JP2005034715A - Hollow fiber membrane module and humidifier of fuel cell - Google Patents
Hollow fiber membrane module and humidifier of fuel cell Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005034715A JP2005034715A JP2003198629A JP2003198629A JP2005034715A JP 2005034715 A JP2005034715 A JP 2005034715A JP 2003198629 A JP2003198629 A JP 2003198629A JP 2003198629 A JP2003198629 A JP 2003198629A JP 2005034715 A JP2005034715 A JP 2005034715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- module case
- fuel cell
- membrane bundle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Air Humidification (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数本の中空糸膜を束にした中空糸膜モジュールに関し、燃料電池におけるイオン交換膜を保湿するための加湿装置に適用され、またはメンブレンドライヤや脱気膜装置等の工業用にも適用される。
【0002】
【従来の技術】
燃料電池では、水素と酸素の反応により電気と水蒸気が発生するが、反応時に発生する電気は水分子を伴って移動するため、イオン交換膜を常に保湿しておく必要がある。このイオン交換膜の保湿を行うために、燃料電池の反応で発生した水蒸気を回収し、再度燃料電池に供給するための加湿装置が中空糸膜モジュールを用いて装置化されている。
【0003】
図9を用いて従来の燃料電池に用いる中空糸膜モジュールについて説明する。中空糸膜モジュール101は、円筒状のモジュールケース102と、モジュールケース102内に直線状に配置される多数本の中空糸膜からなる中空糸膜束103と、を備えている。
【0004】
そして、中空糸膜の中空内部を通過する第1経路(X1−X2)と、導入口104からモジュールケース102内に入り中空糸膜の膜外を通過し排出口105からモジュールケース102外に排出される第2経路(Y1−Y2)と、が形成されている。第1、第2経路の一方にコンプレッサによって燃料電池へ向けて加湿対象気体(乾燥空気)を流し、他方に燃料電池からの水蒸気を含んだ気体(湿潤空気)を流す。これにより、中空糸膜の膜分離作用によって湿潤空気中の水蒸気が選択的に膜を透過して乾燥空気が加湿され、加湿された乾燥空気が燃料電池のイオン交換膜に送り込まれる。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−245116号公報
【特許文献2】
特開2001−201120号公報
【特許文献3】
特開2002−219339号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図9に示す上記従来技術の中空糸膜モジュールでは、導入口104から流入した気体が排出口105へ流れる際に、図9、図10に示すように、最も抵抗の少ないモジュールケース102内周と中空糸膜束103外周との環状隙間を主に流れてしまうこととなり、モジュールケース102内に収納されている多数本の中空糸膜の全部を利用して膜分離ができず、加湿効率の悪いものとなっていた。
【0007】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的は、膜分離作用を向上することが可能な中空糸膜モジュール及び燃料電池の加湿装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の中空糸膜モジュールにあっては、
多数本の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、
該中空糸膜束が直線状に内部に配置されると共に外周に前記中空糸膜の膜外を流通する気体の入出口を設けた筒状のモジュールケースと、
該モジュールケースの内周面から全周にわたって内向きに突出する環状隔壁部材と、
該環状隔壁部材が配置された前記モジュールケースの長手方向同等位置における前記中空糸膜束内で中空糸膜を迂回させて空隙を確保する環状ガイド部材と、を備え、
前記中空糸膜束は、前記環状隔壁部材及び前記環状ガイド部材が配置された前記モジュールケースの長手方向位置で充填密度を高められたことを特徴とする。
【0009】
本発明の燃料電池の加湿装置にあっては、
多数本の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、
該中空糸膜束が直線状に内部に配置されると共に外周に前記中空糸膜の膜外を流通する気体の入出口を設けた筒状のモジュールケースと、
を備え、
前記モジュールケースの両端から出入りして前記中空糸膜の膜内を流通する第1経路と、前記モジュールケースの外周の入出口から出入りして前記中空糸膜の膜外を流通する第2経路と、を形成し、
前記第1、第2経路のうちの一方に加湿対象気体を送り込み、加湿後の加湿気体を燃料電池に送り込むと共に、前記第1、第2経路のうちの他方に燃料電池から排出される水分を含んだ気体を導入する燃料電池の加湿装置において、
前記モジュールケースの内周面から全周にわたって内向きに突出する環状隔壁部材と、
該環状隔壁部材と前記モジュールケースの長手方向同等位置における前記中空糸膜束内で中空糸膜を迂回させて空隙を確保する環状ガイド部材と、
を備え、
前記中空糸膜束は、前記環状隔壁部材及び前記環状ガイド部材が配置された前記モジュールケースの長手方向位置で充填密度を高められたことを特徴とする。
【0010】
