JP2003123787A - 円筒型製品の支持装置および円筒型製品の製造方法 - Google Patents
円筒型製品の支持装置および円筒型製品の製造方法Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 円筒型製品を吊下げて支持する際に、円筒型
製品の落下、脱落を防ぐ支持装置を提供する。 【解決手段】 円筒型製品を支持する円筒型製品の支持
装置であって、前記円筒型製品（３８）の外周部の周方
向に延在する被支持領域を支持し、前記円筒型製品（３
８）のうち前記被支持領域を除く領域と非接触の状態で
前記円筒型製品（３８）を吊下げ支持する。
製品の落下、脱落を防ぐ支持装置を提供する。 【解決手段】 円筒型製品を支持する円筒型製品の支持
装置であって、前記円筒型製品（３８）の外周部の周方
向に延在する被支持領域を支持し、前記円筒型製品（３
８）のうち前記被支持領域を除く領域と非接触の状態で
前記円筒型製品（３８）を吊下げ支持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒型製品の支持
装置および円筒型製品の製造方法に関し、特に円筒型セ
ラミックス製品（固体電解質型燃料電池セル、高温水蒸
気電解セルなど）を安定的に吊下げて焼成する円筒型製
品の支持装置および円筒型製品の製造方法に関する。
装置および円筒型製品の製造方法に関し、特に円筒型セ
ラミックス製品（固体電解質型燃料電池セル、高温水蒸
気電解セルなど）を安定的に吊下げて焼成する円筒型製
品の支持装置および円筒型製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の円筒型固体電解質型燃料電池の焼
成方法は、横置きにするかあるいは自立させる方法が用
いられていた。この従来の焼成方法には、次のような問
題があった。
成方法は、横置きにするかあるいは自立させる方法が用
いられていた。この従来の焼成方法には、次のような問
題があった。
【０００３】（１）焼成時に横置きにする場合の問題点
固体電解質型燃料電池は焼成時に収縮するため、電池本
体が横置きで敷板と接している部分にクラックが発生
し、著しい場合には、電池本体の途中から破断が発生す
る。また、横置きの場合には、焼成時に敷板に拘束され
るため、変形が著しい。
体が横置きで敷板と接している部分にクラックが発生
し、著しい場合には、電池本体の途中から破断が発生す
る。また、横置きの場合には、焼成時に敷板に拘束され
るため、変形が著しい。
【０００４】（２）自立させて焼成する場合の問題点
長尺の固体電解質型燃料電池を焼成すると焼成中に転倒
してしまう。また、長さが短く転倒がない場合でも自重
を支えるために下側におかれた部分が大きく変形する場
合もある。
してしまう。また、長さが短く転倒がない場合でも自重
を支えるために下側におかれた部分が大きく変形する場
合もある。
【０００５】そこで、上記問題を解決する技術が、本出
願人からの出願である特開平１０−９２４４９号公報に
記載されている。この技術は、図７に示すように、円筒
型固体電解質型燃料電池１０１を貫通する穴１０２を開
け、その穴１０２にセラミックスの棒あるいは管１０３
を挿入し、焼成時に、挿入したセラミックス製の管ある
いは棒１０３を支持台１０４により支持するものであ
る。この技術によれば、上記問題点が解決され、長尺の
円筒型固体電解質型燃料電池も焼成時に損傷がなく、焼
成できるとともに、さらに、変形も少なく焼成すること
ができる。
願人からの出願である特開平１０−９２４４９号公報に
記載されている。この技術は、図７に示すように、円筒
型固体電解質型燃料電池１０１を貫通する穴１０２を開
け、その穴１０２にセラミックスの棒あるいは管１０３
を挿入し、焼成時に、挿入したセラミックス製の管ある
いは棒１０３を支持台１０４により支持するものであ
る。この技術によれば、上記問題点が解決され、長尺の
円筒型固体電解質型燃料電池も焼成時に損傷がなく、焼
成できるとともに、さらに、変形も少なく焼成すること
ができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図７の上記技術では、
円筒型固体電解質型燃料電池１０１は、円筒型固体電解
質型燃料電池１０１の貫通孔１０２に挿通された棒ある
いは管１０３が、支持台１０４に接触（当接）すること
で支持される。
円筒型固体電解質型燃料電池１０１は、円筒型固体電解
質型燃料電池１０１の貫通孔１０２に挿通された棒ある
いは管１０３が、支持台１０４に接触（当接）すること
で支持される。
【０００７】この場合、棒あるいは管１０３と支持台１
０４との接触面積が小さいことから、円筒型固体電解質
型燃料電池１０１が支持台１０４から落下することがあ
った。また、棒あるいは管１０３と円筒型固体電解質型
燃料電池１０１との接触面積が小さいことから、棒ある
いは管１０３から円筒型固体電解質型燃料電池１０１が
脱落することがあった。特に、円筒型固体電解質型燃料
電池１０１の長さが長く、荷重が大きいと落下や脱落し
やすくなる。
０４との接触面積が小さいことから、円筒型固体電解質
型燃料電池１０１が支持台１０４から落下することがあ
った。また、棒あるいは管１０３と円筒型固体電解質型
燃料電池１０１との接触面積が小さいことから、棒ある
いは管１０３から円筒型固体電解質型燃料電池１０１が
