(57)【要約】【課題】加湿器同士をコンパクトに配置でき、しかもジョイントを簡素化することができる加湿ユニットを提供する。【解決手段】加湿器１０Ａ〜１０Ｃが上下に積層され、加湿器１０Ｂが加湿器１０Ａに対して前方に位置をずらして配置され、さらに加湿器１０Ｃが加湿器１０Ｃに対して前方に位置をずらして配置されている。加湿器１０Ａの中空糸膜１２の内側と連通する空気導出口２１ｃ１と加湿器１０Ｂの中空糸膜１２の外側と連通する空気導入口２１ａ３とをジョイント３０を介して接続する。また、加湿器１０Ａの中空糸膜１２の外側と連通するオフガス導出口２１ａ２と加湿器１０Ｂの中空糸膜１２の内側と連通するオフガス導入口２１ｂ２とをジョイント４０を介して接続する。ジョイント３０，４０は、加湿器１０Ａと加湿器１０Ｂとの位置をずらすことによって形成された空間Ｑ１，Ｑ３に配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜を収容した加湿器を複数重ねて配置した加湿ユニットにおいて、
一の前記加湿器では、第１流体が前記中空糸膜の外側を流れ、第２流体が前記中空糸膜の内側を流れ、
前記一の加湿器に隣接する他の前記加湿器では、前記第２流体が前記中空糸膜の外側を流れ、前記第１流体が前記中空糸膜の内側を流れるように構成され、
隣接する前記加湿器同士は、前記中空糸膜の内側のガス流れ方向に直交する平面をどちらも貫通するように配置され、かつ、前記中空糸膜の内側のガス流れ方向に位置をずらして配置され、
この位置をずらすことによって形成された空間に、前記中空糸膜の内側に連通する開口と前記中空糸膜の外側に連通する開口とを接続するジョイントを設けたことを特徴とする加湿ユニット。
【請求項２】
前記複数の加湿器を階段状に隣接させたことを特徴とする請求項１に記載の加湿ユニット。
【請求項３】
前記加湿器の端面からの流れを隣接する前記加湿器の下面または上面へと接続させ、前記加湿器の上面または下面からの流れを隣接する前記加湿器の端面へと接続させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加湿ユニット。
【請求項４】
前記ジョイントは、前記複数の加湿器の同じ側の端面に締結されて複数の加湿器を連結させたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の加湿ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の加湿器を組み合わせてなる加湿ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、中空糸膜を備えた加湿器を複数組み合わせて構成した角型の加湿ユニットが提案されている（特許文献１参照）。しかし、特許文献１に記載の加湿ユニットでは、加湿性能の向上が困難であるため、ケース内に中空糸膜を収容して中空糸膜の両端部に仕切りを設けた加湿器が種々提案されている（例えば、特許文献２参照）。この種の加湿器では、中空糸膜の内側にガス（または水）を流し、仕切りと仕切りとの間の中空糸膜の外側に水（またはガス）を流すように構成されている。
【特許文献１】特開平１０−１９７０１６号公報（図２）
【特許文献２】特開平８−２７３６８７号公報（図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献２に記載の加湿器を複数積層して構成した場合、中空糸膜の外側を通る流体が排出される加湿器の出口と、前記加湿器に隣接する中空糸膜の外側を通る流体が導入される加湿器の入口とを、ジョイントを介して接続する必要があるため、中空糸膜の内側同士を接続するジョイントと中空糸膜の外側同士を接続するジョイントの双方が、それぞれ加湿器本体から外側に大きく突出してしまい、加湿ユニットが大型化するという問題があった。
【０００４】
