(57)【要約】【課題】流路形成部材に対するシーリング部材の脱落を抑制するのに有利なガス流路形成装置を提供する。【解決手段】積層型ガス流路形成装置は、表面に形成された表面流路と厚み方向に貫通する貫通流路とを有する流路形成部材２と、流路形成部材２の表面流路と貫通流路との間の係合凹部４に取り付けられたシーリング部材８とを有する。流路形成部材２は、底壁４０と底壁４０に立設された立壁４２とを備える係合凹部４を有する。シーリング部材８は、表面流路及び貫通流路を連通させる連通路８８を形成するように流路形成部材２の係合凹部４の底壁４０面に対向する対向壁８０と、流路形成部材２の係合凹部４の立壁４２に対向して係合するように対向壁８０から対向壁８０の延設方向と交差する方向に指向する係合壁８２とを有する。【選択図】  図４
2006234277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の表面に形成された表面流路と厚み方向に貫通すると共に表面流路に連通する貫通流路とを有する流路形成部材と、
前記流路形成部材の前記表面流路と前記貫通流路との境界領域に取り付けられたシーリング部材とを具備し、複数の前記流路形成部材を厚み方向に積層して構成されている積層型ガス流路形成装置において、
前記流路形成部材は、底壁と前記底壁に立設された立壁とを備える係合凹部を備えており、且つ、
前記シーリング部材は、前記表面流路及び前記貫通流路を連通させる連通路を形成するように前記流路形成部材の前記係合凹部の前記底壁に対向する対向壁と、前記流路形成部材の前記係合凹部の前記立壁に対向して係合するように前記対向壁から前記対向壁の延設方向と交差する方向に指向する係合壁とを備えていることを特徴とする積層型ガス流路形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記シーリング部材は前記流路形成部材の前記係合凹部に嵌め込まれた状態で保持されていることを特徴とする積層型ガス流路形成装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記シーリング部材の断面形状は少なくともコの字形状をなす部分を有していることを特徴とする積層型ガス流路形成装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項において、前記シーリング部材の断面形状は中空の矩形形状をなす部分を有していることを特徴とする積層型ガス流路形成装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項において、前記流路形成部材の前記立壁は、前記係合凹部のうち互いに対向する前記立壁の間隔が、前記係合凹部の深さが深くなるにつれて増加または減少するように傾斜して設けられていることを特徴とする積層型ガス流路形成装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項において、前記シーリング部材の前記係合壁はバネ力を有しており、前記流路形成部材に対して前記バネ力により圧接または圧接可能とされていることを特徴とする積層型ガス流路形成装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項において、積層方向に隣設する二つの前記流路形成部材間には湿分保持可能な膜が介在しており、二つの前記流路形成部材のうち一方の流路形成部材の前記表面流路には高湿度ガスが流れ、他方の前記流路形成部材の前記表面流路には高湿度ガスよりも相対的に湿度が低い低湿度ガスが流れ、且つ、高湿度ガスの湿分を前記膜に吸収させると共に、低湿度ガスを前記膜により加湿する加湿装置に適用されていることを特徴とする積層型ガス流路形成装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項において、積層方向に隣設する二つの前記流路形成部材間にはイオン透過可能な膜が介在しており、二つの前記流路形成部材のうち一方の前記流路形成部材の前記表面流路には燃料が流れ、他方の前記流路形成部材の前記表面流路には酸化剤が流れる燃料電池に適用されていることを特徴とする積層型ガス流路形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層型ガス流路形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型ガス流路形成装置に係る従来技術について、燃料電池に用いられている加湿装置を例にとって説明する。燃料電池に設けられている電解質は過剰に乾燥していると、発電性能を目標どおり発揮できない。そこで、燃料電池に供給される酸化剤ガスを加湿するための加湿装置（特許文献１）が設けられている。
【０００３】
