JP2004093072A

JP2004093072A - 気体加湿システムにおける高分子膜の加湿方法及びその気体加湿システム

Info

Publication number: JP2004093072A
Application number: JP2002258126A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Saito; 齋藤　孝博
Original assignee: Asahi Glass Engineering Co Ltd
Current assignee: AGC Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP4027756B2

Abstract

【課題】気体加湿装置の加湿性能を低下させ製品寿命を短くする要因となり得る、被加湿流路を形成する水蒸気透過性高分子膜の膨潤収縮挙動を抑制することが可能な、水蒸気透過性高分子膜の加湿方法及び気体加湿システムを提供することにある。
【解決手段】加湿流体１６が供給される加湿流路４内に、水蒸気透過性高分子膜によって形成された被加湿流路５が、その両端部を支持部材６，７に固着支持されて架設されてなる気体加湿装置１において、上記被加湿流路５に対する被加湿ガス１４の流入出が停止し、且つ、上記加湿流路４に対する加湿流体１６の供給が停止した状態にあっても、加湿流路４から加湿流体１６を排出するための大気に連通された排出管路３５を遮断して、上記加湿流路４内に水を含む加湿流体１６を封じ込めて滞留させることにより、上記被加湿流路５を形成する水蒸気透過性高分子膜を湿潤状態に保持する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水蒸気透過性高分子膜が用いられた気体加湿装置を備え、特に固体高分子型燃料電池に適した気体加湿システムにおいて、上記水蒸気透過性高分子膜を加湿する方法、及び、その方法を実施するための気体加湿システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、種々の成分からなる混合ガスから特定の成分ガスを選択的に透過させる性質を有する高分子膜を用いたガス分離装置は、特開昭６２−０７４４３４号，特開昭６３−２２４７１４号などにより知られている。
この種のガス分離装置は、上記高分子膜からなるガス分離用の中空糸を複数本束ねて形成した糸束の両端部を、例えばエポキシ樹脂等のような耐熱性の熱硬化性樹脂で成形した樹脂壁（ポッティング材）内に埋設し固着支持させることにより糸束エレメントを形成し、この糸束エレメントをケース体内に内蔵したものであり、上記中空糸を形成する高分子膜を水蒸気透過性高分子膜とすることにより、気体加湿装置としても利用することができる。
【０００３】
ところが、上記従来のガス分離装置を気体加湿装置として利用する場合、上記中空糸の両端部が上記樹脂壁に埋設され固着支持されている一方で、上記中空糸を形成する水蒸気透過性高分子膜は、特性上、湿潤状態と乾燥状態とにおける膨潤収縮挙動が大きいため、使用を繰り返すと、中空糸がその径方向及び長手方向に湿潤膨脹と乾燥収縮とを繰り返すことにより、中空糸の端部と樹脂壁との固着部分に力が繰り返し作用し、該固着部分が剥離したり、該固着部分にて樹脂壁に微細なクラックが生じたりして、該固着部分における中空糸と樹脂壁との間のシール性が劣化してしまう虞があり、結果として、気体加湿装置が充分な加湿性能を発揮することができなくなるばかりでなく、製品寿命をも短くしてしまう虞があるという問題点があった。
特に、高分子膜の水蒸気透過性がより優れているほど、その膨潤収縮挙動が大きくなるため、上記各問題点はより深刻化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その課題は、気体加湿装置の加湿性能を低下させ製品寿命を短くする要因となり得る、被加湿流路を形成する水蒸気透過性高分子膜の膨潤収縮挙動を抑制することが可能な、気体加湿システムにおける水蒸気透過性高分子膜の加湿方法及びその気体加湿システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る気体加湿システムにおける高分子膜の加湿方法は、中空のケース体内に、加湿流体が供給される加湿流路と、水蒸気透過性高分子膜により形成されて該加湿流路内に架設された被加湿ガスを流すための被加湿流路とを備え、該被加湿流路の両端部が上記ケース体内の支持部材に固着支持されてなる気体加湿装置に、加湿源から上記加湿流路に対して加湿流体を供給するための供給管路と、該加湿流路から加湿流体を排出するための大気に連通された排出管路とを接続した気体加湿システムにおける上記高分子膜の加湿方法であって、上記被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出が停止され、且つ、上記加湿源からの上記加湿流路に対する加湿流体の供給が停止された状態においては、上記排出管路を遮断して、上記加湿流路内に加湿流体を滞留させることにより、被加湿流路を形成する上記高分子膜を湿潤状態に保つことを特徴とするものである。
