JP2020125853A - 加湿装置 - Google Patents
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Abstract
Description
従って、加湿部の温度変化を抑制できる加湿装置が構成された。また、この構成により、加湿部の温度変化を抑制しつつ、供給ポートから送り出される加湿空気の温度変化も抑制することができる。
〔基本構成〕
図1に示すように、2つのエンドプレート1に挟み込まれる位置に複数の燃料電池セル2を積層状態で配置し、一方のエンドプレート1の外面に加湿装置10を備えて燃料電池ユニットFCが構成されている。
図1〜図3に示すように、加湿装置10は、外気をカソードガスとして吸入する吸入ポート10aと、カソードガスを燃料電池セル2に供給する供給ポート10bと、燃料電池セル2から排出されるカソードオフガスを受け入れる導入ポート10cと、カソードオフガスを排出する排出ポート10dとを備えている。尚、排出ポート10dから排出されるカソードオフガスは、車両のマフラー等を介して外部に排出される。
図面には詳細を示していないが、加湿部11は、複数の加湿ユニットを積層して構成されている。加湿ユニットは、一方の面が加湿面として機能し、他方の面が吸湿面として機能する水分保持膜を有すると共に、この水分保持膜を、一対の薄板状のセパレータの間に所定の間隔で配置した構造を有している。この加湿ユニットでは、セパレータと水分保持膜との間のうち加湿面が露出する領域が加湿領域であり、セパレータと水分保持膜との間のうち吸湿面が露出する領域が吸湿領域である。
図2〜図4に示すように、吸気制御弁13は、樹脂製の本体に第1弁軸芯X1を中心に回動自在な第1弁体13a(図4を参照)を内蔵すると共に、第1弁軸芯X1に直交する姿勢の主管路14を備えている。この主管路14は、吸気制御弁13を貫通する位置に配置され、その一方の端部に吸入ポート10aが形成され、他方の端部に供給ポート10bが形成されている。図面には示していないが、吸気制御弁13は、第1弁軸芯X1を中心に第1弁体13aを回動させる電動モータを、吸気制御弁13の外面に備えている。
図2〜図4に示すように、排気制御弁16は、調圧弁として機能するものであり、樹脂製の本体に第2弁軸芯X2を中心に回動自在な第2弁体16a(図4を参照)を内蔵している。この排気制御弁16は、カソードオフガスを送り出す樹脂製の排出管路17を備え、この排出管路17の排出側の端部に排出ポート10dが形成されている。図面には示していないが、第2弁体16aを、第2弁軸芯X2を中心に回動させる電動モータを排気制御弁16の外面に備えている。
図2〜図4に示すように、加湿装置10のハウジング12の前部は開放しており、この開放部位を覆うように単一の閉塞部材(カバーの一例)を備えている。この閉塞部材は、ハウジング12の前部の左側の下部位置と上部位置との夫々に配置される吸気第1カバー12Saと吸気第2カバー12Sbとを有し、ハウジング12の前部の右側の下部位置と上部位置とに配置される排気第1カバー12Taと排気第2カバー12Tbとを有している。
この燃料電池ユニットFCでは、加湿部11が温度湿度交換型に構成されているため、吸入ポート10aから吸入したカソードガスの加湿、加温を加湿部11が行い、このカソードガスを合流管路13cに送り出す。また、加湿部11が、導入ポート10cからのカソードオフガスに含まれる水分と熱とを取り除き(除湿と除熱とを行い)、このカソードオフガスを還元管路19に送り出す処理が実現する。
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
1a 吸気孔
10 加湿装置
10a 吸入ポート
10b 供給ポート
10e バイパス経路
11 加湿部
11a 凹部
12Sb 吸気第2カバー(カバー)
13 吸気制御弁(弁機構)
S 送出空間(空間)
Claims (4)
- 吸入した空気を加湿する加湿部と、
前記加湿部を覆うカバーとを備え、
前記加湿部と前記カバーとの間に空間を有し、
前記加湿部で加湿された加湿空気を送り出す供給ポートをさらに備え、
前記空間が前記供給ポートに連通しており、加湿空気が前記空間を流通する加湿装置。 - 前記加湿部を構成する面のうち、前記カバーと対向する面が、前記空間において前記加湿部側に窪む凹部を有する請求項1に記載の加湿装置。
- 外部の空気を吸入する吸入ポートと、
前記加湿部で加湿された加湿空気を送り出す前記供給ポートと、
前記吸入ポートから吸入する空気の流れを制御する弁機構と、
前記弁機構で制御される空気を前記供給ポートに合流させるバイパス経路とをさらに備え、
前記弁機構が、前記バイパス経路への空気の流れを遮断しつつ前記吸入ポートからの空気を前記加湿部に供給する加湿位置と、前記吸入ポートから前記加湿部への空気の流れを遮断しつつ前記バイパス経路へ空気を供給するバイパス位置と、前記吸入ポートからの空気を遮断する遮断位置とに切り換え自在に構成されている請求項1又は2に記載の加湿装置。 - 前記加湿部で加湿された加湿空気を送り出す加湿ポートをさらに備え、
前記供給ポートが、前記加湿部に隣接したエンドプレートに形成された吸気孔に接続された状態で、前記エンドプレートに支持されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の加湿装置。
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