KR102248995B1 - Hollow fiber cartridge capable of controlling flow direction of fluid and fuel cell membrane humidifier comprising it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체의 흐름 방향 제어하여 가습 효율을 향상시킬 수 있는 연료전지 막가습기에 관한 것으로,
본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기는,
내부에 제1 유체가 흐르고, 외부에 제2 유체가 흐르면서 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 수분 교환을 수행하는 중공사막이 수용된 중공사막 모듈과 막가습기의 외형을 이루는 하우징부를 포함하는 연료전지 막가습기로서, 상기 중공사막과 상기 하우징부 사이에 유체의 흐름을 균일하게 유도하는 유체 가이드부가 형성된다.
The present invention relates to a fuel cell membrane humidifier capable of improving humidification efficiency by controlling the flow direction of a fluid,
The fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention,
A fuel cell comprising a hollow fiber membrane module in which a hollow fiber membrane for exchanging moisture between the first fluid and the second fluid while the first fluid flows inside and the second fluid flows outside, and a housing part forming the outer shape of a membrane humidifier As a membrane humidifier, a fluid guide portion is formed between the hollow fiber membrane and the housing portion to uniformly induce a flow of fluid.

Description

유체의 흐름 방향 제어가 가능한 중공사막 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기 {Hollow fiber cartridge capable of controlling flow direction of fluid and fuel cell membrane humidifier comprising it}[Hollow fiber cartridge capable of controlling flow direction of fluid and fuel cell membrane humidifier comprising it}

본 발명은 유체의 흐름 방향 제어하여 가습 효율을 향상시킬 수 있는 중공사막 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기에 관한 것이다. The present invention relates to a hollow fiber membrane cartridge capable of improving humidification efficiency by controlling a flow direction of a fluid, and a fuel cell membrane humidifier including the same.

연료 전지란 수소와 산소를 결합시켜 전기를 생산하는 발전(發電)형 전지이다. 연료 전지는 건전지나 축전지 등 일반 화학전지와 달리 수소와 산소가 공급되는 한 계속 전기를 생산할 수 있고, 열손실이 없어 내연기관보다 효율이 2배가량 높다는 장점이 있다. A fuel cell is a power generation type cell that generates electricity by combining hydrogen and oxygen. Unlike general chemical cells such as dry cells and storage cells, fuel cells have the advantage of being able to continuously produce electricity as long as hydrogen and oxygen are supplied, and that their efficiency is twice as high as that of an internal combustion engine because there is no heat loss.

또한, 수소와 산소의 결합에 의해 발생하는 화학 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하기 때문에 공해물질 배출이 낮다. 따라서, 연료 전지는 환경 친화적일 뿐만 아니라 에너지 소비 증가에 따른 자원 고갈에 대한 걱정을 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. In addition, since chemical energy generated by the combination of hydrogen and oxygen is directly converted into electrical energy, emission of pollutants is low. Therefore, the fuel cell is not only environmentally friendly, but also has the advantage of reducing the worry of resource depletion due to an increase in energy consumption.

이러한 연료 전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라 크게 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC), 인산형 연료 전지(PAFC), 용융 탄산염형 연료 전지(MCFC), 고체 산화물형 연료 전지(SOFC), 및 알칼리형 연료 전지(AFC) 등으로 분류할 수 있다. Depending on the type of electrolyte used, these fuel cells are largely a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC), a phosphoric acid fuel cell (PAFC), a molten carbonate fuel cell (MCFC), and a solid oxide fuel cell ( SOFC), and alkaline fuel cells (AFC).

이들 각각의 연료 전지는 근본적으로 동일한 원리에 의해 작동하지만 사용되는 연료의 종류, 운전 온도, 촉매, 전해질 등이 서로 다르다. 이 가운데서 고분자 전해질형 연료 전지는 다른 연료 전지에 비해 저온에서 동작한다는 점, 및 출력밀도가 커서 소형화가 가능하기 때문에 소규모 거치형 발전장비뿐만 아니라 수송 시스템에서도 가장 유망한 것으로 알려져 있다.Each of these fuel cells basically operates on the same principle, but differs in the type of fuel used, operating temperature, catalyst, electrolyte, etc. Among them, the polymer electrolyte fuel cell is known to be the most promising not only for small-scale stationary power generation equipment but also for transportation systems because it operates at a lower temperature than other fuel cells and can be miniaturized due to its high power density.

고분자 전해질형 연료 전지의 성능을 향상시키는데 있어서 가장 중요한 요인 중 하나는, 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly: MEA)의 고분자 전해질 막(Polymer Electrolyte Membrane 또는 Proton Exchange Membrane: PEM)에 일정량 이상의 수분을 공급함으로써 함수율을 유지하도록 하는 것이다. 고분자 전해질 막이 건조되면 발전 효율이 급격히 저하되기 때문이다. One of the most important factors in improving the performance of a polymer electrolyte fuel cell is to supply a certain amount of moisture to the polymer electrolyte membrane (Polymer Electrolyte Membrane or Proton Exchange Membrane: PEM) of the membrane-electrode assembly (MEA). By doing this, the moisture content is maintained. This is because, when the polymer electrolyte membrane is dried, the power generation efficiency rapidly decreases.

