JP2006097958A

JP2006097958A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2006097958A
Application number: JP2004283878A
Authority: JP
Inventors: Takuya Murayama; 拓也村山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】全熱交換型換気装置に使用する熱交換器において、結露を繰り返すような環境においても、基本性能を保持することができ、また熱交換器の基本的性能、量産性、リサイクル性を向上することができ、また気流の漏れを防止することができ、また熱交換器の形状を自在かつ容易に作ることができる熱交換器を提供することを目的としている。
【解決手段】伝熱板６ａは伝熱性と透湿性を有する非水溶性の透湿樹脂膜１１ａで構成し、伝熱板６ａと非水溶性の樹脂を一体成形することにより、伝熱面４ａと気流の通風路５ａ、５ｂと通風路５ａ、５ｂの両端に気流の流入口９ａ、９ｂおよび吐出口１０ａ、１０ｂを備えた単位素子２ａが形成され、単位素子２ａを複数積層して、一次気流Ａと二次気流Ｂとが通風路５ａ、５ｂに流通することにより、伝熱面４ａを介して熱交換するようにした熱交換器１ａを得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭用の熱交換型換気扇やビル等の全熱交換型換気装置に使用する積層構造の熱交換器に関し、特に結露を繰り返すような環境でも使用できる熱交換器に関するものである。

従来、この種の熱交換器は、コルゲート加工を応用した直交流型構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その熱交換器について、図１５を参照しながら説明する。

図に示すように、熱交換ブロック１０１は塩化リチウムなどの吸湿剤を含む親水性高分子で処理された加工紙等の伝熱板１０２と波形の間隔板１０３とを貼り合わせたものであり、この熱交換ブロック１０１を交互に９０度ずらしながら複数枚積層して熱交換器１０４を形成している。

上記構成において、一次気流Ａと二次気流Ｂを流通すると、伝熱板１０２を介して一次気流Ａと二次気流Ｂの間で熱交換する。

また、この種の熱交換器にはコルゲート加工を応用して対向流型構造にすることにより熱交換効率の向上を図っているものもある（例えば、特許文献２参照）。

以下、その熱交換器について図１６、図１７、図１８および図１９を参照しながら説明する。

図１６に示すように、波形フィン板１０５を構成するクラフト紙１０６に、回転関係にあり、かつ合同の対になる直角三角形の孔１０７の組を打ち抜く。その後、コルゲート加工によって連続波形に成形して伝熱板１０８に接着することにより、図１７に示すような通風路１０９を有する長尺の段ボール状の熱交換ブロック１１０が形成される。図１８に示すように、相隣る上下の熱交換ブロック１１０の直角三角形の孔１０７が対称になり、かつ通風路１０９に直交する辺の大部分が重なるように熱交換ブロック１１０を積層接着することにより、直方体の熱交換素子１１１を得る。さらに熱交換素子１１１は通風路１０９と直交する方向に、通風路１０９と平行な三角形の孔にかかるまで切り落とすことにより、気流が通風路１０９を流入および吐出することができる流入口１１２および吐出口１１３を形成する。図１９の熱交換器１１４は、通風路１０９と直交する熱交換素子１１１の断面にセメント状物質１１５を塗り、または濃厚な樹脂溶液で塗膜を形成することにより、コルゲートの孔を塞ぐ。

上記構成において、一次気流Ａと二次気流Ｂを熱交換器１１４の通風路１０９に流通すると、流入口１１２および吐出口１１３近傍では一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱板１０８を介して直交するように熱交換し、中央部では一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱板１０８を介して対向するように熱交換する構造のために、同等伝熱面積を有する直交または斜交する通風路のみで構成される熱交換器よりも熱交換効率を向上することができる。

また、この種の熱交換器には寒冷地や浴室、温水プールなどの結露しやすい環境においても使用できるように、伝熱板の材質を耐湿化しているものもある（例えば、特許文献３参照）。

以下、その熱交換器の伝熱板について図２０を参照しながら説明する。

図に示すように、熱交換器１１６（図示せず）の伝熱板１１７は特定透気度を有するように緻密性に形成した不織布などの多孔質基材１１８の上に非水溶性の親水性高分子１１９を塗布して複合透湿膜１２０を成形する。

伝熱板１１７の材質は多孔質基材１１８を不織布とし、水蒸気透過膜を非水溶性の親水性高分子１１９にすることによって耐湿化を図り、結露を繰り返す環境においても熱交換器の形状変化を少なくすることができる。

また、この種の熱交換器には結露しやすい環境においても変形せず、長期にわたり性能が保全され、潜熱交換効率が向上するように伝熱板を複合透湿膜にしたものもある（例えば、特許文献４参照）。

以下、その熱交換器の伝熱板について図２１を参照しながら説明する。

図に示すように、非水溶性で通気性の大きい繊維性多孔質シート１２１と、水蒸気を透過させ得る非水溶性の親水性高分子薄膜１２２との間に、繊維性多孔質シート１２１の孔径より小さい孔径の細孔を持つ非水溶性の多孔質膜１２３を介在させた複合透湿膜１２４を伝熱板１２５とし、波形の間隔板１２６（図示せず）の頂点部に接着剤を塗布して伝熱板１２５を貼り合わせて熱交換ブロック１２７（図示せず）を成形する。次に熱交換ブロック１２７の波形の頂点部に接着剤を塗布して、熱交換ブロック１２７を交互に９０度ずらしながら複数枚積層接着して熱交換器１２８（図示せず）を形成する。

熱交換器１２８の伝熱板１２５は、透湿性気体遮蔽物の主体となる非水溶性の親水性高分子薄膜１２２の薄膜を多孔質膜１２３を介して通気度の大きい繊維性多孔質シート１２１に形成するため、薄膜をピンホールの生成や剥離を回避しつつ十分な薄さにすることができ、気体移行率を小さくすることができると共に、潜熱交換効率を向上することができる。また、伝熱板１２５は非水溶性の材料で構成されているので、結露を繰り返すような環境においても変形を伴わず、しかも長期にわたり安定した性能を維持することができる。

また、この種の熱交換器には前記熱交換器１２８の効果に加え、更に量産性と熱交換器の基本的性能を向上するように伝熱板および間隔板を複合膜にしたものもある（例えば、特許文献５参照）。

以下、その熱交換器の熱交換ブロックについて図２２を参照しながら説明する。

図に示すように、間隔板１２９は空気遮蔽性を有する薄膜１３０を重合した多孔質材１３１に熱により軟化して接着性を発揮する接着層１３２を重合した構成とし、伝熱板１３３は多孔質材１３１に水蒸気を選択的に透過する非水溶性の親水性高分子薄膜１３４を重合し、更にこれら多孔質材１３１及び親水性高分子薄膜１３４よりも厚い通気性を有する基布１３５を重合した構成とし、間隔板１２９と伝熱板１３３とを接着層１３２にて結合することにより熱交換ブロック１３６を成形する。次に熱交換ブロック１３６の波形の頂点部に接着剤を塗布して、熱交換ブロック１３６を交互に９０度ずらしながら複数枚積層接着して熱交換器１３７（図示せず）を形成する。

