(57)【要約】【課題】異なる流量のガスに対応して常に一定の湿度に調節することができ、また、小型化された湿度調節能力が可変の湿度調節装置、発電装置及び電子機器を提供する。【解決手段】湿度が調節される被湿度調節流体の湿度を調節する複数の湿度調節部（第一及び第二の湿度調節部２，３）と、複数の湿度調節部２，３のうち少なくとも一つの上流側に設けられて、複数の湿度調節部２，３のうち少なくとも一つの湿度調節部２，３に被湿度調節流体が流入する流量を制御することによって、被湿度調節流体の湿度を調節する少なくとも一つの流入量制御手段（第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿度が調節される被湿度調節流体の湿度を調節する複数の湿度調節部と、
前記複数の湿度調節部のうち少なくとも一つの湿度調節部に前記被湿度調節流体が流入する流量を制御する少なくとも一つの流入量制御手段と、を備えることを特徴とする湿度調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の湿度調節装置であって、
前記流入量制御手段により前記被湿度調節流体の流量が制御されたときに、前記複数の湿度調節部のそれぞれで調節される前記被湿度調節流体の湿度が常に一定となるように制御されることを特徴とする湿度調節装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の湿度調節装置であって、
前記複数の湿度調節部において調節される前記被湿度調節流体の湿度がいずれも同じであることを特徴とする湿度調節装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の湿度調節装置に前記被湿度調節流体を送出する送出手段と、
前記送出手段により送出する前記被湿度調節流体の流量を制御する送出量制御手段と、を備え、
前記送出量制御手段は、前記送出手段により送出する前記被湿度調節流体の流量の情報に基づいて、前記少なくとも一つの流入量制御手段を制御することを特徴とする湿度調節装置。
【請求項５】
請求項４に記載の湿度調節装置であって、
さらに、前記湿度調節装置により湿度が調節された前記被湿度調節流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記圧力検出手段による検出結果に基づいて、前記少なくとも一つの流入量制御手段を制御することを特徴とする湿度調節装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の湿度調節装置であって、
さらに、前記湿度調節装置により湿度が調節された前記被湿度調節流体の電気化学反応により電力を取り出す発電セルの抵抗を検出する抵抗検出手段を備え、
前記抵抗検出手段による検出結果に基づいて、前記少なくとも一つの流入量制御手段を制御することを特徴とする湿度調節装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の湿度調節装置と、
前記湿度調節装置により湿度が調節された前記被湿度調節流体の電気化学反応により電力を取り出す発電セルと、を備えることを特徴とする発電装置。
【請求項８】
請求項７に記載の発電装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿度が調節される被湿度調節流体の湿度を調節することのできる湿度調節装置、発電装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、携帯電話、ノート型パソコン、デジタルカメラ、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)、電子手帳といった小型の電子機器がめざましい進歩・発展を遂げており、その電源としてアルカリ乾電池、マンガン乾電池といった一次電池やニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、リチウムイオン電池といった二次電池が用いられている。また、これら一次電池及び二次電池の代替品として高いエネルギー利用効率を実現することのできる研究・開発が盛んに行われている。
【０００３】
燃料電池は、燃料と大気中の酸素とを電気化学的に反応させて化学エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、将来性に富む有望な電池であると位置づけられている。燃料電池に用いる燃料としては例えば水素が挙げられるが、水素は常温で気体であること等の理由からその取り扱い・貯蔵が難しい。
【０００４】
そこで、アルコールやガソリンといった液体燃料と水蒸気とを高温に加熱しながら反応させて発電に必要な水素を生成する改質装置が開発されている。今日では、改質装置と、燃料電池と、改質装置に供給するための液体燃料を貯蔵した燃料タンクとを、一体化して一つのシステムとして構成された発電装置が開発されている。
このような発電装置において、通常、水素イオンの導電性を高く維持するために燃料電池に導入される気体を主に加湿して湿度調節するための湿度調節装置が設けられている。湿度調節装置としては、バブラー内の温水に配管によって水素ガスを導入して水素ガスに加湿するバブラー式の湿度調節装置や、ガスによりスプレーして加湿するスプレー式の湿度調節装置や、中空糸膜を用いた膜式の湿度調節装置等が知られている。
【０００５】
膜式の湿度調節装置としては、図７に示すように、湿度調節装置２０１をバイパスして発電セル２０２に供給するバイパス管２０３にバルブ２０４を設けたものが知られている。この湿度調節装置は、電導度計により測定された発電セル２０２内の固体高分子電解質の電導度に応じてバルブ２０４の開度を調節し、これにより湿度調節装置２０１に供給する気体の流量を調節することで、湿度を調節する能力を可変としたものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−０４７３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された湿度調節装置は、湿度を調節する能力を可変とするために、湿度調節装置本体の外部にバイパス流路が設ける必要があるので、その分だけ湿度調節装置全体のサイズが大きくなる問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化された湿度調節能力が可変の湿度調節装置、発電装置及び電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、湿度が調節される被湿度調節流体の湿度を調節する複数の湿度調節部と、
前記複数の湿度調節部のうち少なくとも一つの湿度調節部に前記被湿度調節流体が流入する流量を制御する少なくとも一つの流入量制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の湿度調節装置であって、
前記流入量制御手段により前記被湿度調節流体の流量が制御されたときに、前記複数の湿度調節部のそれぞれで調節される前記被湿度調節流体の湿度が常に一定となるように制御されることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の湿度調節装置であって、
前記複数の湿度調節部において調節される前記被湿度調節流体の湿度がいずれも同じであることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の湿度調節装置に前記被湿度調節流体を送出する送出手段と、
前記送出手段により送出する前記被湿度調節流体の流量を制御する送出量制御手段と、を備え、
