(57)【要約】【課題】信頼性の向上を図ることのできる電磁弁装置を提供する。【解決手段】電磁弁装置１は、上流側通路２５と連通する上流側口４５、及び下流側通路２６と連通する下流側口４６が設けられたスリーブ３３と、スリーブ３３の内側に摺動可能に設けられた軸状のプランジャ３４と、スリーブ３３の外側に設けられ、電磁力を発生させるコイル３２とを備える。プランジャ３４には、スリーブ３３内での位置に応じて上流側口４５と下流側口４６との間を連通又は遮断する弁体通路５４が形成される。そして、開弁位置にプランジャ３４がある状態での後端部５１ａに作用する圧力と前端部５２ａに作用する圧力との差圧によって、プランジャ３４が閉弁位置に移動しないように、開弁位置にプランジャ３４がある状態での弁体通路５４から後端部５１ａまでの後側流路及び弁体通路５４から前端部５２ａまでの前側流路の各有効断面積が設定される。【選択図】図１
2019074160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の供給源との間を繋ぐ上流側通路と連通する上流側口と、流体の供給先との間を繋ぐ下流側通路と連通する下流側口とが設けられた筒状のスリーブと、
前記スリーブの内側に摺動可能に設けられた軸状のプランジャと、
前記スリーブの外側に設けられ、電磁力を発生させるコイルとを備え、
前記プランジャには、該プランジャの前記スリーブ内での位置に応じて前記上流側口と前記下流側口との間を連通又は遮断する弁体通路が形成され、
前記弁体通路が前記上流側口と前記下流側口との間を連通する開弁位置に前記プランジャがある状態での該プランジャの後端部に作用する圧力と該プランジャの前端部に作用する圧力との差圧によって、前記弁体通路が前記上流側口と前記下流側口との間を遮断する閉弁位置に前記プランジャが移動しないように、前記プランジャが前記開弁位置にある状態での前記弁体通路から前記後端部までの後側流路及び前記弁体通路から前記前端部までの前側流路の各有効断面積が設定された電磁弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁弁装置において、
前記プランジャは、前記弁体通路を通り、該プランジャの軸線と直交する直線に対して非対称な形状である電磁弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電磁弁装置において、
前記スリーブは、大径筒部と、前記大径筒部に連続するとともに該大径筒部よりも内径の小さな小径筒部を有し、
前記プランジャは、前記大径筒部内に摺動可能に収容される大径軸部と、前記大径軸部に連続するとともに該大径軸部よりも外径の小さな小径軸部とを有し、前記大径軸部における前記小径軸部側の外周端部が前記大径筒部と前記小径筒部との間の段差面に当接することで、前記開弁位置となるように位置決めされ、
前記外周端部には、前記大径軸部の外周面に開口するとともに、前記小径軸部の外周面に達する切欠きが形成された電磁弁装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁弁装置において、
前記後側流路及び前記前側流路の各有効断面積は、該後側流路及び該前側流路の入口圧、出口圧、流量、温度を含む各実測値を用いて演算されたものに基づいて設定された電磁弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車等に搭載される車載タンクには、水素ステーションの貯蔵タンク等から水素ガスが充填される。水素ガスを車載タンクに充填するための充填路には、例えば特許文献１に記載のような充填路遮断弁が設けられている。この充填路遮断弁は、水素ガスの充填中、車載タンクに充填される水素ガスが圧力上昇に伴う異常な温度上昇をする場合には、充填路を遮断するように流路を絞る閉弁状態となる。これにより、水素ガスの流量が抑えられ、車載タンクに充填される水素ガスの異常な温度上昇が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０００１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記充填路遮断弁として、電磁弁からなる一般的な電磁弁装置が用いられる場合、筒状のスリーブと、該スリーブの内側に設けられて弁体として機能する軸状のプランジャと、プランジャを吸引する電磁力を発生するコイルとを備え、プランジャのスリーブ内での位置に応じて充填路を連通又は遮断するものが考えられる。こうした電磁弁装置では、プランジャの円滑な摺動を確保すべく、スリーブとプランジャとの間に微小な隙間（クリアランス）が設けられる。したがって、プランジャの軸方向両側の空間にも充填路からの水素ガスが進入し、プランジャにおけるコイル側の後端部、及びコイルと反対側の前端部に水素ガスの圧力が作用する。その結果、プランジャの両端部に作用する圧力差が大きくなると、例えばプランジャが開弁位置にあるべき状態のとき、当該圧力差によりプランジャが閉弁位置に移動してしまい、電磁弁装置が所望の動作を行わないことが想定される。
