固体酸化物燃料電池陽極材料通気性量測装置
【課題】固体酸化物燃料電池の陽極材料をテストユニットにセットし、エア供給ユニットと記録ユニットとに合わせて、有効且つ正確的に陽極材料の通気性を測定できる固体酸化物燃料電池陽極材料通気性テスト装置を提供する。
【解決手段】少なくとも、互いに結合されるベースと蓋が備えられ、該ベースの一端面に収納部があり、該蓋の一端に入力部があり、もう一端に収納部に対応して結合する突出部があり、該ベースと蓋に、それぞれ収納部と入力部及び突出部に連通して、互いに対応する貫通穴があるテストユニットと、上記のテストユニットの入力部に接続され、気体をテストユニットに出力するエア供給ユニットと、上記のエア供給ユニットに接続され、エア供給ユニットからテストユニットに出力した気体流量を記録する記録ユニットが含有される。
【解決手段】少なくとも、互いに結合されるベースと蓋が備えられ、該ベースの一端面に収納部があり、該蓋の一端に入力部があり、もう一端に収納部に対応して結合する突出部があり、該ベースと蓋に、それぞれ収納部と入力部及び突出部に連通して、互いに対応する貫通穴があるテストユニットと、上記のテストユニットの入力部に接続され、気体をテストユニットに出力するエア供給ユニットと、上記のエア供給ユニットに接続され、エア供給ユニットからテストユニットに出力した気体流量を記録する記録ユニットが含有される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物燃料電池陽極材料通気性テスト装置に関し、特に、有効且つ正確的に陽極材料の通気性を測定できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の固体酸化物燃料電池の陽極材料は、その通気性が直接に燃料電池の機能に影響を与える。固体酸化物燃料電池は、イオンを伝導できる固体電解質により、陽極側と陰極側とが仕切れられ、酸素が陰極に位置する時、酸素イオンに変換され、そして、固体電解質と陽極材料を介して陽極へ転送され、また、水素ガスと反応して電気エネルギーを放出する。一般として、固体酸化物燃料電池の陽極材料の通気性が必要と言う条件を満たしてから、固体電解質と陰極材料を作製する。そのため、該陽極材料の通気性が分かれば、通気性が所定の条件を満足できる固体酸化物燃料電池の陽極材料を選択するには非常に有利的である。
【０００３】
しかしながら、既存の固体酸化物燃料電池は、陽極材料が、一般として、陽極材料の構成や材質について関連するデータを算出して、該陽極材料の通気性を求め、陽極材料の通気性を測定できる実用の装置や基準がない。
【０００４】
また、従来の技術であるＢｒｕｇｇｅｒのＧｐｐ−Ｃ（格別気体浸透性テスト）によれば、気体の浸透性を測定できるが、真空ポンプにより真空を作成してからその浸透性を測定することができる。
【０００５】
また、Ｈｅ−ｄｅｔｅｃｔｏｒは、システムの漏れ状態だけを測定でき、その浸透性を測定できなく、そのため、本発明者は慎重に研究開発して、有効且つ正確に陽極材料自身の通気性を測定できる装置を提案する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、固体酸化物燃料電池の陽極材料をテストユニットにセットし、エア供給ユニットと記録ユニットに合わせて、有効且つ正確に、陽極材料の通気性を測定できる燃料電池陽極材料通気性テスト装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、一端面に収納部があるベースと一端に入力部があり、もう一端に収納部に対応して結合される突出部がある蓋が備えられ、そして、該ベースと蓋に、それぞれ収納部や入力部及び突出部を連通して互いに対応する貫通穴があるテストユニットと、入力部に接続され気体をテストユニットに出力するエア供給ユニットと、エア供給ユニットに接続されテストユニットに出力された気体流量を記録する記録ユニットが含有される燃料電池陽極材料通気性テスト装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１と図２及び図３は、それぞれ、本発明の外観斜視概念図と本発明の分解斜視概念図及び本発明の断面状態概念図である。図のように、本発明は燃料電池陽極材料通気性テスト装置であり、少なくとも、テストユニット１とエア供給ユニット２及び記録ユニット３から構成され、燃料電池の陽極材料をテストユニット１にセットして、エア供給ユニット２と記録ユニット３に合わせて、有効且つ正確的に陽極材料の通気性を測定できる。
