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公開番号2024052033
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022158469
出願日2022-09-30
発明の名称燃料電池用加湿器
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類H01M 8/04 20160101AFI20240404BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】異物の発生を抑制するように構成された燃料電池用加湿器を提供する。
【解決手段】燃料電池用加湿器は、一方の面の中央領域に乾燥空気が流通する乾燥ガス流路11aが形成された板状の第一流路面11と、第一流路面11に対向配置され、乾燥ガス流路11aに対向する面の中央領域に含水空気が流通する含水ガス流路12aが形成された板状の第二流路面12と、乾燥ガス流路11aと含水ガス流路12aとの間に配置され、乾燥空気に対して含水空気に含まれる水分を与えることにより、乾燥空気を加湿空気にすると共に含水空気を除湿空気にする加湿膜13と、加湿膜13の表裏に積層した状態で設けられる二つの保持部材14と、を備えている。保持部材14は、外縁14cに保持部材14からの異物の脱落を防止する脱落防止部17を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
一方の面の中央領域に乾燥空気が流通する乾燥ガス流路が形成された板状の第一流路面と、
前記第一流路面に対向配置され、前記乾燥ガス流路に対向する面の中央領域に含水空気が流通する含水ガス流路が形成された板状の第二流路面と、
前記乾燥ガス流路と前記含水ガス流路との間に配置され、前記乾燥空気に対して前記含水空気に含まれる水分を与えることにより、前記乾燥空気を加湿空気にすると共に前記含水空気を除湿空気にする加湿膜と、
前記加湿膜の表裏に積層した状態で設けられる二つの保持部材と、を備え、
前記保持部材は、外縁に前記保持部材からの異物の脱落を防止する脱落防止部を有する燃料電池用加湿器。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記保持部材は不織布であり、
前記脱落防止部は、前記不織布に含浸された目止め材により構成される請求項１に記載の燃料電池用加湿器。
【請求項３】
前記保持部材を補強する補強部材を更に備え、
前記目止め材を前記補強部材にも含浸させることにより前記保持部材と前記補強部材とが一体化されている請求項２に記載の燃料電池用加湿器。
【請求項４】
前記乾燥ガス流路と前記含水ガス流路との連通を防ぐシール材を更に備え、
前記目止め材は前記シール材と共用である請求項２又は３に記載の燃料電池用加湿器。
【請求項５】
前記乾燥ガス流路と前記含水ガス流路との連通を防ぐシール材を更に備え、
前記目止め材は前記シール材とは異なる材料である請求項２又は３に記載の燃料電池用加湿器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池用加湿器に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池が利用されており、燃料電池にはカソード側に供給されるカソードガスを加湿するために加湿器が設けられている。このような加湿器には、カソードガスを案内するセパレータと水を透過する膜とを交互に配置した加湿ユニットが備えられているものがある。このような加湿器として、例えば下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１には、燃料電池用加湿器（特許文献１においては燃料電池用膜加湿器）が開示されている。この燃料電池用加湿器は、加湿膜（特許文献１においては水透過膜）の両面に一対のガス拡散層を配設し、更にその両外側にガス分離板をそれぞれ設けて構成されている。この燃料電池用加湿器は、一対のガス拡散層の一方にカソードガス（特許文献１では反応ガス）を流通させ、一対のガス拡散層の他方にカソードオフガス（特許文献１においては排出ガス）を流通させると共に、他方のガス拡散層を流通するカソードオフガスの水分を加湿膜を介して一方のガス拡散層を流通するカソードガスに供給可能とした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－１３９７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された燃料電池用加湿器において、ガス拡散層は不織布により形成されている。不織布は繊維をシート状に形成したものであるため、燃料電池用加湿器の製造工程内、及び製品使用状態で、特に裁断された外周部において繊維端部の脱落が発生し易い。繊維の脱落が発生すると、脱落した繊維は異物となる。製造工程において燃料電池用加湿器のセパレータ間のシール面にこの異物（繊維）が付着すると、シール不良を引き起こすおそれがある。また、燃料電池用加湿器よりも下流側に位置する燃料電池（ＦＣスタック）の異物詰まりを引き起こしたり、バルブ類の弁部への異物噛み込みによるシール不良を引き起こしたりするおそれがある。このため、燃料電池用加湿器は、異物の発生を抑制する上で改良の余地がある。
【０００６】
そこで、異物の発生を抑制するように構成された燃料電池用加湿器が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る燃料電池用加湿器の一つの実施形態は、一方の面の中央領域に乾燥空気が流通する乾燥ガス流路が形成された板状の第一流路面と、前記第一流路面に対向配置され、前記乾燥ガス流路に対向する面の中央領域に含水空気が流通する含水ガス流路が形成された板状の第二流路面と、前記乾燥ガス流路と前記含水ガス流路との間に配置され、前記乾燥空気に対して前記含水空気に含まれる水分を与えることにより、前記乾燥空気を加湿空気にすると共に前記含水空気を除湿空気にする加湿膜と、前記加湿膜の表裏に積層した状態で設けられる二つの保持部材と、を備え、前記保持部材は、外縁に前記保持部材からの異物の脱落を防止する脱落防止部を有する。
【０００８】
本実施形態によると、保持部材が外縁に保持部材からの異物の脱落を防止する脱落防止部を有するので、保持部材が例えば不織布で構成されていた場合には、保持部材の外縁から異物としての不織布の繊維が脱落するのを抑制することができる。また、加湿膜と二枚の保護膜とが積層されるので、後工程におけるハンドリングが容易になる。また、例えばシール材を塗布して第一流路面と第二流路面とを固定する際に異物が混入しないので、シール不良を抑制することができる。さらに、燃料電池用加湿器よりも下流側に位置する燃料電池（ＦＣスタック）の異物詰まりを抑制すると共に、バルブ類の弁部への異物噛み込みによるシール不良も抑制することができる。
【０００９】
本開示に係る燃料電池用加湿器の他の一つの実施形態において、前記保持部材は不織布であり、前記脱落防止部は、前記不織布に含浸された目止め材により構成される。
【００１０】
本実施形態によると、保持部材が不織布である場合、目止め材を保持部材の外縁に塗布することにより、目止め材が保持部材である不織布の繊維間に浸透する。その後、目止め材を硬化させることにより、不織布の繊維を硬化した目止め材の内部に封じ込めることができる。これにより、保持部材の外縁からの異物である繊維の脱落が抑制される。
（【００１１】以降は省略されています）

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