JP2010119933A - 分離膜モジュールとこれを備える蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定成分含有ガスを複数段階で分離濃縮して特定成分を回収する場合でも、大型化することなどがない分離膜モジュールを提供する。
【解決手段】給気ポート３２と分離ガスの数に応じた排気ポート３３〜３５を有する中空ケース内に、特定成分含有ガスを高濃度ガスと低濃度ガスとに分離する分離膜２１・３０が配設された分離膜モジュール３１であって、中空ケースは、外ケース４０と内ケース４１との内外二重構造となっている。外ケース４０内は、濃縮膜２１を透過することで特定成分を高濃度にする濃縮室３８となっており、内ケース４１内は、希釈膜３０を透過しないことで特定成分を高濃度にする希釈室３９となっている。濃縮室３８と希釈室３９とは直列関係にあり、上流側の濃縮室３８において濃縮膜２１を透過した低濃度ガスＧ₂のみが希釈室３９へ流動可能に連通されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、特定成分を含有するガスを、高濃度で特定成分を含有する高濃度ガスと低濃度で特定成分を含有する低濃度ガスとに分離する分離膜を備える分離膜モジュールと、これを用いた蒸発燃料処理装置に関する。

従来から、高分子膜に対する溶解拡散係数等の相違を利用して、気体混合物から特定成分を分離濃縮できる分離膜が各種産業分野で適用されている。例えば、空気から酸素と窒素を分離、プラットフォーミング法のオフガスからの水素の分離回収、アンモニア合成時の水素の分離回収、火力発電やゴミ焼却の排ガスからの二酸化炭素の回収及び窒素酸化物や硫黄酸化物の除去、油田のオフガスからの二酸化炭素の分離回収、メタンを主成分とする天然ガスからの硫化水素や二酸化炭素などの酸性ガスの除去やヘリウムの分離回収、精密機械用やオゾン発生機用の空気除湿、有機溶剤からの脱水、及びガソリン燃料から発生した蒸発燃料含有ガスからの蒸発燃料の分離回収など、多くの分野に適用される。分離膜の形態の１としては、特許文献１〜３のような中空糸膜がある。これらは、分離対象こそ異なるが、多孔質な中空糸状支持体の表面に、非多孔質な高分子膜からなる機能層を積層した基本構造となっている。これをモジュール化する場合、給気ポートと排気ポートとを有するガス透過性の無い中空ケース内に、中空糸膜を内設することになる。

一方、ガソリン燃料から発生した蒸発燃料を含むガスから、分離膜モジュールを用いて特定成分たる蒸発燃料を燃料タンクへ濃縮分離回収する、エバポパージレスシステムを採用した蒸発燃料処理装置も開発されている。このような蒸発燃料処理装置として、例えば特許文献４，５がある。特許文献４，５では、燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着捕集するキャニスタと、キャニスタから脱離された蒸発燃料を含む蒸発燃料含有ガスを、蒸発燃料を高濃度で含む高濃度ガスと蒸発燃料を低濃度で含む低濃度ガスとに分離する分離膜を備える分離膜モジュールと、キャニスタから分離膜モジュールへ蒸発燃料含有ガスを圧送するポンプとを有する。ここでの分離膜としては、溶解拡散係数の相違により燃料成分は優先的に透過するが、空気成分は透過し難い蒸発燃料濃縮膜を使用している。当該蒸発燃料濃縮膜は、蒸発燃料含有ガスを透過側の高濃度ガス（濃縮ガス）と非透過側の低濃度ガス（希釈ガス）とに分離する。そのうえで、蒸発燃料濃縮膜を直列に２つ設けて、蒸発燃料含有ガスを二段階で濃縮している。具体的には、第１の蒸発燃料濃縮膜を透過した高濃度ガスを燃料タンクへ回収し、第１の蒸発燃料濃縮膜を透過しなかった中濃度ガスは、第２の蒸発燃料濃縮膜へ供給している。第２の蒸発燃料濃縮膜を透過した濃縮ガスは再度第１の蒸発燃料濃縮膜へ還流させる一方、第２の蒸発燃料濃縮膜を透過しなかった低濃度ガスをキャニスタへ返流している。これにより、蒸発燃料の回収効率を向上させている。

また、ナフサ軽質留分などの、石油由来の蒸発成分を３成分以上含有する混合ガスから、イソプレンガスなどの特定成分とその他の成分とを分離回収するに際して、膜に対する特定成分の透過係数が高い特定成分濃縮膜と、膜に対する特性成分の透過係数が低い特定成分希釈膜との、２種類の分離膜を直列に設けて多段分離するガス分離方法が、特許文献６に開示されている。

特開昭６３−３１５１０４号公報 特開平９−６６２２４号公報 特開２００８−１７３５７３号公報 特開２００４−３３２６９４号公報 特開２００３−３１４３８１号公報 特開平９−６６２１７号公報

特許文献１〜３の中空糸膜は、特定成分のみを透過させることで濃縮分離することを目的としており、中空糸（支持体）の表面には１種類の機能層が積層されているのみである。すなわち、１つの中空糸膜には１つの成分に対する分離機能しか有していない。したがって、複数の成分を含有する混合ガスから各成分を分離回収するには、それぞれ分離対象が異なる複数の分離膜を用意してこれらを順次透過させるしかない。特許文献４〜６でも、複数の特定成分分離膜モジュール若しくは特定成分分離膜モジュールと特定成分分離膜モジュールとを組み合わせてこれらを連通管を介して直列に配し、蒸発燃料含有ガスないし混合ガスを順次複数の分離膜モジュールへ供給することで、複数段階で分離している。

しかし、これでは装置が大型化する、装置の組み付け工数や部品点数が多い、装置の軽量化が困難、配管継手部分が多く当該継手部分からのガス漏れの可能性が高くなる、及びコストが嵩むなど、種々の問題を有する。

そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、特定成分含有ガスを複数段階で分離濃縮して特定成分を回収する場合でも、大型化することなどがない分離膜モジュールと、これを備える蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、給気ポートと排気ポートとを有するガス透過性の無い中空ケース内に、特定成分含有ガスを高濃度で特定成分を含有する高濃度ガスと低濃度で特定成分を含有する低濃度ガスとに分離する分離膜が配設された分離膜モジュールであって、前記中空ケース内には、前記分離膜を透過することで特定成分を高濃度にする特定成分濃縮室と、前記分離膜を透過しないことで特定成分を高濃度にする特定成分希釈室とが直列に設けられており、前記特定成分濃縮室と特定成分希釈室とは、上流側（給気ポート側）の室において前記分離膜を透過したガス又は前記分離膜を透過しなかったガスのうち、いずれか一方のみが流動可能に連通されており、前記排気ポートは、前記特定成分濃縮室及び特定成分希釈室において分離精製されたガスがそれぞれ別個に排気されるように、分離精製されるガスの種類に応じた数だけ設けられていることを特徴とする。

