CN101939871A - 加湿装置及使用该加湿装置的燃料电池系统 - Google Patents

加湿装置及使用该加湿装置的燃料电池系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种加湿装置及使用其的燃料电池系统。加湿装置(16)具有在内部流通被加湿气体的中空线模块(42)和收容中空线模块(42)的筒状的壳体(30)。在壳体(30)上，在一端侧的周面上形成有用于将加湿气体导入流路(30h)的导入口(32)，在另一端侧的周面上形成有用于将加湿气体从流路(30h)排出的排出口。壳体(30)含有弯曲部分(37)，且中空线模块(42)弯曲为沿着该弯曲部分(37)的形状。

Description

加湿装置及使用该加湿装置的燃料电池系统
技术领域
本发明涉及一种加湿装置及使用其的燃料电池系统。
背景技术
燃料电池为通过使氢和氧发生电化学反应而产生电和热的装置。在近年受关注的高分子电解质型燃料电池中，为保持高分子电解质膜的离子传导性，需要将含有氢的可燃气体及含有氧的氧化剂气体(将它们成为反应气体)的至少一种气体加湿而供给到堆栈中。在一般的燃料电池系统中，将从堆栈排出的高湿度的排出气体或冷却水作为热源及水源，通过总热量交换型加湿装置进行反应气体的加湿。
作为以往的加湿装置已知有利用具有透湿性的中空线的加湿装置。在日本特开2004-6100号公报中揭示的加湿装置如图8所示。在图8所示的加湿装置100中，通过使湿润空气或水沿着中空线模块101的外周面流通，且使反应气体在中空线模块101的内部(中空线的内部)流通，从而进行总热量交换。
以下，在加湿装置中，将供给水的一侧的气体(例如湿润空气)定义为加湿气体，将接受水的一侧的气体(反应气体)定义为被加湿气体。
在加湿气体中含有冷凝水时，加湿气体在加湿装置的内部被冷却、冷凝，冷凝水容易成为增大压力损失的原因。因此，在以往的加湿装置中，设置为加湿气体从上向下流动的构造。由此，由于冷凝水借助重力的作用排出到加湿装置的外部，因此在防止增大压力损失的方面有利。例如，根据图8所示的加湿装置100，导入口105形成于壳体103的上部，排出口107形成于壳体103的下部。湿润空气等加湿气体从导入口105导入到壳体103的内部的空间109，从排出口107排出。
图8所示的加湿装置100在压力损失方面有利，但在总热量交换效率(＝水的回收效率)方面有改善的空间。为提高总热量交换效率，重要的是能够获取多少从加湿气体生成的冷凝水和中空线模块的接触时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够达成高总热量回收效率的加湿装置及使用该加湿装置的燃料电池系统。
即，本发明提供一种加湿装置，具有：
在内部流通被加湿气体的中空线模块、
收容中空线模块的筒状的壳体，
用于将加湿气体导入壳体内的导入口形成于壳体的一端侧的周面，用于将加湿气体从壳体排出的排出口形成于壳体的另一端侧的周面，
壳体包含弯曲部分，该弯曲部分的形状被确定为，在从导入口朝向排出口的路径上，在形成有导入口的位置的壳体的底面向上表面转换，且中空线模块弯曲为沿着该弯曲部分的形状。
在另一侧面中，本发明提供一种加湿装置，具有：
在内部流通被加湿气体的中空线模块、
收容中空线模块的筒状的壳体，
用于将加湿气体导入壳体内的导入口形成于壳体的一端侧的周面，用于将加湿气体从壳体排出的排出口形成于壳体的另一端侧的周面，
壳体包含弯曲部分，该弯曲部分形成为，在纵截面显现的壳体的内周面的切线与基准面所成的角度随着向加湿气体的流动方向的下游侧推移而连续性或阶梯性减小，且在越过零后转变为再次增加，其中纵截面为在导入口位于比排出口更靠上方的位置的设置状态下的纵截面，基准面为平行于铅直方向且正交于纵截面的基准面，且中空线模块弯曲为沿着该弯曲部分的形状。
