(57)【要約】【課題】燃料電池内部の流体流路から燃料電池外部に至るクラックの位置を特定することが可能な技術を提供する。【解決手段】燃料電池システム整備装置は、燃料電池と燃料電池を収容する燃料電池ケースとを備える燃料電池システムを整備するために用いられる。この燃料電池システム整備装置は、燃料電池において発電する際に利用される流体を燃料電池内部で流通させるための流路内又は燃料電池と燃料電池ケースとの間の空隙に挿入され、撮影対象物からの波を受ける受波部と、流路の内壁から前述の空隙に至るクラックの位置を指し示すための指示用部材を提供する指示用部材提供部と、指示用部材によって指し示されたクラックの位置を含むように流路の内部又は空隙を、受波部で受けた波によって撮影する撮影部と、撮影部の撮影によって得られた画像を表示する表示部と、を備えている。【選択図】図１
2008293782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と前記燃料電池を収容する燃料電池ケースとを備える燃料電池システムを整備するための燃料電池システム整備装置であって、
前記燃料電池において発電する際に利用される流体を前記燃料電池内部で流通させるための流路内又は前記燃料電池と前記燃料電池ケースとの間の空隙に挿入され、撮影対象物からの波を受ける受波部と、
前記流路の内壁から前記空隙に至るクラックの位置を指し示すための指示用部材を提供する指示用部材提供部と、
前記指示用部材によって指し示された前記クラックの位置を含むように前記流路の内部又は前記空隙を、前記受波部で受けた波によって撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影によって得られた画像を表示する表示部と、
を備える燃料電池システム整備装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システム整備装置において、
前記指示用部材は液体であり、
前記指示用部材提供部は、前記液体を噴霧する、燃料電池システム整備装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池システム整備装置であって、さらに、
前記流路内と、前記空隙と、のうち少なくとも一方を加圧又は減圧することで、前記流路内と前記空隙とで気圧差を生じさせるための気圧調整部を備える、燃料電池システム整備装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料電池システム整備装置であって、さらに、
前記流路内又は前記空隙に挿入され、前記クラックを閉塞するための閉塞用部材を吐出する閉塞用部材吐出部を備える、燃料電池システム整備装置。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池システム整備装置であって、さらに、
前記流路内又は前記空隙に挿入され、所定波長の光線を射出する光線射出部を備え、
前記閉塞用部材は、前記光線を照射することで硬化する硬化性樹脂である、燃料電池システム整備装置。
【請求項６】
燃料電池と前記燃料電池を収容する燃料電池ケースとを備える燃料電池システムにおいて、前記燃料電池において発電する際に利用される流体を前記燃料電池内部で流通させるための流路の内壁から前記燃料電池と前記燃料電池ケースとの間の空隙に至るクラックの位置を特定するためのクラック位置特定方法であって、
（ａ）前記クラックの位置を指し示すための指示用部材を、前記流路内又は前記空隙に提供する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）において提供された指示用部材によって指し示された前記クラックの位置を含むように前記流路内又は前記空隙を撮影する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）における撮影によって得られた画像を表示する工程と、
を備えるクラック位置特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を整備する技術に関し、特に、燃料電池内部の流体流路から燃料電池外部に至るクラックの位置を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池において、経時劣化等に起因して燃料電池を構成する部材にひびが生じたり、部材間にすき間が生じたりすることがある。このようなひびやすき間（以下、「クラック」と呼ぶ）が生じると、このクラックに起因して様々な不都合が生じる。例えば、膜電極接合体（Membrane Electrode Assembly：ＭＥＡ）を有するプレートとセパレータとが積層された構成の固体高分子電解質型燃料電池について考える。