(57)【要約】【課題】燃料電池システム全体のエネルギー効率を低下させることなく、さらには被加湿ガスおよび加湿流体の漏出を確実に防止して、コンパクト化、低コスト化および製造時の品質安定化を図るとともに、加湿性能を向上させることのできる燃料電池用加湿装置を提供する。【解決手段】加湿膜２０の周縁部の両面に環状シール部１６ａ、１６ｂを有するシール部１６が配設されるとともに、シール部１６の第一の枠体１１側に配された環状シール部１６ａが第一の流体流路１２の周縁部に固定され、かつ、シール部１６の外縁部には加湿膜２０の周縁部を封止するシール板１８が配設され、さらに、第二の枠体２１側に配された環状シール部１６ｂが第二の枠体２１に当接することにより、シール部１６が第一の枠体１１に形成された被加湿ガス流路１２と第二の枠体２１に形成された加湿ガス流路２２とを封止して、被加湿ガスおよび加湿流体が外部に漏出するのを防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加湿ガスまたは加湿流体の一方の流体が流通する第一の流体流路と、該一方の流体を供給または排出する第一のマニホールドと、前記第一の流体流路と前記第一のマニホールドとの間を接続する第一の連絡流路とが形成された第一の枠体と、前記第一の流体流路に対向して前記被加湿ガスまたは前記加湿流体の他方の流体が流通する第二の流体流路と、該他方の流体を供給または排出する第二のマニホールドと、前記第二の流体流路と前記第二のマニホールドとの間を接続する第二の連絡流路とが形成された第二の枠体とを、前記第一の流体流路と前記第二の流体流路とを隔てて覆う加湿膜を介して配設した単加湿器を複数積層して構成される加湿装置であって、
前記加湿膜の周縁部の両面に環状シール部を有する第一のシール部が配設されるとともに、前記第一のシール部の前記第一の枠体側に配された環状シール部が前記第一の流体流路の周縁部に固定され、かつ、前記第一のシール部の外縁部には前記加湿膜の周縁部を封止するシール板が配設され、さらに、前記第二の枠体側に配された環状シール部が前記第二の枠体に当接することを特徴とする燃料電池用加湿装置。
【請求項２】
前記第一の枠体または前記第二の枠体の一方の枠体には、前記第一および第二のマニホールドの周縁部に第二のシール部が形成され、前記第二のシール部が他方の枠体に当接して、前記第一および第二のマニホールドを封止することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用加湿装置。
【請求項３】
前記第一の枠体に形成される前記第一の連絡流路が、前記第二の枠体側に貫通して流路出入口を形成し、該流路出入口に接続して、前記第一のマニホールドとの間を連通する第三の連絡流路が第二の枠体に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池用加湿装置。
【請求項４】
前記第一のシール部の前記第二の枠体側に配された環状シール部が、前記第一の枠体に形成された前記第二のシール部に連設されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池用加湿装置。
【請求項５】
前記第一の枠体に形成される前記第一の流体流路が、一方の側面から他方の側面に貫通する中空形状となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池用加湿装置。
【請求項６】
前記第二の枠体に形成される前記第二の流体流路が、一方の側面から他方の側面に貫通する中空形状となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池用加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポータブル電源、電気自動車用電源、家庭内コージェネレーションシステムに使用される固体高分子電解質を用いた固体高分子型燃料電池に用いられる燃料電池用加湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、燃料電池において、燃料ガスとして供給される水素リッチなガスと、酸化剤ガスとして供給される空気等とを反応させることにより、電力および熱を発生させるものであり、これに用いられる固体高分子型燃料電池では、電解質としてプロトン伝導性を有する固体高分子電解質膜を用いているが、この固体高分子電解質膜は、湿潤状態である必要があり、乾燥状態または湿潤不足状態では、プロトン伝導性が悪化して発電性能が低下するため、燃料ガスと酸化剤ガスとの少なくとも一方を、加湿手段により加湿して、燃料電池に供給することが行われている。
【０００３】
このような燃料ガスおよび酸化剤ガスの加湿手段としては、例えば、ヒータにより加熱された温水中に燃料ガスおよび酸化剤ガスを通して加湿を行うバブラーがある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この特許文献１に記載された加湿手段は、バブラーにおいて水を加熱するためにエネルギーを消費するため、燃料電池システムのエネルギー効率の低下を招くものである。
【０００４】
一方、燃料電池の空気極側から排出される排出空気（オフガス）に含まれる水分（水蒸気）を、空気極側に供給する空気に、加湿膜を介して移動させ、それにより供給空気の加湿を行う加湿装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。このような加湿装置は、高温の排出空気を用いて加湿を行うことにより、加湿に要するエネルギーの低減を図ることができるものである。この特許文献２に記載された加湿装置は、被加湿ガス（ここでは加湿される供給空気）を、加湿ガス（ここでは水分の供給源となる排出空気）の露点温度まで加湿するための膜面積を確保するには構造が複雑化することから、燃料電池システムをコンパクト化する際の障害となっていた。
【０００５】
そこで、コンパクトな構造で十分大きな加湿面積を確保する方法として、被加湿ガスと加湿流体の流路が形成された一対の枠体を、加湿膜を介して密着させた単加湿器を複数段積層する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
この特許文献３に開示された加湿装置８０は、図１６、図１７に示すように、燃料ガスまたは酸化剤ガスの少なくとも一方の被加湿ガスＡと、燃料電池から排出される排出燃料ガスまたは排出酸化剤ガスの少なくとも一方の加湿ガスＢとを、水蒸気透過膜８５（加湿膜）を介して熱交換および湿度交換させる膜式の加湿器であり、第１の端板８１と第２の端板８２の間に、被加湿ガス室８３と加湿ガス室８４を、水蒸気透過膜８５を介して複数段積層することにより構成されている。
【０００７】
第１の端板８１には、被加湿ガス入口８１ａと、加湿ガス出口８１ｂが設けられ、第２の端板８２には、被加湿ガス出口８２ａと、加湿ガス入口８２ｂが設けられ、被加湿ガス入口８１ａと被加湿ガス出口８２ａ、加湿ガス出口８１ｂと加湿ガス入口８２ｂは、それぞれ対角に位置するように配置されている。被加湿ガス室８３と加湿ガス室８４は、水蒸気透過膜８５を、中央部に流体の通路となる貫通穴８６ａ（被加湿ガス室８３を構成）を設けた第１の枠体８６と、同じく中央部に貫通穴８７ａ（加湿ガス室８４を構成）を設けた第２の枠体８７とで挟みつけて保持することにより、水蒸気透過膜８５によって仕切られた状態で形成される。
【０００８】
被加湿空気室８３を形成する第１の枠体８６には、被加湿ガス入口８１ａと対応し、第１の枠体８６の厚み方向に貫通した縦穴８８ａと、縦穴８８ａから垂直方向に中央部の貫通穴８６ａまで貫通した横穴８８ｂからなるマニホールド８８と、被加湿ガス出口８２ａと対応し、厚み方向に貫通した縦穴８９ａと、縦穴８９ａから垂直方向に中央部の貫通穴８７ａまで貫通した横穴８９ｂからなるマニホールド８９と、加湿ガス出口８１ｂと対応した貫通穴９０と、加湿ガス入口８２ｂと対応した貫通穴９１が設けられている。また、加湿ガス室８４を形成する第２の枠体８７には、第１の枠体８６と同様、加湿ガス入口８２ｂと対応した縦穴９２ａと横穴９２ｂからなるマニホールド９２と、加湿ガス出口８１ｂに対応した縦穴９３ａと横穴９３ｂからなるマニホールド９３と、被加湿ガス入口８１ａと対応した貫通穴９４と、被加湿ガス出口８２ａと対応した貫通穴９５とを設けた構成となっている。さらに、第１の枠体８６と第２の枠体８７それぞれにおける水蒸気透過膜８５を保持する面の外周および、各マニホールド８８、８９、９２、９３の縦穴８８ａ、８９ａ、９２ａ、９３ａさらに各貫通穴９０、９１、９４、９５の外周には、フッ素ゴム等からなるシール部材９６ａ、９６ｂがそれぞれ配置され、被加湿ガス室８３と加湿ガス室８４との分離性が確保されている。
【０００９】
このように構成された加湿装置８０において、被加湿ガス入口８１ａから加湿装置８０内に供給される比較的低温で相対湿度の低い被加湿ガスＡは、第１の枠体８６に形成されたマニホールド８８の縦穴８８ａと第２の枠体８７に形成された貫通穴９４を通って、積層状態にある第１の枠体８６の横穴８８ｂから、被加湿ガス室８３（貫通穴８６ａ）に流入する。一方、燃料電池で加熱された比較的高温で相対湿度の高い加湿ガスＢは、加湿ガス入口８２ｂから、第２の枠体８７のマニホールド９２を通って、加湿ガス室８４（貫通穴８７ａ）に供給される。
【００１０】
そして、被加湿ガス室８３内の被加湿ガスＡは、水蒸気透過膜８５を介して加湿ガス室８４内の加湿ガスＢと接触し、これによって熱および湿度を受け取り、マニホールド８９の横穴８９ｂから、縦穴８９ａ、第２の枠体８７の貫通穴９５を通って被加湿ガス出口８２ａから加湿装置８０外へ出て行く。同様に、第１の加湿装置８０内に供給された加湿ガスＢも、加湿ガス室８４からマニホールド９３および貫通穴９０を通って、加湿ガス出口８１ｂから加湿装置８０外に排出される。なお、水蒸気透過膜８５は、第１の枠体８６に設けられた、適宜箇所に流体が通る通路を有する支持部材９７で保持されている。