この構成では、モジュールケースの外周の入出口から出入りする気体にとって、従来最も抵抗の少ないモジュールケース内周と中空糸膜束外周との環状隙間に、環状隔壁部材が配置されて抵抗となっており、かつ、中空糸膜束内の環状ガイド部材で中空糸膜束内部に空隙が確保されているために、中空糸膜束内の空隙へ向けて中空糸膜間への気体の流れが形成できる。
【0011】
特に中空糸膜束が環状隔壁部材及び環状ガイド部材が配置されたモジュールケースの長手方向位置で充填密度を高められており、充填密度の高い部分では気体の流れが阻害されて中空糸膜束内部の空隙に向けての流れが集中する。
【0012】
これによって、モジュールケースの外周の入出口から出入りする気体は、一度中空糸膜束内部の空隙に集中することから、中空糸膜間を確実に通過するようになり、中空糸膜全体を有効に利用して膜分離作用を行うことができる。
【0013】
前記環状隔壁部材及び前記環状ガイド部材は、接続部によって繋がっており、一体化して一部品となっていることが好適である。
【0014】
この構成では、環状隔壁部材及び環状ガイド部材が一部品であるため、取り扱いが良い。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【0016】
(第1実施形態)
図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態に係る燃料電池の加湿装置について説明する。
【0017】
本実施形態の燃料電池の加湿装置は、中空糸膜モジュール1によって構成されている。加湿装置としての中空糸膜モジュール1は、図1に示すように、多数本の中空糸膜を束ねた中空糸膜束2と、中空糸膜束2が直線状に内部に配置されると共に外周に中空糸膜の膜外を流通する乾燥空気の入出口を設けた筒状のモジュールケース3と、を備えている。モジュールケース3の両端は各中空糸膜の膜内のみが外部へ開放されるようにポッティング部4,5によって封止固定されている。
【0018】
中空糸膜モジュール1には、燃料電池から排出される反応後の水蒸気を含んだ湿潤ガスが、モジュールケース3の両端から出入りして中空糸膜の膜内を流通する(第1経路(X1−X2))。また、コンプレッサによって燃料電池に供給する乾燥空気が、モジュールケース3の外周の流入口6及び排出口7から出入りして、中空糸膜の膜外を流通する(第2経路(Y1−Y2))。
【0019】
このように、中空糸膜の膜内に湿潤ガスが流れ、膜外に乾燥空気が流れているために、中空糸膜の膜分離作用によって湿度の高い膜内側から水分が選択的に膜を透過して膜外へ移動し、乾燥空気が加湿されて、排出口7から燃料電池のイオン交換膜に送り込まれる。
【0020】
ここで、中空糸膜モジュール1には、図1、図2に示すようにモジュールケース3内に2重のリングを繋いだバッフルプレート8がモジュールケース3の長手方向中央位置に配置されている。
【0021】
バッフルプレート8は、図3(a)に示すように、モジュールケース3の内周面から全周にわたって内向きに突出する外周リング(環状隔壁部材)9と、外周リング9とモジュールケース3の長手方向同等(中央)位置における中空糸膜束2内で中空糸膜を迂回させて空隙を確保する内周リング(環状ガイド部材)10と、外周リング9と内周リング10とを繋ぐ接続部11と、が一体化した一部品である。
【0022】
バッフルプレート8の外周リング9は、モジュールケース3内周と中空糸膜束2外周との間に全周的に挟まれるものである。外周リング9は、中空糸膜束2の外周を外周リング9でくびれさせた状態としている。なお、外周リング9は、モジュールケース3内周に全周的に内向きに突出するようなモジュールケース3内周形状に合わせた形状であればよい。
【0023】
バッフルプレート8の内周リング10は、外周リング9よりも直径が小さく、外周リング9とモジュールケース3の長手方向同等位置において外周リング9の内側でモジュールケース3の中心に配置されるものである。内周リング10は、中空糸膜束2内に入り込み、内周リング10内側に中空糸膜を通過させずに空隙を形成する。内周リング10は、中空糸膜束2の内部を内周リング10が配置された部分で外周側へ押し出した状態とする。なお、この空隙を形成する形状は特に円形に限られるものでもないので、内周リング10としては、三角リング、四角リング、5角リング等の形状であってもよい。
【0024】
バッフルプレート8の接続部11は、外周リング9と内周リング10との間の径方向に真直ぐな棒状部材である。このように、外周リング9と内周リング10が接続部11で繋がれて一体化した一部品となっているため、取り付けが容易であり、また付け忘れなども防止でき、取り扱いが容易となる。
【0025】
なお、バッフルプレート8は、図3(a)に示す接続部11が1本の形状に限られるものではなく、図3(b)〜図3(d)に示すように接続部11の数を増加させてもよい。図3(b)では接続部11が2本のものを示しており、図3(c)では接続部11が3本のものを示しており、図3(d)では接続部11が4本のものを示している。ただし、接続部11を増加させると、接続部11の面積が増大して膜面積が減少し、性能が低下することを考慮しなければならない。
【0026】
このようなバッフルプレート8をモジュールケース3内に配置していることから、図1に示すように、中空糸膜モジュール1の中空糸膜束2は、バッフルプレート8を配置したモジュールケース3の長手方向位置において、外周がくびれると共に内部が外周側へ押し出されて、他の位置よりも充填密度を高められた状態となっている。
【0027】
具体的には、ポッティング部4,5の中空糸膜束2の充填密度は30%〜55%であるのに対し、バッフルプレート8配置部分の中空糸膜束2の充填密度は45%〜65%(好ましくは50%〜60%)である。
【0028】
以上の中空糸膜モジュール1では、乾燥空気が、モジュールケース3の外周の流入口6及び排出口7から出入りして、中空糸膜の膜外を流通しているが、上記のようにバッフルプレート8を配置し、バッフルプレート8配置部分で中空糸膜束2の充填密度が高められていることから、図1の図示黒線矢印のように、中空糸膜束2内の内周リング10内部空隙へ集中して向かう中空糸膜間への乾燥空気の流れが形成できる。
【0029】
