JP2011141082A

JP2011141082A - Humidifier

Info

Publication number: JP2011141082A
Application number: JP2010002017A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Katagiri; 敏勝片桐; Takumoto Ikada; 拓素井加田; Yohei Hidaka; 洋平日高
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2011-07-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a humidifier having optimal humidification capacity with respect to a power plant while suppressing increase in manufacturing cost and improving manufacturing efficiency. <P>SOLUTION: Humidification units 41a, 41b can be stacked by interconnecting a leading-out side opening 51 of the first humidification unit 41a to an introducing side opening 55 of the second humidification unit 41b, and include a top plate 44 arranged to cover the leading-out side opening 51 of the humidification units 41a, 41b and having an off-gas leading-out part 67 opened thereon, and a bottom plate 45 arranged to cover the introducing side opening 55 and having an off-gas introduction part 64 opened thereon. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、加湿器に関するものである。 The present invention relates to a humidifier.

燃料電池車両等に搭載される燃料電池には、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟んで膜電極構造体（ＭＥＡ）を形成し、この膜電極構造体の両側に一対のセパレータを配置して平板状の単位燃料電池（以下「単位セル」という。）を構成し、この単位セルを複数枚積層して燃料電池スタックとするものが知られている。この燃料電池は、アノード電極にアノードガスとして水素が供給され、カソード電極にカソードガスとして空気が供給されることで、アノード電極で触媒反応により発生した水素イオンが電解質膜を通過してカソード電極まで移動し、カソード電極で酸素と電気化学反応を起こして発電するようになっている。 In a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle or the like, a membrane electrode structure (MEA) is formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane from both sides between an anode electrode and a cathode electrode, and a pair of membrane electrode structures (MEA) is formed on both sides of the membrane electrode structure. It is known that a flat unit fuel cell (hereinafter referred to as “unit cell”) is configured by arranging the separators, and a plurality of unit cells are stacked to form a fuel cell stack. In this fuel cell, hydrogen is supplied as anode gas to the anode electrode and air is supplied as cathode gas to the cathode electrode, so that hydrogen ions generated by the catalytic reaction at the anode electrode pass through the electrolyte membrane to the cathode electrode. It moves and generates electricity by causing an electrochemical reaction with oxygen at the cathode electrode.

上述した燃料電池では、電解質膜のイオン伝導性を良好に保持するために、電解質膜を湿潤な状態に維持する必要がある。そこで、燃料電池で発電に伴って生成される生成水（凝縮水）を利用して、燃料電池に供給されるカソードガスを予め加湿し、加湿されたカソードガスを電解質膜に供給する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。 In the fuel cell described above, it is necessary to maintain the electrolyte membrane in a wet state in order to maintain the ionic conductivity of the electrolyte membrane satisfactorily. Therefore, a configuration is known in which the cathode gas supplied to the fuel cell is pre-humidized using the generated water (condensed water) generated by the power generation in the fuel cell, and the humidified cathode gas is supplied to the electrolyte membrane. (For example, refer to Patent Document 1).

ここで、カソードガスを加湿する加湿器としては、中空糸膜を用いたものが知られている。具体的に、加湿器は、多数の中空糸膜が束ねられてなる中空糸膜束が、円筒形のハウジング内に収容されて構成されている（例えば、特許文献２参照）。そして、この加湿器では、中空糸膜束の内部と外部とにそれぞれ水分含量の異なるガスを流通させることで、水分含量の多いガス中の水分が各中空糸膜を透過して、水分含量の少ないガスへと移動するようになっている。すなわち、中空糸膜束の外部に生成水を含んだカソードオフガス（第１の流体）を流通させる一方、中空糸膜束の内部に加湿対象であるカソードガス（第２の流体）を流通させることで、燃料電池で発電に供されて湿潤になったカソードオフガスからカソードガスへと水分が移動して、カソードガスが加湿されるようになっている。 Here, as a humidifier for humidifying the cathode gas, one using a hollow fiber membrane is known. Specifically, the humidifier is configured such that a hollow fiber membrane bundle formed by bundling a large number of hollow fiber membranes is accommodated in a cylindrical housing (see, for example, Patent Document 2). And in this humidifier, by allowing the gas having different moisture contents to flow inside and outside the hollow fiber membrane bundle, moisture in the gas having a high moisture content permeates through each hollow fiber membrane, and the moisture content is reduced. It moves to less gas. That is, the cathode offgas (first fluid) containing generated water is circulated outside the hollow fiber membrane bundle, while the cathode gas (second fluid) to be humidified is circulated inside the hollow fiber membrane bundle. Thus, moisture moves from the cathode off-gas that has been wetted by power generation in the fuel cell to the cathode gas, so that the cathode gas is humidified.

また、例えば特許文献３には、直方体形状のハウジングを有する加湿器の構成が開示されている。この構成によれば、燃料電池車両等に加湿器を搭載する場合に、円筒形状のハウジングに比べて、加湿器の周囲に形成されるデッドスペースを縮小でき、スペース効率を向上できるのではないかと考えられる。 Further, for example, Patent Literature 3 discloses a configuration of a humidifier having a rectangular parallelepiped housing. According to this configuration, when a humidifier is mounted on a fuel cell vehicle or the like, the dead space formed around the humidifier can be reduced compared to a cylindrical housing, and space efficiency can be improved. Conceivable.

特開平６−１３２０３８号公報JP-A-6-132038 特開平８−２７３６８７号公報JP-A-8-273687 特開２００７−３１７４５６号公報JP 2007-317456 A

ところで、上述した加湿器は、燃料電池等のパワープラントの出力によって要求される加湿能力が異なっている。加湿器は、一般的に大型になるにつれ加湿能力が高くなるように構成されているため、燃料電池が高出力になるにつれて、加湿能力が高い大型の加湿器が必要となる。そのため、燃料電池の出力に応じて加湿器のサイズを決定する必要がある。
この場合、燃料電池の各出力に応じて異なるサイズの加湿器を製造すると、それぞれのサイズに応じてハウジングの型等を用意する必要があり、製造コストの増加及び製造効率の低下に繋がるという問題がある。 By the way, the humidifier mentioned above differs in the humidification capability requested | required by the output of power plants, such as a fuel cell. Since the humidifier is generally configured so that the humidification capacity increases as the size of the humidifier increases, a large-scale humidifier with a high humidification capacity is required as the output of the fuel cell increases. Therefore, it is necessary to determine the size of the humidifier according to the output of the fuel cell.
In this case, if a humidifier of a different size is manufactured according to each output of the fuel cell, it is necessary to prepare a housing mold or the like according to each size, which leads to an increase in manufacturing cost and a decrease in manufacturing efficiency. There is.

また、上述した加湿器においては、ハウジング内にカソードオフガスを導入する際、その圧力によって中空糸膜に撓み等が生じる。そして、中空糸膜が撓み変形することで、中空糸膜がハウジング内におけるカソードオフガスの下流側に偏ってしまい、ハウジング内において中空糸膜が存在しない空間が形成される。この空間が大きなものであると、カソードオフガスのガス流れに偏流が生じる。具体的に、ハウジングの内部に導入されたカソードオフガスがその空間を経由することで、中空糸膜をバイパスする。したがって、バイパスしたカソードオフガスは、中空糸膜にほとんど接することなくそのまま排出されてしまう。その結果、ハウジングに収容された多数の中空糸膜のうち、一部の中空糸膜しか利用されず、加湿能力の低下を招いてしまうという問題がある。
このような現象は、加湿器の大型化に伴って生じやすくなる。すなわち、加湿器のハウジングが大型化して、ハウジング内の中空糸膜束の厚みが厚くなるにつれて、中空糸膜における撓み変形量が大きくなるため、上述した空間が形成され易くなる。 In the humidifier described above, when the cathode off gas is introduced into the housing, the hollow fiber membrane is bent by the pressure. The hollow fiber membrane is deflected and deformed, so that the hollow fiber membrane is biased to the downstream side of the cathode offgas in the housing, and a space in which no hollow fiber membrane exists in the housing is formed. If this space is large, a drift occurs in the gas flow of the cathode off gas. Specifically, the cathode off gas introduced into the housing passes through the space, thereby bypassing the hollow fiber membrane. Therefore, the bypassed cathode off gas is discharged as it is with little contact with the hollow fiber membrane. As a result, among the many hollow fiber membranes accommodated in the housing, only a part of the hollow fiber membranes is used, and there is a problem that the humidification ability is lowered.
Such a phenomenon is likely to occur as the humidifier becomes larger. That is, as the housing of the humidifier increases in size and the thickness of the hollow fiber membrane bundle in the housing increases, the amount of bending deformation in the hollow fiber membrane increases, so that the above-described space is easily formed.