また、それぞれの加湿器の上下に中空糸膜の外側に連通する出入口を設けて、隣接する加湿器の出口と入口とをジョイントで接続すると、加湿器と加湿器とが対向する面間にジョイントを介して接続するためのスペースが必要となり、加湿ユニットの上下方向の寸法が大きくなり、加湿ユニットが大型化するという問題があった。さらに、中空糸膜の内側同士を接続するジョイントと、中空糸膜の外側同士を接続するジョイントとが、それぞれ異なる形状のジョイントになるため、ジョイントの部品点数が増加するという問題もある。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、加湿器同士をコンパクトに配置でき、しかもジョイントを簡素化することができる加湿ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、中空糸膜を収容した加湿器を複数重ねて配置した加湿ユニットにおいて、一の前記加湿器では、第１流体が前記中空糸膜の外側を流れ、第２流体が前記中空糸膜の内側を流れ、前記一の加湿器に隣接する他の前記加湿器では、前記第２流体が前記中空糸膜の外側を流れ、前記第１流体が前記中空糸膜の内側を流れるように構成され、隣接する前記加湿器同士は、前記中空糸膜の内側のガス流れ方向に直交する平面をどちらも貫通するように配置され、かつ、前記中空糸膜の内側のガス流れ方向に位置をずらして配置され、この位置をずらすことによって形成された空間に、前記中空糸膜の内側に連通する開口と前記中空糸膜の外側に連通する開口とを接続するジョイントを設けたことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、加湿器同士を中空糸膜の内側のガス流れ方向に位置をずらして配置し、さらに第１流体と第２流体とを中空糸膜の内側と外側を互いに入れ替えて流通させることにより、加湿器をずらすことによって形成された空間にジョイントを配置することが可能になる。よって、ジョイントが加湿器から突出することがなくなり、加湿ユニットをコンパクトに構成できる。さらに、出口と入口とを近くにできるので、ジョイントを小型化することが可能になり、ジョイントの形状を共通化することができるので、ジョイントの部品点数を減らすことが可能になり、ジョイントの簡素化を図ることができる。
【０００８】
また、前記複数の加湿器を階段状に隣接させたことを特徴とする。これによれば、各加湿器の幅を揃えた状態にできるので、よりコンパクトに構成できる。
【０００９】
また、前記加湿器の端面からの流れを隣接する前記加湿器の下面または上面へと接続させ、前記加湿器の上面または下面からの流れを隣接する前記加湿器の端面へと接続させたことを特徴とする。これによれば、中空糸膜の外側に連通する出口（入口）と、中空糸膜の内側に連通する入口（出口）とを接続するジョイントの長さを最短にできる。
【００１０】
また、前記ジョイントは、前記複数の加湿器の同じ側の端面に締結されて複数の加湿器を連結させたことを特徴とする。これによれば、部品点数の削減および製造工程の簡略化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加湿器同士をコンパクトに配置でき、しかもジョイントを簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本実施形態の加湿ユニットを燃料電池システムに適用した場合の一例を示すブロック図、図２は本実施形態の加湿ユニットを示す外観斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の加湿ユニット１が組み込まれた燃料電池システム１００は、図示しない燃料電池自動車（移動体）に搭載されており、燃料電池スタック１１０、水素タンク１２１、エアコンプレッサ１３１、加湿ユニット１などを備えている。
【００１４】
燃料電池スタック１１０は、固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）であり、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly、膜電極接合体）をセパレータ（図示しない）で挟持してなる単セルが複数積層されて構成されている。ＭＥＡは、電解質膜（固体高分子膜）と、これを挟持するカソード及びアノードとを備えている。各セパレータには、溝や貫通孔からなるアノード流路１１１及びカソード流路１１２が形成されている。