进而，在另一侧面，本发明提供一种燃料电池系统，具有：
利用可燃气体及氧化剂气体发电的燃料电池；
加湿装置，其配置于气体向燃料电池供给的供给路径中，该气体为从可燃气体及氧化剂气体中选择的至少一种气体，
作为加湿装置，使用上述本发明的加湿装置。
根据本发明的加湿装置，收容中空线模块的壳体具有弯曲部分。因此，与以往的直线状的加湿装置相比，能够获取冷凝水和中空线模块的接触时间，能够提高水的回收效率。换言之，无需依赖如鼓风机或压缩机的辅机的动力增加，能够高效率地加湿被加湿气体。由此，通过将本发明的加湿装置在燃料电池系统，特别是由于电解质膜的干燥而容易劣化的高分子电解质型燃料电池(PEFC)系统中使用，能够实现燃料电池运行范围的扩大和可靠性的提高。
附图说明
图1为本发明的燃料电池系统的一例的结构图。
图2A为第一实施方式的加湿装置的纵截面图。
图2B为图2A的加湿装置的A向视图。
图3为第一实施方式的加湿装置的作用说明图。
图4为弯曲部分的形状的详细图。
图5A为横截面为圆形状的加湿装置的作用说明图。
图5B为横截面为扁平状的加湿装置的作用说明图。
图6A为第二实施方式的加湿装置的纵截面图。
图6B为图6A的加湿装置的A向视图。
图7为第二实施方式的加湿装置的作用说明图。
图8为以往的加湿装置的纵截面图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1为本实施方式的燃料电池系统的结构图。燃料电池系统200包括：燃料电池12、空气供给装置14、加湿装置16、改性装置18及冷却系统20。这些构成燃料电池系统200的仪器除加湿装置16外均为已知的装置，省略详细的说明。
在燃料电池12(燃料电池堆栈)中，作为可燃气体由改性装置18供给被水蒸气改性的改性气体(氢浓度75～80％)，空气作为氧化剂气体由空气供给装置14供给。燃料电池12使改性气体中所含的氢和空气中所含的氧反应而发电。为将燃料电池12保持于规定的温度条件，通过冷却系统20将规定温度及规定水量的冷却水供给燃料电池12。
燃料电池12例如为高分子电解质型燃料电池。由于在燃料电池12中使用水化电解质，因此供给燃料电池12的改性气体及空气需要适当加湿。在本实施方式中，由于改性气体由水蒸气改性，因此根据其S/C之比(蒸汽/碳比)自动进行加湿。另一方面，空气的加湿在加湿装置16中进行。当然，也可以使用用于加湿含氢的可燃气体的加湿装置16。加湿装置16配置于从可燃气体及氧化剂气体中选择的至少一者或两者气体对燃料电池12的供给路径上。
图2A为第一实施方式的加湿装置16的纵截面图，图2B为图2A所示的加湿装置16的A向视图。加湿装置16具有中空线模块42和壳体30。中空线模块42被收容于壳体30中。壳体30的内部的空间作为将被加湿气体加湿的加湿气体的流路30h使用。流路30h沿着中空线模块42的长度方向形成。在中空线模块42的内部(严格地说为构成中空线模块42的多个中空线的内部)流通的被加湿气体和在壳体30的内部的流路30h流通的加湿气体之间进行总热量交换，由加湿气体对被加湿气体补给水分。
壳体30为具有筒状的形状的零件。在壳体30上，用于将加湿气体导入流路30h的导入口32形成于一端侧的周面上，用于将加湿气体从流路30h排出的排出口34形成于另一端侧的周面上。在导入口32和排出口34之间，流路30h的截面积及截面形状为固定的。壳体在导入口32和排出口34之间的2个部位弯曲，由此形成第一弯曲部分37及第二弯曲部分39。第一弯曲部分37为从形成导入口32的上游侧的直线部分40延续的部分。第一弯曲部分37和形成排出口34的下游侧的直线部分41之间的部分为第二弯曲部分39。在壳体30的内部，中空线模块42沿着这些弯曲部分37、39弯曲。通过设置这些弯曲部分37、39，能够将由加湿气体生成的冷凝水和中空线模块42的接触时间延长。