そこで本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、製造コストの増加抑制及び、製造効率の向上を図った上で、パワープラントの出力に対して最適な加湿能力を有する加湿器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is a humidifier having an optimum humidifying capacity with respect to the output of a power plant after suppressing an increase in manufacturing cost and improving manufacturing efficiency. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の加湿器は、複数の中空糸膜（例えば、実施形態における中空糸膜４８）を束ねた中空糸膜束と、前記中空糸膜束を収納し、前記中空糸膜束の延在方向に沿って配置された一対の側板（例えば、実施形態における側板５３）と、前記一対の側板における前記延在方向の両端部に設けられ、前記複数の中空糸膜を支持しつつ、前記側板に支持される一対のポッティング部（例えば、実施形態におけるポッティング部５４ａ，５４ｂ）と、前記側板と前記ポッティング部とで形成された枠体（例えば、実施形態における枠体４６）と、前記枠体の一方側の開口部（例えば、実施形態における導出側開口部５１）を覆うように配置された通気性多孔体（例えば、実施形態における支持体５２）と、を有する加湿ユニット（例えば、実施形態における加湿ユニット４１）を備え、前記加湿ユニットでは、前記中空糸膜の外側に第１の流体を流し、前記中空糸膜の内側に第２の流体を流し、前記中空糸膜を介して前記第１の流体と前記第２の流体との間で水分を移動させ、前記加湿ユニットは、第１の前記加湿ユニットにおける前記一方側の開口部と、第２の前記加湿ユニットにおける他方側の前記開口部（例えば、実施形態における導入側開口部５５）とを繋ぎ合わせることで、積層可能とされ、複数の前記加湿ユニットの積層体または単数の前記加湿ユニットにおける前記一方側の開口部を覆うって配置されるとともに、前記第１の流体の導出部が開設された第１の蓋板（例えば、実施形態における天板４４）と、前記他方側の開口部を覆って配置されるとともに、前記第１の流体の導入部が開設された第２の蓋板（例えば、実施形態における底板４５）と、を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a humidifier according to the present invention stores a hollow fiber membrane bundle in which a plurality of hollow fiber membranes (for example, the hollow fiber membrane 48 in the embodiment) are bundled, and the hollow fiber membrane bundle, A pair of side plates (for example, the side plate 53 in the embodiment) disposed along the extending direction of the hollow fiber membrane bundle, and the plurality of hollow fiber membranes provided at both ends of the pair of side plates in the extending direction. A frame body (for example, a frame body in the embodiment) formed by a pair of potting portions (for example, the potting portions 54a and 54b in the embodiment) supported by the side plate and the side plate and the potting portion. 46) and a breathable porous body (for example, the support body 52 in the embodiment) disposed so as to cover the opening on one side of the frame (for example, the outlet-side opening 51 in the embodiment). Humidification (For example, the humidifying unit 41 in the embodiment), and in the humidifying unit, the first fluid is allowed to flow outside the hollow fiber membrane, the second fluid is allowed to flow inside the hollow fiber membrane, and the hollow Moisture is transferred between the first fluid and the second fluid via a thread membrane, and the humidifying unit includes an opening on the one side of the first humidifying unit, and a second humidifying device. The other side opening of the unit (for example, the introduction side opening 55 in the embodiment) is connected to enable stacking, and the one side of the stack of the plurality of humidification units or the single humidification unit. The first cover plate (for example, the top plate 44 in the embodiment) in which the first fluid lead-out portion is opened and the other side opening portion are covered. Placed Together, characterized in that it comprises a second cover plate which introduction of the first fluid has been opened (e.g., the bottom plate 45 in the embodiment), the.

この構成によれば、第１の加湿ユニットの一方側の開口部と、第２の加湿ユニットの他方側の開口部とを繋ぎ合わせて積層可能に構成された単数または複数の加湿ユニットを、第１の蓋板及び第２の蓋板により挟持することで、１つの加湿器を作成することができる。
この場合、加湿ユニットの積層数を調整することで、加湿器のサイズを容易に変更して、加湿器の加湿能力を調整することができる。すなわち、燃料電池システム等、パワープラントの出力に応じた加湿能力を有する加湿器を、加湿ユニットの積層数を調整するだけで容易に提供することができる。これにより、従来のようにパワープラントの出力に応じた加湿器のハウジング等をそれぞれ異なる金型等で作成する場合に比べて、製造コストの低下及び製造効率の向上を図った上で、パワープラントの出力に対して最適な加湿能力を有する加湿器を提供することができる。
しかも、本発明の構成によれば、第１の流体の導出部側の開口部を覆うように通気性多孔体が配置されているため、第１流体の流れを阻害することなく、中空糸膜の撓み変形を抑制することができる。すなわち、中空糸膜が第１の流体の流れにより導出部側に向けて押し上げられて撓み変形した場合に、中空糸膜の外周面が通気性多孔体に接触することで、中空糸膜の撓み変形量を加湿ユニット内で規制することができる。その結果、加湿ユニット内において第１の流体がバイパスするような大きな空間が形成されるのを抑制し、第１の流体全体が各中空糸膜の外周面に倣って流通し易くなるため、加湿能力の低下を抑制することができる。 According to this configuration, the one or more humidifying units configured so as to be able to be stacked by joining the opening on one side of the first humidifying unit and the opening on the other side of the second humidifying unit are provided. One humidifier can be created by sandwiching between one lid plate and the second lid plate.
In this case, it is possible to easily change the size of the humidifier and adjust the humidifying capacity of the humidifier by adjusting the number of the humidifying units stacked. That is, it is possible to easily provide a humidifier having a humidifying capacity corresponding to the output of the power plant, such as a fuel cell system, only by adjusting the number of stacked humidifying units. As a result, compared with the conventional case where the humidifier housing and the like corresponding to the output of the power plant are made with different molds, etc., the manufacturing cost is reduced and the manufacturing efficiency is improved. Therefore, it is possible to provide a humidifier having an optimum humidifying capacity for the output of
Moreover, according to the configuration of the present invention, since the air-permeable porous body is disposed so as to cover the opening on the first fluid outlet portion side, the hollow fiber membrane can be obtained without hindering the flow of the first fluid. Can be suppressed. That is, when the hollow fiber membrane is pushed up toward the outlet portion by the flow of the first fluid and is deformed by bending, the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane comes into contact with the breathable porous body, so that the hollow fiber membrane is bent. The amount of deformation can be regulated within the humidification unit. As a result, the formation of a large space that bypasses the first fluid in the humidification unit is suppressed, and the entire first fluid can easily flow along the outer peripheral surface of each hollow fiber membrane. A decrease in ability can be suppressed.

また、前記積層体における隣接する前記加湿ユニット間には、外部との気密を保つシール層（例えば、実施形態におけるガスケット６１）が介在していることを特徴とする。
この構成によれば、複数の加湿ユニットを積層して加湿器を構成しており、各加湿ユニット間にシール層が介在しているため、各加湿ユニット間の気密を維持することができる。
そして、複数の加湿ユニットを積層した場合、単数の場合に比べて高い加湿能力を有する加湿器を提供することは勿論のこと、加湿器内の加湿ユニット間を仕切るよう上述した通気性多孔体がそれぞれ配置されることで、加湿器自体が大型化したとしても、各加湿ユニット単位で中空糸膜の撓み変形を抑制することができる。そのため、加湿器の大型化に伴って、第１の流体がバイパスする空間が形成され易くなるのを防止できる。その結果、加湿能力の低下を抑制することができる。 In addition, a sealing layer (for example, the gasket 61 in the embodiment) that maintains airtightness with the outside is interposed between the humidifying units adjacent to each other in the laminate.
According to this configuration, the humidifier is configured by laminating a plurality of humidifying units, and since the seal layer is interposed between the humidifying units, airtightness between the humidifying units can be maintained.
And when a plurality of humidification units are stacked, the air-permeable porous body described above is provided to partition the humidification units in the humidifier as well as to provide a humidifier having a higher humidification capacity than a single humidifier unit. By arranging each, even if the humidifier itself is enlarged, it is possible to suppress the bending deformation of the hollow fiber membrane in each humidifying unit. Therefore, it can prevent that the space which a 1st fluid bypasses is easily formed with the enlargement of a humidifier. As a result, it is possible to suppress a decrease in humidification capacity.

また、前記加湿ユニットの一端側の前記ポッティング部と、隣接する前記加湿ユニットの一端側のポッティング部とに架け渡され、前記２つのポッティング部間に形成される隙間をシールする面シール（例えば、実施形態におけるシール材７４）を有することを特徴とする。
この構成によれば、各加湿ユニットのポッティング部間を架け渡すように面シールを配置することで、第２の流体がポッティング部間の隙間から加湿器外部に流出することを防ぐことができる。 Further, a face seal (for example, for sealing a gap formed between the two potting portions, spanning between the potting portion on one end side of the humidifying unit and the potting portion on one end side of the adjacent humidifying unit. It has the sealing material 74) in the embodiment.
According to this configuration, it is possible to prevent the second fluid from flowing out of the humidifier from the gap between the potting portions by arranging the face seal so as to bridge between the potting portions of each humidifying unit.

本発明によれば、製造コストの低下及び製造効率の向上を図った上で、パワープラントの出力に対して最適な加湿能力を有する加湿器を提供することができる。
また、加湿ユニット内において第１の流体がバイパスするような大きな空間が形成されるのを抑制し、第１の流体全体が各中空糸膜の外周面に倣って流通し易くなるため、加湿能力の低下を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, after aiming at the fall of manufacturing cost and the improvement of manufacturing efficiency, the humidifier which has the optimal humidification capability with respect to the output of a power plant can be provided.
In addition, it is possible to suppress the formation of a large space that bypasses the first fluid in the humidification unit and to facilitate the circulation of the entire first fluid along the outer peripheral surface of each hollow fiber membrane. Can be suppressed.

