(57)【要約】【課題】活用される膜面積の割合の増加を図った中空糸膜モジュールを提供する。【解決手段】ケース１０は、互いに対向する一対の面、及びこれらの面同士を連結する一対の側面を備え、入口となる開口部１１は対向する一対の面のうちの一方の面１０ａに形成され、出口となる開口部１２は他方の面１０ｂに形成されると共に、一方の面１０ａと中空糸膜束２０との間、及び他方の面１０ｂと中空糸膜束２０との間には、ケース１０の一端側から他端側に至る方向の領域において封止固定部３１，３２が設けられた部分を除く領域に隙間Ｓ１，Ｓ２が設けられ、かつ、一対の側面と中空糸膜束２０との間は隙間なく構成されることを特徴とする。【選択図】図１
2007283292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束と、
該中空糸膜束を収納する筒状のケースと、
各中空糸膜の中空内部が開放するように、前記ケースの一端側と他端側で前記中空糸膜束の端部をそれぞれ封止固定する封止固定部と、
を備え、
前記ケースの胴体部には、ケース内の中空糸膜の外壁面側を通る流路の入口となる開口部がケースの一端側に形成され、かつ、出口となる開口部がケースの他端側に形成される中空糸膜モジュールにおいて、
前記ケースは、互いに対向する一対の面、及びこれらの面同士を連結する一対の側面を備え、
前記入口となる開口部は前記対向する一対の面のうちの一方の面に形成され、前記出口となる開口部は他方の面に形成されると共に、
前記対向する一対の面のうちの一方の面と中空糸膜束との間、及び他方の面と中空糸膜束との間には、ケースの一端側から他端側に至る方向の領域において前記封止固定部が設けられた部分を除く領域に隙間が設けられ、かつ、前記一対の側面と中空糸膜束との間は隙間なく構成されることを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記対向する一対の面のうちの一方の面と中空糸膜束との間、及び他方の面と中空糸膜束との間のうち、中空糸膜束の幅方向の両端部は隙間なく構成されることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記対向する一対の面のうちの一方の面と中空糸膜束との間の隙間、及び他方の面と中空糸膜束との間の隙間には、これらの隙間の間隔を一定以上維持させると共に、流体の流れをケースの一端側から他端側に向かって整わせる整流板がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記入口となる開口部及び出口となる開口部は、その幅方向の領域が、隙間が設けられている部分の幅領域の略全域となるように形成されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項５】
前記入口となる開口部を流れる流体の流路上であってケース外部と中空糸膜束との間の位置に、ケース内外に通じる複数の孔を有し、かつ流体の衝撃を緩衝する緩衝部材を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の中空糸膜モジュール。
【請求項６】
前記緩衝部材はメッシュ状の部材であり、
該メッシュ状の部材の孔の直径は０．２ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項７】
前記緩衝部材はメッシュ状の部材であり、
該メッシュ状の部材の空隙率は、４０％以上９８％以下であることを特徴とする請求項５に記載の中空糸膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜モジュールは、膜分離作用が利用される各種分野（浄水器など）に用いられている。特に、近年においては、燃料電池におけるイオン交換膜を保湿するための加湿装置としての利用が注目されている。
【０００３】
ここで、中空糸膜モジュールにおいては、ケース内に収納される中空糸膜全体の膜面積に対して、活用される膜面積の割合を如何に大きくすることができるかが重要な課題の一つである。これは、加湿用の中空糸膜モジュールの場合には、加湿効率に大きく影響する。加湿用の中空糸膜モジュールなどに採用されるクロスフロー分離の場合には、中空糸膜の外壁面側を流れる流体の流れ方が上記課題に大きな影響を与え、流体の流れをケース内で如何に均一にさせることができるかが特に重要な課題である。
