JP3692320B2 - Cylindrical product leak inspection device and leak inspection seal device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒型製品のリーク検査装置およびリーク検査用シール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ここでは、円筒型製品の一例として、円筒型固体電解質型燃料電池セルのリーク検査装置について説明する。図7に示されるように、円筒型固体電解質型燃料電池セル38は、多孔体のセラミックチューブ(基体管)33の外周面に、各種材料からなる緻密な膜(燃料極51、電解質52、インタコネクタ53および空気極54)が製膜されている。
【0003】
上記膜の緻密性が不十分であると、燃料電池としての運転も不十分となる。このことから、円筒型固体電解質型燃料電池セルの各々についてリーク検査が行われる。従来のリーク検査方法を図8に示す。
【0004】
図8において、符号38は、基体管33に燃料極51、電解質52、インタコネクタ53および空気極54が製膜されてなる燃料電池セルを示している(図7参照)。燃料電池38の外周部には、燃料電池セル38の被検査領域38aを密閉すべく、両側にOリング141が装着される。さらに、それらのOリング141を燃料電池セル38の外周面に密閉支持するための治具(フランジ)142が装着される。それらフランジ142には、被検査領域38aを密閉するための密閉容器143が設けられる。密閉容器143には、その内部143aに空気を導入するための空気導入口144と、その内部143aから空気を排出するための空気排出口145が設けられている。
【0005】
リーク検査に際しては、まず、空気排出口145が閉じた状態で、空気導入口144から密閉容器143の内部143aに空気が導入される。その内部143aの空気の圧力は、所定値に設定される。次に、燃料電池セル38aの中空部38bには、一方側から水素ガス(燃料)が導入され、他方側から排気される。中空部38bの燃料ガスの圧力は、密閉容器143の内部143aの空気圧(上記所定値)よりも高く設定される。
【0006】
このとき、燃料電池セル38の被検査領域38aの上記緻密性が不十分であると、中空部38b内の水素が燃料電池セル38の被検査領域38aを通って、密閉容器143の内部143aに漏れる(矢印A参照)。その後、空気排出口145から内部143aの空気を排出し、その空気に含まれる水素の量(比率)を検出することによって、燃料電池セル38の上記緻密性の検査を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のリーク検査装置は、一本の燃料電池セル38に対してそれぞれ人手によりOリング141、フランジ142等を装着する必要がある。したがって、検査には多くの時間が必要であり、円筒型製品の量産化に対して障害となっていた。
【0008】
本発明の目的は、円筒型製品のリーク検査を、短時間で行うことのできる円筒型製品のリーク検査装置およびリーク検査用シール装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以下に、[発明の実施の形態]で使用する番号・符号を用いて、[課題を解決するための手段]を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明の実施の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【0010】
本発明の円筒型製品のリーク検査用シール装置(10)は、円筒型製品(38)のリーク検査に用いられるリーク検査用シール装置(10)であって、前記リーク検査用シール装置(10)は、前記円筒型製品(38)の外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成され、前記リーク検査用シール装置(10)の内周面には、その内部が中空の弾性部材(12)が設けられ、前記弾性部材(12)には、前記内部に流体を導入または排出するための開口部が設けられ、前記開口部を介して前記内部に前記流体が導入されたときに前記弾性部材(12)が膨出して前記円筒型製品(38)の外周部に密着する。
【0011】
本発明のリーク検査用シール装置(10)において、更に、前記弾性部材(12)の外周部に設けられた環状または円筒状の支持部材(13)を備え、前記支持部材(13)は、前記内部に前記流体が導入されたときに前記弾性部材(12)が前記円筒型製品(38)の前記外周部から離間する向きに膨出することを阻止するように設けられている。
【0012】
本発明のリーク検査用シール装置(10C)は、円筒型製品(39)のリーク検査に用いられるリーク検査用シール装置(10C)であって、前記リーク検査用シール装置(10C)は、前記円筒型製品(39)の内径よりも小さな外径を有する円筒状に形成され、前記リーク検査用シール装置(10C)の外周面には、その内部が中空の弾性部材(19f)が設けられ、前記弾性部材(19f)には、前記内部に流体を導入または排出するための開口部が設けられ、前記開口部を介して前記内部に前記流体が導入されたときに前記弾性部材(19f)が膨出して前記円筒型製品(39)の内周部に密着する。