この燃料電池では、一般に、ＭＥＡを有するプレートとセパレータとの間において、ＭＥＡを含む領域（以下、「発電領域」と呼ぶ）をシール部材で囲むことによって高い気密性を確保している。この発電領域においてクラックが生じると、クラックが生じた箇所を含むセパレータ間の電圧（セル電圧）が低下する。これは、クラックを介して燃料ガスと酸化ガスとが直接触れることで燃焼反応が起きてＭＥＡが損傷すること等による。そこで、各セパレータ間のセル電圧を測定することで、クラック位置を特定する方法が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４３３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池の内部には、反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）や、燃料電池を冷却するための媒体（水等）といった流体を流通させるための流路が設けられている。この燃料電池内部における流体流路から燃料電池の外部に至るクラックが生じた場合には、前述の発電領域においてＭＥＡの損傷は生じない。したがって、この場合、このクラックが生じた箇所を含むセパレータ間でのみセル電圧が低下するとは限らず、前述のクラック位置特定方法ではクラック位置を特定することは困難であった。
【０００５】
本発明は、燃料電池内部の流体流路から燃料電池外部に至るクラックの位置を特定することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題の少なくとも一部を解決するために本発明の燃料電池システム整備装置は、燃料電池と前記燃料電池を収容する燃料電池ケースとを備える燃料電池システムを整備するための燃料電池システム整備装置であって、前記燃料電池において発電する際に利用される流体を前記燃料電池内部で流通させるための流路内又は前記燃料電池と前記燃料電池ケースとの間の空隙に挿入され、撮影対象物からの波を受ける受波部と、前記流路の内壁から前記空隙に至るクラックの位置を指し示すための指示用部材を提供する指示用部材提供部と、前記指示用部材によって指し示された前記クラックの位置を含むように前記流路の内部又は前記空隙を、前記受波部で受けた波によって撮影する撮影部と、前記撮影部の撮影によって得られた画像を表示する表示部と、を備えることを要旨とする。
【０００７】
本発明の燃料電池システム整備装置は、指示用部材によって指し示されたクラックの位置を含むように流路の内部又は空隙を撮影し、得られた画像を表示部に表示するので、この画像を見ることにより、クラックの位置を特定することができる。
【０００８】
上記燃料電池システム整備装置において、前記指示用部材は液体であり、前記指示用部材提供部は、前記液体を噴霧するようにしてもよい。
【０００９】
このような構成とすることで、噴霧して霧状となった液体の動きを表示部を介して見ることで、クラックの位置を特定することができる。
【００１０】
上記燃料電池システム整備装置は、さらに、前記流路内と、前記空隙と、のうち少なくとも一方を加圧又は減圧することで、前記流路内と前記空隙とで気圧差を生じさせるための気圧調整部を備えるようにしてもよい。
【００１１】
このような構成とすることで、気圧調整部を用いて流路内と空隙とで気圧差を生じさせることができるので、かかる気圧差によって、指示用部材がよりはっきりとクラックの位置を指し示すようにすることができる。
【００１２】
上記燃料電池システム整備装置は、さらに、前記流路内又は前記空隙に挿入され、前記クラックを閉塞するための閉塞用部材を吐出する閉塞用部材吐出部を備えるようにしてもよい。
【００１３】
このような構成とすることで、位置を特定したクラックを閉塞して、燃料電池システムを補修することができる。
【００１４】
上記燃料電池システム整備装置は、さらに、前記流路内又は前記空隙に挿入され、所定波長の光線を射出する光線射出部を備え、前記閉塞用部材は、前記光線を照射することで硬化する硬化性樹脂であってもよい。
【００１５】
このような構成とすることで、所定波長の光線を照射することで硬化性樹脂を硬化させてクラックを閉塞できるので、燃料電池システムの補修に要する時間を、他の閉塞用部材を用いる場合に比べてより短くすることができる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、クラック位置特定方法としても実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１の実施例：
Ｂ．第２の実施例：
Ｃ．第３の実施例：
Ｄ．その他の実施例：
Ｅ．変形例：
【００１８】
Ａ．第１の実施例：
