JP2001216983A - 燃料電池用加湿システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配管構造の簡略化を図り、装置全体の小型・
軽量化及び組立性の向上を可能とする。 【解決手段】 加湿器１１の両端部にジャンクションブ
ロック３１を取り付けて加湿ユニット２２とする。加湿
ユニット２２の接続側ジャンクションブロック３１Ａの
接続面をスタック３の接続面に突き合わせて接続し、接
続側ジャンクションブロック３１Ａの連通路によって、
スタック３の各ガスの出入口と加湿器１１の中空糸内及
び中空糸間とを連通させた状態にスタック３に加湿ユニ
ット２２を一体化させる。加湿ユニット２２の開放側ジ
ャンクションブロック３１Ｂの端面からなる開放面３７
に供給ガス用配管４、オフガス用配管５及び燃料ガス用
配管７を接続し、連通路によって加湿器１１の中空糸内
及び中空糸間と連通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気自動車等の
走行車両のエネルギー源として用いられつつある燃料電
池に設けられる加湿システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年より、クリーンなエネルギー源とし
て、固体高分子型の燃料電池を用いた電気自動車等の走
行車両が開発されつつあり、例えば、特開平６−１３２
０３８号に示されるような固体高分子電解質型燃料電池
が知られている。一般に、この種の走行車両に用いられ
る固体高分子型の燃料電池は、水素イオン伝導性の固体
高分子を白金触媒を担持したカーボン電極で挟み込んで
構成される発電素子つまり固体高分子電解質膜−電極接
合体及び各電極面に、それぞれの反応ガスを供給するた
めのガス通路を形成するとともに、発電素子を両側から
支持するガス分離部材とを積層した構造を有している。

【０００３】そして、一方の電極に燃料用供給ガスとし
て水素ガスを供給し、他方の電極に酸化剤用供給ガスと
して酸素あるいは空気を供給して、燃料用供給ガスの酸
化還元反応にかかる化学エネルギーを直接電気エネルギ
ーとして抽出するようになっている。つまり、アノード
側で水素ガスがイオン化して固体高分子電解質中を移動
し、電子は、外部負荷を通ってカソード側に移動し、酸
素と反応して水を生成する一連の電気化学反応による電
気エネルギーを取り出すことができるようになってい
る。

【０００４】ところで、この燃料電池にあっては、固体
高分子電解質膜が乾燥してしまうと、イオン伝導率が低
下し、エネルギー変換効率が低下してしまう。したがっ
て、良好なイオン伝導を保つために固体高分子電解質膜
に水分を供給する必要がある。このため、この種の燃料
電池には、燃料用供給ガス及び酸化剤用供給ガス等の供
給ガスを加湿して固体高分子電界質膜へ水分を供給し、
良好な反応を維持させる加湿装置が設けられている。

【０００５】ここで、この加湿装置が設けられた燃料電
池の構成を図９に示すものを例にとって説明する。図に
おいて、符号１は、加湿装置である。この加湿装置１に
は、スーパーチャージャー２によってエアクリーナ３を
通過した外気が加圧されて供給ガスとして供給ガス用配
管４へ送り込まれるようになっており、この送り込まれ
た供給ガスは、加湿装置１によって加湿されて燃料電池
（以下スタックという）３へ送り込まれ、酸素が酸化剤
として用いられ、オフガスとして排気されるようになっ
ている。スタック３での反応時に発生した水を含んだオ
フガスは、スタック３からオフガス用配管５へ送り出さ
れ、加湿装置１へ送り込まれ、含まれる水分が加湿装置
１にて供給ガスへ受け渡され、その後、マフラー６を介
して排気されるようになっている。また、スタック３に
は、水素ガスからなる燃料ガスが燃料ガス循環用配管７
によって供給され、循環されるようになっている。

【０００６】加湿装置１には、その内部に、図１０及び
図１１に示すような加湿器１１が設けられている。この
加湿器１１は、水蒸気透過膜（水透過膜）からなる複数
のチューブ状の多孔質中空糸１２を束ねたもので、両端
近傍における周面に複数の開口部１３が形成された円筒
状のケーシング１４内に収納され、その両端では、中空
糸１２の外表面同士及び中空糸１２の外表面とケーシン
グ１４の内周面とが気密されている。