上記分離膜モジュールの形態として、第１に、前記特定成分濃縮室と特定成分希釈室とを区画する区画壁を前記分離膜と平行に設け、前記特定成分濃縮室内には、膜を透過することで特定成分を高濃度にする特定成分濃縮膜を配設する一方、前記特定成分希釈室内には、膜を透過しないことで特定成分を高濃度にする特定成分希釈膜を配設することができる。例えば、前記中空ケースを、内径の大きなケースの内部に内径の小さなケースを配した、径方向に複数の空間が積層された構造として、前記径方向内外に積層された複数の空間のうち、いずれか１つ以上を前記特定成分濃縮室として、他のいずれか１つ以上を前記特定成分希釈室とすることができる。この第１形態の場合、前記分離膜としては、中空糸膜を用いてもよいし、平膜を用いてもよい。

上記分離膜モジュールの形態として、第２に、前記特定成分濃縮室と特定成分希釈室とを区画する区画壁を前記分離膜と交差する方向に設け、前記分離膜としては、多孔質な中空糸状支持体の内面又は外面に、非多孔質な高分子膜からなる機能層を積層した中空糸膜とする。そのうえで、１本の前記支持体に対して、前記特定成分濃縮室内では膜を透過することで特定成分を高濃度にする濃縮機能層を積層し、前記特定成分希釈室内では膜を透過しないことで特定成分を高濃度にする希釈機能層を積層し、前記特定成分濃縮室と特定成分希釈室とは、前記中空糸膜の空洞を通して連通させることもできる。

また、本発明によれば、燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着捕集するキャニスタと、前記キャニスタから脱離された蒸発燃料を含む蒸発燃料含有ガスを、蒸発燃料を高濃度で含む高濃度ガスと蒸発燃料を低濃度で含む低濃度ガスとに分離する分離手段と、前記キャニスタから前記分離手段へ蒸発燃料含有ガスを圧送する圧送手段とを有する蒸発燃料処理装置において、前記分離手段として、上記のような分離膜モジュールが設けられていることを特徴とする蒸発燃料処理装置を提供することもできる。

本発明の分離膜モジュール若しくは当該分離膜モジュールを備える蒸発燃料処理装置によれば、１つの中空ケース内に特定成分濃縮室と特定成分希釈室とを直列に設けて、複数の分離膜が１つのモジュールに一体化されている。これによれば、特定成分含有ガスを複数段階で分離して回収する場合でも、１つの分離膜モジュールを用いればよいので、装置の小型化、装置の組み付け工数や部品点数の削減、装置の軽量化、コスト削減などが可能であり、さらに配管継手部分が少なくなるので継手部分からのガス漏れの可能性も低くなる。特定成分濃縮室と特定成分希釈室とが、上流側の室において分離膜を透過したガス又は透過しなかったガスのうちいずれか一方のみが流動可能に連通されていれば、分離後のガスが混合されることはなく、複数の分離膜を１つのモジュールに一体化しても、確実な複数段階の分離が可能である。排気ポートが、分離精製されたガスがそれぞれ別個に排気されるように、分離精製されるガスの種類に応じた数だけ設けられていれば、分離後の各ガスを所望される供給先へ確実に供給させることが出来るので、当該分離膜モジュールを備えた処理装置の設計自由度が高くなる。

特定成分濃縮室と特定成分希釈室とを区画する区画壁を分離膜と平行に設けて、それぞれの室に濃縮膜や希釈膜を配しておけば、機能の異なる複数の分離膜を、それぞれの分離膜の機能を損なうことなく１つのモジュールとして確実に一体化できる。

内径の大きなケースの内部に内径の小さなケースを配して、径方向に複数の空間が積層された構造としておけば、各ケースの内部空間を広く取ることができ、空間的自由度も向上する。また、このような構成としていれば、分離膜として中空糸膜と平膜との双方を使用可能なので、汎用性が高い。

また、分離膜を中空糸膜として、特定成分濃縮室と特定成分希釈室とを区画する区画壁を分離膜と交差する方向に設けたうえで、特定成分濃縮室と特定成分希釈室とが、中空糸膜の空洞を通して連通される構成としても、機能の異なる複数の分離膜を、それぞれの分離膜の機能を損なうことなく１つのモジュールとして確実に一体化できる。このとき、１本の支持体（中空糸）に対して、濃縮機能層と希釈機能層とを場所に応じて積層していれば、例えば中空ケースを内外二重構造にする場合などと比べてさらに小型化が可能となる。

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明するが、これに限られず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の分離膜モジュールは、空気から酸素と窒素を分離、プラットフォーミング法のオフガスからの水素の分離回収、アンモニア合成時の水素の分離回収、火力発電やゴミ焼却の排ガスからの二酸化炭素の回収及び窒素酸化物や硫黄酸化物の除去、油田のオフガスからの二酸化炭素の分離回収、メタンを主成分とする天然ガスからの硫化水素や二酸化炭素などの酸性ガスの除去やヘリウムの分離回収、精密機械用やオゾン発生機用の空気除湿、有機溶剤からの脱水、及びガソリン燃料から発生した蒸発燃料含有ガスからの蒸発燃料の分離回収などのガス処理装置に適用できる。以下には、蒸発燃料含有ガスから蒸発燃料を分離回収する蒸発燃料処理装置へ適用した場合を例に挙げて説明する。

当該蒸発燃料処理装置は、キャニスタに吸着された蒸発燃料（ベーパ）を、エンジン駆動時の吸気管負圧を利用して脱離（パージ）させる方法とは異なり、ポンプによってパージさせて分離膜に加圧供給し、当該分離膜によって分離された蒸発燃料を高濃度で回収するパージレスエバポシステムとして構成されており、アイドリング停止システム、ハイブリッドシステム、又は直噴式エンジンなどを採用した車両に搭載される。