図１は、本発明の一実施例としての燃料電池システム整備装置の概略構成を示す説明図である。この燃料電池システム整備装置１０００は、後述するように、燃料電池システムにおいて、燃料電池内部のマニホールドの内壁から燃料電池外部に至るクラックの位置を特定すると共に、そのクラックを接着剤で閉塞して修復するためのものである。この燃料電池システム整備装置１０００は、本体部３００と、挿入部１００と、を備えている。挿入部１００は、各種流体を通すための管や光ファイバを内部に有する延長管１０２と、延長管１０２の先端に配置されたヘッド部１０４と、を備えている。本体部３００は、光源部３１０と、撮像部３１２と、画像処理部３１４と、モニタ３１６と、窒素ガスタンク３３２と、接着剤タンク３３４と、純水タンク３３６と、２つのポンプ３２４，３２６と、紫外線発生部３４２と、ヘッド制御部３４４と、を備えている。
【００１９】
光源部３１０は、ハロゲンランプを有しており、延長管１０２内の光ファイバを通じてヘッド部１０４から可視光を射出する。撮像部３１２は、ＣＣＤ（charge coupled device）カメラ（図示省略）を備えており、ヘッド部１０４内の対物レンズ（図示省略）で受けた光に基づき撮像を行う。画像処理部３１４は、撮像部３１２で撮像された画像について明るさや大きさ等を調整する。モニタ３１６は、画像処理部３１４で画像処理が施された後の画像を表示する。窒素ガスタンク３３２は、高圧の窒素ガスを貯蔵しており、延長管１０２を介してヘッド部１０４から窒素ガスを噴射させることができる。ポンプ３２４は、接着剤タンク３３４から接着剤を吸い上げて、延長管１０２を介してヘッド部１０４から吐出する。なお、本実施例おいて、接着剤は紫外線硬化性樹脂である。ポンプ３２６は、純水タンク３３６から純水を吸い上げて、延長管１０２を介してヘッド部１０４から噴霧する。紫外線発生部３４２は、紫外線を発生して、延長管１０２を介してヘッド部１０４から照射する。ヘッド制御部３４４は、ヘッド部１０４の動きを制御する。
【００２０】
図２は、図１に示すヘッド部１０４の詳細構成を示す説明図である。ヘッド部１０４は、円柱の先端の一部が欠けた形状を有しており、この先端部分において端面１０５と垂直な側平面１０６が設けられている。端面１０５には、４つの孔が設けられている。具体的には、対物レンズ（図示省略）を収容する受光孔１０５ａと、光源部３１０（図１）からの光を射出するための光射出孔１０５ｂと、純水タンク３３６（図１）から吸い上げられた純水を噴霧するための水噴霧孔１０５ｃと、窒素ガスタンク３３２（図１）に貯蔵されている窒素ガスを噴射するためのガス噴射孔１０５ｄと、が設けられている。側平面１０６には、３つの孔が設けられている。具体的には、対物レンズ（図示省略）を収容する受光孔１０６ａと、接着剤タンク３３４（図１）から吸い上げられた接着剤を吐出するための接着剤吐出孔１０６ｂと、紫外線発生部３４２（図１）で発生した紫外線を照射するための光照射孔１０６ｃと、が設けられている。
【００２１】
２つ受光孔１０５ａ，１０６ａで受けた光は、延長管１０２（図１）を通って撮像部３１２に入射する。撮像部３１２は、この入射光に基づき撮像を行う。ここで、２つの受光孔１０５ａ，１０６ａ（図２）は、互いに垂直となる方向に向けて設置されている。撮像部３１２では、これら２つの受光孔１０５ａ，１０６ａで受けた光のうち、ＣＣＤカメラ（図示省略）に入射させる光を切替えることで、互いに垂直となる方向の画像のいずれか一方又は両方を撮像することができる。なお、撮像部３１２をヘッド部１０４内に設けることも可能である。
【００２２】
ヘッド部１０４（図２）には、ヘッド制御部３４４（図１）からの制御信号に従って、ヘッド部１０４全体を回転させる回転機構（図示省略）が設けられている。したがって、撮像部３１２は、前述の２つの受光孔１０５ａ，１０６ａで受けた光に基づき、挿入方向の正面の様子を写した画像と、挿入方向と垂直となるいずれかの方向の画像と、を撮像することができる。また、ヘッド部１０４では、挿入方向と垂直となるいずれかの方向に接着剤吐出孔１０６ｂから接着剤を吐出すると共に、光照射孔１０６ｃから紫外線を照射して接着剤を硬化させることができる。
【００２３】
なお、前述の受光孔１０５ａ，１０６ａと対物レンズ（図示省略）とは、請求項における受波部に相当する。また、水噴霧孔１０５ｃから噴霧される純水は請求項における指示用部材に、水噴霧孔１０５ｃとポンプ３２６と純水タンク３３６とは請求項における指示用部材提供部に、ガス噴射孔１０５ｄと窒素ガスタンク３３２とは請求項における気圧調整部に、接着剤吐出孔１０６ｂから吐出される接着剤は請求項における閉塞用部材に、接着剤吐出孔１０６ｂとポンプ３２４と接着剤タンク３３４とは請求項における閉塞用部材吐出部に、光照射孔１０６ｃと紫外線発生部３４２とは請求項における光線射出部に、それぞれ相当する。
【００２４】
