(57)【要約】【課題】供給ガスのシール性及び電極からの集電性の向上を図り、且つ、単セル評価用ホルダを小型化するとともに、薄肉化セルにも対応可能な電気化学セル評価用ホルダを提供する。【解決手段】開口窓６ａが形成されたガイド管６の内側には、セル支持管５及び燃料ガス拡散板１０が設けられた燃料ガス導入管３または拡散板支持部材１２が装着治具２に摺動自在に装着されている。装入部品４を装入する際は、セル支持管５をガイド管６の開口窓６ａから支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力に抗して押し下げて、セル支持管５とガイド管６との間に燃料極用集電体４ａ、ガラスＯ−リング４ｂ、セル部４ｃ、空気極用集電体４ｄ、空気ガス拡散板４ｅの順に装入し、セル支持管５とガイド管６との間に支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力によって挟持する。【選択図】図１
2007109515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各構成部品を装着するための基台となる装着治具と、
燃料ガスを均等に拡散するための燃料ガス拡散板が先端部分に設けられ、前記装着治具の所定箇所に形成された装着穴に上下方向に摺動可能に装着して前記燃料ガスを供給する燃料ガス導入管と、
前記装着治具の所定箇所に形成された装着口に支持管用圧縮バネを介在して上下方向に摺動可能に装着するセル支持管と、
前記セル支持管の摺動時に所定方向へガイドするガイド管と、
燃料極用集電体と、ガス漏れを防止するためのガラスＯ−リングと、燃料極、空気極、電解質からなるセル部と、空気極用集電体と、供給された空気ガスを均等に拡散する空気ガス拡散板とで構成され、前記セル支持管と前記ガイド管との間に前記燃料極用集電体、前記ガラスＯ−リング、前記セル部、前記空気極用集電体、前記空気ガス拡散板の順に装入して前記支持管用圧縮バネの付勢力によって挟持される装入部品と、
前記装着治具の所定箇所に形成された挿通穴に挿通して装着して空気ガスを供給する空気ガス導入管と、
前記装着治具の所定箇所に形成された嵌合開口に嵌合して前記装着治具に装着された各構成部品を保護するための保護管と、
を具備することを特徴とする電気化学セル評価用ホルダ。
【請求項２】
前記燃料ガス導入管及び前記セル支持管は、前記装着治具の所定箇所にそれぞれ運動シール部材を介して装着することを特徴とする請求項１記載の電気化学セル評価用ホルダ。
【請求項３】
各構成部品を装着するための基台となる装着治具と、
前記装着治具の所定箇所に形成された装着穴に装着して燃料ガスを供給する燃料ガス導入管と、
前記燃料ガスを均等に拡散するための燃料ガス拡散板が先端部分に設けられ、前記装着治具の所定箇所に形成された装着穴に伸縮自在なフレキシブルコネクタを介して上下方向に摺動可能に装着する拡散板支持部材と、
前記装着治具の所定箇所に形成された装着口に前記フレキシブルコネクタを介して上下方向に摺動可能に装着するセル支持管と、
前記セル支持管の摺動時に所定方向へガイドするガイド管と、
燃料極用集電体と、ガス漏れを防止するためのガラスＯ−リングと、燃料極、空気極、電解質からなるセル部と、空気極用集電体と、供給された空気ガスを均等に拡散する空気ガス拡散板とで構成され、前記セル支持管と前記ガイド管との間に前記燃料極用集電体、前記ガラスＯ−リング、前記セル部、前記空気極用集電体、前記空気ガス拡散板の順に装入して前記支持管用圧縮バネの付勢力によって挟持される装入部品と、
前記装着治具の所定箇所に形成された挿通穴に挿通して装着して空気ガスを供給する空気ガス導入管と、
前記装着治具の所定箇所に形成された嵌合開口に嵌合して前記装着治具に装着された各構成部品を保護するための保護管と、
を具備することを特徴とする電気化学セル評価用ホルダ。
【請求項４】
前記ガイド管は、前記セル支持管を前記支持管用圧縮バネの付勢力に抗して押し下げて前記装入部品を装入するための開口窓が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダ。
【請求項５】
前記セル支持管と前記ガイド管との間に装入する前記装入部品の厚さに基づき、前記装入部品に応じた厚さのガイド管スペーサを前記装着治具と前記ガイド管との間に介在させて前記ガイド管の高さ調節を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダ。