前記送出量制御手段は、前記送出手段により送出する前記被湿度調節流体の流量の情報に基づいて、前記少なくとも一つの流入量制御手段を制御することを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４に記載の湿度調節装置であって、
さらに、前記湿度調節装置により湿度が調節された前記被湿度調節流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記圧力検出手段による検出結果に基づいて、前記少なくとも一つの流入量制御手段を制御することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項４または５に記載の湿度調節装置であって、
さらに、前記湿度調節装置により湿度が調節された前記被湿度調節流体の電気化学反応により電力を取り出す発電セルの抵抗を検出する抵抗検出手段を備え、
前記抵抗検出手段による検出結果に基づいて、前記少なくとも一つの流入量制御手段を制御することを特徴とする。
請求項７の発明は、発電装置であって、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の湿度調節装置と、
前記湿度調節装置により湿度が調節された前記被湿度調節流体の電気化学反応により電力を取り出す発電セルと、を備えることを特徴とする。
請求項８の発明は、電子機器であって、
請求項７に記載の発電装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、湿度が調節される被湿度調節流体の湿度を調節する複数の湿度調節部と、前記複数の湿度調節部のうち少なくとも一つの湿度調節部に前記被湿度調節流体が流入する流量を制御する少なくとも一つの流入量制御手段とを備えるので、小型化された湿度調節能力が可変の湿度調節装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
［第一の実施の形態］
本実施の形態の湿度調節装置は、例えば発電セルに供給するための、水素を含有する改質ガス又は酸素を含有する空気（被湿度調節流体）の湿度を調節する場合に好適に使用することができ、後述する発電装置の一部に適用することができる。なお、改質ガス又は空気のいずれの湿度を調節する場合も、湿度調節装置の構造や動作原理は同じものが適用できるため、簡便のため、以下では、改質ガスの湿度を調節する場合に限定して説明をし、空気の湿度を調節する場合の説明は省略する。まず、湿度調節装置の構成について説明する。
図１は、第一の実施の形態に係る湿度調節装置１を模式的に示した図である。
湿度調節装置１は、改質ガスの湿度を調節する第一及び第二の湿度調節部２，３を有する湿度調節装置本体４と、第一及び第二の湿度調節部２，３の上流側にそれぞれ設けられて各湿度調節部２，３に改質ガスが流入する流量をそれぞれ制御することによって、改質ガスの湿度を調節する第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ（流入量制御手段）５１，５２等、を備えている。
【００１１】
図２(a)は、図１における湿度調節装置本体４を拡大した図であり、(b)は、切断線IIB−IIBに沿って切断した際の拡大断面図、(c)は、複数の中空糸膜２２，３２を束ねた状態を示した模式図である。
第一の湿度調節部２は、複数の中空糸膜２２，２２，…が束ねられてなり、中空糸膜２２，２２，…を挟んでその内側と外側との間で水分子を移動させることによって、中空糸膜２２，２２，…の内側に供給された改質ガスを加湿する第一の中空糸膜モジュール２１を備えている。
第二の湿度調節部３も、第一の湿度調節部２と同様に、複数の中空糸膜３２，３２，…が束ねられてなり、中空糸膜３２，３２，…を挟んでその内側と外側との間で水分子を移動させることによって、中空糸膜３２，３２，…の内側に供給された改質ガスを加湿する第二の中空糸膜モジュール３１を備えている。そして、これら第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１がケース４１の空洞４２内に収容されている。
【００１２】
ケース４１は、複数の中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…の軸に沿った方向が長手方向となるように延在し、内部にこの軸方向が長手方向となるように延在する矩形状の空洞４２が形成されている。ケース４１の左側面には、左側面を貫通して空洞４２内に連通し、送出ポンプ（送出手段）７から送出される改質ガスを第一の中空糸膜モジュール２１及び第二の中空糸膜モジュール３１にそれぞれ供給するための第一及び第二の供給管９１，９２が正面側と背面側とにそれぞれ設けられている。また、図１に示すように、第一及び第二の供給管９１，９２の上流側には、それぞれ第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２が取り付けられ、第一及び第二の供給管９１，９２は、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２の上流側で、反応装置６及び送出ポンプ７に連結されるように一つの管に合流している。
また、ケース４１の右側面には、右側面を貫通して空洞４２内に連通し、加湿された改質ガス中の水素を発電セル１１に供給するために排出する排出管９３が設けられている。改質ガスは、送出ポンプ７によって、上流側の二つの供給管９１，９２から下流側の排出管９３へと送られる。
【００１３】
このようにして形成された空洞４２内には、複数の中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…が束ねられてなる第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１がケース４１の正面側と背面側とにそれぞれ収容されている。第一の中空糸膜モジュール２１と第二の中空糸膜モジュール３１とは、束ねられる中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…の本数が異なっており、その他の構成は基本的に同様である。ここでは、第一の中空糸膜モジュール２１の中空糸膜２２，２２，…の本数が、第二の中空糸膜モジュール３１の中空糸膜３２，３２，…の本数よりも多いものとする。
中空糸膜２２，３２は、ポリイミドやフッ素系の高分子膜であり、図２(b)に示すように、中心部に空洞２２a，３２aを有している。このような中空糸膜２２，３２としては、例えば、ＮＯＫ（株）製の微多孔質であるポリフェニールスルホ、ポリエーテルイミドや、旭硝子（株）製の非多孔質であるテトラフルオロエチレン＋パーフルオロビニルエーテル等からなるものを用いることができる。また、ポリエチレン、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース等からなる中空糸膜２２，３２を用いても良い。中空糸膜２２，３２の内部に湿度の低い改質ガスを導入するとともに、中空糸膜２２，３２の外部に湿度の高い発電セル１１から排出されたオフガス（発電セル１１の空気極で生成された水や未反応の酸素等を含むガスであり、上述の改質ガスよりも湿度が高い）又は後述の燃料容器１１０から供給される水を流通させることにより、中空糸膜２２，３２の内外の水蒸気圧差を減少するように、中空糸膜２２，３２を介した水分子の交換が行われるため、中空糸膜２２，３２の外部から内部へ水分子が移動して改質ガスが加湿されるようになっている。
【００１４】