熱交換器１３７は前記熱交換器１２８の効果に加え、更に間隔板１２９と伝熱板１３３との結合を熱により軟化して接着性を発揮する接着層１３２により行うため、初期接着力の発現が早いヒートシール加工による製造が可能となり、高速且つ連続的に熱交換ブロック１３６を接着し得る。また、熱交換ブロック１３６同士の接着は波形の間隔板１２９の頂部に接着剤を塗布して行うが、この作業工程において、この接着剤が間隔板１２９の多孔質材１３１に進入し易く、この進入した接着剤がアンカー効果を発揮するため、熱交換器１３７の使用状態では、熱交換ブロック１３６同士の結合力が強固となり、間隔板１２９と伝熱板１３３とが離れづらくする。また、間隔板１２９の空気遮蔽性を有する薄膜１３０が気体の外部への移行を阻止するため、空気漏れを防止する。また、多孔質材１３１は切断性が良いことに加え、熱交換ブロック１３６同士が強固に接着されるため、熱交換ブロック１３６を積層した熱交換器１３７を切断して目的とする寸法の熱交換器を製造することが容易となる。
特公昭４７−１９９９０号公報特許第１２５７７２１号公報特公平４−８１１１５号公報特許第２６３９３０３号公報特許第３４６０３５８号公報

このような従来の熱交換器１０４では、間隔板１０３が波形であるためにその板厚によって、伝熱板１０２にて形成される通風路の有効面積が小さくなり通風抵抗が大きくなるという課題があり、通風抵抗を低減することが要求されている。

また、コルゲート加工を応用した熱交換器１０４、１１６、１２８、１３７は通風路の形状が直線的で、外形が６面体の直交流型または斜交流型などであり、熱交換器の熱交換効率や圧力損失などの必要性能または必要寸法に応じて、通風路を曲線、Ｓ字など様々な形状にすることや熱交換器の外形を八面体や円柱などにすることが困難なため、熱交換器の形状を自在かつ容易に作れないという課題があり、熱交換器の形状を自在かつ容易に作れることが要求されている。

また、熱交換器１１４はコルゲート加工を応用して対向流型構造にすることにより熱交換効率の向上を図っているが、対向流構造にするために、クラフト紙１０６に直角三角形の孔１０７の組を打ち抜く工程や、流入口１１２および吐出口１１３を形成するために、熱交換素子１１１の断面を通風路１０９と平行な三角形の孔にかかるまで切り落とす工程や、熱交換素子１１１のコルゲートの孔を塞ぐために、熱交換素子１１１の断面にセメント状物質１１５を塗る工程など、加工工程が多く量産性が低いという課題があり、量産性を向上することが要求されている。

また、熱交換器１１６の伝熱板１１７は透気度の高い不織布などの多孔質基材１１８に非水溶性の親水性高分子１１９の複合透湿膜１２０を形成しているために、非水溶性の親水性高分子１１９の膜厚は厚くなり、透湿性能が低下することによって潜熱交換効率が低下する。逆に膜厚を薄くすると、多孔質基材１１８と非水溶性の親水性高分子１１９の複合透湿膜１２０の結合力が低下して、複合透湿膜１２０は剥離しやすいうえ、ピンホールもできやすく、気流の漏れを起こしやすいなど熱交換器の基本性能が劣化するという課題があり、結露を繰り返すような環境においても、基本性能を保持することが要求されている。

また、熱交換器１２８は、伝熱板１２５と波形の間隔板１２６の頂点部に接着剤を塗布したものとを貼り合わせた熱交換ブロック１２７から構成されているために、伝熱板１２５に対する間隔板１２６の接触面積が多く、伝熱板１２５は間隔板１２６に塗布した接着剤により水蒸気が透過できる有効面積が減少する。また熱交換ブロック１２７の波形の頂点部に接着剤を塗布して、熱交換ブロック１２７同士を積層接着して熱交換器１２８を形成するために、水蒸気が透過できる伝熱板１２５の有効面積は更に減少するので潜熱交換効率が低下するという課題があり、潜熱交換効率を向上することが要求されている。

また、熱交換器１３７は間隔板１２９と伝熱板１３３との結合を熱により軟化して接着性を発揮する接着層１３２により行うため、初期接着力の発現が早いヒートシール加工による製造が可能となり、熱交換ブロック１３６は間隔板１２９の頂点部のみを伝熱板１３３と結合することができ、前記熱交換器１２８の熱交換ブロック１２７より水蒸気を透過できる有効面積の減少は少ない。しかし、熱交換ブロック１３６同士の接着は波形の間隔板１２９の頂部に水溶性の接着剤を塗布して行うため、乾燥が遅く、流動性の高い水溶性の接着剤は間隔板１２９の凸状頂点部から伝熱板１３３の伝熱面に染み出し、水蒸気が透過できる伝熱板１３３の有効面積の減少によって潜熱交換効率が低下するという課題があり、潜熱交換効率を向上することが要求されている。

また熱交換器１１６、１２８、１３７は伝熱板１１７、１２５、１３３および間隔板１２９が複合材料で構成されていることと、伝熱板と間隔板を接着剤を用いて接着しているために、熱交換器を廃棄する場合、材料を分別する必要があり、リサイクル化が困難であるという課題があり、熱交換器の単一材料化によるリサイクル性の向上が要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、結露を繰り返すような環境においても、基本性能を保持することができ、また通風抵抗、顕熱交換効率、潜熱交換効率等の熱交換器の基本的性能を向上することができ、また気流の漏れを防止することができ、また熱交換器の形状を自在かつ容易に作ることができ、また量産性を向上することができ、またリサイクル性を向上することのできる熱交換器を提供することを目的としている。

本発明の熱交換器は上記目的を達成するために、伝熱性と透湿性を有する伝熱板と樹脂を一体成形することにより、伝熱面と気流の通風路とこの通風路の両端に気流の流入口および吐出口を備えた単位素子が形成され、この単位素子を複数積層して、一次気流Ａと二次気流Ｂとが前記通風路に流通することにより、前記伝熱面を介して熱交換し、前記通風路を流通する一次気流Ａと二次気流Ｂとが混ざらないように分離できる位置に前記流入口および前記吐出口を設けた熱交換器において、前記伝熱板を伝熱性と透湿性を有する非水溶性の透湿樹脂膜で構成し、前記樹脂を非水溶性としたものである。

この手段により結露を繰り返すような環境においても、基本性能を保持することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、単位素子は熱交換器の端面から気流の漏れを遮蔽する遮蔽リブと伝熱板の間隔を保持する間隔リブを備え、前記遮蔽リブおよび前記間隔リブを樹脂で構成したものである。

この手段により通風抵抗、潜熱交換効率等の熱交換器の基本的性能を向上することができ、また気流の漏れを防止することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、単位素子は伝熱板の表裏に遮蔽リブ（ａ、ｂ）と間隔リブ（ａ、ｂ）と気流の通風路（ａ、ｂ）とこの通風路（ａ、ｂ）の両端に流入口（ａ、ｂ）および吐出口（ａ、ｂ）をそれぞれ有し、前記伝熱板の表裏の前記遮蔽リブ（ａ、ｂ）および前記間隔リブ（ａ、ｂ）が前記伝熱板を間に挟むように樹脂にて一体成形して得られ、前記単位素子の表面は、前記流入口ａおよび前記吐出口ａを設け、前記流入口ａおよび前記吐出口ａ以外の前記伝熱板外縁に気流を遮蔽する遮蔽リブａを設け、この遮蔽リブａの内側に通風路ａを形成するための複数本の間隔リブａを設けた構成とし、前記単位素子の裏面は、前記流入口ｂおよび前記吐出口ｂを設け、前記流入口ｂおよび前記吐出口ｂ以外の前記伝熱板外縁に気流を遮蔽する遮蔽リブｂを設け、この遮蔽リブｂの内側に通風路ｂを形成するための複数本の間隔リブｂを設けた構成とし、前記単位素子と、前記伝熱板と同素材の仕切板とを交互に積層したものである。