従来、このような加湿装置として、図１７に示すように、係合凹部４Ｘをもつ流路形成部材として機能するセパレータ２Ｘと、セパレータ２Ｘの係合凹部４Ｘに取り付けられた平板状のシーリング部材８Ｘとを備えているものが知られている。そしてシーリング部材８Ｘが取り付けられた複数のセパレータ２Ｘを厚み方向に積層して加湿装置は構成されている。セパレータ２Ｘの係合凹部４Ｘは、底壁４０Ｘと底壁４０Ｘに立設された立壁４２Ｘとを備えている。平板状のシーリング部材８Ｘはセパレータ２Ｘの係合凹部４Ｘの表面側に接着または嵌め込みにより取り付けられている。
【特許文献１】特開２００３−１７６９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した図１７に係る従来技術によれば、前記したように、平板状のシーリング部材８Ｘはセパレータ２Ｘの係合凹部４Ｘの表面側に接着または嵌め込みにより取り付けられている。この場合、公差等の関係で、シーリング部材８Ｘの取付性の向上に限界があることがある。例えば、図１７に示すように、セパレータ２Ｘの係合凹部４Ｘのサイズが大きめであるときには、セパレータ２Ｘとシーリング部材８Ｘとの間に隙間ＲＡが生じることから、シーリング部材８Ｘが脱落するおそれがある。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、流路形成部材からシーリング部材の脱落を抑制するのに有利なガス流路形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るガス流路形成装置は、少なくとも一方の表面に形成された表面流路と厚み方向に貫通すると共に表面流路に連通する貫通流路とを有する流路形成部材と、流路形成部材の表面流路と貫通流路との境界領域に取り付けられたシーリング部材とを具備し、複数の流路形成部材を厚み方向に積層して構成されている積層型ガス流路形成装置において、
流路形成部材は、底壁と底壁に立設された立壁とを備える係合凹部を備えており、且つ、シーリング部材は、表面流路及び貫通流路を連通させる連通路を形成するように流路形成部材の係合凹部の底壁面に対向する対向壁と、流路形成部材の係合凹部の立壁に対向して係合するように対向壁から対向壁の延設方向と交差する方向に指向する係合壁とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
シーリング部材は、対向壁と、対向壁の延設方向と交差する方向に指向する係合壁とを備えている。シーリング部材の係合壁は、シーリング部材の対向壁の延設方向と交差する方向に指向し、且つ、流路形成部材の係合凹部の立壁に対向して係合するように設けられている。このため、流路形成部材の加工精度が充分でないときであっても、シーリング部材の係合壁と流路形成部材の係合凹部の立壁とが係合する係合面積が増加する。ひいては流路形成部材に対するシーリング部材の係合力が増加する。このため流路形成部材からシーリング部材の脱落を抑制するのに有利となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シーリング部材の係合壁は、シーリング部材の対向壁の延設方向と交差する方向に指向し、且つ、流路形成部材の係合凹部の立壁に対向して係合するように設けられている。このため流路形成部材からシーリング部材の脱落を抑制するのに有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
積層型ガス流路形成装置は、少なくとも一方の表面に形成された表面流路と厚み方向に貫通すると共に表面流路に連通する貫通流路とを有する流路形成部材と、流路形成部材の表面流路と貫通流路との間に取り付けられたシーリング部材とを備えている。そして、積層型ガス流路形成装置は、シーリング部材が取り付けられた複数の流路形成部材を厚み方向に積層して構成されている。
【００１０】
流路形成部材は２つのガスを仕切る機能を有するセパレータを例示できる。流路形成部材はシーリング部材を取り付ける係合凹部を有する。係合凹部は、底壁と、底壁に立設された立壁とを有する。係合凹部としては、流路形成部材の表面流路と貫通流路との境界領域に設けられていることが好ましい。故に、底壁及び立壁は、流路形成部材の表面流路と貫通流路との境界領域に設けられていることが好ましい。
【００１１】
シーリング部材は対向壁と係合壁とを備えている。シーリング部材の対向壁は、流路形成部材の表面流路及び貫通流路を連通させる連通路を形成するように、流路形成部材の係合凹部の底壁に対向する。連通路の断面形状としては、特に限定されず、角形状、円形状を例示できる。シーリング部材の係合壁は、流路形成部材の係合凹部の立壁に対向して係合するように、シーリング部材の対向壁から対向壁の延設方向と交差する方向に指向する。
【００１２】
