JP4739588B2

JP4739588B2 - 燃料電池用セパレータのシール材塗布方法

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Publication number: JP4739588B2
Application number: JP2001211316A
Authority: JP
Inventors: 明仁町田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2021-07-11
Also published as: JP2003031238A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シール材の塗り始め部分及び塗り終わり部分でのシール材塗布品質を高め、シール性を向上させるための燃料電池用セパレータのシール材塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池は、水の電気分解の逆の原理を利用し、水素と酸素とを反応させて水を得る過程で電気を得ることができる電池である。一般に、水素に燃料ガスを置き換え、酸素に空気や酸化剤ガスを置き換えるので、燃料ガス、空気、酸化剤ガスの用語を使用することが多い。
【０００３】
このような燃料電池としては、例えば、特開２０００−１２３８４８公報「燃料電池」が知られている。
同公報の図１によれば、電解質膜１８（符号は公報に記載されているものを使用した。以下同様。）にアノード側電極２０及びカソード側電極２２を添わせ、これらをガスケット２４，２６を介して第１セパレータ１４及び第２セパレータ１６で挟むことでセルモジュールを構成する。
【０００４】
詳細には、第１セパレータ１４の面１４ａに燃料ガスの流路となる第１流路３８が形成され、第２セパレータ１６の面１６ａに酸化剤ガスの流路となる第２流路４６が形成され、各々中央の電解質膜１８に燃料ガスと酸化剤ガスとを臨ませる構造である。
【０００５】
図１に記載の１個のセルモジュールで得る電気出力はごく小さいので、このようなセルモジュールを多数個積層することで、所望の電気出力を得る。従って、第１・第２セパレータ１４，１６は隣のセルに燃料ガスや酸化剤ガスが洩れないようにする分離部材であることから「セパレータ」と呼ばれる。
【０００６】
第１セパレータ１４は面１４ａに燃料ガスのための流路３８を備え、第２セパレータ１６は面１６ａに酸化剤ガスのための流路４６を備えるが、ガスを効果的にアノード側電極２０及びカソード側電極２２に接触させる必要があり、そのために、流路３８，４６はごく浅い溝を多数本条設する必要がある。
【０００７】
そして、第１・第２セパレータ１４，１６は、流路３８，４６に燃料ガス又は酸化剤ガスを供給するために一端部にそれぞれ燃料ガス供給孔部３２ａ、酸化剤ガス供給孔部３４ａを備え、他端部にそれぞれ燃料ガス排出孔部３２ｂ、酸化剤ガス排出孔部３４ｂを備え、また、冷却水を通すための冷却水供給孔部３６ａを一端部に備え、冷却水排出孔部３６ｂを他端部に備える。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、ガスケット２４，２６の代わりに液状シール材をセパレータに塗布し、２枚のセパレータで電解質膜及び電極からなる膜・電極接合体を挟んでセルモジュールの製造を種々試みたが、次に示す課題が発生した。
【０００９】
図１２（ａ），（ｂ）は従来のシール材の塗布要領を説明する作用図である。
（ａ）において、セパレータ２０１にシール材塗布装置２０２でシール材２０３を塗り始めるときに、セパレータ２０１へのシール材２０３の密着が十分でないためにシール材２０３の塗り始め部分がめくれたり、図に示すようにシール材２０３が引き摺られてシール材２０３の欠肉部２０４ができる。
【００１０】
また、（ｂ）において、シール材２０３の塗り終わり部分でシール材塗布装置２０２を停止させ、シール材２０３の吐出を停止しても、シール材塗布装置２０２内に残っていたシール材２０３が垂れ落ち、液だれ部２０５ができることがある。
【００１１】