即ち、乾燥空気は、最も抵抗の少ないモジュールケース3内周と中空糸膜束2外周との環状隙間を流れていこうとするが、外周リング9が配置されて抵抗となっており、外周リング9によってモジュールケース3内周と中空糸膜束2外周との環状隙間の流れが阻害され、かつ、中空糸膜束2内の内周リング10の内側に中空糸膜束2内部に空隙が確保されているために、中空糸膜束2内の内周リング10内側空隙へ向けて中空糸膜間への乾燥空気の流れが形成されている。
【0030】
また、特に中空糸膜束2はバッフルプレート8が配置されたモジュールケース3の長手方向位置で充填密度を高められており、中空糸膜束2の充填密度の高い部分(バッフルプレート8配置部分)では、中空糸膜間での乾燥空気の流れが阻害されているために、中空糸膜束2内部の内周リング10内側空隙に向けての流れが集中する。
【0031】
これによって、モジュールケース3の外周の流入口6及び排出口7から出入りする乾燥空気は、一度中空糸膜束2内部の内周リング10内側空隙に集中することから、中空糸膜間を確実に通過するようになり、中空糸膜全体を有効に利用して膜分離作用を行うことができる。
【0032】
以下には本実施形態の中空糸膜モジュール1の製造方法を説明する。
【0033】
まず、モジュールケース3内にバッフルプレート8を装着する。このバッフルプレート8の外周リング9内かつ内周リング10外の領域に中空糸膜束2を充填する。この際、バッフルプレート8位置での中空糸膜束2の充填密度が45%〜65%(好ましくは50%〜60%)を満たすようにする。
【0034】
その後、モジュールケース3と中空糸膜とを接続するために、遠心法を用いて、モジュールケース3の両端部をエポキシ樹脂にて封止し、ポッティング部4,5を形成した。なお、封止剤には、エポキシ樹脂の他、ポリウレタン、シリコーン等を用いてもよい。そして、封止剤にて接着されたモジュールケース3の両端部を切断して、両端に中空糸膜を開口させて中空糸膜モジュール1が完成する。
【0035】
(第2実施形態)
図4を参照して、本発明の第2実施形態に係る燃料電池の加湿装置について説明する。なお、以下の本実施形態では、上記実施形態で説明したものについては同符号を付す等して説明を省略し、本実施形態の特徴部分を説明する。
【0036】
本実施形態では、バッフルプレート8が2枚配置されている。バッフルプレート8は、図4に示すように、モジュールケース3の長手方向を3等分するような位置に配置されている。
【0037】
以上の本実施形態では、モジュールケース3の外周の流入口6及び排出口7から出入りする乾燥空気は、中空糸膜束2内部の内周リング10内側空隙に2回集中することから、中空糸膜束2内で乾燥空気の集中と分散が繰り返され、中空糸膜間を確実に通過するようになり、中空糸膜全体を有効に利用して膜分離作用を行うことができる。
【0038】
(第3実施形態)
図5、図6を参照して、本発明の第3実施形態に係る燃料電池の加湿装置について説明する。なお、以下の本実施形態では、上記実施形態で説明したものについては同符号を付す等して説明を省略し、本実施形態の特徴部分を説明する。
【0039】
本実施形態では、バッフルプレート8の内周リング10が乾燥空気の出入りする流入口6及び排出口7から離れたものである。バッフルプレート8の内周リング10は、図5、図6に示すように、モジュールケース3に形成された乾燥空気の出入りする流入口6及び排出口7とは径方向反対側のモジュールケース3の内周面に近づけて配置されている。
【0040】
以上の本実施形態では、モジュールケース3の外周の流入口6及び排出口7から出入りする乾燥空気は、一度中空糸膜束2内部の流入口6及び排出口7から離れた内周リング10内側空隙に集中することから、中空糸膜間を通過する距離が必然的に延長し、中空糸膜間を確実に通過するようになり、中空糸膜全体を有効に利用して膜分離作用を行うことができる。
【0041】
(第4実施形態)
図7、図8を参照して、本発明の第4実施形態に係る燃料電池の加湿装置について説明する。なお、以下の本実施形態では、上記実施形態で説明したものについては同符号を付す等して説明を省略し、本実施形態の特徴部分を説明する。
【0042】
本実施形態では、バッフルプレート8の外周リング9に切り込みを入れて切断部12を形成し、バッフルプレート8の装着を容易に行えるようにしたものである。バッフルプレート8の外周リング9は、図7に示すように、径を縮径できるように斜めの切断部(バイアスカット)12が形成されている。
【0043】
このため、第1実施形態で説明したバッフルプレート8のモジュールケース3への装着が、図7(b)に示すようにバッフルプレート8の外周リング9を切断部12を巻き込むことで縮径し、図8に示すようにその状態でモジュールケース3内周を進ませ、モジュールケース3内周の環状凹部13に自身の弾性反発力で嵌め込まれることで、容易に装着を行うことができる。
【0044】
また、予めバッフルプレート8に中空糸膜束2を取り付けておき、このバッフルプレート8をモジュールケース3へ装着する方法を採用してもよい。この場合には、予めバッフルプレート8に中空糸膜束2が取り付けられているので、中空糸膜を傷つけること無しに、バッフルプレート8位置での中空糸膜束2の充填密度をより高める装着が可能となる。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、膜分離作用を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る中空糸膜モジュールを示す断面図である。
【図2】第1実施形態に係る中空糸膜モジュールの図1におけるA−A断面を示す断面図である。
【図3】第1実施形態に係るバッフルプレートを示す図である。
【図4】第2実施形態に係る中空糸膜モジュールを示す断面図である。
【図5】第3実施形態に係る中空糸膜モジュールを示す断面図である。
【図6】第3実施形態に係る中空糸膜モジュールの図5におけるB−B断面を示す断面図である。
【図7】(a)は第4実施形態に係るバッフルプレートを示す図である。(b)はバッフルプレートを縮径した状態を示す図である。
【図8】第4実施形態でのバッフルプレートの装着を説明する図である。
【図9】従来技術の中空糸膜モジュールを示す断面図である。