【００１５】
また、燃料電池スタック１１０では、水素が水素タンク１２１から、配管１２１ａ、アノード流路１１１を介してアノードに供給され、酸素を含む空気が、外気を吸気するエアコンプレッサ１３１から、配管１３１ａ、加湿ユニット１、配管１３１ｂ、カソード流路１１２を介してカソードに供給されると、アノード及びカソードに含まれる触媒（Ｐｔ等）上で電極反応が起こり、燃料電池スタック１１０が発電可能な状態となる。
【００１６】
このように発電可能な状態の燃料電池スタック１１０と、外部負荷（例えば走行用のモータ）とが電気的に接続され、電流が取り出されると、燃料電池スタック１１０が発電するようになっている。
【００１７】
また、アノード流路１１１から排出されたアノードオフガスは、配管１２１ｂを介して、希釈器１３２に排出されるようになっている。一方、カソード流路１１２から排出されたカソードオフガスは、配管１３１ｃ、加湿ユニット１、配管１３２ａを介して、希釈器１３２に排出され、希釈器１３２においてアノードオフガス中の未消費の水素を希釈するようになっている。そして、希釈後のガスは、配管１３２ｂを介して、車外に排出されるようになっている。なお、カソードオフガスは、カソードにおける電極反応により生成する水蒸気（水分）により多湿である。また、生成した水蒸気の一部は電解質膜を介してアノード側に透過するので、アノードオフガスも多湿である。
【００１８】
図２に示すように、加湿ユニット１は、エアコンプレッサ１３１（図１参照）からカソード流路１１２（図１参照）に向かう加湿すべき空気（第１流体）を、カソード流路１１２から排出された多湿のカソードオフガス（第２流体）で加湿するものであって、加湿器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが組み合わされて構成されている。
【００１９】
加湿器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ略直方体の形状を呈し、加湿器１０Ａが下段に配置され、加湿器１０Ｂが加湿器１０Ａの上面に、前方に位置をずらし、かつ、幅方向（左右方向）の位置を合わせて積層され、加湿器１０Ｃが加湿器１０Ｂの上面に、前方に位置をずらし、かつ、幅方向（左右方向）の位置を合わせて積層されている。つまり、加湿器１０Ｂは、加湿器１０Ａに対して前方にのみずらして配置され、加湿器１０Ｃは、加湿器１０Ｂに対して、前記と同じ前方にのみずらして配置され、加湿器１０Ａ〜１０Ｃによって階段状に配置されている。
【００２０】
また、加湿器１０Ａ〜１０Ｃは、いずれも同じ形状であり、四角筒状を呈するケース２１ａと、ケース２１ａの長手方向（前後方向）の両端部を覆うキャップ２１ｂ，２１ｃとを有している。
【００２１】
加湿器１０Ａのケース２１ａは、その内部に後記する中空糸膜束１１を収容する四角筒状の容器であり、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）やＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）等の硬質樹脂、またはアルミニウムなどの金属から形成されている。また、ケース２１ａの下面には、前端側に燃料電池スタック１１０からのカソードオフガス（第２流体）が導入されるオフガス導入口２１ａ１が形成されている。また、ケース２１ａの上面には、後端側に前記カソードオフガスが排出されるオフガス導出口２１ａ２が形成されている。また、キャップ２１ｂは、ケース２１ａと同様に硬質樹脂や金属により形成され、エアコンプレッサ１３１からの乾燥した空気（加湿前の空気、第１流体）が導入される管状の空気導入口２１ｂ１が形成されている。また、キャップ２１ｃには、前記空気（第１流体）が排出される空気導出口２１ｃ１が形成されている。