并且，壳体30的一端侧的周面是指从壳体30的中央部到一侧的开口部(开口部36)之间的周面。壳体30的另一端侧的周面是指从壳体30的中央部到另一侧的开口部(开口部38)之间的周面。
壳体30可以以第一弯曲部分37及第二弯曲部分39分别成180°的角度的圆弧状的方式弯曲。由此，能够提高将冷凝水和中空线模块42的接触时间延长的效果。并且，在本实施方式中，壳体30包含2个弯曲部分37、39，且呈S字形状。换言之，壳体30弯曲为流路30h呈S字状态。进而换言之，壳体30具有2处弯曲为U字状的部分。通过设置多个弯曲部分37、39，能够进一步提高将冷凝水和中空线模块42的接触时间延长的效果。并且，设置弯曲部分的部位不局限为2处，可以设置为例如偶数个部位。
本实施方式的加湿装置16假定设置为使直线部分40保持水平，且导入口32位于比排出口34更靠上方的位置的姿态来使用。由此，在本说明书中，将下述状态定义为加湿装置16的设置状态(实际的使用状态)：使形成有导入口32的直线部分40保持水平，以在铅直方向上导入口32与排出口34的距离最大的方式使导入口32位于比排出口34更靠近上方。
导入口32在加湿装置16为设置状态时朝向上方开口。换言之，在加湿装置16的俯视图中能够显示导入口32的全部。由此，即使燃料电池12的排气中含有冷凝水，也能够将该冷凝水从导入口32顺利地导入流路30h。另一方面，排出口34在加湿装置16为设置状态时朝向下方开口。换言之，在加湿装置16的仰视图中能够显示排出口34的全部。由此，能够将冷凝水从壳体30顺利地排出，因此有利于抑制鼓风机的动力增加。
此外，如在实施方式2中说明地，排出口34也可以朝向上方开口。并且，导入口32可以在壳体30的周面的多个部位形成，也可以如本实施方式形成1个。排出口34也是同样。若将导入口32的数量及排出口34的数量分别限制为1个，则容易将配管分别连接到导入口32及排出口34，并且设计也容易。
在壳体30的一开口部36上，通过未图示的头部(给排气单元)连接有用于将被加湿气体供给中空线模块42的配管，在另一开口部38上，连接有用于将被加湿的气体供给燃料电池12的配管。由此，在加湿装置16中形成加湿气体的流动方向和被加湿气体的流动方向互相对向的交换系统。使用O型环35作为加湿装置16和未图示的头部(给排气单元)的密封垫。
壳体30可以由如金属或树脂的材料构成。由于树脂可以通过注塑成形等成形方法容易地形成各种形状，从而能够容易地设计弯曲部分37、39，因此适合作为壳体30的材料。并且，准备2个槽状的零件作为用于构成壳体30的零件，在一个中嵌入中空线模块42，然后，将另一个作为盖并将它们一体化，由此装配加湿装置16。将2个槽状的零件一体化的方法没有特定的局限，可以举例出超声波熔敷、热熔敷、使用粘结剂等方法。通过所述方法，能够将中空线模块42简单地收容到壳体30的内部。
接下来，说明中空线模块42。中空线模块42由被束成1束或多束的多个中空线构成。由树脂等材料固定中空线模块42的两端部43、43以使中空线不散开。在壳体30的内部，中空线模块42保持与流路30h同样形状。将密封件埋入中空线模块42的两端部43、43和壳体30之间的间隙，以使加湿气体不从壳体30漏出。
