JPWO2013137313A1 - 加湿器 - Google Patents
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Abstract
中空糸膜の内側に第1ガスを流すと共に外側に第2ガスを流し、第1ガスと第2ガスとの間で水分交換を行う加湿器であって、中空糸膜を複数本束ねた中空糸膜束と、中空糸膜束を内部に収容する収納ケースと、第1ガスの導入口及び排出口と、第2ガスの導入口及び排出口と、を有し、収納ケースを内部に収容する筐体と、を備え、中空糸膜束が、その中空糸膜束の内部を軸方向に貫通するとともに、流路断面積が前記中空糸膜の内側の流路断面積よりも大きい第1ガスバイパス通路を備える。
Description
本発明は加湿器に関する。
JP2010−71618Aには、従来の加湿器として、中空糸膜の内側に第1ガスを流すと共に外側に第2ガスを流し、第1ガスと第2ガスとの間で水分交換を行うものが開示されている。
しかしながら、前述した従来の加湿器は、加湿器を通過する第1ガスの圧力損失が大きいという問題点があった。
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、加湿器の圧力損失を小さくすることを目的とする。
本発明のある態様によれば、中空糸膜の内側に第1ガスを流すと共に外側に第2ガスを流し、第1ガスと第2ガスとの間で水分交換を行う加湿器が、中空糸膜を複数本束ねた中空糸膜束と、中空糸膜束を内部に収容する収納ケースと、第1ガスの導入口及び排出口と第2ガスの導入口及び排出口とを有し、収納ケースを内部に収容する筐体と、を備える。そして、中空糸膜束が、その中空糸膜束の内部を軸方向に貫通するとともに、流路断面積が中空糸膜の内側の流路断面積よりも大きい第1ガスバイパス通路を備える。
本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
燃料電池は電解質膜をアノード電極(燃料極)とカソード電極(酸化剤極)とで挟み、アノード電極に水素を含有するアノードガス(燃料ガス)、カソード電極に酸素を含有するカソードガス(酸化剤ガス)を供給することによって発電する。アノード電極及びカソード電極の両電極において進行する電極反応は以下の通りである。
アノード電極 : 2H2 →4H+ +4e- …(1)
カソード電極 : 4H+ +4e- +O2 →2H2O …(2)
カソード電極 : 4H+ +4e- +O2 →2H2O …(2)
この(1)及び(2)の電極反応によって燃料電池は1ボルト程度の起電力を生じる。
このような燃料電池を自動車用動力源として使用する場合には、要求される電力が大きいため、数百枚の燃料電池を積層した燃料電池スタックとして使用する。そして、燃料電池スタックにアノードガス及びカソードガスを供給する燃料電池システムを構成して、車両駆動用の電力を取り出す。
図1は、本発明の一実施形態による燃料電池システム1の概略構成図である。
燃料電池システム1は、燃料電池スタック2と、カソードガス給排装置3と、を備える。
燃料電池スタック2は、複数枚の燃料電池を積層したものであり、アノードガス及びカソードガスの供給を受けて発電し、車両の駆動に必要な電力(例えばモータを駆動するために必要な電力)を発電する。
燃料電池スタック2にアノードガスを供給するアノードガス給排装置及び燃料電池スタック2を冷却する冷却装置については、本発明の主要部ではないので、理解を容易にするために図示を省略した。
カソードガス給排装置3は、燃料電池スタック2にカソードガスを供給するとともに、燃料電池スタック2から排出されるカソードオフガスを外気に排出する装置である。カソードガス給排装置3は、カソードガス供給通路31と、カソードガス排出通路32と、フィルタ33と、カソードコンプレッサ34と、エアフローセンサ35と、加湿器(WRD;Water Recovery Device)4と、カソード調圧弁36と、を備える。
カソードガス供給通路31は、燃料電池スタック2に供給するカソードガスが流れる通路である。以下の説明において特に区別する必要があるときは、カソードガス供給通路31のうち、一端がフィルタ33に接続され、他端が加湿器4のカソードガス導入孔412aに接続される通路を「カソードガス供給通路31a」という。また、カソード供給通路31のうち、一端が加湿器4のカソードガス排出孔413aに接続され、他端が燃料電池スタック2のカソードガス入口孔21に接続される通路を「カソードガス供給通路31b」という。