【０００９】
上記のテストユニット１は、少なくとも、互いに結合されるベース１１と蓋１２があり、該ベース１１の一端周縁に螺条部１１１があり、また、該蓋１２の一端周縁に、囲むようにリブリング１２１が設けられ、該ベース１１と蓋１２との間において、リブリング１２１と互いに干渉しながら、螺条部１１１に螺着するガイドリング１３により結合され、また、該ベース１１の一端面に収納部１１２があり、該収納部１１２の周縁に、囲むように座金１１３が設けられ、該蓋１２の一端に入力部１２２があり、もう一端に収納部１１２に対応して結合される突出部１２３があり、また、該ベース１１と蓋１２は、それぞれ収納部１１２と入力部１２２及び突出部１２３を連通して互いに対応する貫通穴１１４、１２４があり、また、該収納部１１２と突出部１２３の貫通穴１１４、１２４の周縁に、囲むように座金１１５、１２５が設けられる。
【００１０】
該エア供給ユニット２は、上記のテストユニット１の入力部１２２に接続され、気体をテストユニット１に出力し、また、該エア供給ユニット２は、少なくとも、第１と第２の制御弁２１、２２があり、該第１の制御弁２１は、エア供給ユニット２とテストユニット１との間に接続される。
【００１１】
該記録ユニット３は、上記のエア供給ユニット２に接続され、エア供給ユニット２からテストユニット１に出力した気体流量を記録する。上記の構造により、新規の燃料電池陽極材料通気性テスト装置が構成される。
【００１２】
図４と図５は、それぞれ、本発明の使用状態の概念図と本発明の使用状態の断面概念図である。図のように、本発明は、燃料電池の陽極材料４を、収納部の貫通穴１１４に対応するようにテストユニット１に設けられたベース１１の収納部１１２にセットし、そして、蓋１２をベース１１に嵌設し、蓋１２の突出部１２３が収納部１１２に対応して結合され、これにより、陽極材料４が位置付けられ、その後、ガイドリング１３が蓋１２のリブリング１２１とベース１１の螺条部１１１に合わせて互いに結合され、テストユニット１は、収納部１１２の周縁にある座金１１３により、そして、収納部１１２と突出部１２３に形成された貫通穴１１４、１２４の座金１１５、１２５に合わせて気密の効果が得られる。
【００１３】
そして、第２の制御弁２２を開き、第１の制御弁２１を締め、第２の制御弁により、エア供給ユニット２の設定圧力を制御し、エア供給ユニット２が設定した圧力になる時、第２の制御弁２２を締め、第１の制御弁２１を開き、処理ガスが、エア供給ユニット２からテストユニット１と記録ユニット３に出力され、テストユニット１に出力された気体が、入力部１２２と突出部１２３とを連通する貫通穴１２４を介して陽極材料４上に導入され、また、記録ユニット３により、全過程を渡ってエア供給ユニット２内の温度と圧力の変化を記録し、所定の圧力になると、気体を陽極材料４に透過させ、収納部１１２の貫通穴１１４から導出される時、テストユニット１と記録ユニット３とが受信した温度と気体の圧力が異なるため、エア供給ユニット２内の温度と圧力の変化により、体積の変化を把握でき、それを時間と陽極材料４の面積で割ると、有効且つ正確的に陽極材料４の単位面積の通気性を測定できる。
【００１４】
本発明のテスト圧力が、低から高へ調整できるため、脆さを有する陽極材料を測定する時、圧力を材料が耐えられる圧力に調整することができる。また、本発明を利用する場合、予めに透過できない試験シートをテストして大気に対する漏れ率を測り、その後、陽極試験シートを利用して、通気性を測定してから大気に対する漏れ率を引くと、試験シートの実際の通気性になる。
【００１５】
以上のように、本発明に係わる燃料電池陽極材料通気性テスト装置によれば、燃料電池の陽極材料をテストユニットにセットし、エア供給ユニットと記録ユニットとに合わせて有効且つ正確的に陽極材料の通気性を測定できるため、本発明はより進歩的かつより実用的で、法に従って特許請求を出願する。
【００１６】
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明はそれによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の外観斜視概念図