この手段により量産性を向上することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、単位素子ｃと単位素子ｄとを交互に積層した熱交換器において、隣合う前記単位素子ｃの遮蔽リブｃと前記単位素子ｄの遮蔽リブｄおよび前記単位素子ｃの間隔リブｃと前記単位素子ｄの間隔リブｄとが、互に重なり合うようにしたものである。

この手段により気流の漏れを防止することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、伝熱板と樹脂を一体成形する手段として、射出成形を用いたものである。

この手段により熱交換器の形状を自在かつ容易に作ることができ、また熱交換器の基本的性能の潜熱交換効率を向上することができ、また量産性を向上することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、伝熱板と樹脂を同じ素材または同系列の素材にしたものである。

この手段によりリサイクル性を向上することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板と樹脂を一体成形したものである。

この手段により熱交換器の基本的性能の潜熱交換効率を向上することができ、またリサイクル性を向上することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、透湿樹脂膜は非水溶性の多孔質樹脂膜と気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜を備え、前記多孔質樹脂膜の片面に、前記親水性透湿樹脂膜を重合した２層構造の透湿樹脂膜としたものである。

この手段により結露を繰り返すような環境においても、基本性能を保持することができ、また熱交換器の基本的性能となる潜熱交換効率を向上することができ、また気流の漏れを防止することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、透湿樹脂膜の多孔質樹脂膜の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材を重合した３層構造の複合透湿樹脂膜としたものである。

この手段により結露を繰り返すような環境においても、基本性能を保持することができ、また熱交換器の基本的性能となる潜熱交換効率を向上することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、透湿樹脂膜の親水性透湿樹脂膜の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材を重合した３層構造の複合透湿樹脂膜としたものである。

この手段により熱交換器の基本的性能となる潜熱交換効率を向上することができ、また気流の漏れを防止することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、透湿樹脂膜と多孔質樹脂基材をヒートシールにより重合したものである。

また他の手段は、一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して直交また斜交するように流通したものである。

この手段により熱交換器の基本的性能となる通風抵抗を低減することのできる熱交換器が得られる。

また他の手段は、流入口および吐出口近傍では一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して直交また斜交するように流通し、中央部では一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して対向するように流通したものである。

この手段により顕熱交換効率、潜熱交換効率等の熱交換器の基本的性能を向上することのできる熱交換器が得られる。

本発明によれば結露を繰り返すような環境においても、基本性能を保持することができるという効果のある熱交換器を提供できる。

また、通風抵抗、顕熱交換効率、潜熱交換効率等の熱交換器の基本的性能を向上することができるという効果のある熱交換器を提供できる。

また、気流の漏れを防止することができるという効果のある熱交換器を提供できる。

また、熱交換器の形状を自在かつ容易に作ることができるという効果のある熱交換器を提供できる。

また、量産性を向上することができるという効果のある熱交換器を提供できる。

また、リサイクル性を向上することができるという効果のある熱交換器を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、伝熱性と透湿性を有する伝熱板と樹脂を一体成形することにより、伝熱面と気流の通風路とこの通風路の両端に気流の流入口および吐出口を備えた単位素子が形成され、この単位素子を複数積層して、一次気流Ａと二次気流Ｂとが前記通風路に流通することにより、前記伝熱面を介して熱交換し、前記通風路を流通する一次気流Ａと二次気流Ｂとが混ざらないように分離できる位置に前記流入口および前記吐出口を設けた熱交換器において、前記伝熱板を伝熱性と透湿性を有する非水溶性の透湿樹脂膜で構成し、前記樹脂を非水溶性としたものであり、熱交換器を構成する伝熱板、樹脂および単位素子は、非水溶性の透湿樹脂膜および非水溶性の樹脂で構成されているために、結露を繰り返すような環境にもいても、形状変化が少なく性能劣化も少ないので、多湿環境でも基本性能を保持することができるという作用を有する。

また、単位素子は熱交換器の端面から気流の漏れを遮蔽する遮蔽リブと伝熱板の間隔を保持する間隔リブを備え、前記遮蔽リブおよび前記間隔リブを樹脂で構成しものであり、熱交換器の間隔リブは、コルゲート加工を応用した熱交換器の波形状の間隔板より広い間隔で伝熱板上に配することができるので、伝熱板に対する間隔リブの面積比率を小さくすることができるために通風路の有効開口面積が大きくなり、熱交換効率を変えずに通風抵抗を低減することができる。また間隔リブは、伝熱板に対する間隔リブの面積比率を小さくすることができるため、水蒸気が透過できる伝熱面の有効面積が大きくなり、潜熱交換効率を向上することができる。また単位素子に備えた遮蔽リブは、熱交換器の端面において、熱交換器の通風路を流通する一次気流Ａおよび二次気流Ｂの漏れを遮蔽するために、気流の漏れを防止することができる。

また、単位素子は伝熱板の表裏に遮蔽リブ（ａ、ｂ）と間隔リブ（ａ、ｂ）と気流の通風路（ａ、ｂ）とこの通風路（ａ、ｂ）の両端に流入口（ａ、ｂ）および吐出口（ａ、ｂ）をそれぞれ有し、前記伝熱板の表裏の前記遮蔽リブ（ａ、ｂ）および前記間隔リブ（ａ、ｂ）が前記伝熱板を間に挟むように樹脂にて一体成形して得られ、前記単位素子の表面は、前記流入口ａおよび前記吐出口ａを設け、前記流入口ａおよび前記吐出口ａ以外の前記伝熱板外縁に気流を遮蔽する遮蔽リブａを設け、この遮蔽リブａの内側に通風路ａを形成するための複数本の間隔リブａを設けた構成とし、前記単位素子の裏面は、前記流入口ｂおよび前記吐出口ｂを設け、前記流入口ｂおよび前記吐出口ｂ以外の前記伝熱板外縁に気流を遮蔽する遮蔽リブｂを設け、この遮蔽リブｂの内側に通風路ｂを形成するための複数本の間隔リブｂを設けた構成とし、前記単位素子と、前記伝熱板と同素材の仕切板とを交互に積層したものであり、熱交換器は伝熱板の表裏に樹脂にて遮蔽リブと間隔リブを一体に成形した単位素子と、前記伝熱板と同素材の仕切板とを交互に積層した構成であり、単位素子は一回の成形で２段分成形できるために量産性を向上することができる。

また、単位素子ｃと単位素子ｄとを交互に積層した熱交換器において、隣合う前記単位素子ｃの遮蔽リブｃと前記単位素子ｄの遮蔽リブｄおよび前記単位素子ｃの間隔リブｃと前記単位素子ｄの間隔リブｄとが、互に重なり合うようにしたものであり、単位素子は伝熱板の表裏に樹脂にて遮蔽リブと間隔リブを挟み込むように一体に成形するため、伝熱板と単位素子の遮蔽リブおよび間隔リブで構成された一次気流Ａと二次気流Ｂの通風路は独立するように遮蔽されるために、単位素子は気流の漏れを防止することができ、更に遮蔽性の高いそれぞれの単位素子を、遮蔽リブおよび間隔リブとが互に重なり合うように積層した熱交換器は気流の漏れを防止することができる。

