JP5222246B2 - 水分交換用中空糸膜モジュール - Google Patents
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Description
図4は、上述した従来の問題を解決することができる本発明の水分交換用中空糸膜モジュールの第1実施形態を示す図である。図4(a)は、中空糸膜11内を流れる第1流体経路に平行な向きで切断した断面図であり、(b)は、直交する向きで切断した断面図である。なお、図4の第1実施形態の水分交換用中空糸膜モジュールは、多孔部材30a〜30c以外の構成要素は図1および2と共通であるため、ここでは共通部分の説明および図示は省略し、第1実施形態特有の構成、作用および効果について説明する。また、以降の実施形態についても同様である。
図5は、本発明の第2実施形態に係る水分交換用中空糸膜モジュールであって、図4(b)と同様、中空糸膜11内を流れる第1流体経路に直交する向きで切断した断面図である。図5に示すように、充填空間内には、内部が複数の領域に分割された筒状の多孔部材31が、筒状ケース10の軸方向と平行に設けられており、その両端部をシール部14に埋設されることで固定されている。また、中空糸膜11の第2流体経路の最上流側には、棒状の支持部材40が、筒状ケース10の軸方向と平行に設けられており、その両端部をシール部14に埋設されることで固定されている。多孔部材31は、中空糸膜11および支持部材40を囲んでいる。多孔部材31は、縫合や溶着等の手段で接続された別の多孔部材によって内部を分割されて、3つの領域に区切られており、ガスの最上流側の領域には一部の中空糸膜11および支持部材40を囲み、下流側の他の2つの領域には残りの中空糸膜11を囲んでいる。
図6は、本発明の第3実施形態に係る水分交換用中空糸膜モジュールであって、中空糸膜11内を流れる第1流体経路に直交する向きで切断した断面図である。図6に示すように、充填空間内には、複数の筒状の多孔部材32a〜32cが、筒状ケース10の軸方向と平行に設けられており、その両端部をシール部14に埋設されることで固定されている。また、充填空間内であってかつ中空糸膜束11の内部には、棒状の支持部材41a〜41cが筒状ケース10の軸方向と平行に設けられており、その両端部をシール部14に埋設されることで固定されている。
図7は、本発明の第4実施形態に係る水分交換用中空糸膜モジュールであって、中空糸膜11内を流れる第1流体経路に直交する向きで切断した断面図である。図7に示すように、充填空間内には、複数の略平面状の多孔部材33a〜33dが、筒状ケース10の軸方向と平行に設けられており、その両端部をシール部14に埋設されることで固定されている。また、充填空間内であってかつ中空糸膜束11の内部には、棒状の支持部材42a〜42dが筒状ケース10の軸方向と平行に設けられており、その両端部をシール部14に埋設されることで固定されている。多孔部材33a〜33dは、その両端(両辺)に支持部材42a〜42dが接続されて固定されている。本実施形態においては、支持部材42a〜42dは、シール部14によって固定されているだけではなく、筒状ケース10の側面においても、一体となって形成されている。
上記説明においては、第1流体経路に乾燥した未使役のガスを流し、第2流体経路に湿潤した使役後のオフガスを流した例を説明したが、本発明はこの態様のみに限定されるものではなく、第1流体経路に湿潤した使役後のオフガスを流し、第2流体経路に乾燥した未使役のガスを流して水分交換を行うことも可能である。
10…筒状ケース、
11…中空糸膜、
12…ガス導入口、
13…ガス排出口、
14…シール部、
20…未使役のガス(低湿潤)、
21…未使役のガス(水分交換後)、
22…使役後のオフガス(高湿潤)、
23…使役後のオフガス(水分交換後)、
30〜33…多孔部材、
40〜42…支持部材、
43…固定手段
Claims (6)
- 筒状ケースと、
上記筒状ケース内の空間に軸方向に延在させて充填された複数の中空糸膜と、
上記筒状ケースの両端において上記複数の中空糸膜を固定して上記空間を封止したシール部と、
上記筒状ケースの一側面に設けられた導入口と、
上記導入口が設けられた側面の対向面に設けられた排出口と、
上記中空糸膜の一端側から中空糸膜の中空内部を経由して他端側に至る第1流体経路と、
上記導入口から上記空間内でありかつ上記中空糸膜の外側を経由して上記排出口に至る第2流体経路と、
上記空間内で上記軸方向に延在し、かつ上記第2流体経路を横切る面を有する複数の多孔部材と、
上記空間内で上記軸方向に延在し、上記多孔部材と接してこれを支持し、かつ上記多孔部材よりも高い剛性を有する支持部材とを備え、
前記支持部材のうち少なくとも一つは、全ての中空糸膜よりも前記第2流体経路上流に配置されていることを特徴とする水分交換用中空糸膜モジュール。 - 筒状ケースと、
上記筒状ケース内の空間に軸方向に延在させて充填された複数の中空糸膜と、
上記筒状ケースの両端において上記複数の中空糸膜を固定して上記空間を封止したシール部と、
上記筒状ケースの一側面に設けられた導入口と、
上記導入口が設けられた側面の対向面に設けられた排出口と、
上記中空糸膜の一端側から中空糸膜の中空内部を経由して他端側に至る第1流体経路と、
上記導入口から上記空間内でありかつ上記中空糸膜の外側を経由して上記排出口に至る第2流体経路と、
上記空間内で上記軸方向に延在し、かつ上記第2流体経路を横切る面を有する複数の多孔部材と、
上記空間内で上記軸方向に延在し、上記多孔部材と接してこれを支持し、かつ上記多孔部材よりも高い剛性を有する支持部材とを備え、
前記支持部材は、棒状に形成され、
前記複数の多孔部材は、その2つ以上のそれぞれの辺に沿って上記支持部材が固定されていることを特徴とする水分交換用中空糸膜モジュール。 - 前記支持部材は、棒状に形成され、
前記複数の多孔部材は、筒状に形成されて、前記軸方向に直交する面の断面視で前記複数の中空糸膜の少なくとも一部を囲繞し、
上記複数の多孔部材のうち少なくとも一つの多孔部材は、上記断面視で前記支持部材を囲繞してなることを特徴とする請求項1に記載の水分交換用中空糸膜モジュール。 - 前記支持部材のうち少なくとも一つは、ケースと一体に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水分交換用中空糸膜モジュール。
- 前記中空糸膜の乾燥状態では、中空糸膜どうしの間および中空糸膜と前記多孔部材との間に形成される空隙部を有し、上記中空糸膜の膨潤状態では、これらが互いに接触することで上記空隙部を減少させることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水分交換用中空糸膜モジュール。
- 前記多孔部材は、少なくともその一端を前記シール部で固定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の水分交換用中空糸膜モジュール。
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