JP2003187839A

JP2003187839A - 燃料電池用加湿器

Info

Publication number: JP2003187839A
Application number: JP2001383044A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okazaki; 洋岡崎; Shogo Goto; 荘吾後藤; Kenji Kunieda; 健司國枝
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2003-07-04
Anticipated expiration: 2021-12-17
Also published as: JP3881546B2

Abstract

(57)【要約】【課題】加湿器におけるガス通過損失の増大を抑えるの
に貢献できる燃料電池用加湿器を提供する。【解決手段】燃料電池用加湿器２０は、燃料電池から吐
出された反応ガスの発電後のオスガスが流れる加湿復路
２０ｓと、燃料電池に供給される発電前の反応ガスが流
れる加湿往路２０ｆと、加湿復路２０ｓ及び加湿往路２
０ｆを仕切る湿分保持性を有する加湿膜２０ｎとを有す
る。発電後のオフガスと加湿膜２０ｎとの接触によりオ
フガスの湿分が加湿膜２０ｎに与えられると共に、発電
前の反応ガスと加湿膜２０ｎとの接触により発電前の反
応ガスを加湿する。ガスが加湿器２０に流れていない状
態において、加湿復路２０ｓの流路断面積をＳｓとし、
加湿往路２０ｆの流路断面積をＳｆとしたとき、Ｓｓは
Ｓｆよりも大きく設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は酸素含有ガス等の反
応ガスを加湿する燃料電池用加湿器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料電池の内部が乾燥しすぎてい
ると、発電性能が充分に発揮されないため、燃料電池に
供給される発電前の反応ガスを加湿器で加湿する技術が
知られている。特開平５−５４９００号公報には、加湿
器内で超音波加湿器により３００μｍ以下の微粒子化し
た霧を反応ガスに添加する技術が開示されている。特開
平１１−１８５７７７号公報には、加湿器のガス流路溝
の底面に突起を形成し、加湿器内で反応ガスを乱流化さ
せる技術が開示されている。特開２００１−２１６９８
２には、湿温度交換手段により既反応ガスの水蒸気量を
制御することにより、燃料電池に供給される未反応ガス
の加湿量を制御する技術が開示されている。

【０００３】加湿器によれば、燃料電池から吐出された
反応ガスの発電後のオスガスは、湿分を有する。図６か
ら理解できるように、このオフガスが加湿器２０の加湿
復路２０ｓに至ると、加湿膜２０ｎに接触するため、加
湿復路２０ｓを流れるオフガスの湿分が加湿膜２０ｎに
移行する。燃料電池に供給される発電前の反応ガスは、
加湿器２０の加湿往路２０ｆに至ると、加湿膜２０ｎに
接触するため、加湿膜２０ｎにより加湿される。なお加
湿器２０においては、加湿復路２０ｓ及び加湿往路２０
ｆは溝深さが等しくされていると共に、溝幅も等しくさ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、燃料電池の運
転中においては、燃料電池に供給される発電前の反応ガ
スの圧力は、燃料電池から吐出される反応ガスの発電後
のオスガスの圧力よりも高くなるように設定されてい
る。このため、相対的に高い圧力を有する反応ガスが加
湿往路２０ｆに流れると共に、相対的に低い圧力を有す
るオフガスが加湿復路２０ｓに流れる。

【０００５】そして両者の差圧により加湿膜２０ｎが撓
む。即ち、高圧側の加湿往路２０ｆの流路断面積を増加
させると共に、低圧側の加湿復路２０ｓの流路断面積を
減少させる方向に、加湿膜２０が矢印Ｋ１方向（図６参
照）に撓む。この結果、加湿器２０の加湿復路２０ｓの
流路断面積の過小化が進行する。故に、燃料電池の運転
時に反応ガスを加湿器２０に流したとき、加湿復路２０
ｓの流路断面積は、予め設定されている流路断面積より
も減少し、加湿器２０におけるガス通過損失が増加する
不具合がある。このため、燃料電池の発電性能の向上に
は限界があった。