実施形態における燃料電池システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system in an embodiment. 加湿器の斜視図である。It is a perspective view of a humidifier. 加湿器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a humidifier. 図２のＡ−Ａ線に相当する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to the line AA in FIG. 2. 加湿器及びその周辺の構造を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating a humidifier and the surrounding structure. カソードオフガスの流通経路を説明するための加湿器の断面図である。It is sectional drawing of the humidifier for demonstrating the distribution | circulation path | route of cathode off gas. 加湿器の他の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other structure of a humidifier. 加湿器の他の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the other structure of a humidifier.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
（燃料電池システム）
図１は第１実施形態における燃料電池システムの概略構成図である。
図１に示すように、燃料電池システム１は、燃料電池スタック１１（以下、燃料電池１１という）と、燃料電池１１にカソードガスであるエアを供給するためのカソードガス供給手段１２と、アノードガスである水素を供給するためのアノードガス供給手段１３と、燃料電池１１に供給されるカソードガスを加湿するための加湿器１４とを主に備えている。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Fuel cell system)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, a fuel cell system 1 includes a fuel cell stack 11 (hereinafter referred to as a fuel cell 11), cathode gas supply means 12 for supplying air as cathode gas to the fuel cell 11, anode gas An anode gas supply means 13 for supplying hydrogen and a humidifier 14 for humidifying the cathode gas supplied to the fuel cell 11 are mainly provided.

燃料電池１１は、アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電を行うものであって、電解質膜を備え、この電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成されたセルが複数積層されたスタックとして構成されている。そして、アノード電極にはアノードガスが、カソード電極にはカソードガスがそれぞれ供給されることで、アノード電極で触媒反応により発生した水素イオンが電解質を透過してカソード電極に移動し、カソード電極で酸素と電気化学反応して発電するようになっている。 The fuel cell 11 generates power by an electrochemical reaction between an anode gas and a cathode gas, and includes an electrolyte membrane, and a plurality of cells formed by sandwiching the electrolyte membrane from both sides with an anode electrode and a cathode electrode. It is configured as a stacked stack. Then, the anode gas is supplied to the anode electrode and the cathode gas is supplied to the cathode electrode, so that hydrogen ions generated by the catalytic reaction at the anode electrode permeate the electrolyte and move to the cathode electrode, and oxygen flows at the cathode electrode. It is designed to generate electricity through an electrochemical reaction.

アノードガス供給手段１３は、アノードガスである水素ガスが貯留され、燃料電池１１に向けて水素ガスを供給する水素タンク１０を備えている。この水素タンク１０は、アノードガス供給流路２１を介して、燃料電池１１の導入側に接続されている。アノードガス供給流路２１における水素タンク１０と燃料電池１１との間には、アノードガスを所定圧力に減圧する減圧弁２４と、燃料電池１１で発電に供されたアノードガス（以下、アノードオフガスという）をアノードガス供給流路２１に再び合流させるエゼクタ２７とが設けられている。 The anode gas supply means 13 includes a hydrogen tank 10 that stores hydrogen gas as anode gas and supplies hydrogen gas toward the fuel cell 11. The hydrogen tank 10 is connected to the introduction side of the fuel cell 11 via the anode gas supply channel 21. Between the hydrogen tank 10 and the fuel cell 11 in the anode gas supply passage 21, a pressure reducing valve 24 for reducing the anode gas to a predetermined pressure, and an anode gas (hereinafter referred to as anode off-gas) used for power generation by the fuel cell 11. And an ejector 27 that joins the anode gas supply channel 21 again.

一方、燃料電池１１におけるアノードガスの排出側には、アノードオフガスが流通するアノードガス排出流路２２が接続されている。アノードガス排出流路２２には、燃料電池１１から排出される凝縮水が収容されるキャッチタンク２３（Ｃ／Ｔ）が接続されている。キャッチタンク２３の排出側には、アノードオフガス循環流路２５が接続されており、燃料電池１１において消費されなかった未反応のアノードガスは、アノードオフガス循環流路２５を通ってエゼクタ２７に吸引され、再び燃料電池１１のアノードガス供給流路２１に供給される。
また、アノードガス排出流路２２には水素排出弁２６が接続されている。水素排出弁２６は、アノードガス供給手段１３及び燃料電池１１内を循環するアノードガス中の不純物（水分や窒素等）の濃度が高くなったとき等、必要に応じて開いてアノードオフガスを排出するものである。 On the other hand, an anode gas discharge passage 22 through which anode off gas flows is connected to the anode gas discharge side of the fuel cell 11. A catch tank 23 (C / T) in which condensed water discharged from the fuel cell 11 is accommodated is connected to the anode gas discharge channel 22. An anode off-gas circulation passage 25 is connected to the discharge side of the catch tank 23, and unreacted anode gas that has not been consumed in the fuel cell 11 is sucked into the ejector 27 through the anode off-gas circulation passage 25. Then, it is supplied again to the anode gas supply channel 21 of the fuel cell 11.
A hydrogen discharge valve 26 is connected to the anode gas discharge channel 22. The hydrogen discharge valve 26 is opened as necessary to discharge the anode off-gas when the concentration of impurities (water, nitrogen, etc.) in the anode gas circulating in the anode gas supply means 13 and the fuel cell 11 becomes high. Is.

カソードガス供給手段１２は、カソードガスが流通するカソードガス供給流路３１を備えている。このカソードガス供給流路３１には図示しないカソードガスの供給源から供給される、あるいは大気から吸い込まれてくるカソードガスを、所定圧力に加圧して燃料電池１１に向けて送出するエアポンプ３２（Ａ／Ｐ）が接続されている。そして、カソードガス供給流路３１は、加湿器（ＨＵＭ）１４を介して燃料電池１１の導入側に接続されている。一方、燃料電池１１の排出側には、燃料電池１１で発電に供されたカソードオフガスや、発電時に燃料電池１１で生成された凝縮水が流通するカソードガス排出流路３４が接続されている。カソードガス排出流路３４を流通するカソードオフガスは、加湿器１４を流通した後に燃料電池システム１の外部に向けて排出される。なお、図示しないが、カソードオフガス排出流路３４には、カソード電極の内圧を調整するための背圧弁が介装されている。 The cathode gas supply means 12 includes a cathode gas supply channel 31 through which the cathode gas flows. The cathode gas supply channel 31 is supplied with a cathode gas supply source (not shown), or the cathode gas sucked from the atmosphere is pressurized to a predetermined pressure and sent to the fuel cell 11 (A / P) is connected. The cathode gas supply channel 31 is connected to the introduction side of the fuel cell 11 via a humidifier (HUM) 14. On the other hand, on the discharge side of the fuel cell 11, a cathode gas discharge passage 34 through which the cathode off gas used for power generation in the fuel cell 11 and condensed water generated in the fuel cell 11 during power generation flows is connected. The cathode off-gas flowing through the cathode gas discharge channel 34 is discharged toward the outside of the fuel cell system 1 after flowing through the humidifier 14. Although not shown, the cathode offgas discharge channel 34 is provided with a back pressure valve for adjusting the internal pressure of the cathode electrode.

（加湿器）
図２は加湿器の斜視図であり、図３は加湿器の分解斜視図である。
図２，図３に示すように、本実施形態の加湿器１４は、複数の加湿ユニット（第１ユニット４１ａ及び第２ユニット４１ｂ）が積層された積層ユニット（積層体）４３と、積層ユニット４３を積層方向両側から挟持するように配置された天板４４及び底板４５とを備えている。 (humidifier)
FIG. 2 is a perspective view of the humidifier, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the humidifier.
As shown in FIGS. 2 and 3, the humidifier 14 of the present embodiment includes a laminated unit (laminated body) 43 in which a plurality of humidifying units (first unit 41 a and second unit 41 b) are laminated, and a laminated unit 43. The top plate 44 and the bottom plate 45 are arranged so as to be sandwiched from both sides in the stacking direction.

まず、加湿ユニット４１ａ，４１ｂについて説明する。なお、各ユニット４１ａ，４１ｂはともに同一の構成であるため、各ユニット４１ａ，４１ｂを区別する必要がない時は、まとめて加湿ユニット４１として説明する。
加湿ユニット４１は、矩形枠型の枠体４６と、枠体４６内に収納され、多数の中空糸膜４８を束ねてなる中空糸膜束４９と、枠体４６の高さ方向（中空糸膜４８の延在方向に直交する方向）における一方側の開口部（以下、導出側開口部５１という）を覆って配置された支持体５２とを備えている。 First, the humidification units 41a and 41b will be described. In addition, since each unit 41a, 41b is the same structure, when it is not necessary to distinguish each unit 41a, 41b, it demonstrates as the humidification unit 41 collectively.
The humidifying unit 41 includes a rectangular frame type frame body 46, a hollow fiber membrane bundle 49 that is housed in the frame body 46 and bundles a number of hollow fiber membranes 48, and a height direction of the frame body 46 (hollow fiber membranes). And a support body 52 disposed so as to cover an opening on one side (hereinafter, referred to as a lead-out opening 51) in a direction orthogonal to the extending direction of 48.