【特許文献１】特開平７−２８８１３４号公報
【特許文献２】特開平６−１３２０３８号公報
【特許文献３】特開２００６−２１０１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の加湿装置８０では、加湿ガスおよび被加湿ガスが外部に漏れるのを防止するため、水蒸気透過膜８５の周縁部をマニホールド８８、９３の外周位置まで延出しなければならず、高価な水蒸気透過膜８５を多く用いることから、製作コストの上昇を招くことになる。また、この加湿装置８０を組み立てるに際しては、第一の枠体８６の上に水蒸気透過膜８５を載置し、さらにその上に第二の枠体８７を載置する作業を伴うが、水蒸気透過膜８５が大きいため、第一および第二の枠体８６、８７と水蒸気透過膜８５との位置合わせ作業を困難なものとしている。また、第一および第二の枠体８６、８７にシール部材９６ａ、９６ｂを嵌め込まねばならず、作業を煩雑なものとしていた。そして、第一および第二の枠体８６、８７と水蒸気透過膜８５との位置合わせ作業や、シール部材９６ａ、９６ｂを嵌め込み作業に誤差が生じると、加湿装置８０の加湿性能を低下させる原因となっていた。
【００１２】
さらに、上記の加湿装置８０では、水蒸気透過膜８５の周端部が第一および第二の枠体８６、８７の外部にはみ出すため、水蒸気透過膜８５の周端部と外部環境との間で水分や熱の交換が生じてしまい、このことも加湿性能を低下させる原因ともなっていた。
【００１３】
また、第一および第二の枠体８６、８７には多くのマニホールド８８、８９、９２、９３や貫通穴９１、９２、９４、９５、さらには縦穴８８ａ、８９ａ、９２ａ、９３ａや横穴８８ｂ、８９ｂ、９２ｂ、９３ｂが設けられており、構造が複雑で、製作コストを押し上げるとともに、第一および第二の枠体８６、８７の薄肉化、加湿装置のコンパクト化を図るときの障害となっていた。
【００１４】
そこで、本発明は、従来の燃料電池用加湿装置が有する上記課題を解決し、燃料電池システム全体のエネルギー効率を低下させることなく、さらには被加湿ガスおよび加湿流体の漏出を確実に防止して、コンパクト化、低コスト化および製造時の品質安定化を図るとともに、加湿性能を向上させることのできる燃料電池用加湿装置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】
【００１５】
本発明の請求項１に係る燃料電池用加湿装置は、上記目的を達成するために、被加湿ガスまたは加湿流体の一方の流体が流通する第一の流体流路と、該一方の流体を供給または排出する第一のマニホールドと、前記第一の流体流路と前記第一のマニホールドとの間を接続する第一の連絡流路とが形成された第一の枠体と、前記第一の流体流路に対向して前記被加湿ガスまたは前記加湿流体の他方の流体が流通する第二の流体流路と、該他方の流体を供給または排出する第二のマニホールドと、前記第二の流体流路と前記第二のマニホールドとの間を接続する第二の連絡流路とが形成された第二の枠体とを、前記第一の流体流路と前記第二の流体流路とを隔てて覆う加湿膜を介して配設した単加湿器を複数積層して構成される加湿装置であって、前記加湿膜の周縁部の両面に環状シール部を有する第一のシール部が配設されるとともに、前記第一のシール部の前記第一の枠体側に配された環状シール部が前記第一の流体流路の周縁部に固定され、かつ、前記第一のシール部の外縁部には前記加湿膜の周縁部を封止するシール板が配設され、さらに、前記第二の枠体側に配された環状シール部が前記第二の枠体に当接することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項１に係る燃料電池用加湿装置によれば、第一のシール部を構成する２つの環状シール部のうち、第一の枠体側に配された環状シール部が第一の流体流路の周縁部に固定され、第二の枠体側に配された環状シール部が第二の枠体に当接することにより、第一のシール部が第一および第二の流体流路の周縁部を確実に封止するとともに、第一のシール部の外縁部に配設されたシール板が、加湿膜の周端部を封止する。したがって、これらの第一シール部およびシール板により、第一の流体流路と第二の流体流路とが加湿膜を介して対向する部分から、被加湿ガスおよび加湿流体が外部に漏出するのを確実に防止して、被加湿ガス（燃料ガス、酸化剤ガスのうち少なくとも１つ）を燃料電池から排出される加湿流体（排出燃料ガス、排出酸化剤ガス、排出冷却水のうち少なくとも１つ）を利用して加湿することができる。なお、シール板は、加湿膜内を通じて被加湿ガスおよび加湿流体が外部に漏出するのを防止するものである。
【００１７】
さらに、加湿膜は、第一のシール部の外縁部より若干大きいながら、それより外方にはみ出した部分がシール板で封止される程度の小さな寸法に設定され、加湿膜の周縁部を第一および第二の枠体の外縁部まで延出する必要がなく、高価な加湿膜の使用量を低減することができる。また、加湿膜は、予め第一の枠体に第一のシール部を介して配設されているため、第一の枠体と第二の枠体とを重ね合わせて単加湿器、加湿装置を組み立てるに際して、位置合わせ作業が容易となり、製作コストを低く抑えることができるとともに、第一および第二の枠体を簡単な構造にして加湿装置のコンパクト化を図ることができる。また、加湿膜の周端部において外部環境との間で水分や熱の交換が生じることなく、加湿性能を向上させることができる。
【００１８】
なお、詳しくは実施の形態において説明するが、第一および第二の枠体に形成される連絡流路を一方の側面に開口する溝状凹部により形成することができ、従来の加湿装置におけるような横穴で構成する必要がないため、第一および第二の枠体をより簡単な構造にしてその肉厚（一方の側面から他方の側面までの寸法）を薄くすることができ、加湿装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１９】
本発明の請求項２に係る燃料電池用加湿装置は、上記請求項１に係る燃料電池用加湿装置において、前記第一の枠体または前記第二の枠体の一方の枠体には、前記第一および第二のマニホールドの周縁部に第二のシール部が形成され、前記第二のシール部が他方の枠体に当接して、前記第一および第二のマニホールドを封止することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項２に係る燃料電池用加湿装置によれば、第二のシール部が他方の枠体に当接することにより、第一および第二のマニホールドを確実に封止する。この第二のシール部により、第一および第二のマニホールドから、被加湿ガスおよび加湿流体が外部に漏出するのを確実に防止して、燃料電池から排出される加湿流体を利用して被加湿ガスを加湿することができる。
【００２１】
本発明の請求項３に係る燃料電池用加湿装置は、上記請求項１または２に係る燃料電池用加湿装置において、前記第一の枠体に形成される前記第一の連絡流路が、前記第二の枠体側に貫通して流路出入口を形成し、該流路出入口に接続して、前記第一のマニホールドとの間を連通する第三の連絡流路が第二の枠体に形成されることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の請求項３に係る燃料電池用加湿装置によれば、第一の枠体に形成される第一の連絡流路を、第二の枠体側に貫通する流路出入口と第二の枠体に形成される第三の連絡流路をもって構成することにより、第一の流体流路と第一のマニホールドが形成される第一の枠体の構造を簡単な構造にすることができる。
【００２３】
本発明の請求項４に係る燃料電池用加湿装置は、上記請求項１〜３のいずれかに係る燃料電池用加湿装置において、前記第一のシール部の前記第二の枠体側に配された環状シール部が、前記第一の枠体に形成された前記第二のシール部に連設されることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の請求項４に係る燃料電池用加湿装置によれば、第一のシール部の第二の枠体側に配された環状シール部と第二のシール部とが連設されることにより、簡単な構造を採りながら、第一、第二のシール部およびシール板により被加湿ガスおよび加湿流体の外部への漏出を確実に防止することができる。
【００２５】
本発明の請求項５に係る燃料電池用加湿装置は、上記請求項１〜４のいずれかに係る燃料電池用加湿装置において、前記第一の枠体に形成される前記第一の流体流路が、一方の側面から他方の側面に貫通する中空形状となっていることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の請求項５に係る燃料電池用加湿装置によれば、第一の枠体に形成される第一の流体流路を、一方の側面から他方の側面に貫通する中空形状とすることにより、第一の枠体の構造を簡単にしつつも、その枠体に形成される第一の流体流路の容積を大きくすることにより、加湿性能を安定化させることができる。
【００２７】