上記した（ａ）及び（ｂ）のようにシール材２０３に欠肉部２０４又は液だれ部２０５が出来れば、シール材２０３の塗布品質を損ない、シール材２０３の塗り始め部分や塗り終わり部分で良好なシール性が得られない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、燃料電池用セパレータのシール材塗布方法を改良することで、シール材の塗り始め部分及び塗り終わり部分でのシール材塗布品質を高め、シール性を向上させることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、液状のシール材を吐出するノズル部に分岐路を設けるとともにこの分岐路にノズル部内のシール材を吸引するシール材吸引手段を設けたシール材塗布手段を用いて、セパレータのガス通路及び水通路の周囲にシール材を塗布する燃料電池用セパレータのシール材塗布方法であって、ノズル部がシール材の塗り始め部分にあるときに、ノズル部を基準となる高さから所定距離だけ下降させた状態で、シール材吸引手段を作動させ、ノズル部内のシール材を分岐路へ流すことで、ノズル部からのシール材の吐出量を制御し、所定時間が経過したらノズル部を基準となる高さに戻すと共に、ノズル部が塗り始め部分以外にあるときのノズル部の水平移動速度よりも、ノズル部が塗り始め部分にあるときのノズル部の水平移動速度を小さくするよう制御することを特徴とする。
【００１４】
ノズル部が塗り始め部分にあるときにシール材吸引手段でノズル部内のシール材を分岐路へ流すようにしたことで、シール材の吐出量を少なくするとともに、ノズル部の水平移動速度を小さくすることで、セパレータへシール材を時間を掛けて塗布することができ、セパレータへシール材を十分に密着させてシール材のめくれや欠肉部の発生を防止することができる。
【００１５】
請求項２は、分岐路を、シール材の供給源側へ通じるシール材リターン通路としたことを特徴とする。
分岐路を、シール材の供給源側へ通じるシール材リターン通路としたことで、ノズル部内のシール材をシール材の供給源側へ戻すことができ、シール材を無駄なく塗布することができる。
【００１６】
請求項３は、分岐路の内径を、ノズル部の内径よりも大きくしたことを特徴とする。
分岐路の内径を、ノズル部の内径よりも大きくしたことで、分岐路内をシール材が流れるときの抵抗を小さくすることができ、ノズル部のシール材を素早く分岐路に流すことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る燃料電池用セパレータのシール塗布積層装置の正面図（第１の実施の形態）であり、シール塗布積層装置１０は、セパレータにシール材を塗布するシール材塗布ステーション１１と、シール材を塗布したセパレータに膜・電極接合体を積層する積層ステーション１２とを備える。なお、１３はシール材塗布ステーション１１へセパレータを投入する投入ステーション、１４は膜・電極接合体をトリミングするトリミングステーションである。
【００１８】
膜・電極接合体は、高分子化合物からなる高分子電解質膜の両面に、カーボンペーパーからなるアノード側電極及びカソード側電極をそれぞれ貼り合わせたものである。
【００１９】
図２は本発明に係るシール材塗布ステーションの要部拡大正面図（第１の実施の形態）であり、シール材塗布ステーション１１は、ベース部２１に取付けたセパレータ載置台２２と、ベース部２１に取付けたアーム部２３と、このアーム部２３に取付けたシール材塗布手段としてのシール材塗布ガン２４と、このシール材塗布ガン２４の先端に近接させて配置した非接触式センサ２５とからなる。
【００２０】
シール材塗布ガン２４は、シール材を蓄えるとともに交換可能としたシール材カートリッジ２７と、このシール材カートリッジ２７に取付けたシール材供給ホース２８と、このシール材供給ホース２８の先端を連結したシール材押出し部３１と、このシール材押出し部３１を駆動する電動モータ３２と、シール材を吐出するためにシール材押出し部３１の先端に取付けたノズル部３３とからなる。なお、３４はシール材塗布ガン２４を左右方向（ｘ−ｘ方向）に移動させる左右移動装置、３５はシール材塗布ガン２４を鉛直方向（ｚ−ｚ方向）に移動させる鉛直移動装置である。
【００２１】
非接触式センサ２５は、ノズル部３３のほぼ下方のセパレータ面に、例えばレーザを照射することで、シール材をセパレータに塗布中に、既に塗布したシール材を非接触の状態で検知するものであり、後述する制御装置は、この非接触式センサ２５からの信号に基づいて、上記した左右移動装置３４、鉛直移動装置３５及び後述する前後移動装置を駆動して、シール材塗布ガン２４の水平移動や昇降を制御する。