【０００５】
本発明の目的は、信頼性の向上を図ることのできる電磁弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する電磁弁装置は、流体の供給源との間を繋ぐ上流側通路と連通する上流側口と、流体の供給先との間を繋ぐ下流側通路と連通する下流側口とが設けられた筒状のスリーブと、前記スリーブの内側に摺動可能に設けられた軸状のプランジャと、前記スリーブの外側に設けられ、電磁力を発生させるコイルとを備え、前記プランジャには、該プランジャの前記スリーブ内での位置に応じて前記上流側口と前記下流側口との間を連通又は遮断する弁体通路が形成され、前記弁体通路が前記上流側口と前記下流側口との間を連通する開弁位置に前記プランジャがある状態での該プランジャの後端部に作用する圧力と該プランジャの前端部に作用する圧力との差圧によって、前記弁体通路が前記上流側口と前記下流側口との間を遮断する閉弁位置に前記プランジャが移動しないように、前記プランジャが前記開弁位置にある状態での前記弁体通路から前記後端部までの後側流路及び前記弁体通路から前記前端部までの前側流路の各有効断面積が設定された。
【０００７】
ここで、プランジャの後端部に作用する圧力は後側流路の有効断面積に比例し、前端部に作用する圧力は前側流路の有効断面積に比例する。つまり、後側流路及び前側流路の各有効断面積を調整することで、プランジャの両端部に作用する圧力差を調整できる。この点を踏まえ、上記構成では、プランジャが開弁位置にある状態での後側流路及び前側流路の各有効断面積が、後端部に作用する圧力と前端部に作用する圧力との差圧によってプランジャが閉弁位置に移動しないように設定される。これにより、プランジャが開弁位置にある状態において、プランジャの位置がその両端部に作用する圧力差によって閉弁位置に変化することを抑制でき、電磁弁装置の信頼性を向上させることができる。
【０００８】
上記電磁弁装置において、前記プランジャは、前記弁体通路を通り、該プランジャの軸線と直交する直線に対して非対称な形状であることが好ましい。
上記構成によれば、例えばプランジャを前記直線に対して対称な形状とする場合に比べ、プランジャの形状自由度を高めることができる。
【０００９】
上記電磁弁装置において、前記スリーブは、大径筒部と、前記大径筒部に連続するとともに該大径筒部よりも内径の小さな小径筒部を有し、前記プランジャは、前記大径筒部内に摺動可能に収容される大径軸部と、前記大径軸部に連続するとともに該大径軸部よりも外径の小さな小径軸部とを有し、前記大径軸部における前記小径軸部側の外周端部が前記大径筒部と前記小径筒部との間の段差面に当接することで、前記開弁位置となるように位置決めされ、前記外周端部には、前記大径軸部の外周面に開口するとともに、前記小径軸部の外周面に達する切欠きが形成されることが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、大径軸部の外周端部を段差面に当接させることで、プランジャが開弁位置となるように容易に位置決めできる。一方、外周端部が段差面に当接した状態において、例えばプランジャのスリーブ内での姿勢等によっては、ガスがプランジャの後端側に安定して流れなくなり、調整した後側流路の有効断面積に応じた圧力がプランジャの後端部に作用しなくなるおそれがある。この点、上記構成では、外周端部に切欠きが形成されるため、外周端部が段差面に当接した状態（プランジャが開弁位置にある状態）において、ガスのプランジャの後端側への流れを安定させることができ、調整した後側流路の有効断面積に応じた圧力を後端部に確実に作用させることができる。
【００１１】