本発明の請求項６に係る燃料電池用加湿装置は、上記請求項１〜４のいずれかに係る燃料電池用加湿装置において、前記第二の枠体に形成される前記第二の流体流路が、一方の側面から他方の側面に貫通する中空形状となっていることを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の請求項６に係る燃料電池用加湿装置によれば、第二の枠体に形成される第二の流体流路を、一方の側面から他方の側面に貫通する中空形状とすることにより、第二の枠体の構造を簡単にしつつも、その枠体に形成される第二の流体流路の容積を大きくすることにより、加湿性能を安定化させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明の燃料電池用加湿装置によれば、第一、第二のシール部およびシール板により加湿流体および被加湿ガスが外部に漏出するのを防止することができ、加湿膜の周縁部を第一および第二の枠体の外縁部まで延出する必要がなく、加湿膜と枠体の位置あわせ作業が容易であり、さらに、加湿膜の周縁部と外部との間で水分や熱の交換が生じることがなく、加湿性能の向上や、高価な加湿膜の小型化によるコストの低減、および、加湿器のコンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の燃料電池用加湿装置に係る最良の実施の形態について、図面に基づき説明する。なお、下記に開示される実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、実施の形態で開示された内容ではなく、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれると解されるべきである。
【００３１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る燃料電池用加湿装置１Ａについて、図１〜図３に基づいて説明する。図１は、この実施の形態１に係る燃料電池用加湿装置１Ａの斜視図であり、図２は、この燃料電池用加湿装置１Ａに用いられる単加湿器２Ａの構造を説明するための、（ａ）が正面図、（ｂ）が図３（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図であり、図３は、同じ単加湿器２Ａの構造を説明するための、（ａ）が図２（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）が図２（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。なお、図３（ａ）、（ｂ）においては、第一および第二の枠体１１、２１と加湿膜２０とで構成される単加湿器Ａの各側方に、それぞれ第一の枠体１１と第二の枠体２１とが重ね合わされて配置された状態を示している。
【００３２】
燃料電池用加湿装置１Ａは、略矩形状で同じ外形寸法を有する第一の枠体１１と第二の枠体２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせて構成される単加湿器２Ａが複数個積層された加湿器群の、その両端面が第一および第二の保持板３、４により保持され、締結具（締結ロッド５、ナット６）により締結固定されることによって構成される。第１の保持板３には、被加湿ガス接続管７（被加湿ガス導出管７ａ）と、加湿流体接続管８（加湿流体導出管８ａ）が接続され、第２の保持板４には、被加湿ガス接続管７（被加湿ガス導入管７ｂ）と、加湿流体接続管８（加湿流体導入管８ｂ）が接続されている。被加湿ガス導出管７ａと加湿流体導出管８ａ、被加湿ガス導入管７ｂと加湿流体導入管８ｂは、それぞれ第一および第二の保持板３、４において対角に位置するように配置されている。なお、第一および第二の枠体１１、２１は良好な耐食性と耐熱性を有する樹脂材料で構成され、加湿膜２０は、水分透過性と撥水性を有する薄膜状の材料（例えば、フッ素樹脂系イオン交換膜）で構成されている。また、この燃料電池用加湿装置１Ａに供給される被加湿ガスは、燃料電池に供給される燃料ガス、酸化剤ガスのうちのいずれか１つであり、加湿流体は、燃料電池から排出される排出燃料ガス、排出酸化剤ガス、排出冷却水のうちのいずれか１つ、あるいはこれらが混合されたものである。
【００３３】
第一の枠体１１には、その中央部の一方の側面に、被加湿ガスが流通する被加湿ガス流路１２（第一の流体流路）が略矩形状に開口する空間領域として形成され、その上下縁部に、被加湿ガスを供給または排出するマニホールド１３（第一のマニホールド）と、加湿流体を供給または排出するマニホールド１４とが一方の側面から他方の側面（板厚方向）に貫通して形成されるとともに、他方の側面に被加湿ガス流路１２とマニホールド１３との間を接続する連絡流路１５（第一の連絡流路）が溝状凹部として形成されている。
【００３４】
また、被加湿ガス流路１２が形成された側面に、周縁部の両面に連続した環状シール部１６ａ、１６ｂを有するシール部１６（第一のシール部）が配設された加湿膜２０が被加湿ガス流路１２を覆うように配設され、第一の枠体１１側に配された環状シール部１６ａを介して第一の枠体１１に固定されている。さらに、シール部１６の外縁部に加湿膜２０の周端部を封止するシール板１８が配設されるとともに、マニホールド１３、１４をそれぞれ取り囲む周縁部にシール部１７（第二のシール部）が形成されている。
【００３５】
第二の枠体２１には、その中央部の一方の側面（第一の枠体１１において被加湿ガス流路１２が形成される側面とは反対側の側面）に、加湿流体が流通する加湿流体流路２２（第二の流体流路）が略矩形状（被加湿ガス流路１２と同形状）に開口する空間領域として形成され、その上下縁部に、被加湿ガスを供給または排出するマニホールド２３と、加湿流体を供給または排出するマニホールド２４（第二のマニホールド）とが板厚方向に貫通して形成されるとともに、他方の側面に加湿流体流路２２とマニホールド２４との間を接続する連絡流路２５（第二の連絡流路）が溝状凹部として形成されている。
【００３６】
また、加湿流体流路２２が形成された側とは反対側の側面に、マニホールド２４と連絡流路２５とを取り囲む周縁部、および第一の枠体１１のマニホールド１３と連絡流路１５に対向してそれらを取り囲む位置にシール部２７（第二のシール部）が形成されている。
【００３７】
加湿流体流路２２は、第一の枠体１１において被加湿ガス流路１２が形成される側面とは反対側にある第二の枠体２１の側面に形成されているが、第一の枠体１１と第二の枠体２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせて単加湿器２Ａを構成したときに、被加湿ガス流路１２と加湿流体流路２２とが互いに加湿膜２０を介して対向することになる。このとき、加湿流体が流通する加湿流体流路２２が加湿領域となり、被加湿ガスが流通する被加湿ガス流路１２が被加湿領域となる。
【００３８】
加湿膜２０は、第一の枠体１１に形成されたシール部１６で区画される領域よりも大きな寸法で、かつ、その外縁部に位置するシール板１８で区画される領域よりも小さな寸法に設定されている。シール部１６の第一の枠体１１側に配された環状シール部１６ａにより第一の枠体１１に固定された加湿膜２０を介して第一の枠体１１と第二の枠体２１とが重ね合わされ、単加湿器２Ａが構成されたとき、第二の枠体２１側に配された環状シール部１６ｂが第二の枠体２１の側面に当接し、これにより、被加湿ガス流路１２および加湿流体流路２２を封止して、この被加湿ガス流路１２を流通する被加湿ガスおよび加湿流体流路２２を流通する加湿流体が外部に漏出するのを確実に防止することができる。また、シール板１８は、加湿膜２０の周端部を封止して、加湿膜２０内を通じて被加湿ガスや加湿流体が外部に漏出するのを防止する。
【００３９】
なお、加湿膜２０を介して単加湿器２Ａが構成するに際しては、加湿膜２０が環状シール部１６ａを介して固定された第一の枠体１１（環状シール部１６ｂ）上に、第二の枠体２１を載置すればよく、第一の枠体１１に対する第二の枠体２１の位置合わせ作業が容易となる。また、これにより、組み立て精度が向上し、品質（加湿性能など）の安定化を図ることができる。
【００４０】
第一の枠体１１と第二の枠体２１とを重ね合わせて単加湿器２Ａを構成したとき、第一の枠体１１に形成されたシール部１７が第二の枠体２１の側面に当接して、マニホールド１３、１４の周縁部を封止するとともに、さらには、単加湿器２Ａを積層して燃料電池用加湿装置１Ａを構成したとき、シールド部２７が第二の枠体２１の側面に当接して、マニホールド１３と連絡流路１５との周縁部およびマニホールド２４と連絡流路２５との周縁部を封止する。これにより、マニホールド１３、２３および連絡流路１５から被加湿ガスが外部に漏出するのを確実に防止し、マニホールド１４、２４および連絡流路２５から加湿流体が外部に漏出するのを確実に防止することができる。
【００４１】
第一の枠体１１に形成された被加湿ガス流路１２と第二の枠体２１に形成された加湿流体流路２２とは、第一の枠体１１と第二の枠体２１とを重ね合わせたときに、互いに対向する位置にある。第一の枠体１１の上下縁部に形成されるマニホールド１３、１４は、第一の枠体１１の中央部に形成された被加湿ガス流路１２を挟んで対角（点対称の位置）に配置され、また、第二の枠体２１の上下縁部に形成されるマニホールド２３、２４は、第二の枠体２１の中央部に形成された加湿流体流路２２を挟んで対角（点対称の位置）に配置され、マニホールド１３、２３およびマニホールド１４、２４はそれぞれ相互に連通している。
【００４２】
単加湿器２Ａを積層して燃料電池用加湿装置１Ａを構成した状態で、第一の保持板３において、マニホールド１３、２３の開口位置に被加湿ガス導出管７ａが接続され、マニホールド１４、２４の開口位置に加湿流体導出管８ａが接続され、また、第二の保持板４において、マニホールド１３、２３の開口位置に被加湿ガス導入管７ｂが接続され、マニホールド１４、２４の開口位置に加湿流体導入管８ｂが接続される。第二の保持板４に配された被加湿ガス導入管７ｂおよび加湿流体導入管８ｂでは、対角に位置する導入管７ｂ、８ｂ同士の間で、それぞれに供給される被加湿ガス、加湿流体の流量・圧力が異なるように設定される。
【００４３】
これにより、例えば、図３（ａ）、（ｂ）中に矢印で示すように、被加湿ガスは、被加湿ガス導入管７ｂから第一および第二の枠体１１、２１の上縁部に形成されたマニホールド１３、２３と連絡流路１５を通じて被加湿ガス流路１２に供給され、連絡流路１５と下縁部に形成されたマニホールド１３、２３を通じて外部（被加湿ガス導出管７ａ）に排出される。同時に、加湿流体は、加湿流体導入管８ｂから第一および第二の枠体１１、２１の上縁部に形成されたマニホールド１４、２４と連絡流路２５を通じて加湿流体流路２２に供給され、連絡流路２５と下縁部に形成されたマニホールド１４、２４を通じて外部（加湿流体導出管８ａ）に排出される。