【００２２】
シール材塗布ガン２４のシール材押出し部３１は、後述するように、螺旋状の溝を設けたスクリューをシリンダ内に挿入したものであり、電動モータ３２でスクリューを回転させることで、シール材カートリッジ２７内のシール材をシール材供給ホース２８を介して吸引するとともに、シリンダ内壁とスクリューの溝との間でシール材を押出し、ノズル部３３から吐出させる。
【００２３】
図３は図２の３矢視図であり、シール材塗布ガン２４の後部に背板３６を取付け、この背板３６の下端からステー３７，３７（奥側のステー３７は不図示）を斜め下方に延ばし、これらのステー３７，３７の先端に非接触式センサ２５を取付けたことを示す。なお、３８はシール塗布ガン２４を前後方向（ｙ−ｙ方向）に移動させるためにアーム部２３の下部に設けた前後移動装置、３９は電動モータ３２、左右移動装置３４、鉛直移動装置３５及び前後移動装置３８の駆動を制御する制御装置である。
非接触式センサ２５は、先端をノズル部３３の下方に向けたものである。
【００２４】
図４は図３の４−４線断面図であり、シール材塗布ガン２４のシール材押出し部３１に第１シリンダ部４１及び第２シリンダ部４２を設け、これらの第１シリンダ部４１及び第２シリンダ部４２にそれぞれ第１スクリュー４３及び第２スクリュー４４を挿入したシール材押出し軸４５を電動モータ３２（図３参照）の出力軸に連結し、ノズル部３３に分岐路としてのシール材リターン通路４６の一端を連結するとともにシール材リターン通路４６の他端を第２シリンダ部４２と一体に形成したケース部４７の内部に連結することでノズル部３３内のシール材をシール材の供給側に戻すようにしたことを示す。
【００２５】
シール材リターン通路４６は、シール材の流れの流通又は遮断を切換えるバルブ４８及びシール材を強制的に流すポンプ４９を途中に介在させたものであり、５１は制御装置３９からの制御信号によりバルブ４８を開閉するためのバルブ駆動装置、５２は制御信号３９からの制御信号によりポンプ４９を駆動するためのポンプ駆動装置である。
【００２６】
上記した制御装置３９、シール材リターン通路４６、バルブ４８、ポンプ４９、バルブ駆動装置５１及びポンプ駆動装置５２は、第１のシール材吸引手段５０を構成するものである。
【００２７】
シール材リターン通路４６は、その内径Ｄｒをノズル部３３のノズル径Ｄｎよりも大きくしたものであり、これによって、シール材リターン通路４６内を流れるシール材に作用する抵抗をより小さくすることができ、シール材リターン通路４６内をシール材がより流れやすくしてポンプ４９に作用する負荷を小さくし、ポンプ４９の能力を小さくすることができる。
【００２８】
また、シール材リターン通路４６でシール材を素早く流すことができ、ノズル部３３からのシール材吐出量制御の応答性を高めることができる。
ポンプ４９としては、回転ポンプ、例えば歯車ポンプが好適である。
【００２９】
ここで、４６ａはジョイント、４６ｂ，４６ｃはナット、５３はシール材押出し軸４５を支持するためにケース部４７に設けた軸受部、５４はシール材供給ホース２８及びシール材リターン通路４６に連通させるためにケース部４７に形成したシール材の供給源側としてのシール材導入室、５５はジョイント、５６，５６はホースバンドである。
【００３０】
図５は本発明に係るセパレータの平面図であり、セパレータ５７に図示せぬガス通路及び水通路を形成し、これらのガス通路及び水通路の周囲にシール材塗布溝５８を設け、このシール材塗布溝５８にシール材６１を塗布した状態を示す。
シール材塗布溝５８は、幅が他の部分より大きな拡張部６２を備えた平面視環状の溝であり、拡張部６２の溝幅をｗ１とし、拡張部６２以外の溝幅をｗ２とすると、ｗ１＞ｗ２である。
【００３１】
シール材６１は、シール溝５８の拡張部６２に直線状の塗り始め部分６３を塗布し、この塗り始め部分６３から順に、第１曲線部６４、第１直線部６５、第２曲線部６６、第２直線部６７、第３曲線部６８を塗布し、この第３曲線部６８に続く直線状の塗り終わり部分７１を拡張部６２に塗布したものである。
【００３２】