【図10】従来技術の中空糸膜モジュールの図9のC−C断面を示す断面図である。
【符号の説明】
1 中空糸膜モジュール
2 中空糸膜束
3 モジュールケース
4,5 ポッティング部
6 流入口
7 排出口
8 バッフルプレート
9 外周リング
10 内周リング
11 接続部
12 切断部
13 環状凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hollow fiber membrane module in which a large number of hollow fiber membranes are bundled, and is applied to a humidifier for moisturizing an ion exchange membrane in a fuel cell, or for industrial use such as a membrane dryer or a deaeration membrane device. Also applies.
[0002]
[Prior art]
In a fuel cell, electricity and water vapor are generated by the reaction of hydrogen and oxygen. Since electricity generated during the reaction moves with water molecules, it is necessary to keep the ion exchange membrane moisturized at all times. In order to keep the ion exchange membrane moist, a humidifier for recovering water vapor generated by the reaction of the fuel cell and supplying it again to the fuel cell is implemented by using a hollow fiber membrane module.
[0003]
A hollow fiber membrane module used in a conventional fuel cell will be described with reference to FIG. The hollow
[0004]
Then, the first path (X1-X2) passing through the hollow interior of the hollow fiber membrane and the
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-245116 [Patent Document 2]
JP 2001-201120 A [Patent Document 3]
JP-A-2002-219339 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional hollow fiber membrane module shown in FIG. 9, when the gas flowing in from the
[0007]
The present invention has been made in view of the above prior art, and an object thereof is to provide a hollow fiber membrane module and a fuel cell humidifier capable of improving the membrane separation action.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the hollow fiber membrane module of the present invention that solves the above problems,
A hollow fiber membrane bundle in which a large number of hollow fiber membranes are bundled,
A cylindrical module case in which the hollow fiber membrane bundle is linearly arranged inside and provided with an inlet / outlet of gas flowing outside the membrane of the hollow fiber membrane on the outer periphery;
An annular partition member projecting inward from the inner peripheral surface of the module case over the entire circumference;
An annular guide member that bypasses the hollow fiber membrane in the hollow fiber membrane bundle at the same position in the longitudinal direction of the module case in which the annular partition member is disposed to secure a void,
The hollow fiber membrane bundle is characterized in that a filling density is increased at a longitudinal position of the module case in which the annular partition member and the annular guide member are arranged.
