JP2008151648A - Device for evaluating transmittance characteristics of fluid - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、三次元網目構造を有する多孔質板の内部を通過する流体の透過特性を評価する流体透過特性評価装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid permeation characteristic evaluation apparatus for evaluating the permeation characteristic of a fluid passing through a porous plate having a three-dimensional network structure.
三次元網目構造を有する多孔質板は、フィルタ、ガス拡散部材、放熱部材、給水部材等として種々の装置に組み込まれており、例えば特許文献１のように、多孔質板の内部でその面方向に空気や燃料ガス（流体）を流すように多孔質板を組み込んだ燃料電池がある。上述した用途の多孔質板を各種装置に組み込む場合には、予め多孔質板の面方向に通過する流体の透過特性（例えば流体の圧力損失や流体の濃度変化）を評価しておく必要がある。
多孔質板の面方向に通過する流体の透過特性を評価する方法としては、例えば特許文献１のように、多孔質板の主面に対して流体を強制的に流入・流出させる方法がある。なお、この評価方法を実施する際には、多孔質板の内部を通過させる流体の流路を除き、多孔質板の外面を密閉する必要がある。
A porous plate having a three-dimensional network structure is incorporated in various devices as a filter, a gas diffusion member, a heat radiating member, a water supply member, and the like. There is a fuel cell in which a porous plate is incorporated so that air or fuel gas (fluid) flows through the inside. When the porous plate for the above-described use is incorporated in various apparatuses, it is necessary to evaluate in advance the permeation characteristics of the fluid that passes in the surface direction of the porous plate (for example, the pressure loss of the fluid or the concentration change of the fluid). .
As a method for evaluating the permeation characteristics of fluid passing in the surface direction of the porous plate, for example, as disclosed in
この場合、一般には、一対の狭持部材により多孔質板をその厚さ方向から挟み込むと共に、多孔質板の側面が露出する一対の狭持部材の隙間に接着剤や樹脂材料等のシール材を埋め込むことで、多孔質板の外面の密閉を図ることが考えられる。また、シール材を使用する代わりに、多孔質板の周囲を囲繞するＯリングを多孔質板と共に一対の狭持部材で挟み込むことで、多孔質板の外面の密閉を図ることが考えられる。
しかしながら、Ｏリングを使用して多孔質板の密閉を図る場合には、多孔質板の厚さ寸法等の大きさに応じてＯリングを交換する必要がある。また、シール材を使用して多孔質板の密閉を図る場合には、透過特性の評価を１回行う毎にシール材の埋め込みを実施する必要があるため、透過特性の評価を行うためのセッティングが面倒になるという問題がある。 However, when an O-ring is used to seal the porous plate, it is necessary to replace the O-ring according to the thickness dimension of the porous plate. Also, when sealing a porous plate using a sealing material, it is necessary to embed the sealing material every time the permeation characteristics are evaluated, so settings for evaluating the permeation characteristics are required. There is a problem that becomes troublesome.
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであって、多孔質板における流体の透過特性評価を容易に実施することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable easy evaluation of fluid permeation characteristics in a porous plate.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明の流体透過特性評価装置は、三次元網目構造を有する多孔質板の内部でその面方向に流体を通過させ、前記多孔質板における前記流体の透過特性を評価する流体透過特性評価装置であって、前記多孔質板を載置する載置平面を有する載置台と、該載置台の上方から前記多孔質板を押さえつける押付部材と、前記載置台の載置平面に対向するように前記押付部材の下部と前記多孔質板との間に静置された弾性変形可能な弾性シール材とを備え、前記弾性シール材は、前記押付部材により前記載置平面に載置された前記多孔質板を押さえつけた状態で、前記多孔質板の内部に通過させる前記流体の流路を除いて、前記載置平面に当接すると共に前記多孔質板の外面を気密に覆うように弾性変形するものであり、前記弾性シール材の圧縮弾性率が前記多孔質板の圧縮弾性率よりも低く、かつ、前記弾性シール材の厚さ寸法が前記多孔質板の厚さ寸法の２倍以上であり、さらに、前記載置平面に対する前記弾性シール材の押し付け圧力が前記多孔質板の内部に流入する前記流体の圧力の２倍以上であることを特徴とする。 The fluid permeation characteristic evaluation apparatus according to the present invention is a fluid permeation characteristic evaluation apparatus that allows a fluid to pass in a plane direction inside a porous plate having a three-dimensional network structure and evaluates the permeation characteristic of the fluid in the porous plate. A mounting table having a mounting plane for mounting the porous plate; a pressing member for pressing the porous plate from above the mounting table; and the pressing so as to face the mounting plane of the mounting table. An elastically deformable elastic sealing material stationary between a lower part of the member and the porous plate, wherein the elastic sealing material is placed on the mounting plane by the pressing member. The elastic plate is elastically deformed so as to abut against the mounting plane and to cover the outer surface of the porous plate in an airtight manner, except for the flow path of the fluid that is passed through the porous plate in a pressed state. Compressive elasticity of the elastic sealing material Is lower than the compressive elastic modulus of the porous plate, the thickness dimension of the elastic sealing material is at least twice the thickness dimension of the porous plate, and the elastic sealing material with respect to the mounting plane described above The pressing pressure is not less than twice the pressure of the fluid flowing into the porous plate.