このような中空糸膜２２，３２は、ケース４１の正面側と背面側とでそれぞれ複数束ねられて配置され、長手方向の左右両端部で、各中空糸膜２２，３２の外周面と空洞４２を形成する内壁面４２１との間を封止する封止部４３，４４がそれぞれ設けられている。これら封止部４３，４４で空洞４２内が仕切られることにより、供給管９１，９２にそれぞれ連通した空洞４２３ａ，４２３ｂ及び排出管９３に連通した空洞４２２とが画定されている。
右端部（下流側）の封止部４４は、ケース４１の空洞４２内の右端部において正面側から背面側にかけて延在し、平面視略矩形状をなしている。左端部（上流側）の封止部４３は、ケース４１の空洞４２内の左端部において正面側から背面側にかけて延在するとともに、その正面から背面にかけての延在方向における中間位置でさらにケース４１の内壁面４２１まで延在し、平面視略Ｔ字状をなしている。これによって、ケース４１の左端部における空洞４２３が正面側と背面側とに仕切られ、正面側の空洞４２３aは、第一の中空糸膜モジュール２１の中空糸膜２２，２２，…の空洞２２a，２２a，…に連通し、背面側の空洞４２３bは、第二の中空糸膜モジュール３１の中空糸膜３２，３２，…の空洞３２a，３２a，…に連通しているので、それぞれ改質ガスのみが流通可能となっている。一方、ケース４１の右端部における空洞４２２は、第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１の中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…の空洞に２２a，２２a，…、３２a，３２a，…連通しており、改質ガスのみが流通可能となっている。
【００１５】
ここで、第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１の製造方法について説明する。
まず、複数の中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…を束ねて、束ねられた複数の中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…の二つの束を正面側と背面側とに所定間隔をあけて配置し、二つの束の左右両端部に糸やゴム等の弾性体４５，４５，４６，４６を用いて円筒状に仮止めする（図２(c)参照）。次いで、中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…の両端部を所望の長さに切断し、端部を切り揃える。次いで、後述の封止剤が中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…内に進入しないように端面を焼いて中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…の空洞２２a，２２a，…、３２a，３２a，…を塞いでから、上記仮止め用の弾性体４５，４６を外しておく。
その後、端面に型を嵌めこみ、封止剤を注入後、遠心分離にかける。封止剤としては、例えば加熱硬化樹脂、自然硬化する樹脂、光硬化樹脂等が挙げられる。また、遠心分離にかけることによって端部において封止剤の空気層を排除したり、各中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…間に封止剤を行き渡らせる。そして、さらに封止剤を所望の方法で硬化する。なお。封止剤を密に形成することができる場合は、遠心分離と加熱硬化とを同時に行っても良い。
そして、型ごと封止剤を注入した箇所を切断して、型を取り外した後、バリを取ったり削ったりすることで封止部４４を成形する。
また、中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…の左端部も右端部と同様の方法で封止部４３を形成し、このようにして第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１が製造される。なお、左端部側の封止部４３は、Ｔ字型となるように成形する。製造した第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１は、両端部の封止部４４，４４にそれぞれ接着剤兼封止剤を塗布してから、ケース４１の空洞４２内に挿入し、空洞４２を塞ぐようにしてケース４１に図示しない蓋体を接着剤又はＯリング等と、ネジで締結する。
【００１６】
また、ケース４１には、第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１に水を供給する水供給管９４と、第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１から水を排出する水排出管９５とが設けられている。
水供給管９４は、その一端がケース４１の背面で、ケース４１の空洞４２内に貫通して設けられるとともに、その他端は後述の水を供給する水供給源としての燃料容器１１０に接続されている。水は、湿度調節装置１に水を送るための図示しない水用の送出ポンプで発生される圧力によって、上流側の水供給管９４から下流側の水排出管９５へと送られる。
水排出管９５は、その一端がケース４１の正面で、ケース４１の空洞４２内に貫通して設けられるとともに、その他端は図示しない水回収器に接続されるか、又は湿度調節装置１を備える機器の外部、すなわち大気に連通している。
したがって、水供給管９４から第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１に供給された水は、水排出管９５へと送られて、この際に水分子が上述の中空糸膜２２，２２，…、３２，３２，…内を移動して改質ガスを加湿した後、水排出管９５から排出される。
【００１７】
制御部（送出量制御手段）８は、例えば汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されているもので、送出ポンプ７に制御信号を送信して、送出ポンプ７の各ポンピング動作を制御している。また、制御部８には、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２が、図示しないドライバを介して接続されている。そして、制御部８は、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２の開放・遮断動作を制御している。例えば、発電装置の出力を制限したり、立ち上げ時など電力を改善する必要がある場合に、送出ポンプ７から供給する改質ガスの流量を制御するとともに、第一の湿度調節部２のみを使用した場合に第一の湿度調節部２で調節される改質ガスの湿度と、第二の湿度調節部３のみを使用した場合に第二の湿度調節部３で調節される改質ガスの湿度と、両方の湿度調節部２，３を使用した場合に各湿度調節部２，３で調節される改質ガスの湿度とが、いずれも同じとなるように、改質ガスの流量に応じて第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２の開放・遮断動作を制御している。
【００１８】
以下に、制御部８によって改質ガスの湿度を制御する原理について具体的に例を挙げて説明する。
ここでは、発電セル１１を正常に運転するために、湿度調節装置１により、改質ガスの湿度を８０％とする必要があるものとする。
一般的に、中空糸膜モジュールにより湿度調節する場合、各中空糸膜モジュールを同じ環境下で動作させると、各中空糸膜には決まった流量の改質ガスが流れるとともに、各中空糸膜における加湿量は同じとなるため、中空糸膜モジュールにより所定の湿度に調節する場合、各中空糸膜モジュールが備える中空糸膜の本数にほぼ比例した量の改質ガスに対応することができる。
本実施の形態における第一及び第二の湿度調節部２，３は、改質ガスの湿度を調節する際に、同じ空洞４２内を流通する水を用いることから、同じ環境下で動作しているので、各湿度調節部は、各湿度調節部が備える中空糸膜の本数にほぼ比例した量の改質ガスに対応することができる。