【０００７】そして、この加湿器１１には、供給ガス
が、ケーシング１４の一端側の開口部１３から送り込ま
れて中空糸１２間の隙間を通され、他端側の開口部１３
から送り出されるようになっており、また、スタック３
からのオフガスが、他端から中空糸１２内へ送り込ま
れ、一端から送り出されるようになっている。

【０００８】中空糸１２は、図１２に示すように、無数
の毛管部１５を有するもので、中空糸１２内へ送り込ま
れたオフガス中の水蒸気が、毛管部１５内にて凝縮して
外周側へ移動し、供給ガスへ蒸発して受け渡されるよう
になっている。つまり、この加湿器１１にて、オフガス
中の水分が供給ガスへ受け渡され、これにより、供給ガ
スが加湿されるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、この加湿
装置１は、供給ガス用配管４及びオフガス用配管５によ
ってスタック３と接続するものであるので、システム全
体の小型・軽量化には限度があった。また、この種の加
湿装置１では、酸化剤として用いられる外気だけでなく
水素ガスからなる燃料ガスの加湿を行う場合もあり、し
かもスタック３には、冷却水が送出される配管も接続さ
れるため、加湿装置１とスタック３との間及びスタック
３の周囲の配管がさらに複雑化してしまうという問題が
あった。そして、このように複雑な配管構造を有するた
め、製造時における組立性に劣るという問題もあった。
特に、小型・軽量化による内部空間の大容量化及び燃費
向上が要求される走行車両の駆動源として燃料電池を用
いる場合は、その小型・軽量化が急務であった。

【００１０】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、配管構造の簡略化を図り、装置全体の小型・軽量
化及び組立性の向上が可能な燃料電池用加湿システムを
提供することを目的としている。

【００１１】

【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記載の燃料電池用加湿システムは、燃料電
池から送り出されるガスに含まれる水分を燃料電池へ送
り込むガスへ受け渡すことにより加湿する加湿器を有す
る加湿ユニットが前記燃料電池に一体的に取り付けられ
ていることを特徴としている。

【００１２】このように、燃料電池から送り出されるガ
スの水分を燃料電池へ送り込むガスへ受け渡して加湿す
る加湿器を有する加湿ユニットが燃料電池に一体的に取
り付けられているので、従来のように、加湿装置と燃料
電池とを配管によって接続する場合と比較して、構造の
簡略化を図ることができ、装置全体の小型・軽量化を図
ることができる。これにより、駆動源として燃料電池を
用いた走行車両において、車両の小型・軽量化及び車両
内の空間の大容量化を図ることができ、さらには、燃費
を大幅に向上させることができる。

【００１３】請求項２記載の燃料電池用加湿システム
は、請求項１記載の燃料電池用加湿システムにおいて、
前記加湿ユニットが、筒状のケーシング内に水透過膜か
らなる複数のチューブ状の中空糸が束ねられ、前記ガス
の一方のガスが中空糸内へ通され、他方のガスがケーシ
ング内における中空糸間へ通されることにより、ガス同
士の間で水分の受け渡しを行わせる前記加湿器と、ガス
の入口及び出口が形成された前記燃料電池の接続面に突
き合わされて接続されることにより、前記加湿器の前記
中空糸内及び中空糸間と前記ガスの入口あるいは出口の
いずれか一方をそれぞれ連通させる連通路が形成された
接続側ジャンクションブロックとを有することを特徴と
している。

【００１４】つまり、接続側ジャンクションブロックを
燃料電池の接続面に突き合わせて接続することにより、
接続側ジャンクションブロックに形成された連通路によ
って、極めて容易に、燃料電池のガスの出入口と加湿器
の中空糸内及び中空糸間とを連通させて、加湿ユニット
が一体化された燃料電池とすることができる。これによ
り、配管によって複雑に接続するものと比較して、組立
性の向上も図ることができる。

【００１５】請求項３記載の燃料電池用加湿システム
は、請求項２記載の燃料電池用加湿システムにおいて、
端面からなる開放面に、前記加湿器へ送り込むガスの配
管及び前記加湿器から送り出されるガスの配管が接続さ
れ、前記加湿器の前記中空糸内及び中空糸間と前記開放
面に接続された配管のいずれか一方をそれぞれ連通させ
る連通路が形成された開放側ジャンクションブロックを
有することを特徴としている。

