JP7438692B2 - 燃料電池用加湿器 - Google Patents
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Description
11:加湿膜
15:排出空気流入口
17:排出空気排出口
20:第1キャップ部
21:供給空気注入口
22:第1キャップ部ハウジング
22s:第1キャップ部ハウジングの内部空間
23:固定流路壁
23h:流路壁貫通ホール
24:供給空気流入流路
30:第2キャップ部
31:供給空気排出口
32:第2キャップ部ハウジング
100、200:可変部材
110:プレート
120:弾性部材
130:連結部材
131:第1連結部材
132:第2連結部材
133:第3連結部材
200s:可変部材の内部空間
210:ヘッドプレート
220:内部弾性部材
230:伸縮部材
A1:第1有効領域
A2: 第2有効領域
PIN:供給空気の圧力
PEX:排出空気の圧力
D:ヘッドプレートの間の距離
Claims (10)
- 加湿膜を内部に収容する膜モジュール部と、
前記膜モジュール部の一側に結合され、前記加湿膜に供給空気を供給する第1キャップ部と、
前記膜モジュール部の、前記一側の反対側である他側に結合され、前記加湿膜から流入される加湿された供給空気を排出する第2キャップ部と、
前記膜モジュール部の前記一側に結合され、燃料電池スタックから排出される排出空気を前記膜モジュール部に注入する排出空気流入部と、
前記膜モジュール部の前記他側に結合され、前記膜モジュール部を通過した除湿された(dehumidified)排出空気を排気系統へ排出する排出空気排出部とを含み、
前記第1キャップ部には、前記加湿膜に供給される供給空気が流れる供給空気流入流路と、前記供給空気流入流路の内部に設置されるか又は少なくとも一部分が前記供給空気流入流路の内側へ進入可能に備えられる可変部材とが設けられ、
前記供給空気流入流路の内部の前記供給空気の圧力を一方から受けるとともに前記排出空気流入部から注入される前記排出空気の圧力を他方から受けることにより、前記可変部材が、前記供給空気流入流路の中心に向かう内側方向と前記内側方向の反対方向である外側方向に移動させられ、前記供給空気流入流路の少なくとも一部分の流路断面積が可変となるように設けられる、燃料電池用加湿器。 - 前記第1キャップ部は、前記供給空気流入流路及び前記可変部材が収容される内部空間を設ける第1キャップ部ハウジングを含み、
前記第1キャップ部ハウジングは、前記排出空気流入部と連通され、排出空気が前記第1キャップ部ハウジングの内部空間に流入され、
供給空気により前記可変部材の一側面が受ける力と、排出空気により前記可変部材の他側面が受ける力の差によって、前記可変部材が、前記内側方向と前記外側方向に移動させられる、請求項1に記載の燃料電池用加湿器。 - 前記可変部材は、前記第1キャップ部ハウジングに軸回転可能に設置され、前記供給空気流入流路の一部分を形成するプレートを含み、
前記プレートは、一端が前記第1キャップ部ハウジングの一側に設置され、他端が前記膜モジュール部の入口に向かって延長され、
供給空気により前記プレートの内側面が受ける力と、排出空気により前記プレートの外側面が受ける力の差によって、前記プレートが、前記内側方向と前記外側方向に回転させられる、請求項2に記載の燃料電池用加湿器。 - 前記可変部材は、前記プレートを弾性支持するために、前記第1キャップ部ハウジングの内部空間に設置される弾性部材をさらに含む、請求項3に記載の燃料電池用加湿器。
- 前記プレートの動きが許容されるようにするために、前記プレートと前記供給空気流入流路の、固定された部分の間を連結しつつ伸縮可能に設けられる連結部材をさらに含む、請求項3に記載の燃料電池用加湿器。
- 前記第1キャップ部ハウジングは、供給空気が流入される一側から前記膜モジュール部と結合される他側に行くほど内部空間が広くなるように形成され、前記プレートが前記外側方向に所定角度だけ回転させられ得るように設けられる、請求項3に記載の燃料電池用加湿器。
- 前記第1キャップ部ハウジングの一側には、供給空気が流入される供給空気注入口が形成され、
前記供給空気流入流路の流路断面積は、前記供給空気注入口の流路断面積より広く形成される、請求項3に記載の燃料電池用加湿器。 - 前記プレートは、第1及び第2プレートを含み、
前記第1キャップ部ハウジングの内部空間には、一対の固定流路壁が互いに向き合うように固定され、前記第1及び第2プレートが一対の固定流路壁の一側及び他側に互いに向き合って配置され、
前記第1及び第2プレートのそれぞれは、前記第1キャップ部ハウジングに軸回転可能に設置され、前記一対の固定流路壁と前記第1及び第2プレートが共に前記供給空気流入流路を形成する、請求項3に記載の燃料電池用加湿器。 - 前記可変部材は、前記供給空気流入流路の内部に設置され、
ヘッドプレートと、前記ヘッドプレートを弾性支持し前記供給空気流入流路の内側に向けて前記ヘッドプレートを押す内部弾性部材と、前記ヘッドプレートと前記供給空気流入流路の間の気密を維持し、前記ヘッドプレートの動きが許容されるようにするために、伸縮可能に設けられる伸縮部材とを含み、
前記ヘッドプレートと前記伸縮部材によって、前記内部弾性部材が収容される可変部材の内部空間が設けられ、
前記供給空気流入流路の、前記可変部材が設置される部分には貫通ホールが形成され、前記貫通ホールを介して排出空気が前記可変部材の内部空間に流入されて前記ヘッドプレートの外側面を加圧し、
供給空気により前記ヘッドプレートの内側面が受ける力と、排出空気により前記ヘッドプレートの外側面が受ける力の差によって、前記ヘッドプレートが、前記内側方向と前記外側方向に移動させられる、請求項2に記載の燃料電池用加湿器。 - 加湿膜を内部に収容する膜モジュール部と、
前記膜モジュール部の一側に結合され、前記加湿膜に供給空気を供給する第1キャップ部と、
前記膜モジュール部の、前記一側の反対側である他側に結合され、前記加湿膜から流入される加湿された供給空気を排出する第2キャップ部と、
前記膜モジュール部の前記一側に結合され、燃料電池スタックから排出される排出空気を前記膜モジュール部に注入する排出空気流入部と、
前記膜モジュール部の前記他側に結合され、前記膜モジュール部を通過した除湿された(dehumidified)排出空気を排気系統へ排出する排出空気排出部とを含み、
前記第1キャップ部には、前記加湿膜に供給される供給空気が流れる供給空気流入流路と、前記供給空気流入流路の内部に設置されるか又は少なくとも一部分が前記供給空気流入流路の内側へ進入可能に備えられる可変部材とが設けられ、
前記第1キャップ部は、前記供給空気流入流路及び前記可変部材が収容される内部空間を設ける第1キャップ部ハウジングを含み、
前記可変部材は、前記第1キャップ部ハウジングに軸回転可能に設置され、前記供給空気流入流路の一部分を形成するプレートを含み、
前記プレートは、一端が前記第1キャップ部ハウジングの一側に設置され、他端が前記膜モジュール部の入口に向かって延長され、
供給空気により前記プレートの内側面が受ける力と、排出空気により前記プレートの外側面が受ける力の差によって、前記プレートが、前記内側方向と前記外側方向に回転させられる、燃料電池用加湿器。
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