(57)【要約】【課題】中空糸膜モジュールの流入ポートから遠い箇所においても、流体の流速低下や圧力損失の影響を極力押さえ、中空糸膜束内への浸透を、中空糸膜束全体で、均一にすることが出来る中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】束ねられた多数本の中空糸膜と、前記中空糸膜の外側に配置したメッシュ状保護部材と、前記中空糸膜と前記保護部材の端部を充填接着剤にてケースに封止固定する中空糸膜モジュールにおいて、前記ケースの内側に、前記中空糸膜を押圧するリブを設けた構成としている。【選択図】  図１
2009136772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
束ねられた多数本の中空糸膜（１）と、前記中空糸膜（１）の外側に配置したメッシュ状保護部材（２）と、前記中空糸膜（１）と前記保護部材（２）の端部（３）を充填接着剤（４）にてケース（５）に封止固定する中空糸膜モジュールにおいて、前記ケース（５）の内側に、前記中空糸膜（１）を押圧するリブ（５１）を設けたことを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記ケース（５）の前記リブ（５１）が設けられた箇所が組み立て前に別体の蓋部材（５２）であることを特徴とする請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記蓋部材（５２）に対応して設けた前記ケース（５）の開口部（５３）から前記メッシュ状保護部材（２）の網目の大きさを調整することを特徴とする請求項２記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記リブ（５１）が前記ケース（５）の向い合う位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項５】
前記向い合うリブ（５１）の高さが異なることを特徴とする請求項４に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項６】
前記向い合うリブ（５１）の硬さが異なることを特徴とする請求項４に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項７】
前記リブ（５１）が前記中空糸膜（１）と略平行に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項８】
前記ケース（５）が断面矩形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項９】
前記メッシュ状保護部材（２）の網目の大きさが部分的に異なることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項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。
また、本発明は、中空糸型分離膜を用いて種々の物質をろ過するのに有用な中空糸膜モジュールに関する。
更に、燃料電池用加湿中空糸膜モジュール等の加湿中空糸膜モジュールとして特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池用加湿中空糸膜モジュール等の加湿中空糸膜モジュールにおいては、被加湿空気が中空糸膜内を通り、且つ加湿空気が中空糸膜外を通る構成となっている。
そして、この種加湿中空糸膜モジュールとしては、特開２００４−２０２４７８号公報、或いは、特開２００５−２２４７１９号公報に開示される様な燃料電他用加湿中空糸膜モジュールの構造が知られている。
【０００３】
この様な従来公知の加湿中空糸膜モジュールを図４及び図５に基づき説明する。
尚、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。
図においては、最も高効率な水分供給を図る為、両端が充填接着剤４００によりポッティングされた中空糸膜１００に対して、端から端へ流入ポート６００と流出ポート７００とを禅掛け（周方向に１８０度ずれた軸方向反対側）に加湿空気を流す様にモジュールケース５００に配置する。
【０００４】
そして、流入ポート６００を通りモジュールケース５００の室内に流入した加湿空気が、中空糸膜１００の長手方向に拡散する。
しかし、中空糸膜１００の外周面とモジュールケース５００の内周面の間隙が中空糸膜１００の長手方向で均等容積であるので、流入ポート６００に近い加湿空気は流入圧力を維持したまま中空糸膜束内へ早く浸透する一方、流入ポート６００から遠い加湿空気は流速低下や圧力損失の影響から中空糸膜１００内へ浸透し難い。
この為、この流入ポート６００から遠い部分の中空糸膜１００が有効に利用されない問題を惹起していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０２４７８号公報
【特許文献２】特開２００５−２２４７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、中空糸膜モジュールの流入ポートから遠い箇所においても、流体の流速低下や圧力損失の影響を極力押さえ、中空糸膜束内への浸透を、中空糸膜束全体で、均一にすることが出来る中空糸膜モジュール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】
【０００７】
本発明の中空糸膜モジュールは、束ねられた多数本の中空糸膜と、前記中空糸膜の外側に配置したメッシュ状保護部材と、前記中空糸膜と前記保護部材の端部を充填接着剤にてケースに封止固定する中空糸膜モジュールにおいて、前記ケースの内側に、前記中空糸膜を押圧するリブを設けた構成としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、流入ポートから遠い部分の中空糸膜束も有効に利用できる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、中空糸膜をケースに装填するのが容易である。
【００１０】
更に、請求項３記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、中空糸膜をケースに装填後、中空糸膜への気体の浸透を、膜全体で均等になる様修正出来る。