上記電磁弁装置において、前記後側流路及び前記前側流路の各有効断面積は、該後側流路及び該前側流路の入口圧、出口圧、流量、温度を含む各実測値を用いて演算されたものに基づいて設定されることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、各実測値に基づいて有効断面積を演算するため、実際の製品に応じた正確な有効断面積を取得できる。したがって、実測値に基づいて演算される有効断面積を調整することで、電磁弁装置の信頼性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プランジャが開弁位置にある状態の電磁弁装置を示す断面図。
【図２】プランジャが閉弁位置にある状態の電磁弁装置を示す断面図。
【図３】スリーブ及びプランジャの拡大断面図。
【図４】有効断面積を測定するための測定装置を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、電磁弁装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示す電磁弁装置１は、例えば供給源となる水素ステーションの貯蔵タンク２から、供給先となる燃料電池自動車に搭載された車載タンク３に水素ガスを充填するための充填路上に設けられ、該充填路を開閉するために用いられる。なお、本実施形態の車載タンク３には最大８７．５ＭＰａ程度の高圧の水素ガスが充填される。
【００１６】
同図に示すように、電磁弁装置１は、ハウジング１１と、ハウジング１１内に収容される弁機構１２とを備えている。ハウジング１１は、有底略円筒状に形成されたカバー１３と、カバー１３の開口を塞ぐように固定された円柱状の経路ボディ１４とを備えている。なお、以下では、説明の便宜上、カバー１３側（図１及び図２中、上側）を後端側又は後側とし、経路ボディ１４側（図１及び図２中、下側）を前端側又は前側とする。
【００１７】
経路ボディ１４には、後端面に開口する第１収容穴２１、及び第１収容穴２１の底面に開口する第２収容穴２２が形成されている。第１及び第２収容穴２１，２２は、それぞれ丸穴状に形成されるとともに、第１収容穴２１の内径は第２収容穴２２の内径よりも大きく設定されている。また、経路ボディ１４には、その外周面に開口する丸穴状の入力ポート２３及び出力ポート２４が、径方向において互いに対向する位置に形成されている。さらに、経路ボディ１４には、入力ポート２３の底面及び第２収容穴２２の内周面に開口する上流側通路２５と、出力ポート２４の底面及び第２収容穴２２の内周面に開口する下流側通路２６とが形成されている。上流側通路２５及び下流側通路２６は、それぞれ直線状に形成されるとともに、径方向において互いに対向する位置に形成されている。なお、入力ポート２３には、貯蔵タンク２から延びる上流側の充填路に接続される上流側継手２７が螺着され、出力ポート２４には、車載タンク３へ延びる下流側の充填路に接続される下流側継手２８が螺着される。
【００１８】
弁機構１２は、ヨーク（固定鉄心）３１と、コイル３２と、スリーブ３３と、プランジャ３４と、付勢部材３５とを備えている。
ヨーク３１は、磁性材料からなり、円柱状に形成されている。ヨーク３１の後端には、径方向外側に延出された円環状のフランジ部３６が形成されるとともに、前端部分には、軸方向中央部分よりも小径の嵌合部３７が形成されている。ヨーク３１（嵌合部３７）の前端面には、丸穴状の設置穴３８が形成されている。コイル３２は、円環状に形成されており、後端部がフランジ部３６に当接するようにヨーク３１の外周に配置されている。
【００１９】
スリーブ３３は、略円筒状に形成されている。スリーブ３３は、内径の大きな大径筒部４１、及び大径筒部４１に連続するとともに大径筒部４１よりも内径の小さな小径筒部４２を有している。大径筒部４１の外径は、その軸方向全域に亘って略一定に設定されている。小径筒部４２の外周面には、第１収容穴２１の内径と略等しい外径を有する円環状のフランジ部４３が形成されている。小径筒部４２におけるフランジ部４３よりも後側部分の外径は、大径筒部４１の外径と略等しく設定されるとともに、フランジ部４３よりも前側部分の外径は、大径筒部４１の外径よりも小さく、かつ第２収容穴２２の内径と略等しく設定されている。また、小径筒部４２におけるフランジ部４３よりも前側部分には、径方向に貫通した固定用穴４４が形成されるとともに、固定用穴４４よりも前側部分には、径方向に貫通した上流側口４５及び下流側口４６が、径方向において互いに対向する位置に形成されている。
【００２０】