[0009]
In the fuel cell humidifier of the present invention,
A hollow fiber membrane bundle in which a large number of hollow fiber membranes are bundled,
A cylindrical module case in which the hollow fiber membrane bundle is linearly arranged inside and provided with an inlet / outlet of gas flowing outside the membrane of the hollow fiber membrane on the outer periphery;
With
A first path that enters and exits from both ends of the module case and circulates in the membrane of the hollow fiber membrane; and a second path that enters and exits from the inlet / outlet on the outer periphery of the module case and circulates outside the membrane of the hollow fiber membrane; Forming,
The humidification target gas is fed into one of the first and second paths, the humidified gas is fed into the fuel cell, and moisture discharged from the fuel cell is fed into the other of the first and second paths. In a fuel cell humidifier that introduces contained gas,
An annular partition member projecting inward from the inner peripheral surface of the module case over the entire circumference;
An annular guide member that bypasses a hollow fiber membrane in the hollow fiber membrane bundle at the same position in the longitudinal direction of the annular partition member and the module case to secure a void;
With
The hollow fiber membrane bundle is characterized in that a filling density is increased at a longitudinal position of the module case in which the annular partition member and the annular guide member are arranged.
[0010]
In this configuration, an annular partition member is disposed in the annular gap between the inner periphery of the module case and the outer periphery of the hollow fiber membrane bundle, which has the lowest resistance for the gas entering and exiting from the inlet / outlet on the outer periphery of the module case. In addition, since a gap is secured in the hollow fiber membrane bundle by the annular guide member in the hollow fiber membrane bundle, a gas flow between the hollow fiber membranes can be formed toward the void in the hollow fiber membrane bundle. .
[0011]
In particular, the hollow fiber membrane bundle has an increased packing density at the longitudinal position of the module case in which the annular partition member and the annular guide member are arranged. The flow toward the air gap is concentrated.
[0012]
As a result, the gas entering and exiting from the inlet / outlet on the outer periphery of the module case once concentrates in the voids inside the hollow fiber membrane bundle, so that the gas passes through the hollow fiber membranes reliably, and the entire hollow fiber membrane is effectively used. It can be used to perform membrane separation.
[0013]
It is preferable that the annular partition member and the annular guide member are connected by a connecting portion and integrated into one part.
[0014]
In this configuration, the annular partition member and the annular guide member are a single part, and thus handling is good.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
[0016]
(First embodiment)
With reference to FIGS. 1-3, the humidification apparatus of the fuel cell which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
[0017]
The humidifier of the fuel cell according to the present embodiment is constituted by a hollow
[0018]
In the hollow
[0019]
In this way, since wet gas flows inside the hollow fiber membrane and dry air flows outside the membrane, moisture selectively permeates through the membrane from the inside of the high humidity membrane by the membrane separation action of the hollow fiber membrane. Then, it moves out of the membrane, the dry air is humidified, and sent from the discharge port 7 to the ion exchange membrane of the fuel cell.
[0020]
Here, in the hollow
[0021]
As shown in FIG. 3A, the
[0022]
The outer
[0023]
The inner
[0024]
The connecting
[0025]
In addition, the
[0026]
Since such a
[0027]
Specifically, the filling density of the hollow
[0028]
In the hollow
[0029]
That is, the dry air tries to flow through the annular gap between the inner periphery of the module case 3 and the outer periphery of the hollow
[0030]
In particular, the hollow
[0031]
As a result, the dry air that enters and exits from the
[0032]
Below, the manufacturing method of the hollow
[0033]
First, the
[0034]
Thereafter, in order to connect the module case 3 and the hollow fiber membrane, both ends of the module case 3 were sealed with an epoxy resin by using a centrifugal method to form
[0035]
(Second Embodiment)
With reference to FIG. 4, the humidification apparatus of the fuel cell which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In the following embodiment, the same reference numerals are given to those described in the above embodiment, and the description thereof is omitted, and the characteristic part of this embodiment will be described.
[0036]
In the present embodiment, two
[0037]
In the above embodiment, the dry air entering and exiting from the
[0038]
(Third embodiment)
A fuel cell humidifier according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following embodiment, the same reference numerals are given to those described in the above embodiment, and the description thereof is omitted, and the characteristic part of this embodiment will be described.
[0039]
In the present embodiment, the
[0040]
In the present embodiment described above, the dry air entering and exiting from the
[0041]
(Fourth embodiment)
A fuel cell humidifier according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following embodiment, the same reference numerals are given to those described in the above embodiment, and the description thereof is omitted, and the characteristic part of this embodiment will be described.
[0042]
In the present embodiment, the
[0043]
For this reason, the mounting of the
[0044]
Alternatively, a method of attaching the hollow
[0045]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the membrane separation action can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a hollow fiber membrane module according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the AA cross section in FIG. 1 of the hollow fiber membrane module according to the first embodiment.
FIG. 3 is a view showing a baffle plate according to the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a hollow fiber membrane module according to a second embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a hollow fiber membrane module according to a third embodiment.