【０００６】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
のであり、加湿器におけるガス通過損失の増加を抑える
のに貢献できる燃料電池用加湿器を提供することを課題
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る燃料電池用
加湿器は、燃料電池から吐出された反応ガスの発電後の
オスガスが流れる加湿復路と、燃料電池に供給される発
電前の反応ガスが流れる加湿往路と、加湿復路及び加湿
往路を仕切る湿分保持性及び可撓性を有する加湿部材と
を有し、オフガスと加湿部材との接触によりオフガスの
湿分が加湿部材に与えられると共に、発電前の反応ガス
と加湿部材との接触により発電前の反応ガスを加湿する
燃料電池用加湿器において、反応ガスが加湿器に流れて
いない状態において、加湿復路の流路断面積をＳｓと
し、加湿往路の流路断面積をＳｆとしたとき、ＳｓはＳ
ｆよりも大きく設定されていることを特徴とするもので
ある。

【０００８】燃料電池から吐出された反応ガスの発電後
のオスガスは、湿分を有する。このオフガスが加湿器の
加湿復路に流入すると加湿部材に接触するため、湿分が
加湿部材に移行し、加湿部材を加湿する。燃料電池に供
給される発電前の反応ガスは、加湿器の加湿往路に流入
すると加湿部材に接触するため、加湿部材により加湿さ
れる。

【０００９】燃料電池の運転の際には、燃料電池に供給
される発電前の反応ガスの圧力は、燃料電池から吐出さ
れる反応ガスの発電後のオスガスの圧力よりも高くなる
ように設定されている。このため、両者の差圧により加
湿部材が撓む。即ち、両者の差圧により、燃料電池に供
給される発電前の反応ガスが流れる加湿往路の流路断面
積を増加させると共に、燃料電池から吐出された発電後
の反応ガスが流れる加湿復路の流路断面積を減少させる
方向に加湿部材が撓む。この結果、当初には加湿復路の
流路断面積が加湿往路よりも大きく設定されていたにも
かかわらず、燃料電池の運転時には、加湿復路と加湿往
路とは流路断面積の大きさが接近するか等応することに
なる。この結果、空気等の反応ガスを加湿器に流したと
き、従来技術に比較して、加湿器の加湿復路の流路断面
積の過小化が抑えられ、加湿器におけるガス通過損失が
低減される。

【００１０】

【発明の実施の形態】・加湿器は湿分保持性及び可撓性
を有する加湿部材をもつ。加湿部材は、加湿復路と加湿
往路と仕切るため、発電前のガスと発電後のガスとが混
合しないようにガスバリヤ性が高いことが好ましい。こ
のような加湿部材としては、湿分保持性、可撓性及びガ
スバリヤ性を併有するイオン交換膜が例示される。

【００１１】・加湿復路及び加湿往路は溝状であり、加
湿復路の溝深さをｈｓとし、加湿往路の溝深さをｈｆと
したとき、反応ガスが加湿器に流れていない場合、ｈｓ
はｈｆよりも大きく設定されている形態を採用できる。
この場合、ＳｓをＳｆよりも大きくするのに有利であ
る。

【００１２】・加湿復路及び加湿往路は溝状であり、加
湿復路の幅をＤｓとし、加湿往路の幅Ｄｆとしたとき、
加湿器に反応ガスを流さない場合には、ＤｓはＤｆより
も大きく設定されている形態を採用できる。この場合、
ＳｓをＳｆよりも大きくするのに有利である。

【００１３】・加湿復路及び加湿往路を互いに背向して
形成する板部材を厚み方向に複数個積層させると共に、
積層方向において加湿復路及び加湿往路を交互に並設さ
せると共に、積層方向に隣設する板部材同士で加湿部材
を挟む形態を採用できる。加湿部材の撓み性は確保され
ている。