（実施例１）
図１に本発明の実施例１に係る蒸発燃料処理装置の概略構成図を示し、図２に図１のA−A線断面図を示す。図１に示されるように、本実施例１の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１から発生する蒸発燃料を吸着捕集するキャニスタ２と、キャニスタ２から脱離された蒸発燃料を含む蒸発燃料含有ガスを、蒸発燃料を高濃度で含む高濃度ガスと蒸発燃料を低濃度で含む低濃度ガスとに分離する分離膜を備える分離膜モジュールと、キャニスタ２から分離膜モジュールへ蒸発燃料含有ガスを圧送するポンプ３とを有する。分離膜としては、膜に対する蒸発燃料の透過係数が高く膜を透過することで、膜の透過側において蒸発燃料を高濃度にする（濃縮する）蒸発燃料濃縮膜（以下、単に濃縮膜と称す）と、膜に対する蒸発燃料の透過係数が低く膜を透過しないことで、膜の非透過側において特定成分を高濃度にする蒸発燃料希釈膜（以下、単に希釈膜と称す）の２種類が使用されている。なお、蒸発燃料濃縮膜が本発明の特定成分濃縮膜に相当し、蒸発燃料希釈膜が本発明の特定成分希釈膜に相当し、ポンプ３が本発明の圧送手段に相当する。また、濃縮膜及び希釈膜とは、分離膜の透過側からみた基準である。キャニスタ２内には、当該キャニスタ２の内部空間を２つに区画する区画壁２ａが一体形成されている。

本実施例１では、第１・第２の濃縮膜２０・２１と１つの希釈膜３０とを直列に配し、三段階で蒸発燃料含有ガスを分離する構成となっている。最上流（キャニスタ２側）には第１の濃縮膜２０を有する第１の分離膜モジュール２５が設けられ、その下流に第２の濃縮膜２１と希釈膜３０とが一体化された第２の分離膜モジュール３１が設けられている。燃料タンク１とキャニスタ２とは、エバポライン１０を介して連通されている。キャニスタ２と第１の分離膜モジュール２５の非透過室（低濃度ガス室）２６とは、パージライン１１を介して連通されている。パージライン１１上に、ポンプ３が配されている。第１の分離膜モジュール２５の透過室（濃縮ガス室）２７と燃料タンク１とは、回収ライン１２を介して連通されている。第１の分離膜モジュール２５の非透過室２６と第２の分離膜モジュール３１の給気ポート３２とが直列に連通される。第２の分離膜モジュール３１には、第１〜第３の３つの排気ポート３３・３４・３５が設けられている。第１及び第２の排気ポート３３・３４には、パージライン１１におけるポンプ３の上流に至る第１・第２の循環ライン１３・１４が連接されている。第３の排気ポート３５には、キャニスタ２へ至る返流ライン１５が連接されている。キャニスタ２には、その先端が大気に連通する大気ライン１６も連接されている。また、第２の循環ライン１４上に系内を一定圧力に保持する調圧弁４が設けられている。

キャニスタ２内には、燃料タンク１内で発生した蒸発燃料が吸着捕集され、燃料成分より分子径の小さい空気は吸着されずに透過する多孔体からなる吸着材が内蔵されている。本実施例１では、吸着材として活性炭を使用した。キャニスタ２内には、当該キャニスタ２内を加熱する，ピエゾ素子などの加熱素子デバイスにより構成されたヒータを設けておくことも好ましい。ポンプ３は電動式であり、キャニスタ２内に吸着された蒸発燃料を脱離させ、当該脱離された蒸発燃料と空気とを含む蒸発燃料含有ガスを、第１の分離膜モジュール２５側へ圧送する。なお、ポンプ３は、図示していない電子制御装置（ＥＣＵ）によって制御されている。ＥＣＵは、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などを有する。ＲＯＭに所定の制御プログラムが予め記憶されており、ＣＰＵが、制御プログラムに基づいてポンプ３などを所定のタイミングで制御操作する。また、燃料タンク１と連通された第１の分離膜モジュール２５の透過室２７内には、濃縮膜２０を透過した濃縮ガスを冷却液化するため、ペルチェ素子等の冷却素子デバイスからなるクーラを内設することも好ましい。

濃縮膜２０・２１は、膜に対する燃料成分の透過係数が高く、燃料成分以外の空気成分の透過係数が低い素材が使用された炭化水素分離膜である。蒸発燃料含有ガスが濃縮膜２０・２１に供給されることで、燃料成分が優先的に透過し、空気成分は透過し難い。これにより、濃縮膜２０・２１の透過側には、供給された蒸発燃料含有ガスよりも高濃度で蒸発燃料を含む高濃度ガス（濃縮ガス）が精製分離され、非透過側には供給された蒸発燃料含有ガスよりも低濃度で蒸発燃料を含む低濃度ガスが残存分離される。濃縮膜２０・２１は、燃料成分の溶解拡散係数が高く、溶解、拡散、脱溶解により燃料成分を優先的に透過させる、非多孔質な高分子膜からなる薄膜と、該薄膜を支持する多孔質支持体とを有する。ポリエステル等の不織布が積層された三層構造からなることもある。薄膜が濃縮膜２０・２１の主体的分離機能を果たす機能層となる。機能層としては、代表的には炭化水素に対して高い選択性及び透過性を有する、架橋されて３次元不溶化されたシリコーン系高分子材料が用いられる。機能層の膜厚は、０．５〜３μｍ程度とすればよい。一方、多孔質支持体には高い耐溶剤性が要求され、例えばポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、又はポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）などの合成樹脂のほか、セラミックも使用できる。濃縮膜２０・２１としては、平板状、中空糸状、ハニカム状、渦巻状等の形態を呈するものを使用できる。本実施例１では、第１の濃縮膜２０を、平板状支持体の片面に機能層を積層した平膜とした。一方、第２の濃縮膜２１は、図２に示されるように、多孔質な中空糸状支持体２１ａの外面に機能層２１ｂを積層した中空糸膜とされている。

希釈膜３０は、膜に対する燃料成分の透過係数が低く、燃料成分以外の空気成分の透過係数が高い素材が使用された空気（主に窒素）分離膜であり、蒸発燃料含有ガスが希釈膜３０に供給されることで空気成分が優先的に透過し、燃料成分は透過し難い。これにより、希釈膜３０の透過側には、供給された蒸発燃料含有ガスよりも低濃度で蒸発燃料を含む（高濃度で空気成分を含む）低濃度ガス（希釈ガス）が精製分離され、非透過側には、供給された蒸発燃料含有ガスよりも高濃度で蒸発燃料を含む高濃度ガスが残存分離される。希釈膜３０は、空気成分を優先的に選択透過させる非多孔質な高分子膜からなる薄膜と、該薄膜を支持する多孔質支持体とによって構成させる。ポリエステル等の不織布が積層された三層構造からなることもある。薄膜が希釈膜３０の主体的分離機能を果たす機能層となる。機能層には、空気成分に対して選択性及び透過性を有する、フッ素系の高分子材料を使用できる。多孔質支持体は濃縮膜２０等と同じでよい。または、希釈膜３０として、分子篩作用を有するゼオライト等の多孔質膜を使用することもできる。分子篩作用を有する多孔質膜とした場合、分子径の大きい炭化水素からなる蒸発燃料は多孔質膜を透過し難いが、分子径が小さい空気成分は多孔質膜の細孔を容易に透過できることで、空気と蒸発燃料とが分離される。希釈膜３０も、平板状、中空糸状、ハニカム状、渦巻状等にすることができる。本実施例１では、図２に示されるように、多孔質な中空糸状支持体３０ａの外面に機能層３０ｂを積層した中空糸膜を使用している。