また、伝熱板と樹脂を一体成形する手段として、射出成形を用いたものであり、射出成形は溶融した樹脂を金型に流し込み、溶融した樹脂が冷却することにより樹脂成形品を得る工法のため、金型交換のみで自由自在の形状を容易に得ることができるので、熱交換器の熱交換効率や圧力損失などの必要性能または必要寸法に応じて、通風路を直線、曲線、Ｓ字など様々な形状にすることや熱交換器の外形を八面体や円柱などにすることや熱交換器の形状は複雑だが熱交換効率の高い対向流型構造にすることなどができ、熱交換器の形状を自在かつ容易に作ることができる。また金型内に伝熱板を挿入してから射出成形するインサート射出成形を用いると、一回の成形で伝熱板と樹脂が一体成形されるため加工工程が少なくなり、量産性を向上することができ、また接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板と樹脂を一体成形することができるので、コルゲート加工を応用した熱交換器のように波形状の間隔板の凸状頂点部に塗布した接着剤が頂点部から染み出し、水蒸気が透過できる伝熱板の有効面積が減少することがなく、水蒸気が透過できる伝熱面の有効面積が大きくなり、潜熱交換効率を向上することができる。

また、伝熱板と樹脂を同じ素材または同系列の素材にしたものであり、熱交換器を構成する伝熱板、樹脂および単位素子は、同じ素材の樹脂または同系列の素材の樹脂で構成されるため、熱交換器を廃棄する場合、熱交換器を粉々に粉砕して樹脂原料に混ぜることによりリサイクルができ、リサイクル性を向上することができる。

また、接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板と樹脂を一体成形したものであり、接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板と樹脂を一体成形することにより、コルゲート加工を応用した熱交換器のように波形状の間隔板の凸状頂点部に塗布した接着剤が頂点部から染み出し、水蒸気が透過できる伝熱板の有効面積が減少することがなく、水蒸気が透過できる伝熱面の有効面積が大きくなり、潜熱交換効率を向上することができる。また接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板と樹脂を一体成形することにより、熱交換器は単一の材料で構成されるので、熱交換器を廃棄する場合、材料を分別する必要がなく、リサイクル性を向上することができる。

また、透湿樹脂膜は非水溶性の多孔質樹脂膜と気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜を備え、前記多孔質樹脂膜の片面に、前記親水性透湿樹脂膜を重合した２層構造の透湿樹脂膜としたものであり、伝熱板は透湿樹脂膜の骨組みを非水溶性の多孔質樹脂膜が担い、この骨組みに気体遮蔽性と透湿性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜を重合したことにより親水性透湿樹脂膜を薄くすることができ、気体移行が少なく水蒸気のみを選択的に、且つ透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができると伴に、潜熱交換効率を向上することができる。また多孔質樹脂膜は細孔を多数有するために、親水性透湿樹脂膜が細孔に入り込むように重合することができるので、２層構造の透湿樹脂膜はアンカー効果により重合強度を向上することができ、剥離がなくなることで透湿樹脂膜の基本性能を長期に保持することができ、更に透湿樹脂膜を親水性透湿樹脂膜のみで構成すると、結露を繰り返すような環境では吸湿による連続的な膨潤により、親水性透湿樹脂膜は加水分解が促進され、性能劣化が早まるが、多孔質樹脂膜の骨組みに親水性透湿樹脂膜を重合することにより、吸湿による膨潤を抑えることができ、結露を繰り返すような環境にもいても、基本性能を保持することができる。

また、透湿樹脂膜の多孔質樹脂膜の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材を重合した３層構造の複合透湿樹脂膜としたものであり、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材は伝熱板としての強度を保持する役目を担い、気体遮蔽および温度と湿度を熱交換する機能を果たす多孔質樹脂膜および親水性透湿樹脂膜で構成した透湿樹脂膜は更に薄膜化することができ、水蒸気の透過抵抗を小さくすることができるので、潜熱交換効率を向上することができる。また多孔質樹脂膜は細孔を多数有するために、多孔質樹脂基材が細孔に入り込むように重合することができるので、３層構造の複合透湿樹脂膜はアンカー効果により重合強度を向上することができ、剥離がなくなることで複合透湿樹脂膜の基本性能を長期に保持することができ、結露を繰り返すような環境にもいても、基本性能を保持することができる。

また、透湿樹脂膜の親水性透湿樹脂膜の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材を重合した３層構造の複合透湿樹脂膜としたものであり、３層構造の複合透湿樹脂膜の片面は多孔質樹脂膜、他面は多孔質樹脂基材で構成されるため、伝熱板と一体成形する樹脂は多孔質に入り込むアンカー効果により伝熱板と樹脂の密着性が増し、伝熱板と樹脂で構成された一次気流Ａと二次気流Ｂの通風路は独立するように遮蔽されるために、気流の漏れを防止することができ、また接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板と樹脂を一体成形することができるので、コルゲート加工を応用した熱交換器のように波形状の間隔板の凸状頂点部に塗布した接着剤が頂点部から染み出し、水蒸気が透過できる伝熱板の有効面積が減少することがなく、水蒸気が透過できる伝熱面の有効面積が大きくなり、潜熱交換効率を向上することができる。

また、透湿樹脂膜と多孔質樹脂基材をヒートシールにより重合したものであり、透湿樹脂膜および多孔質樹脂基材は樹脂で構成されているため、熱によって溶融し、圧力によりお互いが接着重合される強固な物理結合で複合透湿樹脂膜はシールされるため、水分によってそれぞれの膜が剥離することがないので、結露を繰り返すような環境にもいても、基本性能を保持することができる。

また、一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して直交また斜交するように流通したものであり、二種の気流が伝熱面を介して直交また斜交するような構造の熱交換器は、通風路を真直ぐにすることができるので通風抵抗を低減することができ、更に、この熱交換器の間隔リブは、コルゲート加工を応用した熱交換器の波形状の間隔板より広い間隔で伝熱板上に配することができるので、伝熱板に対する間隔リブの面積比率を小さくすることができるために通風路の有効開口面積が大きくなり、熱交換効率を変えずに通風抵抗を低減することができる。

また、流入口および吐出口近傍では一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して直交また斜交するように流通し、中央部では一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して対向するように流通したものであり、このような二種の気流が流通する構造の熱交換器は、流入口および吐出口近傍では通風路ａを流通する一次気流Ａと通風路ｂを流通する二次気流Ｂが直交また斜交するように熱交換し、中央部では通風路ａを流通する一次気流Ａと通風路ｂを流通する二次気流Ｂが対向するように熱交換する構造のために、同等伝熱面積を有する直交または斜交する通風路のみで構成される熱交換器よりも熱交換効率を向上することができる。

（実施の形態１）
図１は熱交換器の概略斜視図、図２は単位素子の概略斜視図、図３は熱交換器の概略分解斜視図、図４は仕切板および伝熱板の概略平面図、図５は熱交換器の概略量産工程図である。

図１、図２および図３に示すように、熱交換器１ａは単位素子２ａと仕切板３ａを交互に積層することにより構成され、単位素子２ａと仕切板３ａにより伝熱面４ａと、伝熱面４ａの表裏に気流の通風路５ａ、５ｂとが形成され、通風路５ａを流通する一次気流Ａおよび通風路５ｂを流通する二次気流Ｂは伝熱面４ａを介して熱交換を行う。