【００１４】・加湿器に供給される反応ガスとして、酸
化剤ガスを採用でき、場合によっては燃料系ガスである
形態を採用できる。酸化剤ガスとして一般的には空気、
酸素富化ガスを用いることができる。代表的な燃料系ガ
スとして、炭化水素系等の燃料系ガスが挙げられる。燃
料系ガスとして、例えば、メタン、プロパン、ブタン等
の少なくとも１種を主要成分とするガスを用いることが
でき、天然ガス、メタノール改質ガス、ガソリン改質ガ
ス、バイオガス等を例示することができる。加湿器が組
み込まれる燃料電池は電池セルを積層した方式を例示で
きる。この燃料電池は業務用、家庭用、定置用、車載
用、固定式、可動式、ポータブル式を問わない。

【００１５】

【実施例】（第１実施例）以下、本発明の実施例につい
て説明する。図１は定置形の燃料電池システムに適用し
た概念図を示す。

【００１６】まず全体構成から説明する。本実施例に係
る燃料電池システムは、図１に示すように、燃料系ガス
（燃料）と水蒸気とで改質反応を生じさせて発電に適す
る水素含有ガスを生成する改質部１と、水素含有ガスを
生成する水蒸気を生成するために原料水を蒸発させる蒸
発部２と、改質部１に熱交換部３を経て燃料系ガスを供
給する燃料系ガス供給通路４（燃料系供給通路）と、改
質部１で生成された水素含有ガスに含まれている一酸化
炭素を除去するＣＯ除去部５と、給水源としての水道管
に接続された水源６（例えば水タンク）と、水源６と蒸
発部２とを接続し水源６の原料水を蒸発部２に供給する
原料水供給通路７とを有する。ＣＯ除去部５は、シフト
反応により一酸化炭素を低減させるＣＯシフト部と、空
気を用いて一酸化炭素を低減させるＣＯ選択酸化部とを
有するが、これらに限定されるものではない。

【００１７】本実施例に係る燃料電池システムは、図１
に示すように、酸素含有ガス（酸化剤）としての空気と
水素含有ガスとで発電する高分子電解質膜型の燃料電池
８と、改質部１で生成された水素含有ガスを弁９ａを経
て燃料電池８に供給する水素供給通路（燃料系供給通
路）９と、燃料電池８から排出された発電後の燃料極の
オフガスを弁１０ａ、凝縮部１０、弁１０ｃを経て流す
燃料オフガス通路１２と、燃料オフガス通路１２に接続
され燃料電池８の燃料極のオフガスを燃焼させる燃焼部
１３と、燃料系ガス供給通路４と燃焼部１３とを分岐部
４ｍを介して接続すると共に燃料系ガスを燃焼のために
燃焼部１３に供給する燃焼部連通路１４と、燃料オフガ
ス通路１２において燃焼部１３と燃料電池８との間に位
置するように設けられた凝縮部１０と、酸素含有ガスと
しての発電用の空気を燃料電池８に供給する空気供給通
路（酸化剤供給通路）１６と、燃料電池８から排出され
た発電後の空気のオフガスを流して排出させる空気オフ
ガス通路１８と、空気オフガス通路１８に設けられた熱
交換器１９及び加湿器２０とを有する。

【００１８】燃焼部連通路１４には、燃料系ガスを燃焼
部１３に向けて搬送するポンプ１４ｐ（燃料搬送手段）
が設けられている。燃料系ガス供給通路４から供給され
た燃料系ガスは、燃焼部連通路１４を経て燃焼部１３に
供給されて燃焼部１３で燃焼されるため、燃焼部１３が
高温となる。よって、改質部１の温度を改質反応に適す
るように温度領域に維持することができ、ひいては改質
系において水素含有ガスを効果的に発生させる。