次に、濃縮膜２１と希釈膜３０とが１つのモジュールとして一体化された第２の分離膜モジュール３１の構成について詳しく説明する。図１及び図２に示されるように、分離膜モジュール３１は、ガス透過性の無い中空ケース内に、蒸発燃料濃縮室３８と蒸発燃料希釈室３９とが直列に設けられている。中空ケースは、円筒形の外ケース４０の径方向略中央部に、外ケース４０よりも小径な円筒形の内ケース４１が配された内外二重構造となっている。外ケース４０内（内ケース４１の外側）が、複数の濃縮膜２１を配した濃縮室３８となっており、内ケース４１内が、複数の希釈膜３０を配した希釈室３９となっている。中空糸膜からなる濃縮膜２１及び希釈膜３０の両端は、それぞれ外ケース４０及び内ケース４１の左右両壁近傍まで延びている。なお、単位時間当たりの分離能力（透過ガス流量）は劣るが、濃縮膜２１や希釈膜３０は、１本だけ配設するようにしてもよい。分離効率の面からは、外ケース４０や内ケース４１の内部空間をほぼ埋め尽くすように、濃縮膜２１や希釈膜３０はできるだけ多数設けることが好ましい。内ケース４１の周壁が、濃縮室３８と希釈室３９とを区画する区画壁となり、当該区画壁は濃縮膜２１及び希釈膜３０と平行になる。

濃縮膜２１の一端側は仕切板４２に貫通させて支持されており、濃縮膜２１の他端側は仕切板４３に貫通させて支持されている。希釈膜３０の一端側は仕切板４４に貫通されて支持されており、希釈膜３０の他端側は仕切板４３に貫通させて支持されている。仕切板４２〜４４はガス透過性を有さず、濃縮室３８や希釈室３９の左右側方を区画する。分離膜モジュール３１は、いわゆる内圧透過式のモジュールであり、仕切板４２〜４４の内外は、濃縮膜２１や希釈膜３０の内部空洞を通してのみガスが流動可能となっている。濃縮膜２１の一端側が挿通された仕切板４２の外側が分離膜モジュール３１の給気室４５となり、濃縮膜２１及び希釈膜３０の他端側が挿通された仕切板４３の外側が、濃縮室３８と希釈室３９とを直列に繋ぐ連通室４６となる。濃縮室３８及び希釈室３９は、分離膜モジュール３１の透過室ということもできる。希釈膜３０の一端側が挿通された仕切板４４の外側が、分離膜モジュール３１の非透過室４７となる。分離膜モジュール３１の給気ポート３２は、給気室４５に臨むように外ケース４０の一端壁に設けられている。分離膜モジュール３１の第１の排気ポート３３は、濃縮室３８に臨むように外ケース４０の周壁に設けられている。分離膜モジュール３１の第２の排気ポート３４は、非透過室４７に臨むように内ケース４１の一端壁に設けられている。分離膜モジュール３１の第３の排気ポート３５は希釈室３９に臨むように設けられており、返流ライン１５は外ケース４０の他端壁及び仕切板４３を貫通して内ケース４１の内部にまで延びている。このような構成となっていることで、濃縮室３８と希釈室３９とは、上流側の濃縮室３８において濃縮膜２１を透過した濃縮ガスのみが希釈室３９へ流動可能となっている。排気ポートは、濃縮室３８や希釈室３９において分離されたガスがそれぞれ別個に排気されるように、分離精製されるガスの種類に応じた数だけ設けられている。

次に、蒸発燃料処理装置の作用について説明する。燃料タンク１から蒸発燃料が発生すると、当該蒸発燃料はエバポライン１０を通してキャニスタ２内に吸着捕集され、余分な空気成分はキャニスタ２を通って大気ライン１６から排出される。そして、イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）やスタータなどの内燃機関始動用のスイッチを入れると、ポンプ３が駆動されて、キャニスタ２から第１の分離膜モジュール２５側へ至る気流が発生する。すると、大気ライン１６から空気（外気）が導入されることでキャニスタ２内に吸着された蒸発燃料が脱離（パージ）される。キャニスタ２からパージされた蒸発燃料は、大気ライン１６から吸入された空気成分と共に蒸発燃料含有ガスとして、ポンプ３によってパージライン１１を通して第１の分離膜モジュール２５の非透過室２６へ圧送供給される。すると、第１の濃縮膜２０によって蒸発燃料含有ガス中から燃料成分が優先的に透過分離されて、透過室２７内には蒸発燃料を高濃度で含有する濃縮ガスが精製される。濃縮ガスは、回収ライン１２を通して燃料タンク１へ回収される。

一方、第１の分離膜モジュール２５の非透過室２６内には、第１の濃縮膜２０で分離されなかった空気と、第１の濃縮膜２０で分離されずに残った蒸発燃料とが混在する中濃度ガスＧ₁が残る。この中濃度ガスＧ₁は、さらにポンプ３によって第２の分離膜モジュール３１へ供給されていく。第２の分離膜モジュール３１は内圧分離方式であり、給気ポート３２から給気室４５内へ給気された中濃度ガスＧ₁は、各第２の濃縮膜２１の空洞内部を流動していく。すると、第２の濃縮膜２１によって中濃度ガスＧ₁中から燃料成分Ｐ₁が優先的に透過分離され、濃縮室３８内には供給された中濃度ガスＧ₁よりも蒸発燃料濃度が高められた二次濃縮ガスＧ₂が精製される。当該二次濃縮ガスＧ₂は、第１の排気ポート３３から第１の循環ライン１３を通してポンプ３の上流に還流され、再度第１の分離膜モジュール２５へ供給される。