ここで、７２はシール材６１を塗布せずにシール材塗布ガン２４を水平移動する移動経路、８０〜８８はシール材６１の各部を塗布する際にシール材塗布ガン２４の移動の始点又は終点とするために、図５において、シール材塗布溝５８上に設けた架空の点、９１は第１曲線部６４上の点、９２は第１直線部６５上の点、９３は第２曲線部６６上の点、９４は第２直線部６７上の点、９５は第３曲線部６８上の点である。
【００３３】
次にシール材塗布方法について説明する。
図６（ａ）〜（ｇ）は本発明に係るシール材塗布方法（第１の実施の形態）を説明する第１作用図であり、シール材塗布ガンのノズル部の移動及びシール材の塗布動作を順に説明する。
（ａ）において、ノズル部３３の先端をセパレータ５７から所定距離ｄ１だけ離して配置する。
【００３４】
（ｂ）において、ノズル部３３を（ａ）の位置から所定距離ｄ２だけ下降させ、ノズル部３３からシール材を吐出してシール材の塗布を開始する。また、シール材の吐出とほぼ同時にシール材吸引手段によるノズル部からのシール材の吸引を開始する。
これらのノズル部からのシール材の吐出及びノズル部からのシール材の吸引について次図で説明する。
【００３５】
図７は本発明に係るシール材塗布方法（第１の実施の形態）を説明する第２作用図であり、シール材塗布ガン２４内のシール材の流れを説明する。
シール材６１の塗布を開始するには、電動モータを作動させることで、シール材押出し軸４５を白抜き矢印の方向へ回転させる。
【００３６】
これにより、シール材カートリッジからシール材供給ホース２８を通じてシール材導入室５４内に流れ込んだシール材６１を、矢印に示すように、第２シリンダ部４２と第２スクリュー４４の溝との間及び第１シリンダ部４１と第１スクリュー４３の溝との間から下方へ押出し、ノズル部３３から外部に吐出させ、セパレータ５７に塗布する。
【００３７】
シール材６１の塗り始め部分では、ノズル部３３からのシール材６１の吐出量を制御するために、制御装置３９は、バルブ駆動装置５１に制御信号ＳＣ１を送り、バルブ４８を開くとともに、ポンプ駆動装置５２に制御信号ＳＣ２を送り、ポンプ４９を駆動する。
【００３８】
この結果として、ノズル部３３内のシール材６１を吸引し、シール材リターン通路４６を通じてシール材導入室５４側に戻すため、ノズル部３３からのシール材６１の吐出量は減少する。
【００３９】
図６（ｃ）において、シール材６１の塗布を開始してから所定時間ｔ１経過するまで一旦ノズル部３３を停止させてシール材６１をセパレータ５７に十分に密着させる。
そして、上記所定時間ｔ１経過後、ノズル部３３を水平移動速度ｖ１で移動させながら（ａ）の高さまで上昇させる。
【００４０】
（ｄ）において、ノズル部３３が（ａ）に示した高さまで上昇し、ノズル部３３が塗り始め部分の終点である点８１（図５参照）に達したら、図７において、制御装置３９は、バルブ駆動装置５１に制御信号ＳＣ１を送ってバルブ４８を閉じるとともに、ポンプ駆動装置５２に制御信号ＳＣ２を送ってポンプ４９を停止させ、ノズル部３３からのシール材６１の吸引を終了する。
【００４１】
また、このシール材吸引終了とともに、ノズル部３３を水平移動速度ｖ２（ｖ２＞ｖ１である。）に増速して移動させながらセパレータ５７にシール材６１を塗布する。このときには非接触式センサからレーザ７４をセパレータ５７に照射している。
【００４２】
（ｅ）において、ノズル部３３が塗り終わり部分の始点である点８６（図５参照）に達するか、又はレーザ７４がシール材６１の塗り始め部分６３に当たって非接触式センサが塗り始め部分６３を検知したら、（ｆ）において、シール材吸引手段で再びノズル部３３のシール材吸引動作を行わせながら（次図で説明する。）ノズル部３３を水平移動速度ｖ３（ｖ３＜ｖ２である。）で水平移動させ、ノズル部３３からのシール材６１の吐出量を減少させる。
【００４３】
図８は本発明に係るシール材塗布方法（第１の実施の形態）を説明する第３作用図であり、シール材吸引手段でのシール材吸引動作について説明する。
図６（ｅ）において、ノズル部３３が点８６（図５参照）に達するか、非接触式センサがシール材６１の塗り始め部分６３を検知すると、この検知信号に基づいて、図８において、制御装置３９は、シール材６１の塗り終わり部分７１（図５参照）におけるシール材６１の吐出量を制御するために、バルブ駆動装置５１に制御信号ＳＣ１を送ってバルブ４８を開くとともに、ポンプ駆動装置５２に制御信号ＳＣ２を送ってポンプ４９を駆動する。
【００４４】