【００１９】燃料系ガス供給通路４は都市ガスのガス管
またはガスボンベに接続されており、メタン、プロパ
ン、ブタン等の少なくとも１種を主要成分とする燃料系
ガスを供給する。燃料系ガス供給通路４には、２個並設
された弁２７，２８からなる二連弁２９，燃料系ガス搬
送用のポンプ４ｐ、脱硫部４ａ、弁４ｂ、合流部４ｃが
設けられている。合流部４ｃは、燃料系ガス供給通路４
からの燃料系ガスと蒸発部２で蒸発された水蒸気とを混
合し、熱交換部３を介して改質部１に供給する。空気供
給通路１６には空気清浄化用のフィルタ１６ａ、空気搬
送用のファン１６ｂ（空気搬送手段）、空気加湿用の加
湿器２０が設けられている。加湿器２０は、燃料電池８
に供給する酸素含有ガスである空気を加湿する機能をも
つ。燃料電池８の電解質膜が過剰に乾燥されると、燃料
電池８の発電効率が低下するためである。原料水供給通
路７には、原料水浄化用のフィルタ７ａ、弁７ｂ、弁７
ｃ、原料水の浄化度を高める水精製装置７ｄ、水源６、
原料水搬送用のポンプ７ｆ、開閉制御弁７ｈが設けられ
ている。

【００２０】図１に示すように、燃料電池８の熱を奪う
冷却水が流れる冷却手段として機能する電池冷却通路２
２には、ポンプ２２ｐ、熱交換部２３が設けられてい
る。燃料電池システム全体で発生する熱を奪って湯とし
て貯留する貯湯部２６が設けられている。貯湯部２６の
吐出口２６ｉから延設された熱交換通路３１には、冷却
水搬送用のポンプ３１ｐ（冷却水搬送手段）、凝縮部１
０が設けられており、更に適宜の部位に図略の複数の熱
交換部が設けられている。従って貯湯部２６から熱交換
通路３１を流れた冷却水は、凝縮部１０を経て、更に適
宜の部位に設けた図略の複数の熱交換部を流れ、熱交換
により加熱され、熱交換部２３を経て、貯湯部２６の吸
入口２６ｏに帰還する。このため、貯湯部２６に貯留さ
れている冷却水は熱を帯び、湯となる。貯湯部２６の冷
却水である湯は、他の用途への給湯源として利用でき
る。貯湯部２６には給水源である水道から水が補給通路
２６ｋを経て補給される。

【００２１】図１から理解できるように、燃料電池８の
燃料極の燃料出口８ｅから排出された発電後の燃料極の
高温のオフガスは、弁１０ａ、凝縮部１０を経て、更に
燃料オフガス通路１２を経て燃焼部１３に流れる。発電
後の燃料極のオフガスは、燃料電池８の発電反応として
消費されなかった未燃焼成分を有するため、燃焼部１３
で燃焼される。

【００２２】さて図２に示すように、加湿器２０の空気
入口２０ａは空気供給通路１６につながり、酸化剤ガス
である空気（反応ガス，酸素含有ガス）を燃料電池８の
スタック８１の空気極の内部に供給する。加湿器２０の
空気出口２０ｃは空気オフガス通路１８につながり、燃
料電池８で発電反応に供せられた酸化剤ガスである空気
（反応ガス，酸素含有ガス）を熱交換器１９を経て燃料
電池８のスタック８１外に吐出する。図２に示すよう
に、加湿器２０は、ケース２０ｍと、ケース２０ｍに保
持された湿分保持性、可撓性及びガスバリヤ性を併有す
るイオン交換膜で形成された加湿部材として機能する加
湿膜２０ｎと、燃料電池８の空気極に向かう空気が通過
する空気供給通路１６に連通する加湿往路２０ｆと、燃
料電池８の空気極から吐出された発電後のオフガスを通
過させる空気オフガス通路１８に連通する加湿復路２０
ｓとをもつ。