図３は、燃料電池システム整備装置１０００を用いてクラックを特定して修復する際の、挿入部１００の配置状況を示す説明図である。燃料電池システム８００は、燃料電池ケース７５０に収容された燃料電池７００を有している。燃料電池７００は、２枚のエンドプレート５２，５４の間に、ＭＥＡを有するプレートとセパレータとが交互に積層された構成を有している。燃料電池７００の内部には、燃料電池７００のカソード側に酸化ガス（空気）を供給するための酸化ガス供給マニホールド４２と、カソード側のオフガス（空気）を排出するための酸化ガス排出マニホールド４４とが設けられている。
【００２５】
また、燃料電池７００は、外部から酸化ガスを供給するための酸化ガス供給用配管７２と、酸化ガス供給用配管７２と酸化ガス供給マニホールド４２とを接続する供給側接続部６２と、外部に酸化ガスを排出するための酸化ガス排出用配管７４と、酸化ガス排出用配管７４と酸化ガス排出マニホールド４４とを接続する排出側接続部６４と、を備えている。なお、前述の酸化ガス供給用配管７２と、供給側接続部６２と、酸化ガス供給マニホールド４２と、酸化ガス排出マニホールド４４と、排出側接続部６４と、酸化ガス排出用配管７４とからなる流路を、以下において「酸化ガス流路」と呼ぶ。以上はカソード側の構成であったが、アノード側についても、燃料ガスを流通させるために同様な配管や接続部やマニホールドが設けられているが、ここでは図示を省略している。また、燃料電池システム８００には、燃料電池７００を冷却するための冷却媒体を流通させるための冷却媒体流路も設けられているが、ここでは図示を省略している。
【００２６】
図３の例では、酸化ガス排出マニホールド４４の内壁から燃料電池７００の外部（燃料電池７００と燃料電池ケース７５０との間の空隙７２５）に至るクラックＣＫの位置を特定する場合について図示している。この場合、ユーザは、酸化ガス供給用配管７２に設けられたバルブ７６及び酸化ガス排出用配管７４に設けられたバルブ７８を閉じて、酸化ガス流路を密封する。そして、酸化ガス排出用配管７４に設けられた保守用バルブ８１を開けて、挿入口８２から挿入部１００を挿入する。ここで、挿入口８２の付近の配管内部には、挿入した挿入部１００と配管との間のすき間を閉塞するために、挿入部１００を囲むような形状のシール部８３が設けられている。この構成によって、酸化ガス流路内のガスが挿入口８２から漏れることが抑制される。
【００２７】
ユーザは、挿入口８２から挿入部１００を挿入すると、ヘッド部１０４（図２）の光射出孔１０５ｂから光を照らして、受光孔１０５ａで受けた光で撮像した画像をモニタ３１６（図１）で確認しながら、挿入部１００を酸化ガス排出マニホールド４４まで導く。挿入部１００が酸化ガス排出マニホールド４４まで至ると、ヘッド部１０４（図２）のガス噴射孔１０５ｄから窒素ガスを排出して、酸化ガス流路内を加圧する。酸化ガス流路を加圧後、ヘッド部１０４の水噴霧孔１０５ｃから純水を噴霧しながら、酸化ガス排出マニホールド４４の奥へと（Ｘ軸方向に）挿入部１００を次第に挿入していく。
【００２８】
図４は、酸化ガス排出マニホールド４４において純水を噴霧した際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図である。なお、図４の例では、ＹＺ平面と平行な断面図を示す。燃料電池７００には、前述の酸化ガス供給マニホールド４２及び酸化ガス排出マニホールド４４の他に、燃料ガス供給用マニホールド４５が設けられている。同様に、燃料電池７００には、燃料ガス排出用マニホールド４６と、冷却媒体供給用マニホールド４７と、冷却媒体排出用マニホールド４８とが設けられている。なお、図４では、図示の便宜上、酸化ガス排出マニホールド４４を他のマニホールドに比べて拡大して記載している。
【００２９】
図４の例では、クラックＣＫは、燃料電池７００を構成するセパレータ２０において、酸化ガス排出マニホールド４４の内壁から空隙７２５に至る部分で生じている。前述のように、酸化ガス排出マニホールド４４の内部は、窒素ガスで加圧されているので、酸化ガス排出マニホールド４４内部の気圧は、空隙７２５の気圧に比べて高くなっている。したがって、ヘッド部１０４から噴霧した霧状の純水は、クラックＣＫの近傍においてクラックＣＫに吸い込まれることとなる。そこで、その模様をヘッド部１０４の受光孔１０５ａ（図２）で受けた光で撮像してモニタ３１６で見ることで、クラックＣＫの位置を特定することができる。
【００３０】
図５（Ａ）は、クラックＣＫの位置を特定する際の受光孔１０５ａで受けた光で撮像した画像を示す説明図である。この画像Ｆ１には、クラックＣＫの近傍において噴霧した純水がクラックＣＫに吸い込まれている様子が映し出されている。したがって、ユーザは、この画像を見ることで、クラックＣＫの位置を特定することができる。
【００３１】
