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公開番号2025117056
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011720
出願日2024-01-30
発明の名称加湿器
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 20160101AFI20250804BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】乾燥ガスの流通する空間と含水ガスの流通する空間のシール性を高めつつ、シール材の制約の少ない加湿器を提供する。
【解決手段】加湿器Aは、含水ガスの水分を乾燥ガスに与える加湿モジュールAwと、加湿モジュールAwを収容するハウジングと、を備え、加湿モジュールAwは、乾燥ガス及び含水ガスを配流する配流部14と、含水ガス給排路Q1,Q3を形成する枠部11,12と、を有する配流板10が複数積層された積層体と、配流部14に配置され、含水ガスの水分を乾燥ガスに与える複数の水交換膜20と、配流部14の少なくとも一部に配置され、含水ガスの乾燥ガスへの流入を封止するシールプレート21と、枠部11,12に配置され、夫々の配流板10の積層方向に挟み込まれる弾性部材22と、を有しており、水交換膜20の一部は、枠部11,12に対して積層方向に凹んだ配流部14の凹状空間に配置されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
含水ガスの水分を乾燥ガスに与える加湿モジュールと、
前記加湿モジュールを収容するハウジングと、を備え、
前記加湿モジュールは、
前記乾燥ガス及び前記含水ガスを配流する配流部と、含水ガス給排路を形成する枠部と、を有する配流板が複数積層された積層体と、
複数の前記配流板に形成された夫々の前記配流部に配置され、前記含水ガスの水分を前記乾燥ガスに与える複数の水交換膜と、
複数の前記配流板における夫々の前記配流部の少なくとも一部に配置され、前記含水ガスの前記乾燥ガスへの流入を封止するシールプレートと、
複数の前記配流板における夫々の前記枠部に配置され、夫々の前記配流板の積層方向に挟み込まれる弾性部材と、を有しており、
前記水交換膜の一部は、前記枠部に対して前記積層方向に凹んだ前記配流部の凹状空間に配置されている加湿器。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記枠部は、含水ガス供給路を形成する第一枠部と含水ガス排出路を形成する第二枠部とが前記配流部の両側に接続されており、
前記弾性部材は、前記第一枠部及び前記第二枠部において前記含水ガス供給路及び前記含水ガス排出路を取り囲んで配置されている請求項１に記載の加湿器。
【請求項３】
前記配流板は、長辺及び短辺を含む長方形状に形成されており、
前記第一枠部又は前記第二枠部の一方には、前記長辺から突出した第一突出片が形成されており、前記第一枠部又は前記第二枠部の他方には、前記短辺から突出した第二突出片が形成されており、
前記ハウジングには、前記第一突出片と係合する第一係合凹部と、前記第二突出片と係合する第二係合凹部と、が形成されている請求項２に記載の加湿器。
【請求項４】
前記凹状空間は、前記配流部の第一面又は当該第一面とは反対側の第二面のうち少なくとも一方の面に形成されている請求項１～３の何れか一項に記載の加湿器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿器に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料電池に供給されるガスを加湿する加湿器として、複数の配流板が積層され、隣接する配流板の間に水交換膜が挟み込まれた加湿モジュールを有する加湿器が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。このような加湿器においては、含水ガスの流通する空間と乾燥ガスの流通する空間とが、水交換膜を挟んで形成されることにより、含水ガスの水分が水交換膜を介して乾燥ガスに与えられる。
【０００３】
特許文献１に記載の加湿モジュールは、配流板に形成されたリッジが、隣接する配流板と当接することによって配流板の位置決めがなされ、加湿モジュールの積層方向における寸法が決定されるものである。配流板と水交換膜、及び、隣接する配流板同士は接着剤等のシール材によって固定されることにより、含水ガスの流通する空間と乾燥ガスの流通する空間がシールされている。
【０００４】
特許文献２に記載の加湿モジュールは、乾燥ガスの流通する空間へ乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給路と、含水ガスの流通する空間へ含水ガスを供給する含水ガス供給路とを有している。このような加湿モジュールを複数積層し、隣接する加湿モジュールの間に仕切部を挟み込むことにより、隣り合う加湿モジュールの間に乾燥ガス又は含水ガスの流れる加圧空間が形成される。この加圧空間に供給される乾燥ガス又は含水ガスによって、加湿モジュールが積層方向に押圧されることにより、含水ガスの流通する空間と乾燥ガスの流通する空間がシールされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０２３－５４５１５４号公報
特開２０２２－８０９６６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に記載の加湿器においては、複数の配流板を積層するため、リッジの寸法公差又は配流板の熱膨張によって積層体の全体寸法のずれが発生することがある。このため、加湿器に外部から振動が与えられると、積層方向における配流板の位置が変動してしまい、積層体のシール性が低下して加湿器の耐久性が低下していた。また、配流板の位置の変動を抑制するために、異なる寸法吸収方法や振動吸収方法が必要であった。
【０００７】
さらに、特許文献１に記載の加湿器においては、乾燥ガス供給路と含水ガス供給路とが加湿器の外部に設けられる。このため、これらと加湿器とが接続する位置によって加湿モジュールを積層方向に沿って十分に押圧することができなかった場合には、含水ガスの流通する空間と乾燥ガスの流通する空間とを適切にシールすることが困難であり、含水ガスと乾燥ガスとが混合してしまうという不具合が生じるおそれがある。
【０００８】
特許文献２に記載の加湿器においては、加圧空間と仕切部とを有することにより、加湿モジュールを積層方向に沿って十分に押圧することが可能である。これにより含水ガスと乾燥ガスとの混合を防止できる。一方で、当該加湿器は、乾燥ガス供給路及び含水ガス供給路からのガス漏れを防止するために、仕切部と同一平面上に設けられる封止部を有している。封止部は、仕切部と同一材質及び同一高さのシール材で構成する必要があるため、シール材の材料選択の自由度が低く、これにより材料コストが上昇していた。
【０００９】
このように、シール材の制約を無くすと乾燥ガスの流通する空間と含水ガスの流通する空間とのシール性が低減してしまい、シール性の高い加湿器の構造を採るとシール材の制約が生じてしまうといったように、シール性とシール材の選定とはトレードオフの関係にあった。
【００１０】
そこで、乾燥ガスの流通する空間と含水ガスの流通する空間とのシール性を高めつつ、シール材の制約の少ない加湿器が望まれている。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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