【0013】
本発明の円筒形製品のリーク検査装置は、円筒型製品(38)のリーク検査を行う円筒型製品のリーク検査装置であって、その内部(41a)に前記円筒型製品(38)が配置される密閉容器(41)と、前記密閉容器(41)の前記内部(41a)に前記円筒型製品(38)の内周部(38b)に入れられる第1流体とは異なる第2流体を導入/排出するための流体導入/排出部(41b、41c)と、前記密閉容器(41)の前記内部(41a)に対して前記円筒型製品(38)の前記外周部をシールするためのリーク検査用シール装置(10)を備え、前記リーク検査用シール装置(10)は、前記円筒型製品(38)の外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成され、前記リーク検査用シール装置(10)の内周面には、その内部が中空の弾性部材(12)が設けられ、前記弾性部材(12)には、前記内部に流体を導入又は排出するための開口部が設けられ、前記開口部を介して前記内部に前記流体が導入されたときに前記弾性部材(12)が膨出して前記円筒型製品(38)の外周部に密着する。
【0014】
本発明の円筒型製品のリーク検査装置において、前記リーク検査用シール装置(10)は、更に、前記弾性部材(12)の外周部に設けられた環状または円筒状の支持部材(13)を有し、前記支持部材(13)は、前記内部に前記流体が導入されたときに前記弾性部材(12)が前記円筒型製品(38)の前記外周部から離間する向きに膨出することを阻止するように設けられている。
【0015】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による円筒型製品のリーク検査装置の実施の形態を以下に説明する。
【0016】
本実施形態に係る円筒型製品のリーク検査装置は、円筒型固体電解質型燃料電池の基体管(セラミックスチューブ)に燃料極、電解質、インタコネクタ、空気極が製膜されたもの(図7)に対して行われる。
【0017】
燃料電池セルの構造を図7に示す。図7に示すように、燃料電池セル38は、基体管33、燃料極51、電解質52、インタコネクタ53、空気極54から構成されている。
【0018】
本実施形態の円筒型セラミックス製品のリーク検査装置は、燃料電池セル38の製造後、品質管理の一環として常温にて全ての燃料電池セル38のそれぞれに対して適用される。
【0019】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の円筒型製品のリーク検査装置の要部を示す側断面図である。図1において、符号10はシール装置である。シール装置10は、燃料電池セル38の外周部をシールする。
【0020】
図2は、第1実施形態の円筒型製品のリーク検査装置の全体構成を概略的に示す側断面図である。図2に示すように、シール装置10は、燃料電池セル38の長手方向両端部のそれぞれに装着される。
【0021】
図2に示すように、シール装置10は、燃料電池セル38の被検査領域38aと、燃料電池セル38の長手方向端部側との間を、シーリングするために装着される。符号21aは、燃料電池セル38の中空部38bに燃料(水素)を供給するための燃料供給管であり、符号21bは、燃料電池セル38の中空部38bに燃料(水素)を排出するための燃料排出管である。符号22は、燃料供給管21aまたは燃料排出管21bと一体的に設けられたグリップ部材である。シール装置10は、燃料供給管21aおよび燃料排出管21bのそれぞれと燃料電池セル38の中空部38bとが気密に接続された状態で、グリップ部材22に保持される。
【0022】
燃料電池セル38、シール装置10、燃料供給管21a、燃料排出管21bおよびグリップ部材22は、密閉容器41内に気密性が保持された状態で収納されている。密閉容器41には、その内部41aに空気を導入するための空気導入口41bと、その内部41aから空気を排出するための空気排出口41cが設けられる。
【0023】
リーク検査に際しては、まず、空気排出口41cが閉じた状態で、空気導入口41bから密閉容器41の内部41aに空気が導入される。その内部41aの空気の圧力は、所定値に設定される。次に、燃料電池セル38aの中空部38bには、燃料供給管21aから水素ガス(燃料)が導入され、燃料排出管21bから排気される。中空部38bの燃料ガスの圧力は、密閉容器41の内部41aの空気圧(上記所定値)よりも高く設定される。
【0024】
このとき、燃料電池セル38の被検査領域38aの上記緻密性が不十分であると、中空部38b内の水素が燃料電池セル38の被検査領域38aを通って、密閉容器41の内部41aに漏れる。その後、空気排出口41cから内部41aの空気を排出し、その空気に含まれる水素の量(比率)を検出(ガスクロマトグラフィー)することによって、燃料電池セル38の上記緻密性の検査を行う。