【０００４】
かかる流体の流れをケース内でより均一にさせるためには、ケースの形状が円筒のものよりも直方体のものを用いる方が良い。この点について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は従来例に係る中空糸膜モジュールを正面側から見た場合における流体の流れを説明する図である。なお、図１１は正面側から見た場合の半断面図（上半分が正面図で下半分が断面図）によって流体の流れを示している。図１２は従来例に係る中空糸膜モジュールを側面側から見た場合における流体の流れを説明する図である。
【０００５】
中空糸膜モジュール３００は、複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束３２０と、中空糸膜束３２０を収納するケース３１０とを備えている。ケース３１０は断面が略四角形の筒状部を有する略直方体形状の部材により構成されている。そして、ケース３１０の胴体部のうち、互いに対向する一対の面のうちの一方の面に流体の入口となる開口部３１１が形成され、他方の面に流体の出口となる開口部３１２が形成されている。また、入口となる開口部３１１はケース３１０の一端側に形成され、出口となる開口部３１２はケース３１０の他端側に形成されている。
【０００６】
このように構成される中空糸膜モジュール３００の場合、開口部３１１から入った流体は、中空糸膜束３２０を横切るようにして流れ、開口部３１２から出て行く（図中矢印Ｚ参照）。ケースが円筒状の中空糸膜モジュールの場合には、中空糸膜束の中心付近の流量と束の外側付近の流量とにばらつきが生じ易いのに対して、ケース３１０が略直方体形状の中空糸膜モジュール３００の場合には、中空糸膜束の中心付近の流量と束の外側付近の流量とのばらつきを抑制することができる。従って、ケースの形状が直方体のものの方が円筒のものよりも、ケース内に収納される中空糸膜全体の膜面積に対して、活用される膜面積の割合を大きくすることができる。
【０００７】
しかしながら、上記のように構成される中空糸膜モジュール３００においても、入口となる開口部３１１の付近や、出口となる開口部３１２の付近で流体の流れが集中し易い。そのため、これらの開口部３１１，３１２から離れた位置では、流量が不十分になる領域がある。中空糸膜の伸びる方向に対して垂直方向に流れる流体の流量の割合を大きくことによって、活用される膜面積の割合を大きくすることができる。しかし、上記の中空糸膜モジュール３００の場合には、未だ、中空糸膜の伸びる方向に平行に流れる流体の流量の割合を十分に小さくすることはできていない。
【０００８】
また、上記の中空糸膜モジュール３００の場合には、中空糸膜束３２０をケース３１０内に単に充填させているだけなので、ケース３１０の内壁面と中空糸膜束３２０との間の隙間を流れてしまう流体の流れ（図１２中矢印Ｚ１参照）を十分に抑制できていない。
【０００９】
さらに、入口となる開口部付近では、流体の流れが集中し易いが故に、中空糸膜が受ける衝撃も大きく、中空糸膜が破損してしまい易いという問題もある。
【００１０】
例えば、燃料電池用の加湿装置として用いられる場合、車載用では４０００ＮＬ／分程度、定置用では１０〜１０００ＮＬ／分程度の流体が中空糸膜モジュール内を流れる。そこで、中空糸膜モジュールに流体を流し込むために中空糸膜モジュールに接続される配管は、圧力損失を低くするために、その内径が１２〜６０ｍｍと、太いものが用いられる。
【００１１】
そのため、多量の流体が中空糸膜モジュールのケース内に流れ込むことになり、中空糸膜のうち流体の供給部付近に、局所的に大きな流体圧力が作用してしまう。その結果、ケース内における流体の流れが不均一になってしまったり、中空糸膜が損傷してしまったりする原因となる場合がある。
【００１２】
なお、関連する技術としては、特許文献１〜３に開示されたものがある。
【特許文献１】特開２００５−２２４７１９号公報
【特許文献２】特開２００４−６１００号公報
【特許文献３】特開２００５−３４７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、活用される膜面積の割合の増加を図った中空糸膜モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１５】
