JP2019147079A - 制御装置、制御方法、プログラム、及び電極触媒層形成システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態に係る電極触媒層形成システムSの概要を説明するための図である。図1を参照して、実施の形態の概要を述べる。
実施の形態に係る制御装置100の説明に先立って、まず形成装置1の構成を説明する。
図3は、実施の形態に係る制御装置100の機能構成を模式的に示す図である。制御装置100は、記憶部110と制御部120とを備える。制御装置100は、圧力変更装置25と電圧変更装置50との動作を制御するための制御装置である。
図4(c)は、触媒インクの液滴形状の分裂パターンを示す図である。分裂パターンは、基本パターンと異なり、触媒インクの液滴が複数の頂点を持った形状となっている。
図7は、実施の形態に係る制御装置100が実行する制御処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば制御装置100が起動したときに開始する。
以上説明したように、実施の形態に係る制御装置100によれば、電極触媒層の性能を向上するためのエレクトロスプレー法の制御技術を提供することができる。
上記では、図5を参照して、絶縁性容器21の大気圧との差圧及びノズル22に印加する電圧と、触媒インクの形状パターンとの関係の一例を説明した。ここで、触媒インクの粘性とノズル22の内径との少なくともいずれか一方のパラメータが変化すると、上記の関係は異なるものとなる。
10・・・Xテーブル
11・・・XYテーブル
12・・・導電性基板
13・・・高分子電解質膜
14・・・金属製ゲート板
15・・・穴
21・・・絶縁性容器
22・・・ノズル
23・・・Y字管
24・・・圧力測定器
25・・・圧力変更装置
26・・・触媒インク供給管
27・・・バルブ
28・・・触媒インク供給装置
30・・・支柱
31・・・昇降体
32・・・挟持具
33・・・軸
34・・・撮像装置
40・・・支柱
41・・・昇降体
42・・・腕
43・・・軸
50・・・電圧変更装置
100・・・制御装置
S・・・電極触媒層形成システム
Claims (9)
- 電極触媒層の形成に用いる触媒インクを塗布するためのノズルに供給する触媒インクを密閉する絶縁性容器の圧力を変更する圧力変更装置と、前記ノズルに印加する電圧を変更する電圧変更装置との動作を制御するための制御装置であって、
前記ノズルの端部に形成される前記触媒インクの液滴を撮像した画像を取得する画像取得部と、
前記液滴の形状があらかじめ定められた複数のパターンのいずれに該当するかを認識する認識部と、
前記複数のパターンそれぞれと、前記圧力と前記電圧との少なくともいずれか一方の制御パラメータとが紐づけられた制御データベースを参照して、認識したパターンに紐づけられた制御パラメータを取得する制御パラメータ取得部と、
取得した制御パラメータに対応する制御信号を、前記圧力変更装置と、前記電圧変更装置と、の少なくともいずれか一方に出力する信号出力部と、
を備える制御装置。 - 前記制御パラメータ取得部は、前記認識部が認識したパターンが前記複数のパターンに含まれる基本パターンに該当するまでの間、前記制御パラメータの取得を継続する、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記制御パラメータ取得部は、前記認識部が認識したパターンが前記基本パターンと比較して膨らんだ形状を示す膨張パターンに該当する場合、前記絶縁性容器の内部の圧力を低くするとともに、前記ノズルに印加する電圧を高くすることを指示する制御パラメータを取得する、
請求項2に記載の制御装置。 - 前記基本パターンに対応する前記液滴の形状は、前記ノズルの端部を底辺とし、前記液滴が噴霧される方向に1つの頂点を持つ三角形状であり、
前記制御パラメータ取得部は、前記認識部が認識したパターンが前記基本パターンにおける頂点よりも前記底辺側に頂点を備える三角形を示す高さ不足パターンに該当する場合、前記ノズルに印加する電圧を高くすることを指示する制御パラメータを取得する、
請求項2又は3に記載の制御装置。 - 前記制御パラメータ取得部は、前記認識部が認識したパターンが、前記ノズルの端部を底辺とし、前記液滴が噴霧される方向に2以上の頂点を持つ分裂パターンに該当する場合、前記絶縁性容器の内部の圧力を高くすることを指示する制御パラメータを取得する、
請求項2から4のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記ノズルは、導電性金属で作成された導電性ノズルである、
請求項1から5のいずれか一項に記載の制御装置。 - 電極触媒層の形成に用いる触媒インクを塗布するためのノズルに供給する触媒インクを密閉する絶縁性容器の圧力を変更する圧力変更装置と、前記ノズルに印加する電圧を変更する電圧変更装置との動作を制御するための制御装置のプロセッサが、
前記ノズルの端部に形成される前記触媒インクの液滴を撮像した画像を取得するステップと、
