特開 2024-54563 燃料電池用の加湿装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024054563

(43)【公開日】2024-04-17

(54)【発明の名称】燃料電池用の加湿装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04119 20160101AFI20240410BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20240410BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04119

H01M8/04 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022160860

(22)【出願日】2022-10-05

(71)【出願人】

【識別番号】000151209

【氏名又は名称】マーレジャパン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】506292974

【氏名又は名称】マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｐｒａｇｓｔｒａｓｓｅ ２６－４６， Ｄ－７０３７６ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】石神 新太郎

(72)【発明者】

【氏名】野中 敦

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 大蔵

【テーマコード（参考）】

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H127AB04

5H127AC02

5H127BB02

5H127BB07

5H127BB12

5H127BB34

5H127BB37

5H127EE17

(57)【要約】

【課題】シール性を確保しつつ組み付け性を向上させることができる燃料電池用の加湿装置を提供する。
【解決手段】燃料電池用の加湿装置１は、２種類の流体が水分を交換可能に通過する流路を有する加湿部本体２と、加湿部本体２を収容するとともにハウジング４の凹部４１１に挿入されるケース部３と、を備える。ケース部３は、凹部４１１への挿入方向（Ｚ方向）に沿って延びるとともに互いに対向する一対の板部３１，３２と、凹部４１１内且つ一対の板部３１，３２の間に形成されて流体が通過する開口部３６，３７と、板部３１，３２の外面３１Ａ，３２Ａ側に設けられるシール部３８と、を有する。シール部３８は、板部３１，３２のうち流体の入口側となる開口部３６の側の端縁部３１１，３２１と、出口側となる開口部３７の側の端縁部３１２，３２２と、のうち少なくとも一方に沿って設けられる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２種類の流体が水分を交換可能なように通過可能な流路を有する加湿部本体と、
前記加湿部本体を収容するとともにハウジングの凹部に挿入されるケース部と、を備え、
前記ケース部は、前記凹部への挿入方向に沿って延びるとともに互いに対向する一対の板部と、前記凹部内且つ前記一対の板部の間に形成されて流体が通過する開口部と、前記板部の外面側に設けられるシール部と、を有し、
前記シール部は、前記板部のうち流体の入口側となる前記開口部の側の端縁部と、出口側となる前記開口部の側の端縁部と、のうち少なくとも一方に沿って設けられることを特徴とする燃料電池用の加湿装置。

【請求項2】

前記ハウジングをさらに備え、
前記凹部のうち前記一対の板部のそれぞれと対向する一対の対向内面が、該凹部の底部に向かうにしたがって間隔が狭くなる収容側テーパ部を有し、
前記シール部が、前記底部に向かうにしたがって前記板部からの突出寸法が小さくなるシール側テーパ部を有することを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池用の加湿装置。

【請求項3】

前記板部は、前記凹部のうち当該板部と対向する対向内面と噛み合う凸部又は凹部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池用の加湿装置。

【請求項4】

前記シール部は、前記板部から立設されるように延びる立設部と、前記立設部の先端に連続する接触部と、を有し、
前記接触部は、前記板部から遠ざかるにしたがって前記開口部に向かって延びる第１傾斜部と、反対側に向かって延びる第２傾斜部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池用の加湿装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池用の加湿装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、車両等に搭載される燃料電池において、供給される空気等の流体に適切な量の水分（水蒸気を含む。以下においても、流体に含まれる「水分」は、水蒸気を含むものとする）を含ませるために加湿装置を用いることが知られている。このように２つの流体同士の間で水分を交換させる加湿装置として、膜部材を有するブロックが筒状のハウジング内に収容されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された加湿装置では、ブロックは、挿入方向の両端面が閉じられるとともに４つの側面が開放されて流体が通過可能となっており、開放された３つの面に対して、枠状のシール部材が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】欧州特許出願公開第４０００７２０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されたようにブロックに対して複数のシール部材を設けつつハウジングに挿入する構成では、組み付け性が低下しやすかった。特に、枠状のシール部材は、挿入方向に交差するように延びる部分を有するため、挿入時に抵抗となりやすい。このとき、シール部材の接触圧を低くすれば挿入が容易となるものの、シール性が低下する可能性がある。このように、ハウジングにブロック状の部材を挿入する構成では、組み付け性とシール性とを両立させることは困難であった。