【０００６】
上記加湿方法によれば、水蒸気透過性高分子膜により形成された被加湿流路を、加湿システムの稼働時のみならず、被加湿ガスの流入出が停止され、且つ、加湿流体の供給が停止された加湿システムの停止時にあっても膨潤状態に保つことができ、被加湿流路の湿潤及び乾燥に伴う径方向及び長手方向への膨潤収縮挙動を抑制することができるため、被加湿流路と支持部材との固着部分の剥離等、被加湿流路の膨潤収縮挙動に伴う不具合の発生を防ぐことができ、気体加湿装置の加湿性能が低下して製品寿命が短くなるのを防止することができる。
なお、上記加湿流体は、水を気相又は気液２相の状態で含むガスであっても良い。
【０００７】
上記高分子膜の加湿方法における気体加湿装置の具体例においては、上記被加湿流路が水蒸気透過性高分子膜からなる中空糸の糸束により形成されていると共に、上記支持部材が熱硬化性樹脂からなっており、上記中空糸の糸束の両端部が上記支持部材に埋設され、固着支持されている。また、上記水蒸気透過性高分子膜として、水蒸気選択透過性を有するフッ素系イオン交換膜を採用している。
【０００８】
なお、上記高分子膜の加湿方法において、上記被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出を再開させるにあたって、被加湿流路をエアーパージすることにより、該被加湿流路内に溜まった水分を一旦排除すると、被加湿ガスの過加湿を防止することができ、より好適である。
【０００９】
そして、上記加湿方法における気体加湿システムは、固体高分子型燃料電池の気体加湿システムとしても利用することができ、上記燃料電池のアノードに供給するための水素を含むアノードガス及び／又はカソードに供給するための酸素を含むカソードガスを、被加湿ガスとして上記被加湿流路に導入すると同時に、上記燃料電池のカソードにおいて生成された水を気相又は気液２相の状態で含むカソードオフガスを、加湿流体として上記加湿流路に供給することも可能である。
【００１０】
更に、上記高分子膜の加湿方法は、上記被加湿流路に被加湿ガスを導入する導入管路及び／又は上記被加湿流路から被加湿ガスを送り出す送出管路には、該被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出を制御するための被加湿ガス制御弁が設けられ、上記供給管路は、上記被加湿ガス制御弁によって被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出が停止された状態において、上記加湿流路に対する加湿流体の供給を停止する加湿源に接続されており、上記排出管路には、上記被加湿ガス制御弁によって被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出が停止された状態において、該排出管路を遮断するための排出制御弁が設けられている気体加湿システムによって実施することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、上記本発明に用いられる気体加湿装置１の一例を示している。図中２は中空のケース体であって、円筒形をした外筒１０と、この外筒１０の軸方向の両端部にそれぞれ螺着等の手段で取り付けられたヘッドキャップ１１，１２とにより構成されおり、その内部に、加湿流路４と、該加湿流路４内に架設され、水の透過性に優れる水蒸気透過性高分子膜により形成された被加湿流路５とを備えている。
上記一方のヘッドキャップ１１には、例えば水素を含んだガスや酸素を含んだガス等の乾燥した被加湿ガス１４を上記被加湿流路５に導入するための導入口１１ａが設けられ、他方のヘッドキャップ１２には、該被加湿流路５から加湿された被加湿ガス１４を送り出すための送出口１２ａが設けられており、また、上記外筒１０の外周には、加湿源から例えば水を気相又は気液２相の状態で含むガス等の加湿流体１６を上記加湿流路４に供給するための供給口１０ａと、該加湿流路４から該加湿流体１６を排出するための排出口１０ｂとが設けられている。
