JP2002286363A - 積層構造体の乾燥方法及び乾燥装置 - Google Patents

積層構造体の乾燥方法及び乾燥装置

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JP2002286363A
JP2002286363A JP2001089364A JP2001089364A JP2002286363A JP 2002286363 A JP2002286363 A JP 2002286363A JP 2001089364 A JP2001089364 A JP 2001089364A JP 2001089364 A JP2001089364 A JP 2001089364A JP 2002286363 A JP2002286363 A JP 2002286363A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで薬剤分布の均一性を保
持できる誘電加熱方式による積層構造体の乾燥方法を開
発する。 【解決手段】 物質の選択透過機能を薬剤処理に
よって持たせた伝熱性のある多孔質材のプレート2を、
二系統の気流の通路が交互に層状にできるように間隔を
保持して液状の接着剤により接着して構成した全体が濡
れた状態にある積層構造体1を乾燥するにあたり、その
濡れた積層構造体1の二系統の通路に個別かつ連続的に
一方向から送風設備9により送風しながら積層構造体1
に誘電加熱装置7によってマイクロ波を浴びせて乾燥さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、顕熱及び潜熱を熱交
換し、物質交換については選択透過機能により行う全熱
交換器を製造する際の積層構造体を乾燥させる乾燥方法
及び積層構造体の乾燥装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷暖房効果の向上のための断熱化や気密
化が進むにつれて居住空間の換気の重要性はますます高
いものとなってきている。冷暖房効果を損なわずに換気
を行なう方法としては、給気と排気との間で熱交換を行
なわせる方法が有効であり、温度(顕熱)とともに湿度
(潜熱)の交換も同時に行うことができれば効果は著し
いものとなる。こうした要求に対して応えるものとし
て、従来から例えば、特公昭47ー19990号公報や
特公昭54ー1054号公報等に開示された静止式の全
熱交換器がある。
【0003】従来の静止式の全熱交換器は、図4によっ
て示すように平らな仕切板20と波形をした間隔板21
とを交互に積層し接着剤で固定した構造で、積層する際
に間隔板21の方向を一段おきに直交させることによ
り、給気のための二次通路22と排気のための一次通路
23が形成されている。なお、図4における矢印(イ)
は給気の方向を、矢印(ロ)は排気の方向をそれぞれ示
している。
【0004】全熱交換器においては仕切板20を隔てて
熱交換及び物質交換(気体移動)が行われる。そのた
め、例えばCOやHCHOあるいはNH等の物質移
動も伴うことになるため、仕切板20については気体の
選択透過性を有する特殊透過膜で加工した多孔質材のプ
レートで構成されてきた。さらに湿度移行(水分移行)
を効果的に行わせるために、吸湿性化学剤及び難燃性効
果を得るための化学剤の処理を行っている。こうした全
熱交換器の製造にあたっては、気体の選択透過機能を特
殊な化学剤(選択透過性を有する水溶性高分子等)処理
によって持たせた伝熱性のある多孔質材のプレートを、
一次通路23と二次通路22が交互に層状にできるよう
に間隔板21により間隔を保持して液状の接着剤により
接着して構成した全体が濡れた状態にある積層構造体の
一次通路23と二次通路22に熱風を通して乾燥させて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような選択透過
機能を持たせた仕切板20で作られた従来の全熱交換器
においては、気体の選択透過性能が低く、高い湿度(潜
熱)交換が得られない。また難燃性を持たせるための化
学剤の効果も得られない。その原因は、仕切板20の薬
剤分布が均一性を欠いているものと考えられる。しかし
ながら、製造段階での仕切板20の薬剤処理時には薬剤
分布は均一性が保たれている。従って、積層体の乾燥工
程において薬剤分布が乱れるものと思われる。
