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公開番号2024079080
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2022191799
出願日2022-11-30
発明の名称加湿装置
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 20160101AFI20240604BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】加湿のためのセパレータの外面に配置されるエンドプレートを、大型化することなく強度の向上を可能にする加湿装置を提供する。
【解決手段】含水ガスに含まれる水分を乾燥ガスに与えるように積層状態で配置された複数のセパレータを、圧着力させる力を作用させるエンドプレート32を備え、エンドプレート32には、セパレータに含水ガスを供給する含水ガス供給部23、及び、セパレータに乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部が形成され、エンドプレート32は、含水ガス及び乾燥ガスと触れない位置に金属補強材Mをインサートした樹脂材料Rで形成されている。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
含水ガスに含まれる水分を乾燥ガスに与えるように積層状態で配置された複数のセパレータと、
複数の前記セパレータの積層方向の端に設けられ、前記セパレータを前記積層方向に沿って圧着させるエンドプレートと、を備え、
前記エンドプレートには、積層された前記セパレータに前記含水ガスを供給する含水ガス供給部、及び、前記セパレータに前記乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部が形成されており、
前記エンドプレートは、前記含水ガス及び前記乾燥ガスの流通に対して、前記含水ガスおよび前記乾燥ガスと触れない位置に板状となる金属補強材をインサートした状態で、樹脂材料により形成されている加湿装置。
続きを表示(約 560 文字)【請求項2】
前記エンドプレートには、前記セパレータを通過することにより含水量が低下した前記含水ガスを除湿ガスとして送り出す除湿ガス排出部と、前記セパレータを通過することにより加湿された前記乾燥ガスを加湿ガスとして送り出す加湿ガス排出部とが更に形成されており、
前記含水ガス供給部と、前記乾燥ガス供給部と、前記除湿ガス排出部と、前記加湿ガス排出部とにおける前記エンドプレートの厚み方向での何れの寸法より、当該エンドプレートの肉厚が薄いプレート状の本体部を有している請求項1に記載の加湿装置。
【請求項3】
前記本体部は、前記乾燥ガスが供給される第1ポートと、前記加湿ガスが排出される第2ポートとが開口として形成され、前記含水ガスが供給される第3ポートと、前記除湿ガスが排出される第4ポートとが開口として形成され、
前記金属補強材の外面には、前記第1ポートから前記第2ポートに流れる前記乾燥ガスの流通方向、及び、前記第3ポートから前記第4ポートに流れる前記含水ガスの流通方向に交差する第1リブが突出形成されている請求項2に記載の加湿装置。
【請求項4】
前記金属補強材の外面には、前記第1リブに直交する複数の第2リブが突出形成されている請求項3に記載の加湿装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、加湿装置に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来、燃料電池から排出されたカソードオフガスに含まれる水分を、燃料電池に供給される空気に与える加湿装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。特許文献1に記載の加湿装置は、ハウジングの内部に加湿部を収容し、ハウジングの前部に吸気第1カバーと、吸気第2カバーと、排気第1カバーと、排気第2カバーとを備えている。
【0003】
この構成から、カソードオフガスを排気第1カバーからハウジング内の加湿部を介して排気第2カバーに送り、空気を吸気第1カバーからハウジング内の加湿部を介して吸気第2カバーに送ることで、カソードオフガスに含まれる水分を空気に与え、吸気第2カバーから燃料電池に供給する。
【0004】
特許文献2に記載の加湿装置は、複数のセパレータを積層状態でプレッシャープレートと、トップケースとの間に挟み込んで加湿器を構成しており、トップケースに形成した4つのポートを介してセパレータに対する空気の給排、カソードオフガスの給排を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2020-125853号公報
特開2022-71612号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載の加湿装置では、吸気第1カバーから吸気第2カバーに流れる空気の圧力と、排気第1カバーから排気第2カバーに流れるカソードオフガスの圧力がハウジングの前壁に作用し変形を招くおそれがあり、この変形を抑制するためハウジングの前壁の強度上昇が必要とされる。
【0007】
特に、特許文献2に記載の加湿器では、複数のセパレータを積層状態で挟み込む状態を維持する構成であるため、空気圧や、カソードオフガスの圧力だけでなく、セパレータを積層状態に維持するために作用する圧力に抗する必要から、トップケースに高い強度が求められる。
【0008】
また、特許文献2に記載されるように、トップケースが、セパレータに対する空気の給排、カソードオフガスの給排を可能にするための4つのポートを形成することで厚みを増したものでは強度の向上が可能である反面、加湿装置の外面のスペースを小さくし、トップケースを形成する材料(例えば、樹脂材料)の使用量の増大を招くことが懸念される。
【0009】
このような理由から、加湿のためのセパレータの外面に配置されるエンドプレートを、大型化することなく強度の向上を可能にする加湿装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る加湿装置の特徴構成は、含水ガスに含まれる水分を乾燥ガスに与えるように積層状態で配置された複数のセパレータと、複数の前記セパレータの前記積層方向の端に設けられ、前記セパレータを積層方向に沿って圧着させるエンドプレートと、を備え、前記エンドプレートには、積層された前記セパレータに前記含水ガスを供給する含水ガス供給部、及び、前記セパレータに前記乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部が形成されており、前記エンドプレートは、前記含水ガス及び前記乾燥ガスの流通に対して、前記含水ガスおよび前記乾燥ガスと触れない位置に板状となる金属補強材をインサートした状態で、樹脂材料により形成されている点にある。
(【0011】以降は省略されています)

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