前記液滴の形状があらかじめ定められた複数のパターンのいずれに該当するかを認識するステップと、
前記複数のパターンそれぞれと、前記圧力と前記電圧との少なくともいずれか一方の制御パラメータとが紐づけられた制御データベースを参照して、認識したパターンに紐づけられた制御パラメータを取得するステップと、
取得した制御パラメータに対応する制御信号を、前記圧力変更装置と、前記電圧変更装置と、の少なくともいずれか一方に出力するステップと、
を実行する制御方法。 - 電極触媒層の形成に用いる触媒インクを塗布するためのノズルに供給する触媒インクを密閉する絶縁性容器の圧力を変更する圧力変更装置と、前記ノズルに印加する電圧を変更する電圧変更装置との動作を制御するためのコンピュータに、
前記ノズルの端部に形成される前記触媒インクの液滴を撮像した画像を取得する機能と、
前記液滴の形状があらかじめ定められた複数のパターンのいずれに該当するかを認識する機能と、
前記複数のパターンそれぞれと、前記圧力と前記電圧との少なくともいずれか一方の制御パラメータとが紐づけられた制御データベースを参照して、認識したパターンに紐づけられた制御パラメータを取得する機能と、
取得した制御パラメータに対応する制御信号を、前記圧力変更装置と、前記電圧変更装置と、の少なくともいずれか一方に出力する機能と、
を実現させるプログラム。 - 電極触媒層の形成装置と前記形成装置における触媒インクの塗布を制御する制御装置とを備える電極触媒層形成システムであって、
前記形成装置は、
電極触媒層の形成に用いる触媒インクを密閉するための絶縁性容器と、
前記絶縁性容器の内部と連通し、前記触媒インクを塗布するためのノズルと、
制御信号に基づいて前記絶縁性容器の内部の圧力を変更するための圧力変更装置と、
制御信号に基づいて前記ノズルに印加する電圧を変更するための電圧変更装置と、
前記ノズルの端部に形成される前記触媒インクの液滴を撮像するための撮像装置と、を備え、
前記形成装置は、
前記撮像装置が撮像した液滴の形状に基づいて前記圧力変更装置と前記電圧変更装置との少なくともいずれか一方の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記撮像装置が撮像した液滴の形状があらかじめ定められた複数のパターンのいずれに該当するかを認識する認識部と、
前記複数のパターンそれぞれと、前記圧力と前記電圧との少なくともいずれか一方の制御パラメータとが紐づけられた制御データベースを参照して、前記認識部が認識したパターンに紐づけられた制御パラメータを取得する制御パラメータ取得部と、
前記制御パラメータ取得部が取得した制御パラメータに対応する制御信号を、前記圧力変更装置と前記電圧変更装置との少なくともいずれか一方に出力する信号出力部と、
を備える電極触媒層形成システム。
Priority Applications (1)
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JP2018032235A JP7007662B2 (ja) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | 制御装置、制御方法、プログラム、及び電極触媒層形成システム |
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JP2018032235A Active JP7007662B2 (ja) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | 制御装置、制御方法、プログラム、及び電極触媒層形成システム |
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---|---|---|---|---|
JP2004534354A (ja) * | 2001-05-24 | 2004-11-11 | ニューオブジェクティブ,インク. | エレクトロスプレーをフィードバック制御するための方法と装置 |
JP2006313706A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Nagaoka Univ Of Technology | 電極及びその製造方法 |
JP2007214008A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Toppan Printing Co Ltd | 固体高分子型燃料電池用電極触媒層およびその製造方法並びに固体高分子型燃料電池 |
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2018
- 2018-02-26 JP JP2018032235A patent/JP7007662B2/ja active Active
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