図４に戻って、クラックＣＫの位置を特定すると、ヘッド部１０４をクラックＣＫの近傍まで移動し、モニタ３１６に表示する画像を、側平面１０６（図２）の受光孔１０６ａから受けた光で撮像した画像に切り替える。そして、モニタ３１６に映った酸化ガス排出マニホールド４４の壁面（この場合、底面）を見ながら、クラックＣＫの真上に側平面１０６が来るようにヘッド部１０４を移動させる。そして、側平面１０６の接着剤吐出孔１０６ｂから接着剤を吐出してクラックＣＫに塗布し、光照射孔１０６ｃから紫外線を照射してクラックＣＫに塗布した接着剤を硬化させてクラックＣＫを補修する。
【００３２】
図５（Ｂ）は、クラックＣＫを補修した後の模様を受光孔１０５ａで受けた光で撮像した画像を示す説明図である。この画像Ｆ２には、クラックＣＫがあった箇所が接着剤５００で補修されている様子が映し出されている。そして、図５（Ａ）と比較して、噴霧した純水がクラックＣＫ部分に吸い込まれる様子はもはや見られない。したがって、この画像を見ることで、ユーザは、クラックＣＫが完全に補修されたことを確認することができる。
【００３３】
以上説明したように、酸化ガス排出マニホールド４４の内壁から空隙７２５に至るクラックＣＫが生じた場合に、挿入部１００から噴霧した純水の動きをモニタ３１６で確認することで、クラックＣＫの位置を特定することができる。このとき、酸化ガス排出マニホールド４４内部を加圧しているので、加圧しない場合に比べて、噴霧した純水がクラックＣＫの位置においてより激しく動き（吸い込まれ）、クラックＣＫの位置を特定し易くなる。また、特定したクラックＣＫにヘッド部１０４から接着剤を吐出して塗布することができるので、クラックＣＫを補修することができる。ここで、接着剤は紫外線硬化性樹脂であるので、補修に要する時間を短縮化することができる。そして、クラックＣＫの位置の特定から補修までの作業を、燃料電池ケース７５０から燃料電池７００を取り出さずに行えるので、作業全体で要する時間を短縮化することができる。
【００３４】
Ｂ．第２の実施例：
図６は、第２の実施例における燃料電池システム整備装置の概略構成を示す説明図である。この燃料電池システム整備装置１０００ａは、以下の３点において、燃料電池システム整備装置１０００（図１）と異なり、他の構成については、第１の実施例と同じである。すなわち、第１の実施例との相違点は、挿入部が２つある点と、ヘッド制御部が２つある点と、クラックを特定して修復する際の挿入部の挿入箇所が異なる点とである。
【００３５】
具体的には、燃料電池システム整備装置１０００ａは、本体部３００ａに接続された第１挿入部２００と第２挿入部４００とを備えている。第１挿入部２００は、ヘッド部２０４と延長管２０２とを備えている。また、第２挿入部４００は、ヘッド部４０４と延長管４０２とを備えている。本体部３００ａは、ヘッド制御部３４４（図１）の代わりに、第１ヘッド制御部３４４ａと第２ヘッド制御部３４４ｂとを備えている。第１挿入部２００が有するヘッド部２０４には、第１ヘッド制御部３４４ａが接続されている。また、ヘッド部２０４には、紫外線発生部３４２と、接着剤タンク３３４に接続されたポンプ３２４と、光源部３１０と、撮像部３１２と、が接続されている。一方、第２挿入部４００が有するヘッド部４０４には、第２ヘッド制御部３４４ｂと、純水タンク３３６に接続されたポンプ３２６と、窒素ガスタンク３３２と、光源部３１０と、撮像部３１２と、が接続されている。
【００３６】
図７（Ａ）は、図６に示すヘッド部２０４の詳細構成を示す説明図である。ヘッド部２０４の外観形状は、ヘッド部１０４（図２）と同じである。ヘッド部２０４の端面２０５には、２つの孔が設けられている。具体的には、対物レンズ（図示省略）を収容する受光孔２０５ａと、光源部３１０（図６）からの光を射出するための光射出孔２０５ｂと、が設けられている。一方、端面２０５と垂直な側平面２０６には、側平面１０６（図２）における受光孔１０６ａと同じ役割を果たす受光孔２０６ａが設けられている。同様に、側平面２０６には、接着剤吐出孔１０６ｂと同じ役割を果たす接着剤吐出孔２０６ｂと、光照射孔１０６ｃと同じ役割を果たす光照射孔２０６ｃと、が設けられている。
【００３７】
図７（Ｂ）は、図６に示すヘッド部４０４の詳細構成を示す説明図である。ヘッド部４０４の外観形状は、ヘッド部１０４やヘッド部２０４と異なり、円柱形である。そして、端面４０５には、端面１０５における受光孔１０５ａと同じ役割を果たす受光孔４０５ａが設けられている。同様に、端面４０５には、光射出孔１０５ｂと同じ役割を果たす光射出孔４０５ｂと、水噴霧孔１０５ｃと同じ役割を果たす水噴霧孔４０５ｃと、ガス噴射孔１０５ｄと同じ役割を果たすガス噴射孔４０５ｄと、が設けられている。
【００３８】
