"第1湿潤空気流入孔と第1湿潤空気排出孔を有する中空型の上位ケースと、前記上位ケース内に乾燥空気の移動方向に長く収納される多数の単位膜モジュールからなる膜モジュール集合体と、を含んで構成されることを特徴とする燃料電池用膜加湿器。前記膜モジュール集合体は、少なくとも2つ以上の互いに異なる直径を有する単位膜モジュールで混合構成されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池用膜加湿器。前記膜モジュール集合体は、上位ケースの中心部に相対的に小直径の単位膜モジュールが配置され、前記上位ケースの中心部から外郭部に行くほどその内側に配置された単位膜モジュールよりも大直径の単位膜モジュールが配置されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池用膜加湿器。前記単位膜モジュールは、両側端部の外周部にそれぞれ第2湿潤空気流入孔及び第2湿潤空気排出孔を有する中空型の下位ケースと、この下位ケースの内部に乾燥空気の移動方向に長く収納される中空糸膜束と、から構成されることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載の燃料電池用膜加湿器。本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、外郭部から中心部まで全体的に均一な加湿が行われる空気加湿性能を向上させた燃料電池用膜加湿器を提供することにその目的がある。前記目的を達成するための本発明は、第1湿潤空気流入孔と第1湿潤空気排出孔を有する中空型の上位ケースと、前記上位ケース内に乾燥空気の移動方向に長く収納される多数の単位膜モジュールからなる膜モジュール集合体と、を含んで構成されることを特徴とする。前記膜モジュール集合体は、少なくとも2つ以上の互いに異なる直径を有する単位膜モジュールで混合構成されることを特徴とする。前記膜モジュール集合体は、上位ケースの中心部に相対的に小直径の単位膜モジュールが配置され、前記上位ケースの中心部から外郭部に行くほどその内側に配置された単位膜モジュールよりも大直径の単位膜モジュールが配置されることを特徴とする。前記単位膜モジュールは、両側端部の外周部にそれぞれ第2湿潤空気流入孔及び第2湿潤空気排出孔を有する中空型の下位ケースと、この下位ケースの内部に乾燥空気の移動方向に長く収納される中空糸膜束と、から構成されることを特徴とする。本発明による燃料電池用膜加湿器は、上位ケースの内部に互いに異なる直径を有するカートリッジ形態の単位膜モジュールを収納構成して湿潤空気及び乾燥空気の配分特性を改善することにより、膜加湿器の外郭部から中心部まで全体的に均一な加湿が行われ、これによって、加湿性能が向上する。以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。図6により説明したように、一般的な燃料電池用膜加湿器は、内蔵された中空糸膜束107を用いた水分交換により乾燥空気の加湿が行われるが、乾燥空気外気は中空糸膜束107の中中央に配列された中空糸膜の内部に沿って主に流れ、反応を終えて燃料電池スタックから排出される湿潤空気は、中空糸膜束107の外郭部に配列された中空糸膜の外部に沿って主に流れるため、乾燥空気と湿潤空気との間の接触程度が減少する構造的矛盾があり、中空糸膜の活用度及び加湿効率が低下する問題点があった。本発明は、膜加湿器の上位ケース10の内部にカートリッジ形態の多様な直径を有する単位膜モジュール16,17,18を収納構成し、上位ケース10の外郭部から中心部まで湿潤空気が全体的に円滑に移動するようにし、乾燥空気の流れを上位ケース10の外郭部に誘導して中空糸膜の均一な加湿が行われる。このために本発明による燃料電池用膜加湿器は、中空型の上位ケース10と、この上位ケース10内に乾燥空気の移動方向に長く収納される多数の単位膜モジュール16,17,18と、を含んで構成される。