中空糸膜４８は、例えばペルフルオロスルホン酸ポリマー等からなり、その内側と外側にそれぞれ水分含量の異なる流体を供給すると、水分含量の多い流体中の水分が中空糸膜４８を透過して水分含量の少ない流体へと移動する性質を有する。すなわち、本実施形態では、中空糸膜４８の内部にカソードガス（第２の流体）が流通し、外部（枠体４６内）に凝縮水を含んだカソードオフガス（第１の流体）が流通することで、燃料電池１１で発電に供されて湿潤になったカソードオフガスからカソードガスへと水分が移動するようになっている。これにより、燃料電池１１に供給する前段で予めカソードガスを加湿することができる。 The hollow fiber membrane 48 is made of, for example, a perfluorosulfonic acid polymer or the like. When fluids having different moisture contents are supplied to the inside and the outside of the hollow fiber membrane 48, moisture in the fluid having a high moisture content passes through the hollow fiber membrane 48 and has a moisture content. It has the property of moving to less fluid. That is, in this embodiment, the cathode gas (second fluid) circulates inside the hollow fiber membrane 48, and the cathode offgas (first fluid) containing condensed water circulates outside (in the frame 46). As a result, moisture moves from the cathode off-gas that has been wetted by the power generation in the fuel cell 11 to the cathode gas. As a result, the cathode gas can be humidified in advance before the fuel cell 11 is supplied.

枠体４６は、中空糸膜４８の延在方向に沿って配置された一対の側板５３と、一対の側板５３における中空糸膜４８の延在方向に沿う両端部において、一対の側板５３間を架け渡すように配置された一対のポッティング部（第１ポッティング部５４ａ，及び第２ポッティング部５４ｂ）とを備え、高さ方向における両側が開放されてなる矩形枠型の部材である。 The frame body 46 has a pair of side plates 53 arranged along the extending direction of the hollow fiber membrane 48, and a pair of side plates 53 at both ends of the pair of side plates 53 along the extending direction of the hollow fiber membrane 48. It is a rectangular frame-shaped member that includes a pair of potting parts (a first potting part 54a and a second potting part 54b) arranged so as to be bridged and is open on both sides in the height direction.

側板５３は、金属等からなる側面視（側板５３の厚さ方向から見て）長方形状の板材であり、その長手方向を中空糸膜４８の延在方向に一致させた状態で配置されている。各側板５３は、側板５３の厚さ方向に沿って間隔を空けた状態で互いに平行に配置されており、これら側板５３の間に多数の中空糸膜４８が側板５３の厚さ方向及び高さ方向に沿って互いに平行に配列されている。 The side plate 53 is a rectangular plate material made of metal or the like as viewed from the side (viewed from the thickness direction of the side plate 53), and is arranged in a state in which the longitudinal direction thereof coincides with the extending direction of the hollow fiber membrane 48. . The side plates 53 are arranged in parallel with each other at intervals along the thickness direction of the side plates 53, and a number of hollow fiber membranes 48 are interposed between the side plates 53 in the thickness direction and height of the side plates 53. They are arranged parallel to each other along the direction.

各ポッティング部５４ａ，５４ｂは、樹脂材料等により構成され、多数の中空糸膜４８をまとめて結束するものであり、中空糸膜４８の延在方向に沿う両端部において、一対の側板５３間を埋めるようにそれぞれ配置されている。すなわち、ポッティング部５４ａ，５４ｂによって、各中空糸膜４８の外周面間、各中空糸膜４８の外周面と各側板５３の内壁面との間が閉塞されている。本実施形態のポッティング部５４ａ，５４ｂは、その長手方向を側板５３の厚さ方向に一致させた状態で延在する板状に形成されており、その内部に多数の中空糸膜４８が保持されている。すなわち、多数の中空糸膜４８は、延在方向両端部が束ねられた状態で一対のポッティング部５４ａ，５４ｂ間で架け渡されている。そして、ポッティング部５４ａ，５４ｂの長手方向両端部は、側板５３の内壁面に接合されている。これにより、加湿ユニット４１の枠体４６が構成されるとともに、枠体４６で囲まれた内側領域に中空糸膜束４９が収納されている。 Each potting part 54a, 54b is made of a resin material or the like, and binds a large number of hollow fiber membranes 48 together. At both ends along the extending direction of the hollow fiber membranes 48, a space between the pair of side plates 53 is provided. Each is arranged to fill. That is, the potting portions 54 a and 54 b block the space between the outer peripheral surfaces of the hollow fiber membranes 48 and the space between the outer peripheral surface of the hollow fiber membranes 48 and the inner wall surfaces of the side plates 53. The potting portions 54a and 54b of the present embodiment are formed in a plate shape extending in a state where the longitudinal direction thereof coincides with the thickness direction of the side plate 53, and a plurality of hollow fiber membranes 48 are held therein. ing. That is, many hollow fiber membranes 48 are spanned between a pair of potting parts 54a and 54b in a state where both ends in the extending direction are bundled. The both ends in the longitudinal direction of the potting parts 54 a and 54 b are joined to the inner wall surface of the side plate 53. Thus, the frame body 46 of the humidifying unit 41 is configured, and the hollow fiber membrane bundle 49 is housed in the inner region surrounded by the frame body 46.

なお、加湿ユニット４１では、中空糸膜束４９、側板５３、及びポッティング部５４ａ，５４ｂの端面が面一に構成されている。そして、多数の中空糸膜４８の延在方向両端部は、ポッティング部５４ａ，５４ｂの端面において加湿器１４の外部に向けて開口している。すなわち、加湿ユニット４１におけるポッティング部５４ａの端面が、中空糸膜４８内にカソードガスを導入するためのカソードガス導入部５７、ポッティング部５４ｂの端面が中空糸膜４８内を流通したカソードガスが導出されるカソードガス導出部５８を構成している。 In the humidification unit 41, the end surfaces of the hollow fiber membrane bundle 49, the side plate 53, and the potting portions 54a and 54b are configured to be flush with each other. And the both ends of the extending direction of many hollow fiber membranes 48 are opened toward the outside of the humidifier 14 at the end faces of the potting portions 54a and 54b. That is, the end surface of the potting portion 54a in the humidifying unit 41 is the cathode gas introduction portion 57 for introducing the cathode gas into the hollow fiber membrane 48, and the cathode gas having the end surface of the potting portion 54b flowing through the hollow fiber membrane 48 is led out. The cathode gas deriving unit 58 is configured.

一方、上述したように枠体４６の高さ方向両端側は開放されている。そして、本実施形態の加湿ユニット４１では、枠体４６の高さ方向他方側の開口部（以下、導入側開口部５５という）から一方側の開口部（導出側開口部５１）に向かって枠体４６内を横切るようにカソードオフガスが流通するようになっている。 On the other hand, as described above, both ends of the frame body 46 in the height direction are open. In the humidifying unit 41 of the present embodiment, the frame is directed from the opening on the other side in the height direction of the frame body 46 (hereinafter referred to as the introduction side opening 55) toward the one side opening (the outlet side opening 51). Cathode off-gas flows through the body 46.

ここで、上述した支持体５２は、加湿ユニット４１におけるカソードオフガスの導出側、すなわち枠体４６の導出側開口部５１を覆って配置されている。この支持体５２は、樹脂製ネットや、金属製ネット、パンチングメタル、不織布等、ガス透過性に優れたシート状の多孔部材であり、その周縁部が導出側開口部５１の開口縁（端面）に支持されている。支持体５２は、カソードオフガスの圧力によって中空糸膜４８に撓み等が生じた場合に、中空糸膜４８が支持体５２に当接することで、中空糸膜４８の撓み変形を規制するものである。 Here, the support body 52 described above is disposed so as to cover the cathode off-gas outlet side of the humidifying unit 41, that is, the outlet-side opening 51 of the frame body 46. The support 52 is a sheet-like porous member having excellent gas permeability, such as a resin net, a metal net, a punching metal, a non-woven fabric, and the peripheral edge thereof is an opening edge (end face) of the outlet side opening 51. It is supported by. The support 52 regulates the deformation of the hollow fiber membrane 48 when the hollow fiber membrane 48 abuts against the support 52 when the hollow fiber membrane 48 is bent due to the pressure of the cathode off gas. .

このような加湿ユニット４１は、第１ユニット４１ａの枠体４６の導出側開口部５１の端面と、第２ユニット４１ｂの導入側開口部５５の端面とを突き合わせて積層された積層ユニット４３を構成している。なお、本実施形態において、加湿ユニット４１の積層方向は重力方向に一致させている。すなわち、カソードオフガスは重力方向下方から上方に向かって加湿器１４内を流通する一方、カソードガスは中空糸膜４８内を水平方向に沿って流通している。 Such a humidifying unit 41 constitutes a laminated unit 43 in which the end face of the outlet side opening 51 of the frame body 46 of the first unit 41a and the end face of the inlet side opening 55 of the second unit 41b are laminated. is doing. In the present embodiment, the stacking direction of the humidifying unit 41 is matched with the direction of gravity. That is, the cathode off-gas flows in the humidifier 14 from the lower side to the upper side in the direction of gravity, while the cathode gas flows in the hollow fiber membrane 48 along the horizontal direction.