熱交換器１ａは、一辺が１２０ｍｍの正方形で厚みが４ｍｍの単位素子２ａと一辺が１２０ｍｍの正方形の仕切板３ａを交互に積層して、積層高さ３８０ｍｍとする。

図２の単位素子２ａは、伝熱板６ａの表面に伝熱面４ａ、通風路５ａ、遮蔽リブ７ａ、間隔リブ８ａ、気流の流入口９ａおよび吐出口１０ａを備え、伝熱板６ａの裏面に伝熱面４ａ、通風路５ｂ、遮蔽リブ７ｂ、間隔リブ８ｂ、気流の流入口９ｂおよび吐出口１０ｂを備え、伝熱板６ａの表裏の遮蔽リブ７ａ、７ｂおよび間隔リブ８ａ、８ｂが伝熱板６ａを間に挟むように、非水溶性の樹脂にて一体成形して得られる。遮蔽リブ７ａは伝熱板６ａの表面の向かい合う一組の両端に、凸高さ２ｍｍ、幅５ｍｍに形成され、間隔リブ８ａは遮蔽リブ７ａと平行に高さ２ｍｍ、幅１ｍｍに所定間隔で６本形成される。伝熱面４ａと通風路５ａは伝熱板６ａと遮蔽リブ７ａと間隔リブ８ａにより形成され、気流の流入口９ａおよび吐出口１０ａは通風路５ａの両端に形成される。遮蔽リブ７ｂは遮蔽リブ７ａと直交する伝熱板６ａの裏面の両端に、凸高さ２ｍｍ、幅５ｍｍに形成され、間隔リブ８ｂは遮蔽リブ７ｂと平行に凸高さ２ｍｍ、幅１ｍｍに所定間隔で６本形成される。伝熱面４ａと通風路５ｂは伝熱板６ａと遮蔽リブ７ｂと間隔リブ８ｂにより形成され、気流の流入口９ｂおよび吐出口１０ｂは通風路５ｂの両端に形成される。

遮蔽リブ７ａ、７ｂは熱交換器１ａの通風路５ａを流通する一次気流Ａおよび通風路５ｂを流通する二次気流Ｂが熱交換器１ａの端面から気流が漏れないように遮蔽する働きと、単位素子２ａと仕切板３ａを交互に積層した時に、伝熱面４ａを一定の間隔に保持する働きがある。

なお遮蔽リブ７ａ、７ｂは熱交換器１ａの伝熱面４ａを一定容積内で広く取るために、方形の対向する一対の外周縁部に備える構成としたが、成形加工や成形後の切断性などの量産性を配慮して適宜決定する。

間隔リブ８ａ、８ｂは単位素子２ａと仕切板３ａを交互に積層した時に、伝熱面４ａを一定の間隔に保持する働きと、伝熱板６ａと遮蔽リブ７ａ、７ｂと間隔リブ８ａ、８ｂとで通風路５ａ、５ｂを形成する働きがある。本実施の形態では、遮蔽リブ７ａ、７ｂおよび間隔リブ８ａ、８ｂの凸高さを２ｍｍとしたので、伝熱面４ａは２ｍｍ毎に積層される。

仕切板３ａおよび伝熱板６ａは、厚さが０．２〜０．１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．０１ｍｍの伝熱性と透湿性を有する非水溶性の透湿樹脂膜１１ａで構成される。透湿樹脂膜１１ａとしては、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＴＦＥ、エーテル系ポリウレタンなどを素材とし、非水溶性に処理した多孔質樹脂シート、またはエーテル系のポリウレタン系樹脂、エーテル系のポリエステル系樹脂などを素材とし、非水溶性に処理した無孔質樹脂シートである。

図４の仕切板３ａおよび伝熱板６ａは、平面形状が方形をなし、エーテル系のポリエステル系樹脂を素材とした厚さ０．０５ｍｍの非水溶性に処理した無孔質樹脂シートの透湿樹脂膜１１ａで構成される。

伝熱板６ａは非水溶性の樹脂と一体成形することにより単位素子２ａが形成されるため、伝熱板６ａの透湿樹脂膜１１ａと樹脂は同じ素材または同系列の樹脂素材にすることが好ましく、更に熱可塑性樹脂にすることが好ましい。即ち、熱交換器１ａは単一材料または同系列の樹脂材料で構成されることにより、熱交換器１ａを廃棄する場合、熱交換器１ａを粉々に粉砕して樹脂原料に混ぜることによりリサイクルができ、リサイクル性を向上することができる。また伝熱板６ａおよび樹脂を熱可塑性樹脂にすることにより、熱接着することが容易に行えるため、加工工程が少なくなり、量産性を向上することができ、更に接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板６ａと樹脂を一体成形することができるので、コルゲート加工を応用した熱交換器のように波形状の間隔板の凸状頂点部に塗布した接着剤が頂点部から染み出し、水蒸気が透過できる伝熱板の有効面積が減少することがなく、水蒸気が透過できる伝熱面の有効面積が大きくなり、潜熱交換効率を向上することができる。

図５に熱交換器１ａの製造工程を示す。切断工程１２は伝熱板６ａを所定の大きさに切断する。

次の成形工程１３は伝熱板６ａを射出成形機に挿入して樹脂にて一体成形するインサート射出成形工法で単位素子２ａが得られる。この樹脂としては非水溶性の熱可塑性樹脂を適用し、樹脂の種類としては、ポリエステル系、ポリスチレン系のＡＢＳ、ＡＳ、ＰＳ、またはポリオレフィン系のＰＰ、ＰＥなどが用いられる。特に透湿樹脂膜１１ａと同じ素材または同系列の樹脂素材であるＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ウレタンなどが好ましい。実施の形態１では、透湿樹脂膜１１ａはポリエステル系樹脂を用いているため、射出成形機に用いる樹脂は同系列素材のポリエステル系樹脂を用いる。

次の切断工程１２ａは仕切板３ａを所定の大きさに切断する。

次の接着工程１４は単位素子２ａの上面に仕切板３ａを置き、更に上から圧力をかけながら接着手段を用いて単位素子２ａと仕切板３ａをプレス接着する。接着手段としては、加熱したヒーターブロックを用いた熱溶着、または超音波振動を用いた超音波接着などが挙げられる。単位素子２ａは熱可塑性樹脂で構成されているために、加熱したヒーターブロックまたは超音波振動などを単位素子２ａの樹脂表面に接触させると樹脂表面が溶融し、樹脂の表面温度が下がると上面に置かれた仕切板３ａとプレス接着される。仕切板３ａと接着させる単位素子２ａの場所は、遮蔽リブ７ａ、７ｂおよび間隔リブ８ａ、８ｂまたは遮蔽リブ７ａ、７ｂであり、単位素子２ａの遮蔽リブ７ａ、７ｂおよび間隔リブ８ａ、８ｂと仕切板３ａとが重なることにより構成される通風路５ａ、５ｂは、接着手段により単位素子２ａの遮蔽リブ７ａ、７ｂおよび間隔リブ８ａ、８ｂまたは遮蔽リブ７ａ、７ｂと仕切板３ａが接着されることにより、一次気流Ａと二次気流Ｂの通風路５ａ、５ｂがそれぞれ独立するように遮蔽されるため、気流の漏れを防止することができる。

次の積層工程１５は単位素子２ａと仕切板３ａを接着手段により接着したものを一段ごとに積層することにより熱交換器１ａを得る。単位素子２ａと仕切板３ａを接着手段により接着したものを一段ごとに積層する際、接着工程１４で単位素子２ａと仕切板３ａを接着していない面の単位素子２ａに、加熱したヒーターブロックを用いた熱溶着または超音波振動を用いた超音波接着などの接着手段を用いて樹脂表面を溶融させてから積層することにより、単位素子２ａと仕切板３ａのそれぞれが接着固定化された熱交換器１ａが得られる。

上記構成により、熱交換器１ａの通風路５ａに一次気流Ａおよび通風路５ｂに二次気流Ｂを通風すると、一次気流Ａと二次気流Ｂはそれぞれが直交するように伝熱面４ａを介して温度と湿度を熱交換する。