【００１２】
そして、水蒸気透過性高分子膜からなる上記被加湿流路５の両端部は、樹脂からなる支持部材６，７に密着して埋設され、固着支持されており、被加湿流路５と支持部材６，７との間は気密にシールされている。また、支持部材６，７は、上記ケース体２内において、被加湿ガス１４の上記導入口１１ａ及び送出口１２ａがそれぞれ連通された導入側空間部１７及び送出側空間部１８と、上記加湿流路４とを気密に仕切っており、上記被加湿流路５が該支持部材６，７を貫通して、その両端が上記導入側空間部１７及び送出側空間部１８に対してそれぞれ開口している。
【００１３】
更に、具体的に説明すると、上記ケース体２は、外筒１０の両端開口に対して一対のヘッドキャップ１１，１２をそれぞれ、外筒１０の両端部外周に設けられたネジに、ヘッドキャップ１１，１２の内面に設けられたネジを螺合させることにより、組み立てられている。また、上記外筒の内面両端部には、筒状のリング８，９が気密に嵌合固定されており、その外側端面がそれぞれ、上記ヘッドキャップ１１，１２の内面に設けられたパッキン１１ｂ、１２ｂに当接して、上記螺合部とケース体２内との間の気密性を保っている。
【００１４】
一方、上記被加湿流路５は、例えばフッ素系イオン交換膜等の水の透過性に優れる水蒸気透過性高分子膜からなる多数の中空糸５ａの糸束によって形成され、上記支持部材６，７は、所謂ポッティング材であって、例えばエポキシ樹脂やポリウレタン樹脂等の成形性及びシール性に優れた熱硬化性樹脂により形成されており、上記中空糸５ａの糸束の両端部が、該支持部材６，７にそれぞれ気密に埋設されて、固着支持されている。なお、上記中空糸５ａの両端部を支持部材６，７に固着するにあたっては、接着剤を用いることもできる。
そして、上記リング８，９内には、上記中空糸５ａの糸束の両端部を固着支持する支持部材６，７が気密に嵌着され、各中空糸５ａが該支持部材６，７を貫通して、その両端がヘッドキャップ１１，１２内に形成された上記導入側空間部１７及び送出側空間部１８に対してそれぞれ開口している。また、上記外筒１０内の加湿流路４内には、上記供給口１０ａから供給された加湿流体１６を、該加湿流路４内に架設され被加湿流路５を形成する中空糸５ａの糸束の長手方向に沿わせて、上記排出口１０ｂへと導くための筒状のガイド３が設けられている。
【００１５】
このような構成を有する気体加湿装置１において、上記供給口１０ａから加湿流路４に加湿流体１６を供給すると共に、上記導入口１１ａから加湿流路４内に架設された中空糸５ａの糸束からなる被加湿流路５に被加湿ガス１４を導入すると、上記被加湿ガス１４は、各中空糸５ａ内を流れて送出口１２ａから送り出され、一方、上記加湿流体１６は、上記加湿流路４中における各中空糸５ａの間を該各中空糸５ａの長手方向に沿って流れて排出口１０ｂから排出されるが、このとき該加湿流体１６の水が中空糸５ａを透過して被加湿ガス１４中に取り込まれるため、加湿された被加湿ガス１４が送出口１２ａから送り出される。なお、上記被加湿ガス１４と加湿流体１６とが中空糸５ａを介して向流的に接触するように、加湿流体１６の供給口１０ａが被加湿ガス１４の送出口１２ａ側に設けられ、加湿流体１６の排出口１５ｂは被加湿ガス１４の導入口１１ａ側に設けられている。
【００１６】
図２は、本発明に係る気体加湿システムの一実施例を示す模式図であって、上述した図１に示すような構成を有する気体加湿装置１を固体高分子型燃料電池２０に適用したものを例示している。
固体高分子型燃料電池２０は、アノード（陽極）２１及びカソード（陰極）２２からなる電極と、該電極間に介在された高分子電解質膜２３とから構成されおり、送出管路３１を通じて上記アノード２１に水素を含むアノードガスが供給され、カソードガス管路３２を通じて上記カソード２２に酸素を含むカソードガスが供給されることにより、両電極においてＰｔ等の触媒作用によって次式に示すような反応が行われる。
アノード：Ｈ_２→２Ｈ^＋＋２ｅ⁻
カソード：２Ｈ^＋＋１／２Ｏ_２＋２ｅ⁻→Ｈ_２Ｏ
すなわち、アノード２１において、水素をプロトンと電子とにする反応が行われ、該プロトンが水和状態（Ｈ^＋・ｘＨ_２Ｏ）となって上記高分子電解質膜２３を透過し、カソード２２において、該プロトンと酸素及び電子とから水を生成する反応が行われる。
【００１７】
ここで、上記高分子電解質膜２３は、例えばフッ素系イオン交換膜からなっており、湿潤状態において高いプロトン導電性を示す性質を有していることから、上記反応を連続して行わせるためには、上記アノードガス及びカソードガスを加湿することにより、該高分子電解質膜２３を湿潤状態に維持する必要性がある。