【0025】
次に、図1を参照して、シール装置10の構成について説明する。
【0026】
シール装置10は、第1ゴム(弾性)部材11と、第2ゴム(弾性)部材12と、環状部材13とを有している。
【0027】
第1ゴム部材11および第2ゴム部材12のそれぞれは、互いに同じ高さを有する円筒状に形成されている。第1ゴム部材11および第2ゴム部材12のそれぞれは、内部が中空に形成されている。第2ゴム部材12の内部に空気が導入されることにより膨らむ。第2ゴム部材12の内部に空気が導入されて、第2ゴム部材12が膨らむと、シール装置10に密着された第1ゴム部材11を外側から押圧し、燃料電池セル38がシールされる。
【0028】
第1ゴム部材11の外周面と第2ゴム部材12の内周面は、接合されている。
【0029】
第1ゴム部材11の内径は、燃料電池セル38の外径よりも大きく形成されている。第1ゴム部材11の内周面は、燃料電池セル38の外周面と接触している。
【0030】
第2ゴム部材12の外周面には、空気を導入/排出するための開口部が形成されている。第2ゴム部材12の外周面には、環状部材13が接着剤で固定的に貼り付けられている。
【0031】
環状部材13は、ステンレス鋼(SUS)などの金属で形成されている。環状部材13には、その径方向を貫通する開口部13aが形成されている。
【0032】
環状部材13は、基部13bと、縁部13cとを有している。基部13bは、その高さが第1ゴム部材11および第2ゴム部材12と等しい薄肉の円筒状に形成されている。縁部13cは、基部13bの高さ方向中央部から外方に突出するように設けられ、その高さ寸法が第1ゴム部材11および第2ゴム部材12よりも小さく厚肉に形成されている。開口部13aは、縁部13cの高さ方向中央部に形成されている。
【0033】
環状部材13の開口部13aを介して第2ゴム部材12の内部に外部から空気が供給されると、その空気は、第2ゴム部材12の内部に導入され、第2ゴム部材12は膨らむ。その空気は、所定圧(2Kg/cm2)で供給される。第2ゴム部材12の外周側は、環状部材13によって押えられているため、第2ゴム部材12が膨らむと、第1ゴム部材11の内周面は、燃料電池セル38の外周面と密着し、これにより、燃料電池セル38がシールされる。
【0034】
シール装置10においては、第1ゴム部材11および第2ゴム部材12の2重のゴム部材を用いているが、必ずしも2重にする必要は無く、単一のゴム部材で構成されることができる。
【0035】
グリップ部材22は、長さの異なる複数種類の燃料電池セル38に対応可能なように、燃料電池セル38の長さに応じて、図2の左右方向に移動自在とされる(図2中矢印参照)。
【0036】
第1実施形態によれば、第1ゴム部材11および第2ゴム部材12が膨らんでいない状態で、シール装置10を燃料電池セル38に取り付け、その後、開口部13aを介して空気を供給することで、シール機能を果たすので、従来よりも作業性に優れ、作業時間が少なくて済む。シール装置10を燃料電池セル38から取り外すときには、開口部13aから空気を排出し、第1ゴム部材11の内周面と燃料電池セル38の外周面との密着状態を解除してから行う。
【0037】
(第2実施形態)
次に、図3を参照して、第2実施形態について説明する。
【0038】
第2実施形態では、第1実施形態のシール装置10に代えて、シール装置10Aが用いられる。シール装置10Aは、ゴム部材11Aと、環状部材14とを有している。
【0039】
ゴム部材11Aは、円筒状に形成されている。ゴム部材11Aの内部は、中空に形成される。ゴム部材11Aの内径は、燃料電池セル38の外径よりも大きく形成されている。
【0040】
環状部材14は、環状部材本体14aと、第1金属部材14bと、薄肉ゴム部材14cと、第2金属部材14dとを備えている。
【0041】
環状部材本体14aは、ゴム製の円筒状に形成され、その高さ方向中央部には、外方に向けて突出するように設けられた縁部14eが形成されている。縁部14eには、環状部材本体14aの径方向を貫通する貫通孔14fが形成されている。
【0042】
第1金属部材14bは、ステンレス鋼(SUS)などの金属で形成されている。第1金属部材14bは、環状部材本体14aの内周面と上下面と外周面の一部を連続して覆うように設けられている。
【0043】
薄肉ゴム部材14cは、環状部材本体14aの内周面と上下面と外周面を連続して覆うように第1金属部材14bの外側に設けられている。
第2金属部材14dは、ステンレス鋼(SUS)などの金属で形成されている。第2金属部材14dは、環状部材本体14aの外周面のうち第1金属部材14bで覆われていない部分に薄肉ゴム部材14cを押し付けるように薄肉ゴム部材14cの外側に設けられている。
【0044】
第1金属部材14bには、貫通孔14fと同じ位置に貫通孔が設けられている。これにより、貫通孔14fを介して外部から導入された空気は、第1金属部材14bの貫通孔を通り薄肉ゴム部材14c内部に導入される。薄肉ゴム部材14cの内部に空気が導入されると、薄肉ゴム部材14cおよびゴム部材11Aが膨らむ。ゴム部材11Aが膨らむことにより、シール装置10Aは、燃料電池セル38の外周面をシールする。