【００２３】図２から理解できるように、燃料電池８の
空気極から吐出された発電後の空気のオフガスは、加湿
器２０の加湿復路２０ｓ，熱交換器１９を通過する。燃
料電池８の空気極から吐出された発電後の空気のオフガ
スは、熱を有すると共に湿分を有しており、加湿器２０
の加湿復路２０ｓを通過するとき加湿膜２０ｎに接触す
るため、加湿膜２０ｎに熱及び湿分を与え、これにより
加湿膜２０ｎを加熱すると共に加湿する。

【００２４】一方、空気供給通路１６を介して燃料電池
８の空気極に向かう発電前の空気は、加湿器２０の加湿
往路２０ｆを通過するとき、加湿膜２０ｎに接触して加
湿膜２０ｎから熱及び湿分をもらう。これにより燃料電
池８に供給される発電前の空気は加熱されると共に加湿
され、燃料電池８の内部の温度及び加湿状態の維持に有
利となる。

【００２５】本実施例によれば、図３に示すように、樹
脂を基材とする板部材２０ｐには、加湿復路２０ｓ及び
加湿往路２０ｆが互いに背向して形成されている。ここ
で板部材２０ｐの片面側において加湿復路２０ｓが一体
成形により形成されている。板部材２０ｐの他の片面側
には、加湿往路２０ｆが加湿復路２０ｓと同数個、一体
成形により形成されている。図４に示すように加湿復路
２０ｓのそれぞれは溝幅寸法Ｄをもつ溝状であり、複数
個並走されている。加湿往路２０ｆのそれぞれは溝幅寸
法Ｄをもつ溝状であり、複数個並走されている。

【００２６】図３に示すように板部材２０ｐを厚み方向
に複数個積層させることにより、積層方向において加湿
復路２０ｓ及び加湿往路２０ｆが加湿膜２０ｎを介して
積層方向に交互に配置されている。従って加湿復路２０
ｓ及び加湿往路２０ｆは、加湿膜２０ｎを介して対面し
ている。積層方向に隣設する板部材２０ｐ同士で加湿膜
２０ｎが挟まれている。

【００２７】図４に示すように、加湿復路２０ｓ及び加
湿往路２０ｆはそれぞれ、板部材２０ｐの表面に対して
直交する方向に沿った側面２０ｗ及び板部材２０ｐの表
面方向に沿った頂面２０ｘを有する突起２０ｙと、板部
材２０ｐの表面方向に沿った底面２０ｚとを有する。な
お突起２０ｙの頂面２０ｘは、加湿膜２０ｎに接触して
いても良いし、接触していなくても良い。

【００２８】反応ガスである空気が加湿器２０に流れて
いない状態において、つまり、加湿膜２０ｎの撓みが生
じていないとき、あるいは、実質的に生じていないと
き、加湿復路２０ｓの流路断面積をＳｓとし、加湿往路
２０ｆの流路断面積をＳｆとしたとき、ＳｓはＳｆより
も大きく設定されている（Ｓｓ＞Ｓｆ）。具体的には、
加湿復路２０ｓの溝深さをｈｓとし、加湿往路２０ｆの
溝深さをｈｆとしたとき、ｈｓはｈｆよりも大きく設定
されている（ｈｓ＞ｈｆ）。なお加湿復路２０ｓ及び加
湿往路２０ｆの溝幅は同様な値に設定されている。

【００２９】本実施例によれば、Ｓｆを１００と仮定し
たとき、Ｓｓは１１０〜１８０、特に１２０〜１５０
（Ｓｓ＞Ｓｆ）にできる。ｈｆを１００と仮定したと
き、ｈｓは１１０〜１８０、特に１２０〜１５０（ｈｓ
＞ｈｆ）にできる。但しこれに限定されるものではな
い。