図４は、図２のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
ここで、図２〜図４に示すように、隣接する各ユニット４１ａ，４１ｂ間には、各ユニット４１ａ，４１ｂ間の気密を維持するためのガスケット６１が挟持されている。ガスケット６１は、平面視（枠体４６の高さ方向）における外形が支持体５２の外形よりも大きく、かつ枠体４６の外形よりも小さく形成された弾性体等からなる矩形枠状の部材である。そして、ガスケット６１は、第１ユニット４１ａの導出側開口部５１の端面と、第２ユニット４１ｂの導入側開口部５５の端面との間に配置されている。具体的に、ガスケット６１の内周側は、支持体５２の外周縁に重なるように配置されており、支持体５２と第２ユニット４１ｂにおける導入側開口部５５の端面との間でガスケット６１が挟持されている。一方、ガスケット６１の外周側は、支持体５２の外周縁の形状に倣って弾性変形することで、第１ユニット４１ａの導出側開口部５１の端面に馴染むようになっている。これにより、各ユニット４１ａ、４１ｂ間の気密を維持して、各ユニット４１ａ，４１ｂ間の気密を維持することができる。 4 is a cross-sectional view corresponding to the line AA of FIG.
Here, as shown in FIGS. 2 to 4, a gasket 61 is held between the adjacent units 41 a and 41 b to maintain the airtightness between the units 41 a and 41 b. The gasket 61 is a rectangular frame-shaped member made of an elastic body or the like having an outer shape in plan view (in the height direction of the frame body 46) larger than the outer shape of the support body 52 and smaller than the outer shape of the frame body 46. is there. The gasket 61 is disposed between the end surface of the outlet side opening 51 of the first unit 41a and the end surface of the introduction side opening 55 of the second unit 41b. Specifically, the inner peripheral side of the gasket 61 is disposed so as to overlap the outer peripheral edge of the support body 52, and the gasket 61 is interposed between the support body 52 and the end surface of the introduction side opening 55 in the second unit 41b. It is pinched. On the other hand, the outer peripheral side of the gasket 61 is elastically deformed following the shape of the outer peripheral edge of the support body 52, so that it fits into the end surface of the outlet side opening 51 of the first unit 41a. Thereby, the airtightness between each unit 41a, 41b can be maintained, and the airtightness between each unit 41a, 41b can be maintained.

そして、図２に示すように、積層ユニット４３は、積層方向両端側で蓋板である底板４５及び天板４４により挟持されている。
底板４５は、第１ユニット４１ａの枠体４６の平面視における外形と同等に形成された平面視矩形状の板材であり、第１ユニット４１ａの導入側開口部５５との間にガスケット６２を挟んだ状態で、第１ユニット４１ａの導入側開口部５５を覆って配置されている。また、底板４５の長手方向一端側には、厚さ方向に沿って貫通するオフガス導入部６４が形成されている。このオフガス導入部６４は、その長手方向が底板４５の短手方向に一致するように形成された矩形状の長孔であり、このオフガス導入部６４を通って加湿器１４（枠体４６）内にカソードオフガスが導入されるようになっている。さらに、底板４５の長手方向に沿う両側面には、それぞれ複数の取付片６５が形成されている。これら取付片６５には、厚さ方向に沿って雌ネジ孔６６が形成されている。 As shown in FIG. 2, the stacking unit 43 is sandwiched between a bottom plate 45 and a top plate 44 that are lid plates at both ends in the stacking direction.
The bottom plate 45 is a plate member having a rectangular shape in plan view and formed in the same shape as the outer shape of the frame body 46 of the first unit 41a in plan view, and the gasket 62 is sandwiched between the introduction side opening 55 of the first unit 41a. In this state, it is arranged so as to cover the introduction side opening 55 of the first unit 41a. Further, an off-gas introduction portion 64 that penetrates along the thickness direction is formed on one end side in the longitudinal direction of the bottom plate 45. The off-gas introduction part 64 is a rectangular long hole formed so that the longitudinal direction thereof coincides with the short direction of the bottom plate 45, and passes through the off-gas introduction part 64 in the humidifier 14 (frame body 46). Cathode off-gas is introduced into this. Further, a plurality of attachment pieces 65 are formed on both side surfaces along the longitudinal direction of the bottom plate 45. Female threaded holes 66 are formed in the mounting pieces 65 along the thickness direction.

一方、天板４４は、底板４５と同形状に形成された平面視矩形状の板材であり、第２ユニット４１ｂの導出側開口部５１との間にガスケット６３を挟んだ状態で、第２ユニット４１ｂの導出側開口部５１を覆って配置されている。また、天板４４の長手方向他端側には、厚さ方向に沿って貫通するオフガス導出部６７が形成されている。このオフガス導出部６７は、その長手方向が底板４５の短手方向に一致するように形成された矩形状の長孔であり、加湿器１４内を流通したオフガスは、オフガス導出部６７を通って加湿器１４外に排出されるようになっている。なお、本実施形態では、オフガス導入部６４及びオフガス導出部６７が、枠体４６の高さ方向両端側で、かつ中空糸膜４８の延在方向両端側に配置されている。すなわち、オフガス導入部６４及びオフガス導出部６７は、加湿器１４内において、最も離間するように配置されている。なお、ガスケット６２，６３は、上述したガスケット６１と同様のものを用いることが可能である。また、オフガス導入部６４及びオフガス導出部６７は、長孔に限られず、丸孔や複数の孔により構成しても構わない。 On the other hand, the top plate 44 is a plate member having a rectangular shape in plan view formed in the same shape as the bottom plate 45, and the second unit 41b with the gasket 63 sandwiched between the second unit 41b and the outlet side opening 51. It is arranged so as to cover the outlet side opening 51 of 41b. Further, an off-gas outlet 67 that penetrates along the thickness direction is formed on the other end in the longitudinal direction of the top plate 44. The off-gas deriving portion 67 is a rectangular long hole formed so that the longitudinal direction thereof coincides with the short direction of the bottom plate 45, and the off-gas flowing through the humidifier 14 passes through the off-gas deriving portion 67. It is discharged out of the humidifier 14. In the present embodiment, the off-gas introduction part 64 and the off-gas lead-out part 67 are disposed on both ends in the height direction of the frame 46 and on both ends in the extending direction of the hollow fiber membrane 48. That is, the off-gas introduction part 64 and the off-gas lead-out part 67 are arranged in the humidifier 14 so as to be farthest apart. The gaskets 62 and 63 can be the same as the gasket 61 described above. Further, the off-gas introduction part 64 and the off-gas lead-out part 67 are not limited to long holes, and may be constituted by round holes or a plurality of holes.

また、天板４４の長手方向に沿う両側面には、それぞれ複数の取付片６９が形成されている。これら取付片６９は、底板４５の取付片６５と平面視で重なるように配置されており、厚さ方向に沿って貫通孔７０が形成されている。そして、各取付片６９の貫通孔７０には、それぞれボルト７１が挿通され、これらボルト７１が底板４５の取付片６５に形成された雌ネジ孔６６内に螺入されている。これにより、積層ユニット４３が、底板４５及び天板４４により挟持される。 A plurality of attachment pieces 69 are formed on both side surfaces along the longitudinal direction of the top plate 44. These attachment pieces 69 are arranged so as to overlap with the attachment pieces 65 of the bottom plate 45 in a plan view, and a through hole 70 is formed along the thickness direction. Bolts 71 are respectively inserted into the through holes 70 of the attachment pieces 69, and these bolts 71 are screwed into female screw holes 66 formed in the attachment pieces 65 of the bottom plate 45. Thereby, the laminated unit 43 is sandwiched between the bottom plate 45 and the top plate 44.

また、加湿器１４は、各ユニット４１ａ，４１ｂのカソードガス導入部５７及びカソードガス導出部５８が、それぞれまとめられて後述するマニホールド８１ａ，８１ｂに接続される。ここで、マニホールド８１ａ，８１ｂとカソードガス導入部５７及びカソードガス導出部５８との間には、両者間の気密を保つためのシール材７４が介在している。シール材７４は、外形が積層ユニット４３、天板４４及び底板４５の外形と同等に形成された枠状部７５と、ポッティング部５４ａ，５４ｂの長手方向に沿って枠状部７５を区画するように形成された中間部７６とを備えている。枠状部７５は、その内周縁がカソードガス導入部５７及びカソードガス導出部５８の端面において、最外周の中空糸膜４８を覆わないような幅で形成されている。この場合、枠状部７５によって側板５３とポッティング部５４ａ，５４ｂとの界面を覆うことは構わない。 In the humidifier 14, the cathode gas introduction part 57 and the cathode gas lead-out part 58 of each unit 41a, 41b are combined and connected to manifolds 81a, 81b described later. Here, between the manifolds 81a and 81b and the cathode gas introduction part 57 and the cathode gas lead-out part 58, a sealing material 74 for maintaining airtightness therebetween is interposed. The sealing material 74 defines a frame-like portion 75 having an outer shape equivalent to the outer shapes of the stacked unit 43, the top plate 44, and the bottom plate 45, and the frame-like portion 75 along the longitudinal direction of the potting portions 54a and 54b. And an intermediate portion 76 formed in the above. The inner periphery of the frame-like portion 75 is formed with a width that does not cover the outermost hollow fiber membrane 48 at the end faces of the cathode gas introduction portion 57 and the cathode gas lead-out portion 58. In this case, the frame-shaped portion 75 may cover the interface between the side plate 53 and the potting portions 54a and 54b.