脱落することがあった。特に、円筒型固体電解質型燃料
電池１０１の長さが長く、荷重が大きいと落下や脱落し
やすくなる。
【０００８】円筒型製品を吊下げて焼成する際には、円
筒型セラミックス製品の落下、脱落を防ぐことが望まれ
る。円筒型セラミックス製品を吊下げて焼成する際に
は、円筒型セラミックス製品の落下、脱落を防ぐことが
望まれる。円筒型固体電解質型燃料電池を吊下げて焼成
する際には、円筒型固体電解質型燃料電池の落下、脱落
を防ぐことが望まれる。
筒型セラミックス製品の落下、脱落を防ぐことが望まれ
る。円筒型セラミックス製品を吊下げて焼成する際に
は、円筒型セラミックス製品の落下、脱落を防ぐことが
望まれる。円筒型固体電解質型燃料電池を吊下げて焼成
する際には、円筒型固体電解質型燃料電池の落下、脱落
を防ぐことが望まれる。
【０００９】本発明の目的は、円筒型製品を吊下げて支
持する際に、円筒型製品の落下、脱落を防ぐ支持装置お
よび製造方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、円筒型製品を吊下げて焼成する際に、円筒型製品の
落下、脱落を防ぐ支持装置および製造方法を提供するこ
とにある。本発明の更に他の目的は、円筒型セラミック
ス製品を吊下げて焼成する際に、円筒型セラミックス製
品の落下、脱落を防ぐ支持装置および製造方法を提供す
ることにある。本発明の更に他の目的は、円筒型固体電
解質型燃料電池を吊下げて焼成する際に、円筒型固体電
解質型燃料電池の落下、脱落を防ぐ支持装置および製造
方法を提供することにある。
持する際に、円筒型製品の落下、脱落を防ぐ支持装置お
よび製造方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、円筒型製品を吊下げて焼成する際に、円筒型製品の
落下、脱落を防ぐ支持装置および製造方法を提供するこ
とにある。本発明の更に他の目的は、円筒型セラミック
ス製品を吊下げて焼成する際に、円筒型セラミックス製
品の落下、脱落を防ぐ支持装置および製造方法を提供す
ることにある。本発明の更に他の目的は、円筒型固体電
解質型燃料電池を吊下げて焼成する際に、円筒型固体電
解質型燃料電池の落下、脱落を防ぐ支持装置および製造
方法を提供することにある。
【００１０】
【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。
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。
【００１１】本発明は、円筒型製品を支持する円筒型製
品の支持装置であって、前記円筒型製品（３８）の外周
部の周方向に延在する被支持領域を支持し、前記円筒型
製品（３８）のうち前記被支持領域を除く領域と非接触
の状態で前記円筒型製品（３８）を吊下げ支持する。
品の支持装置であって、前記円筒型製品（３８）の外周
部の周方向に延在する被支持領域を支持し、前記円筒型
製品（３８）のうち前記被支持領域を除く領域と非接触
の状態で前記円筒型製品（３８）を吊下げ支持する。
【００１２】本発明の円筒型製品の支持装置において、
前記円筒型製品（３８）は、大径部（３８ａ）と小径部
（３８ｂ）とを有し、前記被支持領域は、前記大径部
（３８ａ）と前記小径部（３８ｂ）との間の段部として
形成され、前記円筒型製品の支持装置（１１）は、中空
部を有しその内径が前記小径部（３８ｂ）より大きい円
筒状に形成され、その内周部と外周部との間に肉厚部を
有し、前記小径部（３８ｂ）を前記中空部に挿入させた
状態で前記段部を前記肉厚部で支持する。
前記円筒型製品（３８）は、大径部（３８ａ）と小径部
（３８ｂ）とを有し、前記被支持領域は、前記大径部
（３８ａ）と前記小径部（３８ｂ）との間の段部として
形成され、前記円筒型製品の支持装置（１１）は、中空
部を有しその内径が前記小径部（３８ｂ）より大きい円
筒状に形成され、その内周部と外周部との間に肉厚部を
有し、前記小径部（３８ｂ）を前記中空部に挿入させた
状態で前記段部を前記肉厚部で支持する。
【００１３】本発明の円筒型製品の支持装置において、
前記円筒型製品（３９）を挿通可能な開口部（１３）を
有し、前記開口部（１３）には、前記開口部（１３）の
開口径が漸次下方に行くに連れて縮小されるように設け
られたテーパ面（１３ａ）が形成され、前記円筒型製品
（３９）の前記外周部の周方向全体に亘って形成される
前記被支持領域と、前記テーパ面（１３ａ）との間に
は、複数の粒体（１５）が設けられる。
前記円筒型製品（３９）を挿通可能な開口部（１３）を
有し、前記開口部（１３）には、前記開口部（１３）の
開口径が漸次下方に行くに連れて縮小されるように設け
られたテーパ面（１３ａ）が形成され、前記円筒型製品
（３９）の前記外周部の周方向全体に亘って形成される
前記被支持領域と、前記テーパ面（１３ａ）との間に
は、複数の粒体（１５）が設けられる。
【００１４】本発明の円筒型製品の支持装置において、
前記粒体（１５）は、前記円筒型製品（３９）と同じ材
料で形成されている。
前記粒体（１５）は、前記円筒型製品（３９）と同じ材
料で形成されている。
【００１５】本発明の円筒型製品の支持装置において、
前記円筒型製品（３９）を挿通可能な開口部（１３）を
有し、前記開口部（１３）には、前記開口部（１３）の
開口径が漸次下方に行くに連れて縮小されるように設け