第２の濃縮膜２１の空洞内には、当該濃縮膜２１で分離されなかった空気と、濃縮膜２１で分離されずに残った僅かな蒸発燃料とが混在する低濃度ガスＧ₃が残存し、連通室４６へそのまま流動していく。連通室４６へ至った低濃度ガスＧ₃は、次いで内ケース４１内に配された各希釈膜３０の空洞内部を流動していく。すると、希釈膜３０によって低濃度ガスＧ₃中から空気成分Ｐ₂が優先的に透過分離され、希釈室３９内には供給された低濃度ガスＧ₃よりも蒸発燃料成分が低い希釈ガス（空気濃縮ガス）Ｇ₄が精製される。希釈ガスＧ₄は、第３の排気ポート３５から返流ライン１５を通してキャニスタ２へ返流される。希釈ガスＧ₄は希釈膜３０を透して分離されたガスなので、当該希釈ガスＧ₄中の蒸発燃料濃度は確実に低下している。したがって、希釈ガスＧ₄がキャニスタ２へ返流されてパージ用ガスとして使用されても、キャニスタ２からの蒸発燃料脱離効率が低下することを的確に避けられる。希釈膜３０の空洞内部には、希釈膜３０を透過しなかった蒸発燃料を含む三次濃縮ガスＧ₅が残存し、そのまま第２の分離膜モジュール３１の非透過室４７へ流動していく。当該三次濃縮ガスＧ₅は、第２の排気ポート３４から循環ライン１４を通してポンプ３の上流に還流される。ポンプ３の上流へ還流された三次濃縮ガスＧ₅のその後は、二次濃縮ガスＧ₂と同様である。

（実施例２）
図３に本発明の実施例２に係る蒸発燃料処理装置の概略構成図を示し、図４に図３のＡ−Ａ線断面図を示す。実施例１では複数の分離膜を一体化した分離膜モジュール３１を内圧分離方式としたが、当該複数の分離膜を一体化した分離膜モジュールは外圧分離方式とすることもできる。すなわち、実施例２は実施例１の変形例であって、第２の分離膜モジュールの構成が異なる。したがって、以下には、実施例１と異なる第２の分離膜モジュール５０の構成を中心に説明する。

図３及び図４に示されるように、分離膜モジュール５０の中空ケースは、円筒形の外ケース５１の径方向略中央部に、外ケース５１よりも小径な円筒形の内ケース５２が配された内外二重構造となっている。外ケース５１内（内ケース５２の外側）が、複数の濃縮膜２１を配した濃縮室３８となっており、内ケース５２内が、複数の希釈膜３０を配した希釈室３９となっている。なお、実際には実施例１とは反対に、濃縮室３８に低濃度ガスが精製され、希釈室３９に濃縮ガスが精製される。中空糸膜からなる濃縮膜２１及び希釈膜３０の両端は、それぞれ外ケース５１及び内ケース５２の左右両壁近傍まで延びている。内ケース５２の周壁が、濃縮室３８と希釈室３９とを区画する区画壁となり、当該区画壁は濃縮膜２１及び希釈膜３０と平行になる。濃縮膜２１の一端側は外ケース５１の一端壁に接合されており、濃縮膜２１の他端側は仕切板５３に貫通させて支持されている。希釈膜３０の一端側は仕切板５４に貫通されて支持されており、希釈膜３０の他端側は仕切板５５に貫通させて支持されている。仕切板５３〜５５はガス透過性を有さず、濃縮室３８や希釈室３９の左右側方を区画する。仕切板５３〜５５の内外は、濃縮膜２１や希釈膜３０の内部空洞を通してのみガスが流動可能となっている。内ケース５２の周壁には、濃縮室３８と希釈室３９とを直列に繋ぐ連通孔５６が貫通状に穿設されている。濃縮室３８及び希釈室３９は、分離膜モジュール３１の非透過室ということもできる。濃縮膜２１の他端側を支持する仕切板５３の外側、及び仕切板５４・５５の外側は透過室となる。分離膜モジュール５０の給気ポート３２は、濃縮室３８に臨むように外ケース５１の一端壁に設けられている。分離膜モジュール５０の第１の排気ポート３３は、濃縮膜２１の他端に臨むように外ケース４０の他端壁に設けられている。分離膜モジュール５０の第２の排気ポート３４は、希釈室３９に臨むように内ケース５２の他端壁に設けられている。分離膜モジュール５０の第３の排気ポート３５は、希釈膜３０の一端に望むように内ケース５２の一端壁に設けられている。このような構成となっていることで、濃縮室３８と希釈室３９とは、上流側の濃縮室３８において濃縮膜２１を透過しなかった濃縮ガスのみが希釈室３９へ流動可能となっている。排気ポートは、濃縮室３８や希釈室３９において分離されたガスがそれぞれ別個に排気されるように、分離精製されるガスの種類に応じた数だけ設けられている。

次に、蒸発燃料処理装置の作用について説明する。実施例１と同様の作用によって第１の分離膜モジュール２５の非透過室２６内に残った中濃度ガスＧ₁は、給気ポート３２から第２の分離膜モジュール５０の濃縮室３８内へ給気される。すると、第２の濃縮膜２１によって中濃度ガスＧ₁中から燃料成分Ｐ₁が優先的に透過分離され、濃縮膜２１の空洞内には供給された中濃度ガスＧ₁よりも蒸発燃料濃度が高められた二次濃縮ガスＧ₂が精製される。当該二次濃縮ガスＧ₂は、濃縮膜２１の他端へ抜けて第１の排気ポート３３から第１の循環ライン１３を通してポンプ３の上流に還流され、再度第１の分離膜モジュール２５へ供給される。濃縮室３８内には、濃縮膜２１で分離されなかった空気と、濃縮膜２１で分離されずに残った僅かな蒸発燃料とが混在する低濃度ガスＧ₃が残存し、連通孔５６を介して内ケース５２の希釈室３９へ流動していく。すると、希釈膜３０によって低濃度ガスＧ₃中から空気成分Ｐ₂が優先的に透過分離され、希釈膜３０の空洞内には供給された低濃度ガスＧ₃よりも蒸発燃料成分が低い希釈ガス（空気濃縮ガス）Ｇ₅が精製される。希釈ガスＧ₅は、希釈膜３０の一端へ抜けて、第３の排気ポート３５から返流ライン１５を通してキャニスタ２へ返流される。希釈室３９には、希釈膜３０を透過しなかった蒸発燃料を含む三次濃縮ガスＧ₄が残存し、仕切板５５を抜けて第２の排気ポート３４から循環ライン１４を通してポンプ３の上流に還流される。その他は実施例１と同様なので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。