【請求項６】
マイクロメータを用いて前記セル部の燃料極に対する前記燃料極用集電体の接触面圧を調節することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダ。
【請求項７】
前記装着治具の材質がステンレスであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電解質として酸化物イオン伝導体を用いた固体酸化物型燃料電池単セル、プロトンイオン伝導体を電解質に用いた燃料電池単セル、Ｈ2 、Ｏ2 用の濃淡ガスセンサ等に用いられる電気化学セルに係り、特に簡易的に、且つ、ガス漏れなくセルを装着することのできる電気化学セル評価用ホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に作用極、対極、電解質などで構成される電気化学セルの一例として、従来より、電解質として例えばＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）やＳｃＳＺ（スカンジア安定化ジルコニア）などの酸化物イオン伝導体、空気極にはペロブスカイト酸化物（例えば（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ3 ）、燃料極には例えばＹＳＺ／Ｎｉサーメット、そしてインターコネクトには緻密なペロブスカイト酸化物（例えば（Ｌａ，Ｃａ）ＣｒＯ3 ），或いはＮｉ−Ｃｒ系合金が用いられた固体酸化物型燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell ）が知られている。
【０００３】
この固体酸化物型燃料電池は、低公害・高効率な発電方式として作動温度が高いため一酸化炭素やメタンなどの炭化水素も内部改質できるので炭化水素燃料が直接使用可能、出力密度が高いため装置の小型化が可能、電解質が固体であるため取り扱いが容易、高温の排出ガスを利用することで全体の高効率化（コジェネレーション）を図れるなどの利点から、例えば大規模発電システムや分散定置型電源として実用化するべく研究開発が進められている。また、このような固体酸化物型燃料電池の研究開発に伴い、燃料電池の性能を評価するための高性能な燃料電池評価用ホルダの開発も行われている。
【０００４】
固体酸化物型燃料電池単セルを評価するために、一般的に三重管構造の高温電気化学セル評価用ホルダを用いる。図６は、三重管構造の高温電気化学セル評価用ホルダの概略構成を示す断面図である。図６に示すように、電気炉２００内に設置される保護管１０１の内側には、セル１０２を支持するためのセル支持管１０３と、燃料ガス、空気ガスそれぞれを導入するための燃料ガス導入管１０４と空気ガス導入管１０５がバネ１０６ａ、１０６ｂの付勢力を利用してそれぞれ上下２つに分かれて配設されている。また、高温での単セルの燃料ガス室と空気ガス室とに分けるため、セル支持管１０３で両側から挟み込むようにガラスＯ−リング１０６を介してセル１０２を支持している。そして、空気極（カソード）に空気ガス、燃料極（アノード）に燃料ガスをそれぞれ供給し、両側の酸素分圧差により酸化物イオンが高酸素分圧側から低酸素分圧側に電解質を透過し、燃料ガスを電気化学的に反応させて空気極１０７ａ、燃料極１０７ｂに接続された空気極用リード線１０８ａ、燃料極用リード線１０８ｂを介してそれぞれ電力を得ている。（非特許文献１または非特許文献２）
【０００５】
また、この種の固体酸化物型燃料電池の単セル評価装置としては、例えば特許文献１に開示されるようなものも公知である。
【特許文献１】特開平６−２２３８５７号公報
【非特許文献１】社団法人  電気化学協会編「電気化学測定法」、社団法人  電気化学協会（１９７２）、１５４〜１５５頁
【非特許文献２】ＳＯＦＣ研究会編「第１２回ＳＯＦＣ研究発表会講演要旨集」、（２００３）、９４〜９５頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した構造の高温電気化学セル評価用ホルダでは、室温でセルの装入・交換、ガラスＯ−リングの設置、集電部の配線などの操作は全て電気炉の中で行わなければならないため、例えば実験後に部品交換する場合、部品載置時における位置決めの正確さが欠けてしまうため、高温の評価実験を行う際に、セルやガラスＯ−リングの設置ズレから供給したガスのガス漏れが生じ、これにより十分な発電特性が得られないという問題が生じていた。さらに、空気ガス、燃料ガスの供給が、単セル評価用ホルダの上下方向よりそれぞれ行われる構造であるため、単セル評価用ホルダ全体の体積が大きくなるという問題もあった。また、部品載置をやり直すには、駆動時に約７００℃〜１０００℃に加熱された電気炉内を室温まで冷却するための冷却時間が必要となり作業効率が悪くなるという問題もあった。