好ましくは、シーリング部材は流路形成部材の係合凹部に嵌め込まれた状態で保持されている。この場合、シーリング部材の半分以上が係合凹部に嵌め込まれていることが好ましい。シーリング部材の断面形状としては、少なくともコの字形状をなす部分を有している形態を例示することができる。従ってシーリング部材の断面形状としては中空の矩形形状をなす部分を有する形態を例示することができる。
【００１３】
流路形成部材の立壁としては、係合凹部のうち互いに対向する立壁の間隔が、係合凹部の深さが深くなるにつれて増加または減少するように傾斜して設けられている形態を例示することができる。係合凹部の立壁の間隔が係合凹部の深さが深くなるにつれて増加する場合には、シーリング部材の保持力を高めることができる。
【００１４】
好ましくは、シーリング部材の係合壁はバネ力を有しており、流路形成部材の立壁に対してバネ力により圧接または圧接可能とされている形態を例示することができる。流路形成部材に対するシーリング部材の保持力をバネ力により高めることができる。
【００１５】
本発明に係る積層型ガス流路形成装置は加湿装置に適用できる。加湿装置は、積層方向に隣設する二つの流路形成部材間には湿分保持可能な膜が介在しており、二つの流路形成部材のうち一方の流路形成部材の表面流路には高湿度ガスが流れ、他方の流路形成部材の表面流路には高湿度ガスよりも相対的に湿度が低い低湿度ガスが流れ、且つ、高湿度ガスの湿分を膜に吸収させると共に、低湿度ガスを膜により加湿する。
【００１６】
また、本発明に係る積層型ガス流路形成装置は燃料電池に適用できる。燃料電池は、積層方向に隣設する二つの流路形成部材間にはイオン透過可能な膜が介在しており、二つの流路形成部材のうち一方の流路形成部材の表面流路には燃料が流れ、他方の流路形成部材の表面流路には酸化剤が流れる。燃料電池では、膜の厚み方向の片側には、水素含有ガス等の燃料が供給される燃料極が配置されていると共に、膜の厚み方向の他の片側には、酸化剤を含む酸素含有ガス等の流体が供給される酸化剤極が配置されている。一般的には、酸化剤極はガス拡散層と触媒層とを有すると共に、燃料極はガス拡散層と触媒層とを有する。触媒層は膜に一体的に接合されていても良い。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の実施例１について図１〜図６を参照しつつ具体的に説明する。本実施例は燃料電池１００に用いられる加湿装置１（ガス流路形成装置）に適用したものである。燃料電池用の加湿装置１は、第１エンドプレート１１と第２エンドプレート１２との間にセパレータ２を厚み方向に積層して形成されている。セパレータ２は流路形成部材として機能する。
【００１８】
図２は、側辺２ｒ、２ｓを有するセパレータ２の一方の表面２ａの平面視を示す。図２に示すようにセパレータ２は、一方の表面２ａに形成された案内突起２１ｆをもつ第１表面流路２１と、厚み方向に貫通すると共に第１表面流路２１に連通するように対角位置に形成された２つの第１貫通流路２２とを有する。セパレータ２の第１表面流路２１と第１貫通流路２２との間に形成された係合凹部４には、シーリング部材８が取り付けられている。従ってシーリング部材８は、セパレータ２の第１表面流路２１と第１貫通流路２２との間に取り付けられており、連通路８８を形成する。この結果、シーリング部材８の連通路８８は、セパレータ２の第１表面流路２１と第１貫通流路２２との境界領域を塞がないように良好に連通させる。従ってシーリング部材８は、セパレータの表面流路と貫通流路との境界領域の流路を確保するための流路形成部材としても機能する。
【００１９】
図３はセパレータ２の他方の表面２ｃの平面視を示す。図３に示すようにセパレータ２は、他方の表面２ｃに形成された案内突起２５ｆをもつ第２表面流路２５と、厚み方向に貫通すると共に第２表面流路２５に連通するように対角位置に形成された２つの第２貫通流路２６とを有する。セパレータ２の第２表面流路２５と第２貫通流路２６との間に形成された係合凹部４には、同様なシーリング部材８が取り付けられている。従ってシーリング部材８は、セパレータ２の第２表面流路２５と第２貫通流路２６との間に取り付けられており、連通路８８を形成する。この結果、シーリング部材８の連通路８８は、セパレータ２の第２表面流路２５と第２貫通流路２６との境界領域を塞がないように良好に連通させる。
【００２０】
図５はセパレータ２の積層構造の要部を示す。図５に示すように、加湿装置１では、シーリング部材８を取り付けた複数のセパレータ２が膜３と共に厚み方向に積層されている。具体的には、セパレータ２に取り付けられたシーリング部材８と膜３との間には、ゴムや軟質樹脂等のシール材料で形成された第１シール９１が設けられている。膜３とセパレータ２の間には、ゴムや軟質樹脂等のシール材料で形成された第２シール９２が設けられている。第１シール９１及び第２シール９２はセパレータ２の表面流路及び貫通流路を互いにまたは外気からシールする部材である。
【００２１】