具体的には、本実施の形態の第一の中空糸膜モジュール２１は４０本の中空糸膜２２を備え、第二の中空糸膜モジュール３１は２０本の中空糸膜３２を備える。そして、第一の中空糸膜モジュール２１が、加湿対象の改質ガスが４００sccmで供給されているときにその湿度を８０％とするように設計されているときには、同じ中空糸膜を半数だけ備える第二の中空糸膜モジュール３１は、加湿対象の改質ガスが２００sccmで供給されているときにその湿度が８０％とすることができる。
通常、送出ポンプ７から供給する改質ガスの流量制御のパターンは数パターンである。例えば、送出ポンプ７から４００sccmの流量で改質ガスを供給するときには、第二のバルブ５２を遮断して第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１を開放し、第一の供給管９１に改質ガスを供給することで、第一の湿度調節部２の第一の中空糸膜モジュール２１に改質ガスが流れ、湿度を８０％とすることができる。
次に、送出ポンプ７から２００sccmの流量で改質ガスを供給するときには、第一のバルブ５１を遮断して第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２を開放し、第二の供給管９２に改質ガスを供給することで、第二の湿度調節部３の第二の中空糸膜モジュール３１に改質ガスが流れ、湿度を８０％とすることができる。
さらに、送出ポンプ７から６００sccmの流量で改質ガスを供給するときには、第一及び第二のバルブ５１，５２を開放して、第一及び第二の供給管９１，９２にそれぞれ改質ガスを供給することで、第一及び第二の中空糸膜モジュール２１，３１に改質ガスが流れ、湿度を８０％とすることができる。
このようにして、本実施の形態の制御部８は、発電装置の出力を制限したり、電力を改善する必要がある場合に、第一の湿度調節部２のみで加湿する場合の湿度、第二の湿度調節部３のみで加湿する場合の湿度、第一及び第二の湿度調節部２，３の両方で加湿する場合の湿度が、いずれも同じとなるように（上述の場合は湿度が８０％となるように）、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２のいずれか一方を開放し他方を遮断するか、あるいは、両方のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２を開放するように制御する。
【００１９】
次に、上述した改質ガスを加湿する湿度調節装置１を発電装置１００に適用した場合について説明する。図３は、発電装置１００の基本構成を示したブロック図である。なお、以下の発電装置１００において、湿度調節装置１０１Ａおよび第二の湿度調節装置１０１Ｂは、上述した本実施の形態における湿度調節装置１に対応し、制御部１７０は制御部８に対応し、送出ポンプ（送出手段）１５０Ａは送出ポンプ７に対応し、反応装置１３０は反応装置６に対応し、発電セル１６０は発電セル１１に対応する。また、第一及び第二の湿度調節装置１０１Ａ，１０１Ｂが備える各構成のうち、第一の湿度調節部１０２Ａ，１０２Ｂは、上述の第一の湿度調節部２に対応し、第二の湿度調節部１０３Ａ，１０３Ｂは、上述の第一の湿度調節部３に対応し、ＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ａ，１５２Ａは、上述のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１に対応し、ＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ｂ，１５２Ｂは、上述のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２に対応し、第一の供給管１９１Ａ，１９１Ｂは、上述の第一の供給管９１に対応し、第二の供給管１９２Ａ，１９２Ｂは、上述の第二の供給管９２に対応する。なお、以下において、第一の湿度調節装置１０１Ａ、制御部１７０、送出ポンプ１５０Ａの各構成は、湿度調節装置本体４、制御部８、送出ポンプ７とそれぞれ同様のため、その説明を省略する。
発電装置１００は、発電用燃料等が封入された燃料容器１１０と、発電モジュール１２０とを備え、その電力が電子機器本体２００へと出力される。
発電モジュール１２０は、燃料容器１１０から供給される燃料を改質して少なくとも水素及び二酸化炭素を含む改質ガスを生成する反応装置１３０（反応装置６）と、反応装置１３０で生成した改質ガスの湿度を調節する第一の湿度調節装置１０１Ａ（湿度調節装置１）と、外部から供給された空気を加湿する第二の湿度調節装置１０１Ｂ（湿度調節装置１）と、第一及び第二の湿度調節装置１０１Ａ，１０１Ｂに供給する水を貯蔵する水タンク１４０と、燃料容器１１０から反応装置１３０に燃料を送る送出ポンプ１５０Ａ（送出ポンプ７）と、水タンク１４０から第一の湿度調節装置１０１Ａに水を送る送出ポンプ１５０Ｂと、発電モジュール外部から取り込んだ空気を湿度調節装置１０１Ｂ（湿度調節装置１）に送る送出ポンプ（送出手段）１５０Ｃと、加湿された改質ガス及び空気が供給されることで発電する発電セル１６０（発電セル１１）と、発電装置１００の全体を制御する制御部１７０（制御部８）と、発電セル１６０によって生成された電気エネルギーを蓄電する二次電池１９０と、供給された電気エネルギーを直流電流の所定電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１８０等を備えている。  なお、図３において、発電モジュール１２０が水タンク１４０を備えるものとしたが、燃料容器１１０内において燃料と混ざらないように水を貯蔵するようにして、燃料容器１１０が水タンク１４０の機能を兼ねるようにしてもよい。また、各送出ポンプ１５０Ａ〜１５０Ｃの下流側には、図示しないバルブが設けられ、このバルブにより流量が制御される。
【００２０】
燃料容器１１０に封入された発電用燃料は、化学燃料単体、あるいは化学燃料と水との混合物であり、化学燃料としては、例えばメタノール、エタノール等のアルコール類やジメチルエーテル等のエーテル類、ガソリンといった水素原子を含む化合物を使用することができる。本実施の形態では、メタノール及び水の混合液を用いるものとする。なお、化学燃料と水との混合物としては、例えばメタノールと水とが均一に混合した混合物が化学反応材料として用いられる。
【００２１】
反応装置１３０は、燃料容器１１０から送出ポンプ１５０Ａを介して供給された燃料を気化させて燃料ガス（気化された燃料と水蒸気の混合気）を生成する気化器１３１と、化学反応式（１）に示すように気化器１３１から供給された燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質器１３２と、改質器１３２を加熱して化学反応式（１）の反応を良好に行うために必要な温度に設定する燃料触媒器１３３と、化学反応式（１）についで逐次的に起こる化学反応式（２）によって微量に副成される一酸化炭素ＣＯを、化学反応式（３）に示すように酸化させて除去する一酸化炭素除去器１３４と、を備えている。また、気化器１３１、触媒燃焼器１３３及び一酸化炭素除去器１３４を加熱する電気ヒータとして機能するとともにこれらの温度を測定する温度計としても機能する図示しないヒータ兼温度計とを備えている。
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ２・・・（１）
Ｈ２＋ＣＯ２→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ・・・（２）