【図２】本発明の分解斜視概念図
【図３】本発明の断面状態概念図
【図４】本発明の使用状態概念図
【図５】本発明の使用状態の断面概念図
【符号の説明】
【００１８】
１ テストユニット
１１ ベース
１１１ 螺条部
１１２ 収納部
１１３ 座金
１１４ 貫通穴
１１５ 座金
１２ 蓋
１２１ リブリング
１２２ 入力部
１２３ 突出部
１２４ 貫通穴
１２５ 座金
１３ ガイドリング
２ エア供給ユニット
２１ 第１の制御弁
２２ 第２の制御弁
３ 記録ユニット
４ 陽極材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物燃料電池陽極材料通気性テスト装置に関し、特に、有効且つ正確的に陽極材料の通気性を測定できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の固体酸化物燃料電池の陽極材料は、その通気性が直接に燃料電池の機能に影響を与える。固体酸化物燃料電池は、イオンを伝導できる固体電解質により、陽極側と陰極側とが仕切れられ、酸素が陰極に位置する時、酸素イオンに変換され、そして、固体電解質と陽極材料を介して陽極へ転送され、また、水素ガスと反応して電気エネルギーを放出する。一般として、固体酸化物燃料電池の陽極材料の通気性が必要と言う条件を満たしてから、固体電解質と陰極材料を作製する。そのため、該陽極材料の通気性が分かれば、通気性が所定の条件を満足できる固体酸化物燃料電池の陽極材料を選択するには非常に有利的である。
【０００３】
しかしながら、既存の固体酸化物燃料電池は、陽極材料が、一般として、陽極材料の構成や材質について関連するデータを算出して、該陽極材料の通気性を求め、陽極材料の通気性を測定できる実用の装置や基準がない。
【０００４】
また、従来の技術であるＢｒｕｇｇｅｒのＧｐｐ−Ｃ（格別気体浸透性テスト）によれば、気体の浸透性を測定できるが、真空ポンプにより真空を作成してからその浸透性を測定することができる。
【０００５】
また、Ｈｅ−ｄｅｔｅｃｔｏｒは、システムの漏れ状態だけを測定でき、その浸透性を測定できなく、そのため、本発明者は慎重に研究開発して、有効且つ正確に陽極材料自身の通気性を測定できる装置を提案する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、固体酸化物燃料電池の陽極材料をテストユニットにセットし、エア供給ユニットと記録ユニットに合わせて、有効且つ正確に、陽極材料の通気性を測定できる燃料電池陽極材料通気性テスト装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、一端面に収納部があるベースと一端に入力部があり、もう一端に収納部に対応して結合される突出部がある蓋が備えられ、そして、該ベースと蓋に、それぞれ収納部や入力部及び突出部を連通して互いに対応する貫通穴があるテストユニットと、入力部に接続され気体をテストユニットに出力するエア供給ユニットと、エア供給ユニットに接続されテストユニットに出力された気体流量を記録する記録ユニットが含有される燃料電池陽極材料通気性テスト装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１と図２及び図３は、それぞれ、本発明の外観斜視概念図と本発明の分解斜視概念図及び本発明の断面状態概念図である。図のように、本発明は燃料電池陽極材料通気性テスト装置であり、少なくとも、テストユニット１とエア供給ユニット２及び記録ユニット３から構成され、燃料電池の陽極材料をテストユニット１にセットして、エア供給ユニット２と記録ユニット３に合わせて、有効且つ正確的に陽極材料の通気性を測定できる。
【０００９】
上記のテストユニット１は、少なくとも、互いに結合されるベース１１と蓋１２があり、該ベース１１の一端周縁に螺条部１１１があり、また、該蓋１２の一端周縁に、囲むようにリブリング１２１が設けられ、該ベース１１と蓋１２との間において、リブリング１２１と互いに干渉しながら、螺条部１１１に螺着するガイドリング１３により結合され、また、該ベース１１の一端面に収納部１１２があり、該収納部１１２の周縁に、囲むように座金１１３が設けられ、該蓋１２の一端に入力部１２２があり、もう一端に収納部１１２に対応して結合される突出部１２３があり、また、該ベース１１と蓋１２は、それぞれ収納部１１２と入力部１２２及び突出部１２３を連通して互いに対応する貫通穴１１４、１２４があり、また、該収納部１１２と突出部１２３の貫通穴１１４、１２４の周縁に、囲むように座金１１５、１２５が設けられる。