고분자 전해질 막을 가습하는 방법으로는, 1) 내압용기에 물을 채운 후 대상 기체를 확산기(diffuser)로 통과시켜 수분을 공급하는 버블러(bubbler) 가습 방식, 2) 연료 전지 반응에 필요한 공급 수분량을 계산하여 솔레노이드 밸브를 통해 가스 유동관에 직접 수분을 공급하는 직접 분사(direct injection) 방식, 및 3) 고분자 분리막을 이용하여 가스의 유동층에 수분을 공급하는 가습 막 방식 등이 있다. As a method of humidifying the polymer electrolyte membrane, 1) a bubbler humidification method in which water is filled in an internal pressure vessel and then the target gas is passed through a diffuser to supply moisture, and 2) the amount of water supplied for the fuel cell reaction is determined. There are a direct injection method in which moisture is directly supplied to the gas flow pipe through a solenoid valve by calculation, and a humidification membrane method in which moisture is supplied to a fluidized bed of gas using a polymer separator.

이들 중에서도 배기 가스 중에 포함되는 수증기만을 선택적으로 투과시키는 막을 이용하여 수증기를 고분자 전해질 막에 공급되는 가스에 제공함으로써 고분자 전해질 막을 가습하는 가습막 방식이 가습기를 경량화 및 소형화할 수 있다는 점에서 유리하다.Among these, the humidification membrane method of humidifying the polymer electrolyte membrane by providing water vapor to the gas supplied to the polymer electrolyte membrane by using a membrane that selectively permeates only water vapor contained in the exhaust gas is advantageous in that the humidifier can be made lighter and smaller.

가습 막 방식에 사용되는 선택적 투과막은 모듈을 형성할 경우 단위 체적당 투과 면적이 큰 중공사막이 바람직하다. 즉, 중공사막을 이용하여 가습기를 제조할 경우 접촉 표면적이 넓은 중공사막의 고집적화가 가능하여 소용량으로도 연료 전지의 가습이 충분히 이루어질 수 있고, 저가 소재의 사용이 가능하며, 연료 전지에서 고온으로 배출되는 미반응 가스에 포함된 수분과 열을 회수하여 가습기를 통해 재사용할 수 있다는 이점을 갖는다. The selective permeable membrane used in the humidification membrane method is preferably a hollow fiber membrane having a large permeable area per unit volume when forming a module. That is, when manufacturing a humidifier using a hollow fiber membrane, high integration of the hollow fiber membrane with a large contact surface area is possible, so that the fuel cell can be sufficiently humidified even with a small capacity, and low-cost materials can be used, and the fuel cell discharges it at high temperatures. It has the advantage that it can be reused through a humidifier by recovering moisture and heat contained in the unreacted gas.

한편, 단위 체적당 투과 면적이 큰 중공사막의 경우, 중공사막의 고집적화가 가능하여 소용량으로도 연료 전지의 가습이 충분히 이루어질 수 있다. 하지만 중공사막을 고집적화시키게 되면 중공사막에 의한 저항으로 인해 중공사막 외부로 흐르는 유체의 흐름이 균일하게 형성되지 않는 문제점이 있다. On the other hand, in the case of a hollow fiber membrane having a large permeable area per unit volume, high integration of the hollow fiber membrane is possible, so that the fuel cell can be sufficiently humidified even with a small capacity. However, if the hollow fiber membrane is highly integrated, there is a problem in that the flow of fluid flowing outside the hollow fiber membrane is not uniformly formed due to resistance by the hollow fiber membrane.

또한, 유체의 흐름이 균일하게 형성되지 않음에 따라 사용되는 막의 면적이 감소하고, 일부만 쓰이게 되므로 가습 효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, since the fluid flow is not uniformly formed, the area of the film to be used decreases, and only a part of the film is used, thereby reducing the humidification efficiency.

대한민국 공개특허 제10-2009-0013304호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0013304 대한민국 공개특허 제10-2009-0057773호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0057773 대한민국 공개특허 제10-2009-0128005호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0128005

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 중공사막이 고집적화된 경우라도 유체의 흐름을 균일하게 형성하여 가습 효율을 향상시킬 수 있는 중공사막 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was derived to solve the above problems, and provides a hollow fiber membrane cartridge capable of improving humidification efficiency by uniformly forming a fluid flow even when the hollow fiber membrane is highly integrated, and a fuel cell membrane humidifier including the same. It is aimed at.

본 발명의 실시예에 따른 중공사막 카트리지는,Hollow fiber membrane cartridge according to an embodiment of the present invention,

내부에 제1 유체가 흐르며 외부에서 유입된 제2 유체가 외부로 흐르면서 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 수분 교환을 수행하는 중공사막이 수용되는 바디부; 및, 상기 바디부의 내주면에 형성되며 상기 중공사막과 상기 바디부 사이의 유체 흐름을 균일하게 유도하는 유체 가이드부를 포함한다.A body portion receiving a hollow fiber membrane through which a first fluid flows inside and a second fluid introduced from the outside flows to the outside and the first fluid and the second fluid exchange moisture; And a fluid guide part formed on an inner circumferential surface of the body part and uniformly inducing a fluid flow between the hollow fiber membrane and the body part.

본 발명의 실시예에 따른 중공사막 카트리지에 있어서, 상기 유체 가이드부는, 상기 바디부의 내주면에 기설정된 크기로 돌출 형성된 복수의 스트라이프로 이루어질 수 있다. In the hollow fiber membrane cartridge according to an embodiment of the present invention, the fluid guide portion may be formed of a plurality of stripes protruding from the inner circumferential surface of the body portion to a predetermined size.

본 발명의 실시예에 따른 중공사막 카트리지에 있어서, 상기 복수의 스트라이프의 높이는 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the hollow fiber membrane cartridge according to an embodiment of the present invention, the height of the plurality of stripes is characterized in that it is formed in a size of 50 to 300% of the diameter size of a single hollow fiber membrane.

본 발명의 실시예에 따른 중공사막 카트리지에 있어서, 상기 복수의 스트라이프 간의 간격은 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the hollow fiber membrane cartridge according to an embodiment of the present invention, the spacing between the plurality of stripes is characterized in that it is formed in a size of 50 to 300% of the diameter size of a single hollow fiber membrane.

본 발명의 실시예에 따른 중공사막 카트리지에 있어서, 상기 복수의 스트라이프가 중공사막 카트리지의 중심축과 이루는 각도는 30 ~ 90°인 것을 특징으로 한다.In the hollow fiber membrane cartridge according to an embodiment of the present invention, an angle formed by the plurality of stripes with the central axis of the hollow fiber membrane cartridge is characterized in that 30 ~ 90 °.

본 발명의 실시예에 따른 중공사막 카트리지에 있어서, 상기 복수의 스트라이프의 높이는 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되고, 상기 복수의 스트라이프 간의 간격은 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되며, 상기 복수의 스트라이프가 중공사막 카트리지의 중심축과 이루는 각도는 30 ~ 90°인 것을 특징으로 한다.In the hollow fiber membrane cartridge according to an embodiment of the present invention, the height of the plurality of stripes is formed to a size of 50 to 300% of the diameter size of a single hollow fiber membrane, and the spacing between the plurality of stripes is 50 to 300 of the diameter size of the single hollow fiber membrane. It is formed in a% size, and an angle formed by the plurality of stripes with the central axis of the hollow fiber membrane cartridge is 30 to 90°.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기는, A fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention,

제1 유체가 유입되는 제1 유체 유입구, 제1 유체가 유출되는 제1 유체 유출구, 제2 유체가 유입되는 제2 유체 유입구, 그리고 제2 유체가 유출되는 제2 유체 유출구를 포함하는 하우징부; 내부에 상기 제1 유체 유입구로부터 유입된 제1 유체가 흐르며 상기 제2 유체 유입구로부터 유입된 제2 유체가 외부로 흐르면서 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 수분 교환을 수행하는 중공사막이 수용되는 바디부와, 상기 바디부의 내주면에 형성되며 상기 중공사막과 상기 바디부 사이의 유체 흐름을 균일하게 유도하는 유체 가이드부를 포함하고, 상기 하우징부 내부에 설치되는 적어도 하나 이상의 중공사막 카트리지를 포함한다.A housing unit including a first fluid inlet through which the first fluid flows, a first fluid outlet through which the first fluid flows, a second fluid inlet through which the second fluid flows, and a second fluid outlet through which the second fluid flows out; A hollow fiber membrane through which the first fluid and the second fluid exchange moisture is accommodated as the first fluid flowing from the first fluid inlet flows inside and the second fluid flowing from the second fluid inlet flows to the outside. And a body portion, a fluid guide portion formed on an inner circumferential surface of the body portion and uniformly guiding a fluid flow between the hollow fiber membrane and the body portion, and at least one hollow fiber membrane cartridge installed inside the housing portion.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 있어서, 상기 유체 가이드부는, 상기 바디부의 내주면에 기설정된 크기로 돌출 형성된 복수의 스트라이프로 이루어질 수 있다. In the fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention, the fluid guide portion may be formed of a plurality of stripes protruding to a predetermined size on an inner peripheral surface of the body portion.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 있어서, 상기 복수의 스트라이프의 높이는 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention, the height of the plurality of stripes is formed to be 50 to 300% of the diameter of a single hollow fiber membrane.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 있어서, 상기 복수의 스트라이프 간의 간격은 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention, the spacing between the plurality of stripes is formed to be 50 to 300% of the diameter of a single hollow fiber membrane.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 있어서, 상기 복수의 스트라이프가 상기 중공사막 모듈의 중심축과 이루는 각도는 30 ~ 90°인 것을 특징으로 한다.In the fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention, an angle between the plurality of stripes and the central axis of the hollow fiber membrane module is 30 to 90°.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 있어서, 상기 복수의 스트라이프의 높이는 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되고, 상기 복수의 스트라이프 간의 간격은 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되며, 상기 복수의 스트라이프가 상기 중공사막 모듈의 중심축과 이루는 각도는 30 ~ 90°인 것을 특징으로 한다.In the fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention, the height of the plurality of stripes is formed in a size of 50 to 300% of the size of the diameter of a single hollow fiber membrane, and the spacing between the plurality of stripes is 50 to of the size of the diameter of the single hollow fiber membrane. It is formed in a size of 300%, and the plurality of stripes is characterized in that the angle formed with the central axis of the hollow fiber membrane module is 30 ~ 90 °.

기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other specific details of embodiments according to various aspects of the present invention are included in the detailed description below.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 유체 가이드부에 의해 중공사막 카트리지로 유입된 유체의 흐름을 균일하게 형성할 수 있게 되어, 가습 효율을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to uniformly form the flow of the fluid flowing into the hollow fiber membrane cartridge by the fluid guide unit, thereby improving the humidification efficiency.