そこで、本実施例においては、上記アノードガスを導入管路３０を通じて上記気体加湿装置１に導入する一方で、上記カソード２２を加湿源として、そこで生成された水を気相又は気液２相の状態で含む上記反応後のカソードガスすなわちカソードオフガスを、供給管路３４を通じて上記気体加湿装置１に供給することにより、アノードガスを加湿してから上記送出管路３１を通じてアノード２１へと供給している。また、図示は省略するが、上記カソードガスについても、適宜の加湿手段において加湿してから上記カソードガス管路３２を通じてカソード２２へと供給している。
なお、アノードにて反応を終えたアノードガスもオフガスとしてアノードオフガス管路３３を通じて排出される。
【００１８】
具体的には、上記気体加湿装置１における被加湿流路５の導入口１１ａには、図示しないアノードガス供給源から乾燥したアノードガスを被加湿ガス１４として上記被加湿流路５に導入するための導入管路３０が接続され、一方、その送出口１２ａには、気体加湿装置１内で加湿されたアノードガスを上記燃料電池２０のアノード２１に対して送り出すための送出管路３１が接続されている。なおここでは、水素を含むアノードガスのリークを防止するため、上記被加湿流路５を形成する水蒸気透過性高分子膜として、物理的な孔が形成されていない例えばフッ素系イオン交換膜等の非多孔質高分子膜を用いている。
また、上記気体加湿装置１における加湿流路４の供給口１０ａには、カソード２２から水を含むカソードオフガスを加湿流体１６として上記加湿流路４に供給するための供給管路３４が接続され、一方、その排出口１０ｂには、気体加湿装置１内で上記アノードガスを加湿し終えたカソードオフガスを上記加湿流路４から排出するための大気に連通された排出管路３５が接続されている。
【００１９】
そして、上記導入管路３０及び送出管路３１には、気体加湿装置１の被加湿流路５に対するアノードガスの流入出を制御するための導入制御弁３０ａ及び送出制御弁３１ａがそれぞれ設けられており、これら制御弁３０ａ，３１ａの何れか一方若しくは両方を閉じることにより、被加湿流路５に対するアノードガスの流入出を停止できるようになっている。なお、被加湿流路５に対するアノードガスの流入出が停止されると、上記燃料電池２０のアノード２１に対するアノードガスの供給、及び、カソード２２における水の生成も停止されるため、カソード２２から上記加湿流路４に対する、加湿流体１６としてのカソードオフガスの供給も同時に停止されることとなる。
すなわち、上記導入制御弁３０ａ及び／又は送出制御弁３１ａによって上記被加湿流路５に対するアノードガスの流入出を停止することにより、気体加湿システムを停止することができる。
【００２０】
一方、上記供給管路３４には、上述のようにして気体加湿システムを停止させた状態において、該供給管路３４を遮断し、加湿流路４に対するガスの供給を停止させるための供給制御弁３４ａが設けられている。また、大気に連通された上記排出管路３５には、同じく気体加湿システムを停止させた状態において、該排出管路３５を遮断して上記加湿流路４を大気から遮断することにより、上記加湿流路４内に水を含んだカソードオフガスを封じ込めて滞留させるための排出制御弁３５ａが設けられている。
【００２１】
ここで、上記各制御弁３０ａ，３１ａ，３４ａ，３５ａは、全て手動で制御するものであっても良いし、図示しない制御手段により、導入制御弁３０ａ及び／又は送出制御弁３１ａが閉じられた状態を検知して、その他の制御弁（供給制御弁３４ａ，排出制御弁３５ａ）が自動的に閉じられるようにしても良い。
また、上記燃料電池２０のカソード２２に対してカソードガスを供給するカソードガス管路３２に別途制御弁を設けても良く、その制御弁を制御することにより、カソード２２に対するカソードガスの供給を制御することができるばかりでなく、気体加湿装置１に対するカソードオフガスの供給をも制御することができる。なお、上記供給制御弁３４ａに代えてカソードガス管路３２に上記制御弁を設けても良い。
【００２２】
次に、上記気体加湿システムによる、気体加湿装置１における被加湿流路５（中空糸５ａの糸束）を形成する水蒸気透過性高分子膜の加湿方法を説明する。