２ＣＯ＋Ｏ２→２ＣＯ２・・・（３）
【００２２】
発電セル１６０は、触媒微粒子を担持したアノードと、触媒微粒子を担持したカソードと、アノードとカソードとの間に介在されたフィルム状の固体高分子電解室膜とを備えている。発電セル１６０のアノードには、反応装置１３０で生成された改質ガスが第一の湿度調節装置１０１Ａによって加湿された後に供給され、発電セル１６０のカソードには、空気ポンプ１５０Ｃによって外部から取り込まれた空気が第二の湿度調節装置１０１Ｂによって加湿された後に供給される。アノードにおいては、改質ガス中の水素が、電気化学反応式（４）に示すように、アノードの触媒微粒子の作用を受けて水素イオンと電子とに分離する。水素イオンは固体高分子電解質膜を通じてカソードに伝導し、電子はアノードにより電気エネルギー（発電電力）として取り出される。カソードにおいては、電気化学反応式（５）に示すように、カソードに移動した電子と、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンとが反応して水が生成される。そして、アノードで未反応の水素を含むオフガスは触媒燃焼器１３３に送られ、カソードで生成された水や未反応の空気は排出物として燃料容器１１０に送られるようになっている。
Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−・・・（４）
２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ・・・（５）
【００２３】
制御部１７０は、例えば汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されているものであり、燃料容器１１０に接続されて燃料を気化器１３１に送る送出ポンプ１５０Ａや、水タンク１４０に接続されて水を湿度調節装置１０１Ａ，１０１Ｂ等に送る水ポンプ１５０Ｂ、一酸化炭素除去器１３４及び発電セル１６０に接続されて空気を送る空気ポンプ１５０Ｃ、湿度調節装置１０１Ａ，１０１Ｂがそれぞれ備える上述のＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２Ｂ等が、図示しないドライバを介してこの制御部１７０に接続されている。また、制御部１７０は、送出ポンプ１５０Ａや、水ポンプ１５０Ｂ、空気ポンプ１５０Ｃ、ＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２Ｂ等に制御信号を送信して、各ポンプ１５０Ａ〜１５０Ｃのポンピング動作（送出量の調節を含む。）や、ＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２Ｂの開放・遮断動作を制御するようになっている。なお、各ポンプ１５０Ａ〜１５０Ｃの下流側には、それぞれ図示しない流量計が接続され、これらの流量計がそれぞれ制御部１７０に電気的に接続されている。そして、制御部１７０は、各流量計の測定結果を受けて燃料や、水、空気等の流量を認識することができるとともに、送出ポンプ１５０Ａや、水ポンプ１５０Ｂ、空気ポンプ１５０Ｃに接続された各バルブの開閉動作（開き量の調節を含む。）を制御している。
また、制御部１７０は、上述したように、送出ポンプ１５０Ａを制御するとともに、これに連動して第一の湿度調節装置１０１Ａに設けられた第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ａ，１５２Ａと、第二の湿度調節装置１０１Ｂに設けられた第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｂ，５２Ｂとの開閉動作を制御している。つまり、発電装置の出力を制限したり、電力を改善する必要がある場合には、送出ポンプ１５０Ａを介して燃料容器１１０から供給する燃料の流量を制御するとともに、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ａ，１５２Ａのいずれか一方のみを開放して、他方を遮断し、もしくは両方のＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ａ，１５２Ａを開放することによって改質ガスの湿度が一定となるように調節し、空気ポンプ１５０Ｃを介して電子機器外部から取り込む空気の流量を制御するとともに、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｂ，５２Ｂのいずれか一方のみを開放して、他方を遮断し、もしくは両方のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｂ，５２Ｂを開放することによって改質ガスの湿度が一定となるように調節している。
【００２４】
さらに、制御部１７０には、気化器１３１、改質器１３２、触媒燃焼器１３３及び一酸化炭素除去器１３４をそれぞれ加熱する電気ヒータが電気的に接続されている。制御部１７０は、電気ヒータの発熱量とその停止とを制御するとともに、温度によって変化する電気ヒータの抵抗値等の電気的特性を計測することによって気化器１３１、改質器１３２、触媒燃焼器１３３及び一酸化炭素除去器１３４の各反応器の温度を検出することができるようになっている。電気ヒータは、反応装置１３０の起動時に気化器１３１、改質器１３２、触媒燃焼器１３３及び一酸化炭素除去器１３４を加熱し、触媒燃焼器１３３が安定して加熱できるようになったら、停止あるいは熱量を低減させてもよい。
【００２５】
なお、燃料容器１１０は、図示しない燃料残量センサを備えていてもよく、この場合、燃料残量センサが、制御部１７０に電気的に接続される。そして、制御部１７０は、燃料残量センサで測定された燃料の残量が所定量未満であれば、発電装置１００を起動しない又は動作を停止し、残量が所定量以上であれば、発電装置１００を起動する又は動作を維持するよう制御することができる。
【００２６】
さらに、発電セル１６０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０が接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０には発電装置１００から電力の供給を受けて作動可能な外部機器（負荷）が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０は制御部１７０に接続され、制御部１７０は発電セル１６０からＤＣ／ＤＣコンバータ１８０に入力される入力電力を検出することができるようになっている。
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０には２次電池１９０が接続されている。そして、例えば発電セル１６０で得た余剰の電気エネルギーを蓄え、発電セル１６０での電気エネルギーの生成が停止している場合に発電セル１６０の代替として外部電子機器に電力を供給できるようになっている。制御部１７０や、各ドライバ、燃料残量センサ、反応装置１３０の各電気ヒータは、起動時において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０を介して２次電池１９０の出力の一部によって電気的に駆動され、発電セル１６０の出力が定常状態になったら、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０を介して発電セル１６０の出力の一部によって電気的に駆動される。
【００２７】
上記構成を具備する発電装置１００は、例えば、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、家庭用電気機器その他の電子機器（外部電子機器）内に備え付けられるものであり、外部電子機器を作動させるための電源として用いられる。