一方、中間部７６は、各ユニット４１ａ，４１ｂ間の界面（隙間）を覆って配置されている。また、中間部７６は、その両周縁がカソードガス導入部５７及びカソードガス導出部５８において、各中空糸膜４８を覆わないような幅で形成されている。
このように、シール材７４によって、加湿器１４とマニホールド８１ａ，８１ｂとの気密を維持することができる。この場合、中間部７６によって各ユニット４１ａ，４１ｂ間の界面を覆うことで、各ユニット４１ａ，４１ｂ間における気密性を確実に向上させることができるため、各ユニット４１ａ，４１ｂ間の隙間からカソードガスが側板５３側に流通して、加湿器１４外に流出することを防止できる。 On the other hand, the intermediate part 76 is disposed so as to cover the interface (gap) between the units 41a and 41b. Further, the intermediate portion 76 is formed with such a width that the peripheral edges thereof do not cover the hollow fiber membranes 48 in the cathode gas introduction portion 57 and the cathode gas lead-out portion 58.
Thus, the sealant 74 can maintain the airtightness between the humidifier 14 and the manifolds 81a and 81b. In this case, since the airtightness between the units 41a and 41b can be reliably improved by covering the interface between the units 41a and 41b with the intermediate portion 76, the cathode gas is introduced from the gap between the units 41a and 41b. Can be prevented from flowing out to the side plate 53 side and out of the humidifier 14.

図５は、加湿器及びその周辺の構造を説明するための概略構成図である。
図５に示すように、加湿器１４のカソードガス導入部５７及びカソードガス導出部５８には、上述したカソードオフガス供給流路３１上に接続される一対のマニホールド（導入側マニホールド８１ａ及び導出側マニホールド８１ｂ）が接続されている。各マニホールド８１ａ，８１ｂは、加湿器１４から離間するにつれ内径が漸次縮小する漏斗状に形成されたものである。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram for explaining the humidifier and the surrounding structure.
As shown in FIG. 5, the cathode gas introduction part 57 and the cathode gas lead-out part 58 of the humidifier 14 have a pair of manifolds (the introduction-side manifold 81a and the lead-out side manifold connected to the cathode off-gas supply channel 31 described above. 81b) is connected. Each of the manifolds 81a and 81b is formed in a funnel shape in which the inner diameter gradually decreases as the distance from the humidifier 14 increases.

そして、導入側マニホールド８１ａの広径側の開口部の端面が、加湿器１４の導入側の端面における外周部分にそれぞれシール材７４の枠状部７５を介して当接している。すなわち、導入側マニホールド８１ａの広径側の開口部が、各ユニット４１ａ，４１ｂのカソードガス導入部５７を集合させるように接続され、縮径側の開口部が上述したカソードオフガス供給流路３１の上流側に接続されている。
同様に、導出側マニホールド８１ｂの広径側の開口部の端面が、加湿器１４の導出側の端面における外周部分にそれぞれシール材７４の枠状部７５を介して当接している。すなわち、導出側マニホールド８１ｂの広径側の開口部が、各ユニット４１ａ，４１ｂのカソードガス導出部５８を集合させるように接続され、縮径側の開口部が上述したカソードオフガス供給流路３１の下流側に接続されている。 The end face of the wide-diameter side opening of the introduction-side manifold 81a is in contact with the outer peripheral portion of the introduction-side end face of the humidifier 14 via the frame-like portion 75 of the sealing material 74. That is, the wide-diameter side opening portion of the introduction-side manifold 81a is connected so as to gather the cathode gas introduction portions 57 of the units 41a and 41b, and the reduced-diameter side opening portion of the cathode offgas supply channel 31 described above. Connected upstream.
Similarly, the end surface of the wide-diameter side opening of the outlet side manifold 81b is in contact with the outer peripheral portion of the end surface on the outlet side of the humidifier 14 via the frame-shaped portion 75 of the sealing material 74. That is, the wide-diameter side opening of the outlet side manifold 81b is connected so as to collect the cathode gas outlets 58 of the units 41a and 41b, and the reduced-diameter side opening of the cathode off-gas supply channel 31 described above. Connected downstream.

また、マニホールド８１ａ，８１ｂの広径側の開口部には、シール材７４の中間部７６に重なるようにガイド部８２が形成されている。このガイド部８２は、加湿器１４から離間するにつれ先細る断面視三角形状に形成されており、導入側マニホールド８１ａを流通するカソードガスを各ユニット４１ａ，４１ｂのカソードガス導入部５７に分散して案内するため、あるいはカソードガス導出部５８から排出されたカソードガスを導出側マニホールド８１ｂ内でスムーズに集合させるためのものである。なお、加湿器１４のオフガス導入部６４及びオフガス導出部６７は、カソードオフガス排出流路３４に接続されている。 In addition, a guide portion 82 is formed at the wide-diameter side opening of the manifolds 81a and 81b so as to overlap the intermediate portion 76 of the sealing material 74. The guide portion 82 is formed in a triangular shape in a sectional view that tapers as it is separated from the humidifier 14, and the cathode gas flowing through the introduction side manifold 81a is dispersed in the cathode gas introduction portion 57 of each unit 41a, 41b. This is for guiding or for smoothly gathering the cathode gas discharged from the cathode gas outlet 58 in the outlet manifold 81b. Note that the off-gas introduction part 64 and the off-gas lead-out part 67 of the humidifier 14 are connected to the cathode off-gas discharge flow path 34.

（加湿器の組立方法）
次に、上述した加湿器１４の組立方法について説明する。
まず、図２に示すように、上述した各ユニット４１ａ，４１ｂをそれぞれ用意する。
次に、第１ユニット４１ａのハウジングの導出側開口部５１の端面と、第２ユニット４１ｂの導入側開口部５５の端面とをガスケット６１を間に挟んだ状態で、突き合わせて積層して積層ユニット４３を作成する。 (How to assemble the humidifier)
Next, the assembly method of the humidifier 14 mentioned above is demonstrated.
First, as shown in FIG. 2, the above-described units 41a and 41b are prepared.
Next, the end surface of the outlet side opening 51 of the housing of the first unit 41a and the end surface of the introduction side opening 55 of the second unit 41b are abutted and stacked with the gasket 61 interposed therebetween, and the stacked unit 43 is created.

次に、積層ユニット４３を天板４４及び底板４５により挟持して、積層ユニット４３を固定する。具体的に、第１ユニット４１ａと底板４５との間に、ガスケット６２を介在させた状態で、導入側開口部５５を覆うように底板４５を配置する。同様に、第２ユニット４１ｂと天板４４との間に、ガスケット６３を介在させた状態で、導出側開口部５１を覆うように天板４４を配置する。この時、底板４５のオフガス導入部６４と、天板４４のオフガス導出部６７とが、カソードガスの流通方向両端側で加湿器１４内において最も離間するように配置する。 Next, the laminated unit 43 is sandwiched between the top plate 44 and the bottom plate 45 to fix the laminated unit 43. Specifically, the bottom plate 45 is disposed so as to cover the introduction-side opening 55 with the gasket 62 interposed between the first unit 41 a and the bottom plate 45. Similarly, the top plate 44 is disposed so as to cover the outlet opening 51 with the gasket 63 interposed between the second unit 41 b and the top plate 44. At this time, the off-gas introduction part 64 of the bottom plate 45 and the off-gas lead-out part 67 of the top plate 44 are arranged so as to be farthest in the humidifier 14 at both ends of the cathode gas flow direction.

そして、天板４４の各貫通孔７０からボルト７１を挿通し、底板４５の雌ネジ孔６６内に螺入する。これにより、天板４４及び底板４５が連結され、複数の加湿ユニット４１が天板４４及び底板４５に挟持された状態で固定される。その後、各ユニット４１のカソードガス導入部５７及びカソードガス導出部５８の端面にシール材７４を配置する。
以上により本実施形態の加湿器１４が組み立てられる。 Then, bolts 71 are inserted from the through holes 70 of the top plate 44 and screwed into the female screw holes 66 of the bottom plate 45. Thereby, the top plate 44 and the bottom plate 45 are connected, and the plurality of humidifying units 41 are fixed while being sandwiched between the top plate 44 and the bottom plate 45. Thereafter, the sealing material 74 is disposed on the end surfaces of the cathode gas introducing portion 57 and the cathode gas deriving portion 58 of each unit 41.
The humidifier 14 of this embodiment is assembled by the above.

その後、加湿器１４の導入側及び導出側（各ユニット４１ａ，４１ｂのカソードガス導入部５７及びカソードガス導出部５８）を、それぞれマニホールド８１ａ，８１ｂを介してカソードガス供給流路３１に接続する一方、オフガス導入部６４及びオフガス導出部６７を、カソードガス排出流路３４に接続するようになっている。 Thereafter, the inlet side and outlet side of the humidifier 14 (the cathode gas introduction part 57 and the cathode gas outlet part 58 of each unit 41a, 41b) are connected to the cathode gas supply channel 31 via the manifolds 81a, 81b, respectively. The off-gas introduction part 64 and the off-gas lead-out part 67 are connected to the cathode gas discharge channel 34.

（燃料電池システムの動作方法）
次に、上述した燃料電池システム１の動作方法について説明する。
図１に示すように、まず燃料電池システム１を起動すると、エアポンプ３２からカソードガス供給流路２１を介してカソードガスが供給されるとともに、水素タンク１０からアノードガス供給流路２１を介してアノードガスが燃料電池１１に供給される。 (Operation method of fuel cell system)
Next, an operation method of the above-described fuel cell system 1 will be described.
As shown in FIG. 1, when the fuel cell system 1 is first started, cathode gas is supplied from the air pump 32 via the cathode gas supply flow path 21, and the anode is supplied from the hydrogen tank 10 via the anode gas supply flow path 21. Gas is supplied to the fuel cell 11.