スリーブ３３は、大径筒部４１の後端部がプランジャ３４の嵌合部３７の外周に嵌合し、小径筒部４２のフランジ部４３が第１収容穴２１に嵌合するとともにフランジ部４３よりも前側部分が第２収容穴２２に嵌合するようにハウジング１１内に収容されている。この状態で、上流側口４５は上流側通路２５に連通し、下流側口４６は下流側通路２６に連通する。そして、スリーブ３３は、第１収容穴２１に螺着されたロックナット４７によりフランジ部４３が第１収容穴２１と第２収容穴２２との間の段差面に押さえつけられることで、経路ボディ１４に固定されている。なお、嵌合部３７と大径筒部４１との間、及び小径筒部４２と第２収容穴２２との間は、Ｏリング等のシール部材４８，４９により気密にシール（封止）されている。
【００２１】
プランジャ３４は、磁性材料からなり、略円柱軸状に形成されている。プランジャ３４は、外径の大きな大径軸部５１、及び大径軸部５１に連続するとともに大径軸部５１よりも外径の小さな小径軸部５２を有している。大径軸部５１の外径は大径筒部４１の内径よりも僅かに小さく設定されるとともに、小径軸部５２の外径は小径筒部４２の内径よりも僅かに小さく設定されている。これにより、プランジャ３４は、スリーブ３３内で軸方向に円滑に摺動可能となっている。
【００２２】
大径軸部５１の後端面には、設置穴５３が形成されている。そして、ヨーク３１とプランジャ３４との間で、コイルバネ等からなる付勢部材３５が圧縮状態で設置穴３８，５３内に収容されている。これにより、プランジャ３４は、付勢部材３５によってコイル３２で発生する電磁力による吸引方向と反対方向（前端側）に付勢されている。
【００２３】
小径軸部５２には、径方向に貫通した直線状の弁体通路５４が形成されている。弁体通路５４は、大径軸部５１における小径軸部５２側の外周端部５５がスリーブ３３における大径筒部４１と小径筒部４２との間の段差面５６に当接した状態で、上流側口４５と下流側口４６とを連通する位置に形成されている（図１参照）。つまり、外周端部５５が段差面５６に当接する位置がプランジャ３４の開弁位置となり、換言すると、プランジャ３４の開弁位置は外周端部５５が段差面５６に当接することにより位置決めされる。また、プランジャ３４は、弁体通路５４を通り、プランジャ３４の軸線と直交する直線Ｌ（弁体通路５４の軸線）に対して非対称な形状とされている。
【００２４】
外周端部５５には、大径軸部５１の外周面に開口するとともに、小径軸部５２の外周面に達する深さ（径方向に沿った長さ）の切欠き５７が周方向に等角度間隔で複数形成されている。また、小径軸部５２の軸方向に沿った長さは、プランジャ３４が開弁位置にある状態で、小径軸部５２の前端面と第２収容穴２２の底面との間に前端側空間５８が形成されるように設定されている。また、プランジャ３４が開弁位置にある状態で、プランジャ３４の後端面とヨーク３１の前端との間には、後端側空間５９が形成されている。
【００２５】
弁体通路５４の径方向に沿った幅（直径）は、開弁位置にあるプランジャ３４とヨーク３１との間のギャップＧよりも短く設定されている。したがって、大径軸部５１がヨーク３１（嵌合部３７）に当接した状態では、弁体通路５４は上流側口４５及び下流側口４６に連通せず、上流側口４５と下流側口４６との間は、小径軸部５２によって遮断される（図２参照）。つまり、大径軸部５１がヨーク３１に当接する位置がプランジャ３４の閉弁位置となり、小径軸部５２は充填路を閉塞する弁体として機能する。なお、小径筒部４２と小径軸部５２との間に微小な隙間が設定されている等の理由から、プランジャ３４が閉弁位置に位置しても、完全には水素ガスが遮断されず、少量の水素ガスはプランジャ３４を越えて下流側通路２６に流れる。また、小径軸部５２の外周面には、固定用穴４４と径方向において対向する位置に軸方向に延びる溝部６１が形成されている。溝部６１内には、固定用穴４４に嵌合固定されたピン６２が挿入されている。そして、プランジャ３４は、ピン６２によって弁体通路５４が上流側通路２５及び下流側通路２６と平行となるように周方向の位置決めがなされている。なお、溝部６１の軸方向に沿った長さは、ギャップＧよりも長く設定されている。
【００２６】
このように構成された電磁弁装置１では、コイル３２への非通電時には、プランジャ３４が付勢部材３５の付勢力によって前側に付勢され、外周端部５５が段差面５６に当接することでプランジャ３４が開弁位置に位置する。このとき、弁体通路５４によって上流側口４５と下流側口４６とが連通されるため、貯蔵タンク２から車載タンク３に水素ガスが供給される。一方、例えば充填される水素ガスが圧力上昇を伴う異常な温度上昇をした場合等には、コイル３２に駆動電力が供給される。これにより、コイル３２で発生する電磁力によってプランジャ３４が付勢部材３５の付勢力に抗して閉弁位置に移動する。このとき、小径軸部５２によって上流側口４５と下流側口４６との間が遮断されるため、車載タンク３への水素ガスの供給が略停止される。