熱交換器１ａを構成する仕切板３ａ、伝熱板６ａおよび単位素子２ａの部材は、仕切板３ａおよび伝熱板６ａが非水溶性の透湿樹脂膜１１ａで構成され、単位素子２ａが非水溶性の伝熱板６ａおよび非水溶性の樹脂で構成されているために、結露を繰り返すような環境にもいても、形状変化が少なく性能劣化も少ないので、多湿環境でも基本性能を保持することができる。

また直交流型の熱交換器１ａは通風路５ａ、５ｂを真直ぐにすることができるので通風抵抗を低減することができ、また間隔リブ８ａ、８ｂは、コルゲート加工を応用した熱交換器の波形状の間隔板より広い間隔で伝熱板６ａ上に配することができるので、伝熱板６ａに対する間隔リブ８ａ、８ｂの面積比率を小さくすることができるために通風路５ａ、５ｂの有効開口面積が大きくできることが伴って、熱交換効率を変えずに通風抵抗を低減することができる。

また間隔リブ８ａ、８ｂは、コルゲート加工を応用した熱交換器の波形状の間隔板より広い間隔で伝熱板６ａ上に配することができるので、伝熱板６ａに対する間隔リブ８ａ、８ｂの面積比率を小さくすることができるため、水蒸気が透過できる伝熱面４ａの有効面積が大きくなり、潜熱交換効率を向上することができ、更に接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板６ａと樹脂を一体成形することにより単位素子２ａを形成するため、コルゲート加工を応用した熱交換器のように波形状の間隔板の凸状頂点部に塗布した接着剤が頂点部から染み出し、水蒸気が透過できる伝熱板６ａの有効面積が減少することがなく、水蒸気が透過できる伝熱面４ａの有効面積が大きくなることが伴って、潜熱交換効率を向上することができる。

また単位素子２ａに備えた遮蔽リブ７ａ、７ｂは、熱交換器１ａの端面において、熱交換器１ａの通風路５ａ、５ｂを流通する一次気流Ａおよび二次気流Ｂの漏れを遮蔽するために、気流の漏れを防止することができる。

また熱交換器１ａを構成する仕切板３ａ、伝熱板６ａおよび単位素子２ａの部材は、同じ素材の樹脂または同系列の素材の樹脂で構成されるため、熱交換器１ａを廃棄する場合、熱交換器１ａを粉々に粉砕して樹脂原料に混ぜることによりリサイクルができ、リサイクル性を向上することができる。また接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板６ａと樹脂を一体成形することにより、熱交換器１ａは単一の材料で構成されるので、熱交換器１ａを廃棄する場合、材料を分別する必要がなく、リサイクル性を更に向上することができる。

また伝熱板６ａおよび単位素子２ａの部材は、同じ素材の樹脂または同系列の素材の樹脂で構成されるため、金型内に伝熱板６ａを挿入してから射出成形するインサート射出成形を用いることにより、一回の成形で伝熱板６ａと樹脂が一体に成形接着された単位素子２ａが形成されるので加工工程が少なくなり、量産性を向上することができる。

また熱交換器１ａは伝熱板６ａの表裏に樹脂にて遮蔽リブ７ａ、７ｂと間隔リブ８ａ、８ｂを一体に成形した単位素子２ａと、伝熱板６ａと同素材の仕切板２ａとを交互に積層した構成であり、単位素子２ａは一回の成形で２段分成形できるため、更に量産性を向上することができる。

なお、本実施の形態では、単位素子２ａは伝熱板６ａの表裏に伝熱面４ａ、通風路５ａ、５ｂ、遮蔽リブ７ａ、７ｂ、間隔リブ８ａ、８ｂ、流入口９ａ，９ｂおよび吐出口１０ａ、１０ｂを備え、伝熱板６ａの表裏の遮蔽リブ７ａ、７ｂおよび間隔リブ８ａ、８ｂが伝熱板６ａを間に挟むように樹脂にて一体成形し、この単位素子２ａと仕切板３ａを交互に積層した六面体の熱交換器１ａを用いて説明したが、伝熱板を間に挟むように樹脂にて一体成形することにより、伝熱面と２つの気流がそれぞれ独立して流通できる通風路と前記通風路を流通する気流が混ざらないように分離できる位置に流入口および吐出口を備え、前記通風路に一次気流Ａおよび二次気流Ｂを流通することにより、伝熱面を介して熱交換を行う構造であれば、その他の形状の熱交換器および成形工法を用いても同様の作用効果を得ることができる。

また、単位素子２ａは伝熱板６ａの表裏に伝熱面４ａ、通風路５ａ、５ｂ、遮蔽リブ７ａ、７ｂ、間隔リブ８ａ、８ｂ、流入口９ａ，９ｂおよび吐出口１０ａ、１０ｂを備え、伝熱板６ａの表裏の遮蔽リブ７ａ、７ｂおよび間隔リブ８ａ、８ｂが伝熱板６ａを間に挟むように樹脂にて一体成形するように説明したが、伝熱板６ａを中心に半分に切った形状を単位素子１ａａとして、単位素子１ａａを交互に積層した熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。

また、一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面４ａを介して直交するような構造の熱交換器で説明したが、一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面４ａを介して斜交するような構造の熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。

また、積層工程１５では、単位素子２ａと仕切板３ａを接着工程１４の接着手段により接着したものを、加熱したヒーターブロックを用いた熱溶着または超音波振動を用いた超音波接着などの接着手段を用いて樹脂表面を溶融させてから積層することにより、単位素子２ａと仕切板３ａのそれぞれが接着固定化された熱交換器１ａで説明したが、単位素子２ａの遮蔽リブ７ａと遮蔽リブ７ｂとが交差する部分に貫通穴を設け、単位素子２ａと仕切板３ａを複数積層した状態で、貫通穴に棒芯を通し、棒芯の上下をカシメることにより、単位素子２ａと仕切板３ａが固定化されるように構成した熱交換器１ａを用いても同様の作用効果を得ることができる。

（実施の形態２）
図６は伝熱板の概略断面図である。

実施の形態１と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。

伝熱板６ｂは非水溶性の多孔質樹脂膜１６の片面に、気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜１７を重合した２層構造の透湿樹脂膜１１ｂで構成される。多孔質樹脂膜１６としては、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＴＦＥなどを素材とした多孔質樹脂シートである。特に多孔質樹脂膜１６として、孔径が小さく、非常に空隙率を大きくでき、膜厚を薄くできるＰＴＦＥが好ましい。気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜１７としては、エーテル系のポリウレタン系樹脂、エーテル系のポリエステル系樹脂などを素材とする。

図６に示した伝熱板６ｂは、ＰＴＦＥを素材とした厚さ０．０２ｍｍの多孔質樹脂膜１６の片面に、エーテル系のポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂を厚さ０．０１ｍｍに薄く形成した親水性透湿樹脂膜１７を重合した２層構造の透湿樹脂膜１１ｂである。この明細書における重合とは、膜と膜をつなぎ合わせること。すなわち多孔質樹脂膜１６と親水性透湿樹脂膜１７をヒートシールやラミネートなどの加工による構造的な密着状態のことである。

上記構成により、伝熱板６ｂは透湿樹脂膜１１ｂの骨組みを非水溶性の多孔質樹脂膜１６が担い、この骨組みに気体遮蔽性と透湿性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜１７を重合したことにより親水性透湿樹脂膜１７を薄くすることができ、気体移行が少なく水蒸気のみを選択的に、且つ透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができると伴に、更に潜熱交換効率を向上することができる。