られたテーパ面（１３ａ）が形成され、前記円筒型製品
（３９）の前記外周部の周方向全体に亘って形成される
前記被支持領域と、前記テーパ面（１３ａ）との間に
は、製品保持体（１８）が設けられ、前記製品保持体
（１８）は、その内部に前記円筒型製品（３９）を挿通
させた状態で弾性変形して前記円筒型製品（３９）を締
付け、その外周面はテーパ状に形成され、前記外周面が
前記テーパ面（１３ａ）に接触支持される。
前記円筒型製品（３９）を挿通可能な開口部（１３）を
有し、前記開口部（１３）には、前記開口部（１３）の
開口径が漸次下方に行くに連れて縮小されるように設け
られたテーパ面（１３ａ）が形成され、前記円筒型製品
（３９）の前記外周部の周方向全体に亘って形成される
前記被支持領域と、前記テーパ面（１３ａ）との間に
は、製品保持体（１８）が設けられ、前記製品保持体
（１８）は、その内部に前記円筒型製品（３９）を挿通
させた状態で弾性変形して前記円筒型製品（３９）を締
付け、その外周面はテーパ状に形成され、前記外周面が
前記テーパ面（１３ａ）に接触支持される。
【００１６】本発明の円筒型製品の支持装置において、
前記製品保持体（１８）は、前記円筒型製品（３９）と
同じ材料で形成されている。
前記製品保持体（１８）は、前記円筒型製品（３９）と
同じ材料で形成されている。
【００１７】本発明の円筒型製品の支持装置において、
前記円筒型製品（３８）は、円筒型固体電解質型燃料電
池である。
前記円筒型製品（３８）は、円筒型固体電解質型燃料電
池である。
【００１８】本発明の円筒型製品の支持装置において、
前記円筒型製品（３８）が焼成されているときに、前記
円筒型製品（３８）を支持する。
前記円筒型製品（３８）が焼成されているときに、前記
円筒型製品（３８）を支持する。
【００１９】本発明は、円筒型製品を製造する円筒型製
品の製造方法であって、（ａ） 前記円筒型製品（３
８）の外周部の周方向に延在する被支持領域を支持する
ステップと、（ｂ） 前記円筒型製品（３８）を支持し
た状態で前記円筒型製品（３８）を焼成するステップと
を備え、前記（ａ）は、前記円筒型製品（３８）のうち
前記被支持領域を除く領域と非接触の状態で前記円筒型
製品（３８）を吊下げ支持する。
品の製造方法であって、（ａ） 前記円筒型製品（３
８）の外周部の周方向に延在する被支持領域を支持する
ステップと、（ｂ） 前記円筒型製品（３８）を支持し
た状態で前記円筒型製品（３８）を焼成するステップと
を備え、前記（ａ）は、前記円筒型製品（３８）のうち
前記被支持領域を除く領域と非接触の状態で前記円筒型
製品（３８）を吊下げ支持する。
【００２０】
【発明の実施の形態】添付図面を参照して、本発明によ
る円筒型製品の製造方法の実施の形態を以下に説明す
る。
る円筒型製品の製造方法の実施の形態を以下に説明す
る。
【００２１】本実施形態に係る円筒型製品の製造方法
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、インタコネクタが印刷
されたものを焼成するとき（図６の符号４２）、およ
び、その後、空気極が印刷されたものを焼成するとき
（図６の符号４７）に用いられる。
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、インタコネクタが印刷
されたものを焼成するとき（図６の符号４２）、およ
び、その後、空気極が印刷されたものを焼成するとき
（図６の符号４７）に用いられる。
【００２２】燃料電池セルの構造を図５に示す。図５に
示すように、燃料電池セルは、基体管３３、燃料極５
１、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。
示すように、燃料電池セルは、基体管３３、燃料極５
１、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。
【００２３】次に、図６を参照して、図５に示した燃料
電池セルの製造方法について述べる。
電池セルの製造方法について述べる。
【００２４】この製造方法は、印刷法によるものであ
る。まず、基体管押出工程３０では、原料３１として、
酸化カルシウム（ＣａＯ）を固溶したカルシウム安定化
ジルコニア（ＣＳＺ）、有機バイダ−、及び有機溶剤を
用いる。これらの原料３１は、押出し機３２の中で混ぜ
合わされ、スラリーとなる。スラリーは、押出し機３２
から円筒状の基体管３３として押し出される。
る。まず、基体管押出工程３０では、原料３１として、
酸化カルシウム（ＣａＯ）を固溶したカルシウム安定化
ジルコニア（ＣＳＺ）、有機バイダ−、及び有機溶剤を
用いる。これらの原料３１は、押出し機３２の中で混ぜ
合わされ、スラリーとなる。スラリーは、押出し機３２
から円筒状の基体管３３として押し出される。
【００２５】押出し機３２から押し出された基体管３３
の円筒中空部には、中子３４が挿入される。次いで、基
体管３３の成型が行われ、その後、基体管３３の乾燥が
行われる。
の円筒中空部には、中子３４が挿入される。次いで、基
体管３３の成型が行われ、その後、基体管３３の乾燥が
行われる。
【００２６】次いで、スクリーン印刷法により燃料極、
電解質、インタコネクタがその順で転写される（符号３
５参照）。スクリーン印刷は、基体管３３へ転写する対
象となる材料をペースト状にしたものをメッシュ３７な
どの開口部からスキージで押し出し、基体管３３に転写