【００２７】
ところで、上記のようにスリーブ３３とプランジャ３４との間に微小な隙間（クリアランス）が設けられているため、上流側通路２５から流入する水素ガスが同隙間を介してプランジャ３４におけるコイル３２側の後端側空間５９、及びコイル３２と反対側の前端側空間５８に進入する。そして、プランジャ３４の後端部５１ａに作用する後端側空間５９の水素ガスの圧力と、プランジャ３４の前端部５２ａに作用する前端側空間５８の水素ガスの圧力との圧力差が大きくなると、例えば開弁位置にあるプランジャ３４が当該圧力差により閉弁位置に移動することが想定される。
【００２８】
ここで、図３に示すように、開弁位置にあるプランジャ３４の後端部５１ａに作用する圧力は、開弁位置にプランジャ３４がある状態での弁体通路５４から後端部５１ａまでの隙間で構成される後側流路７３の有効断面積Ｓｒに比例する。また、前端部５２ａに作用する圧力は、弁体通路５４から前端部５２ａまでの隙間で構成される前側流路７４の有効断面積Ｓｆに比例する。なお、図３では、説明の便宜上、後側流路７３及び前側流路７４を太線で示している。この点を踏まえ、本実施形態の電磁弁装置１では、開弁位置にプランジャ３４がある状態での後端部５１ａに作用する圧力と前端部５２ａに作用する圧力との差圧によって、プランジャ３４が閉弁位置に移動しないように、有効断面積Ｓｒ，Ｓｆが設定されている。
【００２９】
詳しくは、後側流路７３の有効断面積Ｓｒ（ｍｍ２）及び前側流路７４の有効断面積Ｓｆは、入口圧Ｐｉ（ＭＰａ）、出口圧Ｐｏ（ＭＰａ）、流量Ｑ（ｌ／ｍｉｎ）、及び温度θ（Ｋ）の各実測値を用いて演算する。例えば、入口圧Ｐｉ及び出口圧Ｐｏの大きさに応じて下記（１）又は（２）式を用い、有効断面積Ｓについて解くことで演算できる。
【００３０】
【数１】
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なお、流量Ｑとして、後側流路７３の有効断面積Ｓｒを演算する場合は後側流路７３を流れる流量、前側流路７４の有効断面積Ｓｆを演算する場合は前側流路７４を流れる流量を用いる。入口圧Ｐｉとして、後側流路７３及び前側流路７４の有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを演算する場合ともに、弁体通路５４における上流側口４５側端部での圧力を用いる。出口圧Ｐｏとして、後側流路７３の有効断面積Ｓｒを演算する場合は後端側空間５９の圧力を用い、前側流路７４の有効断面積Ｓｆを演算する場合は前端側空間５８の圧力を用いる。温度θとして、後側流路７３及び前側流路７４の有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを演算する場合ともに、好ましくは弁体通路５４における上流側口４５側端部での水素ガスの温度を用いるが、例えば後端側空間５９又は前端側空間５８での水素ガスの温度でもよい。
【００３１】
また、上記（１），（２）式に代えて、例えば入口圧Ｐｉ及び出口圧Ｐｏの大きさに応じて下記（３）又は（４）式を用い、有効断面積Ｓについて解くことで演算できる。
【００３２】
【数２】
2019074160.tif 000004
なお、上記（３），（４）式中の各パラメータについて、上記（１），（２）式と同様に、「Ｑ」は流量、「Ｓ」は有効断面積、「Ｐｉ」は入口圧、「Ｐｏ」は出口圧、「θ」は温度を示す。
【００３３】
そして、弁体通路５４に圧力センサ、後端側空間５９及び前端側空間５８にそれぞれ圧力センサ及び流量センサを設けた電磁弁装置１を調整用モデルとして製造し、後側流路７３及び前側流路７４の有効断面積Ｓｒ，Ｓｆが互いに略等しくなるように、スリーブ３３とプランジャ３４との間の隙間等を調整する。ここで、有効断面積は、実際の流路断面積の大きさに比例して大きくなり、流路長さのルートに反比例して小さくなることから、本実施形態の電磁弁装置１においてスリーブ３３とプランジャ３４との間の隙間は、弁体通路５４よりも後端側が前端側よりも大きくなるように形成されている。