【0005】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、シール性を確保しつつ組み付け性を向上させることができる燃料電池用の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】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池用の加湿装置は、２種類の流体が水分を交換可能なように通過可能な流路を有する加湿部本体と、前記加湿部本体を収容するとともにハウジングの凹部に挿入されるケース部と、を備え、前記ケース部は、前記凹部への挿入方向に沿って延びるとともに互いに対向する一対の板部と、前記凹部内且つ前記一対の板部の間に形成されて流体が通過する開口部と、前記板部の外面側に設けられるシール部と、を有し、前記シール部は、前記板部のうち流体の入口側となる前記開口部の側の端縁部と、出口側となる前記開口部の側の端縁部と、のうち少なくとも一方に沿って設けられることを特徴とする。

【0007】

この態様によれば、流体の入口側となる端縁部と出口側となる端縁部とのうち少なくとも一方に沿って板部の外面側にシール部が設けられていることで、入口側又は出口側の開口部を通過する流体が板部と凹部の内面との間に侵入することを抑制することができる。このとき、端縁部は凹部に対するケース部の挿入方向に沿って延びており、シール部は端縁部に沿って延びることから、挿入時においてシール部が抵抗となりにくい。従って、シール部の接触圧を適宜に設定しやすく、シール性を確保しつつ組み付け性を向上させることができる。

【0008】

前記ハウジングをさらに備え、前記凹部のうち前記一対の板部のそれぞれと対向する一対の対向内面が、該凹部の底部に向かうにしたがって間隔が狭くなる収容側テーパ部を有し、前記シール部が、前記底部に向かうにしたがって前記板部の外面からの突出寸法が小さくなるシール側テーパ部を有してもよい。この態様によれば、挿入方向との直交面内におけるハウジングとケース部との相対位置が所定の関係となっている場合には、挿入完了時又はその直前にのみシール部が対向内面に接触することとなり、挿入時の抵抗を低減し、組み付け性をさらに向上させることができる。また、上記の相対位置が所定の関係からずれている場合には、収容側テーパ部とシール側テーパ部とが接触することによって、ハウジングとケース部とが所定の関係に近づくように案内され、組み付け性を向上させることができる。

【0009】

前記板部は、前記凹部のうち当該板部と対向する対向内面と噛み合う凸部又は凹部を有してもよい。この態様によれば、凸部又は凹部によってラビリンス構造を形成することができ、シール性をさらに向上させることができる。尚、このようなラビリンス構造は、シール部に対して開口部の側に形成されてもよいし、その反対側に形成されてもよい。

【0010】

前記シール部は、前記板部から立設されるように延びる立設部と、前記立設部の先端に連続する接触部と、を有し、前記接触部は、前記板部から遠ざかるにしたがって前記開口部に向かって延びる第１傾斜部と、反対側に向かって延びる第２傾斜部と、を有してもよい。この態様によれば、シール部は、２つの傾斜部が開く（先端が互いに遠ざかる）ように変形しつつ凹部の内面に接触し、変形量を確保しつつ所望の形態に変形させやすく、シール性を確保しやすい。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るの燃料電池用の加湿装置によれば、流体の入口側となる端縁部と出口側となる端縁部とのうち少なくとも一方に沿って板部の外面側にシール部が設けられていることで、シール性を確保しつつ組み付け性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る加湿装置を示す分解斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る加湿装置の加湿部本体を模式的に示す分解斜視図である。

【図3】本発明の実施形態に係る加湿装置の加湿部本体及びケース部を示す分解斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係る加湿装置を示す断面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る加湿装置のケース部の板部を示す側面図である。