【0045】
(第3実施形態)
次に、図4(a)から(c)を参照して、第3実施形態について説明する。
【0046】
図4(a)は、第3実施形態に係るシール装置が燃料電池セルに装着された状態を示す側断面図である。図4(b)および図4(c)は、図4(a)に示される状態の分解図である。
【0047】
第3実施形態では、第1実施形態のシール装置10に代えて、シール装置10Bが用いられる。シール装置10Bは、燃料電池セル38の外周部に設けられるOリング15と、ゴム部材16と、環状部材17とを有している。
【0048】
図4(c)に示すように、シール装置10Bの取付けに際しては、最初に、Oリング15が、燃料電池セル38の外周部に装着される。
【0049】
ゴム部材16は、円筒状に形成されている。ゴム部材16は、内部が中空に形成されており、その内部に空気が導入されることにより膨らむ。
【0050】
ゴム部材16の内径は、燃料電池セル38の外径よりも大きく形成されている。ゴム部材16の内周面は、Oリング15と接触している。
ゴム部材16の内部に空気が導入されて、図4(a)に示されるように、ゴム部材16が膨らむと、シール装置10Bに装着されたOリング15を外側から押圧し、ゴム部材16とOリング15が密着する。これにより、燃料電池セル38がシールされる。
【0051】
ゴム部材16の外周面には、空気を導入/排出するための開口部が形成されている。ゴム部材16の外周面には、環状部材17が接着剤で固定的に貼り付けられている。
【0052】
環状部材17は、ステンレス鋼(SUS)などの金属で形成されている。環状部材17には、その径方向を貫通する開口部17aが形成されている。環状部材17の開口部17aと、ゴム部材16の上記開口部は、それらの位置が互いに一致するように設けられている。
【0053】
環状部材17は、基部17bと、縁部17cとを有している。基部17bは、その高さがゴム部材16と等しい薄肉の円筒状に形成されている。縁部17cは、基部17bの高さ方向中央部から外方に突出するように設けられ、その高さ寸法がゴム部材16よりも小さく厚肉に形成されている。開口部17aは、縁部17cの高さ方向中央部に形成されている。
【0054】
環状部材17の開口部17aを介してゴム部材16の内部に外部から空気が供給されると、その空気は、ゴム部材16の内部に導入されゴム部材16は膨らむ。その空気は、所定圧(2Kg/cm2)で供給される。ゴム部材16の外周側は、環状部材17によって押えられているため、ゴム部材16が膨らむと、ゴム部材16の内周面は、Oリング15および燃料電池セル38の外周面と密着し、これにより、燃料電池セル38がシールされる。
【0055】
図4(b)に示すように、シール装置10Bの高さ方向端部には、ゴム製の拡径された縁部18が形成されている。シール装置10Bの縁部18は、燃料供給管21aまたは燃料排出管21bと燃料電池セル38の中空部38bとが気密に接続される(グリップ部材22に保持される)ときの密閉性を確保する。このゴム製の縁部18は、ゴム部材16と同体的であることができ、その内部に空気が導入されてゴム部材16が膨らんだときに、同時に縁部18も膨らむことができる。これにより、燃料供給管21aまたは燃料排出管21bと燃料電池セル38の中空部38bとの接続部の気密性が確保される。
【0056】
(第4実施形態)
次に、図5および図6を参照して、第4実施形態について説明する。
【0057】
図5は、第4実施形態の円筒型製品のリーク検査装置の全体構成を示す側面図であり、空気導入前の状態を示している。図6は、第4実施形態の円筒型製品のリーク検査装置の全体構成を示す側面図であり、空気導入後の状態を示している。
【0058】
第4実施形態のシール装置10Cは、第1から第3実施形態のシール装置が燃料電池セル38の外周部をシールしていたのと異なり、円筒形ワーク39の内周部をシールする。
【0059】
図6に示すように、シール装置10Cは、円筒形ワーク39の被検査領域39aと、円筒形ワーク39の長手方向端部(開口部)との間を、シーリングするために装着される。
【0060】
シール装置10Cは、密閉容器44に気密性が保持された状態で固定されている。密閉容器44には、その内部44aに空気を導入し、また、その内部44aの空気を排出するための空気導入排出管44bが設けられている。
【0061】
シール装置10Cは、その全体が概ね円筒状に形成された装置本体19aと、装置本体19aの中空部には、二重管が設けられている。その二重管の内管19bは、円筒形ワーク39の中空部39bに開口しており、外部からの試験ガス(例えば燃料ガス(水素))の供給、排出のために用いられる。その二重管の外管19cには、密閉容器44の外部にて装置本体19aの外周面に開口する開口部19dと、密閉容器44の外部にて装置本体19aの外周面に開口する開口部19eとを有している。
【0062】