すなわち、本発明の中空糸膜モジュールは、
複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束と、
該中空糸膜束を収納する筒状のケースと、
各中空糸膜の中空内部が開放するように、前記ケースの一端側と他端側で前記中空糸膜束の端部をそれぞれ封止固定する封止固定部と、
を備え、
前記ケースの胴体部には、ケース内の中空糸膜の外壁面側を通る流路の入口となる開口部がケースの一端側に形成され、かつ、出口となる開口部がケースの他端側に形成される中空糸膜モジュールにおいて、
前記ケースは、互いに対向する一対の面、及びこれらの面同士を連結する一対の側面を備え、
前記入口となる開口部は前記対向する一対の面のうちの一方の面に形成され、前記出口となる開口部は他方の面に形成されると共に、
前記対向する一対の面のうちの一方の面と中空糸膜束との間、及び他方の面と中空糸膜束との間には、ケースの一端側から他端側に至る方向の領域において前記封止固定部が設けられた部分を除く領域に隙間が設けられ、かつ、前記一対の側面と中空糸膜束との間は隙間なく構成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、対向する一対の面のうちの一方の面側から入った流体が、他方の面側に流れていくので、中空糸膜束の中心付近の流量と束の外側付近の流量とのばらつきを抑
制することができる。そして、対向する一対の面のうちの一方の面と中空糸膜束との間に設けられた隙間によって、入口となる開口部から入った流体は、ケースの一端側から他端側に至る略全域を、あまり抵抗を受けることなく流れることができる。また、対向する一対の面のうちの他方の面と中空糸膜束との間に設けられた隙間によって、出口となる開口部に向かう流体も、ケースの一端側から他端側に至る略全域を、あまり抵抗を受けることなく流れることができる。これにより、入口となる開口部付近や出口となる開口部付近に流体の流れが集中することを緩和することができる。そのため、ケースの一端側から他端側に至る全領域において、中空糸膜の伸びる方向に対して垂直方向に流れる流体の割合を大きくすることができる。以上のことから、ケース内に収納される中空糸膜全体の膜面積に対して、活用される膜面積の割合を大きくすることができる。また、一対の側面と中空糸膜束との間は隙間なく構成されるので、流体が中空糸膜束の側面側から中空糸膜束内を通らずに出口となる開口部から出てしまうことを抑制できる。
【００１７】
前記対向する一対の面のうちの一方の面と中空糸膜束との間、及び他方の面と中空糸膜束との間のうち、中空糸膜束の幅方向の両端部は隙間なく構成されるとよい。
【００１８】
これにより、流体が中空糸膜束の側面側から中空糸膜束内を通らずに出口となる開口部から出てしまうことを効果的に抑制できる。
【００１９】
前記対向する一対の面のうちの一方の面と中空糸膜束との間の隙間、及び他方の面と中空糸膜束との間の隙間には、これらの隙間の間隔を一定以上維持させると共に、流体の流れをケースの一端側から他端側に向かって整わせる整流板がそれぞれ設けられているとよい。
【００２０】
これにより、入口となる開口部から入った流体及び出口となる開口部に向かう流体が、ケースの一端側から他端側に至る略全域に対して、より抵抗を受けることなく流れるようにすることができる。
【００２１】
前記入口となる開口部及び出口となる開口部は、その幅方向の領域が、隙間が設けられている部分の幅領域の略全域となるように形成されているとよい。
【００２２】
これにより、中空糸膜束の幅方向中央付近の流量と両側付近の流量とのばらつきを抑制することができる。
【００２３】
前記入口となる開口部を流れる流体の流路上であってケース外部と中空糸膜束との間の位置に、ケース内外に通じる複数の孔を有し、かつ流体の衝撃を緩衝する緩衝部材を備えると好適である。
【００２４】
これにより、入口となる開口部からケース内に入っていく流体の衝撃は、緩衝部材により緩衝される。また、緩衝部材に設けられている複数の孔によって、流体は分散しながら中空糸膜束内へと導かれる。従って、衝撃を緩衝しつつ、中空糸膜束における入口付近の部分も有効に活用される。
【００２５】
