JP7338610B2 - 燃料電池のガスリーク検査装置、およびその方法 - Google Patents
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Description
この形態の燃料電池のガスリーク検査装置によれば、アノードに接続される第一供給管と、カソードに接続される第二供給管とを連通させることにより、燃料電池のアノードと、カソードとの内圧を等しくしたうえで、アノードのガスリークの検査と、カソードのガスリークとの検査を実行することができる。したがって、燃料電池特有の問題である燃料電池の電解質膜を介した検査ガスのクロスリークが発生することを低減または防止した状態でガスリーク検査を行うことができる燃料電池のガスリーク検査装置を提供することができる。
(2)上記形態の燃料電池のガスリーク検査装置において、前記第一気密機構、前記第二気密機構、ならびに前記連通状態切換部の動作を制御する制御装置、を備えてよい。前記制御装置は、前記連通状態切換部を動作させて、前記連通状態に切り換えるとともに、検査ガス供給部から前記アノードおよび前記第一供給管と、前記カソードおよび前記第二供給管とに検査ガスを供給させ、前記第一気密機構を動作させて、前記検査ガスを供給された前記アノードおよび前記第一供給管を気密にするとともに、前記第二気密機構を動作させて、前記検査ガスを供給された前記カソードおよび前記第二供給管を気密にし、前記連通状態切換部を動作させて、前記非連通状態に切り換えるとともに、前記アノード圧計測部によって検出された前記アノードの内圧を用いて前記アノードのガスリークの有無を判定するとともに、前記カソード圧計測部によって検出された前記カソードの内圧を用いて、前記カソードのガスリークの有無を判定してよい。
この形態の燃料電池のガスリーク検査装置によれば、連結管が、第一供給管および第二供給管のうち、第一気密機構および第二気密機構によって検査ガスが気密にされる位置に接続されていない場合であっても、第一供給管と第二供給管との連通状態と非連通状態とを切り換えることができる。
(3)上記形態の燃料電池のガスリーク検査装置において、前記連通状態切換部は、さらに、前記連結管に設けられる開閉弁であって、弁体の開閉を切り換えることによって、前記連通状態と前記非連通状態とを切り換え可能な開閉弁、を備えてよい。前記第一気密機構は、前記第一供給管に配されるアノード気密弁を備え、前記第二気密機構は、前記第二供給管に配されるカソード気密弁を備えてよい。前記連結管の一端は、前記第一供給管における前記アノード気密弁と前記アノード接続部との間に接続され、前記連結管の他端は、前記第二供給管における前記カソード気密弁と前記カソード接続部との間に接続されてよい。
この形態の燃料電池のガスリーク検査装置によれば、アノードとカソードとともに気密にされた状態の連結管における開閉弁の開閉の切り換えのみによって、連通状態と、非連通状態とを切り換えることができる。したがって、連通状態と、非連通状態とを切り換えることによる検査ガスの圧力変化を、低減または抑制することができ、検査ガスのクロスリークの発生をより低減または防止することができる。
(4)上記形態の燃料電池のガスリーク検査装置において、前記アノード圧計測部および前記カソード圧計測部は、容器と、前記容器と前記アノードとの差圧、および前記容器と前記カソードとの差圧を検出するための差圧センサとを含んでよい。
この形態の燃料電池のガスリーク検査装置によれば、直圧式の圧力センサを用いる場合に比較して、検査期間を短縮することができる。
本開示は、燃料電池のガスリーク検査装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池のガスリーク検査方法、燃料電池のガスリーク検査装置の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
図1は、第1実施形態としてのガスリーク検査装置100の概略構成を示す説明図である。図1に示すように、ガスリーク検査装置100は、燃料電池90に取り付けられて用いられる。ガスリーク検査装置100は、検査ガス供給部30から供給される検査ガスを用いて、燃料電池のアノードおよびカソードのガスリークの有無を検出する装置である。ガスリーク検査装置100は、さらに、燃料電池90の冷媒流路のリークの有無を検出してもよい。ガスリーク検査装置100は、例えば、燃料電池の製造工程において、燃料電池の品質を確認するために用いられる。本実施形態のガスリーク検査装置100は、制御装置20と、ガス供給管40と、第一供給管41と、第二供給管42と、アノードリーク検出器60と、カソードリーク検出器70と、アノード排出口気密部52と、カソード排出口気密部56と、連結管82と、を備えている。
図3は、本開示の第2実施形態としてのガスリーク検査装置100bの概略構成を示す説明図である。第1実施形態のガスリーク検査装置100が差圧方式のリークテスタを備えるのに対して、第2実施形態のガスリーク検査装置100bは、いわゆる直圧方式のリークテスタで構成される点と、連結管82bの配置位置が異なる点において、第1実施形態のガスリーク検査装置100とは相違する。具体的には、第2実施形態のガスリーク検査装置100bは、アノードリーク検出器60に代えてアノード圧センサ69を備え、カソードリーク検出器70に代えてカソード圧センサ79を備え、連結管82に代えて連結管82bを備える点において、第1実施形態のガスリーク検査装置100とは相違し、それ以外の構成は第1実施形態のガスリーク検査装置100と同様である。