6 is a cross-sectional view showing a BB cross section in FIG. 5 of a hollow fiber membrane module according to a third embodiment.
FIG. 7A is a view showing a baffle plate according to a fourth embodiment. (B) is a figure which shows the state which diameter-reduced the baffle plate.
FIG. 8 is a view for explaining mounting of a baffle plate in the fourth embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional hollow fiber membrane module.
10 is a cross-sectional view showing a CC cross section of FIG. 9 of a conventional hollow fiber membrane module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該中空糸膜束が直線状に内部に配置されると共に外周に前記中空糸膜の膜外を流通する気体の入出口を設けた筒状のモジュールケースと、
該モジュールケースの内周面から全周にわたって内向きに突出する環状隔壁部材と、
該環状隔壁部材が配置された前記モジュールケースの長手方向同等位置における前記中空糸膜束内で中空糸膜を迂回させて空隙を確保する環状ガイド部材と、を備え、
前記中空糸膜束は、前記環状隔壁部材及び前記環状ガイド部材が配置された前記モジュールケースの長手方向位置で充填密度を高められたことを特徴とする中空糸膜モジュール。A hollow fiber membrane bundle in which a large number of hollow fiber membranes are bundled,
A cylindrical module case in which the hollow fiber membrane bundle is linearly arranged inside and provided with an inlet / outlet of gas flowing outside the membrane of the hollow fiber membrane on the outer periphery;
An annular partition member projecting inward from the inner peripheral surface of the module case over the entire circumference;
An annular guide member that bypasses the hollow fiber membrane in the hollow fiber membrane bundle at the same position in the longitudinal direction of the module case in which the annular partition member is disposed to secure a void,
The hollow fiber membrane module is characterized in that a filling density of the hollow fiber membrane bundle is increased at a longitudinal position of the module case in which the annular partition member and the annular guide member are arranged.
該中空糸膜束が直線状に内部に配置されると共に外周に前記中空糸膜の膜外を流通する気体の入出口を設けた筒状のモジュールケースと、
を備え、
前記モジュールケースの両端から出入りして前記中空糸膜の膜内を流通する第1経路と、前記モジュールケースの外周の入出口から出入りして前記中空糸膜の膜外を流通する第2経路と、を形成し、
前記第1、第2経路のうちの一方に加湿対象気体を送り込み、加湿後の加湿気体を燃料電池に送り込むと共に、前記第1、第2経路のうちの他方に燃料電池から排出される水分を含んだ気体を導入する燃料電池の加湿装置において、
前記モジュールケースの内周面から全周にわたって内向きに突出する環状隔壁部材と、
該環状隔壁部材と前記モジュールケースの長手方向同等位置における前記中空糸膜束内で中空糸膜を迂回させて空隙を確保する環状ガイド部材と、
を備え、
前記中空糸膜束は、前記環状隔壁部材及び前記環状ガイド部材が配置された前記モジュールケースの長手方向位置で充填密度を高められたことを特徴とする燃料電池の加湿装置。A hollow fiber membrane bundle in which a large number of hollow fiber membranes are bundled,
A cylindrical module case in which the hollow fiber membrane bundle is linearly arranged inside and provided with an inlet / outlet of gas flowing outside the membrane of the hollow fiber membrane on the outer periphery;
With
A first path that enters and exits from both ends of the module case and circulates in the membrane of the hollow fiber membrane; and a second path that enters and exits from the inlet / outlet on the outer periphery of the module case and circulates outside the membrane of the hollow fiber membrane; Forming,
The humidification target gas is fed into one of the first and second paths, the humidified gas is fed into the fuel cell, and moisture discharged from the fuel cell is fed into the other of the first and second paths. In a fuel cell humidifier that introduces contained gas,
An annular partition member projecting inward from the inner peripheral surface of the module case over the entire circumference;
An annular guide member that bypasses a hollow fiber membrane in the hollow fiber membrane bundle at the same position in the longitudinal direction of the annular partition member and the module case to secure a void;
With
The humidifying device for a fuel cell, wherein the hollow fiber membrane bundle has an increased packing density at a longitudinal position of the module case in which the annular partition member and the annular guide member are disposed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003198629A JP4111086B2 (en) | 2003-07-17 | 2003-07-17 | Hollow fiber membrane module and fuel cell humidifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003198629A JP4111086B2 (en) | 2003-07-17 | 2003-07-17 | Hollow fiber membrane module and fuel cell humidifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005034715A true JP2005034715A (en) | 2005-02-10 |
JP4111086B2 JP4111086B2 (en) | 2008-07-02 |
Family
ID=34208361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003198629A Expired - Fee Related JP4111086B2 (en) | 2003-07-17 | 2003-07-17 | Hollow fiber membrane module and fuel cell humidifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4111086B2 (en) |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006314919A (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Nok Corp | Hollow fiber membrane module |