図５に示すように２つのセパレータ２の間には、水分を透過可能なイオン交換膜で形成された膜３が介在している。ここで、セパレータ２の第１表面流路２１は膜３の一方の表面に対向する。セパレータ２の第２表面流路２５は膜３の他方の表面に対向する。膜３の他方の表面に対向する第２ガス流路５がセパレータ２により形成されている。膜３により第１表面流路２１及び第２表面流路２５が仕切られている。
【００２２】
第１表面流路２１は、燃料電池１００の酸化剤極１０１から排出された湿度が相対的に高い発電後の空気オフガス（高湿度ガス）を矢印Ｙ１方向（下向き）に流すためのものである。第２表面流路２５は、燃料電池１００の酸化剤極１０１に向かう湿度が相対的に低い発電前の空気（低湿度ガス）を矢印Ｙ２方向（上向き）流すためのものである。
【００２３】
図１に示すように、第１エンドプレート１１は第１表面流路２１に連通する第１入口６１をもち、第２エンドプレート１２は第１表面流路２１に連通する第２出口６２をもつ。燃料電池１００の酸化剤極１０１から排出された湿度が相対的に高い空気オフガスは、第１入口６１、上側の第１貫通流路２２、第１表面流路２１、下側の第１貫通流路２２、第１出口６２の順に流れる。このとき第１表面流路２１を流れる湿度が相対的に高い空気オフガスは、膜３に接触するため、膜３に湿分を与え、膜３を吸湿させる。
【００２４】
図１に示すように、加湿装置１の第２エンドプレート１２は第２表面流路２５に連通する第２入口６３をもち、第１エンドプレート１１は第２表面流路２５に連通する第２出口６４をもつ。燃料電池１００の酸化剤極１０１に向かう湿度が相対的に低い発電前の空気は、第２入口６３、下側の第２貫通流路２６、第２表面流路２５、上側の第２貫通流路２６、第２出口６４の順に流れ、燃料電池１００の酸化剤極１０１に向かい、発電反応に使用される。このとき、第２表面流路２５を流れる湿度が相対的に低い発電前の空気は、湿潤状態の膜３に接触するため、膜３から湿分を与えられ、膜３により加湿される。
【００２５】
さて、シーリング部材８を取り付ける形態について更に説明を加える。図４及び図６に示すように、セパレータ２の係合凹部４は、平坦な底壁４０と、底壁４０の端に底壁４０と交差する方向に立設された２個の立壁４２とを有する。セパレータ２の立壁４２は、底壁４０に対して直交またはほぼ直交するようにされている。
【００２６】
図４に示すようにシーリング部材８は、２個の対向壁８０と２個の係合壁８２とを有しており、更に、係合壁８２間に位置する複数の中間仕切壁８５とを有する。シーリング部材８の対向壁８０は、セパレータ２の係合凹部４の底壁４０に対向可能とされている。従って、セパレータ２の第１表面流路２１及び第１貫通流路２２を連通させる連通路８８をシーリング部材８により形成している。また、セパレータ２の第２表面流路２５及び第２貫通流路２６を連通させる第２連通路８８をシーリング部材８により形成している。
【００２７】
図４に示すようにシーリング部材８の係合壁８２は、シーリング部材８の対向壁８０の端８０ｗから対向壁８０の延設方向と交差する方向、具体的には、対向壁８０の延設方向と直交またはほぼ直交する方向に指向するように延設されている。従って、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に対面して係合するように設定されている。このようなシーリング部材８の断面形状は中空の矩形形状をなす部分を有する。従って、シーリング部材８の断面形状は、図４に示すように、少なくともコの字形状をなす部分を有する。シーリング部材８の材質としては特に限定されるものではないが、金属（例えば鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン等）または炭素材料等で形成することができる。この場合、押出加工、引抜加工、溶接、溶着等で形成することができる。
【００２８】
以上説明したように本実施例によれば、図４に示すように、シーリング部材８は、対向壁８０と、対向壁８０の延設方向と交差する方向に指向する係合壁８２とを有する。この結果、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に対して距離ＫＡ（係合壁８２の長さ相当）で係合することができる。従って、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に係合する係合面積を増加させることができ、ひいてはシーリング部材８の係合力を増加させることができる。
【００２９】
このためセパレータ２の係合凹部４の加工精度が必ずしも充分でなく、例えば、図４に示すように、シーリング部材８とセパレータ２との間に隙間ＲＡが存在するときであっても、シーリング部材が平板状であった図１７に示す従来技術に比較して、セパレータ２へのシーリング部材８の取付性を向上させるのに有利となり、セパレータ２からシーリング部材８の脱落を抑制するのに有利となる。
