(57)【要約】【課題】容積当たりの加湿性能を高く維持しつつ、中空糸膜の破断を有効に防止する。【解決手段】中空糸膜３の束を、流入孔５と流出孔６を両端近傍の周壁に有する筒状のケース４内に収容してなる中空糸モジュール２と、その外周部を覆うように設けられた筒状のハウジング１０と、ハウジングの周壁に接続された導入管１１および導出管１２と、ハウジングとケース間の間隙１５により形成される空間を、導入側（導入室１５ａ）と導出側（導出室１５ｂ）とに区画する仕切壁１３と、を備え、導入管１１のハウジング１０に対する接続位置を、流入孔５に対して、中空糸モジュール２の軸線方向の内側にオフセットした。【選択図】図１
2007046801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜の内部を流れる第１の気体と外部を流れる第２の気体との間で水分交換を行い、乾燥している方の気体を加湿する加湿装置において、
複数本の前記中空糸膜の束を、前記第２の気体の流入孔と流出孔を両端近傍の周壁に有する筒状のケース内に収容してなる中空糸モジュールと、
該中空糸モジュールの少なくとも外周部を覆うように設けられた筒状のハウジングと、
該ハウジングの周壁に接続されることで前記ハウジングと前記ケースとの間の間隙に連通され、該間隙を介して前記流入孔から前記中空糸モジュール内部に前記第２の気体を導入する導入管と、
前記ハウジングの周壁に接続されることで前記ハウジングと前記ケースとの間の間隙に連通され、前記中空糸モジュール内を通過した後の前記第２の気体を前記間隙を介して前記中空糸モジュール外部に導出する導出管と、
前記ハウジングと前記ケースとの間の間隙により形成される空間を、前記導入管および前記流入孔を配置した側と、前記導出管および前記流出孔を配置した側とに区画する仕切壁と、を備え、
前記流入孔に対して、前記導入管の前記ハウジングに対する接続位置を、前記中空糸モジュールの軸線方向において前記流出孔側にオフセットしたことを特徴とする加湿装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加湿装置であって、
前記流出孔に対して、前記導出管のハウジングに対する接続位置を、前記軸線方向において前記流入孔側にオフセットしたことを特徴とする加湿装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の加湿装置であって、
前記ハウジングの軸心と前記ケースの軸心とを相対的にずらすことにより、前記ハウジングと前記ケースとの間の間隙の大きさを、前記導入管の接続された側で小さく、それ以外の箇所で大きくしたことを特徴とする加湿装置。
【請求項４】
請求項３に記載の加湿装置であって、
前記導入管と前記導出管が前記ハウジングの周方向における略同一位置に配置されていることを特徴とする加湿装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の加湿装置であって、
前記導入管を通して気体を導入する導入側が前記導出管を通して気体を導出する導出側よりも平均流速が速い場合、前記仕切壁を、前記軸線方向における導出側にオフセットして配置し、
導出側が導入側よりも平均流速が速い場合、前記仕切壁を、前記軸線方向における導入側にオフセットして配置したことを特徴とする加湿装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の加湿装置であって、
前記仕切壁を、前記軸線方向に対して斜めに配置したことを特徴とする加湿装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載の加湿装置であって、
前記導入管および前記導出管を、前記ハウジングの周方向における互いに反対側の位置に配置し、前記流入孔を前記導入管に対して前記中空糸モジュールの周方向における同じ側に配置するとともに前記中空糸モジュールの軸線方向における反対側に配置し、前記流出孔を前記導出管に対して前記中空糸モジュールの周方向における同じ側に配置するとともに前記中空糸モジュールの軸線方向における反対側に配置し、
前記仕切壁を、前記軸線方向に略平行に配置して前記ハウジングと前記ケースとの間の間隙により形成される空間を二分することで、前記導入管と前記流入孔を含む導入側と前記導出管と前記流出孔を含む導出側とに区画したことを特徴とする加湿装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の加湿装置であって、