【００２８】
次に、発電装置１００の動作について説明する。
まず、発電装置１００は、外部電子機器から通信用端子、通信用電極を介して制御部１７０に作動信号が入力されることによって作動を開始する。次いで、制御部１７０が送出ポンプ１５０Ａや、水ポンプ１５０Ｂ、空気ポンプ１５０Ｃを作動させ、さらに電気ヒータを発熱させる。
【００２９】
発電装置１００の作動中、制御部１７０は、各電気ヒータからフィードバックされた温度のデータに基づき、各電気ヒータが所定温度になるように温度制御を行う。
送出ポンプ１５０Ａが作動すると、燃料容器１１０内の燃料が反応装置１３０の気化器１３１に向けて送られる。また、水ポンプ１５０Ｂが作動すると、水タンク１４０内の水が第一の湿度調節装置１０１Ａに水供給管を介して送られる。さらに、空気ポンプ１５０Ｃが作動すると、発電装置外部の空気が触媒燃焼器１３３、一酸化炭素除去器１３４に送られる。また、空気ポンプ１５０Ｃの作動により、発電装置外部の空気が湿度調節装置１０１Ｂを介して発電セル１６０に送られる。
【００３０】
気化器１３１では、供給された燃料が加熱されて気化（蒸発）し、メタノール及び水（水蒸気）の混合気となって改質器１３２に供給される。
改質器１３２では、気化器１３１から供給された混合気中のメタノールと水蒸気が触媒により反応して二酸化炭素及び水素が生成される（上記化学反応式（１）参照））。また、改質器１３２では、化学反応式（１）についで逐次的に一酸化炭素が生成される（上記化学反応式（２）参照）。そして、改質器１３２で生成された一酸化炭素、二酸化炭素及び水素等からなる混合気が一酸化炭素除去器１３４に供給される。
【００３１】
一酸化炭素除去器１３４では、改質器１３２から供給された改質ガス中の一酸化炭素と、空気ポンプ１５０Ｃを介して供給された空気に含まれる酸素とが反応して二酸化炭素が生成される（上記化学反応式（３）参照）。
【００３２】
このように、反応装置１３０の気化器１３１、改質器１３２及び一酸化炭素除去器１３４を経た燃料から二酸化炭素と水素が生成される。次に、反応装置１３０で生成された改質ガス（二酸化炭素及び水素等）は、第一の湿度調節装置１０１Ａに供給される。
発電装置の出力を制限したり、電力を改善するのに応じて、制御部１７０により、第一の湿度調節装置１０１Ａが備える第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ１５１Ａ，１５２Ａの開放・遮断動作を制御することによって、第一の湿度調節装置１０１Ａに供給された改質ガスが、第一の供給管１９１Ａ又は第二の供給管１９２Ａを流れるか、あるいは、両方の供給管１９１Ａ，１９１Ｂを流れるか、が制御される。第一の湿度調節装置１０１Ａ内の第一及び第二の湿度調節部１０２Ａ，１０３Ａに供給されたガスは、各湿度調節部１０２Ａ，１０３Ａ内で湿度が調節される。湿度が調節された改質ガスは、発電セル１６０のアノードに供給されて、アノードに供給された改質ガス中の水素が上記化学反応式（４）に示すように水素イオンと電子とに分離する。
【００３３】
一方、発電装置外部の空気は、空気ポンプ１５０Ｃを介して第二の湿度調節装置１０１Ｂに供給される。発電装置の出力を制限したり、電力を改善するのに応じて、制御部１７０により、第二の湿度調節装置１０１Ｂが備える第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｂ，５２Ｂの開放・遮断動作を制御することによって、第二の湿度調節装置１０１Ｂに供給された空気が、第一の供給管９１Ｂ又は第二の供給管２９Ｂを流れるか、あるいは、両方の供給管９１Ｂ，２９Ｂを流れるか、が制御される。第二の湿度調節装置１０１Ｂ内の第一及び第二の湿度調節部１０２Ｂ，１０３Ｂに供給されたガスは、各湿度調節部１０２Ｂ，１０３Ｂ内で湿度が調節される。湿度が調節された空気は発電セル１６０のカソードに供給されて、発電セル１６０のカソードに供給された空気は、空気中の酸素が上記化学反応式（５）に示すように水素イオンと電子と反応し、副生成物として水が生成される。
【００３４】
ここで、アノード側では未反応の多くの水素はオフガスとして触媒燃焼器１３３に送られて燃焼されて、改質反応及び蒸発のエネルギーとして利用される。カソード側では、供給された空気が副生成物である水とともに排出される。
【００３５】
発電セル１６０によって生成された電気エネルギーは、二次電池１９０に充電される。さらには、生成された電気エネルギーは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０に供給され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０によって直流電流の所定電圧に変換され、外部電子機器に供給される。外部電子機器は、供給された電気エネルギーにより動作する。
【００３６】
以上のように、第一の実施の形態の湿度調節装置１は、第一及び第二の湿度調節部２，３と、各湿度調節部２，３の上流側に設けられた第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２と、を備えるので、発電装置の出力を制限したり、電力を改善する必要がある場合に、制御部８が送出ポンプ７の制御を行うとともに、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５２の開放・遮断動作を制御することにより、一つの湿度調節装置１で異なる流量の改質ガスに対応して常に一定の湿度に調節することができる。また、湿度調節装置本体の外部にバイパス流路を設ける必要がないので、小型化された湿度調節能力が可変の湿度調節装置、発電装置及び電子機器を提供することができる。
さらに、改質ガスを同じ湿度に調節する場合、湿度調節部２，３が対応可能な改質ガスの量は、各中空糸膜モジュール２１，３１が備える中空糸膜２２，３２の本数にほぼ比例するので、湿度調節部２，３の加湿能力を変更する場合、中空糸膜２２，３２の本数を変えるだけでよい。この点においても湿度調節の制御が容易であると言える。
また、さらに、第一及び第二の湿度調節部２，３は、複数の中空糸膜２１，３１を束ねて、左右両端部に封止部４３，４４を設け、右端部側の封止部４３はさらにケース４１の正面側と背面側とに仕切られることによって第一の中空糸膜モジュール２１と第二の中空糸膜モジュール３１とに分割した構成であるので、従来技術に容易に適用できる。
【００３７】
［変形例］
図４は、上記湿度調節装置１の変形例であり、(a)は、湿度調節装置１Ｃにおける湿度調節装置本体４Ｃを上面から見た状態を模式的に示した平断面図、(b)は、第一及び第二の中空糸膜モジュール２Ｃ，３Ｃを示した図である。
図４に示す湿度調節装置１Ｃは、上述した図１及び図２の湿度調節装置１とケースの形状及び封止部の形状が異なっている。なお、その他は同様の構成であるため、同様の構成部分については同様の数字に英字Ｃを付してその説明を省略する。
湿度調節装置１Ｃのケース４１Ｃは、複数の中空糸膜２２Ｃ，２２Ｃ，…、３２Ｃ，３２Ｃ，…の軸に沿った方向が長手方向となるように延在し、内部にこの軸方向が長手方向となるように延在する略矩形状の空洞４２Ｃが形成されている。また、ケース４１Ｃは、その左端部に接続されてケース４１Ｃの内側において長手方向に延出された仕切り壁４１１Ｃを備え、空洞４２Ｃは、左端部においてこの仕切り壁４１１Ｃにより二股に分岐され、分岐空洞部４２４Ｃ，４２５Ｃが形成される。ケース４１Ｃの左側面における正面側には、左側面を貫通して一方の分岐空洞部４２４Ｃに連通し、改質ガスを第一の中空糸膜モジュール２１Ｃに供給するための第一の供給管９１Ｃが設けられている。また、ケース４１Ｃの左側面における背面側には、左側面を貫通して他方の分岐空洞部４２５Ｃに連通し、改質ガスを第二の中空糸膜モジュール３１Ｃに供給するための第二の供給管９２Ｃが設けられている。