前記緩衝部材はメッシュ状の部材であり、該メッシュ状の部材の孔の直径は０．２ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であるとよい。
【００２６】
また、前記緩衝部材はメッシュ状の部材であり、該メッシュ状の部材の空隙率は、４０％以上９８％以下であると好適である。
【００２７】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、活用される膜面積の割合の増加を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３０】
（実施例１）
図１〜図７を参照して、本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールについて説明する。
【００３１】
＜中空糸膜モジュールの構成＞
図１〜図４を参照して、本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールの構成について説明する。図１は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールの使用状態を示す断面図である。図２は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールの正面側から見た半断面図（上半分が正面図で下半分が断面図）である。図３は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールを中空糸膜に平行に切断した断面図である。なお、図３は図２中のＡＡ断面図である。図４は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールを中空糸膜に垂直に切断した断面図である。なお、図４は図２においてＢＢで切断した断面に相当する断面図である。
【００３２】
本実施例に係る中空糸膜モジュール１００は、複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束２０と、中空糸膜束２０を収納するケース１０とを備えている。そして、中空糸膜束２０の両端部は、各中空糸膜の中空内部が開放するように、ケース１０の両端側でそれぞれ封止固定されている。図中、３１，３２は封止固定部（ポッティング部）である。
【００３３】
ケース１０は、断面が略四角形の筒状部を有する略直方体形状の部材により構成されている。このケース１０は、互いに対向する一対の面（一方の面１０ａと他方の面１０ｂ）と、これらの面同士を連結する一対の側面１０ｃ，１０ｄとを備えている。そして、ケース１０の一方の面１０ａに流体の入口となる開口部１１が形成され、他方の面１０ｂに流体の出口となる開口部１２が形成されている。また、入口となる開口部１１はケース１０の一端側に形成され、出口となる開口部１２はケース１０の他端側に形成されている。
【００３４】
そして、一方の面１０ａと中空糸膜束２０との間には、隙間Ｓ１が設けられている。また、他方の面１０ｂと中空糸膜束２０との間にも、隙間Ｓ２が設けられている。これらの隙間Ｓ１，Ｓ２は、ケース１０の一端側から他端側に至る方向の領域において、封止固定部３１，３２が設けられた部分を除く領域に設けられている（図１及び図３参照）。
【００３５】
これに対して、一対の側面１０ｃ，１０ｄと中空糸膜束２０との間は隙間なく構成されている。また、一方の面１０ａと中空糸膜束２０との間、及び他方の面１０ｂと中空糸膜束２０との間においても、中空糸膜束２０の幅方向の両端部は隙間なく構成されている（図４参照）。
【００３６】
また、一方の面１０ａと中空糸膜束２０との間、及び他方の面１０ｂと中空糸膜束２０との間の隙間Ｓ１，Ｓ２には、これらの隙間Ｓ１，Ｓ２の間隔を一定以上維持させると共に、流体の流れをケース１０の一端側から他端側に向かって整わせる整流板４０がそれぞれ設けられている。本実施例では、各隙間Ｓ１，Ｓ２に３枚ずつ整流板４０が設けられて
いる。
【００３７】
また、本実施例においては、開口部１１，１２は、その幅方向の領域Ｗが、隙間Ｓ１，Ｓ２が設けられている部分の幅領域の略全域となるように形成されている（図４参照）。
【００３８】