前記導入管と前記導出管の管径が異なる場合、管径の小さい方の流入孔または流出孔に対するオフセット長を、管径の大きい方の流入孔または流出孔に対するオフセット長よりも大きくしたことを特徴とする加湿装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の加湿装置であって、
前記導入管と前記導出管の管断面形状が異なる場合、それにより流速が速くなる方の流入孔または流出孔に対するオフセット長を、流速が遅くなる方の流入孔または流出孔に対するオフセット長よりも大きく設定したことを特徴とする加湿装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の加湿装置であって、
前記中空糸膜の内部を流れる第１の気体が湿潤気体、外部を流れる第２の気体が乾燥気体であることを特徴とする加湿装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載の加湿装置であって、
前記中空糸膜の内部を流れる第１の気体が乾燥気体、外部を流れる第２の気体が湿潤気体であることを特徴とする加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムにおいて主に使用される中空糸膜式の加湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば燃料電池システムにおいて好適に使用される加湿装置として、中空糸膜を用いた加湿装置が知られている。中空糸膜を用いた加湿装置は、例えば、中空糸膜内部の細孔への毛管凝縮作用を利用して、中空糸膜内部を流れる湿潤気体から水分を分離して中空糸膜外部に移動させ、中空糸膜外部を流れる乾燥気体を加湿するものである。
【０００３】
燃料電池システムでは、このような加湿装置を、燃料電池スタックから排出後の水蒸気を豊富に含んだオフガス（湿潤気体）と、燃料電池スタックに供給前の乾燥したスイープガス（乾燥気体）との間で水分交換を行って、スイープガスを加湿するための加湿手段として利用している。
【０００４】
この場合、加湿装置は、例えば中空糸膜の束をケース内に収容した中空糸モジュールを有する構成とされ、オフガスを、オフガス導入管から中空糸膜の内部を流れるように中空糸モジュール内に流入させ、また、スイープガスをスイープガス導入管から、ケースの全周に亘って所定間隔で形成された複数のスイープガス流入孔を介して中空糸膜の外部を流れるように中空糸モジュール内に流入させる。そして、中空糸膜の内部と外部における水蒸気分圧の差によって、中空糸膜の内部を流れるオフガスの水分を中空糸膜の外部に透過させ、この透過した水分によって、中空糸膜の外部を流れるスイープガスを加湿している。その後、加湿されたスイープガスは、スイープガス導出管から流出し、燃料電池スタックへと供給される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、上述した従来の加湿装置では、スイープガス、オフガスの気体流れによって加湿装置内部の中空糸膜が破断するという問題があった。中空糸膜の破断は、特に気体流れが集中するオフガス導入管や導出管の近傍に散見される。
【０００６】
中空糸膜破断の対策として、流れが集中する部位に強度の高い糸を設置する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−６６２６３号公報
【特許文献２】特開平９−２２５２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、強度の高い糸は加湿性能が低い傾向にあるため、加湿性能低下のデメリットがあった。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮し、加湿性能を高く維持しつつ、中空糸膜の破断を有効に防止し得る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】
【０００９】