ケース４１Ｃの右側面には、右側面を貫通して右端部の空洞４２２Ｃに連通し、加湿された改質ガス中の水素を排出する排出管９３Ｃが設けられている。
【００３８】
このようにして形成された空洞４２Ｃ内には、複数の中空糸膜２２Ｃ，２２Ｃ，…、３２Ｃ，３２Ｃ，…が束ねられてなる第一及び第二の中空糸膜モジュール２１Ｃ，３１Ｃがケース４１Ｃの正面側と背面側とにそれぞれ収容されている。
第一の中空糸膜モジュール２１Ｃ及び第二の中空糸膜モジュール３１Ｃは、左右両端部においてそれぞれ封止部４３１Ｃ，４３２Ｃ，４４Ｃが設けられ、各中空糸膜２２Ｃ，３２Ｃの外周面と空洞４２Ｃを形成する内壁面４２１Ｃとの間を封止している。
右端部の封止部４４Ｃは、ケース４１Ｃの空洞４２Ｃ内の右端部において正面側から背面側にかけて延在し、平面視略矩形状をなしている。左端部の封止部４３１Ｃは、ケース４１Ｃの空洞４２Ｃ内の左端部において仕切り壁４１１Ｃから正面側にかけて延在し、平面視略矩形状をなしている。また、左端部の封止部４３２Ｃは、ケース４１Ｃの空洞４２Ｃ内の左端部において仕切り壁４１１Ｃから背面側にかけて延在し、平面視略矩形状をなしている。
【００３９】
以上のように、第一の実施の形態の変形例の湿度調節装置１Ｃは、第一及び第二の湿度調節部２Ｃ，３Ｃと、各湿度調節部２Ｃ，３Ｃの上流側に設けられた第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｃ，５２Ｃと、を備えるので、上記第一の実施の形態と同様に、発電装置の出力を制限したり、電力を改善する必要がある場合に、制御部８Ｃが送出ポンプ７Ｃの制御を行うとともに、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｃ，５２Ｃの開放・遮断動作を制御することにより、一つの湿度調節装置１Ｃで異なる流量の改質ガスに対応して常に一定の湿度に調節することができる。また、湿度調節装置本体の外部にバイパス流路を設ける必要がないので、小型化された湿度調節能力が可変の湿度調節装置、発電装置及び電子機器を提供することができる。なお、本変形例において、上述した第一の実施の形態の項に記載した他の効果も同様に得られることは言うまでもない。
【００４０】
［第二の実施の形態］
図５は、第二の実施の形態に係る湿度調節装置１Ｄを模式的に示した図である。
第二の実施の形態における湿度調節装置１Ｄは、例えば発電セル１１Ｄに供給するための、空気の湿度を調節する場合に好適に使用することができる。この湿度調節装置１Ｄは、第一の実施の形態の湿度調節装置１と異なり、第一及び第二の供給管９１，９２に代えて第一及び第二の供給管９１Ｄ，９２Ｄが設けられ、排出管９３に代えて排出管９３Ｄが設けられている。また、排出管９３Ｄの下流側に、排出管９３Ｄ内を流通する加湿後の空気の圧力を検出する圧力センサ９６Ｄ（検出手段；圧力検出手段）が設けられている。また、発電セル１１Ｄ内に抵抗センサ９７Ｄ（検出手段；抵抗検出手段）が設けられ、圧力センサ９６Ｄ及び抵抗センサ９７Ｄは、制御部８Ｄに電気的に接続されている。そして、制御部８Ｄは、圧力センサ９６Ｄ及び抵抗センサ９７Ｄによる測定結果に基づいて、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄのいずれか一方を開放し他方を遮断するか、あるいは、両方のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄを開放するように制御する。
また、本実施の形態の湿度調節装置１Ｄの湿度調節装置本体４Ｄは、第一の実施の形態で説明した図３に示す発電装置１００における第二の湿度調節装置１０１Ｂに好適に適用でき、制御部（送出量制御手段）８Ｄは制御部１７０、送出ポンプＤは空気ポンプ（送出手段）１５０Ｃに適用することができる。なお、その他、第一の実施の形態と同様の構成部分については同様の数字に英字Ｄを付してその説明を省略する。
【００４１】
図６は、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄの制御動作を示したフローチャートである。
まず最初に、第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄを開放していて、第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２Ｄを遮断している状態であるとする。
圧力センサ９６Ｄが排出管９３Ｄ内を流通する空気の圧力を測定し（ステップＳ１）、制御部８Ｄが、圧力センサ９６Ｄによって測定した圧力値が所定の規定値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２）。
測定した圧力値が所定の既定値以上であれば、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄを制御する以下のバルブ制御動作に移行し（ステップＳ３）、測定した圧力値が所定の既定値より小さければ、後述のステップＳ４に移行する。
ここで、圧力センサ９６Ｄによる圧力値が所定の既定値以上となった場合は、加湿過多の状態になっており、発電セル１１Ｄの内部にある水分量が多量にあると判断できる。このような場合は、第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄを遮断し、第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２Ｄを開放し、送出ポンプ７Ｄの制御を行わない。
一般的に、各中空糸膜内を流通するガスの流量が多いほど、加湿部出口での湿度は低くなり、少ないほど湿度は高くなる。また、中空糸膜の本数が少ないほど、加湿膜面積が小さくなり湿度が減少する。上述の制御動作では、送出ポンプ７Ｄによるガスの流量を一定に維持したまま、中空糸膜２２，２２，…の本数の多い第一の中空糸膜モジュール２１Ｄから、中空糸膜３２，３２，…の本数の少ない第二の中空糸膜モジュール３１Ｄに切り換わるため、各中空糸膜内を流通するガスの流量が多くなるとともに加湿膜面積が小さくなるため、湿度が減少する。
そして、上述の圧力判定処理を繰り返し、圧力センサ９６Ｄによる圧力値が所定の規定値より小さくなるまで第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２Ｄを開放した状態とし、所定の規定値より小さくなれば第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２Ｄを遮断するとともに第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄを開放する。
そして、ステップＳ２において、圧力センサ９６Ｄによって測定した圧力値が所定の規定値より小さければ、抵抗センサ９７Ｄが発電セル１１Ｄの抵抗を測定（ステップＳ４）し、制御部８Ｄが、抵抗センサ９７Ｄによって測定した抵抗値が所定の規定値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５）。
測定した抵抗値が所定の規定値以上であれば、第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ又は第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２Ｄのいずれかを制御する以下のバルブ制御動作に移行し（ステップＳ６）、測定した抵抗値が所定の既定値より小さければ、処理を終了する（ＥＮＤ）。