以上のように構成される中空糸膜モジュール１００は、その両端側にそれぞれヘッド２０１，２０２が装着された状態で用いられる。ヘッド２０１，２０２には、それぞれ２つの開口部２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂが設けられている。
【００３９】
そして、ヘッド２０１の開口部２０１ａからケース１０の開口部１１を通ってケース１０内に入った流体は、中空糸膜の外壁面側を流れて、ケース１０の開口部１２を通り、ヘッド２０２の開口部２０２ａから出て行く（図１中、矢印Ｘ参照）。また、ヘッド２０２の開口部２０２ｂから入った流体は、ケース１０の他端側から中空糸膜束２０の各中空糸膜の中空内部を通り、ケース１０の一端側から出て、ヘッド２０１の開口部２０１ｂから出て行く（図１中、矢印Ｙ参照）。
【００４０】
このように、中空糸膜の中空内部を通る流路と、中空糸膜の外壁面側を通る流路が形成され、中空糸膜の膜によって、クロスフローによる膜分離がなされる。中空糸膜モジュール１００が加湿用に用いられる場合には、中空糸膜の素材として親水性のものが用いられる。これにより、一方の流路に加湿対象の気体を流し、他方の流路に水蒸気などを流すことによって、膜分離作用により水分が一方の流路側に移動し、加湿対象気体を加湿させることができる。
【００４１】
なお、図１に示すように、開口部１１の両側、及び開口部１２の両側には、それぞれシールリングＯ１，Ｏ３，Ｏ２，Ｏ４が装着されている。これにより、各流路間あるいは外部に流体が漏れてしまうことを防止できる。
【００４２】
＜本実施例に係る中空糸膜モジュールの優れた点＞
特に、図５〜図７を参照して、本実施例に係る中空糸膜モジュール１００の優れた点について説明する。図５〜図７はいずれも中空糸膜の外壁面側を流れる流体の流れ方を説明する図である。なお、図５は図２に、図６は図３に、図７は図４に、それぞれ対応している。これらの図中矢印Ｘは、中空糸膜の外壁面側を流れる流体の流れ方を示している。
【００４３】
本実施例に係る中空糸膜モジュール１００によれば、対向する一対の面のうちの一方の面１０ａ側から入った流体が、他方の面１０ｂ側に流れていくので、中空糸膜束２０の中心付近の流量と束の外側付近の流量とのばらつきを抑制することができる。
【００４４】
そして、一方の面１０ａと中空糸膜束２０との間に設けられた隙間Ｓ１によって、入口となる開口部１１から入った流体は、ケース１０の一端側から他端側に至る略全域を、あまり抵抗を受けることなく流れることができる。また、他方の面１０ｂと中空糸膜束２０との間に設けられた隙間Ｓ２によって、出口となる開口部１２に向かう流体も、ケース１０の一端側から他端側に至る略全域を、あまり抵抗を受けることなく流れることができる（図５、図６参照）。なお、隙間Ｓ１，Ｓ２の間隔は、それぞれ中空糸膜束２０の厚み（入口側表面から出口側表面までの距離）の１０〜２０％に設定すると好適である。
【００４５】
これにより、入口となる開口部１１付近や出口となる開口部１２付近に流体の流れが集中することを緩和することができる。そのため、ケース１０の一端側から他端側に至る全領域において、中空糸膜の伸びる方向に対して垂直方向に流れる流体の割合を大きくすることができる。
【００４６】
以上のことから、ケース１０内に収納される中空糸膜全体の膜面積に対して、活用される膜面積の割合を大きくすることができる。これにより、本実施例に係る中空糸膜モジュール１００を加湿用に用いれば、加湿効率を高めることができる。また、これに伴い、中空糸膜モジュール１００の小型化を図ることができる。特に、燃料電池における各燃料ガス（水素、酸素、空気など）を加湿するための装置には、小型化が要求されることが多く、本実施例に係る中空糸膜モジュール１００を好適に利用することができる。
【００４７】
また、一対の側面１０ｃ，１０ｄと中空糸膜束２０との間は隙間なく構成されるので、流体が中空糸膜束２０の側面側から中空糸膜束内を通らずに出口となる開口部１２から出てしまうことを抑制できる（図７参照）。
【００４８】
特に、本実施例では、一方の面１０ａと中空糸膜束２０との間、及び他方の面１０ｂと中空糸膜束２０との間のうち、中空糸膜束２０の幅方向の両端部も隙間なく構成される。従って、流体が中空糸膜束２０の側面側から中空糸膜束２０内を通らずに出口となる開口部１２から出てしまうことを効果的に抑制できる（図７参照）。