【０００７】
また、近年、固体酸化物型燃料電池の低温作動化の研究開発が活発に行われており、この低温作動化の必要条件の一つにセルの薄肉化（１５０μｍ前後）が挙げられている。しかしながら、上述したような構造の単セル評価用ホルダを用いて薄肉化単セルを設置した際に、上方のセル支持管の自重または部品の位置ズレによりセルが割れてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、供給ガスのシール性及び電極からの集電性の向上を図り、且つ、単セル評価用ホルダの小型化を図るとともに、薄肉化セルにも対応可能な電気化学セル評価用ホルダを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の電気化学セル評価用ホルダは、各構成部品を装着するための基台となる装着治具と、
燃料ガスを均等に拡散するための燃料ガス拡散板が先端部分に設けられ、前記装着治具の所定箇所に形成された装着穴に上下方向に摺動可能に装着して前記燃料ガスを供給する燃料ガス導入管と、
前記装着治具の所定箇所に形成された装着口に支持管用圧縮バネを介在して上下方向に摺動可能に装着するセル支持管と、
前記セル支持管の摺動時に所定方向へガイドするガイド管と、
燃料極用集電体と、ガス漏れを防止するためのガラスＯ−リングと、燃料極、空気極、電解質からなるセル部と、空気極用集電体と、供給された空気ガスを均等に拡散する空気ガス拡散板とで構成され、前記セル支持管と前記ガイド管との間に前記燃料極用集電体、前記ガラスＯ−リング、前記セル部、前記空気極用集電体、前記空気ガス拡散板の順に装入して前記支持管用圧縮バネの付勢力によって挟持される装入部品と、
前記装着治具の所定箇所に形成された挿通穴に挿通して装着して空気ガスを供給する空気ガス導入管と、
前記装着治具の所定箇所に形成された嵌合開口に嵌合して前記装着治具に装着された各構成部品を保護するための保護管と、
を具備することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の電気化学セル評価用ホルダは、請求項１記載の電気化学セル評価用ホルダにおいて、前記燃料ガス導入板及び前記セル支持管は、前記装着治具の所定箇所にそれぞれ運動シール部材を介して装着することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の電気化学セル評価用ホルダは、各構成部品を装着するための基台となる装着治具と、
前記装着治具の所定箇所に形成された装着穴に装着して燃料ガスを供給する燃料ガス導入管と、
前記燃料ガスを均等に拡散するための燃料ガス拡散板が先端部分に設けられ、前記装着治具の所定箇所に形成された装着穴に伸縮自在なフレキシブルコネクタを介して上下方向に摺動可能に装着する拡散板支持部材と、
前記装着治具の所定箇所に形成された装着口に前記フレキシブルコネクタを介して上下方向に摺動可能に装着するセル支持管と、
前記セル支持管の摺動時に所定方向へガイドするガイド管と、
燃料極用集電体と、ガス漏れを防止するためのガラスＯ−リングと、燃料極、空気極、電解質からなるセル部と、空気極用集電体と、供給された空気ガスを均等に拡散する空気ガス拡散板とで構成され、前記セル支持管と前記ガイド管との間に前記燃料極用集電体、前記ガラスＯ−リング、前記セル部、前記空気極用集電体、前記空気ガス拡散板の順に装入して前記支持管用圧縮バネの付勢力によって挟持される装入部品と、
前記装着治具の所定箇所に形成された挿通穴に挿通して装着して空気ガスを供給する空気ガス導入管と、
前記装着治具の所定箇所に形成された嵌合開口に嵌合して前記装着治具に装着された各構成部品を保護するための保護管と、