単位膜モジュール16,17,18は、上位ケース10の内部に束の形態で収納されて膜モジュール集合体15を形成する。単位膜モジュール16,17,18は、下位ケース20の内部に中空糸膜束23を内蔵させてカートリッジタイプのモジュールにして形成されるものであって、上位ケース10内に多数構成され、上位ケース10内に構成された多数の単位膜モジュール16,17,18、すなわち、膜モジュール集合体15は、少なくとも2つ以上の互いに異なる直径を有する単位膜モジュール16,17,18で混合構成される。そして、膜モジュール集合体15は、上位ケース10の中心部に相対的に小直径の単位膜モジュール16が配置され、上位ケース10の外郭部に行くほど大直径の単位膜モジュール17,18が配置されるように構成される。以下、膜モジュール集合体が3種類の互いに異なる直径を有する単位膜モジュールからなる実施例について詳細に説明する。図1から3に示すように、本発明の実施例による膜加湿器は、中空型の上位ケース10と、この上位ケース10内に内蔵される膜モジュール集合体15と、を含んで構成される。膜モジュール集合体15は、多数の単位膜モジュール16,17,18が集まって束の形態に形成されたものであって、それぞれの単位膜モジュール16,17,18は、中空型の下位ケース20と、この下位ケース20内に乾燥空気の移動方向に長く収納される中空糸膜束23と、で構成される。膜モジュール集合体15は、互いに異なる直径を有する多数の単位膜モジュール16,17,18で構成され、具体的に上位ケース10の中心部に配置される第1膜モジュール16と、上位ケース10の外郭部に円周方向に配置される第3膜モジュール18と、第1及び第3膜モジュール16,18の間で円周方向に配置される第2膜モジュール17と、で形成される。第1膜モジュール16は第2及び第3膜モジュール17,18に比べて最も小さい直径を有するように形成され、第2膜モジュール17は第3膜モジュール18に比べて相対的に小さい直径を有するように形成される。具体的に、膜モジュール集合体15は、上位ケース10内に配置した単位膜モジュール16,17,18のうち最も小直径の単位膜モジュール16が上位ケース10の中心部に配置され、外郭に行くほどその内側に配置された単位膜モジュールよりも大直径の単位膜モジュールが配置される。この場合、空気ブロワーから流入される乾燥空気が、大直径の単位膜モジュール小直径の単位膜モジュールに比べてさらに多くの中空糸膜が収納されているが位置した外郭に誘導され、これによって、上位ケース10の中央部に主に流れる乾燥空気が外郭に分散誘導されて乾燥空気の配分特性が向上する。そして、上位ケース10に流入する湿潤空気は、円周方向に配列され、束の形態に集まっている単位膜モジュール16,17,18の間に移動し、上位ケース10の外郭部は勿論、上位ケース10の中心部にある単位膜モジュールまで到達し、これによって、それぞれの単位膜モジュール16,17,18に全体的に供給されて湿潤空気の配分特性が向上し、各単位膜モジュール16,17,18に供給された湿潤空気中の水分が、下位ケース20に内蔵されている中空糸膜24の毛細管作用により分離され、中空糸膜24内に移動する。ここで、中空糸膜24の内部に移動した水分は中空糸膜24に沿ってその内部に移動する乾燥空気を加湿する。これによって本発明は、従来の膜加湿器において、乾燥空気が中空糸膜束の中央部に主に流れ、湿潤空気が中空糸膜束の外郭部に主に流れることによる問題を改善でき、結果的に上位ケース10の内部の単位膜モジュール16,17,18に収納された中空糸膜24に対して全体的に均一な加湿が誘導されるため、加湿性能を向上させることができる。参考として、図面には示していないが、単位膜モジュール16,17,18はポッティング物質により上位ケース10の内部に固定される。ポッティング物質は、通常の中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜束をその内部に固定させるための物質である。