【００４９】
また、本実施例では、整流板４０を設けたことによって、入口となる開口部１１から入った流体及び出口となる開口部１２に向かう流体が、ケース１０の一端側から他端側に至る略全域に対して、より抵抗なく流れるようにすることができる。なお、整流板４０の長手方向（中空糸膜の伸びる方向）の長さは、開口部１１，１２間の長手方向の長さの４０〜９５％に設定すると良い。
【００５０】
更に、入口となる開口部１１及び出口となる開口部１２は、その幅方向の領域Ｗが、隙間Ｓ１，Ｓ２が設けられている部分の幅領域の略全域となるように形成されている。従って、中空糸膜束２０の幅方向中央付近の流量と両側付近の流量とのばらつきを抑制することができる。
【００５１】
なお、上述した中空糸膜モジュール１００においては、中空糸膜束２０における中空糸膜の有効長さ（封止固定部３１，３２の内壁面間距離に相当）を１とした場合、中空糸膜束２０の横幅（図４における中空糸膜束２０の横方向の幅）を０．４０〜０．８５，中空糸膜束２０の厚みを０．１０〜０．３５とすると好適である。こうすることで、中空糸膜束２０の内部を流体が流れる際の流体の圧力損失を抑制することができる。また、これに伴い、中空糸膜束２０の内部における流体の流れを均一に保つことができる。
【００５２】
特に、中空糸膜束２０の厚み（流体が中空糸膜束２０を横切る際の距離にほぼ等しい）が厚すぎると、圧力損失が大きくなってしまう。これは、中空糸膜束２０を流れる流体の流れの均一性を妨げる要因にもなる。そこで、上記のように寸法を設定することで、圧力損失を効果的に抑制することができる。
【００５３】
（実施例２）
図８〜図１０には、本発明の実施例２が示されている。本実施例では、上記実施例１の構成に加え、ケースに形成された開口部付近に、流体の衝撃を緩衝する緩衝部材を設ける場合の構成について説明する。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００５４】
図８〜図１０を参照して、本発明の実施例２に係る中空糸膜モジュールについて説明する。図８は本発明の実施例２に係る中空糸膜モジュールの使用状態を示す断面図である。図９は本発明の実施例２に係る中空糸膜モジュールの正面側から見た半断面図（上半分が正面図で下半分が断面図）である。図１０は本発明の実施例２に係る中空糸膜モジュールを中空糸膜に平行に切断した断面図である。なお、図１０は図９中のＣＣ断面図である。
【００５５】
本実施例に係る中空糸膜モジュール１００ａは、上記実施例１に係る中空糸膜モジュール１００の構成に対して、更に、緩衝部材５１が設けられている。この緩衝部材５１は、入口となる開口部１１を流れる流体の流路上であってケース１０外部と中空糸膜束２０との間の位置に設けられるべく、ケース１０における一方の面１０ａの内壁面側に、開口部１１を覆うように設けられている。
【００５６】
この緩衝部材５１は、開口部１１を通じてケース内外に通じる複数の孔を有することで、流体の流れを分散させつつ、流体の衝撃を緩衝するためのものである。この緩衝部材５１の具体例としては、金属，樹脂，エラストマーなどにより構成されるメッシュ状の部材、あるいは、樹脂，エラストマー，セラミックスなどにより構成される多孔質体などを好適に適用できる。なお、材料は、開口部１１を通る流体（気体や液体）に応じて、劣化しないものを適宜選択すればよい。
【００５７】
ここで、緩衝部材５１としてメッシュ状の部材を用いる場合には、緩衝機能（流体の流れを分散させて、中空糸膜束２０に対して直接的に流体が衝突するのを抑制する機能）と圧力損失（圧力損失は少ないほど良い）との兼ね合いから、メッシュの孔の直径は、０．２ｍｍ以上６．０ｍｍ以下とするのが望ましい。また、上記の兼ね合いから、メッシュの空隙率は、４０％以上９８％以下であることが望ましい。なお、メッシュの孔の直径が大きくなればなるほど緩衝機能は低くなり、メッシュの孔の直径が小さくなればなるほど圧力損失が大きくなる。また、メッシュの空隙率が高くなればなるほど緩衝機能は低くなり、メッシュの空隙率が低くなればなるほど圧力損失が大きくなる。
【００５８】