を具備することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の電気化学セル評価用ホルダは、請求項１〜３の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダにおいて、前記セル支持管を前記支持管用圧縮バネの付勢力に抗して押し下げて前記装入部品を装入するための開口窓が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の電気化学セル評価用ホルダは、請求項１〜４の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダにおいて、前記セル支持管と前記ガイド管との間に装入する前記装入部品の厚さに基づき、前記装入部品に応じた厚さのガイド管スペーサを前記装着治具と前記ガイド管との間に介在させて前記ガイド管の高さ調節を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の電気化学セル評価用ホルダは、請求項１〜５の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダにおいて、マイクロメータを用いて前記セル部の燃料極に対する前記燃料極用集電体の接触面圧を調節することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の電気化学セル評価用ホルダは、請求項１〜６の何れかに記載の電気化学セル評価用ホルダにおいて、前記装着治具の材質がステンレスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電気化学セル評価用ホルダによれば、燃料ガスと空気ガスを同一方向から供給する構成であるため、電気化学セル評価用ホルダを小型化することができる。また、セル支持管と燃料ガス拡散板が設けられた燃料ガス導入管または拡散板支持部材が装着治具に摺動自在に装着され、且つ、ガイド管の所定箇所には開口窓が形成されているので、電気炉から取り外した状態で、セル支持管をガイド管の開口窓からセル支持管を支持管用圧縮バネの付勢力に抗して押し下げて各装入部品を正確な位置に容易に装入することができる。さらに、セル支持管とガイド管との間に支持管用圧縮バネの付勢力によって挟持するため、装入部品を確実に挟持することができる。
【００１７】
さらに、前回と厚さの異なる装入部品を使用した場合であっても、マイクロメータを用いて燃料ガス拡散板が設けられた燃料ガス導入管または拡散板支持部材の高さ位置を調節したり、ガイド管と装着治具との間にガイド管スペーサを介在させて調節することにより、装入した装入部品と、これらと接触する各部品を確実に接触させて、確実な集電性能とガスシールとセルの割れ防止を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の形態について、添付した図面を参照しながらそれぞれ説明する。図１は本発明に係る電気化学セル評価用ホルダの第１形態を示す概略断面図、図２は図１中におけるＡ部分を説明するための概略斜視図、図３（ａ）図１中のＡ部分に装入する装入部品の装着前を示す概略斜視図、図３（ｂ）は装入部品の概略斜視図、図４（ａ）は装入部品を装着後の概略斜視図、図４（ｂ）は装入部品装着後の部分断面図、図５は本発明に係る電気化学セル評価用ホルダの第２形態を示す概略断面図である。
【００１９】
まず、図１、図２を参照しながら、本例の電気化学セル評価用ホルダの第１形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１に示すように、第１形態の電気化学セル評価用ホルダ１は、燃料ガス供給口と燃料ガス及び空気ガスの排気口が形成され各構成部品が装着される例えばステンレス製の装着治具２と、燃料ガスを供給するための燃料ガス導入管３と、燃料極用集電体４ａ、ガラスＯ−リング４ｂ、セル部４ｃ、空気極用集電体４ｄ、空気ガス拡散板４ｅからなる装入部品４と、装入部品４を支持するセル支持管５と、セル支持管５の移動をガイドするためのガイド管６と、空気ガスを供給するための空気ガス導入管７と、組み立てた各構成部品を保護するための保護管８とで概略構成される。本例の電気化学セル評価用ホルダは、電気炉３０から取り外して各部品の装着や位置調整が可能となっている。
【００２１】