【００４４】
そして、被加湿領域（被加湿ガス流路１２）内を流通する被加湿ガスと、加湿領域（加湿流体流路２２）内を流通する加湿流体とは、これらの被加湿ガス流路１２と加湿流体流路２２との間に介在する加湿膜２０を介して相対し、加湿流体中の水分が被加湿ガスに導入され、被加湿ガスが加湿されることになる。
【００４５】
このように構成された燃料電池用加湿装置１Ａにおいては、シール部１６、１７、２７により被加湿ガスおよび加湿流体の漏出を確実に防止して、被加湿ガス（燃料ガスまたは酸化剤ガス）を加湿することができる。さらに、加湿膜２０の周縁部を第一および第二の枠体１１、２１の外縁部まで延出する必要がなく（すなわち、高価な加湿膜２０の使用量を低減することができる）、そのため、第一および第二の枠体１１、２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせるに際して位置合わせが容易となり、製作コストを低く抑えることができるとともに、加湿装置２Ａのコンパクト化を図ることができる。また、加湿膜２０の周縁部において外部環境との間で水分や熱の交換が生じることなく、加湿性能の向上をも図ることができる。
【００４６】
また、この燃料電池用加湿装置１Ａにおいては、第一および第二の枠体１１、２１に形成される連絡流路１５、２５を一方の側面に開口する溝状凹部により形成することができ、従来の加湿装置におけるような横穴（貫通穴）で構成する必要がないため、第一および第二の枠体１１、２１をより簡単な構造にして、肉厚（板厚方向の寸法）を薄くすることができ、加湿装置１Ａ（単加湿器２Ａ）のコンパクト化を図ることができる。
【００４７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る燃料電池用加湿装置１Ｂについて、図４、図５に基づいて説明する。図４は、この燃料電池用加湿装置１Ｂに用いられる単加湿器２Ｂの構造を説明するための、（ａ）が正面図、（ｂ）が図５（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図であり、図５は、同じ単加湿器２Ｂの構造を説明するための、（ａ）が図４（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）が図４（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【００４８】
燃料電池用加湿装置１Ｂは、上記実施の形態１の場合と同様に、第一の枠体１１と第二の枠体２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせて構成される単加湿器２Ｂが複数個積層された加湿器群の、その両端面が保持板３、４により保持され、締結具（締結ロッド５、ナット６）により締結固定されることによって構成される。
【００４９】
第一の枠体１１には、その中央部の一方の側面に、被加湿ガスが流通する被加湿ガス流路１２（第一の流体流路）が略矩形状に開口する空間領域として形成され、その上下縁部に、被加湿ガスを供給または排出するマニホールド１３（第一のマニホールド）と、加湿流体を供給または排出するマニホールド１４とが一方の側面から他方の側面（板厚方向）に貫通して形成されるとともに、被加湿ガス流路１２に接続して、被加湿ガス流路１２が配された側面から反対側の側面に貫通する流路出入口１９とが形成されている。この流路出入口１９は、上記実施の形態１における連絡流路１５の一部を構成するものである。
【００５０】
また、被加湿ガス流路１２が形成された側面に、上記実施の形態１の場合と同様に、周縁部の両面に連続した環状シール部１６ａ、１６ｂを有するシール部１６（第一のシール部）が配設された加湿膜２０が被加湿ガス流路１２を覆うように配設され、第一の枠体１１側に配された環状シール部１６ａを介して第一の枠体１１に固定されている。さらに、シール部１６の外縁部に加湿膜２０の周端部を封止するシール板１８が配設され、マニホールド１３、１４をそれぞれ取り囲む周縁部にシール部１７（第二のシール部）が形成されている。
【００５１】
第二の枠体２１には、その中央部の一方の側面（第一の枠体１１と第二の枠体２１とを重ね合わせときに被加湿ガス流路１２に対向する側面）に、加湿流体が流通する加湿流体流路２２（第二の流体流路）が略矩形状（第一の流体流路２１と同形状）に開口する空間領域として形成され、その上下縁部に、被加湿ガスを供給または排出するマニホールド２３と、加湿流体を供給または排出するマニホールド２４（第二のマニホールド）とが板厚方向に貫通して形成されるとともに、加湿流体流路２２とマニホールド２４との間を接続する連絡流路２５（第二の連絡流路）と、第一の枠体１１に形成された流路出入口１９とマニホールド２３との間を接続する連絡流路２６（第三の連絡流路）とが溝状凹部として形成されている。この流路出入口１９と連絡流路２６とにより、上記実施の形態１における連絡流路１５に相当する連絡流路が構成される。
【００５２】
また、加湿流体流路２２が形成された側とは反対側の側面に、マニホールド２４と連絡流路２５とを取り囲む周縁部、および第一の枠体１１のマニホールド１３と連絡流路１５に対向してそれらを取り囲む位置にシール部２７（第二のシール部）が形成されている。
【００５３】
その他の構成については、上記実施の形態１における燃料電池用加湿装置１Ａ（単加湿器２Ａ）のものと同様である。また、燃料電池用加湿装置１Ｂにおける被加湿ガス、加湿流体の流れ、加湿作用および漏出防止効果についても、燃料電池用加湿装置１Ａと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５４】
このように構成された燃料電池用加湿装置１Ｂにおいてもまた、燃料電池用加湿装置１Ａと同様に、シール部１６、１７、２７により被加湿ガスおよび加湿流体の漏出を確実に防止して、被加湿ガス（燃料ガスまたは酸化剤ガス）を加湿することができる。さらに、加湿膜２０の周縁部を第一および第二の枠体１１、２１の外縁部まで延出する必要がなく（すなわち、高価な加湿膜２０の使用量を低減することができる）、そのため、第一および第二の枠体１１、２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせるに際して位置合わせが容易となり、製作コストを低く抑えることができるとともに、加湿装置２Ｂのコンパクト化を図ることができる。また、加湿膜２０の周縁部において外部環境との間で水分や熱の交換が生じることなく、加湿性能の向上をも図ることができる。
【００５５】
また、この燃料電池用加湿装置１Ｂにおいては、第一の枠体１１に形成される連絡流路１５を、第二の枠体２１側に貫通する流路出入口１９と第二の枠体２１に形成される連絡流路２６をもって構成することにより、被加湿ガス流路１２とマニホールド１３、１４が形成される第一の枠体１１の構造を簡単な構造にすることができ、よりコンパクト化を図ることができる。
【００５６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る燃料電池用加湿装置１Ｃについて、図６、図７に基づいて説明する。図６は、この燃料電池用加湿装置１Ｃに用いられる単加湿器２Ｃの構造を説明するための、（ａ）が正面図、（ｂ）が図７（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図であり、図７は、同じ単加湿器２Ｃの構造を説明するための、（ａ）が図６（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）が図６（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【００５７】
燃料電池用加湿装置１Ｃは、上記実施の形態１の場合と同様に、第一の枠体１１と第二の枠体２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせて構成される単加湿器２Ｃが複数個積層された加湿器群の、その両端面が保持板３、４により保持され、締結具（締結ロッド５、ナット６）により締結固定されることによって構成される。
【００５８】
本実施の形態３では、第一の枠体１１および第二の枠体２１は、上記実施の形態１における第一の枠体１１、第二の枠体２１と同様の構造を有するものであるが、第一の枠体１１において、被加湿ガス流路１２を取り囲むシール部１６の第二の枠体２１側に配された環状シール部１６ｂとマニホールド１３、１４を取り囲むシール部１７とが連続した形状で形成される点で異なっている。その他の構成については、上記実施の形態１における燃料電池用加湿装置１Ａ（単加湿器２Ａ）のものと同様である。また、燃料電池用加湿装置１Ｃにおける被加湿ガス、加湿流体の流れ、加湿作用および漏出防止効果についても、燃料電池用加湿装置１Ａと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５９】
このように構成された燃料電池用加湿装置１Ｃにおいてもまた、燃料電池用加湿装置１Ａ、１Ｂと同様に、シール部１６、１７、２７により被加湿ガスおよび加湿流体の漏出を確実に防止して、被加湿ガス（燃料ガスまたは酸化剤ガス）を加湿することができる。さらに、加湿膜２０の周縁部を第一および第二の枠体１１、２１の外縁部まで延出する必要がなく（すなわち、高価な加湿膜２０の使用量を低減することができる）、そのため、第一および第二の枠体１１、２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせるに際して位置合わせが容易となり、製作コストを低く抑えることができるとともに、加湿装置２Ｃのコンパクト化を図ることができる。また、加湿膜２０の周縁部において外部環境との間で水分や熱の交換が生じることなく、加湿性能の向上をも図ることができる。