(C1)上記各実施形態では、第一供給管41がアノード供給口92に接続され、第二供給管42がカソード供給口96に接続される例を示したが、ガスリーク検査装置100は、燃料電池90の排出口側に接続されよく、具体的には、第一供給管41がアノード排出口94に接続され、第二供給管42がカソード排出口98に接続されてもよい。この場合に、アノード排出口気密部52は、アノード供給口92に取り付けられ、カソード排出口気密部56はカソード供給口96に取り付けられてよい。また、第一供給管41がアノード供給口92に接続され、第二供給管42がカソード供給口96に接続されるのに対して、アノードリーク検出器60やカソードリーク検出器70などのアノード圧計測部やカソード圧計測部が、燃料電池90のアノード排出口94やカソード排出口98に接続されるアノードの排出管や、カソードの排出管に備えられてもよい。同様に、第一供給管41がアノード供給口92に接続され、第二供給管42がカソード供給口96に接続されるのに対して、連結管82は、燃料電池90のアノード排出口94やカソード排出口98に接続されるアノードの排出管と、カソードの排出管とを接続するように備えられてもよい。
Claims (5)
- 燃料電池のガスリーク検査装置であって、
前記燃料電池のアノードに取り付け可能なアノード接続部を有する第一供給管と、
前記アノードおよび前記第一供給管を気密にするための第一気密機構と、
前記アノードの内圧を検出するためのアノード圧計測部と、
前記燃料電池のカソードに取り付け可能なカソード接続部を有する第二供給管と、
前記カソードおよび前記第二供給管を気密にするための第二気密機構と、
前記カソードの内圧を検出するためのカソード圧計測部と、
一端が前記第一供給管に接続され、他端が前記第二供給管に接続される連結管を含む連通状態切換部であって、前記第一供給管と前記第二供給管とが連通する連通状態と、前記第一供給管と前記第二供給管とが連通しない非連通状態とを切り換え可能な連通状態切換部と、を備える、
燃料電池のガスリーク検査装置。 - 請求項1に記載の燃料電池のガスリーク検査装置であって、
さらに、前記第一気密機構、前記第二気密機構、ならびに前記連通状態切換部の動作を制御する制御装置、を備え、
前記制御装置は、
前記連通状態切換部を動作させて、前記連通状態に切り換えるとともに、検査ガス供給部から前記アノードおよび前記第一供給管と、前記カソードおよび前記第二供給管とに検査ガスを供給させ、
前記第一気密機構を動作させて、前記検査ガスを供給された前記アノードおよび前記第一供給管を気密にするとともに、前記第二気密機構を動作させて、前記検査ガスを供給された前記カソードおよび前記第二供給管を気密にし、
前記連通状態切換部を動作させて、前記非連通状態に切り換えるとともに、前記アノード圧計測部によって検出された前記アノードの内圧を用いて前記アノードのガスリークの有無を判定するとともに、前記カソード圧計測部によって検出された前記カソードの内圧を用いて、前記カソードのガスリークの有無を判定する、
燃料電池のガスリーク検査装置。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料電池のガスリーク検査装置であって、
前記連通状態切換部は、さらに、前記連結管に設けられる開閉弁であって、弁体の開閉を切り換えることによって、前記連通状態と前記非連通状態とを切り換え可能な開閉弁、を備え、
前記第一気密機構は、前記第一供給管に配されるアノード気密弁を備え、
前記第二気密機構は、前記第二供給管に配されるカソード気密弁を備え、
前記連結管の一端は、前記第一供給管における前記アノード気密弁と前記アノード接続部との間に接続され、
前記連結管の他端は、前記第二供給管における前記カソード気密弁と前記カソード接続部との間に接続される、
燃料電池のガスリーク検査装置。 - 前記アノード圧計測部および前記カソード圧計測部は、容器と、前記容器と前記アノードとの差圧、および前記容器と前記カソードとの差圧を検出するための差圧センサとを含んでいる、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の燃料電池のガスリーク検査装置。
- 燃料電池のガスリーク検査方法であって、
前記燃料電池のアノードに接続される第一供給管と、前記燃料電池のカソードに接続される第二供給管とが連通する状態で、前記アノードおよび前記カソードに検査ガスを供給し、
前記検査ガスが供給された前記アノードおよび前記第一供給管と、前記検査ガスが供給された前記カソードおよび前記第二供給管とを気密にするとともに、前記第一供給管と前記第二供給管とが連通しない非連通状態に切り換え、
前記非連通状態で検出された前記アノードの内圧を用いて、前記アノードのガスリークの有無を判定するとともに、前記非連通状態で検出された前記カソードの内圧を用いて、前記カソードのガスリークの有無を判定する、
燃料電池のガスリーク検査方法。
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