【００１６】このように、加湿ユニットの開放側ジャン
クションブロックの端面からなる開放面に接続された配
管と加湿器の中空糸内及び中空糸間とが開放側ジャンク
ションブロックに形成された連通路によって連通された
もの、つまり、配管が開放側ジャンクションブロックの
端面である開放面の一面に接続されたものあるので、従
来、装置の周囲に接続されて複雑に配設された複数の配
管を、配管どうしを近接させてまとめて整列状態に配設
することができ、さらなる装置の小型・軽量化及び組み
立て作業性の向上を図ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の燃料
電池用加湿システムを、図面を参照して説明する。な
お、前述した従来技術と同一構造部分には、同一符号を
付して説明を省略する。図１において、符号２１は、燃
料電池用加湿システムである。この加湿システム２１
は、加湿ユニット２２を有するもので、この加湿ユニッ
ト２２がスタック３に一体的に取り付けられている。

【００１８】ここで、このスタック３について説明す
る。図２に示すように、スタック３は、その一端の面が
接続面２３とされており、この接続面２３には、正面視
右上に水素ガスからなる燃料ガスがスタック３内へ送り
込まれる燃料ガス入口２４ｉが形成され、正面視左下に
スタック３から燃料ガスが送り出される燃料ガス出口２
４ｏが形成されている。また、スタック３の接続面２３
には、正面視左上に外気からなる供給ガスがスタック３
内へ送り込まれる供給ガス入口２５ｉが形成され、正面
視右下にオフガスが送り出されるオフガス出口２５ｏが
形成されている。

【００１９】つまり、スタック３には、燃料ガス入口２
４ｉから燃料ガスが送り込まれるとともに供給ガス入口
２５ｉから供給ガスが送り込まれ、スタック３内にて互
いに化学反応された後、燃料ガスは燃料ガス出口２４ｏ
から排出され、供給ガスはオフガスとしてオフガス出口
２５ｏから排出されるようになっている。また、このス
タック３の接続面２３には、正面視右中央部に冷却水入
口２６ｉが形成され、正面視左中央部に冷却水出口２６
ｏが形成されている。そして、このスタック３には、冷
却水入口２６ｉから冷却水が供給され、スタック３内を
冷却した冷却水は、冷却水出口２６ｏから排出されるよ
うになっている。

【００２０】次に、このスタック３の接続面２３に接続
される加湿ユニット２２の構造について説明する。図３
にも示すように、この加湿ユニット２２は、両端に設け
られたジャンクションブロック３１と、これらジャンク
ションブロック３１同士の間に設けられた一対の加湿器
１１とから構成されており、加湿器１１は、その両端部
がそれぞれジャンクションブロック３１に連結された状
態にて上下に配列されている。

【００２１】この加湿ユニット２２を構成するジャンク
ションブロック３１の内の一方の接続側ジャンクション
ブロック３１Ａは、その端面が接続面３２とされてお
り、この接続面３２がスタック３の接続面２３と突き合
わせた状態に接合されるようになっている。

【００２２】この接続側ジャンクションブロック３１Ａ
の接続面３２には、正面視左上に燃料ガス送出口３４ｏ
が形成され、正面視右下に燃料ガス吸入口３４ｉが形成
されている。また、接続面３２には、正面視右上に供給
ガス送出口３５ｏが形成され、正面視左下にオフガス吸
入口３５ｉが形成されている。さらに、接続面３２に
は、正面視左中央部に冷却水送出口３６ｏが形成され、
正面視右中央部に冷却水吸入口３６ｉが形成されてい
る。

【００２３】そして、この加湿ユニット２２の接続側ジ
ャンクションブロック３１Ａの接続面３２をスタック３
の接続面２３に突き合わせて接続した際に、接続側ジャ
ンクションブロック３１Ａの燃料ガス送出口３４ｏ及び
燃料ガス吸入口３４ｉとスタック３の燃料ガス入口２４
ｉ及び燃料ガス出口２４ｏとが互いに連通され、接続側
ジャンクションブロック３１Ａの供給ガス送出口３５ｏ
及びオフガス吸入口３５ｉとスタック３の供給ガス入口
２５ｉ及びオフガス出口２５ｏとが互いに連通され、さ
らに、接続側ジャンクションブロック３１Ａの冷却水送
出口３６ｏ及び冷却水吸入口３６ｉとスタック３の冷却
水入口２６ｉ及び冷却水出口２６ｏとが互いに連通され
るようになっている。なお、これら連通部分は、それぞ
れ図示しないＯリングによってシールされるようになっ
ている。