【００１１】
更に又、請求項４記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、最も好適な中空糸間隙に制御出来る。
【００１２】
更に、請求項５記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、中空糸が異なる高さの向い合うリブにより押圧されているため、中空糸間隙を向い合う位置で異ならせる事が出来、最も好適な中空糸間隙に制御出来る。
更に又、請求項６記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、中空糸が異なる硬さの向い合うリブにより押圧されているため、中空糸間隙を向い合う位置で異ならせる事が出来、最も好適な中空糸間隙に制御出来る。
【００１３】
更に、請求項７記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、気体の流れを流入ポートから流出ポートへと円滑に案内できる。
更に、請求項８記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、リブを効果的に配置出来る。
【００１４】
更に、請求項９記載の発明の中空糸膜モジュールによれば、メッシュ状保護部材（２）よっても、流入ポートから遠い部分の中空糸膜束も有効に利用できる効果を助長出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１乃至図３に基づき説明する。
本発明に係る中空糸膜モジュールは、図１に例示する様な、クロスフロー型の中空糸膜モジュール等に使用される。
【００１６】
図１は、本発明の中空糸膜モジュールの断面図である。
図２は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
図３は、本発明の中空糸膜モジュールの蓋部材をケースに取付ける前の状態を示す斜視図である。
【００１７】
本発明の中空糸膜モジュールは、図１及び図２に示す様に、束ねられた多数本の中空糸膜１と、この中空糸膜１の外側に配置したメッシュ状保護部材２と、中空糸膜１と保護部材２の端部３を充填接着剤４によって、断面矩形状のケース５に封止固定する中空糸膜モジュールであって、ケース５の内側に、中空糸膜１を押圧するリブ５１が中空糸膜１と平行に複数本設けられた構成としている。
【００１８】
このケース５のリブ５１が設けられた箇所は、図３に示す様に、組み立て前に、別体の蓋部材５２となっている。
尚、ケース５は、２分割されたものを、メッシュ状保護部材２及び中空糸膜１を挟み込む形で組み立てた後、分割部分を接着剤、若しくは溶着により一体化する形でもよい。
この蓋部材５２は、図３に示す状態から、ケース５に設けた開口部５３に嵌め込み、接着剤、若しくは溶着により、ケース５と一体化する。
【００１９】
この際、蓋部材５２に設けた複数のリブ５１が、メッシュ状保護部材２及び中空糸膜１を押圧する。
このことにより、最も好適な中空糸間隙を形成する。
尚、この蓋部材５２は、図３の底面側にも向い合う形で設けられており、同様に、リブ５１が形成されている。
このため、メッシュ状保護部材２及び中空糸膜１は、上下両面からリブ５１により押圧される。
そして、リブ５１の硬さ、高さ、本数、長さ等を適宜変えることにより、最も好適な中空糸間隙を形成することが出来る。
【００２０】
特に、上下の向い合う面に設けるリブの硬さ等を買えることは、好適な中空糸間隙を形成する上で好ましい。
更に、メッシュ状保護部材２の網目の大きさを部分的に異ならせることは、中空糸膜１全体の気体の浸透を均一にするために有効である。
すなわち、気体が浸透し易い中空糸膜１の表面には、比較的細かい網目メッシュ状保護部材２とし、気体が浸透し難い中空糸膜１の表面には、比較的粗い網目メッシュ状保護部材２とすることにより、中空糸膜１全体の気体の浸透を均一にすることが出来る。
【００２１】
また、メッシュ状保護部材２の網目の大きさを調整した後、ケースと一体化することも可能であるが、一体化した後、ケース５の開口部５３から、メッシュ状保護部材２の網目の大きさを調整することも可能である。
【００２２】
本実施例では、メッシュ状保護部材２の材料として、フッソ樹脂を使用したが、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート等適宜選択して用いられる。
このフッ素樹脂は、中空糸膜モジュールが燃料電池用の水蒸気供給として使用される場合に特に有効である。
【００２３】
尚、ポッティング剤としては、ポリウレタン、シリコーン、ナイロン等が適宜選択して用いられる。
また、中空糸膜の材質としては、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリオレフィン等が適宜選択して用いられる。
更に、ケースの素材としては、ステンレス等の金属、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリスルホン、アクリル等の樹脂が適宜選択して用いられる。
【００２４】
また、本発明は上述の考案を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の中空糸膜モジュールの断面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の中空糸膜モジュールの蓋部材をケースに取付ける前の状態を示す斜視図である。
【図４】従来技術に係る中空糸膜モジュールの断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    中空糸膜
２    メッシュ状保護部材
４    充填接着剤
５    ケース
６    流入ポート
７    流出ポート
５１  リブ
５２  蓋部材
５３  開口部
【図１】
2009136772.tif 000003
【図２】
2009136772.tif 000004
【図３】
2009136772.tif 000005
【図４】
2009136772.tif 000006
【図５】
2009136772.tif 000007