또한, 중공사막과 중공사막 카트리지 사이에서 유체 가이드부가 일정한 높이로 형성됨에 따라 중공사막과 중공사막 카트리지의 내주면이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있게 되어 중공사막 카트리지의 내주면에 의한 중공사막의 손상을 방지할 수 있다.In addition, as the fluid guide part is formed at a certain height between the hollow fiber membrane and the hollow fiber membrane cartridge, it is possible to prevent direct contact between the hollow fiber membrane and the inner circumferential surface of the hollow fiber membrane cartridge, thereby preventing damage to the hollow fiber membrane by the inner peripheral surface of the hollow fiber membrane cartridge. can do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기가 도시된 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기의 다양한 변형예가 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 카트리지가 도시된 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A' 라인에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가이드부가 도시된 도면이다.
도 6은 도 5의 B-B' 라인에서 바라본 단면도이다.
1 is a view showing a fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are views showing various modified examples of the fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a hollow fiber membrane cartridge according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view as viewed from line AA′ of FIG. 3.
5 is a view showing a fluid guide unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view as viewed from line BB′ of FIG. 5.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is intended to illustrate specific embodiments and to be described in detail in the detailed description, since various transformations may be applied and various embodiments may be provided. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유체의 흐름 방향 제어가 가능한 중공사막 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기를 설명한다.The terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, terms such as'include' or'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance. Hereinafter, a hollow fiber membrane cartridge capable of controlling a flow direction of a fluid according to an exemplary embodiment of the present invention and a fuel cell membrane humidifier including the same will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기가 도시된 도면이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기의 다양한 변형예가 도시된 도면이다.1 is a diagram illustrating a fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C are views showing various modifications of the fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2(도 2a 내지 도 2c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기는, 하우징부(100)와 중공사막 모듈(200)을 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2 (FIGS. 2A to 2C ), a fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention includes a housing unit 100 and a hollow fiber membrane module 200.

하우징부(100)는 막가습기의 외형을 이룬다. 하우징부(100)는 하우징 몸체(110)와 하우징 캡(120)들을 포함할 수 있고, 이들이 결합된 일체형일 수도 있다. 하우징 몸체(110)와 하우징 캡(120)들은 폴리카보네이트 등의 경질 플라스틱이나 금속으로 이루어질 수 있다. The housing part 100 forms the outer shape of a membrane humidifier. The housing unit 100 may include a housing body 110 and a housing cap 120, and may be an integral type in which they are combined. The housing body 110 and the housing cap 120 may be made of hard plastic or metal such as polycarbonate.

또한, 하우징 몸체(110)와 하우징 캡(120)들은, 도 1 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 폭 방향 단면 형상이 원형이거나 또는, 도 2a 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 폭 방향 단면 형상이 다각형일 수 있다. 상기 다각형은 사각형, 정사각형, 사다리꼴, 평행사변형, 오각형, 육각형 등일 수 있으며, 상기 다각형은 모서리가 라운드진 형태일 수도 있다. 또한, 상기 원형은 타원형일 수도 있다.In addition, the housing body 110 and the housing cap 120, as shown in Figs. 1 and 2B, the cross-sectional shape in the width direction is circular, or, as shown in Figs. 2A and 2C, the cross-sectional shape in the width direction This can be a polygon. The polygon may be a square, a square, a trapezoid, a parallelogram, a pentagon, a hexagon, and the like, and the polygon may have a shape with rounded corners. In addition, the circle may be an elliptical shape.

하우징 몸체(110)의 양단에는 각각 제2 유체가 공급되는 제2 유체 유입구(131)와 제2 유체가 배출되는 제2 유체 유출구(132)가 형성되어 있다. 상기에서 제1 유체는 저습의 유체이며 제2 유체는 고습의 유체일 수 있다. 또는, 제2 유체가 저습의 유체이고, 제1 유체가 고습의 유체일 수도 있다. A second fluid inlet 131 through which a second fluid is supplied and a second fluid outlet 132 through which a second fluid is discharged are formed at both ends of the housing body 110, respectively. In the above, the first fluid may be a low humidity fluid and the second fluid may be a high humidity fluid. Alternatively, the second fluid may be a low humidity fluid, and the first fluid may be a high humidity fluid.

하우징 캡(120)은 하우징 몸체(110)의 각 양단에 결합된다. 각각의 하우징 캡(120)에는 제1 유체 유입구(121) 및 제1 유체 유출구(122)가 형성되어 있다. 일측 하우징 캡(120)의 제1 유체 유입구(121)로 유입된 제1 유체는 중공사막 모듈(200) 내부로 유입되어 중공사막의 내부 관로를 통과하고 중공사막 모듈(200) 외부로 유출된 후, 타측 하우징 캡(120)의 제1 유체 유출구(122)로 빠져나가게 된다.The housing cap 120 is coupled to both ends of the housing body 110. Each housing cap 120 is provided with a first fluid inlet 121 and a first fluid outlet 122. After the first fluid that has flowed into the first fluid inlet 121 of the housing cap 120 on one side flows into the hollow fiber membrane module 200, passes through the inner conduit of the hollow fiber membrane, and flows out to the outside of the hollow fiber membrane module 200 , It exits through the first fluid outlet 122 of the other housing cap 120.