【図6】図５のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る加湿装置の組み立て前におけるケース部及びハウジングを模式的に示す断面図である。

【図8】本発明の実施形態に係る加湿装置の組み立て後におけるケース部及びハウジングを模式的に示す断面図である。

【図9】本発明の変形例に係る加湿装置を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る燃料電池用の加湿装置１は、２種類の流体が水分を交換可能に通過する流路を有する加湿部本体２と、加湿部本体２を収容するとともにハウジング４の凹部４１１に挿入されるケース部３と、を備える。ケース部３は、凹部４１１への挿入方向（Ｚ方向）に沿って延びるとともに互いに対向する一対の板部３１，３２と、凹部４１１内且つ一対の板部３１，３２の間に形成されて流体が通過する開口部３６，３７と、板部３１，３２の外面３１Ａ，３２Ａ側に設けられるシール部３８と、を有する。シール部３８は、板部３１，３２のうち流体の入口側となる開口部３６の側の端縁部３１１，３２１と、出口側となる開口部３７の側の端縁部３１２，３２２と、のうち少なくとも一方に沿って設けられる。

【0014】

加湿装置１は、例えば車載された燃料電池において水を電気分解するＦＣスタックに対して送り込まれる空気を加湿するものであって、ハウジング４に加湿部本体２が収容され、このハウジング４に対して湿潤流体及び乾燥流体（湿潤流体よりも水分が少ない流体）のそれぞれが通過する流路部が接続される。燃料電池では、エアクリーナによって不純物やゴミ等が除去された空気が、エアコンプレッサによってＦＣスタックに送り込まれ、水分を含んだ空気がＦＣスタックから排出される。加湿装置１は、ＦＣスタックから排出される空気を湿潤流体とし、ＦＣスタックに送り込む空気を乾燥流体として、湿潤流体から乾燥流体に水分を移動させる（水分を交換する）ものである。

【0015】

図１は、本発明の実施形態に係る加湿装置１を示す分解斜視図である。加湿装置１は、図１に示すように、加湿部本体２と、ケース部３と、ハウジング４と、を備える。以下では、ハウジング４へのケース部３の挿入方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する平面をＸＹ平面とする。

【0016】

図２は、加湿装置１の加湿部本体２を模式的に示す分解斜視図である。加湿部本体２は、図２に示すように、積層された複数の平膜状部材２１と、隣り合う２つの平膜状部材２１の間に配置されるスペーサ２２と、を有して直方体状に構成されている。複数の平膜状部材２１は、Ｚ方向及びＹ方向に沿った辺を有してそれぞれ長方形状に形成され、Ｘ方向に積層されている。平膜状部材２１は、水分を含む流体から実質的に水分のみを選択的に透過させる性質を有する膜によって形成され、例えばポリテトラフルオロエチレン等の水蒸気透過性材料により形成された膜を積層させたり、水蒸気透過性材料を含浸させた膜を用いたりすることによって形成される。

【0017】

スペーサ２２は、全体として板状に形成され、面内の一方向において流体が通過可能なものであって、例えば断面波形状に形成されている。加湿部本体２において、Ｙ方向に流体が通過可能なスペーサ２２と、Ｚ方向に流体が通過可能なスペーサ２２と、が交互に配置されている。本実施形態では、湿潤流体がＹ方向に通過し、乾燥流体がＺ方向に通過するものとする。即ち、直方体状の加湿部本体２において、ＸＹ平面に沿った側面２３，２４が、乾燥流体が出入りする面となり、ＺＸ平面に沿った側面２５，２６が、湿潤流体が出入りする面となる。

【0018】

図３は、加湿装置１の加湿部本体２及びケース部３を示す分解斜視図である。ケース部３は、加湿部本体２を収容するものであって、図３にも示すように、一対の板部３１，３２と、一対の枠部３３，３４と、を有する。一対の板部３１，３２は、ＹＺ平面に沿って延びるとともにＸ方向に対向する。板部３１，３２は、加湿部本体２におけるＹＺ平面に沿った側面２７，２８に重なるように設けられ、補強部材として機能する。