一方、図2に示すように、湿潤空気出入のために、上位ケース10は、両側端部の外周部にそれぞれ第1湿潤空気流入孔11及び第1湿潤空気排出孔12が円周方向に多数形成されており、下位ケース20は、両側端部の外周部にそれぞれ第2湿潤空気流入孔21及び第2湿潤空気排出孔22が円周方向に多数形成されている。特に、第2湿潤空気流入孔21及び排出孔22は、下位ケース20の両側端部で下位ケース20の円周方向に沿って多数形成されると共に長手方向に一定区間に亘って複数列に形成されている。次に前記構成を有する膜加湿器の作動について説明する。反応を終えて燃料電池スタックから排出される湿潤空気が上位ケース10の第1湿潤空気流入孔11に流入して単位膜モジュール16,17,18の間を通過して移動し、これによって、上位ケース10の外殻部に位置した単位膜モジュールから上位ケース10の中心部に位置した単位膜モジュールまで湿潤空気が移動して上位ケース10の内部に全体的に均一に到達する。それぞれの単位膜モジュール16,17,18に到達した湿潤空気は、図4に示すように、下位ケース20の第2湿潤空気流入孔21に流入し、各中空糸膜24の毛細管作用により湿潤空気中の水分が分離され、分離された水分は中空糸膜24の毛細管を透過して凝縮され、中空糸膜24の内部に移動する。一方、空気ブロワーの駆動により外気乾燥空気が上位ケース10に流入する。上位ケース10の一端開口部13に流入する乾燥空気は、大直径の単位膜モジュールが位置している外郭部に分散誘導されるが、上位ケース10の中心部から外郭部まで均一に分散移動され、各単位膜モジュール16,17,18の中空糸膜24に流入して中空糸膜24の内部に沿って移動する。この時、湿潤空気から分離された水分が中空糸膜24の内部に移動した状態であるため、この水分により乾燥空気が加湿され、加湿された乾燥空気は上位ケース10の他端開口部14を通って排出されて燃料電池スタック側に供給される。そして、水分が分離された湿潤空気は、単位膜モジュール16,17,18の中空糸膜束23の外部に沿って移動して下位ケース20の第2湿潤空気排出孔22を通って排出され、上位ケース10の第1湿潤空気排出孔12を通って大気に排出される。上記のような本発明の燃料電池用膜加湿器により次のような効果が得られる。1.上位ケースの内部にカートリッジ形態の単位膜モジュールを多様な直径にて収納構成し、上位ケースの中心部から外郭部に行くほど大直径の単位膜モジュールを配置することにより、湿潤空気及び乾燥空気の配分特性が改善され、全体的に中空糸膜の均一な加湿が行われ、これによって、膜活用度が向上し、加湿性能が増大する。2.湿潤空気の配分特性が改善されることにより、従来の膜加湿器で湿潤空気が中空糸膜束の外郭部に主に流れることにより、外郭部の中空糸膜に損傷や断線が発生する問題を解決することができる。3.従来の膜加湿器は、多数の中空糸膜が大きな束の形態で内部に収納構成されることにより、製造時、中空糸膜が片側に傾くなど不均一に分布したものが発生したが図10参照、本発明の膜加湿器は、小さな束の形態で中空糸膜束が内在したカートリッジ形態の単位膜モジュールが上位ケースの内部に多数収納されることにより、製造時、中空糸膜が全体的に均一に分布し、従来の中空糸膜が不均一に分布する問題を解決することができる。4.中空糸膜の損傷または断線による問題が発生する時、問題が発生した中空糸膜が内蔵されている単位膜モジュールのみ交換できるため、交換時に発生する費用を大きく低減することができる。5.加湿性能が増大することにより、従来に比べて、膜加湿器の製造時に用いられる中空糸膜の数を減らすことができ、これによって、従来の膜加湿器よりも製造原価と膜加湿器のサイズを低減できるため、パッケージの側面においても有利である。6.カートリッジ形態の単位膜モジュールを使用することにより、湿潤空気の分配性が向上し、これによって、加湿器内の単位膜モジュールにかかる圧力降下量を減少させ、空気ブロワーの負荷を低減することができる。"