この結果、ノズル部３３内のシール材６１を吸引し、矢印のようにシール材リターン通路４６を通じてシール材導入室５４側に戻すため、ノズル部３３からのシール材６１の吐出量は減少する。
【００４５】
図６（ｇ）において、ノズル部３３が塗り終わり部分の終点である点８７（図５参照）に達したら、シール材吸引手段でのシール材吸引動作を終了し、電動モータを停止させてノズル部３３からのシール材６１の吐出を終了する。そして、点８７からノズル部３３を点８８（図５参照）まで水平移動速度ｖ３で移動して、セパレータ５７へのシール材６１の塗布工程を完了する。
【００４６】
以上に述べたシール材塗布ガン２４の動作のフローを次に説明する。
図９は本発明に係るシール材塗布ガンの動作を説明するフロー図（第１の実施の形態）である。ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１…電動モータを作動させ、シール材の吐出を開始する。また、このシール材吐出とほぼ同時に、シール材吸引手段でノズル部のシール材の吸引を開始する。
【００４７】
ＳＴ０２…塗り始め部分が終了したか（即ち、ノズル部が点８１（図５参照）に達したか）どうか判断する。
塗り始め部分が終了しない（ＮＯ）場合、再度ＳＴ０２を実行する。
塗り始め部分が終了した（ＹＥＳ）場合、ＳＴ０３に進む。
ＳＴ０３…シール材吸引手段を停止させ、ノズル部のシール材の吸引を終了する。
【００４８】
ＳＴ０４…ノズル部が塗り終わり部分又は交差位置（塗り始め部分と塗り終わり部分との交差位置である。）に達したかどうか判断する。
ノズル部が塗り終わり部分又は交差位置に達しない（ＮＯ）場合、再度ＳＴ０４を実行する。
ノズル部が塗り終わり部分又は交差位置に達した（ＹＥＳ）場合、ＳＴ０５に進む。
ＳＴ０５…ノズル部のシール材の吸引を開始する。
【００４９】
ＳＴ０６…塗り終わり部分が終了したか（即ち、ノズル部が点８７（図５参照）に達したか）どうか判断する。
塗り終わり部分が終了しない（ＮＯ）場合、再度ＳＴ０６を実行する。
塗り終わり部分が終了した（ＹＥＳ）場合、ＳＴ０７に進む。
ＳＴ０７…ノズル部のシール材の吸引を終了する。また、これと同時に電動モータを停止させ、シール材の吐出を終了する。
これで、シール材塗布ガンによるシール材塗布を終了する。
【００５０】
以上の図４及び図５で説明したように、本発明は第１に、液状のシール材６１を吐出するノズル部３３にシール材リターン通路４６を設けるとともにこのシール材リターン通路４６にノズル部３３内のシール材６１を吸引するシール材吸引手段５０を設けたシール材塗布ガン２４を用いて、セパレータ５７のガス通路及び水通路の周囲にシール材６１を塗布する燃料電池用セパレータ５７のシール材塗布方法であって、ノズル部３３がシール材６１の塗り始め部分６３にあるとき又は塗り終わり部分７１に達したときに、シール材吸引手段５０を作動させ、ノズル部３３内のシール材６１をシール材リターン通路４６へ流すことで、ノズル部３３からのシール材６１の吐出量を制御するようにしたことを特徴とする。
【００５１】
ノズル部３３が塗り始め部分６３にあるとき又は塗り終わり部分７１に達したときにシール材吸引手段５０でノズル部３３内のシール材６１をシール材リターン通路４６へ流すようにしたことで、シール材６１の塗り始め部分６３では、例えば、シール材６１の吐出量を少なくするとともにノズル部３３の水平移動速度を小さくすることで、セパレータ５７へシール材６１を時間を掛けて塗布することができ、セパレータ５７へシール材６１を十分に密着させてシール材６１のめくれや欠肉部の発生を防止することができる。
【００５２】
また、シール材６１の塗り終わり部分７１では、例えば、ノズル部３３からのシール材６１の吐出終了時に、ノズル部３３からシール材６１が垂れ落ちるのを防止することができる。
従って、塗り始め部分６３及び塗り終わり部分７１でのシール材６１の塗布品質を高めることができ、シール性を向上させることができる。
【００５３】
本発明は第２に、分岐路を、シール材６１の供給源側であるシール材導入室５４へ通じるシール材リターン通路４６としたことを特徴とする。
分岐路を、シール材導入室５４へ通じるシール材リターン通路４６としたことで、ノズル部３３内のシール材６１をシール材導入室５４へ戻すことができ、シール材６１を無駄なく塗布することができる。