【0019】

枠部３３，３４は、四角形枠状に形成され、加湿部本体２及び板部３１，３２をＺ方向から挟み込むように設けられる。即ち、乾燥流体が、枠部３３，３４の開口３３１，３４１を通過して側面２３，２４から出入りすることができるようになっている。枠部３３，３４には開口３３１，３４１に沿ってシール部材３５が設けられており、シール部材３５が後述する底部４１１Ａ又は蓋部４２に当接することにより、開口３３１，３４１を通過する流体の漏れが抑制されるようになっている。

【0020】

上記のようなケース部３には、Ｙ方向の両側に開口部３６，３７が形成されている。開口部３６，３７は、一対の板部３１，３２のうちＹ方向の両側においてＺ方向に沿って延びる端縁部３１１，３１２，３２１，３２２によって挟み込まれた位置に形成されている。湿潤流体が、開口部３６，３７を通過して側面２５，２６から出入りすることができるようになっている。即ち、開口部３６が流体の入口側となり、開口部３７が流体の出口側となる。

【0021】

板部３１，３２の外面（互いに反対側を向いた面）３１Ａ，３２Ａには、端縁部３１１，３１２，３２１，３２２にそってシール部３８が設けられている。シール部３８は、ゴムや弾性樹脂等の弾性材料によって形成され、Ｚ方向に沿って延びている。尚、シール部３８は、板部３１，３２に対して固定されていればよく、その固定方法は、例えば加硫接着やインサート成形等であればよく、各部の材質等に応じて適宜な方法が採用されればよい。

【0022】

図４は、加湿装置１を示す断面図であり、図５は、加湿装置１のケース部３の板部３１を示す側面図であり、図６は、図５のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図４～６には、板部３１（特に端縁部３１１側）に設けられたシール部３８を示すとともに、以下では主としてこのシール部３８について説明するが、特に説明がない限りは他の位置に設けられたシール部３８も同様の形態を有するものとする。

【0023】

シール部３８は、図４に示すように、板部３１の外面３１Ａから離れるように立設されてＸ方向に延びる立設部３８１と、立設部３８１の先端に連続する接触部３８２と、を有する。接触部３８２は、第１傾斜部３８３と第２傾斜部３８４とを有する。端縁部３１１，３２１に沿って（即ち開口部３６側に）設けられたシール部３８において、第１傾斜部３８３は、板部３１，３２から遠ざかるにしたがって開口部３６に向かって延び、第２傾斜部３８４は、板部３１，３２から遠ざかるにしたがって開口部３６とは反対側に向かって延びる。端縁部３１２，３２２に沿って（即ち開口部３７側に）設けられたシール部３８において、第１傾斜部３８３は、板部３１，３２から遠ざかるにしたがって開口部３７に向かって延び、第２傾斜部３８４は、板部３１，３２から遠ざかるにしたがって開口部３７とは反対側に向かって延びる。このように、シール部３８は断面Ｙ字状に形成されている。

【0024】

図７は、加湿装置１の組み立て前におけるケース部３及びハウジング４を模式的に示す断面図であり、図８は、組み立て後におけるケース部３及びハウジング４を模式的に示す断面図である。図７，８に示すように、立設部３８１及び接触部３８２を含むシール部３８全体の自然状態（ハウジング４に収容される前であり変形していない状態）におけるＸ方向寸法は、Ｚ方向の一方側（側面２４側）に向かうにしたがって小さくなっている。即ち、Ｙ方向から見た際のシール部３８の外側の面全体が、後述する底部４１１Ａに向かうにしたがって板部３１，３２の外面３１Ａ，３２Ａからの突出寸法が小さくなるシール側テーパ部３８５となっている。シール側テーパ部３８５のＺ方向に対する傾斜角度は、例えば１～５°程度であることが好ましい。