なお、弾性シール材は押付部材に固定されていることがより望ましい。
本発明によれば、押付部材により多孔質板を押さえつけるだけで、弾性シール材のうち多孔質板の上面に当接した部分を圧縮変形させて、弾性シール材のうち多孔質板の上面周囲に位置する部分を載置平面に当接させることができる。また、この際には、載置平面に当接した弾性シール材が圧縮変形し、これによって載置平面に対する弾性シール材の押し付け圧力を十分な大きさで得ることができる。これにより、多孔質板内部を通過する流体が載置平面と弾性シール材との間から漏れ出すことを防止することができる。
以上のことから、多孔質板の厚さ寸法等の大きさに関わらず、押付部材を多孔質板に押しつけるだけで、流路を除いた多孔質板の外面を密閉して、多孔質板における流体の透過特性の評価を容易に行うことが可能となる。
It is more desirable that the elastic sealing material is fixed to the pressing member.
According to the present invention, simply pressing the porous plate with the pressing member compresses and deforms the portion of the elastic sealing material that is in contact with the upper surface of the porous plate, and around the upper surface of the porous plate of the elastic sealing material. The part to be positioned can be brought into contact with the mounting plane. Further, at this time, the elastic sealing material in contact with the mounting plane is compressed and deformed, whereby the pressing pressure of the elastic sealing material against the mounting plane can be obtained with a sufficient magnitude. Thereby, it can prevent that the fluid which passes the inside of a porous board leaks out from between a mounting plane and an elastic sealing material.
From the above, the outer surface of the porous plate excluding the flow path is hermetically sealed only by pressing the pressing member against the porous plate regardless of the thickness dimension or the like of the porous plate. It is possible to easily evaluate the fluid permeation characteristics.
ここで、弾性シール材は、その圧縮永久歪みを１０％以下としてもよい。
この場合には、押付部材による押さえつけを解除した際に、弾性シール材が良好に弾性復帰するため、同一の弾性シール材を用いても、透過特性評価を多数回にわたって繰り返し実施することができ、透過特性の評価結果の再現性も良好に保つことができる。
Here, the elastic sealing material may have a compression set of 10% or less.
In this case, when the pressing by the pressing member is released, the elastic sealing material recovers elastically well, so even if the same elastic sealing material is used, the permeation characteristic evaluation can be repeatedly performed many times. The reproducibility of the evaluation result of the transmission characteristics can also be kept good.
また、弾性シール材は、その内部に閉気孔を含んだ多孔質状に形成されたものとしてもよい。
この場合には、弾性シール材を小さな荷重で多孔質板に押しつけても容易に弾性変形できるため、多孔質板の外面を確実に気密に覆うことができる。また、弾性シール材が閉気孔を含んで多孔質体をなすように構成されている場合には、多孔質板内部を通過する流体が弾性シール材を介して外部に漏れることを防ぐことができる。また、この場合には、流体が多孔質板から弾性シール材内部に侵入・透過することで多孔質板の外側に流体の流路が形成されることを防止し、この流路形成に基づいて透過特性の評価精度が損なわれてしまうことも回避できる。
The elastic sealing material may be formed in a porous shape including closed pores therein.
In this case, since the elastic seal material can be easily elastically deformed even when pressed against the porous plate with a small load, the outer surface of the porous plate can be surely covered airtightly. Further, when the elastic sealing material is configured to form a porous body including closed pores, it is possible to prevent the fluid passing through the porous plate from leaking outside through the elastic sealing material. . Further, in this case, the fluid can be prevented from entering and permeating the elastic sealing material from the porous plate to form a fluid flow path outside the porous plate. It can also be avoided that the evaluation accuracy of the transmission characteristics is impaired.
なお、本発明の流体透過特性評価装置においては、弾性シール材の厚さを２５％圧縮するために要する圧縮応力（２５％圧縮応力）を、１０ｋＰａ以上３５０ｋＰａ以下とすることがより好ましい。
これは、弾性シール材の２５％圧縮応力が１０ｋＰａ未満となると、多孔質板内部に流入した流体の圧力によって弾性シール材が容易に圧縮変形して多孔質板の外面から押し上げられ、多孔質板の外面と弾性シール材との間に大きな隙間が生じるためである。また、弾性シール材の２５％圧縮応力が３５０ｋＰａよりも大きくなると、押付部材により載置平面に載置された多孔質板を押さえつけた状態において、多孔質板の外形形状に対する弾性シール材の追従性が不足して、多孔質板の外面と弾性シール材との間に大きな隙間が生じるためである。
In the fluid permeation characteristic evaluation apparatus of the present invention, it is more preferable that the compressive stress (25% compressive stress) required for compressing the thickness of the elastic sealing material by 25% is 10 kPa or more and 350 kPa or less.