【００３０】燃料電池８の運転時には、燃料電池８の空
気極に供給される発電前の空気の圧力Ｐｆは、燃料電池
８の空気極から吐出された発電後の空気のオスガスの圧
力Ｐｓよりも高くなるように設定されている。例えば、
発電前の空気の圧力Ｐｆは、発電後の空気の圧力Ｐｓよ
りも３００〜５０００Ｐａ程度、殊に５００〜１５００
Ｐａ程度高く設定されている。但しこれに限定されるも
のではない。

【００３１】このため、本来的には、加湿往路２０ｆを
流れる空気の圧力は、加湿復路２０ｓを流れる空気の圧
力よりも高い。故に燃料電池８の運転時には、両者の差
圧により加湿膜２０ｎが矢印Ｋ１方向（図４参照）に撓
み、加湿復路２０ｓの流路断面積Ｓｓを減少させると共
に、加湿往路２０ｆの流路断面積Ｓｆを増加させるよう
になる。

【００３２】この結果、当初には加湿復路２０ｓの流路
断面積は加湿往路２０ｆよりも大きく設定されていたに
もかかわらず、空気が加湿器２０に流れるときには、加
湿復路２０ｓと加湿往路２０ｆとは流路断面積の大きさ
が接近するか等応することになる。この結果、空気を加
湿器２０に流したとき、従来技術に比較して加湿復路２
０ｓの流路断面積の過小化を抑えることができ、加湿器
２０におけるガス通過損失が低減される。

【００３３】（他の実施例）第２実施例を図５に示す。
第２実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であ
る。以下相違する部分を中心として説明する。図５に示
すように、加湿復路２０ｓ及び加湿往路２０ｆは溝状で
あり、加湿復路２０ｓの溝幅をＤｓとし、加湿往路２０
ｆの溝幅Ｄｆとしたとき、ＤｓはＤｆよりも大きく設定
されている（Ｄｓ＞Ｄｆ）。この結果、空気が加湿器２
０に流れていない状態において、加湿復路２０ｓの流路
断面積をＳｓとし、加湿往路２０ｆの流路断面積をＳｆ
としたとき、ＳｓはＳｆよりも大きく設定されている
（Ｓｓ＞Ｓｆ）。

【００３４】本実施例においても第１実施例と同様の作
用効果が得られ、空気が加湿器２０に流れるときには、
加湿膜２０ｎの撓みにより加湿復路２０ｓの流路断面積
は小さくなるものの、加湿復路２０ｓの流路断面積は加
湿往路２０ｆよりも予め大きめに形成されているため、
加湿復路２０ｓと加湿往路２０ｆとは流路断面積の大き
さが接近するか等応することになる。この結果、空気を
加湿器２０に流したとき、加湿器２０におけるガス通過
損失が低減される。なお第２実施例では、Ｄｆを１００
と仮定したとき、Ｄｓは１１０〜１３０、特に１１０〜
１２０（Ｄｓ＞Ｄｆ）にできる。但しこれに限定される
ものではない。第２実施例においては加湿復路２０ｓの
溝深さをｈｓとし、加湿往路２０ｆの溝深さをｈｆとし
たとき、ｈｆはｈｓと等しいか、あるいは、ほぼ等しく
設定されている。

【００３５】（その他）上記した実施例では燃料電池８
の空気極に供給される反応ガスである空気を加湿する加
湿器２０に適用されているが、場合によっては、図示は
しないものの、燃料電池８の燃料極に供給される反応ガ
スである燃料系ガスの圧力如何、加湿の程度の如何によ
っては、燃料系ガスを加湿する加湿器に適用することに
しても良い。上記した実施例は定置用の燃料電池システ
ムに適用しているが、これに限らず、車両に搭載される
燃料電池システムに適用しても良い。上記した実施例は
高分子電解質形の膜を有する燃料電池システムに適用し
ているが、これに限られるものではない。酸化剤ガスと
して空気を用いているが、酸素富化ガスでも良い。燃料
として燃料系ガス（都市ガス等）を用いているが、これ
に限られるものではない。その他、本発明は上記した実
施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない
範囲内で適宜変更して実施できるものである。