また、緩衝部材５１の厚みが厚すぎると圧力損失が大きくなり、薄すぎると機械的な強度が低下してしまうため、適当な厚みに設定する必要がある。例えば、ＳＵＳ製のメッシュの場合には０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下、樹脂やエラストマー製のメッシュの場合には０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、樹脂やセラミックス製の多孔質体の場合には１ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定すると好適である。
【００５９】
なお、本実施例においては、出口となる開口部１２側にも、同様に、緩衝部材５２が設けられている。これは、どちらが入口として利用されても良いようにするためである。
【００６０】
以上のように、本実施例に係る中空糸膜モジュール１００ａによれば、入口となる開口部１１からケース１０内に入っていく流体の衝撃は、緩衝部材５１により緩衝される。また、緩衝部材５１に設けられている複数の孔によって、流体は分散しながら中空糸膜束２０の内部へと導かれる。従って、流れ込んでくる流体の衝撃を緩衝しつつ、中空糸膜束２０における入口付近の部分も有効に活用される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールの使用状態を示す断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールの正面側から見た半断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールを中空糸膜に平行に切断した断面図である。
【図４】図４は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールを中空糸膜に垂直に切断した断面図である。
【図５】図５は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールにおける中空糸膜の外壁面側を流れる流体の流れ方を説明する図である。
【図６】図６は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールにおける中空糸膜の外壁面側を流れる流体の流れ方を説明する図である。
【図７】図７は本発明の実施例１に係る中空糸膜モジュールにおける中空糸膜の外壁面側を流れる流体の流れ方を説明する図である。
【図８】図８は本発明の実施例２に係る中空糸膜モジュールの使用状態を示す断面図である。
【図９】図９は本発明の実施例２に係る中空糸膜モジュールの正面側から見た半断面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施例２に係る中空糸膜モジュールを中空糸膜に平行に切断した断面図である。
【図１１】図１１は従来例に係る中空糸膜モジュールを正面側から見た場合における流体の流れを説明する図である。
【図１２】図１２は従来例に係る中空糸膜モジュールを側面側から見た場合における流体の流れを説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ケース
１０ａ  一方の面
１０ｂ  他方の面
１０ｃ，１０ｄ  側面
１１，１２  開口部
２０  中空糸膜束
３１，３２  封止固定部
４０  整流板
５１，５２  緩衝部材
１００，１００ａ  中空糸膜モジュール
２０１，２０２  ヘッド
２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ  開口部
Ｏ１，Ｏ３，Ｏ２，Ｏ４  シールリング
Ｓ１，Ｓ２  隙間
【図１】
2007283292.tif 000003
【図２】
2007283292.tif 000004
【図３】
2007283292.tif 000005
【図４】
2007283292.tif 000006
【図５】
2007283292.tif 000007
【図６】
2007283292.tif 000008
【図７】
2007283292.tif 000009
【図８】
2007283292.tif 000010
【図９】
2007283292.tif 000011
【図１０】
2007283292.tif 000012
【図１１】
2007283292.tif 000013
【図１２】
2007283292.tif 000014