そして、燃料電池１１内に供給されたカソードガスは、電解質膜のカソード電極に供給される一方、アノードガスは、電解質膜のアノード電極に供給される。その結果、アノード電極で触媒反応により発生した水素イオンが、電解質膜を透過してカソード電極まで移動し、カソード電極でカソードガスと電気化学反応を起こして発電するようになっている。なお、カソード電極に供給されたカソードオフガス及びアノード電極に供給されたアノードガスは、カソードオフガス及びアノードオフガスとして希釈された後、車外へ排出される。 The cathode gas supplied into the fuel cell 11 is supplied to the cathode electrode of the electrolyte membrane, while the anode gas is supplied to the anode electrode of the electrolyte membrane. As a result, hydrogen ions generated by the catalytic reaction at the anode electrode permeate the electrolyte membrane and move to the cathode electrode, causing an electrochemical reaction with the cathode gas at the cathode electrode to generate power. The cathode off gas supplied to the cathode electrode and the anode gas supplied to the anode electrode are diluted as the cathode off gas and the anode off gas, and then discharged outside the vehicle.

次に、加湿器１４内でのカソードガス及びカソードオフガスの流通経路について説明する。なお、図５において、実線矢印Ｆ１はカソードガスの流通方向を示し、破線矢印Ｆ２はカソードオフガスの流通方向を示している。
まず、図５に示すように、エアポンプ３２から圧送されてカソードガス供給流路２１を流通するカソードガスは、カソードガス供給流路３１の上流側から導入側マニホールド８１ａ内に流入する。導入側マニホールド８１ａ内に流入したカソードガスは、導入側マニホールド８１ａのガイド部８２に案内されて各ユニット４１ａ，４１ｂのカソードガス導入部５７に分岐され、カソードガス導入部５７のポッティング部５４ａに保持された多数の中空糸膜４８内に流入していく。そして、中空糸膜４８内を流通するカソードガスは、加湿器１４内で加湿された後、カソードガス導出部５８のポッティング部５４ｂに保持された多数の中空糸膜４８内から排出される。そして、中空糸膜４８（加湿器１４）から排出されたカソードガスは、導出側マニホールド８１ｂ内で集合され、導出側マニホールド８１ｂからカソードガス供給流路３１の下流側に向かって流通する。その後、上述したように燃料電池１１のカソード電極に供給され、発電に供されるようになっている。 Next, the flow path of the cathode gas and the cathode off gas in the humidifier 14 will be described. In FIG. 5, a solid arrow F1 indicates the flow direction of the cathode gas, and a broken arrow F2 indicates the flow direction of the cathode off gas.
First, as shown in FIG. 5, the cathode gas that is pumped from the air pump 32 and flows through the cathode gas supply channel 21 flows into the introduction-side manifold 81 a from the upstream side of the cathode gas supply channel 31. The cathode gas that has flowed into the introduction-side manifold 81a is guided by the guide portion 82 of the introduction-side manifold 81a, branched to the cathode gas introduction portion 57 of each unit 41a, 41b, and held in the potting portion 54a of the cathode gas introduction portion 57. It flows into the numerous hollow fiber membranes 48 formed. The cathode gas flowing through the hollow fiber membrane 48 is humidified in the humidifier 14 and then discharged from the numerous hollow fiber membranes 48 held by the potting portion 54 b of the cathode gas outlet portion 58. The cathode gas discharged from the hollow fiber membrane 48 (humidifier 14) is collected in the outlet side manifold 81b and flows from the outlet side manifold 81b toward the downstream side of the cathode gas supply channel 31. Thereafter, as described above, the fuel cell 11 is supplied to the cathode electrode for power generation.

一方、燃料電池１１から排出されてカソードオフガス排出流路３４を流通するカソードオフガスは、加湿器１４のオフガス導入部６４から加湿器１４内に供給される。そして、加湿器１４内を流通するカソードオフガスは、中空糸膜４８の外周面に倣って流通しながらオフガス導出部６７に向かう。この時、本実施形態の加湿器１４では、中空糸膜４８の内部にカソードガスが流通し、外部に凝縮水を含んだカソードオフガスが流通しているため、カソードオフガスが中空糸膜４８に接触することで、燃料電池１１で発電に供されて湿潤になったカソードオフガスからカソードガスへと水分が移動するようになっている。これにより、燃料電池１１に供給する前段で予めカソードガスを加湿することができる。 On the other hand, the cathode offgas discharged from the fuel cell 11 and flowing through the cathode offgas discharge passage 34 is supplied from the offgas introduction part 64 of the humidifier 14 into the humidifier 14. Then, the cathode offgas flowing in the humidifier 14 moves toward the offgas deriving portion 67 while flowing along the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane 48. At this time, in the humidifier 14 of the present embodiment, the cathode gas circulates inside the hollow fiber membrane 48 and the cathode off gas containing condensed water circulates outside, so that the cathode off gas contacts the hollow fiber membrane 48. By doing so, moisture moves from the cathode off gas which has been wetted by the power generation in the fuel cell 11 to the cathode gas. As a result, the cathode gas can be humidified in advance before the fuel cell 11 is supplied.

また、本実施形態では、オフガス導入部６４及びオフガス導出部６７が加湿器１４内で最も離間するように（カソードガスの流通方向両端側）配置されているため、カソードオフガスの流路長を拡大して、中空糸膜４８との接触時間を長くすることができるとともに、加湿器１４内全体にカソードオフガスを流通させやすくなる。また、オフガス導入部６４が中空糸膜４８の下流側（カソードガス導入部５７側）、オフガス導出部６７が中空糸膜４８の上流側（カソードガス導出部５８側）に配置されているため、カソードガスとカソードオフガスとが対向流となる。そのため、カソードガスとカソードオフガスとの互いの流通方向を並行流に設定した場合に比べて、加湿能力を向上させることができる。 In the present embodiment, the off-gas introduction part 64 and the off-gas lead-out part 67 are arranged so as to be farthest from each other in the humidifier 14 (both ends of the cathode gas flow direction), so that the cathode off-gas flow path length is increased. As a result, the contact time with the hollow fiber membrane 48 can be increased, and the cathode off gas can be easily circulated throughout the humidifier 14. Further, since the off-gas introduction part 64 is arranged on the downstream side (cathode gas introduction part 57 side) of the hollow fiber membrane 48 and the off-gas lead-out part 67 is arranged on the upstream side (cathode gas lead-out part 58 side) of the hollow fiber membrane 48, The cathode gas and the cathode off gas are counterflows. Therefore, the humidifying ability can be improved as compared with the case where the flow directions of the cathode gas and the cathode off gas are set to parallel flow.

ところで、上述したように加湿器内にカソードオフガスを導入する際、その圧力によって中空糸膜に撓み等が生じる虞がある。そして、中空糸膜に撓み等が生じることによって、ハウジング内において中空糸膜が存在しない空間が形成される。そして、この空間をカソードオフガスが通過して、中空糸膜をバイパスすることで、加湿能力の低下を招いてしまうという問題がある。 By the way, as described above, when the cathode off gas is introduced into the humidifier, the pressure may cause the hollow fiber membrane to be bent. And the space | gap in which a hollow fiber membrane does not exist is formed in a housing by bending etc. in a hollow fiber membrane. And there exists a problem that a humidification capability will be reduced because a cathode off gas passes through this space and bypasses a hollow fiber membrane.

図６は、カソードオフガスの流通経路を説明するための加湿器の断面図である。
ここで、図６に示すように、本実施形態では、第１ユニット４１ａ及び第２ユニット４１ｂが積層されて１つの加湿器１４を構成しており、各ユニット４１ａ，４１ｂの導出側開口部５１を覆うようにガス透過性に優れた支持体５２が配置されている。すなわち、支持体５２は、各ユニット４１ａ，４１ｂ間を仕切るように配置されている。
そのため、カソードオフガスにより中空糸膜４８が押し上げられて大きく撓み変形した場合には、中空糸膜４８の外周面が支持体５２に接触する。すなわち、中空糸膜４８の撓み変形量を各加湿ユニット４１ａ，４１ｂ内の範囲内で規制することができる。その結果、加湿器１４内においてカソードオフガスがバイパスするような大きな空間が形成されるのを抑制し、カソードオフガス全体が各中空糸膜４８の外周面に倣って流通し易くなる。その結果、加湿能力の低下を抑制することができる。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the humidifier for explaining the flow path of the cathode off gas.
Here, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the first unit 41 a and the second unit 41 b are stacked to constitute one humidifier 14, and the outlet side opening 51 of each unit 41 a, 41 b. A support 52 having excellent gas permeability is disposed so as to cover the surface. That is, the support body 52 is disposed so as to partition the units 41a and 41b.
Therefore, when the hollow fiber membrane 48 is pushed up by the cathode off gas and is greatly bent and deformed, the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane 48 contacts the support 52. That is, the amount of deformation of the hollow fiber membrane 48 can be restricted within the range of the humidifying units 41a and 41b. As a result, the formation of a large space that bypasses the cathode off-gas in the humidifier 14 is suppressed, and the entire cathode off-gas can easily flow along the outer peripheral surface of each hollow fiber membrane 48. As a result, it is possible to suppress a decrease in humidification capacity.