装置本体19aのうち密閉容器44の内部に位置する外周部には、開口部19eを覆う位置に周方向全体にゴム中空体19fが設けられている。ゴム中空体19fは、外部から開口部19d、外管19c、開口部19eを介して空気が導入されると、装置本体19aの径方向外側に膨らみ、円筒形ワーク39の内周面に密着する。これにより、円筒形ワーク39がシールされる。
【0063】
リーク検査に際しては、まず、空気導入排出管44bから密閉容器44の内部44aに空気が導入される。その内部44aの空気の圧力は、所定値に設定される。
次に、円筒形ワーク39の中空部39bには、内管19bから水素ガス(燃料)が供給される。この場合、図6に示すように、左右一対のシール装置10Cの内管19bの双方から水素ガスが供給され、中空部39bは設定された圧力に加圧された状態とされる。中空部39bの燃料ガスの圧力は、密閉容器44の内部44aの空気圧(上記所定値)よりも高く設定される。
【0064】
このとき、円筒形ワーク39の被検査領域39aの緻密性(または気密性)が不十分であると、中空部39b内の水素ガスが円筒形ワーク39の被検査領域39aを通って、密閉容器44の内部44aに漏れる。その後、空気導入排出管44bから内部44aの空気を排出し、その空気に含まれる水素の量(比率)を検出することによって、円筒形ワーク39の上記緻密性の検査を行う。
【0065】
【発明の効果】
本発明の円筒型製品のリーク検査装置によれば、リーク検査を短時間で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の円筒型製品のリーク検査装置の第1実施形態の要部を示す側断面図である。
【図2】図2は、本発明の円筒型製品のリーク検査装置の第1実施形態の全体構成を概略的に示す側断面図である。
【図3】図3は、本発明の円筒型製品のリーク検査装置の第2実施形態の要部を示す側断面図である。
【図4】図4(a)は、本発明の円筒型製品のリーク検査装置の第3実施形態に係るシール装置が燃料電池セルに装着された状態を示す側断面図である。図4(b)および図4(c)は、図4(a)に示される状態の分解図である。
【図5】図5は、本発明の円筒型製品のリーク検査装置の第3実施形態の空気供給前の状態を示す側面図である。
【図6】図6は、本発明の円筒型製品のリーク検査装置の第3実施形態の空気供給後の状態を示す側面図である。
【図7】図7は、本発明の円筒型製品のリーク検査装置の第1から3の実施形態において、検査される燃料電池の構造を示す側面図である。
【図8】図8は、従来の円筒型製品のリーク検査方法を説明するための側面図である。
【符号の説明】
10 シール装置
10A シール装置
10B シール装置
10C シール装置
11 第1ゴム部材
11A ゴム部材
12 第2ゴム部材
13 環状部材
13a 開口部
13b 基部
13c 縁部
14 環状部材
14a 環状部材本体
14b 第1金属部材
14c 薄肉ゴム部材
14d 第2金属部材
14e 縁部
14f 貫通孔
15 Oリング
16 ゴム部材
17 環状部材
17a 開口部
17b 基部
17c 縁部
18 縁部
19a 装置本体
19b 内管
19c 外管
19d 開口部
19e 開口部
19f ゴム中空体
21a 燃料供給管
21b 燃料排出管
22 グリップ部材
33 基体管
38 燃料電池セル
38a 被検査領域
38b 中空部
39 円筒形ワーク
39a 被検査領域
39b 中空部
41 密閉容器
41a 内部
41b 空気導入口
41c 空気排出口
44 密閉容器
44a 内部
44b 空気導入排出管
51 燃料極
52 電解質
53 インタコネクタ
54 空気極
141 Oリング
142 治具(フランジ)
143 密閉容器
143a 内部
144 空気導入口
145 空気排出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a leak inspection apparatus for a cylindrical product and a seal apparatus for leak inspection.
[0002]
[Prior art]
Here, a leak inspection apparatus for a cylindrical solid oxide fuel cell will be described as an example of a cylindrical product. As shown in FIG. 7, a cylindrical solid
[0003]
When the denseness of the membrane is insufficient, the operation as a fuel cell is also insufficient. From this, a leak inspection is performed for each of the cylindrical solid oxide fuel cells. A conventional leak inspection method is shown in FIG.