また多孔質樹脂膜１６は細孔を多数有するために、親水性透湿樹脂膜１７が細孔に入り込むように重合することができるので、２層構造の透湿樹脂膜１１ｂはアンカー効果により重合強度を向上することができ、剥離がなくなることで透湿樹脂膜１１ｂの基本性能を長期に保持することができ、更に透湿樹脂膜１１ｂを親水性透湿樹脂膜１７のみで構成すると、結露を繰り返すような環境では吸湿による連続的な膨潤により、親水性透湿樹脂膜１７は加水分解が促進され、性能劣化が早まるが、多孔質樹脂膜１６の骨組みに親水性透湿樹脂膜１７を重合することにより、吸湿による膨潤を抑えることができ、結露を繰り返すような環境にもいても、基本性能を保持することができる。

またＰＴＦＥは多孔質樹脂膜１６の孔径を小さく、多数にすることができるため空隙率を大きくすることができるので、多孔質樹脂膜１６と重合した親水性透湿樹脂膜１７の有効透湿面積は広くなり潜熱交換効率を向上することができる。

またＰＴＦＥは多孔質樹脂膜１６の膜厚を薄くすることができるので、温度と湿度を熱交換する機能を果たす透湿樹脂膜１１ｂを薄膜化することができ、水蒸気の透過抵抗が小さくなり潜熱交換効率を更に向上することができる。

なお、本実施の形態では、伝熱板６ｂの多孔質樹脂膜１６の素材としてＰＴＦＥを用い、親水性透湿樹脂膜１７の素材としてエーテル系のポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂を用いた２層構造の透湿樹脂膜１１ｂで説明したが、多孔質樹脂膜１６をポリエステル系樹脂の素材とし、親水性透湿樹脂膜１７をエーテル系のポリエステル系樹脂の素材とした同系列の樹脂素材で構成された２層構造の透湿樹脂膜１１ｂとしても良い。即ち、熱交換器１ａを構成する伝熱板６ｂおよび単位素子２ａの部材は、同じ素材のポリエステル系樹脂で構成されるため、熱交換器１ａを廃棄する場合、熱交換器１ａを粉々に粉砕して樹脂原料に混ぜることによりリサイクルができ、リサイクル性を向上することができる。また接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板６ｂと樹脂を一体成形することにより、熱交換器１ａは単一の材料で構成されるので、熱交換器１ａを廃棄する場合、材料を分別する必要がなく、リサイクル性を更に向上することができる。また伝熱板６ｂおよび単位素子２ａの部材は、同じ素材の樹脂で構成されるため、金型内に伝熱板６ｂを挿入してから射出成形するインサート射出成形を用いることにより、一回の成形で伝熱板６ｂと樹脂が一体に成形接着された単位素子２ａが形成されるので加工工程が少なくなり、量産性を向上することができる。

（実施の形態３）
図７は伝熱板６ｃの概略断面図、図８は伝熱板６ｄの概略断面図である。

実施の形態１および２と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。

通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材１８としては、ＰＥＴなどのポリエステル系樹脂、ＰＰ、ＰＥなどのポリオレフィン系樹脂などを素材とした熱可塑性樹脂の不織布を用いる。不織布の坪量は１０〜１００ｇ／ｍ²、好ましくは１５〜４０ｇ／ｍ²である。不織布の
厚みは基材としての強度を満たす程度に極力薄いことが好ましい。

図７に示した伝熱板６ｃは、透湿樹脂膜１１ｂの多孔質樹脂膜１６の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材１８を重合した３層構造の複合透湿樹脂膜１９ａである。多孔質樹脂基材１８は、坪量３０ｇ／ｍ²、厚さ０．１ｍｍのＰＥＴの不織布を用い、透湿樹脂
膜１１ｂと多孔質樹脂基材１８の重合はヒートシール加工を用いて成形する。多孔質樹脂基材１８の不織布は多孔質樹脂基材１８のＰＴＦＥの細孔に入り込むように重合することができるので、アンカー効果により重合強度を向上することができ、剥離がなくなることで基本性能を長期に保持することができる。

図８に示した伝熱板６ｄは、透湿樹脂膜１１ｂの親水性透湿樹脂膜１７の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材１８を重合した３層構造の複合透湿樹脂膜１９ｂである。多孔質樹脂基材１８は、坪量３０ｇ／ｍ²、厚さ０．１ｍｍのＰＥＴを素材とした不織布を用い、透湿樹脂膜１１ｂと多孔質樹脂基材１８の重合はヒートシール加工を用いて成形する。不織布で構成される通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材１８は目が荒いため、温度と湿度を熱交換する影響はほとんどなく、伝熱板６ｃ、６ｄとしての強度を保つことが目的である。従って、３層構造の複合透湿樹脂膜１９ａ、１９ｂとした伝熱板６ｃ、６ｄは、熱交換する機能を果たす透湿樹脂膜１１ｂを薄膜化することができ、熱交換効率を向上することができる。

上記構成により、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材１８は伝熱板６ｃ、６ｄとしての強度を保持する役目を担い、気体遮蔽および温度と湿度を熱交換する機能を果たす多孔質樹脂膜１６および親水性透湿樹脂膜１７で構成した透湿樹脂膜１１ｂは更に薄膜化することができ、水蒸気の透過抵抗を小さくすることができるので、伝熱板６ｃ、６ｄは潜熱交換効率を向上することができる。

また伝熱板６ｃは、多孔質樹脂基材１８が細孔を多数有する多孔質樹脂膜１６の細孔に入り込むように重合することができるので、３層構造の複合透湿樹脂膜１９ａはアンカー効果により重合強度を向上することができ、剥離がなくなることで３層構造の複合透湿樹脂膜１９ａの基本性能を長期に保持することができ、結露を繰り返すような環境にもいても、基本性能を保持することができる。

また伝熱板６ｄは、３層構造の複合透湿樹脂膜１９ｂの片面は多孔質樹脂膜１６、他面は多孔質樹脂基材１８で構成されるため、伝熱板６ｄと樹脂を一体成形することにより単位素子２ａを形成する際、樹脂は多孔質に入り込むアンカー効果により伝熱板６ｄと樹脂の密着性が増し、伝熱板６ｄと樹脂で構成された一次気流Ａと二次気流Ｂの通風路５ａ、５ｂは独立するように遮蔽されるために、気流の漏れを防止することができ、また接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板６ｄと樹脂を一体成形することができるので、コルゲート加工を応用した熱交換器のように波形状の間隔板の凸状頂点部に塗布した接着剤が頂点部から染み出し、水蒸気が透過できる伝熱板６ｄの有効面積が減少することがなく、水蒸気が透過できる伝熱面４ａの有効面積が大きくなり、潜熱交換効率を向上することができる。

また伝熱板６ｃ、６ｄは樹脂で構成された透湿樹脂膜１１ｂおよび多孔質樹脂基材１８をヒートシール加工により重合しているために、熱によって溶融し、圧力によりお互いが接着重合される強固な物理結合で複合透湿樹脂膜１９ａ、１９ｂがシールされ、水分によってそれぞれの膜が剥離することがないので、結露を繰り返すような環境にもいても、基本性能を保持することができる。