【実施例２】
【００３０】
図７は実施例２を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。シーリング部材８は、ゴムまたは軟質な樹脂で形成されている。この場合、シーリング部材８としては押出加工、引抜加工、溶着等で形成することができる。
【実施例３】
【００３１】
図８は実施例３を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。シーリング部材８は、互いに対向する２つの対向壁８０と、互いに対向する２つの係合壁８２とを有しており、更に、係合壁８２間に複数の中間仕切壁８５とを有する。連通路８８の断面形状は円形状とされている。本実施例においても、シーリング部材８の係合壁８２は、シーリング部材８の対向壁８０から対向壁８０の延設方向と交差する方向、具体的には、対向壁８０の延設方向と直交またはほぼ直交する方向に指向して延設されている。従って、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に対向して係合するように設定されている。このようなシーリング部材８の断面形状は中空の矩形形状をなす部分を有する。
【００３２】
この結果、シーリング部材が平板状であった従来技術に比較して、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に係合する係合面積を増加させ、係合力を増加させる。このためセパレータ２の係合凹部４の加工精度が必ずしも充分でないときであっても、たとえば、シーリング部材８とセパレータ２との間に隙間ＲＡが存在するときであっても、セパレータ２からシーリング部材８の脱落を抑制するのに有利となる。
【実施例４】
【００３３】
図９は実施例４を示す。本実施例は実施例３と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。シーリング部材８はゴムまたは軟質な樹脂で形成されている。
【実施例５】
【００３４】
図１０は実施例５を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。シーリング部材８の断面形状は中空の矩形形状をなす部分を有する。セパレータ２の係合凹部４の立壁４２は、シーリング部材８の係合壁８２に対して逆テーパに設定されている。即ち、セパレータ２の係合凹部４の深さが深くなるにつれて、互いに対向する二つの立壁４２の間隔ＬＭは増加するように傾斜して設定されている。換言すると、シーリング部材８については、互いに対向する二つの係合壁８２の間隔ＬＮは、セパレータ２の係合凹部４の深さが深くなるにつれて、増加するように設定されている。
【００３５】
本実施例においても、シーリング部材８の係合壁８２は、対向壁８０の延設方向と交差する方向に指向して延設されている。この結果、シーリング部材８が平板状であった従来技術に比較して、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に係合する係合面積、係合力を増加させる。このためセパレータ２へのシーリング部材８の取付性を向上させるのに有利となる。更に、セパレータ２の立壁４２は、シーリング部材８の係合壁８２に対して逆テーパに設定されているため、逆テーパによりシーリング部材８の保持力を一層高めることができ、セパレータ２からのシーリング部材８の脱落を抑制できる。
【実施例６】
【００３６】
図１１は実施例６を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。シーリング部材８の断面形状は中空の矩形形状をなす部分を有する。図１１に示すように、セパレータ２の立壁４２は、シーリング部材８の係合壁８２に対して順テーパに設定されている。即ち、セパレータ２の係合凹部４の深さが深くなるにつれて、互いに対向する二つの立壁４２の間隔ＬＭは減少するように設定されている。このためシーリング部材８の取付作業性を高めることができる。
【００３７】
本実施例においても、図１１に示すように、シーリング部材８の係合壁８２は、対向壁８０の延設方向と交差する方向に指向して延設されており、距離ＫＡで係合する。この結果、シーリング部材が平板状であった従来技術に比較して、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に係合する係合面積、ひいては係合力を増加させる。従って、シーリング部材８とセパレータ２との間に隙間ＲＡが存在するときであっても、セパレータ２からのシーリング部材８の脱落を抑制できる。
【実施例７】
【００３８】
図１２は実施例７を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。一枚の板体８Ｋを折れ部８ｕを介して角中空の矩形形状に曲成することにより、シーリング部材８は形成されている。