カソードガス排出通路32は、燃料電池スタック2から排出されるカソードオフガスが流れる通路である。カソードオフガスは、カソードガスと、電極反応によって生じた水蒸気と、の混合ガス(湿潤ガス)である。以下の説明において特に区別する必要があるときは、カソードガス排出通路32のうち、一端が燃料電池スタック2のカソードガス出口孔22に接続され、他端が加湿器4のカソードオフガス導入孔411aに接続される通路を「カソードガス排出通路32a」という。また、カソードガス排出通路32のうち、一端が加湿器4のカソードオフガス排出孔411bに接続され、他端が開口端となっている通路を「カソードガス排出通路32b」という。
フィルタ33は、カソードガス供給通路31に取り込むカソードガス中の異物を取り除く。
カソードコンプレッサ34は、カソードガス供給通路31に設けられる。カソードコンプレッサ34は、フィルタ33を介してカソードガスとしての空気(外気)をカソードガス供給通路31に取り込み、燃料電池スタック2に供給する。
エアフローセンサ35は、カソードコンプレッサ34よりも下流のカソードガス供給通路31に設けられる。エアフローセンサ35は、カソードガス供給通路31を流れるカソードガスの流量を検出する。
加湿器4は、カソードガス供給通路31及びカソードガス排出通路32のそれぞれに接続されて、カソードガス排出通路32を流れるカソードオフガス中の水分を回収し、その回収した水分でカソードガス供給通路31を流れるカソードガスを加湿する。加湿器4によって燃料電池スタック2に供給するカソードガスを加湿することで、燃料電池の電解質膜の乾燥を抑制してプロトン移動抵抗を小さくできるので、燃料電池の出力性能(発電効率)を向上させることができる。加湿器4の詳細な構成については、図2から図5を参照して後述する。
カソード調圧弁36は、加湿器4よりも下流のカソードガス排出通路32に設けられる。カソード調圧弁36は、連続的又は段階的に開度を調節することができる電磁弁である。カソード調圧弁36の開度を調節することで、燃料電池スタック2に供給されるカソードガスの圧力が所望の圧力に調節される。
次に、図2から図5を参照して、本発明の一実施形態による加湿器4の構成について説明する。
図2は、加湿器4の斜視図である。図3は、加湿器4の分解斜視図である。
加湿器4は、筐体41と、中空糸膜モジュール42と、を備える。
筐体41は、中央体411と、第1閉塞体412と、第2閉塞体413と、を備える。筐体41は、内部に中空糸膜モジュール42を収容して保護する機能と、中空糸膜モジュール42に供給するためのカソードガス及びカソードオフガスを筐体41の内部に導入する機能と、中空糸膜モジュール42に供給したカソードガス及びカソードオフガスを筐体41の外部に排出する機能と、有する。
中央体411は、両端が開口した扁平な金属製のケースであって、内部に中空糸膜モジュール42を収容する。以下の説明においては、中央体両端の開口面と直行する方向を「軸方向」という。また、中央体411の第2閉塞体側の開口面を正面とし、図中上側を上、図中下側を下、図中手前側を左、図中奥側を右として、上下左右を定義する。
中央体411の左側壁には、カソードオフガス導入孔411aが形成される。カソードオフガス導入孔411aは、第1カソードガス排出通路32に接続される。カソードオフガス導入孔411aは、燃料電池スタック2から排出されてカソードガス排出通路32aを流れてきたカソードオフガスを、中央体411の内部に導入する。
中央体411の右側壁には、カソードオフガス排出孔411bが形成される。カソードオフガス排出孔411bは、第2カソードガス排出通路32に接続される。カソードオフガス排出孔411bは、中央体411の内部に導入されて中空糸膜モジュール42によって水分が回収されたカソードオフガスを、カソードガス排出通路32bに排出する。
第1閉塞体412は、中央体411の一方の開口を閉じる金属製の蓋であって、カソードガス導入孔412aを備える。カソードガス導入孔412aは、カソードガス供給通路31aに接続される。カソードガス導入孔412aは、カソードコンプレッサ34から吐出されたカソードガスを第1閉塞体412の内部に導入する。第1閉塞体412の内部に導入したカソードガスは、中央体411の一方の開口からその内部に導入される。
第2閉塞体413は、中央体411の他方の開口を閉じる金属製の蓋であって、カソードガス排出孔413aを備える。カソードガス排出孔413aは、カソードガス供給通路31bに接続される。カソードガス排出孔413aは、中空糸膜モジュール42によって加湿されて中央体411の他方の開口から第2閉塞体413の内部に排出されたカソードガスを、カソードガス供給通路31bに排出する。カソードガス供給通路31bに排出されたカソードガスは、カソードガス供給通路31bを介して燃料電池スタック2に供給される。