【００２４】また、スタック３と接続されない他方の開
放側ジャンクションブロック３１Ｂの端面からなる開放
面３７には、正面視右上に燃料ガスが送り込まれる燃料
ガス供給口４１ｉが形成され、正面視左下に燃料ガスが
排出される燃料ガス排出口４１ｏが形成されている。ま
た、開放面３７には、その正面視右下に供給ガスが送り
込まれる供給ガス供給口４２ｉが形成され、正面視左上
にオフガスが排出されるオフガス排出口４２ｏが形成さ
れている。

【００２５】各ジャンクションブロック３１に接続され
た加湿器１１は、それぞれのジャンクションブロック３
１に形成された連通路５１ａ、５１ｂを介して両端部同
士が連通されている。接続側ジャンクションブロック３
１Ａの燃料ガス送出口３４ｏは、連通路５０を介して上
方側の加湿器１１ａの端部近傍におけるケーシング１４
に形成された開口部１３を囲うように形成された環状流
路５２ａと連通されている。

【００２６】接続側ジャンクションブロック３１Ａの燃
料ガス吸入口３４ｉは、ジャンクションブロック３１
Ａ、３１Ｂ間にわたって配設された導通管５３と連通さ
れており、この導通管５３は、開放側ジャンクションブ
ロック３１Ｂに形成された燃料ガス排出口４１ｏと連通
されている。接続側ジャンクションブロック３１Ａの供
給ガス送出口３５ｏは、連通路５４を介して、下方側の
加湿器１１ｂの端部近傍におけるケーシング１４に形成
された開口部１３を囲うように形成された環状流路５２
ｂと連通されている。

【００２７】接続側ジャンクションブロック３１Ａのオ
フガス吸入口３５ｉは、連通路５５を介して、下方側の
加湿器１１ｂの端部と連通されている。ここで、この加
湿器１１ｂの端部は、連通路５１ａによって上方側の加
湿器１１ａの端部と連通されているので、オフガス吸入
口３５ｉは、上下の加湿器１１ａ、１１ｂの端部と連通
されている。また、接続側ジャンクションブロック３１
Ａの冷却水送出口３６ｏ及び冷却水吸入口３６ｉは、そ
れぞれ接続側ジャンクションブロック３１Ａの両側部に
設けられた冷却水供給配管接続口５６ｉ及び冷却水排出
配管接続口５６ｏに連通されている。

【００２８】開放側ジャンクションブロック３１Ｂの燃
料ガス供給口４１ｉは、連通路５７を介して上方側の加
湿器１１ａの端部近傍におけるケーシング１４に形成さ
れた開口部１３を囲うように形成された環状流路５２
ａ′と連通されている。開放側ジャンクションブロック
３１Ｂの燃料ガス排出口４１ｏは、前述したように、ジ
ャンクションブロック３１Ａ、３１Ｂ間にわたって配設
された導通管５３と連通されている。

【００２９】開放側ジャンクションブロック３１Ｂの供
給ガス供給口４２ｉは、連通路５８を介して下方側の加
湿器１１ｂの端部近傍におけるケーシング１４に形成さ
れた開口部１３を囲うように形成された環状流路５２
ｂ′と連通されている。開放側ジャンクションブロック
３１Ｂのオフガス排出口４２ｏは、連通路５９を介し
て、上方側の加湿器１１ａの端部と連通されている。こ
こで、この加湿器１１ａの端部は、連通路５１ｂによっ
て下方側の加湿器１１ｂの端部と連通されているので、
オフガス排出口４２ｏは、上下の加湿器１１ａ、１１ｂ
の端部と連通されている。

【００３０】そして、上記の構造の加湿ユニット２２に
は、開放側ジャンクションブロック３１Ｂの開放面３７
の燃料ガス供給口４１ｉ及び燃料ガス排出口４１ｏに燃
料ガス用配管７が接続され、また、供給ガス供給口４２
ｉに供給ガス用配管４が接続され、オフガス排出口４２
ｏにオフガス用配管５が接続されるようになっている。
また、接続側ジャンクションブロック３１Ａの冷却水供
給配管接続口５６ｉには、冷却水供給配管６１が接続さ
れ、冷却水排出配管接続口５６ｏには、冷却水排出配管
６２が接続されるようになっている。