（実施例３）
図５に、本発明の実施例３に係る蒸発燃料処理装置の概略構成図を示す。実施例３も、分離膜モジュールの構成が実施例１や実施例２と異なる。すなわち、実施例３の分離膜モジュール６０では、１つの中空ケース６１しか使用しておらず、１つの中空糸膜２３が濃縮機能と希釈機能の双方を有する点に特徴を有する。なお、実施例３では、実施例１や実施例２のような第１の分離膜モジュール２５を廃された構成となっており、キャニスタ２からの蒸発燃料含有ガスＧ₀が、直接本発明の分離膜モジュール６０へ供給されるようになっている。

図５に示されるように、分離膜モジュール６０は、ガス透過性を有しない中空ケース６１の内部に、複数本の中空糸膜２３が、中空ケース６１の左右両端近傍に亘って配されている。各中空糸膜２３は、ガス透過性を有しない仕切板６２〜６５に挿通された状態で支持されている。これにより、中空ケース６１内は、仕切板６２〜６５によって中空糸膜２３の長手方向に沿って複数の部屋に区画されており、各部屋は中空糸膜２３の空洞を通して連通されていることになる。仕切板６２〜６５が、本発明の区画壁に相当し、区画壁６２〜６５は各中空糸膜２３と交差するように設けられている。各中空糸膜２３は、１本の中空糸状多孔質支持体２３ａに対して、膜を透過することで蒸発燃料を高濃度にする濃縮機能層２３ｂと、膜を透過しないことで蒸発燃料を高濃度にする希釈機能層２３ｃとが、仕切板６４を挟んで長手方向に区分けされた状態で、それぞれ支持体２３ａの外面に積層されている。これにより、上流側（給気ポート７０側）から仕切板６２と仕切板６３との間が一次濃縮室６６となり、仕切板６３と仕切板６４との間が二次濃縮室６７となり、仕切板６４と仕切板６５との間が希釈室６８となる。

給気ポート７０は、各中空糸膜２３の始端に臨むように中空ケース６１の一端壁に設けられている。第１の排気ポート７１は、第１の濃縮室６６に望む中空ケース６１の周壁に設けられている。なお、実施例３では、実施例１や実施例２のような第１の分離膜モジュール２５を廃していることで、分離膜モジュール６０の給気ポートにパージライン１１が連接され、第１の排気ポート７１に回収ライン１２が連接されている。第２の排気ポート７２は、第２の濃縮室６７に望む中空ケース６１の周壁に設けられており、当該第２の排気ポート７２に第１の循環ライン１３が連接されている。第３の排気ポート７３は、希釈室６８に望む中空ケース６１の周壁に設けられており、当該第３の排気ポート７３に第２の循環ライン１４が連接されている。第４の排気ポート７４は、各中空糸膜２３の終端に臨むように、中空ケース６１の他端壁に設けられており、当該第４の排気ポート７４に返流ライン１５が連接されている。

次に、蒸発燃料処理装置の作用について説明する。ポンプ３によってキャニスタ２から脱離された蒸発燃料を含む供給される蒸発燃料含有ガスＧ₀は、直接分離膜モジュール６０へ供給される。実施例３の分離膜モジュール６０は内圧分離方式であり、給気ポート７０から給気された蒸発燃料含有ガスＧ₀は、各中空糸膜２３の空洞内へ流入していく。すると、分離膜モジュール６０の内部における最上流にある第１の濃縮室６６においては、中空糸膜２３の濃縮機能層２３ｂによって蒸発燃料含有ガスＧ₀中から燃料成分Ｐ₁が優先的に透過分離され、第１の濃縮室６６内には供給された蒸発燃料含有ガスＧ₀よりも蒸発燃料濃度が高められた一次濃縮ガスが精製される。当該一次濃縮ガスは、第１の排気ポート７１から回収ライン１２を通して燃料タンク１内へ回収される。一方、中空糸膜２３の空洞内部には、中空糸膜２３の濃縮機能層２３ｂで分離されなかった空気と、濃縮機能層２３ｂで分離されずに残った蒸発燃料とが混在する中濃度ガスＧ₁が残存し、そのまま中空糸膜２３の空洞を通って第２の濃縮室６７方向へ流動していく。すると、第１の濃縮室６６と同様に、第２の濃縮室６７においても、中空糸膜２３の濃縮機能層２３ｂによって中濃度ガスＧ₁中から燃料成分Ｐ₁が優先的に透過分離され、第２の濃縮室６７内には供給された中濃度ガスＧ₁よりも蒸発燃料濃度が高められた二次濃縮ガスが精製される。当該二次濃縮ガスは、第２の排気ポート７２から循環ライン１３を通してポンプ３の上流に還流される。一方、中空糸膜２３の空洞内部には、中空糸膜２３の濃縮機能層２３ｂで分離されなかった空気と、濃縮機能層２３ｂで分離されずに残った僅かな蒸発燃料とが混在する低濃度ガスＧ₃が残存し、そのまま中空糸膜２３の空洞を通って希釈室６８方向へ流動していく。すると、希釈室６８においては、中空糸膜２３の希釈機能層２３ｃによって低濃度ガスＧ₃中から空気成分Ｐ₂が優先的に透過分離され、希釈室６８内には供給された低濃度ガスＧ₃よりもさらに蒸発燃料濃度が下げられた（空気濃度が高められた）希釈ガスが精製される。当該希釈ガスは、第３の排気ポート７３から返流ライン１５を通してキャニスタ２へ返流される。一方、中空糸膜２３の空洞内部には、中空糸膜２３の希釈機能層２３ｃで分離されなかった蒸発燃料を含む三次濃縮ガスＧ₄が残存し、そのまま中空糸膜２３の他端へ抜けて第４の排気ポート７４から第２の循環ライン１４を通ってポンプ３の上流に還流される。なお、ガス分離膜による分離効率（透過ガス中の特定成分濃度）は、供給されるガス中の特定成分濃度が高いほど高くなる傾向を有する。したがって、本実施例３では、第１の濃縮室６６において分離精製された一次濃縮ガスの蒸発燃料濃度は、第２の濃縮室６７において分離精製された二次濃縮ガスの蒸発燃料濃度よりも高い。その他は実施例１や実施例２と同様なので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。

（実施例４）
図６に、本発明の実施例４に係る蒸発燃料処理装置の概略構成図を示す。実施例４は実施例３の変形例であって、内圧分離方式の実施例３に対して、実施例４では外圧分離方式となっている。