【００６０】
また、この燃料電池用加湿装置１Ｃにおいては、シール部１６の第二の枠体２１側に配された環状シール部１６ｂとシール部１７とが連設されることにより、簡単な構造を採りながら、確実にシール部１６、１７により被加湿ガスおよび加湿流体の外部への漏出を確実に防止することができる。
【００６１】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る燃料電池用加湿装置１Ｄについて、図８、図９に基づいて説明する。図８は、この燃料電池用加湿装置１Ｄに用いられる単加湿器２Ｄの構造を説明するための、（ａ）が正面図、（ｂ）が図９（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図であり、図９は、同じ単加湿器２Ｄの構造を説明するための、（ａ）が図８（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）が図８（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【００６２】
燃料電池用加湿装置１Ｄは、上記実施の形態１の場合と同様に、第一の枠体１１と第二の枠体２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせて構成される単加湿器２Ｄが複数個積層された加湿器群の、その両端面が保持板３、４により保持され、締結具（締結ロッド５、ナット６）により締結固定されることによって構成される。
【００６３】
本実施の形態４において、第一の枠体１１には、その中央部の一方の側面に、被加湿ガスが流通する被加湿ガス流路１２（第一の流体流路）が略矩形状に開口し、一部分を除いて反対側の側面に貫通する空間領域として形成され、その上下縁部に、被加湿ガスを供給または排出するマニホールド１３（第一のマニホールド）と、加湿流体を供給または排出するマニホールド１４とが一方の側面から他方の側面（板厚方向）に貫通して形成されている。被加湿ガス流路１２が一方の側面から反対側の側面に貫通することにより、被加湿ガス流路１２の上下開口端近傍（具体的には、第二の枠体２１に形成される下述の連絡流路２６に対向する部分）が、上記実施の形態２で示した流路出入口１９（連絡流路１５の一部を構成）として機能する。
【００６４】
また、被加湿ガス流路１２が形成された側面に、上記実施の形態１の場合と同様に、周縁部の両面に連続した環状シール部１６ａ、１６ｂを有するシール部１６（第一のシール部）が配設された加湿膜２０が被加湿ガス流路１２を覆うように配設され、第一の枠体１１側に配された環状シール部１６ａを介して第一の枠体１１に固定されている。さらに、シール部１６の外縁部に加湿膜２０の周端部を封止するシール板１８が配設され、マニホールド１３、１４をそれぞれ取り囲む周縁部にシール部１７（第二のシール部）が形成されている。
【００６５】
第二の枠体２１は、上記実施の形態２における第二の枠体２１と同様の構造を有するものであり、加湿流体流路２２（第二の流体流路）、マニホールド２３、２４（第二のマニホールド）、加湿流体流路２２とマニホールド２４との間を接続する連絡流路２５（第二の連絡流路）の他に、第一の枠体１１に形成された被加湿ガス流路１２（流路出入口１９）とマニホールド２３との間を接続する連絡流路２６（第三の連絡流路）が溝状凹部として形成されている。この流路出入口１９と連絡流路２６とにより、上記実施の形態１における連絡流路１５に相当する連絡流路が構成される。
【００６６】
また、加湿流体流路２２が形成された側とは反対側の側面に、マニホールド２４と連絡流路２５とを取り囲む周縁部、および第一の枠体１１のマニホールド１３と被加湿ガス流路１２に対向してそれらを取り囲む位置にシール部２７（第二のシール部）が形成されている。
【００６７】
その他の構成については、上記実施の形態１における燃料電池用加湿装置１Ａ（単加湿器２Ａ）のものと同様である。また、燃料電池用加湿装置１Ｄにおける被加湿ガス、加湿流体の流れ、加湿作用および漏出防止効果についても、燃料電池用加湿装置１Ａと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６８】
このように構成された燃料電池用加湿装置１Ｄにおいてもまた、燃料電池用加湿装置１Ａ〜１Ｃと同様に、シール部１６、１７、２７により被加湿ガスおよび加湿流体の漏出を確実に防止して、被加湿ガス（燃料ガスまたは酸化剤ガス）を加湿することができる。さらに、加湿膜２０の周縁部を第一および第二の枠体１１、２１の外縁部まで延出する必要がなく（すなわち、高価な加湿膜２０の使用量を低減することができる）、そのため、第一および第二の枠体１１、２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせるに際して位置合わせが容易となり、製作コストを低く抑えることができるとともに、加湿装置２Ｄのコンパクト化を図ることができる。また、加湿膜２０の周縁部において外部環境との間で水分や熱の交換が生じることなく、加湿性能の向上をも図ることができる。
【００６９】
また、この燃料電池用加湿装置１Ｄにおいては、第一の枠体１１に形成される被加湿ガス流路１２を、一方の側面から他方の側面に貫通する中空形状とすることにより、第一の枠体１１の構造を簡単にしつつも、この枠体１１に形成される被加湿領域（被加湿ガス流路１２）の容積を大きくすることにより、加湿性能を安定化させることができる。
【００７０】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る燃料電池用加湿装置１Ｅについて、図１０、図１１に基づいて説明する。図１０は、この燃料電池用加湿装置１Ｅに用いられる単加湿器２Ｅの構造を説明するための、（ａ）が正面図、（ｂ）が図１１（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図であり、図１１は、同じ単加湿器２Ｅの構造を説明するための、（ａ）が図１０（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）が図１０（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【００７１】
燃料電池用加湿装置１Ｅは、上記実施の形態１の場合と同様に、第一の枠体１１と第二の枠体２１とを重ね合わせて構成される単加湿器２Ｅが複数個、加湿膜２０を介して積層された加湿器群の、その両端面が保持板５、６により保持され、締結具（締結ロッド７、ナット８）により締結固定されることによって構成される。
【００７２】
第一の枠体１１は、上記実施の形態２において用いられた第一の枠体１１と同様、その中央部の一方の側面に、被加湿ガスが流通する被加湿ガス流路１２（第一の流体流路）が略矩形状に開口する空間領域として形成され、その上下縁部に、被加湿ガスを供給または排出するマニホールド１３（第一のマニホールド）と、加湿流体を供給または排出するマニホールド１４とが一方の側面から他方の側面（板厚方向）に貫通して形成されるとともに、被加湿ガス流路１２が配された側面から反対側の側面に貫通する流路出入口１９とが形成されている。この流路出入口１９は、上記実施の形態１における連絡流路１５の一部を構成するものである。
【００７３】
また、被加湿ガス流路１２が形成された側面に、上記実施の形態１の場合と同様に、周縁部の両面に連続した環状シール部１６ａ、１６ｂを有するシール部１６（第一のシール部）が配設された加湿膜２０が被加湿ガス流路１２を覆うように配設され、第一の枠体１１側に配された環状シール部１６ａを介して第一の枠体１１に固定されている。さらに、シール部１６の外縁部に加湿膜２０の周端部を封止するシール板１８が配設され、マニホールド１３、１４をそれぞれ取り囲む周縁部にシール部１７（第二のシール部）が形成されている。
【００７４】
第二の枠体２１には、その中央部の一方の側面（第一の枠体１１と第二の枠体２１とを重ね合わせたときに被加湿ガス流路１２に対向する側面）に、加湿流体が流通する加湿流体流路（第二の流体流路）が略矩形状（被加湿ガス流路１２と同形状）に開口して他方の側面に貫通する空間領域として形成され、その上下縁部に、被加湿ガスを供給または排出するマニホールド２３と、加湿流体を供給または排出するマニホールド２４（第二のマニホールド）とが板厚方向に貫通して形成されるとともに、加湿流体流路２２とマニホールド２４との間を接続する連絡流路２５（第二の連絡流路）と、第一の枠体１１に形成された流路出入口１９とマニホールド２３との間を接続する連絡流路２６（第三の連絡流路）とが溝状凹部として形成されている。この流路出入口１９と連絡流路２６とにより、上記実施の形態１における連絡流路１５に相当する連絡流路が構成される。
【００７５】
また、加湿流体流路２２が形成された側とは反対側の側面に、マニホールド２４と連絡流路２５とを取り囲む周縁部、および第一の枠体１１のマニホールド１３と被加湿ガス流路１２に対向してそれらを取り囲む位置にシール部２７（第二のシール部）が形成されている。
【００７６】
その他の構成については、上記実施の形態１における燃料電池用加湿装置１Ａ（単加湿器２Ａ）のものと同様である。また、燃料電池用加湿装置１Ｅにおける被加湿ガス、加湿流体の流れ、加湿作用および漏出防止効果についても、燃料電池用加湿装置１Ａと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７７】