JP2007218539A (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Nissan Motor Co Ltd | Hollow fiber membrane module |
DE202008003717U1 (en) | 2008-03-15 | 2008-05-29 | NOK Corporation, Tokyo | Hollow fiber membrane module |
JP2008256225A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Honda Motor Co Ltd | Humidifier |
JP2009529413A (en) * | 2006-03-16 | 2009-08-20 | シャンハイ リトリー ピューリファイング イクイプメント シーオー.,エルティーディー. | Hollow fiber membrane module with fixed structure |
JP2009289580A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Nissan Motor Co Ltd | Humidifying device of fuel cell |
JP2011075241A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Honda Motor Co Ltd | Humidifying module |
KR20120074507A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-06 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Humidifier for fuel cell |
US20120270120A1 (en) * | 2010-03-31 | 2012-10-25 | Kolon Industries, Inc. | Humidifier for fuel cell |
US8317167B2 (en) | 2009-11-30 | 2012-11-27 | Hyundai Motor Company | Humidifier for fuel cell |
JP2013513203A (en) * | 2009-12-04 | 2013-04-18 | コーロン インダストリーズ インク | Humidifier for fuel cell |
CN105322202A (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 现代自动车株式会社 | Device for adjusting hollow fiber membrane density for humidification device of fuel cell |
KR101765926B1 (en) | 2011-02-22 | 2017-08-08 | 현대자동차주식회사 | Humidification device for fuel cell |
KR20180001227A (en) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Hollow Fiber Membrane Humidifier Module |
WO2018037497A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 積水フーラー株式会社 | Epoxy resin composition, potting material, and potting material for hollow-fiber membrane module |
WO2018190147A1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-10-18 | Nok株式会社 | Hollow fiber membrane module |
US10105654B2 (en) | 2014-05-30 | 2018-10-23 | Kolon Industries, Inc. | Filtering system and hollow fiber membrane module for the same |
CN110854409A (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-28 | 现代自动车株式会社 | Humidifier for fuel cell |
CN111683730A (en) * | 2018-07-30 | 2020-09-18 | Nok株式会社 | Hollow fiber membrane module |
JP2022547062A (en) * | 2019-11-29 | 2022-11-10 | コーロン インダストリーズ インク | Fuel cell humidifier cartridge and fuel cell humidifier |
WO2023063522A1 (en) * | 2021-10-15 | 2023-04-20 | 엔브이에이치코리아(주) | Hollow fiber membrane cartridge assembly |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102006140B1 (en) * | 2013-12-31 | 2019-08-01 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Fluid exchange membrane module |
KR102098641B1 (en) * | 2015-06-22 | 2020-04-08 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Hollow Fiber Membrane Humidifier Module |
-
2003
- 2003-07-17 JP JP2003198629A patent/JP4111086B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006314919A (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Nok Corp | Hollow fiber membrane module |
JP2007218539A (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Nissan Motor Co Ltd | Hollow fiber membrane module |
JP2009529413A (en) * | 2006-03-16 | 2009-08-20 | シャンハイ リトリー ピューリファイング イクイプメント シーオー.,エルティーディー. | Hollow fiber membrane module with fixed structure |
JP4695201B2 (en) * | 2006-03-16 | 2011-06-08 | シャンハイ リトリー ピューリファイング イクイプメント シーオー.,エルティーディー. | Hollow fiber membrane module with fixed structure |
JP2008256225A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Honda Motor Co Ltd | Humidifier |
DE202008003717U1 (en) | 2008-03-15 | 2008-05-29 | NOK Corporation, Tokyo | Hollow fiber membrane module |
JP2009289580A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Nissan Motor Co Ltd | Humidifying device of fuel cell |
JP2011075241A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Honda Motor Co Ltd | Humidifying module |
US8317167B2 (en) | 2009-11-30 | 2012-11-27 | Hyundai Motor Company | Humidifier for fuel cell |
JP2013513203A (en) * | 2009-12-04 | 2013-04-18 | コーロン インダストリーズ インク | Humidifier for fuel cell |
US9160015B2 (en) | 2009-12-04 | 2015-10-13 | Kolon Industries, Inc. | Humidifier for fuel cell |
US9070913B2 (en) * | 2010-03-31 | 2015-06-30 | Kolon Industries, Inc. | Humidifier for fuel cell |
US20120270120A1 (en) * | 2010-03-31 | 2012-10-25 | Kolon Industries, Inc. | Humidifier for fuel cell |
KR101660988B1 (en) * | 2010-12-28 | 2016-09-28 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Humidifier for fuel cell |
KR20120074507A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-06 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Humidifier for fuel cell |
KR101765926B1 (en) | 2011-02-22 | 2017-08-08 | 현대자동차주식회사 | Humidification device for fuel cell |
US10105654B2 (en) | 2014-05-30 | 2018-10-23 | Kolon Industries, Inc. | Filtering system and hollow fiber membrane module for the same |