中央体411と第1閉塞体412とは、Oリング43によってシールされる。中央体411と第2閉塞体413とは、Oリング44によってシールされる。
中空糸膜モジュール42は、中空糸膜束421と、収納ケース422と、を備える。中空糸膜モジュール42の各構成部品について説明する前に、まず図4を参照して中空糸膜5について説明する。
図4は、中空糸膜5について説明する図である。
図4に示すように、中空糸膜5は、水分透過性を有する中空状の膜であって、その両端面に開口すると共に、その両端面の開口同士を連通する内部流路51を備える。中空糸膜5は、内部流路51を流れる内部ガスと中空糸膜5の外周面52に接触しながら流れる外部ガスとの水蒸気分圧差に応じて、内部ガスと外部ガスとの間で水分の交換を行う。
本実施形態では、内部ガスをカソードガス、外部ガスをカソードオフガスとすることで、カソードオフガス中の水蒸気を中空糸膜5の内部流路51に透過させ、カソードガスを加湿する。
以下、再び図3を参照して中空糸膜モジュール42の各構成部品について説明する。
中空糸膜束421は、複数本の中空糸膜5を束ねた後に、中空糸膜束421両端部の各中空糸膜間の微細な空隙をポッティング材で埋めて、中空糸膜同士を接着させることで一体形成される。中空糸膜束421の両端部以外は、中空糸膜同士はポッティング材で接着されておらず、各中空糸膜間には微細な空隙が存在したままとなっている。この各中空糸膜間に存在する微細な空隙が、前述した外部ガスが流れる流路(以下「外部流路」という。)52となる。中空糸膜束421は、外部流路52を流れるカソードオフガス中の水蒸気を、各中空糸膜5の内部流路51に透過させることで、その内部流路51を流れるカソードガスを加湿する。
また、中空糸膜束421は、その内部に中空糸膜束421を軸方向に貫通する2本のカソードガスバイパス流路6を備える。
カソードガスバイパス流路6は、中空糸膜束421の軸心に対して左右対称となるように、中空糸膜束421の軸心から左右に所定量だけオフセットさせた位置にそれぞれ設けられる。カソードガスバイパス流路6は、中空糸膜同士を接着させたものと同様のポッティング材で形成されており、第1閉塞体412から中央体411に導入されたカソードガスを加湿せずに第2閉塞体413へ排出する。つまり、カソードガスバイパス流路6は、中空糸膜束421をバイパスさせて、第1閉塞体412に導入されたカソードガスをそのまま第2閉塞体413へと排出する機能を有する。カソードガスバイパス流路6は、その断面積(軸方向と直行する断面の面積)が、中空糸膜5の断面積よりも大きくなるように形成される。
収納ケース422は、両端が開口した扁平な樹脂製のケースであって、中空糸膜束421の長手方向が軸方向と平行となるように中空糸膜束421を内部に収容する。
中央体411と収納ケース422の一端部は、Oリング45によってシールされる。中央体411と収納ケース422の他端部は、Oリング46によってシールされる。
また、収納ケース422は、収納ケース422の側壁の一部(上側壁、右側壁、左側壁)から中空糸膜束421の外部流路52にカソードオフガスを流入させるとともに、外部流路52に流入したカソードオフガスを、収納ケース422の側壁の残りの一部(下側壁)から流出させる機能を有する。以下、この機能を発揮させるための構成について、図3のほかに図5も参照して説明する。
図5は、図2の加湿器4のV-V線に沿う断面図である。図5において、中空糸膜束421の図示は省略している。
図3及び図5に示すように、収納ケース422の上側壁には、上側ガス流入孔422aが形成される。
上側ガス流入孔422aは、上側壁を貫通する孔であって、上側壁のほぼ全面に複数形成される。中央体411の左側壁に形成されたカソードオフガス導入孔411aから中央体411の内部に導入されたカソードオフガスは、主に上側ガス流入孔422aから中空糸膜束421の外部流路52に流入する。
収納ケース422の下側壁には、ガス排出孔422bが形成される。
ガス排出孔422bは、下側壁を貫通する孔であって、下側壁のほぼ全面に複数形成される。中空糸膜束421の外部流路52に流入したカソードオフガスは、ガス排出孔422bから中央体411の内部に排出される。そして、中央体411の右側壁に形成されたカソードオフガス排出孔422bからカソードガス排出通路32に排出される。
収納ケース422の左側壁には、拡散壁422cと、左側ガス流入孔422dと、左側バイパスリブ422eと、が形成される。
拡散壁422cは、中空糸膜モジュール42を中央体411に収容したときに、中央体411に形成されたカソードオフガス導入孔411aと対向する位置に形成される。カソードオフガス導入孔411aから中央体411の内部に導入されたカソードオフガスは、拡散壁422cに衝突して拡散する。
左側ガス流入孔422dは、左側壁を貫通する孔であって、拡散壁422cの形成部位を除く左側壁のほぼ全面に複数形成される。中央体411の内部に導入されたカソードオフガスは、上側ガス流入孔422aのほか、この左側ガス流入孔422dからも中空糸膜束421の外部流路52に流入する。
左側バイパスリブ422eは、左側壁の下部から垂直に突出し、軸方向に亘って形成される突条である。左側バイパスリブ422eは、中央体411の内周面との間に所定の隙間(以下「左側バイパス空間」という。)7が生じるように形成される。
収納ケース422の右側壁には、右側ガス流入孔422fと、右側バイパスリブ422gと、が形成される。
右側ガス流入孔422fは、右側壁を貫通する孔であって、右側壁のほぼ全面に複数形成される。中央体411の内部に導入されたカソードオフガスは、上側ガス流入孔422aのほか、この右側ガス流入孔422fからも中空糸膜束421の外部流路52に流入する。
右側バイパスリブ422gは、右側壁の外周面下側から垂直に突出し、軸方向に亘って形成される突条である。右側バイパスリブ422gは、中央体411の内周面との間に所定の隙間(以下「右側バイパス空間」という。)8が生じるように形成される。
次に、図6及び図7を参照して、中央体内におけるカソードオフガスの流れについて説明する。
図6及び図7に示すように、中央体411に中空糸膜モジュール42を収容したとき、中央体411と収納ケース422との間には、所定の隙間が生じるようになっている。
中央体411のカソードオフガス導入孔411aから中央体411の内部(中央体411と収納ケース422との間の隙間)に導入されたカソードオフガスは、左側壁の拡散壁422cに衝突して拡散し、その一部が中央体411と収納ケース422との間の隙間を流れて収納ケース422の側壁に形成された各ガス流入孔422a,422d,422fからから中空糸膜束421の外部流路52に流入する。
一方で、残りの一部は、左側バイパス空間7及び右側バイパス空間8を通って中央体411と収納ケース422の下側壁との間の隙間へと流れ込み、中空糸膜束421の外部流路52に流入することなくカソードガス排出孔422bから排出される。
左側バイパス空間7及び右側バイパス空間8を流れるカソードオフガスの流量は、左側バイパスリブ422e及び右側バイパスリブ422gの高さを調整することで制御することができる。言い換えれば、収納ケース422の各ガス流入孔422a,422d,422fから中空糸膜束421の外部流路52に流入するカソードオフガスの流量や、外部流路52に流入した後のカソードオフガスの流れ方向、流速などを、左側バイパスリブ422e及び右側バイパスリブ422gの高さを調整することで制御することができる。
本実施形態では、左側バイパスリブ422e及び右側バイパスリブ422gの高さを適切に設定することで、図7に示すように、収納ケース422の各ガス流入孔422a,422d,422fから中空糸膜束421の外部流路52に流入したカソードオフガスが、上面壁の全面から均一に、かつ、上側壁から下側壁に向かって等しい流速で垂直に流れるようにしている。
上側壁から下側壁に向かって中空糸膜束421の外部流路52を流れてきたカソードオフガスは、下側壁のガス排出孔422bから中央体411と収納ケース422の下側壁との間の隙間に排出され、左側バイパス空間7及び右側バイパス空間8を通ってきたカソードオフガスと共にカソードガス排出孔422bから排出される。
次に筐体41内におけるカソードガスの流れについて説明する。
第1閉塞体412のカソードガス導入孔412aから第1閉塞体412の内部に導入されたカソードガスは、中央体411の一方の開口から中央体411の内部に導入される。収納ケース422一端部の外周面と中央体411の内周面との隙間はOリング等でシールされているので、中央体411の内部に導入したカソードガスの一部が収納ケース422に収容された中空糸膜束421の各中空糸膜5の内部流路51に流入し、残りの一部がカソードガスバイパス流路6に流入する。