図８は、燃料電池システム整備装置１０００ａを用いてクラックを特定して修復する際の、２つの挿入部２００，４００の配置状況を示す説明図である。図８の例では、第１の実施例と同じ場所にクラックＣＫが発生している。ユーザは、まず、燃料電池ケース７５０に設けられた保守用の点検口７５２から第２挿入部４００を挿入して、ヘッド部４０４から窒素ガスを排出して空隙７２５を加圧し、その後純水を噴霧する。そして、噴霧した純水の動きをモニタ３１６（図６）で確認してクラックＣＫの位置を特定する。なお、点検口７５２にもシール部８３と同様に気密性を確保するための部材が設けられているが、ここでは、図示を省略している。
【００３９】
図９は、第２の実施例においてクラックを修復する際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図である。空隙７２５に窒素ガスを排出して加圧していることから、空隙７２５の気圧は、酸化ガス排出マニホールド４４内部の気圧に比べて高くなっている。したがって、空隙７２５を漂う霧状の純水は、クラックＣＫの近傍において、クラックＣＫに吸い込まれることとなる。そこで、その模様をヘッド部４０４（図７）の受光孔４０５ａで受けた光で撮像してモニタ３１６で見ることで、クラックＣＫの位置を特定することができる。具体的には、例えば、モニタ３１６を見ながら、クラックＣＫを有するプレート又はセパレータのエンドプレート５２からの順番を数えておくことで、クラックＣＫの位置を特定するようにしてもよい。
【００４０】
クラックＣＫの位置を特定したら、第１の実施例と同様に、保守用バルブ８１を開けて挿入口８２から第１挿入部２００を挿入して酸化ガス排出マニホールド４４に導く。そして、ヘッド部２０４（図７）の受光孔２０５ａから受けた光により撮像した画像をモニタ３１６で見ながら、特定したクラックの位置近傍までヘッド部２０４を移動させる。その後、第１の実施例と同様にして、クラックＣＫの位置に接着剤を塗布して補修する。
【００４１】
以上説明した燃料電池システム整備装置１０００ａを用いる場合においても、第１の実施例の燃料電池システム整備装置１０００を用いる場合と同じ効果を奏する。
【００４２】
Ｃ．第３の実施例：
図１０は、第３の実施例におけるヘッド部の詳細構成を示す説明図である。第３の実施例における燃料電池システム整備装置は、ヘッド部１０７の構成が異なる点において、燃料電池システム整備装置１０００（図１，図２）と異なり、他の構成については第１の実施例と同じである。
【００４３】
具体的には、第３の実施例におけるヘッド部１０７は、端面１０５において、受光孔１０５ａ〜１０５ｄ（図２と同じ）の他に、更に吹流し部露出孔１０５ｅを備えている。この吹流し部露出孔１０５ｅからは、吹流し部１０８を露出することができる。この吹流し部１０８は、微細な柔軟性のある合成繊維からなり、周囲のガスの流れによって揺れ動く。なお、図１０の例では、吹流し部露出孔１０５ｅから露出した吹流し部１０８をＸ軸方向に延びるように描いている。
【００４４】
図１１は、第３の実施例においてクラックを修復する際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図である。なお、挿入部１００を酸化ガス排出マニホールド４４に挿入するまでの方法は、第１の実施例と同じである。ユーザは、挿入部１００を酸化ガス排出マニホールド４４に挿入すると、ヘッド制御部３４４を操作して、吹流し部露出孔１０５ｅ（図１０）から吹流し部１０８を露出させる。
【００４５】
酸化ガス排出マニホールド４４内部は窒素ガスにより加圧されているために、酸化ガス排出マニホールド４４の気圧は、空隙７２５の気圧に比べて高くなっている。したがって、吹流し部１０８は、クラックＣＫの近傍において、クラックＣＫに吸い込まれるようにたなびくこととなる。そこで、その模様をヘッド部１０７（図１０）の受光孔１０５ａで受けた光で撮像してモニタ３１６で視認することで、クラックＣＫの位置を特定することができる。
【００４６】
以上説明した第３の実施例の燃料電池システム整備装置を用いる場合においても、第１の実施例の燃料電池システム整備装置１０００を用いる構成と同じ効果を奏する。なお、上述した各実施例からも理解できるように、噴霧して霧状となった純水や露出した吹流し部１０８に限らず、任意の指示用部材を、クラックの位置を指し示すために用いることができる。
【００４７】
Ｄ．その他の実施例：
図１２は、第４の実施例において、クラックを修復する際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図である。なお、燃料電池システム整備装置の構成は、第１の実施例における燃料電池システム整備装置１０００（図１，図２）と同じである。第１の実施例では、酸化ガス排出マニホールド４４に挿入部１００を挿入して、クラックＣＫの位置の特定及び補修を行っていたが、第５の実施例では、空隙７２５に挿入部１００を挿入してクラックＣＫの位置の特定及び補修を行うようにする。このようにしても、第１の実施例と同じ効果を奏することができる。