[0004]
In FIG. 8, the code |
[0005]
In the leak inspection, first, air is introduced from the
[0006]
At this time, if the above-described denseness of the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional leak inspection apparatus, it is necessary to manually attach the O-ring 141, the flange 142, etc. to each
[0008]
An object of the present invention is to provide a leak inspection apparatus for a cylindrical product and a seal apparatus for leak inspection that can perform a leak inspection of a cylindrical product in a short time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
[Means for Solving the Problems] will be described below using the numbers and symbols used in [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Mode for carrying out the invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the described invention.
[0010]
A cylindrical product leak inspection seal device (10) according to the present invention is a leak inspection seal device (10) used for a leak inspection of a cylindrical product (38), the leak inspection seal device (10). Is formed in a cylindrical shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical product (38), and the inner peripheral surface of the leak test sealing device (10) has a hollow elastic member (12). The elastic member (12) is provided with an opening for introducing or discharging a fluid in the interior, and the elastic member is introduced when the fluid is introduced into the interior through the opening. (12) bulges out and adheres to the outer periphery of the cylindrical product (38).
[0011]
The leak inspection seal device (10) of the present invention further includes an annular or cylindrical support member (13) provided on an outer peripheral portion of the elastic member (12), and the support member (13) The elastic member (12) is provided to prevent the elastic member (12) from bulging in a direction away from the outer peripheral portion of the cylindrical product (38) when the fluid is introduced therein.
[0012]
The leak inspection seal device (10C) of the present invention is a leak inspection seal device (10C) used for a leak inspection of a cylindrical product (39), and the leak inspection seal device (10C) is the cylinder. It is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the mold product (39), and an outer peripheral surface of the leak test sealing device (10C) is provided with a hollow elastic member (19f) inside, The elastic member (19f) is provided with an opening for introducing or discharging a fluid into the inside, and the elastic member (19f) is expanded when the fluid is introduced into the inside through the opening. It comes out and comes into close contact with the inner periphery of the cylindrical product (39).
[0013]
The cylindrical product leak inspection apparatus according to the present invention is a cylindrical product leak inspection apparatus that performs a leak inspection of a cylindrical product (38), and the cylindrical product (38) is disposed inside (41a) thereof. And a second fluid different from the first fluid put into the inner periphery (38b) of the cylindrical product (38) is introduced into the inside (41a) of the sealed container (41) / For leak inspection for sealing the outer peripheral portion of the cylindrical product (38) with respect to the fluid introduction / discharge portion (41b, 41c) for discharging and the inside (41a) of the sealed container (41) The leak inspection seal device (10) is formed in a cylindrical shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical product (38), and includes the seal device (10). The inner peripheral surface of the inside is hollow The elastic member (12) is provided with an opening for introducing or discharging a fluid into the inside, and the fluid is introduced into the inside through the opening. When this occurs, the elastic member (12) swells and comes into close contact with the outer periphery of the cylindrical product (38).
[0014]
In the leak inspection apparatus for a cylindrical product according to the present invention, the leak inspection seal apparatus (10) further includes an annular or cylindrical support member (13) provided on an outer peripheral portion of the elastic member (12). The support member (13) prevents the elastic member (12) from bulging away from the outer peripheral portion of the cylindrical product (38) when the fluid is introduced into the inside. It is provided to do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a leak inspection apparatus for a cylindrical product according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0016]
The cylindrical product leak inspection apparatus according to the present embodiment is obtained by forming a fuel electrode, an electrolyte, an interconnector, and an air electrode on a base tube (ceramic tube) of a cylindrical solid electrolyte fuel cell (FIG. 7). Against.
[0017]
The structure of the fuel cell is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the
[0018]
The cylindrical ceramic product leak inspection apparatus according to the present embodiment is applied to each of all the
[0019]
(First embodiment)
FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of a leak inspection apparatus for a cylindrical product according to the first embodiment. In FIG. 1,
[0020]
FIG. 2 is a side sectional view schematically showing the overall configuration of the cylindrical product leak inspection apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the sealing
[0021]
As shown in FIG. 2, the sealing
[0022]
The
[0023]
In the leak inspection, first, air is introduced from the
[0024]
At this time, if the above-mentioned denseness of the inspected
[0025]
Next, the configuration of the sealing
[0026]
The sealing
[0027]
Each of the
[0028]
The outer peripheral surface of the
[0029]
The inner diameter of the
[0030]
On the outer peripheral surface of the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
When air is supplied from the outside into the
[0034]
In the
[0035]
The
[0036]
According to the first embodiment, the
[0037]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
[0038]
In the second embodiment, a
[0039]
The rubber member 11A is formed in a cylindrical shape. The inside of the rubber member 11A is formed hollow. The inner diameter of the
[0040]
The
[0041]
The annular member
[0042]
The
[0043]
The
The
[0044]
The
[0045]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS.