【0006】乾燥時に一次通路23と二次通路22とに
通す熱風の温度や風速を種々変えてみると、強風で迅速
な乾燥を図るよりも弱い風を通しゆっくりと時間をかけ
て乾燥させる方が全熱交換器の気体の選択透過性能は幾
分高まることが確認できた。しかし、薬剤分布に乱れを
起こさずに乾燥するには時間と手間がかかりすぎ、全熱
交換器のコストの高騰を招いている。さらには、目標と
する化学剤の効果が得られないことになる。
【0007】本発明はかかる問題点を解決するために、
誘電加熱方式では誘電体自身が迅速に加熱することに着
目してなされたものであり、その課題とするところは、
低コストで薬剤分布の均一性を保持できる誘電加熱方式
による積層構造体の乾燥方法を開発することであり、そ
の乾燥方法を実現できる乾燥装置を開発することであ
り、気体の選択透過性能の優れた低コストの全熱交換器
を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に請求項1の発明は、物質の選択透過機能を薬剤処理に
よって持たせた伝熱性のある多孔質材のプレートを、二
系統の気流の通路が交互に層状にできるように間隔を保
持して液状の接着剤により接着して構成した全体が濡れ
た状態にある積層構造体を乾燥するにあたり、濡れた積
層構造体の二系統の通路に個別かつ連続的に一方向から
送風しながら積層構造体に誘電加熱装置によってマイク
ロ波を浴びせる手段を採用する。
【0009】上記課題を達成するために請求項2の発明
は、請求項1に係る前記手段における積層構造体の通路
を通過する前の気流によって誘電加熱装置を冷却するよ
うにする手段を採用する。
【0010】上記課題を達成するために請求項3の発明
は、請求項1又は請求項2のいずれかに係る前記手段に
おける乾燥時の前に、薬剤処理物質と反応して発色する
指示薬を含ませる手段を採用する。
【0011】上記課題を達成するために請求項4の発明
は、物質の選択透過機能を薬剤処理によって持たせた伝
熱性のある多孔質材のプレートを、二系統の気流の通路
が交互に層状にできるように間隔を保持して液状の接着
剤により接着して構成した全体が濡れた状態にある積層
構造体を乾燥する乾燥装置について、箱体内に濡れた積
層構造体を保持する保持部を設け、保持部に保持した積
層構造体の二系統の通路に個別かつ連続的に一方向から
送風し箱体外へ排気する送風手段を備え、箱体内には保
持した積層構造体にマイクロ波を浴びせる誘電加熱装置
を備える手段を採用する。
【0012】上記課題を達成するために請求項5の発明
は、請求項4に係る前記手段における積層構造体の通路
を通過する前の気流に、誘電加熱装置を晒すように構成
する手段を採用する。
【0013】
【発明の実施の形態】図1〜図3によって示す全熱交換
器1は、投影平面形状が方形の仕切板2を、投影平面形
状が方形の間隔板3を挟んで所定の間隔をおいて複数層
に重ね合わせた積層構造で、全体としては図1に示すよ
うに六面体形状となっている。仕切板2は、基材となる
伝熱性と透湿性のある多孔質材の薄肉のプレートに、物
質の選択透過機能を薬剤処理によって持たせた構造で、
プレートの平面全体に選択透過機能を果たす非水溶性の
親水性選択透過層がむらなく均一に形成された透湿のプ
レート(これを所定の大きさに切断したものが仕切板2
であり、以降、同一符号を用いることとする)である。
【0014】仕切板2の基材であるプレート自体は紙系
の三次元多孔質物であり、湿度(潜熱)交換を高めるた
め、吸湿性化学剤及び難燃性化学剤等により処理されて
いる。また、非水溶性の親水性選択透過層は、オキシエ
チレン基を含むポリウレタン系樹脂、オキシエチレン基
を含むポリエステル系樹脂等からなる化学剤の塗工処理
により形成されている。
【0015】この全熱交換器は1、上述したような仕切
板2を紙系の薄板を波板状に加工した間隔を保持する間
隔板3と液状接着剤を使って貼り合わせ、間隔板3の波
の方向が一段おきに直交するように複数層に積層した積
層構造体(これを所定の大きさに切断し細分したものが
全熱交換器1であり、以降、同一符号を用いることとす
る)を乾燥処理し、所要の寸法に裁断することによって
得られるものであり、排気流を流す一次通路4と給気流
を流す二次通路5とを隔てる仕切板2が伝熱機能と高透
湿機能と選択的気体遮蔽機能を果たし、換気装置に組込