This is because when the elastic sealing material has a 25% compressive stress of less than 10 kPa, the elastic sealing material is easily compressed and deformed by the pressure of the fluid flowing into the porous plate and pushed up from the outer surface of the porous plate. This is because a large gap is generated between the outer surface of the elastic sealing material and the elastic sealing material. Further, when the 25% compressive stress of the elastic sealing material is larger than 350 kPa, the elastic sealing material can follow the outer shape of the porous plate in a state where the porous plate placed on the mounting plane is pressed by the pressing member. This is because the gap is insufficient and a large gap is formed between the outer surface of the porous plate and the elastic sealing material.
このような大きな隙間があると、多孔質板内部に流入した流体が多孔質内部だけではなく隙間も通過するため、多孔質板における流体の透過特性を精度良く評価することが困難となる。
したがって、弾性シール材の２５％圧縮応力を１０ｋＰａ以上３５０ｋＰａ以下とすることで、流体の圧力による弾性シール材の浮き上がりを抑制すると共に多孔質板の外形形状に対する弾性シール材の追従性を向上させて、上述した隙間を小さく抑えることができ、多孔質板における流体の透過特性を精度良く評価することが可能となる。
If there is such a large gap, the fluid flowing into the porous plate passes not only inside the porous plate but also through the gap, so that it is difficult to accurately evaluate the fluid permeation characteristics in the porous plate.
Therefore, by setting the 25% compression stress of the elastic sealing material to 10 kPa or more and 350 kPa or less, the elastic sealing material can be prevented from being lifted by the pressure of the fluid, and the followability of the elastic sealing material to the outer shape of the porous plate can be improved. The gaps described above can be kept small, and the fluid permeation characteristics of the porous plate can be accurately evaluated.
本発明によれば、多孔質板の厚さ寸法等の大きさに関わらず、同一の弾性シール材を固定した押付部材により載置台に載置された多孔質板を押さえつけるだけで、流路を除いた多孔質板の外面を密閉することが可能となるため、多孔質板における流体の透過特性評価を容易に実施することができる。 According to the present invention, regardless of the thickness of the porous plate such as the thickness dimension, the flow path can be formed simply by pressing the porous plate placed on the mounting table with the pressing member to which the same elastic sealing material is fixed. Since it is possible to seal the outer surface of the removed porous plate, it is possible to easily evaluate the fluid permeation characteristics in the porous plate.
以下、本発明の実施形態に係る流体透過特性評価装置について説明する。
なお、以下に説明する各実施形態の流体透過特性評価装置は、三次元網目構造を有する多孔質板の内部で、その面方向に流体を通過させ、多孔質板における流体（気体、液体）の透過特性を評価するものである。
Hereinafter, a fluid permeation characteristic evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
In addition, the fluid permeation characteristic evaluation apparatus of each embodiment described below allows a fluid to pass in the surface direction inside a porous plate having a three-dimensional network structure, and allows fluid (gas, liquid) in the porous plate to pass. The transmission characteristics are evaluated.
〔第１実施形態〕
はじめに、第１実施形態に係る流体透過特性評価装置について説明する。
図１に示すように、この実施形態に係る流体透過特性評価装置１は、平面視略矩形状の多孔質板３を載置する載置平面５ａを有する載置台５と、載置台５の上方から多孔質板３を押さえつけるための押付部材７と、上記載置平面５ａに対向するように押付部材７に固定された弾性変形可能な弾性シール材９とを備えている。
載置台５及び押付部材７は、多孔質板３をその厚さ方向（Ｚ軸方向）から挟み込む際に変形しない剛性の高い材料からなり、この実施形態においては平面視略矩形状に形成されている。また、載置台５及び押付部材７は、その長手方向（Ｘ軸方向）及び幅方向（Ｙ軸方向）の寸法が多孔質板３よりも大きくなるように形成されている。さらに、後述する弾性シール材９を固定する押付部材７の固定面７ａは平坦に形成されている。そして、押付部材７により多孔質板３を押さえつけた状態においては、固定面７ａと載置台５の載置平面５ａとが平行に保持されるようになっている。
[First Embodiment]
First, the fluid permeation characteristic evaluation apparatus according to the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, a fluid permeation
The mounting table 5 and the
弾性シール材９は、その内部に閉気孔を含んだ多孔質状に形成され、発泡樹脂や発泡ゴムによって構成されている。具体的な発泡樹脂や発泡ゴムとしては、例えばウレタンゴム（例えば、商品名：ポロン（ロジャースイノアック社製）、商品名：薄層クリーンフォームＳＣＦ（日東電工社製））、シリコーンゴム（例えば、商品名：ＮＰゲル（ジェルテック社製））、ポリオレフィン樹脂（例えば、イノアックエラストマー社製のＲＬシリーズ）、ポリエチレン樹脂、エチレンゴム（例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ））等が挙げられる。また、この弾性シール材９では、圧縮永久歪みが１０％以下に設定されており、また、圧縮弾性率が多孔質板３よりも低く設定されている。
そして、弾性シール材９は、平面視略矩形状に形成され、多孔質板３と略同等の長さ寸法を有している。また、弾性シール材９の幅寸法は、載置台５及び押付部材７と略同等に設定されており、載置平面５ａに配された多孔質板３の両側部から幅方向に突出するように形成されている。さらに、弾性シール材９の厚さ寸法は、多孔質板３の厚さ寸法の２倍以上に設定されている。
The elastic sealing material 9 is formed in a porous shape including closed pores therein, and is made of foamed resin or foamed rubber. Specific foamed resins and foamed rubbers include, for example, urethane rubber (for example, trade name: PORON (manufactured by Roger Sinoac), trade name: thin-layer clean foam SCF (manufactured by Nitto Denko Corporation)), silicone rubber (for example, product) Name: NP gel (manufactured by Geltech), polyolefin resin (for example, RL series manufactured by Inoac Elastomer), polyethylene resin, ethylene rubber (for example, ethylene propylene rubber (EPDM)), and the like. Further, in the elastic sealing material 9, the compression set is set to 10% or less, and the compression elastic modulus is set to be lower than that of the
The elastic sealing material 9 is formed in a substantially rectangular shape in plan view and has a length dimension substantially equal to that of the
以上のように構成された流体透過特性評価装置１を用いて、多孔質板３における流体の透過特性を評価する場合には、多孔質板３及び弾性シール材９の長手方向の両端部が略一致するように、多孔質板３を載置台５の載置平面５ａの中央部分に配し、押付部材７により多孔質板３を押さえつける。
この押さえつけの際には、弾性シール材９の中央部分が多孔質板３の上面３ａに当接して圧縮変形されると共に、弾性シール材９のうち多孔質板３の両側部から幅方向に突出する部分が載置平面５ａに当接することになる。また、この際には、載置平面５ａに当接した弾性シール材９も圧縮変形する。なお、この圧縮変形によって載置平面５ａに対する弾性シール材９の押し付け圧力が発生する。
When the fluid permeation characteristics of the
At the time of pressing, the central portion of the elastic sealing material 9 abuts on the
このように押付部材７により多孔質板３を押さえつけた状態においては、弾性シール材９の弾性変形によって多孔質板３の上面（外面）３ａ及び両側面（外面）３ｃ，３ｄが気密に覆われることになり、多孔質板３の長手方向に面する両端面３ｅ，３ｆのみが載置台５と押付部材７との隙間Ｓ１，Ｓ２を介して外方に露出することになる。これにより、多孔質板３の一端面３ｅから他端面３ｆに至るまで流体を多孔質板３の内部で多孔質板３の長手方向（面方向）に通過させる流路が形成されることになる。すなわち、押さえつけの状態においては、弾性シール材９が、多孔質板３の内部に通過させる流体の流路を除いて、載置平面５ａに当接すると共に多孔質板３の外面３ａ，３ｃ，３ｄを気密に覆っている。
以上のことから、この流体透過特性評価装置１において多孔質板３内部に流体を通過させる際には、多孔質板３の一端面３ｅから流体を流入し、他端面３ｆから流体を流出すればよい。
In this state where the
From the above, when the fluid is allowed to pass through the
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る流体透過特性評価装置について説明する。なお、この実施形態の流体透過特性評価装置は、上述した第１実施形態と主に載置台の構成及び弾性シール材の寸法についてのみ異なっている。ここでは、当該相違点についてのみ説明し、第１実施形態の流体透過特性評価装置１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a fluid permeation characteristic evaluation apparatus according to the second embodiment will be described. Note that the fluid permeation characteristic evaluation apparatus of this embodiment differs from the first embodiment described above mainly only in the configuration of the mounting table and the dimensions of the elastic seal material. Here, only the said difference is demonstrated, the same code | symbol is attached | subjected about the part same as the component of the fluid-permeation
図２に示すように、この実施形態に係る流体透過特性評価装置１１を構成する載置台１３には、その載置平面１３ａに開口する孔１５Ａ，１５Ｂが一対形成されている。ここで、一対の孔１５Ａ，１５Ｂは載置台１３の長手方向に間隔を介して開口しているが、この間隔は、載置平面１３ａに載置される多孔質板３によって一対の孔１５Ａ，１５Ｂが両方共覆われる程度となっている。なお、本実施形態においては、各孔１５Ａ，１５Ｂの開口部分が多孔質板３の長手方向の両端部に位置するように配置設定されている。
As shown in FIG. 2, the mounting table 13 constituting the fluid permeation
また、流体透過特性評価装置１１を構成する弾性シール材１７の長さ寸法及び幅寸法は、載置台１３及び押付部材７と略同等に設定されており、載置平面１３ａに配された多孔質板３の周囲から面方向（ＸＹ平面方向）に突出するように形成されている。なお、弾性シール材１７の厚さ寸法は、第１実施形態と同様に、多孔質板３の厚さ寸法の２倍以上に設定されている。
Further, the length and width of the
以上のように構成された流体透過特性評価装置１１を用いて、多孔質板３における流体の透過特性を評価する場合には、多孔質板３によって一対の孔１５Ａ，１５Ｂの開口が覆われるように多孔質板３を載置台１３の載置平面１３ａの中央部分に配し、押付部材７により多孔質板３を押さえつける。
この押さえつけの際には、第１実施形態と同様に、弾性シール材１７の中央部分が多孔質板３の上面３ａに当接して圧縮変形される。また、弾性シール材１７のうち多孔質板３の周囲から突出する部分が載置平面１３ａに当接して圧縮変形する。この圧縮変形によって載置平面１３ａに対する弾性シール材１７の押し付け圧力が発生する。
When the fluid permeation characteristics of the
At the time of this pressing, the central portion of the
このように押付部材により多孔質板３を押さえつけた状態においては、弾性シール材１７の弾性変形によって多孔質板３の上面（外面）３ａ、両側面（外面）３ｃ，３ｄ及び両端面（外面）３ｅ，３ｆが気密に覆われることになり、多孔質板３は、その下面３ｂの長手方向の両端部に開口する一対の孔１５Ａ，１５Ｂを介してのみ外方に連通されることになる。これにより、一方の孔１５Ａから他方の孔１５Ｂに至るまで流体を多孔質板３の内部で多孔質板３の長手方向（面方向）に通過させる流路が形成されることになる。すなわち、押さえつけの状態においては、第１実施形態の場合と同様に、弾性シール材１７が、多孔質板３の内部に通過させる流体の流路を除いて、載置平面１３ａに当接すると共に多孔質板３の外面３ａ，３ｃ〜３ｆを気密に覆っている。
したがって、この流体透過特性評価装置１１において多孔質板３内部に流体を通過させる際には、一方の孔１５Ａを通じて多孔質板３の一端部側の下面３ｂから流体を流入し、他端部側の下面３ｂから他方の孔１５Ｂを通じて流体を流出すればよい。
Thus, in a state where the
Therefore, when the fluid is allowed to pass through the
なお、各実施形態の流体透過特性評価装置１，１１において透過特性を評価される多孔質板３としては、例えば多孔質ステンレス、発泡ステンレス、多孔質ニッケル等をシート状に形成したものの他に、例えば、ニッケル不織布、カーボン不織布等が挙げられる。
In addition, as the
次に、各実施形態の流体透過特性評価装置１，１１において、弾性シール材９，１７による多孔質板３の密閉性能（以下、シール性能と呼ぶ。）を試験した結果について表１を参照して説明する。
この試験では、図１，２に示すように押付部材７により多孔質板３を押さえつけた状態で、アルゴンガス（流体）を１分間当たり１リットルの流量で多孔質板３の一端面３ｅや下面３ｂから多孔質板３内部に流入させ、吸引式リークディテクター（ＬＤ２２９（ＧＬサイエンス社製））を用いて載置平面５ａ，１３ａとこれに当接する弾性シール材９，１７との間からアルゴンガスが漏れているか否かを確認し、この確認結果を弾性シール材９，１７のシール性能の良否として評価した。
Next, referring to Table 1 for the results of testing the sealing performance (hereinafter referred to as sealing performance) of the
In this test, as shown in FIGS. 1 and 2, one
なお、この試験においては、多孔質板３の寸法を幅５０ｍｍ×長さ１００ｍｍ角とした。さらに、第１実施形態の流体透過特性評価装置１については、弾性シール材９の寸法を幅７５ｍｍ×長さ９８ｍｍ角とし、第２実施形態の流体透過特性評価装置１１については、弾性シール材１７の寸法を幅７５ｍｍ×長さ１２５ｍｍ角とした。また、第２実施形態の流体透過特性評価装置１１については、各孔の開口寸法を幅５０ｍｍ×長さ１ｍｍ角とした。そして、多孔質板３や弾性シール材９，１７の材質や厚さ寸法については、表１に示すように、適宜組み合わせたものを複数（実施例１〜１０、比較例１〜４）用意した。
In this test, the dimensions of the
すなわち、多孔質板３の材質には、シート状に形成した多孔質ステンレス、発泡ステンレス、多孔質ニッケル、ニッケル不織布、カーボン不織布を使用した。
また、弾性シール材９，１７の材質には、日東電工社製の薄層クリーンフォームＳＣＦ（品番：ＳＣＦ１００、Ｐ２００ＵＬ）、ロジャースイノアック社製のポロン（タイプ：Ｌ−２４、Ｈ−３２、Ｈ−４８、ＳＲ−Ｓ−２４Ｐ）、ジェルテック社製のＮＰゲル、θ−８ゲル（商品名）を使用した。上記材質の弾性シール材９，１７の圧縮弾性率は、いずれも多孔質板３の圧縮弾性率よりも低いものである。
そして、弾性シール材９，１７の厚さ寸法は、実施例１〜１０及び比較例１，３，４において多孔質板３の厚さ寸法の２倍以上となっており、比較例２においてのみ多孔質板３の厚さ寸法の１．５倍となっている。
That is, as the material of the
The
And the thickness dimension of the
なお、表１中に記載の「２５％圧縮応力」は、各実施例及び比較例で使用している各種材質の弾性シール材９，１７の厚さを２５％圧縮するために要する応力を示している。
また、表１中に記載の「側面」は、第１実施形態の流体透過特性評価装置１において試験したことを示しており、「全周」は、第２実施形態の流体透過特性評価装置１１において試験したことを示している。
さらに、表１中に記載の「シール圧」は、載置台５，１３の載置平面５ａ，１３ａに対する弾性シール材９，１７の押し付け圧力を示しており、「ガス圧」は、多孔質板３の内部に流入するアルゴンガスの圧力を示している。そして、このシール圧は、実施例１〜１０及び比較例２〜４においていずれもガス圧の２倍以上に設定されており、比較例１においてのみガス圧の２倍未満に設定されている。
The “25% compressive stress” described in Table 1 indicates the stress required to compress the thickness of the
Further, “side surface” described in Table 1 indicates that the test was performed in the fluid permeation
Furthermore, the “seal pressure” described in Table 1 indicates the pressing pressure of the
そして、表１に記載の試験結果によれば、比較例１，２のものではアルゴンガスの漏れが確認され（シール性能「×」）、実施例１〜１０及び比較例３，４のものではアルゴンガスの漏れが確認されなかった（シール性能「○」「△」）。
比較例１のものでは、シール圧がガス圧の２倍未満となっていることで、載置平面１３ａに対する弾性シール材１７の押し付け圧力が不足するために、ガス漏れが発生していると考えられる。また、比較例２のものでは、シール圧がガス圧の２倍以上となっているが、弾性シール材１７の厚さ寸法が多孔質板３の２倍未満となっていることで、弾性シール材１７を十分に載置平面１３ａに押さえつけることができないために、ガス漏れが発生していると考えられる。このように、ガス漏れが発生している場合には、アルゴンガスの透過特性評価を実施することはできない。
According to the test results shown in Table 1, leakage of argon gas was confirmed in the cases of Comparative Examples 1 and 2 (seal performance “×”), and in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 3 and 4, Argon gas leakage was not confirmed (seal performance “◯” “△”).
In the comparative example 1, since the sealing pressure is less than twice the gas pressure, the pressing pressure of the
これに対し、実施例１〜１０や比較例３，４のように、シール圧をガス圧の２倍以上とすると共に、弾性シール材９，１７の厚さ寸法を多孔質板３の２倍以上としているため、載置平面５ａ，１３ａに対する弾性シール材９，１７の押し付け圧力を十分に得ることができ、これによって、多孔質板３内部を通過するアルゴンガスが漏れ出すことを防止して、アルゴンガスの透過特性評価を実施することが可能となる。
On the other hand, as in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 3 and 4, the sealing pressure is set to be twice or more the gas pressure, and the thickness dimension of the
ところで、比較例３のものでは、アルゴンガスを多孔質板３の内部に流入させたところ、弾性シール材９の一部と多孔質板３の外面３ａ，３ｃ，３ｄとの間に大きな隙間が生じる不具合が確認された。この隙間は、弾性シール材９の２５％圧縮応力が８ｋＰａと小さいために、弾性シール材９内部に流入したアルゴンガスの圧力によって弾性シール材９が多孔質板３の外面３ａ，３ｃ，３ｄから押し上げられることで発生すると考えられる。
また、比較例４のものでは、押付部材７により多孔質板３を押さえつけた状態において、側面３ｃ，３ｄと載置平面５ａとからなる凹部面と弾性シール材９との間に大きな隙間が生じていることが確認された。この隙間は、弾性シール材９の２５％圧縮応力が３６０ｋＰａと大きく、載置平面５ａに載置された多孔質板３の外形形状に対する弾性シール材９の追従性が不足することで発生すると考えられる。
By the way, in the thing of the comparative example 3, when argon gas was made to flow in the inside of the
Further, in the comparative example 4, in the state where the
このような隙間がある場合には、多孔質板３内部に流入されたアルゴンガスが多孔質板３内部だけではなく上記隙間も通過するため、多孔質板３におけるアルゴンガスの透過特性評価に影響を与える。したがって、多孔質板３におけるアルゴンガスの透過特性を精度良く評価するためには、このような隙間は小さい方が好ましく、具体的には、アルゴンガスが通過する隙間の断面積において、多孔質板３の外面３ａ，３ｃ，３ｄから弾性シール材までの隙間高さを５０μｍ以下に抑えることが好ましい。
しかしながら、比較例３，４のものでは、隙間高さが上述した値を超えてしまうため、アルゴンガスの透過特性を精度良く評価することが困難となる（シール性能「△」）。
If there is such a gap, the argon gas that has flowed into the
However, in Comparative Examples 3 and 4, since the gap height exceeds the above-described value, it is difficult to accurately evaluate the argon gas transmission characteristics (seal performance “Δ”).
これに対し、実施例１〜１０のものでは、弾性シール材９，１７の２５％圧縮応力が１０ｋＰａ以上３５０ｋＰａ以下の範囲内に含まれているため、アルゴンガスの圧力による弾性シール材９，１７の浮き上がりを抑制すると共に多孔質板３の外形形状に対する弾性シール材９，１７の追従性を向上させて、上述した隙間の大きさが小さく抑えられている。すなわち、上述した隙間高さが５０μｍ以下に抑えられている。
したがって、実施例１〜１０のものでは、多孔質板３における流体の透過特性を精度良く評価することが可能となる（シール性能「○」）。
On the other hand, in Examples 1 to 10, since the 25% compressive stress of the
Therefore, in Examples 1 to 10, it is possible to accurately evaluate the fluid permeation characteristics in the porous plate 3 (seal performance “◯”).
以上説明したように、上記実施形態の流体透過特性評価装置１，１１によれば、多孔質板３の厚さ寸法等の大きさに関わらず、押付部材７により載置台５，１３に載置された多孔質板３を押さえつけるだけで、多孔質板３の外面３ａ，３ｃ〜３ｆを密閉することができるため、多孔質板３における流体の透過特性評価を容易に実施することができる。
As described above, according to the fluid permeation
また、弾性シール材９，１７の圧縮永久歪みを１０％以下とすることで、押付部材７による押さえつけを解除した際に、弾性シール材９，１７が良好に弾性復帰するため、同一の弾性シール材９，１７を用いても、透過特性評価を多数回にわたって繰り返し実施することができると共に、透過特性の評価結果の再現性も良好に保つことができる。
さらに、弾性シール材９，１７は、その内部に閉気孔を含んだ多孔質状に形成されているため、これを小さな荷重で多孔質板３に押しつけても容易に弾性変形でき、多孔質板３の外面３ａ，３ｃ〜３ｆを確実に気密に覆うことが可能となる。また、弾性シール材９，１７は閉気孔を含んで多孔質体をなすように構成されているため、多孔質板３内部を通過する流体が弾性シール材９，１７を介して外部に漏れることを防ぐことができる。さらに、この場合には、流体が多孔質板３から弾性シール材９，１７内部に侵入・透過することで多孔質板３の外側に流体の流路が形成されることを防止し、この流路形成に基づいて透過特性の評価精度が損なわれてしまうことも回避できる。
In addition, by setting the compression set of the
Furthermore, since the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
すなわち、第１実施形態における弾性シール材９の長さ寸法は、例えば多孔質板３の長さ寸法よりも長くしても構わない。この場合には、多孔質板３の長手方向の両端面３ｅ，３ｆに流体の流路を確保する中空のスペーサ等を別途設け、このスペーサにより弾性シール材９が多孔質板３の両端面３ｅ，３ｆを密閉することこと防止すればよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
That is, the length dimension of the elastic sealing material 9 in the first embodiment may be longer than, for example, the length dimension of the
また、上述した全ての実施形態における弾性シール材９，１７としては、圧縮永久歪みを１０％以下としたものや、多孔質状に形成されたものに限らず、少なくとも圧縮弾性率が多孔質板３よりも低く、かつ、厚さ寸法が多孔質板３の２倍以上となるものを使用すればよい。
さらに、弾性シール材９，１７は、上記実施形態のように押付部材７の固定面７ａに固定されることが望ましいが、少なくとも載置台５，１３の載置平面５ａ，１３ａに対向するように押付部材７の下部と多孔質板３との間に静置されていればよい。すなわち、弾性シール材９，１７は、例えば押付部材７に固定せずに、押付部材７により多孔質板３を押さえつけた状態において押付部材７と載置台５，１３や多孔質板３との間に挟み込まれるように配置してもよい。
In addition, the
Further, it is desirable that the
１，１１ 流体透過特性評価装置
３ 多孔質板
３ａ 上面（外面）
３ｃ，３ｄ 側面（外面）
３ｅ，３ｆ 端面（外面）
５，１３ 載置台
５ａ，１３ａ 載置平面
７ 押付部材
９，１７ 弾性シール材
1,11 Fluid permeation
3c, 3d side surface (outer surface)
3e, 3f End face (outer face)
5, 13 mounting table 5a,
Claims (4)
前記多孔質板を載置する載置平面を有する載置台と、該載置台の上方から前記多孔質板を押さえつける押付部材と、前記載置台の載置平面に対向するように前記押付部材の下部と前記多孔質板との間に静置された弾性変形可能な弾性シール材とを備え、
前記弾性シール材は、前記押付部材により前記載置平面に載置された前記多孔質板を押さえつけた状態で、前記多孔質板の内部に通過させる前記流体の流路を除いて、前記載置平面に当接すると共に前記多孔質板の外面を気密に覆うように弾性変形するものであり、
前記弾性シール材の圧縮弾性率が前記多孔質板の圧縮弾性率よりも低く、かつ、前記弾性シール材の厚さ寸法が前記多孔質板の厚さ寸法の２倍以上であり、さらに、前記載置平面に対する前記弾性シール材の押し付け圧力が前記多孔質板の内部に流入する前記流体の圧力の２倍以上であることを特徴とする流体透過特性評価装置。 A fluid permeation characteristic evaluation apparatus that allows a fluid to pass in the plane direction inside a porous plate having a three-dimensional network structure and evaluates the permeation characteristic of the fluid in the porous plate,
A mounting table having a mounting plane for mounting the porous plate; a pressing member for pressing the porous plate from above the mounting table; and a lower portion of the pressing member so as to face the mounting plane of the mounting table. And an elastically deformable elastic sealing material placed between the porous plate and the porous plate,
The elastic sealing material is placed in the state described above except for the fluid flow path that passes through the porous plate while the porous plate placed on the placement plane is pressed by the pressing member. It is elastically deformed so as to be in contact with a flat surface and airtightly cover the outer surface of the porous plate,
The elastic modulus of the elastic sealing material is lower than that of the porous plate, and the thickness dimension of the elastic sealing material is at least twice the thickness dimension of the porous plate; The fluid permeation characteristic evaluation apparatus according to claim 1, wherein the pressure of the elastic sealing material against the mounting plane is at least twice the pressure of the fluid flowing into the porous plate.
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|---|---|---|---|---|
| WO2014178504A1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | Korea Gas Corporation | Method for determining permeability and flow velocity of porous medium by using equivalent permeability |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123333A (en) * | 1985-11-22 | 1987-06-04 | Sankyo Dengyo Co Ltd | Wet characteristic measuring instrument for particulate |
| JPS62153732A (en) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | ト−マス・アイ・ブラツドシヨ− | Membrane inspection device |
| JP2001183285A (en) * | 1999-12-22 | 2001-07-06 | Nikken Kk | Permeability test apparatus and permeability test method |
| JP2003185561A (en) * | 2001-10-10 | 2003-07-03 | Borgwarner Inc | Transmissometer, porosity meter |
| JP2004303558A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Fuel cell |
| JP2005315607A (en) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Hitachi Ltd | Underground environment assessment device and method |
| JP2006216426A (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Nippon Soken Inc | Fuel cell |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123333A (en) * | 1985-11-22 | 1987-06-04 | Sankyo Dengyo Co Ltd | Wet characteristic measuring instrument for particulate |
| JPS62153732A (en) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | ト−マス・アイ・ブラツドシヨ− | Membrane inspection device |
| JP2001183285A (en) * | 1999-12-22 | 2001-07-06 | Nikken Kk | Permeability test apparatus and permeability test method |
| JP2003185561A (en) * | 2001-10-10 | 2003-07-03 | Borgwarner Inc | Transmissometer, porosity meter |
| JP2004303558A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Fuel cell |
| JP2005315607A (en) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Hitachi Ltd | Underground environment assessment device and method |
| JP2006216426A (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Nippon Soken Inc | Fuel cell |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014178504A1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | Korea Gas Corporation | Method for determining permeability and flow velocity of porous medium by using equivalent permeability |
| WO2014178505A1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | Korea Gas Corporation | Method for determining permeability and flow velocity of porous medium by using dispersion number of pores |
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