このように構成された燃料電池用加湿装置１Ｅにおいてもまた、燃料電池用加湿装置１Ａ〜１Ｄと同様に、シール部１６、１７、２７により被加湿ガスおよび加湿流体の漏出を確実に防止して、被加湿ガス（燃料ガスまたは酸化剤ガス）を加湿することができる。さらに、加湿膜２０の周縁部を第一および第二の枠体１１、２１の外縁部まで延出する必要がなく（すなわち、高価な加湿膜２０の使用量を低減することができる）、そのため、第一および第二の枠体１１、２１とを加湿膜２０を介して重ね合わせるに際して位置合わせが容易となり、製作コストを低く抑えることができるとともに、加湿装置２Ｅのコンパクト化を図ることができる。また、加湿膜２０の周縁部において外部環境との間で水分や熱の交換が生じることなく、加湿性能の向上をも図ることができる。
【００７８】
また、この燃料電池用加湿装置１Ｅにおいては、シール部１６が形成されない第二の枠体２１に形成される加湿領域または被加湿領域を、一方の側面から他方の側面に貫通する中空形状とすることにより、第二の枠体２１の構造を簡単にしつつも、この枠体２１に形成される加湿領域または被加湿領域の容積を大きくすることにより、加湿性能を安定化させることができる。
【００７９】
以下、本発明の上記の各実施の形態１〜５に係る燃料電池用加湿装置１Ａ〜１Ｅの実施例について、従来技術を用いて構成した比較例と比較して説明する。
【００８０】
（実施例１）
本実施例１に係る燃料電池用加湿装置１Ａは、上記実施の形態１で説明したものと同じ構造を有する第一および第二の枠体１１、２１（ただし、シール部１８を第二の枠体２１に形成）と加湿膜２０を用いて構成されている。第一および第二の枠体１１、２１は、それぞれ縦２２０ｍｍ×横３２０ｍｍの外形寸法（厚さ８ｍｍ）を持つポリプロピレン製の枠体であり、上記実施の形態１で説明した内部構造を有するものである。また、加湿膜２０は、水分を選択的に透過させるフッ素樹脂系イオン交換膜であり、例えば、ナフィオン（登録商標）等のプロトン導電性を有する高分子電解質膜が用いられる。ここでは、厚さ３０μｍのＧＯＲＥ社製の高分子電解質膜ＬＣ−０１を用いた。
【００８１】
本実施例１では、第一の枠体１１に、被加湿ガス流路１２（第一の流体流路）と、マニホールド１３、１４と、被加湿ガス流路１２とマニホールド１３との間を接続する連絡流路１５とを形成した後、熱可塑性エラストマを２色成形することにより被加湿ガス流路１２とマニホールド１３、１４を取り囲むそれぞれの周縁部に切れ目なく連続するシール部１６ａ、１７を形成した。次に、環状シール部１６ａの上に加湿膜２０を載置した状態で、この周端部を封止するようにポリプロピレン製のシール板１８を成形し、さらに、環状シール部１６ａが位置する加湿膜２０上の部分に熱可塑性エラストマを２色成形することにより切れ目なく連続する環状シール部１６ｂを形成した。これにより、加湿膜２０は、その周縁部の両面に環状シール部１６ａ、１６ｂ（シール部１６）が形成された状態で、環状シール部１６ａを介して第一の枠体１１に固定された。
【００８２】
また、第二の枠体２１に、加湿流体流路２２（第二の流体流路）と、マニホールド２３、２４と、加湿流体流路２２とマニホールド２４との間を接続する連絡流路２５を形成した後、熱可塑性エラストマを２色成形することによりマニホールド２３、２４を取り囲む周縁部にシール部１８を形成した。なお、第一の枠体１１上に第二の枠体２１を載置したときに、被加湿ガス流路１２と加湿流体流路２２とを封止して、被加湿ガスおよび加湿流体が外部に漏出するのを防止するシール部１６は、第一の枠体１１のみに形成される構成とした。
【００８３】
次に、加湿膜２０が固定された第一の枠体１１上に第二の枠体２１を載置することで単加湿器２Ａを構成した。そして、このように構成した単加湿器２Ａを５セル積層した後、両端面をポリフェニレンサルファイド製の保持板３、４で保持し、端板３、４同士を締結具（締結ロッド５とナット６）で締結して実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａとした。そして、この加湿装置１Ａの外周面を断熱材（図示せず）で覆った後、加湿試験を実施してシール部からの漏れと加湿性能を評価した。加湿試験の方法については、後述する。
【００８４】
（比較例１）
次に、上記実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａとの性能比較のために作製した比較例１に係る燃料電池用加湿装置１Ｆについて、図１２、図１３に基づいて説明する。図１２は、この燃料電池用加湿装置１Ｆに用いられる単加湿器２Ｆの構造を説明するための、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｃ）が（ａ）におけるｂ−ｂ断面図であり、図１３は、同じ単加湿器２Ｆの構造を説明するための、（ａ）が図１２（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図、（ｂ）が図１２（ｃ）におけるｄ−ｄ断面図、（ｃ）が図１２（ｃ）におけるｅ−ｅ断面図である。
【００８５】
比較例１の燃料電池用加湿装置１Ｆは、第一の枠体３１と第二の枠体４４からなる単加湿器２Ｆを５セル積層した加湿器群によって構成される。
【００８６】
第一の枠体３１は、ポリプロピレン樹脂製の２枚のプレート３２、３３（外形寸法および厚さは、それぞれ実施例１の第一の枠体１１と同じ）で構成した。第一のプレート３２には、その中央部に一方の側面から他方の側面にまで貫通する被加湿ガス流路３４を形成するとともに、その上下縁部にマニホールド３５、３６を形成し、被加湿ガス流路３４とマニホールド３５との間を接続する連絡流路３７を形成した後、熱可塑性エラストマを２色成形することによりマニホールド３５、３６を囲むシール部３８と、第一のプレート３２の最外周縁部を取り巻くシール部３９を形成した。
【００８７】
第二のプレート３３には、第一のプレート３２の被加湿ガス流路３４に対向する位置に一方の側面から他方の側面にまで貫通する中空部４０を形成するとともに、その上下縁部にマニホールド３５、３６を形成した後、熱可塑性エラストマを２色成形することによりマニホールド３５、３６を取り囲むシール部４１と、第二のプレート３３の最外周縁部を取り巻くシール部４２を両側面に形成した。
【００８８】
第二の枠体４４も、第一の枠体３１と同様に、ポリプロピレン樹脂製の２枚のプレート４５、４６（外形寸法および厚さは、それぞれ実施例１の第二の枠体２１と同じ）で構成した。第一のプレート４５には、その中央部に一方の側面から他方の側面にまで貫通する加湿流体流路４７を形成するとともに、その上下縁部にマニホールド４８、４９を形成し、加湿流体流路４７とマニホールド４９との間を接続する連絡流路５０を形成した後、熱可塑性エラストマを２色成形することによりマニホールド４８、４９を取り囲むシール部５１と、第一のプレート４５の最外周縁部を取り巻くシール部５２を両側面に形成した。
【００８９】
第二のプレート４６には、第一のプレート４５の加湿流体流路４７に対向する位置に一方の側面から他方の側面にまで貫通する中空部５３を形成するとともに、その上下縁部にマニホールド４８、４９を形成した後、第一の枠体３１の第二のプレート３３に対向する面に、熱可塑性エラストマを２色成形することにより第二のプレート４６のマニホールド４８、４９を取り囲むシール部５４と、第二のプレート４６の最外周縁部を取り巻くシール部５５を形成した。
【００９０】
このような構造を有する第一の枠体３１と第二の枠体４４とを加湿膜４３を介して重ね合わせて単加湿器２Ｆを構成し、さらに、加湿膜４３を介してこの単加湿器２Ｆを５セル積層して、比較例１の燃料電池用加湿装置１Ｆを構成した。なお、加湿膜４３は、第一のプレート３２に形成されたシール部３９の外側まで延出される大きさとして、隣接する単加湿器２Ｆとの間で、第一のプレート３２のシール部３８、３９が形成された面上に介装させるとともに、第一の枠体３１（第二のプレート３３）と第二の枠体４４（第二のプレート４６）との間で、第二のプレート４６のシール部５４、５５が形成された面上に介装させた。
【００９１】
このように構成された燃料電池用加湿装置１Ｆにおいて、第一の枠体３１の第一のプレート３２に形成されたシール部３８、３９と、隣接する単加湿器２Ｆの第二の枠体４４の第一のプレート４５における反第二のプレート４６側に形成されたシール部５１、５２とは、その間に介装された加湿膜４３を介して当接するとともに、第一の枠体３１の第二のプレート３３における第一のプレート３２側に形成されたシール部４１、４２は第一のプレート３２の側面に当接し、また、反第一のプレート３２側に形成されたシール部４１、４２と、第二の枠体４４の第二のプレート４６に形成されたシール部５４、５５とは、その間に介装された加湿膜４３を介して当接し、さらに、第二のプレート４６側に形成されたシール部５１、５２は第二のプレート４６に当接するように構成されている。
【００９２】
第一の枠体３１の上下縁部に形成されるマニホールド３５、３６は、それぞれ略矩形状の第一のプレート３２と第二のプレート３２の中央部に形成された被加湿ガス流路３４と中空部４０を挟んで点対称の位置に配置され、また、第二の枠体４４の上下縁部に形成されるマニホールド４８、４９は、それぞれ略矩形状の第一のプレート４５と第二のプレート４６の中央部に形成された加湿流体流路４７と中空部５３を挟んで点対称の位置に配置され、マニホールド３５、４８は相互に連通して、被加湿ガスを供給または排出するとともに、マニホールド３６、４９は相互に連通して、加湿流体を供給または排出する。例えば、図１２（ｂ）において、上縁部に位置するマニホールド３５、４８に被加湿ガスが図中左側から供給され、下縁部に位置するマニホールド３５、４８から、被加湿ガス流路を通って加湿されたガスが図中右側に排出される。また、図１２（ｃ）において、上縁部に位置するマニホールド３６、４９に加湿流体が図中左側から供給され、下縁部に位置するマニホールド３６、４９から、加湿流体流路を通って除湿された流体が図中右側に排出される。
【００９３】