[0046]
FIG. 4A is a side sectional view showing a state in which the sealing device according to the third embodiment is attached to the fuel cell. 4 (b) and 4 (c) are exploded views of the state shown in FIG. 4 (a).
[0047]
In 3rd Embodiment, it replaces with the sealing
[0048]
As shown in FIG. 4 (c), when the sealing
[0049]
The
[0050]
The inner diameter of the
When air is introduced into the
[0051]
On the outer peripheral surface of the
[0052]
The annular member 17 is made of a metal such as stainless steel (SUS). The annular member 17 has an
[0053]
The annular member 17 has a
[0054]
When air is supplied from the outside into the
[0055]
As shown in FIG. 4B, an
[0056]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
[0057]
FIG. 5 is a side view showing the overall configuration of the cylindrical product leak inspection apparatus according to the fourth embodiment, showing a state before air introduction. FIG. 6 is a side view showing the overall configuration of the cylindrical product leak inspection apparatus according to the fourth embodiment, and shows a state after air introduction.
[0058]
The sealing device 10C of the fourth embodiment seals the inner peripheral portion of the cylindrical workpiece 39, unlike the sealing devices of the first to third embodiments that seal the outer peripheral portion of the
[0059]
As shown in FIG. 6, the sealing
[0060]
The sealing
[0061]
The sealing device 10C is provided with a device main body 19a that is formed in a generally cylindrical shape, and a double pipe is provided in a hollow portion of the device main body 19a. The double pipe
[0062]
A rubber
[0063]
In the leak inspection, first, air is introduced from the air introduction /
Next, hydrogen gas (fuel) is supplied from the
[0064]
At this time, if the denseness (or airtightness) of the inspected
[0065]
【The invention's effect】
According to the leak inspection apparatus for a cylindrical product of the present invention, the leak inspection can be performed in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of a first embodiment of a leak inspection apparatus for a cylindrical product according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view schematically showing an overall configuration of a first embodiment of a leak inspection apparatus for a cylindrical product according to the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing a main part of a second embodiment of the leak inspection apparatus for a cylindrical product according to the present invention.
FIG. 4 (a) is a side sectional view showing a state in which a sealing device according to a third embodiment of the leak inspection device for a cylindrical product of the present invention is mounted on a fuel cell. 4 (b) and 4 (c) are exploded views of the state shown in FIG. 4 (a).
FIG. 5 is a side view showing a state before supplying air in the third embodiment of the leak inspection apparatus for cylindrical products of the present invention.
FIG. 6 is a side view showing a state after supplying air in the third embodiment of the leak inspection apparatus for cylindrical products according to the present invention.
FIG. 7 is a side view showing the structure of a fuel cell to be inspected in the first to third embodiments of the leak inspection apparatus for cylindrical products according to the present invention.
FIG. 8 is a side view for explaining a conventional cylindrical product leak inspection method;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
143
Claims (5)
前記リーク検査用シール装置は、前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成され、
前記リーク検査用シール装置の内周面には、その内部が中空の円筒状に形成された第2弾性部材と、前記第2弾性部材の内周面に接合し円筒状に形成された第1弾性部材と、が設けられ、
前記第2弾性部材には、前記内部に流体を導入または排出するための開口部が設けられ、前記開口部を介して前記内部に前記流体が導入されたときに前記第2弾性部材が膨出して前記第1弾性部材を押圧し、前記第1弾性部材の内周面が前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの外周部に密着する
リーク検査用シール装置。 A leak inspection seal device used for leak inspection of a cylindrical solid oxide fuel cell ,
The leak inspection seal device is formed in a cylindrical shape having an inner diameter larger than an outer diameter of the cylindrical solid oxide fuel cell ,
The inner peripheral surface of the leak inspection seal device has a second elastic member formed in a hollow cylindrical shape inside, and a first cylindrical member joined to the inner peripheral surface of the second elastic member. An elastic member ,
The second elastic member is provided with an opening for introducing or discharging a fluid into the inside, and the second elastic member bulges when the fluid is introduced into the inside through the opening. The first elastic member is pressed so that the inner peripheral surface of the first elastic member is in close contact with the outer peripheral portion of the cylindrical solid electrolyte fuel cell.
Seal device for leak inspection.
更に、
前記第2弾性部材の外周部に設けられた環状または円筒状の支持部材を備え、前記支持部材は、前記内部に前記流体が導入されたときに前記第2弾性部材が前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの前記外周部から離間する向きに膨出することを阻止するように設けられている
リーク検査用シール装置。 The seal device for leak inspection according to claim 1,
Furthermore,
An annular or cylindrical support member provided on an outer peripheral portion of the second elastic member is provided, and the support member is configured such that when the fluid is introduced into the inside, the second elastic member is the cylindrical solid electrolyte type. Provided to prevent the fuel cell from bulging away from the outer peripheral portion.