具体的には、図６に示されるように、分離膜モジュール８０は、ガス透過性を有しない中空ケース８１の内部に、複数本の中空糸膜２４が、中空ケース８１の左右両端近傍に亘って配されている。各中空糸膜２４の左右両端側は、ガス透過性を有しない仕切板８２・８３に挿通された状態で支持されている。これにより、中空ケース８１内は、仕切板８２の外側（図面左側）にある第１の透過室８４と、仕切板８２と仕切板８３との間にある非透過室８５と、仕切板８３の外側（図面右側）にある第２の透過室８６とに区画される。非透過室８５と第１・第２の透過室８４・８６とは、それぞれ中空糸膜２４の空洞を通してのみ連通されていることになる。そのうえで、中空糸膜２４の空洞内にも、仕切板８７が設けられている。各中空糸膜２４は、１本の中空糸状多孔質支持体２４ａに対して、膜を透過することで蒸発燃料を高濃度にする濃縮機能層２４ｂと、膜を透過しないことで蒸発燃料を高濃度にする希釈機能層２４ｃとが、仕切板８７を挟んで長手方向に区分けされた状態で、それぞれ支持体２４ａの外面に積層されている。これにより、中空糸膜２４の空洞内は仕切板８７によって左右２つに区画されており、濃縮機能層２４ｂが積層されている側（図面左側）が濃縮室８８となり、希釈機能層２４ｃが積層されている側（図面右側）が希釈室８９となる。仕切板８２・８３・８７が本発明の区画壁に相当し、仕切板８２・８３・８７は各中空糸膜２４と交差するように設けられている。

給気ポート９０は、非透過室８５に臨むように中空ケース８１の周壁に設けられている。第１の排気ポート９１は、第１の透過室８４に望む中空ケース８１の一端壁に設けられている。なお、実施例４でも、実施例１や実施例２のような第１の分離膜モジュール２５を廃していることで、分離膜モジュール８０の給気ポート９０にパージライン１１が連接され、第１の排気ポート９１に回収ライン１２が連接されている。第２の排気ポート９２は、第２の透過室８６に望む中空ケース８１の他端壁に設けられており、当該第２の排気ポート９２に返流ライン１５が連接されている。第３の排気ポート９３は、非透過室８５に望む中空ケース６１の周壁に設けられており、当該第３の排気ポート９３に循環ライン１３が連接されている。なお、給気ポート９０は、中空糸膜２４の濃縮機能層２４ｂが積層された側に設けられており、第３の排気ポート９３は、中空糸膜２４の希釈機能層２４ｃが積層された側に設けられている。給気ポート９０と第３の排気ポート９３とは、これとは逆の位置関係で設けることもできるが、実施例４のような位置関係で設けることが好ましい。機能層は、透過分離対象となる特定成分濃度が高いほど、分離効率（透過ガス濃度）が高い特性を有するからである。

次に、蒸発燃料処理装置の作用について説明する。ポンプ３によってキャニスタ２から脱離された蒸発燃料を含む供給される蒸発燃料含有ガスＧ₀は、直接分離膜モジュール８０へ供給される。実施例４の分離膜モジュール８０は、外圧分離方式であり、給気ポート９０から非透過室８５へ蒸発燃料含有ガスＧ₀が給気されると、各中空糸膜２４の外側から機能層２４ｂ・２４ｃを透して特性成分が優先的に空洞内へ流入していくことになる。蒸発燃料含有ガスＧ₀が給気ポート９０から給気されると、非透過室８５内において、まず蒸発燃料含有ガスＧ₀中から燃料成分Ｐ₁が各中空糸膜２４の濃縮機能層２４ｂを透して透過分離され、中空糸膜２４の空洞内における濃縮室８８内には供給された蒸発燃料含有ガスＧ₀よりも蒸発燃料濃度が高められた一次濃縮ガスＧ₆が精製される。当該一次濃縮ガスＧ₆は、そのまま中空糸膜２４の空洞内を通して第１の透過室８４へ流動し、第１の排気ポート９１から回収ライン１２を通して燃料タンク１内へ回収される。このとき、非透過室８５内には、中空糸膜２４の濃縮機能層２４ｂで分離されなかった空気と、濃縮機能層２４ｂで分離されずに残った蒸発燃料とが混在する中濃度ガスが残存している。当該中濃度ガスは非透過室８５内を第３の排気ポート９３側へ流動していき、次いで中空糸膜２４の希釈機能層２４ｃを透して中濃度ガス中から空気成分Ｐ₂が優先的に透過分離され、希釈室８９内には供給された中濃度ガスよりも蒸発燃料濃度が下げられた（空気濃度が高められた）希釈ガスＧ₅が精製される。当該希釈ガスＧ₅は、そのまま中空糸膜２４の空洞内を通して第２の透過室８６へ流動し、第２の排気ポート９２から返流ライン１５を通して燃料タンク１内へ回収される。非透過室８５内には、希釈機能層２４ｃを透過しなかった燃料成分を含む二次濃縮ガスＧ₂が残存しており、当該二次濃縮ガスＧ₂は第３の排気ポート９３から循環ライン１３を通してポンプ３の上流へ還流される。その他は実施例１〜３と同様なので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。

（その他の変形例）
実施例１及び実施例２において、濃縮膜２１を内側に、希釈膜３０を外側に設ける構成とすることもできる。また、実施例１及び実施例２では、径方向に内外二重構造としたが、これに限らず内外三層以上の空間が積層された構成とすることもできる。この場合、径方向内外に積層された複数の空間のうち、いずれか１つ以上を濃縮室３８とし、他のいずれか１つ以上を希釈室３９とする。また、中空ケースに使用される内径の大きなケースと内径の小さなケースは、内外に挿通可能な形状であれば、円筒形に限らず断面三角形や四角形などの多角形、又は楕円など種々の形状とすることができる。必ずしも外ケースと内ケースとが同一形状である必要もない。但し、円滑なガス流動が比較的容易であり、部分的にガスが滞留することを避けられる点において、円筒形が好ましい。

また、実施例１や実施例２のような形態に関して、必ずしも複数のケースを内外に挿通させる必要もない。例えば、濃縮室と希釈室とを区画する区画壁が分離膜と平行に設けられていれば、中空ケースに一体形成した１又は複数（２以上）の区画壁によって、中空ケース内を複数の部屋（室）に区切ることもできる。この場合、各部屋は上下に並設された構造となり、各部屋同士を連通する連通室も設けておく。つまり、実施例１や実施例２において使用したキャニスタ２と同様の構成とすることもできる。

実施例３や実施例４においては、本願発明の区画壁に相当する仕切板の枚数を変更することで、濃縮回数（複数回分離の数）を設計できる。この場合、濃縮機能層と希釈機能層とは２つに区分けする以外にも、濃縮機能層の間に希釈機能層を設けたり、複数の濃縮機能層及び希釈機能層を交互に区分けした状態で設けたりしてもよい。実施例３や実施例４の形態においても、中空ケースは円筒形に限られない。