本発明は、中空糸膜の内部を流れる第１の気体と外部を流れる第２の気体との間で水分交換を行い、乾燥している方の気体を加湿する加湿装置において、複数本の前記中空糸膜の束を、前記第２の気体の流入孔と流出孔を両端近傍の周壁に有する筒状のケース内に収容してなる中空糸モジュールと、該中空糸モジュールの少なくとも外周部を覆うように設けられた筒状のハウジングと、該ハウジングの周壁に接続されることで前記ハウジングと前記ケースとの間の間隙に連通され、該間隙を介して前記流入孔から前記中空糸モジュール内部に前記第２の気体を導入する導入管と、前記ハウジングの周壁に接続されることで前記ハウジングと前記ケースとの間の間隙に連通され、前記中空糸モジュール内を通過した後の前記第２の気体を前記間隙を介して前記中空糸モジュール外部に導出する導出管と、前記ハウジングと前記ケースとの間の間隙により形成される空間を、前記導入管および前記流入孔を配置した側と、前記導出管および前記流出孔を配置した側とに区画する仕切壁と、を備え、前記流入孔に対して、前記導入管の前記ハウジングに対する接続位置を、前記中空糸モジュールの軸線方向において前記流出孔側にオフセットしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、流入孔に対して、導入管のハウジングに対する接続位置を、軸線方向に沿ってオフセットしたことにより、導入管から流入孔に流れ込む気体の流れが、導入管と流入孔との位置を一致させた場合のようなストレートな経路ではなく屈曲した経路となるため、導入管から流れてくる気体を、分散させながら複数の流入孔に分配導入でき、導入管に最も近い流入孔ばかりに流れが集中してしまうことを防止できる。これにより、中空糸モジュール内の気体の流れを均一化でき、糸切れを減らすことができる。また、各流入孔へ均一に気体を流入させることができることから、中空糸モジュール内部の気体の流れの均一化を図ることができ、それによって容積当たりの加湿性能の向上も図れる。
【００１１】
なお、本発明は、流入孔に対して導入管を中空糸モジュールの軸線方向に沿って流出孔側に設置することを条件にしたものであるが、逆に流入孔に対して導入管を中空糸モジュールの軸線方向において流出孔とは反対側に設置した場合を想定してみると、次のことが言える。即ち、その場合は、導入管から流入孔に至る流れと、中空糸モジュール内部の流れとが同じ方向となる。従って、導入管から流入孔に至る間で気体の分散が有効に行われないまま、一番近い流れやすい流入孔に気体が集中して直線的に流入してしまい、本発明のような有効な効果が得られない可能性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
「第１実施形態」
図１（ａ）は第１実施形態の加湿装置の概略構成を示す斜視図、（ｂ）はその比較例の概略構成を示す斜視図である。また、図２（ａ）はその内部構成の一部を示す断面図、（ｂ）は中空糸モジュールの半断面図である。
【００１４】
この加湿装置１は、燃料電池システムに好適に適用されるものである。
【００１５】
燃料電池システムは、燃料となる水素ガス及び酸化剤となる空気が供給されることで電気化学反応を生じさせて発電する燃料電池を備える。燃料電池は、水素ガスが供給される燃料極と空気が供給される空気極とが電解質を挟んで積層されたセルを発電単位とし、これらが多段に積層された構造を有している。各セルの電解質としては、高エネルギー密度化、低コスト化、軽量化等を考慮して、固体高分子質が多く用いられる。電解質として用いられる固体高分子膜は、例えばフッ素樹脂系イオン交換膜等、イオン（プロトン）伝導性の高分子膜からなるものであり、飽和含水することによりイオン伝導性電解質として機能することになる。
【００１６】
従って、このような燃料電池システムでは、水素ガスや空気を加湿した状態で燃料電池に供給することによって、各セルの固体高分子電解質膜を加湿するようにしている。そして、本実施形態の加湿装置１は、このような燃料電池システムにおいて、燃料電池スタックに供給する水素ガスや空気を加湿するために用いられる。
【００１７】
本実施形態の加湿装置１は、湿潤気体Ｗ、つまり具体的には、図示しない燃料電池スタックから排出された水素ガスまたは空気（以下、オフガスと称する）と、乾燥気体Ｄ、つまり具体的には燃料電池スタックに供給する水素ガスまたは空気（以下、スイープガスと称する）との間で水分交換を行ってスイープガスＤを加湿するものであり、図１に示すように、中空糸モジュール２と、この中空糸モジュール２へガス（本実施形態ではスイープガスＤ）を導入する導入管１１と、中空糸モジュール２内を通過することで加湿されたガス（スイープガスＤ）を中空糸モジュール２から外部へ導出する導出管１２とを備える。