【００３１】次に、上記構造の加湿ユニット２２におけ
る流体の流れについて説明する。 （１）燃料ガスのスタック３への供給時 燃料ガス用配管７から送り込まれる燃料ガスは、図４に
示すように、加湿ユニット２２の開放側ジャンクション
ブロック３１Ｂの燃料ガス供給口４１ｉから連通路５７
を介して上方側の加湿器１１ａの一端側の開口部１３を
囲う環状流路５２ａ′へ送り込まれて、加湿器１１ａの
カートリッジ１４内の中空糸１２間を通過する。

【００３２】その後、加湿器１１ａの他端側の開口部１
３を囲う環状流路５２ａへ送り出され、連通路５０を通
り、接続側ジャンクションブロック３１Ａの燃料ガス送
出口３４ｏから送り出され、スタック３の燃料ガス入口
２４ｉからスタック３内へ送り込まれる。ここで、この
燃料ガスは、上方側の加湿器１１ａのカートリッジ１４
内における中空糸１２間を通過することにより中空糸１
２内を通過するオフガスの水蒸気が受け渡されて加湿さ
れてスタック３へ送り込まれる。

【００３３】（２）燃料ガスのスタック３からの排出時 スタック３の燃料ガス出口２４ｏから排出される燃料ガ
スは、図５に示すように、加湿ユニット２２の接続側ジ
ャンクションブロック３１Ａの燃料ガス吸入口３４ｉへ
送り込まれ、その後、導通管５３を介して開放側ジャン
クションブロック３１Ｂの燃料ガス排出口４１ｏから燃
料ガス用配管７へ送り出されて循環される。

【００３４】（３）供給ガスのスタック３への供給時 供給ガス用配管４から送り込まれた供給ガスは、図６に
示すように、加湿ユニット２２の開放側ジャンクション
ブロック３１Ｂの供給ガス供給口４２ｉから連通路５８
を介して下方側の加湿器１１ｂの一端側の開口部１３を
囲う環状流路５２ｂ′へ送り込まれて、加湿器１１ｂの
カートリッジ１４内の中空糸１２間を通過する。

【００３５】その後、加湿器１１ｂの他端側の開口部１
３を囲う環状流路５２ｂへ送り出され、連通路５４を通
り、接続側ジャンクションブロック３１Ａの供給ガス送
出口３５ｏから送り出され、スタック３の供給ガス入口
２５ｉからスタック３内へ送り込まれる。ここで、この
供給ガスは、下方側の加湿器１１ｂのカートリッジ１４
内における中空糸１２間を通過することにより中空糸１
２内を通過するオフガスの水蒸気が受け渡されて加湿さ
れてスタック３へ送り込まれる。

【００３６】（４）オフガスのスタック３からの排出時 スタック３のオフガス出口２５ｏから排出されるオフガ
スは、図７に示すように、加湿ユニット２２の接続側ジ
ャンクションブロック３１Ａのオフガス吸入口３５ｉへ
送り込まれて、連通路５５を介して下方側の加湿器１１
ｂの他端部へ導かれ、また、連通路５１ａを通り、上方
側の加湿器１１ａの他端部にも導かれる。

【００３７】その後、このオフガスは、加湿器１１ａ、
１１ｂの中空糸１２内を通って一端側へ導かれ、下方側
の加湿器１１ｂの一端部に導かれたオフガスは、連通路
５１ｂを通り、上方側の加湿器１１ａの一端部に送ら
れ、この上方側の加湿器１１ａの一端部から連通路５９
を介してオフガス排出口４２ｏからオフガス用配管５へ
送り出されて排出される。ここで、オフガスは、上下の
加湿器１１ａ、１１ｂの中空糸１２内を通過することに
より、上方側の加湿器１１ａでは、中空糸１２間を通過
する燃料ガスへ水蒸気を受け渡して加湿し、また、下方
側の加湿器１１ｂでは、中空糸１２間を通過する供給ガ
スへ水蒸気を受け渡して加湿する。