このように、本実施形態では、複数の加湿ユニット４１の開口部同士を繋ぎ合わせて積層し、この積層した積層ユニット４３を天板４４及び底板４５で両側から挟持することで、１つの加湿器１４を作成する構成とした。
この構成によれば、加湿ユニット４１の積層枚数を調整することで、加湿器１４のサイズを容易に変更して、加湿器１４の加湿能力を調整することができる。すなわち、燃料電池車両に搭載される燃料電池システム１等、パワープラントの出力に応じた加湿能力を有する加湿器１４を、加湿ユニット４１の積層枚数を調整するだけで容易に提供することができる。これにより、従来のようにパワープラントの出力に応じた加湿器のハウジング等をそれぞれ異なる金型等で作成する場合に比べて、製造コストの低下及び製造効率の向上を図った上で、パワープラントの出力に対して最適な加湿能力を有する加湿器１４を提供することができる。 As described above, in the present embodiment, the openings of the plurality of humidifying units 41 are joined and laminated, and the laminated unit 43 is sandwiched from both sides by the top plate 44 and the bottom plate 45, thereby providing one humidifier. 14 was created.
According to this configuration, it is possible to easily change the size of the humidifier 14 and adjust the humidification capacity of the humidifier 14 by adjusting the number of stacked humidifying units 41. That is, it is possible to easily provide the humidifier 14 having the humidifying capacity corresponding to the output of the power plant, such as the fuel cell system 1 mounted on the fuel cell vehicle, only by adjusting the number of the humidifying units 41 stacked. As a result, compared with the conventional case where the humidifier housing and the like corresponding to the output of the power plant are made with different molds, etc., the manufacturing cost is reduced and the manufacturing efficiency is improved. Therefore, it is possible to provide the humidifier 14 having the optimum humidification capacity for the output of the above.

また、各ユニット４１ａ，４１ｂを積層した場合には、単数の場合に比べて高い加湿能力を有する加湿器１４を提供することは勿論のこと、加湿器１４内の加湿ユニット４１ａ，４１ｂ間を仕切るよう上述した支持体５２がそれぞれ配置されることで、加湿器１４自体が大型化したとしても、各ユニット４１ａ，４１ｂ単位で中空糸膜４８の撓み変形を抑制することができる。そのため、加湿器１４の大型化に伴って、カソードオフガスがバイパスする空間が形成され易くなるのを防止できる。その結果、加湿能力の低下を抑制することができる。 Moreover, when each unit 41a, 41b is laminated | stacked, the humidifier 14 which has high humidification capability compared with the case where it is single is provided, and between the humidification units 41a, 41b in the humidifier 14 is divided. Thus, even if the humidifier 14 itself is increased in size by arranging the support bodies 52 described above, it is possible to suppress the bending deformation of the hollow fiber membrane 48 in units of the units 41a and 41b. Therefore, it can be prevented that a space for bypassing the cathode off gas is easily formed as the humidifier 14 is enlarged. As a result, it is possible to suppress a decrease in humidification capacity.

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や形状などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、加湿ユニット４１を２段に積層する構成について説明したが、これに限らず、３段以上に積層しても構わない。
また、加湿ユニット４１を１段のみで使用しても構わない。具体的には、図７に示すように、加湿ユニット４１の導入側開口部５５を覆うように底板４５を、導出側開口部５１を覆うように天板４４をそれぞれガスケット６２，６３を介して配置し、天板４４及び底板４５をボルト７１により連結する。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific structure and shape described in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the humidifying units 41 are stacked in two stages has been described. However, the configuration is not limited thereto, and the humidifying units 41 may be stacked in three or more stages.
Further, the humidification unit 41 may be used in only one stage. Specifically, as shown in FIG. 7, the bottom plate 45 is covered through the gaskets 62 and 63 so as to cover the inlet side opening 55 of the humidifying unit 41 and the top plate 44 is covered over the outlet side opening 51. The top plate 44 and the bottom plate 45 are connected by bolts 71.

また、天板４４と底板４５との連結方法は、適宜設計可能である。例えば、天板４４及び底板４５の取付片にそれぞれ貫通孔を形成し、これら取付片同士をボルト・ナットにより連結しても構わない。さらに、加湿ユニット４１、天板４４及び底板４５をまとめてバンド等により結束しても構わない。 Moreover, the connection method of the top plate 44 and the bottom plate 45 can be designed suitably. For example, through holes may be formed in the attachment pieces of the top plate 44 and the bottom plate 45, and these attachment pieces may be connected to each other by bolts and nuts. Further, the humidifying unit 41, the top plate 44, and the bottom plate 45 may be bundled together with a band or the like.

さらに、第１ユニット４１ａ及び第２ユニット４１ｂの平面方向（高さ方向に直交する方向）における互いの位置決めを行うために、例えば側板５３等にインロー部９０を設ける構成としても構わない。具体的には、図８に示すように、側板５３の導出側開口部５１の端面に高さ方向に窪んだ凹部９１を形成し、導入側開口部５５の端面に高さ方向に突出する凸部９２を形成する。そして、第１ユニット４１ａの凹部９１内に第２ユニット４１ｂの凸部９２をインロー嵌合させることで、各ユニット４１ａ，４１ｂ間の位置決めを行うことができる。 Furthermore, in order to position each other in the plane direction (direction orthogonal to the height direction) of the first unit 41a and the second unit 41b, for example, the side plate 53 or the like may be provided with the inlay portion 90. Specifically, as shown in FIG. 8, a concave portion 91 that is depressed in the height direction is formed on the end surface of the outlet-side opening 51 of the side plate 53, and a protrusion that protrudes in the height direction on the end surface of the introduction-side opening 55. A portion 92 is formed. And positioning between each unit 41a and 41b can be performed by carrying out the spigot fitting of the convex part 92 of the 2nd unit 41b in the recessed part 91 of the 1st unit 41a.

また、ガスケット６１〜６３を加湿ユニット４１や天板４４、底板４５に接着固定しても構わない。
また、上述した実施形態では、加湿ユニット４１の積層方向を重力方向に一致させたが、これに限られない。
さらに、上述した実施形態では、天板４４にオフガス導出部６７を、底板４５にオフガス導入部６４を形成する場合について説明したが、天板４４にオフガス導入部６４を、底板４５にオフガス導入部６４を形成しても構わない。 Further, the gaskets 61 to 63 may be bonded and fixed to the humidifying unit 41, the top plate 44, and the bottom plate 45.
Further, in the above-described embodiment, the stacking direction of the humidifying unit 41 is matched with the gravity direction, but the present invention is not limited to this.
Further, in the above-described embodiment, the case where the off-gas lead-out portion 67 is formed on the top plate 44 and the off-gas introduction portion 64 is formed on the bottom plate 45 has been described. 64 may be formed.

１４…加湿器４１…加湿ユニット４４…天板（第１の蓋板）４５…底板（第２の蓋板）４６…枠体４８…中空糸膜４９…中空糸膜束５２…支持体（通気性多孔体）５３…側板５４ａ，５４ｂ…ポッティング部５１…導入側開口部（他方側の開口部）５５…導出側開口部（一方側の開口部）６１…ガスケット（シール層）７４…シール材（面シール） DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Humidifier 41 ... Humidification unit 44 ... Top plate (1st cover plate) 45 ... Bottom plate (2nd cover plate) 46 ... Frame body 48 ... Hollow fiber membrane 49 ... Hollow fiber membrane bundle 52 ... Support body (ventilation) Porous body) 53 ... side plates 54a, 54b ... potting part 51 ... opening on the introduction side (opening on the other side) 55 ... opening on the outlet side (opening on one side) 61 ... gasket (seal layer) 74 ... sealing material (Face seal)

Claims

A hollow fiber membrane bundle obtained by bundling a plurality of hollow fiber membranes,
A pair of side plates that house the hollow fiber membrane bundle and are arranged along the extending direction of the hollow fiber membrane bundle;
A pair of potting portions that are provided at both ends of the pair of side plates in the extending direction and supported by the side plates while supporting the plurality of hollow fiber membranes;
A frame formed by the side plate and the potting portion;
A breathable porous body disposed so as to cover the opening on one side of the frame body,
In the humidification unit, a first fluid is allowed to flow outside the hollow fiber membrane, a second fluid is allowed to flow inside the hollow fiber membrane, and the first fluid and the second fluid are passed through the hollow fiber membrane. Move moisture to and from the fluid,
The humidification unit can be stacked by joining the opening on the one side of the first humidification unit and the opening on the other side of the second humidification unit,
A first lid plate that is disposed to cover the opening on the one side of the laminate of a plurality of the humidifying units or the single humidifying unit, and in which the first fluid outlet is opened;
A humidifier, comprising: a second lid plate disposed so as to cover the opening on the other side and provided with an introduction portion for the first fluid.

The humidifier according to claim 1, wherein a seal layer that maintains airtightness with the outside is interposed between adjacent humidifying units in the laminate.

It has a face seal that spans between the potting portion on one end side of the humidifying unit and the potting portion on one end side of the adjacent humidifying unit and seals a gap formed between the two potting portions. The humidifier according to claim 2.