Seal device for leak inspection.
前記リーク検査用シール装置は、前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの内径よりも小さな外径を有する円筒状に形成され、
前記リーク検査用シール装置の外周面には、その内部が中空の円筒状に形成された第2弾性部材と、前記第2弾性部材の外周面に接合し円筒状に形成された第1弾性部材と、が設けられ、
前記第2弾性部材には、前記内部に流体を導入または排出するための開口部が設けられ、前記開口部を介して前記内部に前記流体が導入されたときに前記第2弾性部材が膨出して前記第1弾性部材を押圧し、前記第1弾性部材が前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの内周部に密着する
リーク検査用シール装置。 A leak inspection seal device used for leak inspection of a cylindrical solid oxide fuel cell ,
The leak inspection seal device is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than an inner diameter of the cylindrical solid oxide fuel cell ,
A second elastic member formed in a hollow cylindrical shape on the outer peripheral surface of the leak inspection seal device, and a first elastic member formed in a cylindrical shape joined to the outer peripheral surface of the second elastic member And provided,
The second elastic member is provided with an opening for introducing or discharging a fluid into the inside, and the second elastic member bulges when the fluid is introduced into the inside through the opening. The first elastic member is pressed, and the first elastic member comes into close contact with the inner peripheral portion of the cylindrical solid electrolyte fuel cell.
Seal device for leak inspection.
その内部に前記円筒型固体電解質型燃料電池セルが配置される密閉容器と、
前記密閉容器の前記内部に前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの内周部に入れられる第1流体とは異なる第2流体を導入/排出するための流体導入/排出部と、
前記密閉容器の前記内部に対して前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの前記外周部をシールするためのリーク検査用シール装置とを備え、
前記リーク検査用シール装置は、前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成され、
前記リーク検査用シール装置の内周面には、その内部が中空の円筒状に形成された第2弾性部材と、前記第2弾性部材の内周面に接合し円筒状に形成された第1弾性部材と、が設けられ、
前記第2弾性部材には、前記内部に流体を導入または排出するための開口部が設けられ、前記開口部を介して前記内部に前記流体が導入されたときに前記第2弾性部材が膨出して 前記第1弾性部材を押圧し、前記第1弾性部材の内周面が前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの外周部に密着する
円筒型固体電解質型燃料電池セルのリーク検査装置。 A cylindrical solid electrolyte fuel cell leakage inspection device for performing a leakage inspection of a cylindrical solid electrolyte fuel cell ,
A sealed container in which the cylindrical solid oxide fuel cell is disposed;
A fluid introduction / exhaust unit for introducing / discharging a second fluid different from the first fluid put in the inner periphery of the cylindrical solid oxide fuel cell into the inside of the sealed container;
A leak inspection seal device for sealing the outer periphery of the cylindrical solid oxide fuel cell with respect to the inside of the sealed container,
The leak inspection seal device is formed in a cylindrical shape having an inner diameter larger than an outer diameter of the cylindrical solid oxide fuel cell ,
The inner peripheral surface of the leak inspection seal device has a second elastic member formed in a hollow cylindrical shape inside, and a first cylindrical member joined to the inner peripheral surface of the second elastic member. An elastic member,
The second elastic member is provided with an opening for introducing or discharging a fluid into the inside, and the second elastic member bulges when the fluid is introduced into the inside through the opening. presses the first elastic member Te, the inner peripheral surface of the first elastic member is brought into close contact with the outer peripheral portion of said cylindrical solid oxide fuel cell
Cylindrical solid oxide fuel cell leak inspection system.
前記リーク検査用シール装置は、
更に、
前記第2弾性部材の外周部に設けられた環状または円筒状の支持部材を有し、
前記支持部材は、前記内部に前記流体が導入されたときに前記第2弾性部材が前記円筒型固体電解質型燃料電池セルの前記外周部から離間する向きに膨出することを阻止するように設けられている
円筒型固体電解質型燃料電池セルのリーク検査装置。 In the leak inspection apparatus for a cylindrical solid oxide fuel cell according to claim 4,
The seal device for leak inspection is
Furthermore,
An annular or cylindrical support member provided on the outer periphery of the second elastic member ;
The support member is provided to prevent the second elastic member from expanding in a direction away from the outer peripheral portion of the cylindrical solid oxide fuel cell when the fluid is introduced into the inside. Has been
Cylindrical solid oxide fuel cell leak inspection system.
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