【0025】

ハウジング４は、ハウジング本体４１と蓋部４２とを有し、全体として中空な直方体状に形成されている。ハウジング本体４１は、Ｚ方向において開口した有底筒状に形成され、凹部４１１を有する。凹部４１１は、底部４１１Ａと、４つの内面４１１Ｂ～４１１Ｅと、を有する。底部４１１Ａは、ＸＹ平面に沿った底面であって、内面４１１Ｂ，４１１ＤはＸ方向に対向するとともにＹＺ平面に沿って延び、内面４１１Ｃ，４１１Ｅは、Ｙ方向に対向するとともにＺＸ平面に沿って延びる。また、ハウジング本体４１は、内面４１１Ｃを含む側面部に形成された湿潤流体入口開口４１２と、底部４１１Ａ側に形成された湿潤流体出口開口（不図示）と、底部４１１Ａ側を通過してＹ方向に開口した乾燥流体出口開口４１３と、を有する。

【0026】

Ｘ方向に対向する内面４１１Ｂ，４１１Ｄは、ハウジング４にケース部３が収容された際に板部３１，３２のそれぞれと対向する対向内面となる。一対の内面４１１Ｂ，４１１Ｄは、底部４１１Ａに向かうにしたがって間隔が狭くなるように、Ｚ方向に対して傾斜しており、全体が収容側テーパ部となる。このとき、内面４１１Ｂ，４１１ＤのＺ方向に対する傾斜角度は、シール側テーパ部３８５と同様に、例えば１～５°程度であることが好ましい。

【0027】

蓋部４２は、凹部４１１の開口を塞ぐようにハウジング本体４１に組み付けられ、全体としてＸＹ平面に沿った板状に形成されている。蓋部４２は、凹部４１１内を向いた内面４２１を有している。蓋部４２には、乾燥流体入口開口４２２が形成されている。

【0028】

ここで、加湿装置１が組み立てられた完成状態における各部の位置関係及び流体の流れについて説明する。枠部３４に設けられたシール部材３５は、凹部４１１の底部４１１Ａに接触し（図８では、枠部３４と底部４１１Ａとが離隔してるが、シール部３５が底部４１１Ａに接触すればよい）、枠部３３に設けられたシール部材３５は、蓋部４２の内面４２１に接触する。これにより、流体が枠部３３，３４を通過する際に加湿部本体２とハウジング４との間に侵入することが抑制される。板部３１に設けられたシール部材３８は、凹部４１１の内面４１１Ｂに接触し、板部３２に設けられたシール部材３８は、凹部４１１の内面４１１Ｄに接触する。これにより、流体が開口部３６，３７を通過する際に加湿部本体２とハウジング４との間に侵入することが抑制される。

【0029】

湿潤流体入口開口４１２から導入された湿潤流体は、入口となる開口部３６を通過して側面２５から加湿部本体２内の流路に流入する。加湿部本体２内の流路を通過した湿潤流体は、側面２６から流出し、出口となる開口部３７を通過した後、ハウジング４内を通過して湿潤流体出口開口から導出される。

【0030】

乾燥流体入口開口４２２から導入された乾燥流体は、入口となる枠部３３を通過して側面２３から加湿部本体２内の流路に流入する。加湿部本体２の流路を通過した乾燥流体は、側面２４から流出し、出口となる枠部３４を通過した後、ハウジング４内を通過して乾燥流体出口開口４１３から導出される。

【0031】

加湿部本体２には、湿潤流体が通過する流路と、乾燥流体が通過する流路と、が交互に形成されていることから、これらの流路の間に設けられている平膜状部材２１を介して、湿潤流体から乾燥流体に水分が移動する（水分が交換される）ようになっている。