【００１８】
中空糸モジュール２は、図１に示すように、円筒状のケース４内に複数本の水透過性の中空糸膜３を束ねて収容してなるものである。ケース４は、両端が開放された円筒形状をなし、その軸方向両端近傍の外周壁に、スイープガスＤの流入孔５と流出孔６とを有している。中空糸膜３は、内側から外側に達する微細な毛管を多数有しており、前述したように複数本が束ねられた状態でケース４内に収容され、ケース４の両端部において中空糸膜３同士の間の隙間は図示せぬポッティング材（シール材）により密閉されている。
【００１９】
以上の構成の中空糸モジュール２には、燃料電池スタックより排出されたオフガスＷが、その一端側から流入して他端側から排出される。このオフガスＷは、中空糸モジュール２内において中空糸膜３の内部を流れることになる。また、スイープガスＤが、中空糸モジュール２の他端側の流入孔５から入り、一方側の流出孔６より排出される。
【００２０】
この加湿装置１は、中空糸膜３の内部を流れる第１の気体（ガス）と外部を流れる第２の気体（ガス）との間で水分交換を行い、乾燥している方の気体を加湿するものであり、本実施形態では、中空糸膜３の外部を流れるスイープガスＤが第２の気体に相当し、中空糸膜３の内部を流れるオフガスＷが第１の気体に相当する。
【００２１】
前記流入孔５は、燃料電池スタックに供給するスイープガスＤの中空糸モジュール２内への入口となるものであり、中空糸モジュール２のオフガス排出側である他端側近傍に位置して、ケース４の外周壁に周方向に間隔的に複数個形成されている。また、流出孔６は、スイープガスＤの中空糸モジュール２内からの出口となるものであり、中空糸モジュール２のオフガス流入側である一端側近傍に位置して、ケース４の外周壁に流入孔５と同数形成されている。
【００２２】
また、この中空糸モジュール２の少なくとも外周部を覆うように円筒状のハウジング１０が設けられ、そのハウジング１０の周壁に、周方向に対向する位置に位置させて、導入管１１と導出管１２が接続されている。導入管１１は、ハウジング１０の周壁に接続されることで、ハウジング１０とケース４間の間隙１５に連通され、該間隙１５を介して流入孔５から中空糸モジュール２内部にスイープガスＤを導入するものである。また、導出管１２は、ハウジング１０の周壁に接続されることで、ハウジング１０とケース４間の間隙１５に連通され、中空糸モジュール２内を通過した後のスイープガスＤを間隙１５を介して中空糸モジュール２外部に導出するものである。
【００２３】
また、ハウジング１０とケース４間には、前記間隙１５により形成される円筒状の空間を、導入管１１および流入孔５を配置した導入側（導入室１５ａ）と、導出管１２および流出孔６を配置した導出側（導出室１５ｂ）とに区画する環状の仕切壁１３が設けられている。
【００２４】
ここで、図１（ａ）に示すように、本発明の実施形態の加湿装置１では、流入孔５に対して、導入管１１のハウジング１０に対する接続位置が、中空糸モジュール２の軸線方向の内側にオフセットされている。言い換えると、流入孔５に対して、導入管１１のハウジング１０に対する接続位置が、中空糸モジュール２の軸線方向において流出孔６側にオフセットされている。また、導出管１２のハウジング１０に対する接続位置が、流出孔６に対して、中空糸モジュール２の軸線方向の内側にオフセットされている。言い換えると、流出孔６に対して、導出管１２のハウジング１０に対する接続位置が、中空糸モジュール２の軸線方向において流入孔５側にオフセットされている。
【００２５】
この点が、図１（ｂ）に示す比較例との違いである。比較例の加湿装置１０１は、導入管１１のハウジング１０に対する接続位置が軸方向において流入孔５と一致し導出管１２のハウジング１０に対する接続位置が軸方向において流出孔６と一致している構造である。このような比較例の加湿装置１０１の場合は、導入管１１から最も近い流入孔５にガスＤが流れ込み易く、また導出管１２から最も近い流出孔６からガスＤが流れ出し易く、そのため、導入管１１から最も近い流入孔５および導出管１２から最も近い流出孔６に近傍の中空糸膜（導入管１１から最も近い流入孔５の近傍の中空糸膜）が切れやすい。
【００２６】