【実施例８】
【００３９】
図１３は実施例８を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。シーリング部材８の断面形状は、少なくともコの字形状の部分を有するように設定されている。本実施例においても、図１３に示すように、シーリング部材８の外側の係合壁８２は、対向壁８０の延設方向と交差する方向に指向して延設されている。この結果、シーリング部材が平板状であった従来技術に比較して、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に係合する係合面積、係合力を増加させる。
【００４０】
なお、図１３に示すように、シーリング部材８については、底壁４０から離間する側の対向壁８０は形成されているもののの、係合凹部４の底壁４０に接近する対向壁は形成されていない。このためシーリング部材８の外側に形成されている係合壁８２の先端８２ｄ、中間仕切壁８５の先端８５ｄの変形性を高めることができる。
【００４１】
更に、図１３に示すように、シーリング部材８の係合壁８２には、これの開閉方向（矢印Ｘ１方向）のバネ力が与えられている。このバネ力を利用してシーリング部材８の係合壁８２をセパレータ２の係合凹部４の立壁４２に圧接させれば、シーリング部材８の係合力を一層高めることができ、セパレータ２からのシーリング部材８の脱落を一層抑制することができる。
【実施例９】
【００４２】
図１４は実施例９を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。シーリング部材８の断面形状はコの字形状の部分を有するように設定されている。セパレータ２の係合凹部４は、平坦な底壁４０と、底壁４０の端に立設された立壁４２と、立壁４２間に位置するように底壁４０から立設された複数の中間仕切壁４５とを有する。立壁４２及び中間仕切壁４５は底壁４０に対して交差する方向に指向している。
【００４３】
本実施例においても、シーリング部材８の係合壁８２は、対向壁８０の延設方向と交差する方向に指向して延設されている。この結果、シーリング部材８が平板状であった従来技術に比較して、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２の係合凹部４の立壁４２に係合する係合面積、係合力を増加させる。本実施例においても、シーリング部材８の係合壁８２に、これの開閉方向（矢印Ｘ１方向）のバネ力が与えられている。このバネ力を利用してシーリング部材８の係合壁８２をセパレータ２の係合凹部４の立壁４２に圧接させれば、シーリング部材８の係合力を一層高めることができる。
【実施例１０】
【００４４】
図１５及び図１６は実施例１０を示す。本実施例は、セパレータ２を積層して形成した積層型ガス流路形成装置として機能できる燃料電池に適用した例である。図１５に示すように、セパレータ２Ｓの一方の表面２ａには、酸化剤ガス（一般的には空気）が流れる第１表面流路２１が形成されている。第１表面流路２１に対面するように、酸化剤極３００がセパレータ２Ｓと膜３との間に配置されている。第１表面流路２１を流れた酸化剤ガスは酸化剤極３００の内部を流れる。酸化剤極３００は、触媒を有する酸化剤極用の触媒層３０１と、ガス拡散機能および集電機能を有する酸化剤極用のガス拡散層３０２とにより形成されている。
【００４５】
図１５に示すように、セパレータ２Ｓの他方の表面２ｃには、燃料ガスが流れる第２表面流路２５が形成されている。第２表面流路２５に対面するように、燃料極４００がセパレータ２Ｓと膜３との間に配置されている。第２表面流路２５を流れた燃料ガスは燃料極４００の内部を流れる。燃料極４００は、触媒を有する燃料極用の触媒層４０１と、ガス拡散機能および集電機能を有する燃料極用のガス拡散層４０２とにより形成されている。図１５に示すように、セパレータ２Ｓと共に、燃料極４００、イオン伝導性を有する膜３、酸化剤極３００を積層させることにより、燃料電池１００が構成されている。
【００４６】
実施例１の場合と同様に、図１６に示すように、セパレータ２Ｓの一方の表面２ａには第１表面流路２１が形成されており、第１表面流路２１と第１貫通流路２２との間に位置するように係合凹部４が形成されている。更に、セパレータ２Ｓの他方の表面２ｃには第２表面流路２５が形成されており、第２表面流路２５と第２貫通流路２６との間に位置するように係合凹部４が形成されている。
【００４７】
各係合凹部４にはシーリング部材８が嵌め込まれて取り付けられている。係合凹部４にはシーリング部材８が嵌め込まれて取り付けられている。シーリング部材８については、前記した図４に示す形態を適用することができる。
【００４８】