【００３４】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）開弁位置にプランジャ３４がある状態での後側流路７３及び前側流路７４の有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを、後端部５１ａに作用する圧力と前端部５２ａに作用する圧力との差圧によって、プランジャ３４が閉弁位置に移動しないように設定した。これにより、プランジャ３４が開弁状態にある状態において、プランジャ３４の位置がその両端部に作用する圧力差によって閉弁位置に変化することを抑制でき、電磁弁装置１の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
（２）プランジャ３４を直線Ｌ（弁体通路５４の軸線）に対して非対称な形状としたため、例えばプランジャ３４を直線Ｌに対して対称な形状とする場合に比べ、プランジャ３４の形状自由度を高めることができる。
【００３６】
（３）大径軸部５１の外周端部５５が大径筒部４１と小径筒部４２との段差面５６に当接することで、プランジャ３４が開弁位置となるように位置決めされるようにしたため、容易にプランジャ３４を開弁位置に位置決めできる。一方、外周端部５５が段差面５６に当接した状態において、例えばプランジャ３４のスリーブ３３内での姿勢等によっては、水素ガスがプランジャ３４の後端側に安定して流れなくなり、調整した後側流路７３の有効断面積Ｓｒに応じた圧力がプランジャ３４の後端部に作用しなくなるおそれがある。この点本実施形態では、外周端部５５に切欠き５７が形成されるため、外周端部５５が段差面５６に当接した状態（プランジャ３４が開弁位置にある状態）において、水素ガスのプランジャ３４の後端側への流れを安定させることができる。これにより、調整した後側流路７３の有効断面積Ｓｒに応じた圧力を後端部５１ａに確実に作用させることができる。
【００３７】
（４）後側流路７３及び前側流路７４の有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを、それぞれ入口圧Ｐｉ、出口圧Ｐｏ、流量Ｑ、温度θの各実測値を用いて演算するようにしたため、実際の製品に応じた正確な有効断面積を取得できる。したがって、実測値に基づいて演算される有効断面積を調整することで、電磁弁装置１の信頼性をより向上させることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、電磁弁装置の第２実施形態を図面に従って説明する。本実施形態の電磁弁装置１は、上記第１実施形態の同一の構成を有するが、有効断面積の演算方法のみが異なる。
【００３９】
図４に示すように、本実施形態では、測定装置８１を用いて後側流路７３及び前側流路７４の有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを演算する。詳しくは、測定装置８１は、容器８２と、容器８２から延びる接続流路８３に設けられる切替弁８４とを備える。そして、切替弁８４の下流側に有効断面積の測定対象８５を設置した状態で、容器８２からガスを所定時間送出し、その際の容器８２内の圧力変化に基づいて下記（５）式を用い、測定対象８５の有効断面積を演算する。
【００４０】
【数３】
2019074160.tif 000005
なお、「Ｓ」は有効断面積（ｍｍ２）、「Ｖ」は容器８２の体積（ｌ）、「ｔ」は容器８２から水素ガスを放出する放出時間（切替弁８４を開弁している時間）（ｓｅｃ）、「Ｐ０」は初期状態での容器８２の圧力（ＭＰａ）、「Ｐ」は水素ガスの放出から十分な時間経過後の容器８２の圧力（ＭＰａ）を示す。また「θ」は、好ましくは測定対象８５の上流側での水素ガスの温度（Ｋ）を示すが、例えば測定対象８５の下流側での水素ガスの温度でもよい。
【００４１】
後側流路７３の有効断面積Ｓｒを演算する際には、上記第１実施形態と同形状のスリーブ３３及びプランジャ３４のうちの弁体通路５４よりも上側部分、すなわち後側流路７３を測定対象８５とし、スリーブ３３とプランジャ３４との間の隙間を接続流路８３に接続する。また、前側流路７４の有効断面積Ｓｆを演算する際には、上記第１実施形態と同形状のスリーブ３３及びプランジャ３４のうちの弁体通路５４よりも下側部分、すなわち前側流路７４を測定対象８５とし、スリーブ３３とプランジャ３４との間の隙間を接続流路８３に接続する。このとき、好適には、容器８２の体積Ｖと推定される概算の有効断面積Ｓとの関係が、Ｖ≒１．４Ｓとなるように容器８２の体積を設定し、水素ガスを放出する時間ｔを約５ｓｅｃとすることができる。
【００４２】
以上、本実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）〜（３）の作用効果と同様の作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。