このように、第一の枠体３１（第一のプレート３２と第二のプレート３３）および第二の枠体５１（第一のプレート５２と第二のプレート５３）とが、上記の各シール部や加湿膜４３を介して当接することにより、被加湿ガス流路３４や加湿流体流路４７を流通する被加湿ガスや加湿流体が外部に漏れ出すことなく、被加湿ガスはマニホールド３５、４８から連絡経路３７を介して被加湿ガス流路３４と中空部４０を流通し、加湿流体はマニホールド３６、４９から連絡経路５０を介して加湿流体流路４７と中空部５３を流通して、これらの流路間に介在する加湿膜４３を介して、加湿流体中の水分が被加湿ガスに導入され、被加湿ガスが加湿されることになる。
【００９４】
このように構成した単加湿器２Ｆを５セル積層した後、両端面をポリフェニレンサルファイド製の保持板３、４で保持し、保持板３、４同士を締結具（締結ロッド６とナット７）で締結して比較例１の燃料電池用加湿装置１Ｆとした。そして、この加湿装置１Ｆの外周面を断熱材（図示せず）で覆った後、加湿試験を実施してシール部からの漏れと加湿性能を評価した。
【００９５】
（比較例２）
次に、上記実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａとの性能比較のために作製した比較例２に係る燃料電池用加湿装置１Ｇについて、図１４、図１５に基づいて説明する。図１４は、この燃料電池用加湿装置１Ｇに用いられる単加湿器２Ｇの構造を説明するための、（ａ）が正面図、（ｂ）が図１５（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図であり、図１５は、同じ単加湿器２Ｇの構造を説明するための、（ａ）が図１４（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）が図１４（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【００９６】
比較例２の燃料電池用加湿装置１Ｇは、第一の枠体６１と第二の枠体７１と加湿膜７０からなる単加湿器２Ｇを、さらに加湿膜７０を介して５セル積層した加湿器群によって構成される。第一および第二の枠体６１、７１は、ポリプロピレン樹脂製の枠体であり、その外形寸法および厚さは、それぞれ実施例１の第一の枠体１１と同じである。
【００９７】
第一の枠体６１には、その中央部に一方の側面から他方の側面まで貫通する被加湿ガス流路６２を形成するとともに、その上下縁部にマニホールド６３、６４を形成し、被加湿ガス流路６２とマニホールド６３との間を接続する連絡流路６５を第一の枠体６１の上下端面からマニホールド６３を通って被加湿ガス流路６２に至る貫通孔として機械加工により形成するとともに、熱可塑性エラストマを２色成形することにより両側面にマニホールド６３、６４を取り囲むシール部６６と、第一の枠体６１の最外周縁部を取り巻くシール部６７とを形成した後、第一の枠体６１の上下端面からマニホールド６３に至る間の貫通孔６８にシール材６９を充填し、気密状態に封止した。
【００９８】
第二の枠体７１にも、第一の枠体６１と同様に、第一の枠体６１の被加湿ガス流路６２に対向する位置に一方の側面から他方の側面まで貫通する加湿流体流路７２を形成するとともに、その上下縁部にマニホールド７３、７４を形成し、加湿流体流路７２とマニホールド７４との間を接続する連絡流路７５を第二の枠体７１の上下端面からマニホールド７４を通って加湿流体流路７２に至る貫通孔として機械加工により形成するとともに、熱可塑性エラストマを２色成形することにより両側面にマニホールド７３、７４を取り囲むシール部７６と、第二の枠体７１の最外周縁部を取り巻くシール部７７とを形成した後、第二の枠体７１の上下端面からマニホールド７４に至る間の貫通孔７８にシール材７９を充填し、気密状態に封止した。
【００９９】
このような構造を有する第一の枠体６１と第二の枠体７１とを加湿膜７０を介して重ね合わせて単加湿器２Ｇを構成し、さらに、加湿膜７０を介してこの単加湿器２Ｇを５セル積層して、比較例２の燃料電池用加湿装置１Ｇを構成した。なお、加湿膜７０は、第一および第二の枠体６１、７１に形成されたシール部６７、７７の外側まで延出される大きさとして、隣接する第一の枠体６１と第二の枠体７１との間で、シール部６７、７７が形成された面上に介装させた。第一の枠体６１と第二の枠体７１とは、加湿膜７０を介して、シール部６７とシール部７７とが当接し、マニホールド６３、６４、７３、７４を流通する被加湿ガスあるいは加湿流体が外部に漏出しないするように構成されている。
【０１００】
第一の枠体６１の上下縁部に形成されるマニホールド６３、６４は、略矩形状の第一の枠体６１の中央部に形成された被加湿ガス流路６２を挟んで点対称の位置に配置され、また、第二の枠体７１の上下縁部に形成されるマニホールド７３、７４は、略矩形状の第二の枠体７１の中央部に形成された加湿流体流路７２を挟んで点対称の位置に配置され、マニホールド６３、７３は相互に連通して、被加湿ガスを供給または排出するとともに、マニホールド６４、７４は相互に連通して、加湿流体を供給または排出する。これにより、被加湿ガスはマニホールド６３、７３から連絡経路６５を介して被加湿ガス流路６２を流通し、加湿流体はマニホールド６４、７４から連絡経路７５を介して加湿流体流路７２を流通して、これらの流路６２、７２間に介在する加湿膜７０を介して、加湿流体中の水分が被加湿ガスに導入され、被加湿ガスが加湿されることになる。
【０１０１】
このように構成した単加湿器２Ｇを５セル積層した後、両端面をポリフェニレンサルファイド製の保持板３、４で保持し、保持板３、４同士を締結具（締結ロッド６とナット７）で締結して比較例２の燃料電池用加湿装置１Ｇとした。そして、この加湿装置１Ｇの外周面を断熱材（図示せず）で覆った後、加湿試験を実施してシール部からの漏れと加湿性能を評価した。
【０１０２】
［加湿性能および製作コストの比較１］
加湿試験は、被加湿ガスとして湿度５０％の燃料ガス（水素）を用い、加湿流体として湿度１００％以上の排出燃料ガスを用い、それぞれ被加湿ガス流路、加湿流体流路に２ｌ／ｍｉｎ供給する条件で実施した。環境温度は２５℃とした。そして、被加湿ガス、加湿流体を供給開始した後、３０分後においてシール部からの漏れを確認するとともに、被加湿ガス中の水分量を測定することにより加湿性能を評価した。
【０１０３】
加湿試験の結果、実施例１および比較例１の燃料電池用加湿装置１Ａ、１Ｆでは、シール部からの被加湿ガスおよび加湿流体の漏出は検出されなかった。しかし、比較例２の燃料電池用加湿装置１Ｇでは、貫通孔６８から被加湿ガスが若干量漏出しているのが確認された。
【０１０４】
また、実施例１および比較例１、２の燃料電池用加湿装置１Ａ、１Ｆ、１Ｇは、いずれも露点を２〜３度（Ｋ）上昇でき、ほぼ同等の加湿性能を有していることが分かった。
【０１０５】
実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａは、比較例１の燃料電池用加湿装置１Ｆに比べて、加湿膜２０の寸法を小さくしたことから、加湿膜の製作費用を約２５％削減でき、また、燃料電池用加湿装置１Ｆでは第一および第二の枠体３１、４４を４枚のプレートで構成し、これらの枠体３１、４４に対して２枚の加湿膜４３を用いたのに対して、燃料電池用加湿装置１Ａでは第一および第二の枠体１１、２１の２枚の枠体で構成し、これらの枠体１１、２１に対して１枚の加湿膜２０を用いたので、単加湿器２Ａの製作費用を約１５％削減できた。さらに、燃料電池用加湿装置１Ａでは加湿膜２０を介しての第一および第二の枠体１１、２１の位置合わせ作業が容易であるため、組立時間を約１０％削減できた。これらの結果、実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａの総製作コストを、比較例１の燃料電池用加湿装置１Ｆに比べて約２５％削減できた。また、燃料電池用加湿装置１Ａでは、上述のように、第一および第二の枠体１１、２１の２枚の枠体で構成したので、板厚方向の寸法を、燃料電池用加湿装置１Ｆに比べて約３０％短くして、全体としてコンパクト化することができた。
【０１０６】
また、実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａは、比較例２の燃料電池用加湿装置１Ｇに比べて、加湿膜２０の寸法を小さくしたことから、加湿膜の製作費用を約２５％削減でき、また、燃料電池用加湿装置１Ｇでは第一および第二の枠体６１、７１に対して２枚の加湿膜４３を用いたのに対して、燃料電池用加湿装置１Ａでは、第一および第二の枠体１１、２１に対して１枚の加湿膜２０を用いたとともに、燃料電池用加湿装置１Ｇでは連絡流路６５、７５を形成するのに機械加工が必要であったのに対して、この加工費用が要らなくなったため、単加湿器２Ａの製作費用を約２５％削減できた。これらの結果、実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａの総製作コストを、比較例２の燃料電池用加湿装置１Ｇに比べて約１０％削減できた。また、燃料電池用加湿装置１Ｇでは連絡流路６５、７５を機械加工で貫通孔として形成したのに対して、燃料電池用加湿装置１Ａでは、連絡流路１５、２５を第一および第二の枠体１１、２１の一方の側面に開口する溝状凹部で形成したことにより、その板厚方向の寸法を、燃料電池用加湿装置１Ｆに比べて約２５％短くして、全体としてコンパクト化することができた。
【０１０７】
［実施例２］
実施例２に係る燃料電池用加湿装置１Ｂの単加湿器２Ｂは、上記実施の形態２で説明したものと同様の構造の第一および第二の枠体１１、２１とを用いて構成した。また、単加湿器２Ｂは、実施例１の単加湿器２Ａの場合と同様の手順により製作した。そして、このように構成した単加湿器２Ｂを５セル積層した後、実施例１と同様に、両端面を保持板３、４と締結具５、６とで締結固定して実施例２の燃料電池用加湿装置１Ｂとした。
【０１０８】