しかしながら本実施形態では、導入管１１のハウジング１０に対する接続位置を上記のように設定したことにより、導入管１１から流入孔５へのスイープガスＤの流れが屈曲した経路となり、従って、導入管１１からのスイープガスＤを均等に分散させながら各流入孔５に導入でき、中空糸モジュール２内の糸切れを低減できる。また、同時に、各流入孔５へ均一にスイープガスＤを流入させることができることから、中空糸モジュール２内部のスイープガスＤの流れが均一化され、それによって容積当たりの加湿性能も向上する。
【００２７】
さらに、導入管１１の位置を流入孔５に対しオフセットして配置することから、導入管１１を含めたレイアウトの自由度を増すこともできる。
【００２８】
この点は、導出側（導出室１５ｂ）についても同様のことが言え、導入管１１側だけでなく導出管１２の近傍においても、スイープガスＤの流れの集中による糸切れ防止効果を上げることができる。
【００２９】
「第２実施形態」
図３（ａ）は第２実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図、（ｂ）はその比較例の要部概略構成を示す斜視図である。また、図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３（ａ）、（ｂ）の要部断面図である。
【００３０】
この第２実施形態の加湿装置１Ｂでは、図３（ａ）、図４（ａ）に示すように、ハウジング１０と中空糸モジュール２のケース４との径方向の位置を相対的にずらすことにより、つまりハウジング１０の軸心とケース４の軸心とを相対的にずらす（偏心させる）ことにより、ハウジング１０とケース４との間の間隙１５の大きさを、導入管１１の接続された側で小さく、それ以外の箇所で大きくしている。これにより、環状に連続する間隙１５のうち、導入管１１に近い部分が最小寸法ｄ１となり、その反対側が最大寸法ｄ２となり、導入管１１から該導入管の最も近くの流入孔５までの通路断面積が小さく絞られ、導入管１１から離間した流入孔５ほど、導入管１１からの通路断面積が大きくなっている。
【００３１】
このように構成した第２実施形態の加湿装置１Ｂによれば、ハウジング１０とケース４との間の間隙１５を導入管１１の近くで小さいため、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示す比較例の加湿装置１０１Ｂのように間隙１５の大きさｄ３が全周で均一となっている構造に比べ、スイープガスＤの流れが集中しやすい導入管１１の近くの流入孔５への気体流入を制限でき、スイープガスＤをより均一に各流入孔５に分散できて、スイープガスＤの流れの集中による糸切れ防止効果をさらに向上できる。
【００３２】
また、導出側においても同様に配置することで同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また例えば、流入孔５に対する導入管１１のオフセット量、流出孔６に対する導出管１２のオフセット量を、設置規制などにより自由に設定できない場合に、本第２実施形態の構造を適用すると、ハウジング１０の軸心に対するケース４の軸心の偏心量により、前記オフセット量の不足ぶんを補うことができて好適である。
【００３４】
また例えば、第３実施形態のような導入管１１の設置制限がある場合にも、第２実施形態の構造を適用すると、糸切れを効果的に減らすことができて効果的である。
【００３５】
「第３実施形態」
図５（ａ）は第３実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図、（ｂ）はその要部断面図である。
【００３６】
この第３実施形態の加湿装置１Ｃでは、例えば加湿装置１Ｃの周辺機器との関係上、導入管１１と導出管１２がハウジング１０の周方向における略同一位置に配置されている。このように導入管１１と導出管１２がハウジング１０の周方向における略同一位置に有る場合、通常は、導入管１１に最も近い流入孔５にガスＤが流れこみ易く且つ導出管１２に最も近い流出孔６からガスが流れ出しやすくなるため、中空糸モジュール２内のガスの流れが特に偏り易い構造となる。しかしながら、この第３実施形態では、第２実施形態と同等の構造を適用して、ハウジング１０の軸心に対してケース４の軸心を導入管１１および導出管１２側に偏心させてある。これにより、ガスＤが集中しやすい導入管１１に近い流入孔５へのガス流入および導出管１２の近くの流出孔６からのガス流出を制限でき、導入管１１および導出管１２の配置制限がある場合においても効果的に糸切れを減らすことができる。