중공사막 모듈(200) 내부에는 중공사막 카트리지(210)가 배치되고, 중공사막 카트리지(210) 내부에는 수분을 선택적으로 통과시키는 복수의 중공사막(F) 다발이 배치될 수 있다. A hollow fiber membrane cartridge 210 may be disposed inside the hollow fiber membrane module 200, and a plurality of hollow fiber membrane F bundles may be disposed inside the hollow fiber membrane cartridge 210 to selectively pass moisture.

중공사막(F)은, 예를 들어 나피온(Nafion) 재질, 폴리에테르이미드(polyetherimide) 재질, 폴리페닐설폰(polyphenylsulfone) 재질의 중공사막이 될 수 있다. The hollow fiber membrane F may be, for example, a hollow fiber membrane made of Nafion material, polyetherimide material, or polyphenylsulfone material.

도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 중공사막 모듈(200) 내부에는 하나의 중공사막 카트리지가 배치될 수 있다. 한편, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 중공사막 모듈(200) 내부에는 복수개의 중공사막 카트리지(210)가 배치될 수 있다.1 and 2A, one hollow fiber membrane cartridge may be disposed inside the hollow fiber membrane module 200. Meanwhile, as shown in FIGS. 2B and 2C, a plurality of hollow fiber membrane cartridges 210 may be disposed inside the hollow fiber membrane module 200.

중공사막 카트리지(210) 내주면에는 중공사막(F) 주위를 흐르는 유체의 흐름을 균일하게 유도하는 유체 가이드부(212)가 형성된다. 여기서, 유체는 고습의 유체일 수 있다. 유체 가이드부(212)에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술한다. A fluid guide part 212 is formed on the inner circumferential surface of the hollow fiber membrane cartridge 210 to uniformly induce a flow of fluid flowing around the hollow fiber membrane F. Here, the fluid may be a high humidity fluid. The fluid guide part 212 will be described later with reference to FIGS. 3 to 6.

중공사막 모듈(200)의 양단부에는 중공사막(F)을 결속하면서 중공사막의 사이의 공극을 메우는 포팅부(미도시)가 형성된다. 이로써, 중공사막 모듈(200)은 양단부가 포팅부에 막히어 그 내부에는 제2 유체가 통과하는 유로가 형성된다. 포팅부의 재질은 공지된 바에 따른 것으로 본 명세서에서 자세한 설명은 생략한다.Potting portions (not shown) are formed at both ends of the hollow fiber membrane module 200 to fill the voids between the hollow fiber membranes while binding the hollow fiber membranes (F). As a result, both ends of the hollow fiber membrane module 200 are blocked by the potting portion, so that a flow path through which the second fluid passes is formed. The material of the potting part is well known and a detailed description thereof will be omitted herein.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기의 중공사막 모듈이 도시된 도면이고, 도 4는 도 3의 A-A'라인에서 바라본 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가이드부(212)가 도시된 도면이고, 도 6은 도 5의 B-B' 라인에서 바라본 단면도이다.3 is a diagram showing a hollow fiber membrane module of a fuel cell membrane humidifier according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view viewed from line A-A' of FIG. 3, and FIG. 5 is an embodiment of the present invention The fluid guide unit 212 according to the diagram is shown, and FIG. 6 is a cross-sectional view as viewed from line BB′ of FIG. 5.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 카트리지(210)는 바디부(211)와 유체 가이드부(212)를 포함한다.3 and 4, the hollow fiber membrane cartridge 210 according to an embodiment of the present invention includes a body portion 211 and a fluid guide portion 212.

바디부(211)는 중공사막 카트리지(210)의 외형을 이루며, 외주면에는 하우징부(100)의 내부에 설치되기 위한 구조물이 형성될 수 있다. 바디부(211)는 제2 유체 유입구(131)로 유입된 제2 유체가 중공사막 카트리지(210) 내부로 유입되도록 하는 제1 메쉬부(213)와 중공사막 카트리지(210) 내부에서 수분 교환을 수행한 제2 유체가 중공사막 카트리지(210) 외부로 유출되도록 하는 제2 메쉬부(214)를 포함할 수 있다. 제2 메쉬부(214)를 통해 유출된 제2 유체는 제2 유체 유출구(132)를 통해 막가습기 외부로 유출된다.The body part 211 forms the outer shape of the hollow fiber membrane cartridge 210, and a structure for installation inside the housing part 100 may be formed on the outer circumferential surface. The body part 211 performs moisture exchange within the first mesh part 213 and the hollow fiber membrane cartridge 210 so that the second fluid introduced through the second fluid inlet 131 flows into the hollow fiber membrane cartridge 210. It may include a second mesh portion 214 to allow the second fluid to flow out of the hollow fiber membrane cartridge 210. The second fluid flowing out through the second mesh portion 214 flows out of the membrane humidifier through the second fluid outlet 132.

유체 가이드부(212)는 중공사막 카트리지(210) 내주면에 형성되어 유체의 흐름을 균일하게 유도한다. 유체 가이드부(212)는 제1 메쉬부(213)를 통해 중공사막 카트리지(210) 내부로 유입된 제2 유체의 흐름을 중공사막(F) 쪽으로 유도하여 가습 효율을 향상시킨다. 구체적으로, 유체 가이드부(212)는 바디부의 내주면에 기설정된 크기로 돌출 형성된 복수의 스트라이프로 이루어질 수 있다.The fluid guide part 212 is formed on the inner circumferential surface of the hollow fiber membrane cartridge 210 to uniformly induce the flow of the fluid. The fluid guide part 212 guides the flow of the second fluid flowing into the hollow fiber membrane cartridge 210 through the first mesh part 213 toward the hollow fiber membrane F to improve humidification efficiency. Specifically, the fluid guide part 212 may be formed of a plurality of stripes protruding to a predetermined size on the inner circumferential surface of the body part.