各中空糸膜5の内部流路51に流入したカソードガスは、外部流路52から透過してきた水蒸気によって加湿され、中央体411の他方の開口から第2閉塞体413の内部に導入される。一方、カソードガスバイパス流路6に流入したカソードガスは、加湿されずにそのまま中央体411の他方の開口から第2閉塞体413の内部に導入される。第2閉塞体413の内部に導入されたカソードガスは、カソードガス排出孔422bから第2カソードガス供給通路31に排出され、燃料電池スタック2に供給される。
以上説明した本実施形態によれば、中空糸膜束421の内部に、中空糸膜束421を軸方向に貫通するカソードガスバイパス流路6を形成した。そして各中空糸膜5の内部流路51の断面積よりも、カソードガスバイパス流路6の断面積が大きくなるようにした。
これにより、中央体411の内部に導入されたカソードガスの一部が、各中空糸膜5の内部流路51よりも断面積の大きいカソードガスバイパス流路6に流れるので、中空糸膜束421、ひいては加湿器4を通過するカソードガスの圧力損失を低減することができる。
ここで、燃料電池スタック2が要求するカソードガスの流量や圧力は、基本的に燃料電池スタック2の負荷が高くなるほど大きくなるが、加湿器4を通過するカソードガスの圧力損失が大きくなると、その圧力損失分だけカソードコンプレッサ34の回転速度を高く設定する必要がある。
したがって、加湿器4を通過するカソードガスの圧力損失を低減させることで、カソードコンプレッサ34の回転速度を低く設定することができるので、カソードコンプレッサ34の消費電力を抑えることができ、燃費を向上させることができる。
また本実施形態によれば、2本のカソードガスバイパス流路6を、中空糸膜束421の軸心に対して左右対称となるように、中空糸膜束421の軸心から左右に所定量だけオフセットさせた位置にそれぞれ設けた。
図8は、その効果について説明する図である。図8Aは、2本のカソードガスバイパス流路6を設けた本実施形態の中空糸膜束421の内部の様子を示す断面図であり、図8Bは、カソードガスバイパス流路6を設けなかった参考形態の中空糸膜束421の内部の様子を示す断面図である。
図8Bに示すように、カソードガスバイパス流路6を設けなかった場合、カソードオフガスをカソードガスに対して交差するように流すと、カソードオフガスが中空糸膜束421の中央に片寄って流れる傾向にあり、中空糸膜束421の中央の各中空糸膜5が左右外側に徐々によれていく傾向にある。つまり、中空糸膜束421の内部において、カソードオフガスが流れやすい部分と流れにくい部分とが発生してしまう。その結果、中空糸膜束421の水分交換効率が低下するおそれがある。
これに対し、図8Aに示すように、2本のカソードガスバイパス流路6を中空糸膜束421の軸心に対して左右対称となるように設けることで、カソードガスバイパス流路6によって、中空糸膜束421の中央の各中空糸膜5のよれを抑制することができる。よって、中空糸膜束421の水分交換効率の低下を抑制することができる。
また、中空糸膜束421内の水分交換効率は、カソードオフガスが当たりやすい外周部近傍よりも、中央部のほうが低くなる傾向にある。したがって、カソードガスバイパス流路6を比較的中空糸膜束421の軸心に近い位置に設けることで、中空糸膜束421全体としての水分交換効率の低下を抑えることができる。
また本実施形態によれば、カソードガスバイパス流路6を、中空糸膜同士を接着させたものと同様のポッティング材で形成した。
これにより、線膨張係数を同じにして接着不良が発生するのを抑制することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
例えば上記実施形態では、2本のカソードガスバイパス流路6を、中空糸膜束421の軸心に対して左右対称となるように、中空糸膜束421の軸心から左右に所定量だけオフセットさせた位置にそれぞれ設けた。しかしながら、カソードガスバイパス流路6を設ける位置は、これだけに限られない。
例えば、図9に示すように、ガス流入孔422a,422d,422fが形成されていない収納ケース422の下面壁側の隅部の近傍に設けて良い。収納ケース422の下面壁側の隅部は、カソードオフガスが特に流れにくく、中空糸膜束421の水分交換効率が最も低い部分なので、この位置に設けることで、中空糸膜束421全体の水分交換効率の低下を抑えつつ、圧直損失の低下を抑制することができる。
また、上記実施形態では、カソードオフガスをカソードガスの流れ方向に対して交差するように流したが、カソードガスの流れ方向と対向するように流しても良い。
また、上記実施形態では中空糸膜束42の内部流路51にカソードガスを流し、外部流路52にカソードオフガスを流したが、内部流路51にカソードオフガスを流し、外部流路52にカソードオフガスを流しても良い。