【0032】

次に、加湿装置１の組み立て方法の一例について説明する。まず、平膜状部材２１及びスペーサ２２を積層するとともにスペーサ２２の端縁に接着剤を設けて接着することにより、加湿部本体２を形成する。次に、一対の板部３１，３２によって加湿部本体２を挟み込んだ状態で枠部３３，３４を組み付ける。このとき、板部３１，３２のＺ方向両端部に係合部（例えばアームの自由端側に突起が設けられたもの）３９が設けられるとともに、枠部３３，３４に被係合部（例えば枠状の部分）３３２，３４２が設けられ、係合部３９と被係合部３３２，３４２との係合によって組み付けが維持されるようになっている。次に、枠部３３、３４の外側にシール部材３５を設ける。尚、上記の手順の一部は、同時に実施されてもよいし順番が多少前後してもよい。

【0033】

次に、板部３１，３２が内面４１１Ｂ，４１１Ｄに対向する向きで加湿部本体２及びケース部３を凹部４１１に挿入していく。このとき、治具を用いて挿入してもよいし、手作業で挿入してもよい。治具を用いる場合には、ケース部３と凹部４１１とのＸ方向及びＹ方向の中心を合わせた状態でこれらをＺ方向に押し込めばよい。このとき、挿入完了時に、シール部３８及びシール部材３５が底部４１１Ａ及び内面４１１Ｂ，４１１Ｄのそれぞれに接触する。尚、挿入完了直前にこれらが接触し、接触後にさらにケース部３が押し込まれることでシール部３８及びシール部材３５が圧縮されるようにしてもよい。その後、蓋部４２をハウジング本体４１に組み付けることで加湿装置１の組み立てが完了する。

【0034】

手作業によりケース部３を凹部４１１に挿入する場合、ケース部３と凹部４１１とのＸ方向の中心同士にずれが生じ得る。このとき、挿入完了よりも前に、シール部３８の一部が内面４１１Ｂ，４１１Ｄに接触する。即ち、シール側テーパ部３８５と、収容側テーパ部としての内面４１１Ｂ，４１１Ｄと、が接触する。これにより、Ｚ方向に沿った力を加えて挿入を継続すれば、各テーパ部によって、ケース部３と凹部４１１とのＸ方向の中心同士のずれが解消されていく。

【0035】

尚、シール部３８及びシール部材３５は、所定量圧縮する必要があるが、上記のようにケース部３を凹部４１１に挿入する際に圧縮されてもよいし、蓋部４２の組み付け時に圧縮されてもよい。

【0036】

このように、本発明の実施形態に係る加湿装置１によれば、流体の入口側となる端縁部３１１，３２１及び出口側となる端縁部３１２，３２２に沿って板部３１，３２の外面３１Ａ，３２Ａにシール部３８が設けられていることで、入口側の開口部３６及び出口側の開口部３７を通過する流体が板部３１，３２と凹部４１１の内面４１１Ｂ，４１１Ｄとの間に侵入することを抑制することができる。このとき、端縁部３１１，３２１，３１２，３２２は挿入方向であるＺ方向に沿って延びており、シール部３８は端縁部３１１，３２１，３１２，３２２に沿って延びることから、挿入時においてシール部３８が抵抗となりにくい。従って、シール部３８の接触圧を適宜に設定しやすく、シール性を確保しつつ組み付け性を向上させることができる。

【0037】

また、一対の内面４１１Ｂ，４１１Ｄが底部４１１Ａに向かうにしたがって間隔が狭くなり、シール部３８が底部４１１Ａに向かうにしたがって外面３１Ａ，３２Ａからの突出寸法が小さくなることで、一対の内面同士の間隔が一定であり且つ外面からのシール部の突出寸法が一定である構成とは異なり、挿入前においてシール部３８を圧縮する必要がない。これにより、挿入前に圧縮したシール部が挿入時の抵抗となったり、シール部材の捩れや倒れが生じたりすることを抑制することができる。挿入完了時又はその直前にのみシール部３８が内面４１１Ｂ，４１１Ｄに接触するか、又は、挿入時にハウジング４に対してケース部３を案内することができ、組み付け性を向上させることができる。