제2 유체 유입구(131)로 유입된 고습한 제2 유체는 중공사막(F)의 외부를 흐르기 전에, 복수의 스트라이프에 의해 일정하게 흐름이 유도된 후, 중공사막(F) 외부를 흐르면서 중공사막(F) 내부를 흐르는 저습한 제1 유체와 수분 교환을 수행한다.The second high-humidity fluid introduced into the second fluid inlet 131 flows out of the hollow fiber membrane (F) before flowing out of the hollow fiber membrane (F). After the flow is constantly induced by a plurality of stripes, the hollow fiber membrane flows outside the hollow fiber membrane (F). (F) Water exchange with the low-humidity first fluid flowing inside is performed.

복수의 스트라이프는 고습한 유체의 흐름 방향을 효과적으로 제어하기 위해 일정한 높이와 간격, 그리고 각도를 이루도록 형성된다.The plurality of stripes are formed to form a constant height, interval, and angle in order to effectively control the flow direction of the high humidity fluid.

도 5및 도 6을 참조하면, 복수의 스트라이프(S)는 고습한 유체가 흐르는 유로(F)를 형성하며, 복수의 스트라이프(S)의 높이 h는 유로(F)의 깊이에 해당한다. 5 and 6, the plurality of stripes S form a flow path F through which a high-humidity fluid flows, and the height h of the plurality of stripes S corresponds to the depth of the flow path F.

복수의 스트라이프(S)의 높이 h는 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 단일 중공사막 직경은, 예를 들어 약 1mm일 수 있으며, 따라서 복수의 스트라이프(S)의 높이는 0.5 ~ 3mm 크기로 형성될 수 있다.The height h of the plurality of stripes (S) is preferably formed in a size of 50 to 300% of the diameter size of a single hollow fiber membrane. Here, the single hollow fiber membrane diameter may be, for example, about 1 mm, and thus, the height of the plurality of stripes S may be formed in a size of 0.5 to 3 mm.

복수의 스트라이프(S)의 높이 h가 단일 중공사막 직경 크기의 50% 미만인 경우, 충분한 깊이의 유로가 형성되지 못하여 중공사막 모듈(200)로 유입된 유체가 유로(F)를 따라 흐르지 못하고, 외부로 유출될 수 있다. 또한, 복수의 스트라이프(S)의 높이 h가 단일 중공사막 직경 크기의 300%를 초과하는 경우, 그 효과가 300% 이하와 동일하므로 소형화에 적합하지 않은 문제가 있다.When the height h of the plurality of stripes (S) is less than 50% of the diameter of a single hollow fiber membrane, a flow path having a sufficient depth cannot be formed, so that the fluid flowing into the hollow fiber membrane module 200 cannot flow along the flow path (F), and Can be spilled. In addition, when the height h of the plurality of stripes S exceeds 300% of the diameter of a single hollow fiber membrane, the effect is the same as 300% or less, and thus there is a problem that is not suitable for miniaturization.

스트라이프(S) 간의 간격(W)은, 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 단일 중공사막 직경은, 예를 들어 약 1mm일 수 있으며, 따라서 스트라이프(S) 간의 간격은 0.5 ~ 3mm 크기로 형성될 수 있다.The spacing (W) between the stripes (S) is preferably formed in a size of 50 to 300% of the diameter of a single hollow fiber membrane. Here, the single hollow fiber membrane diameter may be, for example, about 1 mm, and thus the spacing between the stripes S may be formed in a size of 0.5 to 3 mm.

스트라이프(S) 간의 간격(W)이 단일 중공사막 직경 크기의 50% 미만인 경우 와, 스트라이프(S) 간의 간격(W)이 단일 중공사막 직경 크기의 300%를 초과하는 경우, 그 크기가 매우 작거나 커 유체의 흐름을 조절하는 효과가 미미하다는 문제가 있다.When the spacing (W) between stripes (S) is less than 50% of the diameter size of a single hollow fiber membrane , and when the spacing (W) between stripes (S) exceeds 300% of the diameter size of a single hollow fiber membrane, the size is very small. There is a problem that the effect of controlling the flow of the fluid is insignificant.

스트라이프(S)가 중공사막 모듈(200)의 중심축(X, 도 3 및 도 5 참조)과 이루는 각도(O)는 30 ~ 90°인 것이 바람직하다. 각도(O)가 30° 미만인 경우, 중공사막 모듈(200)로 유입된 유체가 유로(F)에 충분히 머물지 못하고 바로 빠져나갈 가능성이 크다. 한편, 각도(O)는 X축을 기준으로 하는 축대칭, 점 O를 기준으로 하는 점대칭인 경우, 즉, 각도(O)가 90 ~ 360°를 이루는 2 ~ 4 사분면 경우, 유체의 관점에서 1사분면(각도(O)가 0 ~ 90°인 경우)과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.The angle (O) formed by the stripe (S) with the central axis (X, see FIGS. 3 and 5) of the hollow fiber membrane module 200 is preferably 30 to 90°. When the angle O is less than 30°, there is a high possibility that the fluid flowing into the hollow fiber membrane module 200 does not sufficiently stay in the flow path F and exits immediately. On the other hand, the angle (O) is axial symmetry based on the X axis, point symmetric based on the point O, that is, in the case of the 2 to 4 quadrants where the angle (O) is 90 to 360°, the first quadrant Since it is the same as (when the angle (O) is 0 to 90°), a description thereof is omitted.