まず、上記気体加湿システムが稼働している状態、すなわち、上記導入制御弁３０ａ及び送出制御弁３１ａが開かれ、気体加湿装置１対してアノードガスが導入管路３０及び送出管路３１を通じて流入出している状態においては、上記燃料電池２０に加湿されたアノードガス及びカソードガスが供給され、上記反応によりカソード２２にて水が生成されていることから、上記供給制御弁３４ａ及び排出制御弁３５ａが開かれて、上記加湿源から気体加湿装置１に対して水を含むカソードオフガスが供給管路３４を通じて供給されると共に、該気体加湿装置１内で上記アノードガスを加湿し終えたカソードオフガスが、上記排出管路３５を通じて大気に放出される。したがって、上記加湿流路４内に架設された被加湿流路５を形成する水蒸気透過性高分子膜を湿潤状態に保持することができる。
【００２３】
一方、上記気体加湿システムが停止している状態、すなわち、上記導入制御弁３０ａ及び／又は送出制御弁３１ａが閉じられて気体加湿装置１対するアノードガスの流入出が停止され、且つ、加湿源としてのカソード２２での水の生成が停止されて加湿流路４に対する加湿流体１６としてのカソードオフガスの供給が停止された状態においては、上記供給制御弁３４ａを閉じて供給管路３４を遮断することにより、加湿流路４に対するガスの供給を停止させる。また同時に、上記排出制御弁３５ａを閉じて大気に連通された排出管路３５を遮断し、加湿流路４を大気から遮断することにより、水を含むカソードオフガスを該加湿流路４内に封じ込めて滞留させる。したがって、気体加湿システムの停止中であっても、加湿流路４内に残留した水が大気中に放散されてしまうことが無く、稼働中と同様、上記加湿流路４内に架設された被加湿流路５を形成する上記高分子膜を湿潤状態に保持することができる。
なお、上記被加湿流路に対する被加湿流ガスの流入出を再開させて気体加湿システムを再び稼働させるにあたっては、気体加湿システムの停止中に上記高分子膜を透過して上記被加湿流路５内に溜まった水を、該被加湿流路５をエアーパージすることにより一旦排除する。そうすることにより、アノードガスの過加湿を防止することができる。
【００２４】
このように上記本発明の実施例に係る気体加湿システムによれば、気体加湿システムの稼働中はもちろん、気体加湿システムの停止中にあっても、被加湿流路５を形成する水蒸気透過性高分子膜を乾燥させることなく湿潤状態に保持することが可能となり、該高分子膜の膨潤収縮挙動を抑制することができる。したがって、被加湿流路５すなわち中空糸５ａの両端部と支持部材６，７との固着部分が剥離したり、該固着部分にて上記支持部材６，７に微細なクラックが生じたりして、被加湿流路５の両端部と支持部材６，７との間のシール性が劣化する等、上記高分子膜の膨潤収縮挙動によって生ずる虞のある不具合を未然に防止することが可能となり、気体加湿装置１の加湿性能が低下したり製品寿命が短くなるのを防止することができる。
【００２５】
ここで本実施例においては、加湿源を構成するカソード２２にて生成された水を気相又は気液２相の状態で含むカソードオフガスを加湿流体１６として利用したが、燃料電池２０における図示しない冷却水の循環系を加湿源とし、その冷却水を加湿流体１６として上記加湿流路４に供給するようにしても良いし、専用の加湿源を別途設けても良い。
また本実施例においては、上記被加湿流路５は、水蒸気透過性高分子膜からなる中空糸５ａの糸束によって形成されているが、水蒸気透過性高分子膜を重ね合わせてその一対の端部同士を結合した積層状、或いは、それを巻回したスパイラル状等、様々な形態に形成されていても良いのはもちろんである。
また、気体加湿装置１の構造は、被加湿流路５の両端部が支持部材６，７によって固着支持されているものであれば良く、図１に示したものに限られるものではない。例えば、被加湿ガスを２種類以上とし、それに対応させて加湿流路４内に複数の被加湿流路５を架設しても良い。
更に、上記気体加湿システムは、固体高分子型燃料電池用のみならず、その他、気体の加湿を必要とする全ての装置やシステム等に適用可能であることは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
このように、本発明に係る気体加湿システムにおける高分子膜の加湿方法及びその気体加湿システムによれば、被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出が停止され、且つ、加湿源からの加湿流路に対する加湿流体の供給が停止された状態にあっても、排出管路を遮断して加湿流体を加湿流路内に滞留させ、該加湿流路内に残留した加湿流体の大気への放散を防止することにより、該被加湿流路を形成する水蒸気透過性高分子膜を乾燥させることなく湿潤状態に保持することが可能となり、該高分子膜の膨潤収縮挙動を抑制することができる。