【００３７】
「第４実施形態」
図６は第４実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図である。
【００３８】
この第４実施形態の加湿装置１Ｄでは、仕切壁１３の位置を流入孔５と流出孔６の間を等分する位置からずらして配置している。例えば、導入管１１を通してスイープガスＤを導入する導入側が、導出管１２を通してスイープガスＤを導出する導出側よりも平均流速が速い場合、仕切壁１３を、中空糸モジュール２の軸方向における導出側にオフセットして配置し、逆に、導出側が導入側よりも平均流速が速い場合は、仕切壁１３を、中空糸モジュール２の軸方向における導入側にオフセットして配置している。図示例は、後者の場合を示す。
【００３９】
中空糸モジュール２の前後での温度や圧力条件の差異により、気体の導入側と導出側で平均流速が必ずしも一致しないことがあり、そのために導入側と導出側とで糸切れの頻度が異なることがある。この実施形態の加湿装置１Ｃでは、上述のようにハウジング１０とケース４との間の仕切壁１３の位置を軸方向にずらしている。このようにすることで、流速が速い方と遅い方で負担を分配でき、加湿装置全体の耐糸切れ性を向上できる。
【００４０】
「第５実施形態」
図７は第５実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図である。
【００４１】
この第５実施形態の加湿装置１Ｅでは、仕切壁１３を、中空糸モジュール２の軸線方向に対して斜めに配置しており、仕切壁１３を斜めに配置することで、導入管１１を接続する側と導出管１２を接続する側の両方で同時に、流入孔５もしくは流出孔６と仕切壁１３との間の距離を広げている。
【００４２】
従って、導入管１１と導出管１２をハウジング１０に接続する際のオフセット量を大きくとることが可能となり、導入側（導入室１５ａ）・導出側（導出室１５ｂ）の両方で同時にオフセット量を大きくとることによって、耐糸切れ性をさらに向上できる。その結果、例えばスイープガスの平均流速や糸の強度に対して目標寿命が高い場合に有効となる。
【００４３】
「第６実施形態」
図８は第６実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図である。
【００４４】
この第６実施形態の加湿装置１Ｆでは、導入管１１および導出管１２を、ハウジング１０の周方向における互いに反対側の位置に配置し、導入管１１と流入孔５および導出管１２と流出孔６をそれぞれ同じ側に配置している。また、導入管１１と流入孔５および導出管１２と流出孔６を軸線方向における反対側に配置している。
【００４５】
そして、仕切壁１３を、中空糸モジュール２の軸線方向に略平行に配置して、ハウジング１０とケース４間の間隙１５により形成される空間を、ハウジング１０およびケース４の直径方向に二分することで、導入管１１と流入孔５を含む導入側（導入室１５ａ）と、導出管１２と流出孔６を含む導出側（導出室１５ｂ）とに区画している。
【００４６】
この加湿装置１Ｆによれば、仕切壁１３をハウジングの長手方向に略平行（中空糸モジュール２の軸線方向に略平行）に設置することで、導入管１１と流入孔５とをハウジング１０の長手方向両側に振り分け且つ導出管１２と流出孔６とをハウジング１０の長手方向両側に振り分け、導入管１１側と導出管１２側の両方で同時にオフセット量を最大限確保している。以上のように導入管１１、導出管１２のオフセット量を最大限に確保できることで、本実施形態では耐糸切れ性をさらに向上できる。なお、第６実施形態は、流入孔５や流出孔６をケース４の円周の半分以下の領域に設置することができる場合、つまり、個々の流入孔５・流出孔６を充分に大きく形成することができて、必要な流通能力が確保できる場合に適用することが好ましい。
【００４７】
「その他の実施形態」
その他の実施形態として、例えば、導入管１１と導出管１２の管径が異なる場合には、管径の小さい方の流入孔５または流出孔６に対するオフセット長を、管径の大きい方の流入孔５または流出孔６に対するオフセット長よりも大きく設定する。
【００４８】
そのように、管入口流速が速くなる側の導入管１１もしくは導出管１２のオフセット長を大きくすることで、中空糸モジュール２全体の気体流れ分布を大きくすることなく、耐糸切れ性を維持しつつ、導入管１１、導出管１２の径を細くすることが可能となる。