中空线为具有透湿性的材料即可，种类不限，一般可以由树脂多孔质材料制造。例如，对于聚砜类的多孔质中空线，通过纺纱后的热处理来从膜除去溶剂从而成为多孔质，并且被赋予透湿性。中空线在纺纱之后不久富有可挠性，而通过热处理将其硬化而形成稳定的形状，在使用该中空线制造中空线模块时，进行下述操作即可。首先，在纺纱后立即进行预干燥(例如50℃下一小时)。在预干燥后，将中空线在具有可挠性的某一状态下捆束，从而得到中空线模块。进而，将中空线模块嵌入金属模(例如S字的金属模)，与金属模一起进行热处理(例如160℃下30分钟)。由此，能够制造出硬化为S字状的中空线模块42。
另外，在使用获得透湿性后仍具有可挠性的中空线，例如全氟磺酸树脂(Du pond公司制，商品名Nafion)等材料制成的中空线来制造中空线模块42时，不需要在收容到壳体30前的成形。此外，还可以使用由以聚四氟乙烯为代表的含氟树脂制成的多孔质中空线。
接下来，参考图3说明加湿装置16的作用。如空白箭头所示，空气等被加湿气体从壳体30的下侧的开口部38导入到中空线模块42的内部。从下到上流通于中空线模块42的内部的被加湿气体从壳体30的上侧的开口部36向加湿装置16的外部排出，送到燃料电池12。另一方面，加湿气体从导入口32导向壳体30的内部的流路30h，朝向下游侧的排出口34流通。在流通于中空线模块42的内部的被加湿气体与流通于流路30h的加湿气体之间进行总热量交换，由加湿气体对被加湿气体补给水分。
加湿气体为水蒸气饱和或接近水蒸气饱和状态。进而，如后述，在燃料电池12的排气中，有在导入加湿装置16以前含有冷凝水的情况。从导入口32导入到流路30h的冷凝水在自重的作用下，到达形成导入口32的一侧的相反侧的内周面30p(虚线(1))。这时，冷凝水沿着在中空线模块42中贯通的路径，与位于中空线模块42的中心部的中空线及位于与导入口32相对的一侧的相反侧的中空线也接触。
进而，冷凝水沿着壳体30的内周面30p流动。到达第一弯曲部分37的冷凝水在重力作用下，离开壳体30的内周面30p，以沿着在中空线模块42中贯通的路径的形式到达相反侧的内周面30q(虚线(2))。冷凝水在第二弯曲部分39也沿着同样的路径(虚线(3))，从排出口34向壳体30的外部排出。由此，通过设置弯曲部分37、39，冷凝水难以沿着壁流动，其结果是，能够增加冷凝水与中空线模块42的接触机会(接触时间变长)。
在以往的直线状的加湿装置(参照图8)中，冷凝水与中空线模块42的接触机会有限，因此难以实现冷凝水的有效利用。与此相对，根据本实施方式的加湿装置16，冷凝水以多次在中空线模块42的长度方向上横穿的形式流动，因此能够从冷凝水中有效地回收水。
为形成如图3中虚线所示的冷凝水的流动，满足以下条件即可。首先，如图4所示，将加湿装置16的姿态设定为上述设置状态。以下述方式设定弯曲部分37、39的形状：使壳体30的内周面30p的切线TL(在图4的例中为切线TL1及切线TL2)与基准面BL所成的角度θ随着向所述加湿气体的流动方向的下游侧推移而连续性或阶梯性地减小，且在越过零后转变为再次增加，其中所述壳体30的内周面30p的切线TL是指在该设置状态下的纵截面(加湿装置16的纵截面)上显现的壳体30的内周面30p的切线TL，所述基准面BL平行于铅直方向且与上述纵截面正交。
并且，角度θ阶梯性地减小是指，若在构成中空线模块42的中空线的弯折不明显化的范围内，则弯曲部分37、39的形状可以设定为，在该弯曲部分37、39处的内周面30p、30q在纵截面上表示直线。在弯曲部分37、39的内周面30p、30q在纵截面上表示直线时，由于严格地说不能定义为切线，因此将该直线本身作为图4所示的切线TL对待。
此外，上述“纵截面”是指，在壳体30具有二维的弯曲形状时，沿着加湿气体的流动方向将壳体30分割为左右2个槽状部分的截面。在壳体30距有三维的弯曲形状时，上述“纵截面”为沿着加湿气体的流动方向将壳体30分为左右2个槽状部分的曲面状的截面对平面的投影图。并且，在所述纵截面上能够分别定义上述切线。