これらの各変形例においても、排気ポートは、濃縮室及び希釈室において分離精製されたガスがそれぞれ別個に排気されるように、分離精製されるガスの種類に応じた数だけ適所に設けておく。このとき、各排気ポートには、分離されるガスの種類に応じて循環ラインや返流ラインを適宜連接すればよい。また、実施例１や実施例２でも、第１の分離膜モジュール２５を廃して、キャニスタ２からの蒸発燃料含有ガスが直接本願発明のような複数の分離膜が１つのモジュールに一体化された分離膜モジュールへ給気される構成としてもよい。逆に、実施例３や実施例４においても、実施例１や実施例２のような第１の分離膜によって分離された中濃度ガスが給気される構成とすることもできる。

本発明の分離膜モジュールは、蒸発燃料含有ガス中から蒸発燃料を分離回収する場合の他、先述の各種混合ガスから特性成分を分離回収する場合にも使用可能である。この場合、機能層の材料を、例えば特許文献１ないし特許文献３に記載の機能層材料のように、適宜特定成分に対する透過係数の高い材料に変更するだけでよい。

上記各実施例では、ポンプ３を各分離膜モジュールより上流のパージライン１１上に設けて、キャにスタ２から分離膜へ蒸発燃料含有ガスを加圧供給させているが、他にも、例えばポンプ３を返流ライン１５上に設けるなどして、各分離膜モジュールより下流に設けたポンプ３によってキャニスタ２から分離膜へ蒸発燃料含有ガスを減圧供給させることもできる。

蒸発燃料処理装置の作動は、ＩＧスイッチやスタータなどの内燃機関の始動用スイッチを入れるとポンプの駆動により作動することとしたが、ＩＧスイッチオフの内燃機関の停止中に作動させてもよい。

実施例１の蒸発燃料処理装置の概略構成図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 実施例２の蒸発燃料処理装置の概略構成図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 実施例３の蒸発燃料処理装置の概略構成図である。 実施例４の蒸発燃料処理装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 燃料タンク
２ キャニスタ
３ ポンプ
１０ エバポライン
１１ パージライン
１２ 回収ライン
１３・１４ 循環ライン
１５ 返流ライン
２１ 濃縮膜
２３・２４ 中空糸膜
２３ｂ・２４ｂ 濃縮機能層
２３ｃ・２４ｃ 希釈機能層
３０ 希釈膜
３１・５０ 分離膜モジュール
３２ 給気ポート
３３〜３５ 排気ポート
３８ 濃縮室
３９ 希釈室
４０・５１ 外ケース
４１・５２ 内ケース
４２〜４４・５３〜５５ 仕切板
６０・８０ 分離膜モジュール
６１・８１ 中空ケース
６２〜６５・８２・８３・８７ 仕切板
６６・８８ 濃縮室
６７・８９ 濃縮室
７０・９０ 給気ポート
７１〜７４・９１〜９３ 排気ポート
Ｇ₀ 蒸発燃料含有ガス
Ｇ₁ 中濃度ガス
Ｇ₂ 二次濃縮ガス
Ｇ₃ 低濃度ガス
Ｇ₄ 三次濃縮ガス
Ｇ₅ 希釈ガス
Ｇ₆ 一次濃縮ガス
Ｐ₁ 燃料成分
Ｐ₂ 空気成分

Claims (7)

1. 給気ポートと排気ポートとを有するガス透過性の無い中空ケース内に、特定成分含有ガスを高濃度で特定成分を含有する高濃度ガスと低濃度で特定成分を含有する低濃度ガスとに分離する分離膜が配設された分離膜モジュールであって、
   前記中空ケース内には、前記分離膜を透過することで特定成分を高濃度にする特定成分濃縮室と、前記分離膜を透過しないことで特定成分を高濃度にする特定成分希釈室とが直列に設けられており、
   前記特定成分濃縮室と特定成分希釈室とは、上流側の室において前記分離膜を透過したガス又は前記分離膜を透過しなかったガスのうち、いずれか一方のみが流動可能に連通されており、
   前記排気ポートは、前記特定成分濃縮室及び特定成分希釈室において分離精製されたガスがそれぞれ別個に排気されるように、分離精製されるガスの種類に応じた数だけ設けられていることを特徴とする、分離膜モジュール。
2. 前記特定成分濃縮室と特定成分希釈室とを区画する区画壁は、前記分離膜と平行に設けられており、
   前記特定成分濃縮室内には、膜を透過することで特定成分を高濃度にする特定成分濃縮膜が配設され、
   前記特定成分希釈室内には、膜を透過しないことで特定成分を高濃度にする特定成分希釈膜が配設されている、請求項１に記載の分離膜モジュール。
3. 前記中空ケースは、内径の大きなケースの内部に内径の小さなケースを配した、径方向に複数の空間が積層された構造となっており、
   前記径方向内外に積層された複数の空間のうち、いずれか１つ以上が前記特定成分濃縮室となっており、他のいずれか１つ以上が前記特定成分希釈室となっている、請求項２に記載の分離膜モジュール。
4. 前記分離膜が中空糸膜である、請求項２または請求項３に記載の分離膜モジュール。
5. 前記分離膜が平膜である、請求項２または請求項３に記載の分離膜モジュール。
6. 前記特定成分濃縮室と特定成分希釈室とを区画する区画壁は、前記分離膜と交差する方向に設けられており、
   前記分離膜は、多孔質な中空糸状支持体の内面又は外面に、非多孔質な高分子膜からなる機能層を積層した中空糸膜であり、
   １本の前記支持体に対して、前記特定成分濃縮室内では膜を透過することで特定成分を高濃度にする濃縮機能層を積層し、前記特定成分希釈室内では膜を透過しないことで特定成分を高濃度にする希釈機能層を積層しており、
   前記特定成分濃縮室と特定成分希釈室とは、前記中空糸膜の空洞を通して連通されている、請求項１に記載の分離膜モジュール。
7. 燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着捕集するキャニスタと、前記キャニスタから脱離された蒸発燃料を含む蒸発燃料含有ガスを、蒸発燃料を高濃度で含む高濃度ガスと蒸発燃料を低濃度で含む低濃度ガスとに分離する分離手段と、前記キャニスタから前記分離手段へ蒸発燃料含有ガスを圧送する圧送手段とを有する蒸発燃料処理装置において、
   前記分離手段として、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の分離膜モジュールが設けられていることを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
   
   

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