【００２２】
また、他の加湿器１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、加湿器１０Ａと同様な材質および形状で形成されたケース２１ａおよびキャップ２１ｂ，２１ｃを有している。加湿器１０Ｂのケース２１ａには、下面に空気導入口２１ａ３が形成され、上面に空気導出口２１ａ４が形成されている。また、加湿器１０Ｂのキャップ２１ｂには、オフガス導入口２１ｂ２が形成され、キャップ２１ｃには、オフガス導出口２１ｃ２が形成されている。また、加湿器１０Ｃのケース２１ａには、下面にオフガス導入口２１ａ５が形成され、上面にオフガス導出口２１ａ６が形成されている。また、加湿器１０Ｃのキャップ２１ｂには、空気導入口２１ｂ３が形成され、キャップ２１ｃには、燃料電池スタック１１０に向けて排出される加湿された空気が排出される空気導出口２１ｃ３が形成されている。
【００２３】
なお、本実施形態では、空気導出口２１ｃ１、オフガス導入口２１ｂ２、オフガス導出口２１ｃ２および空気導入口２１ｂ３の各端部が、中空糸膜１２の内側に連通する開口に相当し、オフガス導出口２１ａ２、空気導入口２１ａ３、オフガス導入口２１ａ５および空気導出口２１ａ４の各端部が、中空糸膜１２の外側に連通する開口に相当する。
【００２４】
また、隣接する加湿器１０Ａ，１０Ｂは、例えば、矢印Ｚ（図３参照）の位置における中空糸膜１２の内側のガス流れ方向に直交する平面に対して、加湿器１０Ａと加湿器１０Ｂのどちらも貫通する状態で配置されている。つまり、加湿器１０Ａと加湿器１０Ｂとは、一部において上下に重なるように配置されていることを意味している。なお、隣接する加湿器１０Ｂと加湿器１０Ｃについても同様にして、中空糸膜１２の内側のガス流れ方向に直交する平面に対して、加湿器１０Ｂと加湿器１０Ｃのどちらも貫通するように配置されている。
【００２５】
また、加湿器１０Ａの空気導出口２１ｃ１と、加湿器１０Ｂの空気導入口２１ａ３とは、管状のジョイント３０を介して接続されている。また、加湿器１０Ｂの空気導出口２１ａ４と、加湿器１０Ｃの空気導入口２１ｂ３とは、ジョイント３１を介して接続されている。
【００２６】
また、加湿器１０Ａのオフガス導出口２１ａ２と、加湿器１０Ｂのオフガス導入口２１ｂ２とは、ジョイント４０を介して接続されている。また、加湿器１０Ｂのオフガス導出口２１ｃ２と、加湿器１０Ｃのオフガス導入口２１ａ５とは、ジョイント４１を介して接続されている。なお、ジョイント３０，３１，４０，４１は、いずれも硬質樹脂などでＬ字状に形成され、シール部材（図示せず）を介して、空気導入口２１ａ３，２１ｂ３、空気導出口２１ｃ１，２１ａ４、オフガス導入口２１ｂ２，２１ａ５、オフガス導出口２１ａ２，２１ｃ２と接続されている。
【００２７】
なお、本実施形態では、空気導入口２１ｂ１，２１ａ３，２１ｂ３、空気導出口２１ｃ１，２１ａ４，２１ｃ３、オフガス導入口２１ａ１，２１ｂ２，２１ａ５、オフガス導出口２１ａ２，２１ｃ２，２１ａ６は、いずれも円管状に形成されているが、このような形状に限定されるものではなく、角型の開口であってもよく、適宜変更することができる。
【００２８】
図３に示すように、加湿器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、ケース２１ａ内に中空糸膜束１１が収容されている。なお、中空糸膜束１１とケース２１との軸方向（長手方向）は一致している。
【００２９】
中空糸膜束１１は、ポリイミド等から形成され、水分透過性を有するストロー状の中空糸膜１２が、複数本（例えば数千本以上）束ねられたものである。また、中空糸膜束１１の前後の両端部は、エポキシ樹脂等から形成されるポッティング部１３、１３（封止部）を介して、ケース２１ａの内壁に固着されている。これにより、各中空糸膜１２の外周面間、中空糸膜２の外周面とケース２１ａの内壁面との間が、それぞれ閉塞されるようになっている。
【００３０】