【００１０】
該エア供給ユニット２は、上記のテストユニット１の入力部１２２に接続され、気体をテストユニット１に出力し、また、該エア供給ユニット２は、少なくとも、第１と第２の制御弁２１、２２があり、該第１の制御弁２１は、エア供給ユニット２とテストユニット１との間に接続される。
【００１１】
該記録ユニット３は、上記のエア供給ユニット２に接続され、エア供給ユニット２からテストユニット１に出力した気体流量を記録する。上記の構造により、新規の燃料電池陽極材料通気性テスト装置が構成される。
【００１２】
図４と図５は、それぞれ、本発明の使用状態の概念図と本発明の使用状態の断面概念図である。図のように、本発明は、燃料電池の陽極材料４を、収納部の貫通穴１１４に対応するようにテストユニット１に設けられたベース１１の収納部１１２にセットし、そして、蓋１２をベース１１に嵌設し、蓋１２の突出部１２３が収納部１１２に対応して結合され、これにより、陽極材料４が位置付けられ、その後、ガイドリング１３が蓋１２のリブリング１２１とベース１１の螺条部１１１に合わせて互いに結合され、テストユニット１は、収納部１１２の周縁にある座金１１３により、そして、収納部１１２と突出部１２３に形成された貫通穴１１４、１２４の座金１１５、１２５に合わせて気密の効果が得られる。
【００１３】
そして、第２の制御弁２２を開き、第１の制御弁２１を締め、第２の制御弁により、エア供給ユニット２の設定圧力を制御し、エア供給ユニット２が設定した圧力になる時、第２の制御弁２２を締め、第１の制御弁２１を開き、処理ガスが、エア供給ユニット２からテストユニット１と記録ユニット３に出力され、テストユニット１に出力された気体が、入力部１２２と突出部１２３とを連通する貫通穴１２４を介して陽極材料４上に導入され、また、記録ユニット３により、全過程を渡ってエア供給ユニット２内の温度と圧力の変化を記録し、所定の圧力になると、気体を陽極材料４に透過させ、収納部１１２の貫通穴１１４から導出される時、テストユニット１と記録ユニット３とが受信した温度と気体の圧力が異なるため、エア供給ユニット２内の温度と圧力の変化により、体積の変化を把握でき、それを時間と陽極材料４の面積で割ると、有効且つ正確的に陽極材料４の単位面積の通気性を測定できる。
【００１４】
本発明のテスト圧力が、低から高へ調整できるため、脆さを有する陽極材料を測定する時、圧力を材料が耐えられる圧力に調整することができる。また、本発明を利用する場合、予めに透過できない試験シートをテストして大気に対する漏れ率を測り、その後、陽極試験シートを利用して、通気性を測定してから大気に対する漏れ率を引くと、試験シートの実際の通気性になる。
【００１５】
以上のように、本発明に係わる燃料電池陽極材料通気性テスト装置によれば、燃料電池の陽極材料をテストユニットにセットし、エア供給ユニットと記録ユニットとに合わせて有効且つ正確的に陽極材料の通気性を測定できるため、本発明はより進歩的かつより実用的で、法に従って特許請求を出願する。
【００１６】
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明はそれによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の外観斜視概念図
【図２】本発明の分解斜視概念図
【図３】本発明の断面状態概念図
【図４】本発明の使用状態概念図
【図５】本発明の使用状態の断面概念図
【符号の説明】
【００１８】
１ テストユニット
１１ ベース
１１１ 螺条部
１１２ 収納部
１１３ 座金
１１４ 貫通穴
１１５ 座金
１２ 蓋
１２１ リブリング
１２２ 入力部
１２３ 突出部
１２４ 貫通穴
１２５ 座金
１３ ガイドリング
２ エア供給ユニット
２１ 第１の制御弁
２２ 第２の制御弁
３ 記録ユニット