从另一观点出发，第一弯曲部分37也可以具有满足以下条件的形状。即，在上述设置状态下，弯曲部分37的形状也可以设定为：在形成导入口32的位置的壳体30的底面(内周面30p)在从导入口32朝向排出口34的路径上向上表面转换。在形成导入口32的位置的壳体30的底面(内周面30p)在从导入口32朝向排出口34的路径上向上表面转换，然后进一步转换为底面，由此形成第二弯曲部分39。若具有底面向上表面变化的转换部分即弯曲部分37、39，则冷凝水难以沿着壁流动，容易沿着如图3所示的路径。
并且，根据图2B所示的A向视图能够理解，在本实施方式的加湿装置16中，横截面的形状为扁平状。在将与中空线模块42的长度方向正交的截面定义为横截面时，在包含导入口32的位置的中空线模块42的横截面为扁平形状，所述扁平形状为水平方向的长度W大于铅直方向的长度H的形状。其中，水平方向及铅直方向为在加湿装置16的设置状态下定义的方向。
如图5A所示，例如，在壳体29及中空线模块46为圆筒形时，由于冷凝水沿着中空线模块46的外周面及壳体29的内周面容易流动落下，因此经过贯通中空线模块46的路径的冷凝水的量(比例)变少。对此，如图5B所示，根据本实施方式，由于能够将经过贯通中空线模块46的路径的冷凝水的量增加，因此能够提高来自冷凝水的水的回收效率。
(第二实施方式)
图6A为第二实施方式的加湿装置56的纵截面图，图6B为图6A所示的加湿装置56的A向视图。本实施方式与实施方式1的不同点在于，壳体的弯曲部分为奇数个部位。
如图6A及图6B所示，壳体31含有一处弯曲部分47且呈U字形状。在弯曲部分47的上游侧和下游侧分别具有直线部分57、58。在上游侧的直线部分57形成有导入口32，在下游侧的直线部分58形成有排出口34。根据本实施方式，由于仅设置一处弯曲部分47，因此相比于第一实施方式的加湿装置16在小型化方面有利。
本实施方式的导入口32的位置与第一实施方式相同，但排出口34的位置与第一实施方式不同。具体地说，在使加湿装置56为设置状态时，排出口34朝向上方开口。排出口34位于比收容于直线部分58的中空线模块42更高的位置。
如图7所示，从导入口32导入到流路31h的冷凝水在自重的作用下，到达形成导入口32的一侧的相反侧的内周面31p(虚线(1))。这时，冷凝水沿着贯通中空线模块42的路径，与位于中空线模块42的中心部的中空线也接触。进而，冷凝水沿着壳体31的内周面31p流动。到达弯曲部分47的冷凝水在自重的作用下，离开壳体31的内周面31p，以沿着贯通中空线模块42的路径的形式到达相反侧的内周面31q(虚线(2))。由于排出口34朝向上方，因此冷凝水在壳体31的底部(直线部分58的流路31h)容易存留乃至滞留。若冷凝水存留乃至滞留，则形成中空线模块42被冷凝水浸渍的状态，因此能够提高加湿效率。
(关于燃料电池的排气)
接下来，说明燃料电池的排气。表1中表示固定式热电联产用1kW级的燃料电池系统的典型规格及运行条件。并且，在该系统中使用高分子电解质型燃料电池。
表1
  规格   单位
  电极面积   cm2   112
  电流密度   A/cm2   0.25
  级数   -   60
  电池电压   V   0.74
  发电量(KW/h)   kW   1.2
  发热量(KW/h)   kW   1.2
  冷却水量   SIpm   1.6
  冷却水进入温度   ℃   60
  冷却水排出温度   ℃   71
  消耗氢量   slpm   11.5
  消耗氧量   slpm   5.7
  燃料利用率   -   0.75