【００３８】（５）冷却水のスタック３への供給及びス
タック３からの排出 図８に示すように、加湿ユニット２２の接続側ジャンク
ションブロック３１Ａの冷却水供給配管接続口５６ｉに
接続された冷却水供給配管６１から送り込まれた冷却水
は、接続側ジャンクションブロック３１Ａの冷却水送出
口３６ｏからスタック３の冷却水入口２６ｉへ送り込ま
れる。

【００３９】そして、このスタック３内へ送り込まれた
冷却水は、スタック３を冷却して、冷却水出口２６ｏか
ら送り出される。この冷却水出口２６ｏから送り出され
た冷却水は、加湿ユニット２２の接続側ジャンクション
ブロック３１Ａの冷却水排出配管接続口５６ｏに接続さ
れた冷却水排出配管６２へ送り出されて循環される。

【００４０】このように、上記構造の加湿ユニット２２
を有する燃料電池用加湿システム２１によれば、スタッ
ク３から送り出されるオフガスの水分をスタック３へ送
り込む供給ガス及び燃料ガスへ受け渡して加湿する加湿
器１１ａ、１１ｂを有する加湿ユニット２２がスタック
３に一体的に取り付けられているので、従来のように、
加湿装置とスタックとを配管によって接続する場合と比
較して、構造の簡略化を図ることができ、装置全体の小
型・軽量化を図ることができる。これにより、駆動源と
して燃料電池を用いた走行車両において、車両の小型・
軽量化及び車両内の空間の大容量化を図ることができ、
さらには、燃費を大幅に向上させることができる。

【００４１】しかも、接続側ジャンクションブロック３
１Ａの接続面３２をスタック３の接続面２３に突き合わ
せて接続することにより、接続側ジャンクションブロッ
ク３１Ａに形成された連通路５０、５１ａ、５４、５５
によって、極めて容易に、スタック３の各ガスの出入口
と加湿器１１ａ、１１ｂの中空糸１２内及び中空糸１２
間とを連通させて、加湿ユニット２１が一体化されたス
タック３とすることができる。これにより、配管によっ
て複雑に接続するものと比較して、組立性の向上も図る
ことができる。

【００４２】さらには、加湿ユニット２２の開放側ジャ
ンクションブロック３１Ｂの端面からなる開放面３７に
接続された供給ガス用配管４、オフガス用配管５及び燃
料ガス用配管７と加湿器１１ａ、１１ｂの中空糸１２内
及び中空糸１２間とが開放側ジャンクションブロック３
１Ｂに形成された連通路５１ｂ、５７、５８、５９によ
って連通されたもの、つまり、各配管４、５、７が開放
側ジャンクションブロック３１Ｂの端面である開放面３
７の一面に接続されたものあるので、従来、装置の周囲
に接続されて複雑に配設された複数の配管を、配管４、
５、７どうしを近接させてまとめて整列状態に配設する
ことができ、さらなる装置の小型・軽量化及び組み立て
作業性の向上を図ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の燃料電
池用加湿システムによれば、下記の効果を得ることがで
きる。請求項１記載の燃料電池用加湿システムによれ
ば、燃料電池から送り出されるガスの水分を燃料電池へ
送り込むガスへ受け渡して加湿する加湿器を有する加湿
ユニットが燃料電池に一体的に取り付けられているの
で、従来のように、加湿装置と燃料電池とを配管によっ
て接続する場合と比較して、構造の簡略化を図ることが
でき、装置全体の小型・軽量化を図ることができる。こ
れにより、駆動源として燃料電池を用いた走行車両にお
いて、車両の小型・軽量化及び車両内の空間の大容量化
を図ることができ、さらには、燃費を大幅に向上させる
ことができる。

【００４４】請求項２記載の燃料電池用加湿システムに
よれば、接続側ジャンクションブロックを燃料電池の接
続面に突き合わせて接続することにより、接続側ジャン
クションブロックに形成された連通路によって、極めて
容易に、燃料電池のガスの出入口と加湿器の中空糸内及
び中空糸間とを連通させて、加湿ユニットが一体化され
た燃料電池とすることができる。これにより、配管によ
って複雑に接続するものと比較して、組立性の向上も図
ることができる。