［実施例３］
実施例３に係る燃料電池用加湿装置１Ｃの単加湿器２Ｃは、上記実施の形態３で説明したものと同様の構造の第一および第二の枠体１１、２１とを用いて構成した。また、単加湿器２Ｃは、実施例１の単加湿器２Ａの場合と同様の手順により製作した。そして、このように構成した単加湿器２Ｃを５セル積層した後、実施例１と同様に、両端面を保持板３、４と締結具５、６とで締結固定して実施例３の燃料電池用加湿装置１Ｃとした。
【０１０９】
［実施例４］
実施例４に係る燃料電池用加湿装置１Ｄの単加湿器２Ｄは、上記実施の形態４で説明したものと同様の構造の第一および第二の枠体１１、２１とを用いて構成した。なお、第一の枠体１１の厚さを、実施例１で用いた第一の枠体１１よりも薄く、５ｍｍとした。また、単加湿器２Ｄは、実施例１の単加湿器２Ａの場合と同様の手順により製作した。そして、このように構成した単加湿器２Ｄを５セル積層した後、実施例１と同様に、両端面を保持板３、４と締結具５、６とで締結固定して実施例４の燃料電池用加湿装置１Ｄとした。
【０１１０】
［実施例５］
実施例５に係る燃料電池用加湿装置１Ｅの単加湿器２Ｅは、上記実施の形態５で説明したものと同様の構造の第一および第二の枠体１１、２１とを用いて構成した。なお、第二の枠体２１の厚さを、実施例１で用いた第二の枠体２１よりも薄く、７ｍｍとした。また、単加湿器２Ｅは、実施例１の単加湿器２Ａの場合と同様の手順により製作した。そして、このように構成した単加湿器２Ｅを５セル積層した後、実施例１と同様に、両端面を保持板３、４と締結具５、６とで締結固定して実施例５の燃料電池用加湿装置１Ｅとした。
【０１１１】
［加湿性能および製作コストの比較２］
以上の実施例２〜５の燃料電池用加湿装置１Ｂ〜１Ｅについても、加湿性能試験を実施して加湿性能を評価したが、シール部からの被加湿ガスおよび加湿流体の漏出は検出されず、燃料電池用加湿装置１Ｂ〜１Ｄの加湿性能は上記実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａと同等であった。ただ、実施例５の燃料電池用加湿装置１Ｅでは、第一および第二の流体流路が対向する面積が、他の実施形態のものに比べて小さく、その分加湿性能が若干低くなった。
【０１１２】
製作コストに関しては、燃料電池用加湿装置１Ｂ〜１Ｅの総製作コストは、比較例１の燃料電池用加湿装置１Ｆに比べて約２５〜３０％削減できた。また、実施例４、５の燃料電池用加湿装置１Ｄ、１Ｅは、第一の枠体１１あるいは第二の枠体２１の厚さを薄くしたので、実施例１の燃料電池用加湿装置１Ａよりもさらにコンパクトに構成することができた。
【０１１３】
以下、実施の形態１〜５に示した燃料用加湿装置１Ａ〜１Ｅに対する変形例について少し説明する。
【０１１４】
上記実施の形態１〜５において、第一の枠体１１に形成される第一の流体流路を被加湿ガスが流通する被加湿ガス流路１２とし、第二の枠体２１に形成される第二の流体流路を加湿流体が流通する加湿流体流路２２としたが、逆に、第一の枠体１１に形成される第一の流体流路を加湿流体が流通する加湿流体流路とし、第二の枠体２１に形成される第二の流体流路を被加湿ガスが流通する被加湿ガス流路としてもよい。
【０１１５】
また、上記実施の形態１〜５において、シール部１６、シール部１７を第一の枠体１１に形成し、シール部１８を第二の枠体２１に形成した構成を示したが、これに限定されることなく、シール部１８を第一の枠体１１に形成してもよいし、さらに、すべてのシール部１６〜１８を第二の枠体２１に形成してもよい。
【０１１６】
また、上記実施の形態１〜５では、図２〜１１において、連絡流路１５、２５、２６を互いに平行な２本の溝状凹部で構成されるように図示しているが、このような形態にこだわるこなく、１本ないし複数本の流路として形成すればよい。また、この流路を貫通孔で構成してもよい。
【０１１７】
さらに、上記実施の形態１〜５において、第一の枠体１１の上下縁部に形成されるマニホールド１３、１４を、被加湿ガス流路１２を挟んでそれぞれ対角に配置し、第二の枠体２１の上下縁部に形成されるマニホールド２３、２４を、加湿流体流路２２を挟んでそれぞれ対角に配置したが、これは、被加湿ガス流路１２、加湿流体流路２２を流通する被加湿流体あるいは加湿流体がそれぞれの流体流路１２、２２内を均質に拡散しながら淀むことなく流通させるためのものであり、このような形態に限定されることなく、他の配置形態（個数を含む）を採ってもよい。また、被加湿ガス流路１２、加湿流体流路２２をそれぞれ略矩形状として、第一の枠体１１、第二の枠体２１の中央部に配置したが、これは、加湿性能に寄与するそれぞれの流体流路１２、２２の面積をできるだけ大きくするためのものであり、他の形状、配置形態（個数を含む）を採ってもよい。
【０１１８】
以上に示した実施の形態１〜５、実施例１〜５および変形例で説明した内容にかかわらず、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれると解されるべきである。
【０１１９】
以上のように、本発明の燃料電池用加湿装置によれば、加湿ガスおよび被加湿流体が外部に漏れるのを防止するため、加湿膜の端部をマニホールドの外周まで延長する必要がなく、加湿膜と枠体の位置あわせ作業が容易であり、さらに、加湿膜の周端部と外部の間で水分や熱の交換が生じることがなく、加湿性能の向上や高価な加湿膜の小型化によるコストの低減、および、加湿器のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る燃料電池用加湿装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は図２（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）は図２（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は図５（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は図４（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は図７（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は図６（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）は図６（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は図９（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は図８（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）は図８（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は図１１（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は図１０（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）は図１０（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図１２】比較例１に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図１３】比較例１に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は図１２（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図、（ｂ）は図１２（ｃ）におけるｄ−ｄ断面図、（ｃ）は図１２（ｃ）におけるｅ−ｅ断面図である。
【図１４】比較例２に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は図１５（ａ）、（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図１５】比較例２に係る燃料電池用加湿装置に用いられる単加湿器の構造を説明するための、（ａ）は図１４（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）は図１４（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図１６】従来の燃料電池用加湿装置の構造を説明するための断面図である。
【図１７】従来の燃料電池用加湿装置に用いられる（ａ）第１の枠体と、（ｂ）第２の枠体の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１（１Ａ〜１Ｅ）  加湿装置
２（２Ａ〜２Ｅ）  単加湿器
１１  第一の枠体
１２  被加湿ガス流路（第一の流体流路）
１３  マニホールド（第一のマニホールド）
１４  マニホールド
１５  連絡流路（第一の連絡流路）
１６  シール部（第一のシール部）
１６ａ  環状シール部（第一の枠体側に当接する環状シール部）
１６ｂ  環状シール部（第二の枠体側に当接する環状シール部）
１７  シール部（第二のシール部）
１８  シール板
１９  流路出入口
２０  加湿膜
２１  第二の枠体
２２  加湿流体流路（第二の流体流路）
２３  マニホールド
２４  マニホールド（第二のマニホールド）
２５  連絡流路（第二の連絡流路）
２６  連絡流路（第三の連絡流路）
２７  シール部（第三のシール部）
【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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