  氧利用率   -   0.50
  必要氢量   slpm   15.3
  必要空气量   slpm   54.6
在所述燃料电池系统中，为得到1.2kW的输出功率，要消耗每分钟11.5升(slpm：standard liter per minutes)的氢和5.7升的氧。考虑适当的燃料利用率(75％)及氧利用率(50％)，实际向堆栈中供给的氢量为每分钟15.3升，空气量为每分钟54.6升。并且，用于除去产生的热量，以每分钟1.6升的流量向堆栈供给60℃的冷却水。供给到堆栈中的冷却水在堆栈的内部升温约11℃，变为71℃的温水而排出。
如上所述，不需要氢的加湿，而利用来自堆栈的排气进行空气的加湿。在此，关于来自堆栈的排气的热条件在表2中表示。在供给堆栈的每分钟54.6升的空气所含有的氧中，一半被消耗(氧利用率50％)。由此，以干空气换算每分钟49升的气体从堆栈排出。排气的温度为70.5℃，若假定该排气为水蒸气饱和状态，则从堆栈排出的水量为每分钟18.1g。
表2
  项目   单位
  排气量   slpm   49
  排气温度   ℃   70.5
  蒸气压   Pa   31896
  计算所得水量   g/min   18.1
  测定水量   g/min   21.6
  蒸气压   Pa   35800
  排气换算露点   ℃   73.2
但是，将满足表1及表2的条件的现实的燃料电池系统的排气冰凝结而回收的水量为每分钟21.6g，比上述的计算值多3.5g。即，这3.5g所相当的水不是作为水蒸气而是作为温水从堆栈排出。并且，假定在这3.5g所相当的水作为水蒸气排出时的蒸气压为35800Pa，这时的露点为73.2℃。将这一数值定义为换算露点，作为在以后的试验中生成二相流时的装置控制参数。
实施例
首先，使用500根外径为1.00mm、长度为300mm的聚砜中空线(NOK社制(试作品))制造中空线模块。使用该中空线模块制造图2A所示的加湿装置(实施例)和图8所示的以往的加湿装置(比较例)。
然后，制作能够模拟表1及表2所示的加湿气体及被加湿气体(空气)的试验装置，使用该实验设备进行加湿装置的评价。具体来说，通过起泡器加湿而使以干空气换算每分钟49.1公升的流量的加湿气体达到作为换算露点的露点73℃，然后将其冷却到70.5℃而供给到加湿装置。另一方面，将每分钟54.6公升的流量的干燥空气作为被加湿气体供给到加湿装置。然后，通过测量在加湿装置的出口的被加湿气体的露点，来评价加湿装置的性能。测量露点使用镜面式露点计。结果在表3中表示。
表3
  项目   单位   比较例   实施例
  加湿气体量   slpm   49.1   49.1
  露点   ℃   70.5   70.5
  换算露点   ℃   73.0   73.0
  被加湿气体量   slpm   54.6   54.6
  被加湿气体露点   ℃   62.5   63.8
  效率   ％   68.8   74.1
在实施例的加湿装置中的被加湿气体的露点高于比较例的加湿装置中的被加湿气体的露点。换算为效率，这相当于改善了约7％。一般来说，在将水蒸气作为加湿气体使用时的总热量交换效率的极限为70％左右，在比较例中大概能够得到以此为基准的效率(68.7％)，但在本实施例中能够得到超过其的效率(74.1％)。根据实施例的加湿装置，从被供给的水蒸气以外的水源，即，包含于二相流的冷凝水也能够回收水。

Claims (18)

1.一种加湿装置，其中，具有：
在内部流通被加湿气体的中空线模块；
收容所述中空线模块的筒状的壳体，
用于将加湿气体导入所述壳体内的导入口形成于所述壳体的一端侧的周面，用于将所述加湿气体从所述壳体排出的排出口形成于所述壳体的另一端侧的周面，