【００４８】
図１３は、第５の実施例において、クラックを修復する際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図である。なお、本実施例における燃料電池システム整備装置の構成は、第２の実施例における燃料電池システム整備装置１０００ａ（図６，図７）と同じである。第２の実施例では、第１挿入部２００（図６）を酸化ガス排出マニホールド４４に挿入し、第２挿入部４００を空隙７２５に挿入していたが、第６の実施例では、これとは逆に、第１挿入部２００を空隙７２５に挿入し、第２挿入部４００を酸化ガス排出マニホールド４４に挿入する。かかる構成では、ヘッド部４０４の受光孔４０５ａで受けた光で撮像した画像は、第１の実施例における画像（例えば、図５（Ａ））と同じであるので、ユーザは、この画像を見てクラックＣＫの位置を特定することができる。そして、特定したクラックＣＫの位置まで第１挿入部２００のヘッド部２０４（図７（Ａ））を移動させて、接着剤を塗布してクラックＣＫを補修することができる。
【００４９】
Ｅ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５０】
Ｅ１．変形例１：
上述した第２の実施例及び第５の実施例では、第２挿入部４００のヘッド部４０４（受光孔４０５ａ）を介して撮像した画像に基づいて、クラックＣＫの位置を特定するようにしていたが、第１挿入部２００のヘッド部２０４（受光孔２０５ａ）を介して撮像した画像に基づいてクラックＣＫの位置を特定するようにしてもよい。例えば、第２の実施例においては、クラックＣＫから酸化ガス排出マニホールド４４内部に霧状の純水が噴き出すので（図９参照）、その模様をヘッド部２０４を介して撮像してモニタ３１６で見ることで、クラックＣＫの位置を特定することができる。また、第５の実施例においては、クラックＣＫから空隙７２５に霧状の純水が噴き出すので（図１２（Ｂ）参照）、その模様をヘッド部２０４を介して撮像してモニタ３１６で見ることで、クラックＣＫの位置を特定することができる。なお、以上の構成においては、ヘッド部４０４において、受光孔４０５ａ及び光射出孔４０５ｂを省略してもよい。
【００５１】
Ｅ２．変形例２：
上述した各実施例では、加圧用の窒素ガスを燃料電池システム整備装置１０００から送り込むようにしていたが、これに代えて、酸化ガス供給用配管７２を介して外部から窒素ガスを送り込むようにしてもよい。また、酸化ガス流路又は空隙７２５を加圧するのに窒素ガスを用いていたが、これに代えて、空気など任意のガスを採用することができる。
【００５２】
Ｅ３．変形例３：
上述した各実施例では、酸化ガス排出マニホールド４４と空隙７２５とで気圧差を生じさせるために、酸化ガス排出マニホールド４４又は空隙７２５を加圧していたが、これに代えて、酸化ガス流路又は空隙７２５を減圧することで、気圧差を生じさせるようにしてもよい。具体的には、例えば、酸化ガス排出マニホールド４４又は空隙７２５をポンプで吸引することで減圧するようにしてもよい。この構成では、第１の実施例については、空隙７２５に比べて酸化ガス排出マニホールド４４内の気圧が低くなるので、噴霧した純水は、クラックＣＫの部分で、酸化ガス排出マニホールド４４の内部に吹き上がるように動くこととなる。したがって、その模様をモニタ３１６で確認することで、クラックＣＫの位置を特定することができる。以上の説明からも理解できるように、酸化ガス排出マニホールド４４又は空隙７２５のいずれか若しくは両方を、加圧又は減圧することにより、酸化ガス排出マニホールド４４と空隙７２５との間に気圧差を生じさせるようにしてもよい。なお、予め酸化ガス排出マニホールド４４と空隙７２５とで気圧差が生じている場合には、酸化ガス排出マニホールド４４又は空隙７２５を、加圧又は減圧することは省略することもできる。
【００５３】
Ｅ４．変形例４：
上述した各実施例では、クラックＣＫは、酸化ガス排出マニホールド４４の内壁から空隙７２５に至る部分に生じていたが、この部分に限らず、酸化ガス供給マニホールド４２等の他のマニホールドから空隙７２５に至る部分にクラックを生じても、クラックの位置を特定して補修することができる。
【００５４】
Ｅ５．変形例５：
上述した各実施例では、クラックＣＫを補修するための接着剤は、紫外線硬化性樹脂であったが、これに代えて赤外線や可視光などの任意の波長の光線によって硬化する樹脂を採用することができる。なお、この場合、紫外線発生部３４２に代えて、赤外線や可視光の発生部を本体部３００，３００ａに設けるようにすればよい。また、クラックＣＫを補修するための部材としては、上述した接着剤（硬化性樹脂）に限らず、ハンダ等任意の部材を用いるようにしてもよい。すなわち、一般には、クラックを閉塞することが可能なものを、閉塞用部材として本発明の燃料電池システム整備装置において使用することができる。