【００４９】
また、導入管１１と導出管１２の管断面形状が異なる場合、それにより流速が速くなる方の流入孔５または流出孔６に対するオフセット長を、流速が遅くなる方の流入孔５または流出孔６に対するオフセット長よりも大きく設定する。
【００５０】
そのように、管入口流速が速くなる側の導入管もしくは導出管のオフセット長を大きくすることで、中空糸モジュール２全体の気体流れ分布を大きくすることなく、耐糸切れ性を維持しつつ、導入管１１、導出管１２で円筒以外、例えば楕円形状にすることが可能となる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、中空糸膜３の内部を流れる第１の気体が湿潤気体（オフガスＷ）、外部を流れる第２の気体が乾燥気体（スイープガスＤ）である場合を述べたが、その逆に、中空糸膜３の内部を流れる第１の気体が乾燥気体（スイープガスＤ）、外部を流れる第２の気体が湿潤気体（オフガスＷ）であってもよく、その場合も同様の効果を得ることができる。
【００５２】
なお本発明においては、導入管の接続位置を流入孔に対して軸線方向にオフセットした構造において、オフセット長をＬ１、最大有効オフセット長をＬ１ｍａｘ、最小有効オフセット長をＬ１ｍｉｎとした場合、Ｌ１ｍａｘ≧Ｌ１≧Ｌ１ｍｉｎの範囲に設定することが好ましい。導入管のハウジングに対する接続位置を、Ｌ１ｍｉｎ＞Ｌ１となるように設定した場合は、導入管から直接導入管に近い流入孔に流れが集中してしまうおそれがあり、また、導入管のハウジングに対する接続位置を、Ｌ１＞Ｌ１ｍａｘとなるよう設定した場合は、導入管からハウジングの内部に入った気体が流入孔へ流れる過程で、別の流れが発達してしまい、大きな分散効果が得られなくおそれがあるからである。
【００５３】
また同様の理由により、導出管の接続位置を流出孔に対して軸線方向にオフセットした構造において、そのオフセット長をＬ２、最大有効オフセット長をＬ２ｍａｘ、最小有効オフセット長をＬ２ｍｉｎとした場合、Ｌ２ｍａｘ≧Ｌ２≧Ｌ２ｍｉｎの範囲に設定することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態の加湿装置の概略構成を示す斜視図、（ｂ）はその比較例の概略構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施形態の加湿装置の内部構成の一部を示す断面図、（ｂ）は中空糸モジュールの半断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図、（ｂ）はその比較例の要部概略構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３（ａ）、（ｂ）の要部断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第３実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図、（ｂ）はその要部断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第５実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第６実施形態の加湿装置の要部概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…加湿装置
２…中空糸モジュール
３…中空糸膜
４…ケース
５…流入孔
６…流出孔
１０…ハウジング
１１…導入管
１２…導出管
１３…仕切壁
１５…間隙
１５ａ…導入室（導入側）
１５ｂ…導出室（導出側）
Ｄ  …  スイープガス
Ｗ  …  オフガス
【図１】
2007046801.tif 000003
【図２】
2007046801.tif 000004
【図３】
2007046801.tif 000005
【図４】
2007046801.tif 000006
【図５】
2007046801.tif 000007
【図６】
2007046801.tif 000008
【図７】
2007046801.tif 000009
【図８】
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