所述壳体包含弯曲部分，该弯曲部分的形状被确定为，在从所述导入口朝向所述排出口的路径上，所述壳体的在形成有所述导入口的位置的底面向上表面转换，且所述中空线模块弯曲为沿着所述弯曲部分的形状。
2.根据权利要求1所述的加湿装置，其中，
所述壳体以所述弯曲部分呈180°的角度的圆弧状的方式弯曲。
3.根据权利要求1所述的加湿装置，其中，
在所述导入口位于比所述排出口更靠上方的位置的设置状态下，所述导入口朝向上方开口。
4.根据权利要求1所述的加湿装置，其中，
在所述导入口位于比所述排出口更靠上方的位置的设置状态下，所述排出口朝向下方开口。
5.根据权利要求1所述的加湿装置，其中，
在所述导入口位于比所述排出口更靠上方的位置的设置状态下，所述排出口朝向上方开口。
6.根据权利要求1所述的加湿装置，其中，
当将所述中空线模块的与长度方向正交的截面定义为横截面时，在所述导入口位于比所述排出口更靠上方的位置的设置状态下，所述中空线模块的在包含所述导入口的位置的横截面形成为水平方向的长度大于铅直方向的长度的扁平形状。
7.根据权利要求1所述的加湿装置，其中，
所述壳体包含两处所述弯曲部分，且呈S字形状。
8.根据权利要求1所述的加湿装置，其中，
所述壳体包含一处所述弯曲部分，且呈U字形状。
9.一种燃料电池系统，其中，具有：
利用可燃气体及氧化剂气体发电的燃料电池；
加湿装置，其配置于气体向所述燃料电池供给的供给路径中，所述气体为从所述可燃气体及所述氧化剂气体中选择的至少一种气体，
作为所述加湿装置，使用权利要求1所述的加湿装置。
10.一种加湿装置，其中，具有：
在内部流通被加湿气体的中空线模块；
收容所述中空线模块的筒状的壳体，
用于将加湿气体导入所述壳体内的导入口形成于所述壳体的一端侧的周面，用于将所述加湿气体从所述壳体排出的排出口形成于所述壳体的另一端侧的周面，
所述壳体包含弯曲部分，该弯曲部分形成为，在纵截面显现的所述壳体的内周面的切线与基准面所成的角度随着向所述加湿气体的流动方向的下游侧推移而连续性或阶段性减小，且在越过零后转变为再次增加，其中所述纵截面为在所述导入口位于比所述排出口更靠上方的位置的设置状态下的纵截面，所述基准面为平行于铅直方向且正交于所述纵截面的基准面，且所述中空线模块弯曲为沿着所述弯曲部分的形状。
11.根据权利要求10所述的加湿装置，其中，
所述壳体以所述弯曲部分呈180°的角度的圆弧状的方式弯曲。
12.根据权利要求10所述的加湿装置，其中，
在所述设置状态下，所述导入口朝向上方开口。
13.根据权利要求10所述的加湿装置，其中，
在所述设置状态下，所述排出口朝向下方开口。
14.根据权利要求10所述的加湿装置，其中，
在所述设置状态下，所述排出口朝向上方开口。
15.根据权利要求10所述的加湿装置，其中，
当将所述中空线模块的与长度方向正交的截面定义为横截面时，在所述设置状态下，所述中空线模块的在包含所述导入口的位置的横截面形成为水平方向的长度大于铅直方向的长度的扁平形状。
16.根据权利要求10所述的加湿装置，其中，
所述壳体包含两处所述弯曲部分，且呈S字形状。
17.根据权利要求10所述的加湿装置，其中，
所述壳体包含一处所述弯曲部分，且呈U字形状。
18.一种燃料电池系统，其中，具有：
利用可燃气体及氧化剂气体发电的燃料电池；
加湿装置，其配置于气体向所述燃料电池供给的供给路径中，所述气体为从所述可燃气体及所述氧化剂气体中选择的至少一种气体，
作为所述加湿装置，使用权利要求10所述的加湿装置。
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