装着治具２は、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給口と、燃料極または空気極に供給した燃料ガス及び空気ガスを排出するための燃料ガス排出口及び空気ガス排出口が形成されており、電気化学セル評価用ホルダ１を構成する部品を装着するための基台となっている。また、装着治具２は、燃料ガス導入管３を装着するための装着穴２ａ、セル支持管５及びガイド管６を装着するための装着口２ｂ、保護管８を嵌合するための嵌合開口２ｃ、空気ガス導入管７を挿通するための挿通穴２ｄが所定箇所に形成されている。なお、装着治具２の材質は特に限定はされないが、強度や加工精度などを考慮するとステンレスが好適である。
【００２２】
燃料ガス導入管３は、装着治具２の燃料ガス供給口から供給された燃料ガスを燃料極へ導入するため、例えばアルミナや石英などの耐熱性部材からなる円筒形状の管で形成され、装着治具２の所定箇所に形成された装着穴２ａに挿通し、燃料ガスが外部に漏れないように例えばサンゴバン・パフォーマンス・プラスティクス社製のオムニシール（登録商標）などの運動シール部材９で摺動可能に装着されている。また、燃料ガス導入管３の先端部分には、セル部４ｃの燃料極に供給する燃料ガスを拡散して燃料極に均等に燃料ガスを拡散するための燃料ガス拡散板１０が設けられている。なお、セル部４ｃの燃料極と燃料極用集電体４ａとの接触面圧を調節する場合は、図中下部に設置されたマイクロメータ２０を用いて図中矢印Ｂ方向に移動して最適な高さに調節することで接触面圧を調節することができる。
【００２３】
装入部品４は、高温で酸化しにくい貴金属である例えば金（Ａｕ）や白金（Ｐｔ）製の網などからなる燃料極用集電体４ａと、ガス漏れを防止するためのほう珪酸ガラス製のガラスＯ−リング４ｂと、例えばＹＳＺ／Ｎｉサーメットなどの燃料極と、例えば（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ3 などの空気極と、例えばＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）やＳｃＳＺ（スカンジア安定化ジルコニア）などの電解質とで構成されるセル部４ｃと、高温で酸化しにくい貴金属である例えば金（Ａｕ）や白金（Ｐｔ）製の網などからなる空気極用集電体４ｄと、空気ガス導入管７から供給された空気ガスを拡散してセル部４ｃの空気極に均等に供給するための集電体を含む空気ガス拡散板４ｅとで構成される。装入部品４は、セル支持管５を後述する支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力に抗して押し下げて燃料極用集電体４ａ、ガラスＯ−リング４ｂ、セル部４ｃ、空気極用集電体４ｄ、空気ガス拡散板４ｅの順に装入し、セル支持管５とガイド管６との間に支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力によって挟持される。
【００２４】
セル支持管５は、燃料ガス導入管３を内側に挿入できるように例えばアルミナや石英などの耐熱性部材からなる円筒形状の管で構成され、管の先端部分には燃料ガス拡散板１０が挿通可能な挿通口５ａが形成されている。セル支持管５は、装着治具２の装着口２ｂに例えばコイルバネなどの伸縮自在な支持管用圧縮バネ５ｂを介して図中矢印方向に摺動可能に装入され、燃料ガス供給口から供給された燃料ガスが外部に漏れないように運動シール部材９によって装着されている。また、セル支持管５は、支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力を調整することで、セル支持管５の挟持位置を調節することができ、セル支持管５とガイド管６との間に装入する装入部品４の異なる厚さに対応可能である。
【００２５】
ガイド管６は、セル支持管５の上下移動をガイドするため、セル支持管５に被せるように装着治具２の装着口２ｂに装着され、例えば図２に示すように、管上部の側面には、セル支持管５を支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力に抗して押し下げて装入部品４を装入するための開口窓６ａが対向して形成される。ガイド管６の材質としては、上述した燃料ガス導入管３、セル支持管５と同様にアルミナや石英などの耐熱性部材が用いられている。また、空気ガス導入管７から供給される空気ガスは、ガイド管の管上面の貫通穴６ｂを経て、空気ガス拡散板４ｅを介してセル部４ｃに供給される。さらに、装入部品４の厚さに応じて、ガイド管６と装着治具２の装着口２ｂとの間にガイド管スペーサ６ｃを介在させて高さ調節を行うことで、セル支持管５とガイド管６との間において確実に装入部品４を挟持することができる。