することにより行う。
電解質、インタコネクタがその順で転写される（符号３
５参照）。スクリーン印刷は、基体管３３へ転写する対
象となる材料をペースト状にしたものをメッシュ３７な
どの開口部からスキージで押し出し、基体管３３に転写
することにより行う。
【００２７】さらに、燃料極、電解質、インタコネクタ
の転写された基体管３３を焼成することにより、一体焼
結を行う（符号４２参照）。その後、空気極のスクリー
ン印刷を行い（符号４５参照）、さらに焼成することに
よって空気極焼結を行う（符号４７参照）。
の転写された基体管３３を焼成することにより、一体焼
結を行う（符号４２参照）。その後、空気極のスクリー
ン印刷を行い（符号４５参照）、さらに焼成することに
よって空気極焼結を行う（符号４７参照）。
【００２８】上述したように、本実施形態の製造方法
は、上記図６の符号４２で示した焼成工程、および図６
の符号４７で示した焼成工程にて用いられる。以下、そ
の製造方法について詳述する。なお、焼成時の温度は１
３００℃程度であり、焼成後には焼成前と比較して体積
が２０％程度収縮する。
は、上記図６の符号４２で示した焼成工程、および図６
の符号４７で示した焼成工程にて用いられる。以下、そ
の製造方法について詳述する。なお、焼成時の温度は１
３００℃程度であり、焼成後には焼成前と比較して体積
が２０％程度収縮する。
【００２９】（第１実施形態）図１は、第１実施形態の
円筒型製品の製造方法を説明するための図であり、燃料
電池セルが支持台により吊下げられるときの支持構造を
拡大して示している。
円筒型製品の製造方法を説明するための図であり、燃料
電池セルが支持台により吊下げられるときの支持構造を
拡大して示している。
【００３０】図１において、符号３８は、図６の符号３
５または符号４５のスクリーン工程が行われた後の燃料
電池セル（基体管）を示している。符号１１は、燃料電
池セル３８が焼成されるときに燃料電池セル３８を吊下
げ支持するための支持体である。
５または符号４５のスクリーン工程が行われた後の燃料
電池セル（基体管）を示している。符号１１は、燃料電
池セル３８が焼成されるときに燃料電池セル３８を吊下
げ支持するための支持体である。
【００３１】燃料電池セル３８は、大径部３８ａと、小
径部３８ｂとを有している。小径部３８ｂは、燃料電池
セル３８のうち製品（燃料電池セル）としての使用を前
提とした部分であり、大径部３８ａは、燃料電池セル３
８を支持体１１に引掛けるための部分である。大径部３
８ａと小径部３８ｂとの間には、周方向の全体に連続す
る段部３８ｃが形成されている。
径部３８ｂとを有している。小径部３８ｂは、燃料電池
セル３８のうち製品（燃料電池セル）としての使用を前
提とした部分であり、大径部３８ａは、燃料電池セル３
８を支持体１１に引掛けるための部分である。大径部３
８ａと小径部３８ｂとの間には、周方向の全体に連続す
る段部３８ｃが形成されている。
【００３２】支持体１１は、中空の円筒状に形成されて
いる。支持体１１の内径は、小径部３８ｂの外径よりも
大きく、大径部３８ａの径よりも小さく形成されてい
る。支持体１１は、その外周部１１ａと内周部１１ｂと
の間に肉厚部１１ｃを有している。これにより、燃料電
池セル３８を小径部３８ｂの側から支持体１１の内部に
挿入したときに、段部３８ｃ（大径部３８ａ）が支持体
１１の縁部（肉厚部１１ｃ）に全周に亘って引掛り、燃
料電池セル３８が支持体１１によって吊下げ支持され
る。大径部３８ａが支持体１１の縁部に全周に亘って引
っ掛かることから、安定的に支持される。
いる。支持体１１の内径は、小径部３８ｂの外径よりも
大きく、大径部３８ａの径よりも小さく形成されてい
る。支持体１１は、その外周部１１ａと内周部１１ｂと
の間に肉厚部１１ｃを有している。これにより、燃料電
池セル３８を小径部３８ｂの側から支持体１１の内部に
挿入したときに、段部３８ｃ（大径部３８ａ）が支持体
１１の縁部（肉厚部１１ｃ）に全周に亘って引掛り、燃
料電池セル３８が支持体１１によって吊下げ支持され
る。大径部３８ａが支持体１１の縁部に全周に亘って引
っ掛かることから、安定的に支持される。
【００３３】焼結によって体積が収縮した後であって
も、大径部３８ａは、支持体１１の縁部への全周に亘る
引掛りが外れない大きさに形成される。
も、大径部３８ａは、支持体１１の縁部への全周に亘る
引掛りが外れない大きさに形成される。
【００３４】燃料電池セル３８の製造方法は、次の通り
である。
である。
【００３５】基体管押出工程３０において、押出し機３
２から基体管３３が押出し成形されるときの基体管３３
の外径は、大径部３８ａの外径と概ね等しくなるように
設定される。すなわち、押出し成形直後の基体管３３
は、その部分によらずに一律の外径寸法（概ね大径部３
８ａの外径寸法）を有している。
２から基体管３３が押出し成形されるときの基体管３３
の外径は、大径部３８ａの外径と概ね等しくなるように
設定される。すなわち、押出し成形直後の基体管３３
は、その部分によらずに一律の外径寸法（概ね大径部３
８ａの外径寸法）を有している。
【００３６】その後、図６の符号４２で示した焼成工程
の前までに、上記基体管３３の外周部の一部を削ること
で、小径部３８ｂを形成する。この削取り工程は、スク
リーン印刷工程３５にて燃料極、電解質、インタコネク
タの転写された基体管３３を乾燥させた後に行われる。