したがって、被加湿流路の両端部と支持部材との固着部分が剥離したり、該固着部分にて上記支持部材に微細なクラックが生じたりして、被加湿流路の両端部と支持部材との間のシール性が劣化する等、上記高分子膜の膨潤収縮挙動によって生ずる虞のある不具合を未然に防止することができ、結果として、気体加湿装置の加湿性能が低下し、製品寿命が短くなるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気体加湿システムにおいて使用される気体加湿装置の一例を示している。
【図２】本発明に係る気体加湿システムの一実施例を示す模式図である。
【符号の説明】
１　　　　　気体加湿装置
２　　　　　ケース体
４　　　　　加湿流路
５　　　　　被加湿流路
５ａ　　　　中空糸
６，７　　　支持部材
１４　　　　被加湿ガス
１６　　　　加湿流体
２０　　　　固体高分子型燃料電池
２１　　　　アノード
２２　　　　カソード（加湿源）
３０　　　　導入管路
３０ａ　　　導入制御弁（被加湿ガス制御弁）
３１　　　　送出管路
３１ａ　　　送出制御弁（被加湿ガス制御弁）
３４　　　　供給管路
３４ａ　　　供給制御弁
３５　　　　排出管路
３５ａ　　　排出制御弁

Claims

中空のケース体内に、加湿流体が供給される加湿流路と、水蒸気透過性高分子膜により形成されて該加湿流路内に架設された被加湿ガスを流すための被加湿流路とを備え、該被加湿流路の両端部が上記ケース体内の支持部材に固着支持されてなる気体加湿装置に、加湿源から上記加湿流路に対して加湿流体を供給するための供給管路と、該加湿流路から加湿流体を排出するための大気に連通された排出管路とを接続した気体加湿システムにおける上記高分子膜の加湿方法であって、
上記被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出が停止され、且つ、上記加湿源からの上記加湿流路に対する加湿流体の供給が停止された状態においては、上記排出管路を遮断して、上記加湿流路内に加湿流体を滞留させることにより、被加湿流路を形成する上記高分子膜を湿潤状態に保つことを特徴とする気体加湿システムにおける高分子膜の加湿方法。
上記被加湿流路は水蒸気透過性高分子膜からなる中空糸の糸束により形成されていると共に、上記支持部材は熱硬化性樹脂からなっており、上記中空糸の糸束の両端部が上記支持部材に埋設され、固着支持されていることを特徴とする請求項１に記載の気体加湿システムにおける高分子膜の加湿方法。
上記水蒸気透過性高分子膜がフッ素系イオン交換膜であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の気体加湿システムにおける高分子膜の加湿方法。
上記被加湿流路に対する被加湿流ガスの流入出を再開させるにあたって、被加湿流路をエアーパージすることにより、該被加湿流路内に溜まった水を一旦排除することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の気体加湿システムにおける高分子膜の加湿方法。
上記加湿流体が、水を気相又は気液２相の状態で含むガスであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の気体加湿システムにおける高分子膜の加湿方法。
上記気体加湿システムが固体高分子型燃料電池用気体加湿システムであって、
上記被加湿流路に導入される被加湿ガスが、上記燃料電池のアノードに供給するための水素を含むアノードガス及び／又はカソードに供給するための酸素を含むカソードガスであり、
上記加湿流体が、上記燃料電池のカソードにおいて生成された水を含むカソードオフガスであることを特徴とする請求項５に記載の気体加湿システムおける高分子膜の加湿方法。
請求項１〜６に記載された加湿方法を実施するための気体加湿システムであって、
上記被加湿流路に被加湿ガスを導入する導入管路及び／又は上記被加湿流路から被加湿ガスを送り出す送出管路には、該被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出を制御するための被加湿ガス制御弁が設けられ、
上記供給管路は、上記被加湿ガス制御弁によって被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出が停止された状態において、上記加湿流路に対する加湿流体の供給を停止する加湿源に接続されており、
上記排出管路には、上記被加湿ガス制御弁によって被加湿流路に対する被加湿ガスの流入出が停止された状態において、該排出管路を遮断するための排出制御弁が設けられていることを特徴とする気体加湿システム。