４ 陽極材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、互いに結合されるベースと蓋が備えられ、該ベースの一端面に、収納部があり、該蓋の一端に入力部があり、もう一端に収納部に対応して結合する突出部があり、該ベースと蓋に、それぞれ収納部と入力部及び突出部に連通して、互いに対応する貫通穴があるテストユニットと、
上記のテストユニットの入力部に接続され、気体をテストユニットに出力するエア供給ユニットと、
上記のエア供給ユニットに接続され、エア供給ユニットからテストユニットに出力した気体流量を記録する記録ユニットが含有されることを特徴とする、燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項２】
該ベースの一端の周縁に、螺条部があり、また、該蓋の一端の周縁に囲むように設けられるリブリングがあり、該ベースと蓋との間において、リブリングと互いに干渉しながら、螺条部に螺着するガイドリングにより結合されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項３】
該ベースの収納部の周縁に、囲むように座金が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項４】
該収納部と突出部の貫通穴の周縁に、囲むように座金が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項５】
該エア供給ユニットは、少なくとも第１と第２の制御弁が設けられ、該第１の制御弁がエア供給ユニットとテストユニットとの間に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項１】
少なくとも、互いに結合されるベースと蓋が備えられ、該ベースの一端面に、収納部があり、該蓋の一端に入力部があり、もう一端に収納部に対応して結合する突出部があり、該ベースと蓋に、それぞれ収納部と入力部及び突出部に連通して、互いに対応する貫通穴があるテストユニットと、
上記のテストユニットの入力部に接続され、気体をテストユニットに出力するエア供給ユニットと、
上記のエア供給ユニットに接続され、エア供給ユニットからテストユニットに出力した気体流量を記録する記録ユニットが含有されることを特徴とする、燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項２】
該ベースの一端の周縁に、螺条部があり、また、該蓋の一端の周縁に囲むように設けられるリブリングがあり、該ベースと蓋との間において、リブリングと互いに干渉しながら、螺条部に螺着するガイドリングにより結合されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項３】
該ベースの収納部の周縁に、囲むように座金が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項４】
該収納部と突出部の貫通穴の周縁に、囲むように座金が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【請求項５】
該エア供給ユニットは、少なくとも第１と第２の制御弁が設けられ、該第１の制御弁がエア供給ユニットとテストユニットとの間に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池陽極材料通気性テスト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１９３８０９（Ｐ２００９−１９３８０９Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２９９２（Ｐ２００８−３２９９２）
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（５９５１６５６５６）行政院原子能委員会核能研究所 (51)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（５９５１６５６５６）行政院原子能委員会核能研究所 (51)
【Ｆターム（参考）】
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