このように構成された加湿ユニット１では、図３に示すように、エアコンプレッサ１３１（図１参照）からの空気は、加湿器１０Ａのキャップ２１ｂの空気導入口２１ｂ１からキャップ２１ｂ内を通って各中空糸膜１２の内側を通り、各中空糸膜１２内を前方に向かって通流した後、キャップ２１ｃ内を通って、キャップ２１ｃの空気導出口２１ｃ１から流出する。
【００３１】
加湿器１０Ａから流出した空気は、ジョイント３０を介して加湿器１０Ｂのケース２１ａの空気導入口２１ａ３から導入され、前記とは逆に各中空糸膜１２の外側を通り、各中空糸膜１２外を後方に向かって通流した後、ケース２１ａの空気導出口２１ａ４から流出する。
【００３２】
加湿器１０Ｂから流出した空気は、ジョイント３１を介して加湿器１０Ｃのキャップ２１ｂの空気導入口２１ｂ３からキャップ２１ｂ内を通って各中空糸膜１２の内側を通り、各中空糸膜１２内を前方に向かって通流した後、キャップ２１ｃ内を通って、キャップ２１ｃの空気導出口２１ｃ３から流出する。空気導出口２１ｃ３から流出した加湿空気は、配管１３１ｂを通って、燃料電池スタック１１０のカソードに供給される。
【００３３】
一方、燃料電池スタック１１０に接続された配管１３１ｃからのカソードオフガスは、加湿器１０Ａのケース２１ａのオフガス導入口２１ａ１から各中空糸膜１２の外側を通り、各中空糸膜１２外を後方に向かって前記空気と対向しながら通流した後、ケース２１ａのオフガス導出口２１ａ２から流出する。
【００３４】
加湿器１０Ａから流出したカソードオフガスは、ジョイント４０を介して加湿器１０Ｂのキャップ２１ｂのオフガス導入口２１ｂ２からキャップ２１ｂ内を通って各中空糸膜１２の内側を通り、各中空糸膜１２内を前方に向かって通流した後、キャップ２１ｃ内を通って、キャップ２１ｃのオフガス導出口２１ｃ２から流出する。
【００３５】
加湿器１０Ｂから流出したカソードオフガスは、ジョイント４１を介して加湿器１０Ｃのケース２１ａのオフガス導入口２１ａ５から各中空糸膜１２の外側を通り、各中空糸膜１２外を後方に向かって前記空気と対向しながら通流した後、ケース２１ａのオフガス導出口２１ａ６から流出する。オフガス導出口２１ａ６から流出したカソードオフガスは、配管１３２ａを通って、希釈器１３２に排出される。
【００３６】
なお、各中空糸膜２には無数の毛管部が形成されているため、加湿器１０Ａ，１０Ｃにおいて中空糸膜２の外側に導入されたカソードオフガス（第２流体）に含まれる水蒸気は、毛管部内で凝縮し、中空糸膜２の内側へと移動することで、乾燥した空気（第１流体）に水分が渡されるようになっている。また、加湿器１０Ｂにおいて中空糸膜２の内側にカソードオフガス（第２流体）が通り、中空糸膜２の外側に空気（第１流体）が通る場合についても、前記と同様な仕組みによって、カソードオフガスに含まれる水分が空気へ渡されるようになっている。このような仕組みによって、加湿ユニット１において、カソードオフガス中の水分が空気に供給され、空気が加湿ガス（加湿空気）となる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の加湿ユニット１によれば、複数の加湿器１０Ａ〜１０Ｃを中空糸膜１２の内部のガス流れ方向（前後方向）に向けて階段状に位置をずらして積み重ねるとともに、加湿器１０Ａにおいて中空糸膜１２の内側に流した空気（第１流体）が、加湿器１０Ａに隣接する加湿器１０Ｂでは中空糸膜１２の外側に流れるように、さらに加湿器１０Ｂに隣接する加湿器１０Ｃでは中空糸膜１２の内側を流れるように、そして、加湿器１０Ａにおいて中空糸膜１２の外側に流したカソードオフガス（第２流体）が、加湿器１０Ａに隣接する加湿器１０Ｂでは中空糸膜１２の内側に流れるように、加湿器１０Ｂに隣接する加湿器１０Ｃでは中空糸膜１２の外側を流れるようにして、空気とカソードオフガスの流れる位置をそれぞれ中空糸膜１２の内側と外側とで交互に入れ替えわるように流すことにより、各加湿器１０Ａ〜１０Ｃをお互いに上面と下面とを密着させて積み重ねることができる。しかも、加湿器１０Ａ〜１０Ｃを前後方向にのみ位置をずらして配置しているので、加湿器１０Ａ〜１０Ｃの左右側面から突出することもない。したがって、加湿ユニット１の上下方向の寸法（高さ）および左右方向の寸法（幅）をそれぞれ小さくすることが可能になり、加湿ユニット１をコンパクトに形成することが可能になる。