다음으로, 상기와 같이 구성되는 막가습기에서 제1 유체 및 제2 유체의 수분 교환 과정에 대해 설명한다. 아래의 설명에서 제1 유체는 저습의 유체이며 제2 유체는 고습의 유체일 수 있다. 또는, 제2 유체가 저습의 유체이고, 제1 유체가 고습의 유체일 수도 있다. Next, a water exchange process between the first fluid and the second fluid in the membrane humidifier configured as described above will be described. In the following description, the first fluid may be a low humidity fluid and the second fluid may be a high humidity fluid. Alternatively, the second fluid may be a low humidity fluid, and the first fluid may be a high humidity fluid.

제1 유체는 중공사막 모듈(200)의 중공사막(F) 내부로 흘러서 타측의 하우징 캡(120)의 제1 유체 유출구(122)를 통하여 막가습기 외부로 배출된다. 한편, 제1 유체는 제1 유체 유출구(122)로 유입되어 제1 유체 유입구(121)로 배출되는 방향으로 흐르는 것도 가능하다. The first fluid flows into the hollow fiber membrane F of the hollow fiber membrane module 200 and is discharged to the outside of the membrane humidifier through the first fluid outlet 122 of the housing cap 120 on the other side. Meanwhile, the first fluid may flow in a direction flowing through the first fluid outlet 122 and discharged through the first fluid inlet 121.

제2 유체는 하우징 몸체(110)의 제2 유체 유입구(131)를 통하여 상기 하우징 몸체(110)로 공급된 후, 중공사막(F)의 외부로 흐른 후, 하우징 몸체(110)의 제2 유체 유출구(132)를 통하여 외부로 배출된다. The second fluid is supplied to the housing body 110 through the second fluid inlet 131 of the housing body 110 and then flows to the outside of the hollow fiber membrane F, and then the second fluid of the housing body 110 It is discharged to the outside through the outlet (132).

이때, 제2 유체는 복수의 스트라이프(S)로 이루어지는 유체 가이드부(212)에 의해 일정하게 흐름이 유도된 후, 중공사막(F) 외부를 흐르면서 중공사막(F) 내부를 흐르는 저습한 제1 유체와 수분 교환을 수행한다.At this time, the second fluid is a first low-humidity flowing inside the hollow fiber membrane (F) while flowing out of the hollow fiber membrane (F) after constant flow is induced by the fluid guide portion 212 formed of a plurality of stripes (S). Perform fluid and water exchange.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 유체 가이드부에 의해 중공사막 모듈(200)로 유입된 유체의 흐름을 균일하게 형성할 수 있게 되어, 가습 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, it is possible to uniformly form the flow of the fluid flowing into the hollow fiber membrane module 200 by the fluid guide unit, thereby improving the humidification efficiency.

또한, 중공사막과 중공사막 카트리지(210) 사이에서 유체 가이드부(212)가 일정한 높이로 형성됨에 따라 중공사막과 중공사막 카트리지(210)의 내주면이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있게 되어 중공사막 카트리지(210)의 내주면에 의한 중공사막의 손상을 방지할 수 있다.In addition, as the fluid guide part 212 is formed at a constant height between the hollow fiber membrane and the hollow fiber membrane cartridge 210, it is possible to prevent direct contact between the hollow fiber membrane and the inner circumferential surface of the hollow fiber membrane cartridge 210, so that the hollow fiber membrane cartridge It is possible to prevent damage to the hollow fiber membrane by the inner circumferential surface of (210).

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.As described above, one embodiment of the present invention has been described, but those of ordinary skill in the relevant technical field add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by the like, and it will be said that this is also included within the scope of the present invention.

100 : 하우징부 110 : 하우징 몸체
120 : 하우징 캡 121 : 제1유체 유입구
122 : 제1유체 유출구 131 : 제2유체 유입구
132 : 제2유체 유출구 200 : 중공사막 모듈
210 : 중공사막 카트리지 211 : 바디부
212 : 유체 가이드부 213 : 제1메쉬부
214 : 제2메쉬부 F : 중공사막
100: housing unit 110: housing body
120: housing cap 121: first fluid inlet
122: first fluid outlet 131: second fluid inlet
132: second fluid outlet 200: hollow fiber membrane module
210: hollow fiber membrane cartridge 211: body
212: fluid guide portion 213: first mesh portion
214: second mesh part F: hollow fiber membrane

Claims (12)