【００４５】請求項３記載の燃料電池用加湿システムに
よれば、加湿ユニットの開放側ジャンクションブロック
の端面からなる開放面に接続された配管と加湿器の中空
糸内及び中空糸間とが開放側ジャンクションブロックに
形成された連通路によって連通されたもの、つまり、配
管が開放側ジャンクションブロックの端面である開放面
の一面に接続されたものあるので、従来、装置の周囲に
接続されて複雑に配設された複数の配管を、配管どうし
を近接させてまとめて整列状態に配設することができ、
さらなる装置の小型・軽量化及び組み立て作業性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の燃料電池用加湿システ
ムの構成及び構造を説明するスタックに加湿ユニットが
取り付けられた加湿システムの斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態の燃料電池用加湿システ
ムの構成及び構造を説明するスタック及び加湿ユニット
の接続部分の斜視図である。

【図３】 本発明の実施の形態の燃料電池用加湿システ
ムを構成する加湿ユニットの構造を説明する加湿ユニッ
トの斜視図である。

【図４】 本発明の実施の形態の燃料電池用加湿システ
ムを構成する加湿ユニットにおける流体の流れを説明す
る加湿ユニットの斜視図である。

【図５】 本発明の実施の形態の燃料電池用加湿システ
ムを構成する加湿ユニットにおける流体の流れを説明す
る加湿ユニットの斜視図である。

【図６】 本発明の実施の形態の燃料電池用加湿システ
ムを構成する加湿ユニットにおける流体の流れを説明す
る加湿ユニットの斜視図である。

【図７】 本発明の実施の形態の燃料電池用加湿システ
ムを構成する加湿ユニットにおける流体の流れを説明す
る加湿ユニットの斜視図である。

【図８】 本発明の実施の形態の燃料電池用加湿システ
ムを構成する加湿ユニットにおける流体の流れを説明す
る加湿ユニットの斜視図である。

【図９】 加湿装置が配管によって接続された燃料電池
を説明する燃料電池の概略配管図である。

【図１０】 加湿装置を構成する加湿器の構成及び構造
を説明する加湿器の斜視図である。

【図１１】 加湿装置を構成する加湿器の構成及び構造
を説明する加湿器の断面図である。

【図１２】 加湿器を構成する水透過膜の構造を説明す
る水透過膜の断面図である。

【符号の説明】

３ スタック燃料電池 ４ 供給ガス用配管（配管） ５ オフガス用配管（配管） ７ 燃料ガス用配管（配管） １１、１１ａ、１１ｂ 加湿器 １２ 中空糸 １４ ケーシング ２１ 加湿システム ２２ 加湿ユニット ２３ 接続面 ２４ｉ 燃料ガス入口（入口） ２４ｏ 燃料ガス出口（出口） ２５ｉ 供給ガス入口（入口） ２５ｏ オフガス出口（出口） ３１Ａ 接続側ジャンクションブロック ３１Ｂ 開放側ジャンクションブロック ３７ 開放面 ５０、５１ａ、５１ｂ、５４、５５ ５７、５８、５９
連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 幹浩 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 片桐 敏勝 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D035 AA01 5H026 AA06 5H027 AA06 CC06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料電池から送り出されるガスに含まれ
   る水分を燃料電池へ送り込むガスへ受け渡すことにより
   加湿する加湿器を有する加湿ユニットが前記燃料電池に
   一体的に取り付けられていることを特徴とする燃料電池
   用加湿システム。
2. 【請求項２】 前記加湿ユニットは、筒状のケーシング
   内に水透過膜からなる複数のチューブ状の中空糸が束ね
   られ、前記ガスの一方ガスが中空糸内へ通され、他方の
   ガスがケーシング内における中空糸間へ通されることに
   より、ガス同士の間で水分の受け渡しを行わせる前記加
   湿器と、ガスの入口及び出口が形成された前記燃料電池
   の接続面に突き合わされて接続されることにより、前記
   加湿器の前記中空糸内及び中空糸間と前記ガスの入口あ
   るいは出口のいずれか一方をそれぞれ連通させる連通路
   が形成された接続側ジャンクションブロックとを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の燃料電池用加湿システ
   ム。
3. 【請求項３】 端面からなる開放面に、前記加湿器へ送
   り込むガスの配管及び前記加湿器から送り出されるガス
   の配管が接続され、前記加湿器の前記中空糸内及び中空
   糸間と前記開放面に接続された配管のいずれか一方をそ
   れぞれ連通させる連通路が形成された開放側ジャンクシ
   ョンブロックを有することを特徴とする請求項２記載の
   燃料電池用加湿システム。