なお、上記例では、図２に示すように開口窓６ａを対向させて形成した例で説明したが、開口窓６ａは、セル支持管５を支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力に抗して押し下げられ、且つ、装入部品４が装入可能な形状に形成されていればよいため、開口窓６ａの大きさ、形状や開口位置は特に限定されない。
【００２６】
空気ガス導入管７は、装着治具２の所定箇所に形成された挿通穴２ｄに挿通して装着され、セル部４ｃの空気極に空気ガスを供給している。
【００２７】
保護管８は、例えば石英などで構成され、装着治具２に形成された嵌合開口２ｃにＯ−リング１１を介して嵌合させて装着する。保護管８は、電気化学セル評価用ホルダ１を電気炉３０に設置または取り外す際に、装着治具２に装着した燃料ガス導入管３、装入部品４、セル支持管５、ガイド管６、空気ガス導入管７などの各構成部品を保護している。
【００２８】
次に、図２〜図４を参照しながら、上記構成の電気化学セル評価用ホルダ１を電気炉３０の外で組み立て後、電気炉３０に設置するまでの手順について具体的に説明する。
【００２９】
まず、装着治具２に燃料極用リード線４０を取り付けた燃料ガス導入管３を運動シール部材９を介して装着した後、セル支持管５を装着治具２の装着口２ｂに同じく運動シール部材９を介して装着する。そして、図２に示すように、セル支持管５に被せるようにガイド管６を装着治具２に装着する。装着後、図３（ａ）に示すように、セル支持管５をガイド管６の開口窓６ａから支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力に抗して押し下げて、図３（ｂ）に示すようにセル支持管５とガイド管６との間に燃料極用集電体４ａ、ガラスＯ−リング４ｂ、セル部４ｃ、空気極用集電体４ｄ、空気ガス拡散板４ｅの順に装入し、セル支持管５とガイド管６との間に支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力によって挟持する。                
【００３０】
このとき、セル支持管５とガイド管６との間で装入部品４が確実に挟持されていない場合は、ガイド管６と装着治具２との管にガイド管スペーサ６ｃを介在させたり、支持管用圧縮バネ５ｂを調節するなどして装入部品４を確実に挟持するように調節する。また、セル部４ｃの燃料極と燃料極用集電体４ａとが正確に接触していない場合は、マイクロメータ２０を用いて燃料ガス導入管３の位置合せして接触面圧の調整を行い、セル部４ｃの燃料極と燃料極用集電体４ａとが確実に接触するように調節する。
【００３１】
そして、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、全ての調節をして装入部品４を装着した後、燃料極用リード線４０と燃料極用集電体４ａに予め接続されたリード線、配線ターミナル５０に接続されている空気極用リード線６０と空気極用集電体４ｄに予め接続されたリード線をそれぞれ接続する。そして、Ｏ−リング１１を介して保護管８を装着治具２の嵌合開口２ｃに嵌合させて電気化学セル評価用ホルダ１を組み立て、この組み立てた電気化学セル評価用ホルダ１を電気炉３０の設置箇所に設置する。また、電気化学セル評価用ホルダ１を電気炉３０に設置後は、セル部４ｃ近傍の温度を熱電対７０を用いてモニタリングしている。
【００３２】
次に、図５を参照しながら、本例の電気化学セル評価用ホルダ１の第２形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する第２形態の電気化学セル評価用ホルダ１において、第１形態の電気化学セル評価用ホルダ１と同様の構成要件については同一の番号を付してその説明を省略し、相違する構成要件についてのみ説明する。
【００３３】
第２形態の電気化学セル評価用ホルダ１では、新たな構成部品として燃料ガス拡散板１０を支持するための拡散板支持部材１２が加わり、この拡散板支持部材１２の先端部分に燃料ガス拡散板１０を設け、燃料ガス導入管１３の近傍に設置する。また、第１形態において、燃料ガス導入管１３及びセル支持管５と装着治具２との間に介在させた運動シール部材９や支持管用圧縮バネ５ｂの代わりに、第２形態では拡散板支持部材１２及びセル支持管５と装着治具２との間に例えばベローズなどの複数の蛇腹を備えるフレキシブルコネクタ１４を介してそれぞれを摺動自在に装着した構成である。