ここで、抵抗センサ９７Ｄによる抵抗値が所定の規定値以上となった場合には、加湿過小の状態になっており、発電セル１１Ｄの内部にある水分量が減少していると判断できる。このような場合は、第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄに加えて、第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２Ｄも開放し、送出ポンプ７Ｄの制御を行わない。
上述の制御動作では、送出ポンプ７Ｄによるガスの流量を一定に維持したまま、二つの中空糸膜モジュール２１Ｄ，３１Ｄに空気が流れるので、各中空糸膜内を流通するガスの流量が少なくなるとともに加湿膜面積が大きくなり加湿量が増加する。
そして、上述の抵抗判定処理を繰り返し、抵抗センサ９７Ｄによる抵抗値が所定の規定値より小さくなるまで第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２Ｄを開放した状態とし、所定の規定値より小さくなれば第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２Ｄを遮断して、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄの制御を終了する。
【００４２】
以上のように、第二の実施の形態の湿度調節装置１Ｄは、排出管９３Ｄの下流側に加湿後の空気の圧力を検出する圧力センサ９６Ｄが設けられ、発電セル１１Ｄ内に抵抗センサ９７Ｄが設けられているので、制御部８Ｄが、圧力センサ９６Ｄ及び抵抗センサ９７Ｄによる測定結果に基づいて、第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄの開放・遮断動作を制御するので、発電セル１１Ｄの状態に応じて、特定の湿度調節部２Ｄ，３Ｄに空気を流すことによって最適な加湿を行うことができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態は、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記第一の実施の形態では、湿度調節装置１の湿度調節装置本体４を改質ガスの湿度を調節する第一の湿度調節装置１０１Ａおよび空気の湿度を調節する第二の湿度調節装置１０１Ｂの両方に適用したが、第一又は第二の湿度調節装置１０１Ａ，１０１Ｂのいずれか一方のみに適用しても良い。また、第二の実施の形態では、湿度調節装置１Ｄの湿度調節装置本体４Ｄを空気の湿度を調節する第二の湿度調節装置に適用したが第一の実施の形態と同様に改質ガスの湿度を調節する第一の湿度調節装置に適用しても良く、または、第一および第二の湿度調節装置の両方に適用しても構わない。
また、第二の実施の形態において、制御部８Ｄは、圧力センサ９６Ｄと抵抗センサ９７Ｄとの両方の測定結果に基づいて制御するとしたが、圧力センサ９６Ｄのみの測定結果に基づいて第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄを制御しても良いし、抵抗センサ９７Ｄのみの測定結果に基づいて第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄを制御しても良い。
また、上記第一及び第二の実施の形態では、改質ガス又は空気の湿度を高くするために水を供給するとしたが、水に限らず、発電セル１１，１１Ｄから排出されるオフガス等の湿潤ガスを使用し、水を送る送出ポンプ１５０Ｂを設けない機構にしても良い。
さらに、被湿度調節流体としての改質ガスや空気よりも湿度の低い気体を、本発明の湿度調節装置に供給することにより、改質ガス又は空気の湿度を低くするようにして、乾燥装置として用いることもできる。例えば、上記各実施の形態と比べて低出力で駆動するなど、燃料電池装置の駆動条件によって発電セルの動作温度が比較的低くなることがある。この場合、発電セル内部において、改質ガス又は空気が結露する可能性が高くなるので、これらの気体が結露するのを抑制するため、上述の各実施の形態の湿度調節装置のうち少なくとも一方を乾燥装置として利用することが好ましい。
また、さらに、上記湿度調節装置１，１Ｃ，１Ｄ，１０１Ａ，１０１Ｂは、それぞれ第一の湿度調節部２，２Ｃ，２Ｄ，１０２Ａ，１０２Ｂ及び第二の湿度調節部３，３Ｃ，３Ｄ，１０３Ａ，１０３Ｂの二つの湿度調節部から構成したが、三つ以上の湿度調節部から構成しても良い。また、第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１，５１Ｃ，５１Ｄ，１５１Ａ，１５１Ｂと第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５２，５２Ｃ，５２Ｄ，１５２Ａ，１５２Ｂの二つのＯＮ／ＯＦＦバルブを使用したが、少なくとも一つ以上のＯＮ／ＯＦＦバルブを備えれば良く、上述と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第一の実施の形態に係る湿度調節装置１を模式的に示した図である。
【図２】(a)は、図１における湿度調節装置本体４を拡大した図であり、(b)は、切断線IIB−IIBに沿って切断した際の拡大断面図、(c)は、複数の中空糸膜２２，３２を束ねた状態を示した模式図である。
【図３】発電装置１００の基本構成を示したブロック図である。
【図４】湿度調節装置１の変形例であり、(a)は、湿度調節装置１Ｃにおける湿度調節装置本体４Ａを上面から見た状態を模式的に示した平断面図、(b)は、第一及び第二の中空糸膜モジュール２Ｃ，３Ｃを示した図である。
【図５】第二の実施の形態に係る湿度調節装置１Ｄを模式的に示した図である。
【図６】第一及び第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ５１Ｄ，５２Ｄの制御動作を示したフローチャートである。
【図７】従来例の湿度調節装置を示した模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１，１Ｃ，１Ｄ  湿度調節装置
２，２Ｃ，２Ｄ  第一の湿度調節部
３，３Ｃ，３Ｄ  第二の湿度調節部
５１，５１Ｃ，５１Ｄ  第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ（流入量制御手段）
５２，５２Ｃ，５２Ｄ  第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ（流入量制御手段）
７，７Ｃ，７Ｄ  送出ポンプ（送出手段）
８，８Ｃ，８Ｄ，１７０  制御部（送出量制御手段）
９６Ｄ  圧力検出センサ（検出手段；圧力検出手段）
９７Ｄ  抵抗検出センサ（検出手段；抵抗検出手段）
１００  発電装置
１０１Ａ，１０１Ｂ  湿度調節装置
１０２Ａ，１０２Ｂ  第一の湿度調節部
１０３Ａ，１０３Ｂ  第二の湿度調節部
１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ  送出ポンプ（送出手段）
１５１Ａ，１５１Ｂ  第一のＯＮ／ＯＦＦバルブ（流入量制御手段）
１５２Ａ，１５２Ｂ  第二のＯＮ／ＯＦＦバルブ（流入量制御手段）
２００  電子機器本体
【図１】
2008226658.tif 000003
【図２】
2008226658.tif 000004
【図３】
2008226658.tif 000005
【図４】
2008226658.tif 000006
【図５】
2008226658.tif 000007
【図６】
2008226658.tif 000008
【図７】
2008226658.tif 000009