【００３８】
さらに、本実施形態の加湿ユニット１によれば、図３に示すように、加湿器１０Ａの端面からの流れを隣接する加湿器１０Ｂの下面へと接続することにより、空気導出口２１ｃ１と空気導入口２１ａ３とを互いに接近させて配置でき、また加湿器１０Ｂの上面からの流れを隣接する加湿器１０Ｃの端面へと接続することにより、空気導出口２１ａ４と空気導入口２１ｂ３とを互いに接近させて配置することができる。また、同様にして、オフガス導出口２１ａ２とオフガス導入口２１ｂ２とを互いに接近させて配置でき、またオフガス導出口２１ｃ２とオフガス導入口２１ａ５とを接近させて配置することができる。これにより、加湿器１０Ａのキャップ２１ｃの前方に向けられる面ｍ１と、加湿器１０Ｂのケース２１ａの下面ｍ２とで形成された断面三角形状の空間Ｑ１内にジョイント３０を配置でき、また加湿器１０Ｂのケース２１ａの上面ｍ３と、加湿器１０Ｃのキャップ２１ｂの後方に向けられる面ｍ４とで形成された断面三角形状の空気Ｑ２内にジョイント３１を配置できる。同様にして、加湿器１０Ａのケース２１ａの上面ｍ５と、加湿器１０Ｂのキャップ２１ｂの後方に向けられる面ｍ６とで形成された断面三角形状の空間Ｑ３内にジョイント４０を配置でき、加湿器１０Ｂのキャップ２１ｃの前方に向けられる面ｍ７と、加湿器１０Ｃのケース２１ａの下面ｍ８とで形成された断面三角形状の空間Ｑ４内のジョイント４１を配置できる。
【００３９】
したがって、ジョイント３０，３１，４０，４１を、短い配管で形成できるので配管を小型化することが可能になる。さらに、いずれの空間Ｑ１〜Ｑ４においても、キャップ２１ｂ，２１ｃに形成された出口（入口）とケース２１ａに形成された入口（出口）とを接続するので、ジョイント３０，３１，４０，４１の形状を共通化することができ、部品点数の削減が可能になる。よって、本実施形態によれば、ジョイント３０，３１，４０，４１の小型化および共通化による簡素化を図ることが可能になる。
【００４０】
また、本実施形態の加湿ユニット１を燃料電池システム１００に適用した場合には、燃料電池システム１００を小型化することが可能になる。なお、本実施形態では、燃料電池スタック１１０の後方に各加湿器１０Ａ〜１０Ｃを水平に重ねて配置した場合を例に挙げて説明したが、ジョイント３０，４１の位置が下側で、ジョイント３１，４０の位置が上側となるように、またはその逆となるように、加湿器１０Ａ〜１０Ｃの軸方向を傾斜させた状態で配置してもよい。
【００４１】
次に、別の実施形態の加湿ユニット５０について、図４および図５を参照して説明する。図４は、別の実施形態の加湿ユニットを示す外観斜視図、図５は図４のＢ−Ｂ線一部省略断面図である。なお、図２および図３に示す実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように、加湿ユニット５０は、いずれも同じ形状で四角筒状を呈するケース２１ａを有する加湿器１０Ａ〜１０Ｃが階段状に隣接して積層され、長手方向の両端部にジョイント５１，５２が連結されて構成されている。ジョイント５１には、上下左右にそれぞれ締結片５１ａが形成され、各締結片５１が、加湿器１０Ａのケース２１ａの下部に形成された取付片２１ｓ、加湿器１０Ｂのケース２１ａの左右に形成された取付片２１ｓ、加湿器１０Ｃのケース２１ａの上部に形成された取付片２１ｓと、ボルト２３およびナット２４（図５参照）を介して締結されている。なお、もう一方のジョイント５２についても同様にして、各締結片５１ａ、取付片２１ｓ、ボルト２３およびナット２４によって、加湿器１０Ａ〜１０Ｃにジョイント５２が締結されている。なお、締結箇所は４箇所に限定されるものでない。
【００４３】