【００３４】
図５に示すように、セル支持管５とフレキシブルコネクタ１４は、蛇腹の上部で接着剤８０を用いて接合し、装着治具２とフレキシブルコネクタ１４との間では燃料ガスが外部に漏れないようにＯ−リング１１を介して装着している。また、拡散板支持部材１２は、底部にフレキシブルコネクタ１４を取り付け、装着治具２の装着穴２ａから挿通し、Ｏ−リング１１を介して装着治具２に装着する。したがって、セル支持管５及び拡散板支持部材１２は、フレキシブルコネクタ１４の蛇腹部分が伸縮することにより、第１形態の運動シール部材９や支持管用圧縮バネ５ｂと同様の効果を奏する。なお、第２形態において、拡散板支持部材１２に設けられた燃料ガス拡散板１０上の燃料極用集電体４ａと燃料極との接触面圧を調節する場合は、第１形態と同様にマイクロメータ２０を用いて燃料ガス拡散板１０の高さ調節を行い、接触面圧を調節する。
【００３５】
このように、上述した電気化学セル評価用ホルダ１は、電気炉３０から取り外し可能で、燃料ガスと空気ガスを同一方向から供給でき、セル支持管５及び燃料ガス拡散板１０が設けられた燃料ガス導入管３または拡散板支持部材１２が摺動自在に装着されている。そして、セル支持管５をガイド管６の開口窓６ａから支持管用圧縮バネの付勢力に抗して押し下げて、セル支持管５とガイド管６との間に燃料極用集電体４ａ、ガラスＯ−リング４ｂ、セル部４ｃ、空気極用集電体４ｄ、空気ガス拡散板４ｅの順に装入し、セル支持管５とガイド管６との間に支持管用圧縮バネ５ｂの付勢力によって挟持する。したがって、固体酸化物型単セル評価用ホルダ１の小型化が図れるとともに、装入部品４を容易に、且つ、正確な位置に装入することができる。
【００３６】
また、例えば通常の厚さのセル部４ｃ使用後に厚さの異なる薄肉のセル部４ｃを装入するなど前回と異なる装入部品４を装入した場合であっても、支持管用圧縮バネ５ｂのバネ力調整やフレキシブルコネクタ１４の摺動部分の位置調整、マイクロメータ２０を用いて燃料ガス導入管３または拡散板支持部材１２の位置合せによる燃料極と燃料極用集電体４ａとの接触面圧の調整や、ガイド管６と装着治具２との間にガイド管スペーサ６ｃを介在させた高さ調節などを行うことで、前回と異なった装入部品４を装入した場合であっても装入部品４を確実に挟持することができる。
【００３７】
ところで、上述した電気化学セル評価用ホルダを用いた最良の形態として、固体酸化物型燃料電池単セルを例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、例えばプロトンイオン伝導体を電解質に用いた燃料電池単セル、Ｈ2 、Ｏ2 用濃淡ガスセンサなどに使用する電気化学セルの評価用ホルダとしても使用することができる。
【００３８】
以上、本願発明における最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る電気化学セル評価用ホルダの第１形態を示す概略断面図である。
【図２】図１中におけるＡ部分を説明するための概略斜視図である。
【図３】（ａ）  図１中のＡ部分に装入部品を装入する例を説明するための概略斜視図である。  （ｂ）  装入部品の概略斜視図である。
【図４】（ａ）  装入部品を装着後の概略斜視図である。  （ｂ）  装入部品装着後の部分断面図である。
【図５】本発明に係る電気化学セル評価用ホルダの第２形態を示す概略断面図である。
【図６】従来の固体酸化物型燃料電池単セル評価用ホルダの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  電気化学セル評価用ホルダ
２  装着治具
３、１３  燃料ガス導入管
４  装入部品
５  セル支持管
６  ガイド管
７  空気ガス導入管
８  保護管
９  運動シール部材
１０  燃料ガス拡散板
１１  Ｏ−リング
１２  拡散板支持部材
１４  フレキシブルコネクタ
２０  マイクロメータ
３０  電気炉
【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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