【００５４】
本発明は第３に、シール材リターン通路４６の内径Ｄｒを、ノズル部３３の内径、即ちノズル径Ｄｎよりも大きくしたことを特徴とする。
シール材リターン通路４６の内径Ｄｒを、ノズル部３３のノズル径Ｄｎよりも大きくしたことで、シール材リターン通路４６内をシール材６１が流れるときの抵抗を小さくすることができ、ポンプ４９の能力を小さくすることができる。
また、シール材リターン通路４６でシール材を素早く流すことができ、ノズル部３３からのシール材吐出量制御の応答性を高めることができる。
【００５５】
図１０は本発明に係るシール材塗布ガンの断面図（第２の実施の形態）であり、図４に示した第１の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
シール材塗布手段としてのシール材塗布ガン１００は、ノズル部３３に分岐路としてのシール材リターン通路１０１の一端を連結するとともにシール材リターン通路１０１の他端をケース部４７の内部に連結することでノズル部３３内のシール材をシール材の供給側に戻すようにしたことを示す。
【００５６】
シール材リターン通路１０１は、ポンプ４９を途中に介在させたものであり、制御装置３９からポンプ駆動装置５２に制御信号ＳＣ２を送り、ポンプ４９を駆動させることで、ノズル部３３内のシール材を吸引し、供給側であるシール材導入室５４へ戻してノズル部３３からのシール材の吐出量を制御する。
【００５７】
また、シール材リターン通路１０１は、第１の実施の形態として示したシール材リターン通路４６（図４参照）と同じ内径Ｄｒにしたものである。
上記した制御装置３９、ポンプ４９、ポンプ駆動装置５２及びシール材リターン通路１０１は、第２のシール材吸引手段１０５を構成するものである。
【００５８】
図１１は本発明に係るシール材塗布ガンの断面図（第３の実施の形態）であり、図４に示した第１の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
シール材塗布手段としてのシール材塗布ガン１１０は、ノズル部３３に分岐路１１１を設け、この分岐路１１１にシール材吸引手段としてのシリンダ装置１１２を連結したものである。
【００５９】
分岐路１１１は、その内径Ｄｂをノズル部３３のノズル径Ｄｎ（図４参照）よりも大きくしたものである。なお１１０ａはケース、１１０ｂはシール材押出し軸４５を回転可能に支持するためにケース１１０ａに設けた軸受部である。
【００６０】
シリンダ装置１１２は、シリンダ本体１１３と、このシリンダ本体１１３内に移動可能に挿入したピストン１１４と、このピストン１１４に取付けたピストンロッド１１５と、このピストンロッド１１５を往復動させるロッド駆動装置１１６と、このロッド駆動装置１１６の駆動を制御する制御装置１１７とからなる。なお、１１８はシリンダ本体１１３を加熱するためにシリンダ本体１１３の外周に近接又は接触させたヒータである。
【００６１】
このヒータ１１８は、供給側から所定温度に加熱されてノズル部３３に送られてくるシール材の温度が、シリンダ本体１１３内で低下しないようにするためのものである。
【００６２】
このシール材塗布ガン１１０において、ノズル部３３からのシール材の吐出量を制御するには、シール材の塗り始め部分又は塗り終わり部分で、制御装置１１７からロッド駆動装置１１６に制御信号ＳＣ３を送ってピストンロッド１１５を引き、ピストン１１４を図の左方へ移動させ、ノズル部３３内のシール材を分岐路１１１を介してシリンダ本体１１３内に吸引する。
【００６３】
また、シール材の吸引が終了したら、制御装置１１７からロッド駆動装置１１６に制御信号ＳＣ３を送り、ピストンロッド１１５を押出してピストン１１４を図の右方へ移動させ、シリンダ本体１１３内に吸引していたシール材を再びノズル部３３内へ押し戻し、ノズル部３３の先端から吐出させるようにする。
【００６４】