図５に示すように、ジョイント５１は、例えば鋳物によって形成され、空気導入口２１ｂ１と連通するとともに加湿器１０Ａの端面ｓ１に形成された各中空糸膜１２の内側と連通する空間Ｒ１、加湿器１０Ａのオフガス導出口２１ａ２と加湿器１０Ｂの端面ｓ２に形成された各中空糸膜１２の内側と連通する空間Ｒ２、加湿器１０Ｂの空気導出口２１ａ４と加湿器１０Ｃの端面ｓ３に形成された各中空糸膜１２の内側と連通する空間Ｒ３とを有している。なお、図示していないが、空気導入口２１ｂ１からの空気が加湿器１０Ａの端面ｓ１に開口する中空糸膜１２の内側以外に流れることがないように、またオフガス導出口２１ａ２からのオフガスが加湿器１０Ｂの端面ｓ２に開口する中空糸膜１２の内側以外に流れることがないように、また空気導出口２１ａ４からの空気が加湿器１０Ｃの端面ｓ３に開口する中空糸膜１２の内側以外に流れることがないように、適宜シール部材によってシールされている。なお、ジョイント５２についても、同様に形成されている。
【００４４】
このように、図４および図５に示す実施形態によれば、ジョイント５１，５２にそれぞれの加湿器１０Ａ〜１０Ｃの各端面ｓ１〜ｓ３に取り付ける前記キャップ（２１ｂ，２１ｃ）や、配管同士を接続する前記ジョイント（３０，３１，４０，４１）の役割を持たせることが可能になり、部品点数の削減および製造工程の簡略化を図ることが可能になる。
【００４５】
なお、本実施形態では、加湿器１０Ａ〜１０Ｃを上下方向に積層した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、水平方向（左右前後方向で形成される面）に階段状に積層するようにしてもよい。これにより、薄型でコンパクトな加湿ユニットを構成することが可能になる。また、本実施形態では、加湿器１０Ｂ，１０Ｃを前方に位置をずらした場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、１０Ｂ，１０Ｃを後方に位置をずらしてもよく、あるいは左方向、右方向に位置をずらすようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、加湿器１０Ａ〜１０Ｃによって３段に重ねた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、２段であってもよく、４段以上であってもよい。
【００４７】
本実施形態では、複数の中空糸膜１２からなる中空糸膜束１１を例に挙げて説明したが、シート状の交換膜を渦巻き状にしたものを適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態の加湿ユニットを燃料電池システムに適用した場合の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の加湿ユニットを示す外観斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】別の実施形態の加湿ユニットを示す外観斜視図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線一部省略断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，５０  加湿ユニット
１０Ａ〜１０Ｃ  加湿器
１１    中空糸膜
１２    中空糸膜束
１３    ポッティング部
２１ａ  ケース
２１ｂ，２１ｃ  キャップ
２１ａ１，２１ｂ２，２１ａ５  オフガス導入口
２１ａ２，２１ｃ２，２１ａ６  オフガス導出口
２１ｂ１，２１ａ３，２１ｂ３  空気導入口
２１ｃ１，２１ａ４，２１ａ３  空気導出口
３０，３１，４０，４１，５１，５２  ジョイント
Ｑ１〜Ｑ４  空間
【図１】
2010112613.tif 000003
【図２】
2010112613.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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