むことによりエネルギーロスの少ない快適な空調環境の
形成に寄与できるものである。即ち、顕熱及び潜熱(H
O)の移動については許容するが、COやHCHO
あるいはNH等といった物質移動についてはこれを阻
止する優れた選択透過性能を発揮する。
【0016】仕切板2の選択透過性は、プレート2の組
成ではなく化学剤による親水性選択透過層の属性に拠る
ものであるが、全熱交換器1として優れた選択透過性能
を発揮するのは、仕切板2の全面にむらなく均一に選択
透過性をもつ化学剤が分布し定着していることに拠るも
のであり、化学剤を塗工し液状接着剤で接着した積層構
造体1の乾燥過程により維持されているものである。ま
た、難燃性についても難燃性化学剤が積層構造体1の乾
燥過程により維持されていることにより備わるものであ
る。
【0017】プレート2に化学剤の処理を行い間隔板3
と液状接着剤で接着して得られた積層構造体1は、所謂
びしょ濡れの状態にあり、乾燥させなければならない。
この乾燥の仕方が選択透過性能を大きく左右することに
なる。即ち、乾燥過程における水分の挙動に選択透過性
を持つ化学剤や難燃性化学剤が随伴して動くのである。
積層構造体1の一次通路4と二次通路5に熱風を通して
乾燥させる方法では、風速や温度、時間といった条件を
いくら仔細に制御しても毛細管現象等による水の挙動を
制することはできず、乾燥過程において水は積層構造体
1の端面に向い端面から外部に逃げ出していくことにな
り、この水の動きに引き摺られるように化学剤が移動し
ていく。こうして乾燥させた積層構造体1は図2に示す
ように端縁部に化学剤6が凝縮し、中央部分は化学剤6
が無い形骸形態となり、これを、全熱交換器1として構
成しても選択透過性は極一部分で働くものの全体として
は働かず選択透過性能はごく低いものとなる。そして、
積層構造体1の中央部の裁断で得られたものでは、選択
透過性や難燃性の欠落した全熱交換器1となってしま
う。
【0018】この全熱交換器1は、水分の動きを制して
乾燥させた積層構造体1から作られたものである。即
ち、誘電体である濡れた積層構造体1を誘電加熱により
自身を加熱させて乾燥させたもので、積層構造体1は誘
電加熱により中央部から極めて速やかに乾燥し、乾燥過
程でプレート2における化学剤の移動は伴わない。従っ
て、選択透過性を持つ化学剤や難燃性の化学剤はプレー
ト2に均一に分布したまま乾燥定着されることになる。
【0019】この誘電加熱による積層構造体1の乾燥方
法は、マイクロ波を発生するマグネトロンと導波管によ
る誘電加熱装置7を備えた箱体8に送風設備9を設た図
3に示すような乾燥装置によって手軽に実施することが
できる。乾燥装置の箱体8内には濡れた積層構造体1を
係脱可能に保持する保持部10が設けられ、この保持部
10に保持した積層構造体1の一次通路4と二次通路5
とに個別かつ連続的に一方向から送風し箱体8外へ排気
する送風設備9が備えられている。そして、箱体8内に
は保持した積層構造体1にマイクロ波を浴びせる誘電加
熱装置7が設けられている。送風設備9は積層構造体1
の内部で発生する水蒸気を迅速に外部に搬出し乾燥を促
進するものであり、送風を熱風化する必要はない。
【0020】誘電加熱装置7のマグネトロンは、発熱を
伴うので積層構造体1の一次通路4又は二次通路5を通
過する前の送風設備9の気流で冷却するように配置され
ている。この構成により積層構造体1の一次通路4又は
二次通路5に温風を通すことができ、積層構造体1の乾
燥にマグネトロンの発熱を関与させることができる。誘
導加熱と送風による乾燥はいたって迅速に進むが、送風
は誘電加熱装置7の停止後、五分程度継続させ、冷却す
ることが望ましい。プレート2の化学剤の処理時にフェ
ノールフタレインやそれに類する発色指示薬を混入して
おけば、乾燥後の化学剤の濃度分布が色で一見して解る
ため、品質管理が容易になり品質維持ができる。例え
ば、塩酸グアジニンや塩化リチウムはフェノールフタレ
インの指示薬により薄ピンク色に反応する。即ち、この
積層構造体1の乾燥方法及び乾燥装置によれば、気体の
選択透過性能の優れた全熱交換器1が低コストで得られ
る。
【0021】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、低コストで薬
剤分布の均一性を保持できる誘電加熱方式による積層体
の乾燥方法が得られる。