尚、本発明の実施の形態において、図４に示したバルブ４８をオンオフバルブとしたが、これに限らず、流路断面積を変更することでシール材の流量を調整することができる流量調整バルブでもよい。この流量調整バルブを用いることで、分岐路に流れるシール材の流量を調整し、ノズル部からのシール材の吐出流量を細かく制御することができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の燃料電池用セパレータのシール材塗布方法は、ノズル部に分岐路を設けるとともにこの分岐路にシール材吸引手段を設けたシール材塗布手段を用いて、セパレータのガス通路及び水通路の周囲にシール材を塗布する燃料電池用セパレータのシール材塗布方法であって、ノズル部がシール材の塗り始め部分にあるときに、シール材吸引手段を作動させ、ノズル部内のシール材を分岐路へ流すことで、ノズル部からのシール材の吐出量を制御するようにしたので、シール材の塗り始め部分でノズル部からシール材が垂れ落ちたりシール材の欠肉が生じたりするのを防止することができ、シール材の塗布品質を高めることができ、シール性を向上させることができる。
加えて、ノズル部の水平移動速度を小さくすることで、セパレータへシール材を時間を掛けて塗布することができ、セパレータへシール材を十分に密着させてシール材のめくれや欠肉部の発生を防止することができる。
【００６６】
請求項２の燃料電池用セパレータのシール材塗布方法は、分岐路を、シール材の供給源側へ通じるシール材リターン通路としたので、ノズル部内のシール材をシール材の供給源側へ戻すことができ、シール材を無駄なく塗布することができる。
【００６７】
請求項３の燃料電池用セパレータのシール材塗布方法は、分岐路の内径を、ノズル部の内径よりも大きくしたので、分岐路内をシール材が流れるときの抵抗を小さくすることができ、ポンプの能力を小さくすることができるとともに、ノズル部からのシール材吐出量制御の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料電池用セパレータのシール塗布積層装置の正面図（第１の実施の形態）
【図２】本発明に係るシール材塗布ステーションの要部拡大正面図（第１の実施の形態）
【図３】図２の３矢視図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】本発明に係るセパレータの平面図
【図６】本発明に係るシール材塗布方法（第１の実施の形態）を説明する第１作用図
【図７】本発明に係るシール材塗布方法（第１の実施の形態）を説明する第２作用図
【図８】本発明に係るシール材塗布方法（第１の実施の形態）を説明する第３作用図
【図９】本発明に係るシール材塗布ガンの動作を説明するフロー図（第１の実施の形態）
【図１０】本発明に係るシール材塗布ガンの断面図（第２の実施の形態）
【図１１】本発明に係るシール材塗布ガンの断面図（第３の実施の形態）
【図１２】従来のシール材の塗布要領を説明する作用図
【符号の説明】
２４，１００，１１０…シール材塗布手段（シール材塗布ガン）、３３…ノズル部、４６，１０１，１１１…分岐路、５０，１０５，１１２…シール材吸引手段、５４…シール材の供給源側（シール材導入室）、５７…セパレータ、６１…シール材、６３…塗り始め部分、７１…塗り終わり部分、Ｄｂ，Ｄｒ…内径、Ｄｎ…ノズル部の内径（ノズル径）。

Claims

液状のシール材を吐出するノズル部に分岐路を設けるとともにこの分岐路に前記ノズル部内のシール材を吸引するシール材吸引手段を設けたシール材塗布手段を用いて、セパレータのガス通路及び水通路の周囲にシール材を塗布する燃料電池用セパレータのシール材塗布方法であって、
前記ノズル部が前記シール材の塗り始め部分にあるときに、前記ノズル部を基準となる高さから所定距離だけ下降させた状態で、前記シール材吸引手段を作動させ、前記ノズル部内のシール材を前記分岐路へ流すことで、ノズル部からのシール材の吐出量を制御し、所定時間が経過したら前記ノズル部を前記基準となる高さに戻すと共に、
前記ノズル部が前記塗り始め部分以外にあるときの前記ノズル部の水平移動速度よりも、前記ノズル部が前記塗り始め部分にあるときの前記ノズル部の水平移動速度を小さくするよう制御することを特徴とする燃料電池用セパレータのシール材塗布方法。
前記分岐路は、シール材の供給源側へ通じるシール材リターン通路であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池用セパレータのシール材塗布方法。
前記分岐路の内径を、前記ノズル部の内径よりも大きくしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料電池用セパレータのシール材塗布方法。