図４を準用して示すように、シーリング部材８は中空の矩形形状とされており、互いに対向する２つの対向壁８０と、対向壁８０の延設方向と交差する方向に指向する互いに対向する２つの係合壁８２とを有する。この結果、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２Ｓの係合凹部４の立壁４２に対して距離ＫＡ（係合壁８２の長さ相当）で係合することができる。従って、シーリング部材８の係合壁８２は、セパレータ２Ｓの係合凹部４の立壁４２に係合する係合面積、ひいては係合力を増加させることができる。このためセパレータ２Ｓの係合凹部４の加工精度が必ずしも充分でなく、図４に示すように、シーリング部材８とセパレータ２との間に隙間ＲＡが存在するときであっても、シーリング部材が平板状であった図１７に示す従来技術に比較して、セパレータ２Ｓからシーリング部材８の脱落を抑制するのに有利となる。更にシーリング部材８については、図７〜図１４に示す各形態を適用することもできる。なお、触媒層３０１，４０１は膜３に付着されていても良い。
【００４９】
（他の例）
上記した各実施例では、実施例１では、第１表面流路２１は高湿度ガスを流し、第２表面流路２５は低湿度ガスを流すためのものであるが、逆にしてもよい。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明はガス流路形成装置に利用することができる。殊に、車両用、定置用、携帯用、電気機器用、電子機器用等の燃料電池発電システムに使用される加湿装置、燃料電池に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】加湿装置の構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】シーリング部材を取り付けたセパレータの一方の表面を示す平面図である。
【図３】シーリング部材を取り付けたセパレータの他方の表面を示す平面図である。
【図４】シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付けている状態を示す断面図である。
【図５】加湿装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図６】加湿装置の要部の異なる方向の断面図である。
【図７】実施例２に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付けている状態を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例３に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付けている状態を模式的に示す断面図である。
【図９】実施例４に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付けている状態を模式的に示す断面図である。
【図１０】実施例５に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付けている状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】実施例６に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付けている状態を模式的に示す断面図である。
【図１２】実施例７に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付ける状態を模式的に示す断面図である。
【図１３】実施例８に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付ける状態を模式的に示す断面図である。
【図１４】実施例９に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付けている状態を模式的に示す断面図である。
【図１５】実施例１０に係り、燃料電池の要部の断面図である。
【図１６】実施例１０に係り、シーリング部材を取り付けたセパレータの一方の表面を模式的に示す平面図である。
【図１７】従来技術に係り、シーリング部材をセパレータの係合凹部に取り付けている状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１は加湿装置（ガス流路形成装置）、２はセパレータ（流路形成部材）、２１は第１表面流路、２２は第１貫通流路、２５は第２表面流路、２６は第２貫通流路、３は膜、４は係合凹部、４０は底壁、４２は立壁、８はシーリング部材、８０は対向壁、８２は係合壁、８８は連通路、１００は燃料電池（ガス流路形成装置）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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