【００５５】
Ｅ６．変形例６：
上述した各実施例では、酸化ガス排出マニホールド４４内部又は空隙７２５を撮像するために、可視光を照射するようにしていたが、これに限定するものではなく、赤外線や超音波等を照射するようにしてもよい。すなわち、一般には、撮像するために用いることができる任意の波長の波を、酸化ガス排出マニホールド４４内部又は空隙７２５内部に照射することができる。このような構成においても、この撮像対象物からの反射波によって酸化ガス排出マニホールド４４内部又は空隙７２５内部を撮像することができる。なお、燃料電池７００及び燃料電池ケース７５０の一部が透光性を有し、外部から光を得ることが可能であれば、可視光の照射するための構成部分（光源部３１０や光射出孔１０５ｂ等）は省略することもできる。外部からの光によって酸化ガス排出マニホールド４４内部又は空隙７２５内部を撮像することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例としての燃料電池システム整備装置の概略構成を示す説明図。
【図２】図１に示すヘッド部１０４の詳細構成を示す説明図。
【図３】燃料電池システム整備装置１０００を用いてクラックを特定して修復する際の挿入部１００の配置状況を示す説明図。
【図４】酸化ガス排出マニホールド４４において純水を噴霧した際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図。
【図５】クラックＣＫの位置を特定する際の受光孔１０５ａで受けた光で撮像した画像を示す説明図、及び、クラックＣＫを補修した後の模様を受光孔１０５ａで受けた光で撮像した画像を示す説明図。
【図６】第２の実施例における燃料電池システム整備装置の概略構成を示す説明図。
【図７】図６に示すヘッド部２０４の詳細構成を示す説明図と、図６に示すヘッド部４０４の詳細構成を示す説明図。
【図８】燃料電池システム整備装置１０００ａを用いてクラックを特定して修復する際の２つの挿入部２００，４００の配置状況を示す説明図。
【図９】第２の実施例においてクラックを修復する際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図。
【図１０】第３の実施例におけるヘッド部の詳細構成を示す説明図。
【図１１】第３の実施例においてクラックを修復する際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図。
【図１２】第４の実施例においてクラックを修復する際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図。
【図１３】第５の実施例においてクラックを修復する際の燃料電池システム８００の内部を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
【００５７】
２０…セパレータ
４２…酸化ガス供給マニホールド
４４…酸化ガス排出マニホールド
４５…燃料ガス供給用マニホールド
４６…燃料ガス排出用マニホールド
４７…冷却媒体供給用マニホールド
４８…冷却媒体排出用マニホールド
５２，５４…エンドプレート
６２…供給側接続部
６４…排出側接続部
７２…酸化ガス供給用配管
７４…酸化ガス排出用配管
７６，７８…バルブ
８１…保守用バルブ
８２…挿入口
８３…シール部
１００…挿入部
１０２…延長管
１０４…ヘッド部
１０５…端面
１０５ａ，２０５ａ，１０６ａ，２０６ａ，４０５ａ…受光孔
１０５ｂ，２０５ｂ，１０６ｂ，２０６ｂ，４０５ｂ…光射出孔
１０５ｃ，４０５ｃ…水噴霧孔
１０５ｄ，４０５ｄ…ガス噴射孔
１０６ｃ，２０６ｃ…光照射孔
１０５ｅ…吹流し部露出孔
１０６…側平面
１０７…ヘッド部
１０８…吹流し部
２００…第１挿入部
２０２…延長管
２０４…ヘッド部
２０５…端面
２０６…側平面
３００，３００ａ…本体部
３１０…光源部
３１２…撮像部
３１４…画像処理部
３１６…モニタ
３２４，３２６…ポンプ
３３２…窒素ガスタンク
３３４…接着剤タンク
３３６…純水タンク
３４２…紫外線発生部
３４４…ヘッド制御部
３４４ａ…第１ヘッド制御部
３４４ｂ…第２ヘッド制御部
４００…第２挿入部
４０２…延長管
４０４…ヘッド部
４０５…端面
５００…接着剤
７００…燃料電池
７２５…空隙
７５０…燃料電池ケース
８００…燃料電池システム
１０００，１０００ａ…燃料電池システム整備装置
ＣＫ…クラック
Ｆ１，Ｆ２…画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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