（５）水素ガスを後側流路７３又は前側流路７４に流した場合に得られる値を用いて有効断面積を演算するため、実際の製品に応じた正確な有効断面積を取得できる。したがって、実測値に基づいて演算される有効断面積を調整することで、電磁弁装置１の信頼性をより向上させることができる。
【００４３】
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記各実施形態では、後側流路７３及び前側流路７４の有効断面積Ｓｒ，Ｓｆが互いに略等しくなるように、スリーブ３３とプランジャ３４との間の隙間等を調整した。しかし、これに限らず、開弁位置にあるプランジャ３４が差圧によって閉弁位置に移動しなければ、例えば付勢部材３５の付勢力やスリーブ３３とプランジャ３４との間の摩擦力等を考慮して、後端部５１ａに作用する圧力よりも前端部５２ａに作用する圧力が大きくなるように有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを設定してもよい。また、開弁位置にあるプランジャ３４が後端側に全く移動しないことは必要ではなく、後端側に多少移動するように有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを設定してもよい。
【００４４】
・上記各実施形態では、有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを、入口圧Ｐｉ、出口圧Ｐｏ、流量Ｑ、及び温度θの各実測値を用い、（１），（２）式又は（３）、（４）式に基づいて演算したが、これに限らず、他の式や他の実測値に基づいて演算してもよい。
【００４５】
・上記各実施形態において、入口圧Ｐｉ等を測定せず、スリーブ３３やプランジャ３４の形状及び寸法から後側流路７３及び前側流路７４の各流路断面積及び各流路長さを計算し、これらの値に基づいて理論的に有効断面積Ｓｒ，Ｓｆを演算してもよい。
【００４６】
・上記各実施形態では、プランジャ３４に切欠き５７を周方向に等角度間隔で複数設けたが、例えば切欠きを１つだけ設けてもよく、その数や配置は適宜変更可能である。また、切欠き５７を設けなくてもよい。
【００４７】
・上記各実施形態において、電磁弁装置１に付勢部材３５を設けなくてもよい。
・上記各実施形態において、プランジャ３４を直線Ｌに対して対称な形状に形成してもよい。
【００４８】
・上記各実施形態では、電磁弁装置１を貯蔵タンク２から車載タンク３に供給される水素ガスが通過する充填路を遮断する用途に用いたが、これに限らず、例えば遮断するガスはヘリウムガス等の他のガスであってもよく、また貯蔵タンク２から車載タンク３との間の充填路以外の流路に設けてもよい。
【００４９】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記後側流路及び前記前側流路の各有効断面積は、容器及び前記容器から延びる接続流路に設けられた切替弁を備える測定装置を用い、前記切替弁の下流側に前記後側流路又は前記前側流路を接続した状態でガスを放出する前後の容器の圧力、前記ガスの放出時間、前記容器の体積、前記ガスの温度を用いて演算したものに基づいて設定された電磁弁装置。上記構成によれば、ガスを後側流路又は前側流路に流した場合に得られる値を用いて有効断面積を演算するため、実際の製品に応じた正確な有効断面積を取得できる。したがって、実測値に基づいて演算される有効断面積を調整することで、電磁弁装置の信頼性をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…電磁弁装置、１１…ハウジング、１２…弁機構、２５…上流側通路、２６…下流側通路、３１…ヨーク、３２…コイル、３３…スリーブ、３４…プランジャ、３５…付勢部材、４１…大径筒部、４２…小径筒部、４５…上流側口、４６…下流側口、５１…大径軸部、５２…小径軸部、５４…弁体通路、５５…外周端部、５６…段差面、５７…切欠き、５８…前端側空間、５９…後端側空間、７１…後端部、７２…前端部、７３…後側流路、７４…前側流路、８１…測定装置、８２…容器、８３…接続流路、８４…切替弁、８５…測定対象、Ｌ…直線、Ｓｆ，Ｓｒ…有効断面積。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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