【0038】

また、シール部３８が立設部３８１と第１傾斜部３８３と第２傾斜部３８４とを有してＹ字状に形成されていることで、シール部３８は、２つの傾斜部３８３，３８４が開く（互いに遠ざかる）ように変形しつつ凹部４１１の内面４１１Ｂ，４１１Ｄに接触し、変形量を確保しつつ所望の形態に変形させやすく、シール性を確保しやすい。

【0039】

尚、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。例えば、上記の本発明の実施形態では、シール部３８によってシール性を確保するものとしたが、図９に示すように、シール部３８に加えてラビリンス構造を設けることにより、シール性を確保してもよい。

【0040】

図９に示す変形例では、板部３１の外面３１Ａに２つの凸部３１３，３１４が形成されるとともにハウジング４の内面４１１Ｂに１つの凸部４１４が形成され、凸部４１４が２つの凸部３１３，３１４の間に配置されている。即ち、板部３１は、対向内面としての内面４１１Ｂと噛み合う凸部３１３，３１４を有しており、ラビリンス構図が形成されている。ここでの「噛み合う」とは、凸部３１３，３１４と凸部４１４が重なりを有している（Ｙ方向において対向している領域を有している）ことを意味する。また、当該変形例は、２つの凸部３１３，３１４の間に形成された凹部が、対向内面としての内面４１１Ｂと噛み合っている構成でもある。このように、凸部及び凹部は、他の部分との相対的な関係で決まるものであり、ラビリンス構造を設けるために、板部に凸部と凹部とのうちいずれが形成されていてもよい。

【0041】

また、上記の本発明の実施形態では、一対の内面４１１Ｂ，４１１Ｄが底部４１１Ａに向かうにしたがって間隔が狭くなり、シール部３８が底部４１１Ａに向かうにしたがって外面３１Ａ，３２Ａからの突出寸法が小さくなっており、即ち、対向内面としての内面４１１Ｂ，４１１Ｄの全体が収容側テーパ部となり、シール部３８の全体がシール側テーパ部３８５となっているものとしたが、対向内面やシール部の一部がテーパ部となっていてもよい。

【0042】

また、これらのテーパ部は形成されていなくてもよい。例えば、シール部を含むケース部の外寸を凹部の内寸よりも若干大きくすることでシール部材を圧縮可能とするとともに、これらが接触する部分にフッ素樹脂等の摺動部材を設けておくことにより、挿入時の抵抗を低減する構成としてもよい。

【0043】

また、上記の本発明の実施形態では、シール部３８が立設部３８１と第１傾斜部３８３と第２傾斜部３８４とを有してＹ字状に形成されているものとしたが、シール部の形状（特に先端部分の形状）はこれに限定されず、例えばシール部が、先端に向かうにしたがって幅（Ｙ方向寸法）が小さくなることで凹部の内面に線状接触する構成であってもよいし、先端が断面円状に形成されてこの円が圧縮されるように凹部の内面に接触する構成であってもよい。

【0044】

また、上記の本発明の実施形態では、ケース部３に２つの開口部３６，３７が形成され、両側の端縁部３１１，３１２，３２１，３２２に沿うようにシール部３８が設けられているものとしたが、シール部３８は、流体の入口側となる端縁部３１１，３２１と、出口側となる端縁部３２１，３２２と、のうち少なくとも一方に対して設けられていればよく、入口側に対してのみ設けられていてもよいし、出口側に対してのみ設けられていてもよい。

【0045】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に係る燃料電池用の加湿装置に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。

【符号の説明】

【0046】

１…加湿装置、２…加湿部本体、３…ケース部、３１，３２…板部、３１１，３２１，３１２，３２２…端縁部、３１３，３１４…凸部、３１Ａ，３２Ａ…外面、３６，３７…開口部、３８…シール部、３８１…立設部、３８２…接触部、３８３…第１傾斜部、３８４…第２傾斜部、３８５…シール側テーパ部、４…ハウジング、４１１…凹部、４１１Ｂ，４１１Ｄ…内面（対向内面、収容側テーパ部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】