本願は、2012年3月13日に日本国特許庁に出願された特願2012−56372号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
カソードガス供給通路31は、燃料電池スタック2に供給するカソードガスが流れる通路である。以下の説明において特に区別する必要があるときは、カソードガス供給通路31のうち、一端がフィルタ33に接続され、他端が加湿器4のカソードガス導入孔412aに接続される通路を「カソードガス供給通路31a」という。また、カソードガス供給通路31のうち、一端が加湿器4のカソードガス排出孔413aに接続され、他端が燃料電池スタック2のカソードガス入口孔21に接続される通路を「カソードガス供給通路31b」という。
ガス排出孔422bは、下側壁を貫通する孔であって、下側壁のほぼ全面に複数形成される。中空糸膜束421の外部流路52に流入したカソードオフガスは、ガス排出孔422bから中央体411の内部に排出される。そして、中央体411の右側壁に形成されたカソードオフガス排出孔411bからカソードガス排出通路32に排出される。
上側壁から下側壁に向かって中空糸膜束421の外部流路52を流れてきたカソードオフガスは、下側壁のガス排出孔422bから中央体411と収納ケース422の下側壁との間の隙間に排出され、左側バイパス空間7及び右側バイパス空間8を通ってきたカソードオフガスと共にカソードガス排出孔413aから排出される。
各中空糸膜5の内部流路51に流入したカソードガスは、外部流路52から透過してきた水蒸気によって加湿され、中央体411の他方の開口から第2閉塞体413の内部に導入される。一方、カソードガスバイパス流路6に流入したカソードガスは、加湿されずにそのまま中央体411の他方の開口から第2閉塞体413の内部に導入される。第2閉塞体413の内部に導入されたカソードガスは、カソードガス排出孔413aから第2カソードガス供給通路31に排出され、燃料電池スタック2に供給される。
例えば、図9に示すように、ガス流入孔422a,422d,422fが形成されていない収納ケース422の下面壁側の隅部の近傍に設けて良い。収納ケース422の下面壁側の隅部は、カソードオフガスが特に流れにくく、中空糸膜束421の水分交換効率が最も低い部分なので、この位置に設けることで、中空糸膜束421全体の水分交換効率の低下を抑えつつ、圧力損失の低下を抑制することができる。
また、上記実施形態では中空糸膜束42の内部流路51にカソードガスを流し、外部流路52にカソードオフガスを流したが、内部流路51にカソードオフガスを流し、外部流路52にカソードガスを流しても良い。
Claims (5)
- 中空糸膜の内側に第1ガスを流すと共に外側に第2ガスを流し、第1ガスと第2ガスとの間で水分交換を行う加湿器であって、
前記中空糸膜を複数本束ねた中空糸膜束と、
前記中空糸膜束を内部に収容する収納ケースと、
第1ガスの導入口及び排出口と、第2ガスの導入口及び排出口と、を有し、前記収納ケースを内部に収容する筐体と、
を備え、
前記中空糸膜束は、その中空糸膜束の内部を軸方向に貫通するとともに、流路断面積が前記中空糸膜の内側の流路断面積よりも大きい第1ガスバイパス通路を備える、
加湿器。 - 前記収納ケースは、
前記中空糸膜束の内部において、前記中空糸膜の外側を流れる第2ガスが、前記中空糸膜の内側を流れる第1ガスに対して交差して流れるように、側面の一部から前記中空糸膜束に第2ガスを流入させるガス流入孔と、前記中空糸膜束に流入させた第2ガスを側面の残りの一部から流出させるガス流出孔と、
を備え、
前記第1ガスバイパス通路は、
前記中空糸膜束の軸心を挟むように2つ設けられる、
請求項1に記載の加湿器。 - 前記収納ケースは、
両端の開口面が略長方形をしており、開口面を正面として上下左右を定義したときに、長手辺を含む上側面、短手辺を含む左右の側面に前記ガス流入孔を備え、長手辺を含む下側面に前記ガス排出孔を備える、
請求項2に記載の加湿器。 - 前記第1ガスバイパス通路は、
前記中空糸膜束の内部において、第1ガスと第2ガスとの水分交換効率が相対的に低い部分に設けられる、
請求項1に記載の加湿器。 - 前記中空糸膜束は、その両端部の中空糸膜同士がポッティング材で接着されて一体形成されたものであり、
前記第1ガスバイパス通路は、前記ポッティング材と同じ材質で形成された通路である、
請求項1から請求項4までのいずれか1つに記載の加湿器。
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