【0022】請求項2の発明によれば、請求項1に係る
前記効果とともに誘電加熱装置の発熱を乾燥に関与させ
ることができる。
【0023】請求項3の発明によれば、請求項1又は請
求項2に係る前記効果とともに化学剤の濃度分布が色で
一見して解るため、品質管理が容易になる。
【0024】請求項4の発明によれば、気体の選択透過
性能の優れた低コストの積層構造体が得られる。
【0025】請求項5の発明によれば、請求項4に係る
前記効果とともに誘電加熱装置の発熱を乾燥に関与させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態の全熱交換器(積層構造体)を示
す斜視図である。
【図2】 熱風通風の乾燥による化学剤の乾燥後の分布
を示す積層構造体の平面図である。
【図3】 実施の形態の乾燥装置の構成図である。
【図4】 従来の全熱交換器を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 全熱交換器(積層構造体)、 2 仕切板(プレー
ト)、 3 間隔板、4 一次通路、 5 二次通路、
6 化学剤、 7 誘電加熱装置、 8箱体、 9
送風設備、 10 保持部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物質の選択透過機能を薬剤処理によって
    持たせた伝熱性のある多孔質材のプレートを、二系統の
    気流の通路が交互に層状にできるように間隔を保持して
    液状の接着剤により接着して構成した全体が濡れた状態
    にある積層構造体を乾燥するにあたり、その濡れた積層
    構造体の前記二系統の通路に個別かつ連続的に一方向か
    ら送風しながら同積層構造体に誘電加熱装置によってマ
    イクロ波を浴びせる積層構造体の乾燥方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の積層構造体の乾燥方法
    であって、積層構造体の通路を通過する前の気流で誘電
    加熱装置を冷却するようにした積層構造体の乾燥方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
    の積層構造体の乾燥方法であって、乾燥する前に薬剤処
    理物質と反応して発色する指示薬を含ませる積層構造体
    の乾燥方法。
  4. 【請求項4】 物質の選択透過機能を薬剤処理によって
    持たせた伝熱性のある多孔質材のプレートを、二系統の
    気流の通路が交互に層状にできるように間隔を保持して
    液状の接着剤により接着して構成した全体が濡れた状態
    にある積層構造体を乾燥する乾燥装置であって、箱体内
    に濡れた前記積層構造体を保持する保持部を設け、この
    保持部に保持した積層構造体の前記二系統の通路に個別
    かつ連続的に一方向から送風し前記箱体外へ排気する送
    風手段を備え、箱体内には保持した前記積層構造体にマ
    イクロ波を浴びせる誘電加熱装置を備えた乾燥装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の乾燥装置であって、積
    層構造体の通路を通過する前の気流に誘電加熱装置を晒
    すようにした乾燥装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004294052A (ja) * 2003-03-07 2004-10-21 Takenaka Komuten Co Ltd 全熱交換器用素子
JP2016011796A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 三菱電機株式会社 熱交換換気装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004294052A (ja) * 2003-03-07 2004-10-21 Takenaka Komuten Co Ltd 全熱交換器用素子
JP2016011796A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 三菱電機株式会社 熱交換換気装置

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