の前までに、上記基体管３３の外周部の一部を削ること
で、小径部３８ｂを形成する。この削取り工程は、スク
リーン印刷工程３５にて燃料極、電解質、インタコネク
タの転写された基体管３３を乾燥させた後に行われる。
【００３７】（第２実施形態）次に、図２を参照して、
第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態
の円筒型製品の製造方法を説明するための図であり、燃
料電池セルが支持台により吊下げられるときの支持構造
を拡大して示している。
第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態
の円筒型製品の製造方法を説明するための図であり、燃
料電池セルが支持台により吊下げられるときの支持構造
を拡大して示している。
【００３８】図２において、符号３９は、図６の符号３
５または符号４５のスクリーン工程が行われた後の燃料
電池セル（基体管）を示している。符号１２は、燃料電
池セル３９が焼成されるときに燃料電池セル３９を吊下
げ支持するための支持体である。
５または符号４５のスクリーン工程が行われた後の燃料
電池セル（基体管）を示している。符号１２は、燃料電
池セル３９が焼成されるときに燃料電池セル３９を吊下
げ支持するための支持体である。
【００３９】燃料電池セル３９では、第１実施形態の燃
料電池セル３８のような径の異なる部分を特別に設ける
ことがない（削り取り工程不要）。支持体１２には、燃
料電池セル３９を挿通可能な開口部１３が形成されてい
る。開口部１３の平面視形状は円状に形成され、開口部
１３には、下方に進むに連れて漸次小径となるテーパ面
１３ａが形成されている。
料電池セル３８のような径の異なる部分を特別に設ける
ことがない（削り取り工程不要）。支持体１２には、燃
料電池セル３９を挿通可能な開口部１３が形成されてい
る。開口部１３の平面視形状は円状に形成され、開口部
１３には、下方に進むに連れて漸次小径となるテーパ面
１３ａが形成されている。
【００４０】開口部１３の最小径（最下端）部は、燃料
電池セル３９の外径よりも大きく形成されている。燃料
電池セル３９と支持体１２が接触または近接している
と、焼結時に燃料電池セル３９と支持体１２とが固着し
てしまうおそれがあるためである。燃料電池セル３９と
支持体１２との距離は、燃料電池セル３９が収縮した際
にその隙間から、後述するセラミックビーズ１５が落下
しない程度とされている。
電池セル３９の外径よりも大きく形成されている。燃料
電池セル３９と支持体１２が接触または近接している
と、焼結時に燃料電池セル３９と支持体１２とが固着し
てしまうおそれがあるためである。燃料電池セル３９と
支持体１２との距離は、燃料電池セル３９が収縮した際
にその隙間から、後述するセラミックビーズ１５が落下
しない程度とされている。
【００４１】開口部１３と燃料電池セル３９の間には、
複数のセラミックスの粒体（セラミックビーズ）１５が
置かれている。セラミックビーズ１５は、燃料電池セル
３９の基体管（３３）と同じ材料で形成されており、線
膨張係数は等しい。したがって、性状の違いによる焼結
中の亀裂は生じない。また、セラミックビーズ１５は、
本実施形態で使用される前（焼成前）に線膨張係数の示
す限界まで収縮しており、焼成中は収縮しない。
複数のセラミックスの粒体（セラミックビーズ）１５が
置かれている。セラミックビーズ１５は、燃料電池セル
３９の基体管（３３）と同じ材料で形成されており、線
膨張係数は等しい。したがって、性状の違いによる焼結
中の亀裂は生じない。また、セラミックビーズ１５は、
本実施形態で使用される前（焼成前）に線膨張係数の示
す限界まで収縮しており、焼成中は収縮しない。
【００４２】各セラミックビーズ１５の径は、開口部１
３の最小径（最下端）部と、燃料電池セル３９（焼結に
より体積収縮した燃料電池セル３９）の外径部との隙間
よりも大きく形成されている。
３の最小径（最下端）部と、燃料電池セル３９（焼結に
より体積収縮した燃料電池セル３９）の外径部との隙間
よりも大きく形成されている。
【００４３】次に、第２実施形態の作用について説明す
る。
る。
【００４４】開口部１３と燃料電池セル３９の間には、
複数のセラミックビーズ１５が自重により密に詰まって
いるため、燃料電池セル３９は、その外周部側から押圧
される。これにより、燃料電池セル３９が支持体１２に
よって吊下げ支持される。
複数のセラミックビーズ１５が自重により密に詰まって
いるため、燃料電池セル３９は、その外周部側から押圧
される。これにより、燃料電池セル３９が支持体１２に
よって吊下げ支持される。
【００４５】燃料電池セル３９が焼結によって収縮する
と、その収縮によって広がった空間（開口部１３と燃料
電池セル３９との隙間）に、新たにセラミックビーズ１
５が自重により入り込むため、依然としてセラミックビ
ーズ１５が密に詰まった状態のままとなる。すなわち、
燃料電池セル３９の外周部が複数のセラミックビーズ１
５によって接触支持された状態が、継続する。
と、その収縮によって広がった空間（開口部１３と燃料
電池セル３９との隙間）に、新たにセラミックビーズ１
５が自重により入り込むため、依然としてセラミックビ
ーズ１５が密に詰まった状態のままとなる。すなわち、
燃料電池セル３９の外周部が複数のセラミックビーズ１
５によって接触支持された状態が、継続する。
【００４６】第２実施形態によれば、燃料電池セル３９
の外周面の一部が全周に亘る広い接触面積で支持される
ことになるため、燃料電池セル３９は安定的に支持され
る。
の外周面の一部が全周に亘る広い接触面積で支持される
ことになるため、燃料電池セル３９は安定的に支持され
る。
【００４７】（第３実施形態）次に、図３および４を参
照して、第３実施形態について説明する。図３は、第２
実施形態の円筒型製品の製造方法を説明するための図で
あり、燃料電池セルが支持台により吊下げられるときの
支持構造を拡大して示している。図４は、セラミック保
持体を示す斜視図である。図３および図４において、図
２と同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細
な説明を省略する。
照して、第３実施形態について説明する。図３は、第２
実施形態の円筒型製品の製造方法を説明するための図で
あり、燃料電池セルが支持台により吊下げられるときの
支持構造を拡大して示している。図４は、セラミック保
持体を示す斜視図である。図３および図４において、図
２と同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細
な説明を省略する。
【００４８】第３実施形態では、第２実施形態のセラミ
ックビーズ１５に代えて、セラミック保持体１８が用い
られている。セラミック保持体１８は、コレットチャッ
クのように機能する。セラミック保持体１８は、その内
部に燃料電池セル３９を挿通させた状態で弾性変形して
燃料電池セル３９を締付ける。セラミック保持体１８の
外面はテーパ状に形成されており、開口部１３のテーパ
面１３ａに接触支持される。これにより、燃料電池セル
３９が支持体１２によって吊下げ支持される。
ックビーズ１５に代えて、セラミック保持体１８が用い
られている。セラミック保持体１８は、コレットチャッ
クのように機能する。セラミック保持体１８は、その内
部に燃料電池セル３９を挿通させた状態で弾性変形して
燃料電池セル３９を締付ける。セラミック保持体１８の
外面はテーパ状に形成されており、開口部１３のテーパ
面１３ａに接触支持される。これにより、燃料電池セル
３９が支持体１２によって吊下げ支持される。
【００４９】セラミック保持体１８は、燃料電池セル３
９の基体管（３３）と同じ材料で形成されており、線膨
張係数は等しい。したがって、性状の違いによる焼結中
の亀裂は生じない。また、セラミック保持体１８は、本
実施形態で使用される前（焼成前）に線膨張係数の示す
限界まで収縮しており、焼成中は収縮しない。
９の基体管（３３）と同じ材料で形成されており、線膨
張係数は等しい。したがって、性状の違いによる焼結中
の亀裂は生じない。また、セラミック保持体１８は、本
実施形態で使用される前（焼成前）に線膨張係数の示す
限界まで収縮しており、焼成中は収縮しない。
【００５０】燃料電池セル３９が焼結によって収縮する
と、その収縮分だけセラミック保持体１８が弾性変形し
て燃料電池セル３９を締付ける。その収縮分だけ弾性変
形することでセラミック保持体１８の径は小さくなるた
め、セラミック保持体１８は、自重により開口部１３内
で下降する。その下がった位置にてセラミック保持体１
８の外面部は、テーパ面１３ａに接触支持される。これ
により、燃料電池セル３９が支持体１２によって吊下げ
支持された状態が継続する。
と、その収縮分だけセラミック保持体１８が弾性変形し
て燃料電池セル３９を締付ける。その収縮分だけ弾性変
形することでセラミック保持体１８の径は小さくなるた
め、セラミック保持体１８は、自重により開口部１３内
で下降する。その下がった位置にてセラミック保持体１
８の外面部は、テーパ面１３ａに接触支持される。これ
により、燃料電池セル３９が支持体１２によって吊下げ
支持された状態が継続する。
【００５１】第３実施形態によれば、燃料電池セル３９
の外周面の一部が全周に亘る広い接触面積で支持される
ことになるため、燃料電池セル３９は安定的に支持され
る。
の外周面の一部が全周に亘る広い接触面積で支持される
ことになるため、燃料電池セル３９は安定的に支持され
る。
【００５２】なお、第２実施形態のセラミックビーズ１
５および第３実施形態のセラミック保持体１８は、再利
用可能である。
５および第３実施形態のセラミック保持体１８は、再利
用可能である。
【００５３】
【発明の効果】本発明の円筒型製品の支持装置によれ
ば、円筒型製品を吊下げる際に、円筒型製品の落下、脱
落を防ぐことができる。
ば、円筒型製品を吊下げる際に、円筒型製品の落下、脱
落を防ぐことができる。
【図１】図１は、本発明の円筒型製品の製造方法の第１
の実施の形態において、燃料電池セルが支持台により吊
下げられるときの支持構造の要部を拡大して示す側面図
である。
の実施の形態において、燃料電池セルが支持台により吊
下げられるときの支持構造の要部を拡大して示す側面図
である。
【図２】図２は、本発明の円筒型製品の製造方法の第２
の実施の形態において、燃料電池セルが支持台により吊
下げられるときの支持構造の要部を拡大して示す側面図
である。
の実施の形態において、燃料電池セルが支持台により吊
下げられるときの支持構造の要部を拡大して示す側面図
である。
【図３】図３は、本発明の円筒型製品の製造方法の第３
の実施の形態において、燃料電池セルが支持台により吊
下げられるときの支持構造の要部を拡大して示す側面図
である。
の実施の形態において、燃料電池セルが支持台により吊
下げられるときの支持構造の要部を拡大して示す側面図
である。
【図４】図４は、本発明の円筒型製品の製造方法の第３
の実施の形態において、用いられるセラミック保持体を
示す斜視図である。
の実施の形態において、用いられるセラミック保持体を
示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の円筒型製品の製造方法の第１
から３の実施の形態において、製造される燃料電池の構
造を示す側面図である。
から３の実施の形態において、製造される燃料電池の構
造を示す側面図である。
【図６】図６は、本発明の円筒型製品の製造方法の第１
から３の実施の形態において、製造される燃料電池の製
造方法を示す図である。
から３の実施の形態において、製造される燃料電池の製
造方法を示す図である。
【図７】図７は、従来の円筒型燃料電池セルが支持され
るときの支持構造を示し、図７（ａ）はその正面図、図
７（ｂ）はその側面図である。
るときの支持構造を示し、図７（ａ）はその正面図、図
７（ｂ）はその側面図である。
１１ 支持体
１１ａ 外周部
１１ｂ 内周部
１１ｃ 肉厚部
１２ 支持体
１３ 開口部
１３ａ テーパ面
１５ セラミックビーズ
１８ セラミック保持体
３０ 基体管押出工程
３１ 原料
３２ 押出し機
３３ 基体管
３４ 中子
３５ 燃料極、電解質、インタコネクタのスクリーン印
刷工程 ３７ メッシュ ３８ 燃料電池セル ３８ａ 大径部 ３８ｂ 小径部 ３８ｃ 段部 ３９ 燃料電池セル ４２ 一体焼結工程 ４５ 空気極のスクリーン印刷工程 ４７ 空気極の焼結工程 ５０ 乾燥機 ５１ 燃料極 ５２ 電解質 ５３ インタコネクタ ５４ 空気極 １０１ 円筒型固体電解質型燃料電池 １０２ 穴 １０３ 棒あるいは管 １０４ 支持台
刷工程 ３７ メッシュ ３８ 燃料電池セル ３８ａ 大径部 ３８ｂ 小径部 ３８ｃ 段部 ３９ 燃料電池セル ４２ 一体焼結工程 ４５ 空気極のスクリーン印刷工程 ４７ 空気極の焼結工程 ５０ 乾燥機 ５１ 燃料極 ５２ 電解質 ５３ インタコネクタ ５４ 空気極 １０１ 円筒型固体電解質型燃料電池 １０２ 穴 １０３ 棒あるいは管 １０４ 支持台
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中島 洋一郎
長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工
業株式会社長崎造船所内
(72)発明者 本村 浩
長崎県長崎市旭町23番23号 不動設計株式
会社内
Ｆターム(参考） 5H026 AA06 BB00 BB01 CV02 HH03
Claims (9)
- 【請求項１】 円筒型製品を支持する円筒型製品の支持
装置であって、 前記円筒型製品の外周部の周方向に延在する被支持領域
を支持し、 前記円筒型製品のうち前記被支持領域を除く領域と非接
触の状態で前記円筒型製品を吊下げ支持する円筒型製品
の支持装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の円筒型製品の支持装置に
おいて、 前記円筒型製品は、大径部と小径部とを有し、 前記被支持領域は、前記大径部と前記小径部との間の段
部として形成され、 前記円筒型製品の支持装置は、中空部を有しその内径が
前記小径部より大きい円筒状に形成され、その内周部と
外周部との間に肉厚部を有し、前記小径部を前記中空部
に挿入させた状態で前記段部を前記肉厚部で支持する円
筒型製品の支持装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の円筒型製品の支持装置に
おいて、 前記円筒型製品を挿通可能な開口部を有し、 前記開口部には、前記開口部の開口径が漸次下方に行く
に連れて縮小されるように設けられたテーパ面が形成さ
れ、 前記円筒型製品の前記外周部の周方向全体に亘って形成
される前記被支持領域と、前記テーパ面との間には、複
数の粒体が設けられる円筒型製品の支持装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の円筒型製品の支持装置に
おいて、 前記粒体は、前記円筒型製品と同じ材料で形成されてい
る円筒型製品の支持装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の円筒型製品の支持装置に
おいて、 前記円筒型製品を挿通可能な開口部を有し、 前記開口部には、前記開口部の開口径が漸次下方に行く
に連れて縮小されるように設けられたテーパ面が形成さ
れ、 前記円筒型製品の前記外周部の周方向全体に亘って形成
される前記被支持領域と、前記テーパ面との間には、製
品保持体が設けられ、 前記製品保持体は、その内部に前記円筒型製品を挿通さ
せた状態で弾性変形して前記円筒型製品を締付け、その
外周面はテーパ状に形成され、前記外周面が前記テーパ
面に接触支持される円筒型製品の支持装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の円筒型製品の支持装置に
おいて、 前記製品保持体は、前記円筒型製品と同じ材料で形成さ
れている円筒型製品の支持装置。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
円筒型製品の支持装置において、 前記円筒型製品は、円筒型固体電解質型燃料電池である
円筒型製品の支持装置。 - 【請求項８】 請求項１から７のいずれか１項に記載の
円筒型製品の支持装置において、 前記円筒型製品が焼成されているときに、前記円筒型製
品を支持する円筒型製品の支持装置。 - 【請求項９】 円筒型製品を製造する円筒型製品の製造
方法であって、（ａ） 前記円筒型製品の外周部の周方
向に延在する被支持領域を支持するステップと、（ｂ）
前記円筒型製品を支持した状態で前記円筒型製品を焼
成するステップとを備え、 前記（ａ）は、前記円筒型製品のうち前記被支持領域を
除く領域と非接触の状態で前記円筒型製品を吊下げ支持
する円筒型製品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001313306A JP3935700B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 円筒型製品の支持装置および円筒型製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001313306A JP3935700B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 円筒型製品の支持装置および円筒型製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003123787A true JP2003123787A (ja) | 2003-04-25 |
| JP3935700B2 JP3935700B2 (ja) | 2007-06-27 |
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ID=19131806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001313306A Expired - Fee Related JP3935700B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 円筒型製品の支持装置および円筒型製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3935700B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005327529A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 円筒型燃料電池およびその製造方法 |
| JP2009090623A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Tokuyama Corp | セラミック成形体の保持具 |
| US7566509B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-07-28 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Tubular fuel cell and method of producing the same |
| JP2010235378A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Mitsubishi Materials Corp | 成形体の焼成方法及びその成形体の焼成時保持具 |
-
2001
- 2001-10-10 JP JP2001313306A patent/JP3935700B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7566509B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-07-28 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Tubular fuel cell and method of producing the same |
| JP2005327529A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 円筒型燃料電池およびその製造方法 |
| JP2009090623A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Tokuyama Corp | セラミック成形体の保持具 |
| JP2010235378A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Mitsubishi Materials Corp | 成形体の焼成方法及びその成形体の焼成時保持具 |
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|---|---|
| JP3935700B2 (ja) | 2007-06-27 |
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