내부에 제1 유체가 흐르며 외부에서 유입된 제2 유체가 외부로 흐르면서 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 수분 교환을 수행하는 중공사막이 수용되는 바디부; 및,
상기 바디부의 내주면에 형성되며 상기 중공사막과 상기 바디부 사이의 유체 흐름을 균일하게 유도하는 유체 가이드부
를 포함하는 는 중공사막 카트리지에 있어서,
상기 유체 가이드부는 상기 바디부의 내주면에 돌출 형성된 복수의 스트라이프들(stripes)로 이루어지고,
서로 인접한 상기 스트라이프들은 상기 바디부의 내주면과 함께 상기 제2 유체를 위한 유로를 형성하고,
상기 유로의 깊이에 해당하는 상기 스트라이프들의 높이는 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300%인,
중공사막 카트리지.
A body portion receiving a hollow fiber membrane through which a first fluid flows inside and a second fluid introduced from the outside flows to the outside and the first fluid and the second fluid exchange moisture; And,
A fluid guide part formed on the inner circumferential surface of the body part and uniformly inducing a fluid flow between the hollow fiber membrane and the body part
In the hollow fiber membrane cartridge comprising a,
The fluid guide part is made of a plurality of stripes protruding from the inner circumferential surface of the body part,
The stripes adjacent to each other form a flow path for the second fluid together with the inner circumferential surface of the body,
The height of the stripes corresponding to the depth of the flow path is 50 to 300% of the diameter of a single hollow fiber membrane,
Hollow fiber membrane cartridge.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 스트라이프 간의 간격은 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 카트리지.
The method according to claim 1,
A hollow fiber membrane cartridge, characterized in that the spacing between the plurality of stripes is formed in a size of 50 to 300% of the diameter size of a single hollow fiber membrane.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 스트라이프가 중공사막 카트리지의 중심축과 이루는 각도는 30 ~ 90°인 것을 특징으로 하는 중공사막 카트리지.
The method according to claim 1,
The hollow fiber membrane cartridge, characterized in that the angle formed by the plurality of stripes and the central axis of the hollow fiber membrane cartridge is 30 ~ 90 °.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 스트라이프 간의 간격은 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되며,
상기 복수의 스트라이프가 중공사막 카트리지의 중심축과 이루는 각도는 30 ~ 90°인 것을 특징으로 하는 중공사막 카트리지.
The method according to claim 1,
The spacing between the plurality of stripes is formed in a size of 50 to 300% of the diameter of a single hollow fiber membrane,
The hollow fiber membrane cartridge, characterized in that the angle formed by the plurality of stripes and the central axis of the hollow fiber membrane cartridge is 30 ~ 90 °.
제1 유체가 유입되는 제1 유체 유입구, 제1 유체가 유출되는 제1 유체 유출구, 제2 유체가 유입되는 제2 유체 유입구, 그리고 제2 유체가 유출되는 제2 유체 유출구를 포함하는 하우징부;
내부에 상기 제1 유체 유입구로부터 유입된 제1 유체가 흐르며 상기 제2 유체 유입구로부터 유입된 제2 유체가 외부로 흐르면서 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 수분 교환을 수행하는 중공사막이 수용되는 바디부와, 상기 바디부의 내주면에 형성되며 상기 중공사막과 상기 바디부 사이의 유체 흐름을 균일하게 유도하는 유체 가이드부를 포함하고, 상기 하우징부 내부에 설치되는 적어도 하나 이상의 중공사막 카트리지
를 포함하되,
상기 유체 가이드부는 상기 바디부의 내주면에 돌출 형성된 복수의 스트라이프들로 이루어지고,
서로 인접한 상기 스트라이프들은 상기 바디부의 내주면과 함께 상기 제2 유체를 위한 유로를 형성하고,
상기 유로의 깊이에 해당하는 상기 스트라이프들의 높이는 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300%인,
연료전지 막가습기.
A housing portion including a first fluid inlet through which the first fluid flows, a first fluid outlet through which the first fluid flows, a second fluid inlet through which the second fluid flows, and a second fluid outlet through which the second fluid flows out;
A hollow fiber membrane in which the first fluid introduced from the first fluid inlet flows inside and the second fluid introduced from the second fluid inlet flows to the outside, and a hollow fiber membrane for performing water exchange between the first fluid and the second fluid is accommodated. At least one hollow fiber membrane cartridge installed inside the housing, comprising a body part and a fluid guide part formed on an inner circumferential surface of the body part and uniformly inducing a fluid flow between the hollow fiber membrane and the body part
Including,
The fluid guide part is made of a plurality of stripes protruding from the inner circumferential surface of the body part,
The stripes adjacent to each other form a flow path for the second fluid together with the inner circumferential surface of the body part,
The height of the stripes corresponding to the depth of the flow path is 50 to 300% of the diameter size of a single hollow fiber membrane,
Fuel cell membrane humidifier.
삭제delete 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 복수의 스트라이프 간의 간격은 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 막가습기.
The method of claim 7,
A fuel cell membrane humidifier, characterized in that the spacing between the plurality of stripes is formed in a size of 50 to 300% of a diameter of a single hollow fiber membrane.
청구항 7에 있어서,
상기 복수의 스트라이프가 상기 중공사막 카트리지의 중심축과 이루는 각도는 30 ~ 90°인 것을 특징으로 하는 연료전지 막가습기.
The method of claim 7,
An angle formed by the plurality of stripes with the central axis of the hollow fiber membrane cartridge is 30 to 90°.
청구항 7에 있어서,
상기 복수의 스트라이프 간의 간격은 단일 중공사막 직경 크기의 50 ~ 300% 크기로 형성되며,
상기 복수의 스트라이프가 상기 중공사막 카트리지의 중심축과 이루는 각도는 30 ~ 90°인 것을 특징으로 하는 연료전지 막가습기.
The method of claim 7,
The spacing between the plurality of stripes is formed in a size of 50 to 300% of the diameter of a single hollow fiber membrane,
An angle formed by the plurality of stripes with the central axis of the hollow fiber membrane cartridge is 30 to 90°.
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