【００３６】上記した記載から次の技術的思想も把握で
きる。・反応ガスにより発電される燃料電池と、燃料電池に供
給する反応ガスを加湿する加湿器とを具備する燃料電池
発電システムにおいて、加湿器は、燃料電池から吐出さ
れた反応ガスの発電後のオスガスが流れる加湿復路と、
前記燃料電池に供給される発電前の反応ガスが流れる加
湿往路と、前記加湿復路及び前記加湿往路を仕切る湿分
保持性及び可撓性を有する加湿部材とを有し、前記加湿
復路内のオフガスと前記加湿部材との接触により前記オ
フガスの湿分が前記加湿部材に与えられると共に、前記
加湿往路内の発電前の反応ガスと前記加湿部材との接触
により前記加湿往路内の発電前の反応ガスを加湿するも
のであり、反応ガスが前記加湿器に流れていない状態に
おいて、前記加湿復路の流路断面積をＳｓとし、前記加
湿往路の流路断面積をＳｆとしたとき、ＳｓはＳｆより
も大きく設定されていることを特徴とする燃料電池発電
システム。加湿器におけるガス通過損失の増加を抑える
のに貢献できる

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る燃料電池用加湿器によれ
ば、加湿復路の流路断面積は、相対的に高圧側の加湿往
路よりも大きめに形成されているため、反応ガスを加湿
器に流す際に加湿部材が撓んだとしても、加湿復路の流
路断面積の過小化が抑制される。故に、加湿器における
ガス通過損失の増加を抑えるのに貢献でき、燃料電池の
所定の性能を確保するのに有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料電池システムの概念図である。

【図２】加湿器付近の配管を示す配管図である。

【図３】加湿復路及び加湿往路付近の断面図である。

【図４】加湿復路及び加湿往路付近の拡大断面図であ
る。

【図５】第２実施例に係り、加湿復路及び加湿往路付近
の拡大断面図である。

【図６】従来技術に係り、加湿復路及び加湿往路付近の
拡大断面図である。

【符号の説明】

図中、２０は加湿器、２０ｎは加湿膜（加湿部材）、２
０ｓは加湿復路、２０ｆは加湿往路、２０ｐは板部材を
示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤荘吾愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者國枝健司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 5H027 AA02 BA01 DD06 MM01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料電池から吐出された反応ガスの発電後
のオスガスが流れる加湿復路と、前記燃料電池に供給される発電前の反応ガスが流れる加
湿往路と、前記加湿復路及び前記加湿往路を仕切る湿分保持性及び
可撓性を有する加湿部材とを有し、前記加湿復路内のオフガスと前記加湿部材との接触によ
り前記オフガスの湿分が前記加湿部材に与えられると共
に、前記加湿往路内の発電前の反応ガスと前記加湿部材
との接触により前記加湿往路内の発電前の反応ガスを加
湿する燃料電池用加湿器において、反応ガスが前記加湿器に流れていない状態において、前
記加湿復路の流路断面積をＳｓとし、前記加湿往路の流
路断面積をＳｆとしたとき、ＳｓはＳｆよりも大きく設
定されていることを特徴とする燃料電池用加湿器。
【請求項２】請求項１において、前記加湿復路及び前記
加湿往路は溝状であり、前記加湿復路の溝深さをｈｓと
し、前記加湿往路の溝深さをｈｆとしたとき、ｈｓはｈ
ｆよりも大きく設定されていることを特徴とする燃料電
池用加湿器。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記加
湿復路及び前記加湿往路を互いに背向して形成する板部
材を厚み方向に複数個積層させると共に、積層方向にお
いて前記加湿復路及び前記加湿往路を交互に並設させる
と共に、積層方向に隣設する前記板部材同士で前記加湿
部材を挟むことを特徴とする燃料電池用加湿器。