KR101673667B1 (en) | 2014-07-31 | 2016-11-07 | 현대자동차주식회사 | Device for adjusting hollow fiber density for humidification device of fuel cell |
JP2016035895A (en) * | 2014-07-31 | 2016-03-17 | 現代自動車株式会社Hyundaimotor Company | Device for distributing degree of congestion of hollow fiber membrane of membrane humidifier for fuel cell |
US9640814B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-05-02 | Hyundai Motor Company | Device for adjusting hollow fiber membrane density for humidification device of fuel cell |
KR20160015541A (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-15 | 현대자동차주식회사 | Device for adjusting hollow fiber density for humidification device of fuel cell |
CN105322202A (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 现代自动车株式会社 | Device for adjusting hollow fiber membrane density for humidification device of fuel cell |
CN105322202B (en) * | 2014-07-31 | 2019-07-19 | 现代自动车株式会社 | For adjusting the device of the film humidifier doughnut film density of fuel cell |
KR20180001227A (en) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Hollow Fiber Membrane Humidifier Module |
KR102186188B1 (en) * | 2016-06-27 | 2020-12-03 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Hollow Fiber Membrane Humidifier Module |
WO2018037497A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 積水フーラー株式会社 | Epoxy resin composition, potting material, and potting material for hollow-fiber membrane module |
JPWO2018037497A1 (en) * | 2016-08-24 | 2019-06-20 | 積水フーラー株式会社 | Epoxy resin composition, potting agent and potting agent for hollow fiber membrane module |
JPWO2018190147A1 (en) * | 2017-04-11 | 2020-02-20 | Nok株式会社 | Hollow fiber membrane module |
CN110545902A (en) * | 2017-04-11 | 2019-12-06 | Nok株式会社 | Hollow fiber membrane module |
WO2018190147A1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-10-18 | Nok株式会社 | Hollow fiber membrane module |
CN110545902B (en) * | 2017-04-11 | 2021-12-21 | Nok株式会社 | Hollow fiber membrane module |
US11219865B2 (en) | 2017-04-11 | 2022-01-11 | Nok Corporation | Hollow fiber membrane module |
CN111683730A (en) * | 2018-07-30 | 2020-09-18 | Nok株式会社 | Hollow fiber membrane module |
CN111683730B (en) * | 2018-07-30 | 2022-06-14 | Nok株式会社 | Hollow fiber membrane module |
CN110854409A (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-28 | 现代自动车株式会社 | Humidifier for fuel cell |
JP2022547062A (en) * | 2019-11-29 | 2022-11-10 | コーロン インダストリーズ インク | Fuel cell humidifier cartridge and fuel cell humidifier |
JP7266149B2 (en) | 2019-11-29 | 2023-04-27 | コーロン インダストリーズ インク | Fuel cell humidifier cartridge and fuel cell humidifier |
WO2023063522A1 (en) * | 2021-10-15 | 2023-04-20 | 엔브이에이치코리아(주) | Hollow fiber membrane cartridge assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4111086B2 (en) | 2008-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4111086B2 (en) | Hollow fiber membrane module and fuel cell humidifier | |
CN106532084B (en) | Membrane humidifier for fuel cell | |
JP4939280B2 (en) | Humidifier | |
CN107771365B (en) | Hollow fiber membrane module | |
DK2514016T3 (en) | Humidifier for a fuel cell | |
US20210075035A1 (en) | Humidifier, for Example for a Fuel Cell | |
CN107004872B (en) | Hollow fiber membrane cartridge type humidifying assembly and manufacturing method thereof | |
JP4610715B2 (en) | Humidifier | |
WO2019235800A1 (en) | Membrane humidifier for fuel cell | |
CN113228359B (en) | Membrane humidifier for fuel cell | |
JP2005321188A (en) | Moisture exchange module with bundle of moisture-permeable hollow fibre membrane | |
JP4211290B2 (en) | Humidifier for fuel cell | |
JP2004209418A (en) | Hollow fiber membrane module | |
CA2867099A1 (en) | Water recovery device | |
JP3930031B2 (en) | Moisture exchange module with a bundle of moisture permeable hollow fiber membranes | |
JP2004202478A (en) | Membrane module | |
JP6251847B2 (en) | Method for producing a humidifying block for a humidifier | |
JP2005040675A (en) | Hollow fiber membrane module | |
JP2008307432A (en) | Humidifier | |
JP2007220611A (en) | Humidifier of fuel cell | |
JP2007207610A (en) | Humidifier for fuel cell | |
JP2007147139A (en) | Humidifier | |
JP4027756B2 (en) | Method of humidifying polymer membrane in gas cell humidification system and fuel cell gas humidification system | |
JP4576793B2 (en) | Humidifier | |
KR102576913B1 (en) | Membrane humidifier for fuel cell and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060307 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080318 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080331 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140418 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |