JP2014117651A - 加湿膜ユニット - Google Patents

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Tamio Inamura
民雄 稲村
Hiroyuki Azuma
洋幸 東
Masami Enomoto
政巳 榎本
Tomotaka Mihashi
知貴 三橋
Takayuki Takagi
貴行 高木
Shun Murasaki
瞬 村▲崎▼
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Nok Corp
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Nok Corp
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

【課題】圧力損失の低減を図るとともに、加湿効率あるいは圧力損失のチューニングの性能のバラツキを抑えることが可能な加湿装置を提供する。
【解決手段】中空糸膜モジュールケースを収容したハウジングよりなる加湿装置において、ケースを収容するハウジング内周面とケース壁面の間に、ケース長軸方向に対してケース壁面から帯状に２箇所延設されている凸状のリブ部に貫通穴が形成され、凸状リブの長軸方向側面端部が、ハウジング内周面に設けられている突起部あるいは陥没部と密着、好ましくは密着嵌装されている加湿装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、加湿膜ユニットに関する。さらに詳しくは、燃料電池などに用いられる中空糸膜を使用した加湿装置に用いられる加湿膜ユニットに関する。
現在、燃料電池などに用いられる加湿装置として、中空糸膜束をケースに挿嵌し、ケース端部でポッティング部を介して中空糸膜端部を固定せしめた中空糸膜モジュールが用いられている。これは、中空糸膜の内側にドライガス(乾燥空気；加湿対象)を、また中空糸膜の外側にウェットガス(湿潤空気)をそれぞれ通気させることにより乾燥空気が加湿されるというものである。かかる中空糸膜モジュールに用いられるケースには、ウェットガスの流路となる孔が設けられ、ケースとこれを収容するハウジング内周面との間には特許文献１の図４に示されるように流量調節手段として凸状のリブ部が設けられている。
かかる装置において、圧力損失の低減を図る手段としては、リブ部の高さを調整してリブ部頂上部とハウジング内壁面との間に隙間を設けることが考えられ、かかる隙間部分の断面積を変更することによって加湿効率あるいは圧力損失のチューニングを行うことが可能となる。
ここで、例えば燃料電池自動車は今後の普及が望まれており、その部品も含め量産性の向上やコスト低減が課題となっており、そのためにはモジュールケースの樹脂成形化あるいは後加工等の排除が求められているが、上記構成よりなる加湿装置に樹脂成形品の一般公差を適用すると、上記隙間部分の断面積に影響する寸法が大きくなってしまうため、隙間部分の断面積のバラツキが大きくなってしまい、その結果加湿効率あるいは圧力損失のチューニングの性能がバラつくこととなってしまう可能性がある。
特開２０１０−７１６１８号公報
本発明の目的は、圧力損失の低減を図るとともに、加湿効率あるいは圧力損失のチューニングの性能のバラツキを抑えることが可能な加湿装置を提供することにある。
かかる本発明の目的は、中空糸膜モジュールケースを収容したハウジングよりなる加湿装置において、ケースを収容するハウジング内周面とケース壁面の間に、ケース長軸方向に対してケース壁面から帯状に２箇所延設されている凸状のリブ部に貫通穴が形成され、凸状リブの長軸方向側面端部が、ハウジング内周面に設けられている突起部あるいは陥没部と密着、好ましくは密着嵌装されている加湿装置によって達成される。
本発明に係る加湿装置は、中空糸膜モジュールケースを収容したハウジングよりなる加湿装置において、ケースを収容するハウジング内周面とケース壁面の間に、ケース長軸方向に対してケース壁面から帯状に２箇所延設されている凸状のリブ部に形成された貫通穴により、圧力損失の低減を行うことが可能であり、さらに凸状リブの長軸方向側面端部が、ハウジング内周面に設けられている突起部あるいは陥没部と密着、好ましくは密着嵌装されているので、加湿効率あるいは圧力損失のチューニングの性能のバラツキを抑えることを可能とするといったすぐれた効果を奏する。
本発明に係る加湿装置の一態様を示す図であり、下半分を長軸方向中心線断面図として示した正面図である 図１記載の加湿装置のA-A′線端面を示した図である 図１記載の加湿装置のA-A′線における、ハウジングとケース壁面の間にケース壁面から帯状に延設されている凸状のリブ部周辺部分を示した正面図である 図１記載の加湿装置のA-A′線における凸状のリブ部周辺部分を示した断面拡大図である 図４とは異なる態様の凸状のリブ部周辺部分を示した断面拡大図である 図４とは異なる他の態様の凸状のリブ部周辺部分を示した断面拡大図である 図４〜６とは異なり、ハウジング内周面部分に突起部あるいは陥没部が設けられていない態様のリブ部周辺部分を示した断面拡大図である
本発明に係る加湿装置は、中空糸膜モジュールケースを収容したハウジングよりなる加湿装置であって、ケースを収容するハウジング内周面とケース壁面の間に、ケース長軸方向に対してケース壁面から帯状に２箇所延設されている凸状のリブ部に貫通穴が形成され、凸状リブの長軸方向側面端部がハウジング内周面に設けられている突起部あるいは陥没部と密着、好ましくは密着嵌装されている。
以下、図面を参照しながら本発明に係る加湿装置の具体的態様を詳細に説明する。なお、次に述べる具体的態様はあくまで本発明の一態様を例示しているに過ぎず、本発明は次の各態様に限定されるものではない。
図１は、本発明に係る加湿装置の一態様を示しており、下半分を長軸方向中心線断面図として示した正面図である。かかる加湿装置１は中空糸膜束(図示せず)を格納した中空糸膜モジュールケース３がOリング９、９’を介してハウジング２に収容されている。かかる装置では、湿潤気体を湿潤気体流入口１０から装置内に導入し、湿潤気体流入口１０とは装置反対面に設けられた湿潤気体流出口(図示せず)から流出させるとともに、加湿対象となる乾燥気体を乾燥気体導入口１１から乾燥気体排出口１２へ中空糸膜内を通過させることにより乾燥気体の加湿が行われる。図２にも示されるように中空糸膜モジュールケース３の外周面には、湿潤気体の流入量調節手段として、ハウジング２内周面との隙間に中空糸膜モジュール用ケース３の長軸方向にケース壁面から帯状の凸状リブ４が２箇所延設されている。かかる凸状リブ４の存在により、湿潤気体が中空糸膜モジュール用ケース３に設けられている孔８より中空糸膜モジュール内部に効率よく導入される。かかる装置では、湿潤気体と乾燥気体は互いに直行するように供給される、いわゆるクロスフロー方式で導入されることとなる。
図３に示されるように、凸状リブ４には、湿潤気体の圧力損失を低減することを目的として湿潤気体流入側から湿潤気体流出方向に貫通穴７が設けられている。この貫通穴７の大きさを変更することで、加湿効率あるいは圧力損失のチューニングを行うことができる。
凸状リブ４が位置するハウジング２内周面部分には、図４に示されるような突起部５、５’あるいは図５に示されるような陥没部６が設けられており、凸状リブ４の長軸方向側面端部はハウジング２内周面部分に設けられた突起部５、５’あるいは陥没部６と密着嵌装されている。また、図６に示されるように、突起部５と凸状リブ４の長軸方向側面端部が密着されている態様もとり得るが、好ましくは図４〜５に示されるように、凸状リブ４の長軸方向側面端部がハウジング２内周面部分に設けられた突起部５、５’あるいは陥没部６と密着嵌装されているものが用いられる。かかる構成とすることにより、図７で示したハウジング２内周面部分に突起部あるいは陥没部が設けられていない構成と比べて、樹脂成形品の一般公差を適用した場合にも、貫通穴７および凸状リブ４と突起部５、５’または陥没部６の隙間を合わせた断面積が、図７で示した隙間部分の断面積と比べてそのバラツキを小さくすることができることから、ひいては加湿効率あるいは圧力損失のチューニングの性能のバラツキを抑えることができるとともに、ハウジング２内周面と凸状リブ４との密着性を担保することが可能となるといった効果を奏する。
１ 加湿装置
２ ハウジング
３ 中空糸膜モジュール用ケース
４ 凸状リブ
５、５’ 突起部
６ 陥没部
７ 貫通穴
８ 孔
９、９’ Oリング
１０ 湿潤気体流入口
１１ 乾燥気体導入口
１２ 乾燥気体排出口

Claims (3)

  1. 中空糸膜モジュールケースを収容したハウジングよりなる加湿装置において、
    ケースを収容するハウジング内周面とケース壁面の間に、ケース長軸方向に対してケース壁面から帯状に２箇所延設されている凸状のリブ部に貫通穴が形成され、凸状リブの長軸方向側面端部が、ハウジング内周面に設けられている突起部あるいは陥没部と密着していることを特徴とする加湿装置。
  2. 凸状リブの長軸方向側面端部が、ハウジング内周面に設けられている突起部あるいは陥没部と密着嵌装されている請求項１記載の加湿装置。
  3. 燃料電池の加湿装置として用いられる請求項１または２記載の加湿装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018505053A (ja) * 2015-02-12 2018-02-22 コーロン インダストリーズ インク 中空糸膜バンドル及びその製造方法
WO2022265298A1 (ko) * 2021-06-16 2022-12-22 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지 막가습기
WO2022265295A1 (ko) * 2021-06-16 2022-12-22 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지 막가습기

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WO2022265298A1 (ko) * 2021-06-16 2022-12-22 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지 막가습기
WO2022265295A1 (ko) * 2021-06-16 2022-12-22 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지 막가습기

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