また伝熱板６ｃ、６ｄは多孔質樹脂膜１６をポリエステル系樹脂の素材とし、親水性透湿樹脂膜１７をエーテル系のポリエステル系樹脂の素材とし、多孔質樹脂基材１８をＰＥＴなどのポリエステル系樹脂とした同系列の樹脂素材で構成された３層構造の複合透湿樹脂膜１９ａ、１９ｂとしても良い。即ち、熱交換器１ａを構成する伝熱板６ｃ、６ｄおよび単位素子２ａの部材は、同じ素材のポリエステル系樹脂で構成されるため、熱交換器１ａを廃棄する場合、熱交換器１ａを粉々に粉砕して樹脂原料に混ぜることによりリサイクルができ、リサイクル性を向上することができる。また接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板６ｃ、６ｄと樹脂を一体成形することにより、熱交換器１ａは単一の材料で構成されるので、熱交換器１ａを廃棄する場合、材料を分別する必要がなく、リサイクル性を更に向上することができる。また伝熱板６ｃ、６ｄおよび単位素子２ａの部材は、同じ素材の樹脂で構成されるため、金型内に伝熱板６ｃ、６ｄを挿入してから射出成形するインサート射出成形を用いることにより、一回の成形で伝熱板６ｃ、６ｄと樹脂が一体に成形接着された単位素子２ａが形成されるので加工工程が少なくなり、量産性を向上することができる。

（実施の形態４）
図９は熱交換器の概略斜視図、図１０は単位素子の概略斜視図、図１１は熱交換器の概略分解斜視図である。

実施の形態１、２および３と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。

図９の熱交換器１ｂは、図１０に示した単位素子２ｂを、図１１のように交互に９０度ずらしながら複数枚積層接着して形成する。

単位素子２ｂは単位素子２ａと同じ構成であり、遮蔽リブ７ａは凸高さ１ｍｍ、幅５ｍｍに形成され、間隔リブ８ａは遮蔽リブ７ａと平行に凸高さ１ｍｍ、幅１ｍｍに所定間隔で６本形成され、遮蔽リブ７ｂは凸高さ１ｍｍ、幅５ｍｍに形成され、間隔リブ８ｂは遮蔽リブ７ｂと平行に凸高さ１ｍｍ、幅１ｍｍに所定間隔で６本形成される。

図１１に示すように、それぞれの単位素子２ｂを交互に９０度ずらしながら複数枚積層接着する熱交換器１ｂにおいて、隣合う単位素子２ｂの遮蔽リブ７ａと遮蔽リブ７ｂおよび間隔リブ８ａと間隔リブ８ｂとが、互に重なり合うようにしたものである。凸高さ１ｍｍの遮蔽リブ７ａおよび遮蔽リブ７ｂが互に重なり合い、また凸高さ１ｍｍの間隔リブ８ａおよび間隔リブ８ｂが互に重なり合うことで、通風路５ａ、５ｂの開口高さは２ｍｍとなり、伝熱面４ａは２ｍｍ毎に積層される。

伝熱板６ａとしては、非水溶性の透湿樹脂膜１１ａ、２層構造の透湿樹脂膜１１ｂ、３層構造の複合透湿樹脂膜１９ａ、１９ｂなど、何れを用いても良い。

上記構成により、単位素子２ｂは伝熱板６ａの表裏に樹脂にて遮蔽リブ７ａ、７ｂと間隔リブ８ａ、８ｂを挟み込むように一体に成形するため、伝熱板６ａと単位素子２ｂの遮蔽リブ７ａ、７ｂおよび間隔リブ８ａ、８ｂで構成された一次気流Ａと二次気流Ｂの通風路５ａ、５ｂは独立するように遮蔽されるために、単位素子２ｂは気流の漏れを防止することができ、更に遮蔽性の高いそれぞれの単位素子２ｂを、遮蔽リブ７ａと遮蔽リブ７ｂおよび間隔リブ８ａと間隔リブ８ｂとが互に重なり合うように積層した熱交換器１ｂは気流の漏れを防止することができる。

（実施の形態５）
図１２は熱交換器の概略斜視図、図１３は単位素子の概略斜視図、図１４は熱交換器の概略分解斜視図である。

実施の形態１、２、３および４と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。

図１２、図１３および図１４に示すように、熱交換器１ｃは単位素子２ｃと仕切板３ｂを交互に積層することにより構成され、単位素子２ｃと仕切板３ｂにより伝熱面４ｂと、伝熱面４ｂの表裏に気流の通風路５ｃ、５ｄとが形成され、通風路５ｃを流通する一次気流Ａおよび通風路５ｄを流通する二次気流Ｂは伝熱面４ｂを介して熱交換を行い、それぞれの通風路５ｃ、５ｄの流入口９ｃ、９ｄおよび吐出口１０ｃ、１０ｄ部分ではお互いが直交または斜交して流れ、中央部分ではお互いが対向する方向に流れる対向流型である。

仕切板３ｂおよび伝熱板６ｅは、平面形状が六角形をなし、非水溶性の透湿樹脂膜１１ａ、２層構造の透湿樹脂膜１１ｂ、３層構造の複合透湿樹脂膜１９ａ、１９ｂなど、何れを用いても良い。

図１３の単位素子２ｃは、伝熱板６ｅの表面に伝熱面４ｂ、通風路５ｃ、遮蔽リブ７ｃ、遮蔽リブ７ｄ、間隔リブ８ｃ、気流の流入口９ｃおよび吐出口１０ｃを備え、伝熱板６ｅの裏面に伝熱面４ｂ、通風路５ｄ、遮蔽リブ７ｅ、遮蔽リブ７ｆ、間隔リブ８ｄ、気流の流入口９ｄおよび吐出口１０ｄを備え、伝熱板６ｅの表裏の遮蔽リブ７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆおよび間隔リブ８ｃ、８ｄが伝熱板６ｅを間に挟むように樹脂にて一体成形して得られる。間隔リブ８ｃは伝熱板６ｅの表面に、凸高さ２ｍｍ、幅１ｍｍに略Ｓ字状で平行に８本備え、間隔リブ８ｃにより略Ｓ字状の通風路５ｃおよび伝熱面４ｂが形成され、通風路５ｃの両端に気流の流入口９ｃおよび吐出口１０ｃが形成される。遮蔽リブ７ｃは伝熱板６ｅ表面の外周縁部のうち対向流となる通風路５ｃ部分と平行をなす一対の外周縁部に、凸高さ２ｍｍ、幅５ｍｍに形成され、遮蔽リブ７ｄは伝熱板６ｅ表面の外周縁部のうち遮蔽リブ７ｃと流入口９ｃと吐出口１０ｃ以外に、凸高さ２ｍｍ、幅５ｍｍに形成される。間隔リブ８ｄは伝熱板６ｂの裏面に気流の流入口９ｄおよび吐出口１０ｄ近傍では間隔リブ８ｃと直交または斜交し、中央部では平行に、凸高さ２ｍｍ、幅１ｍｍに略Ｓ字状で平行に８本備え、間隔リブ８ｄにより略Ｓ字状の通風路５ｄおよび伝熱面４ｂが形成され、通風路５ｄの両端に気流の流入口９ｄおよび吐出口１０ｄが形成される。遮蔽リブ７ｅは伝熱板６ｅ裏面の外周縁部のうち対向流となる通風路５ｄ部分と平行をなす一対の外周縁部に、凸高さ２ｍｍ、幅５ｍｍに形成され、遮蔽リブ７ｆは伝熱板６ｅ裏面の外周縁部のうち遮蔽リブ７ｅと流入口９ｄと吐出口１０ｄ以外に、凸高さ２ｍｍ、幅５ｍｍに形成される。

この明細書における流入口および吐出口近傍とは、通風路５ｃを流通する一次気流Ａおよび通風路５ｄを流通する二次気流Ｂが混ざらないように分離する部分のことであり、中央部とは、前記近傍以外の部分である。

上記構成により、熱交換器１ｃは流入口９ｃ、９ｄおよび吐出口１０ｃ、１０ｄ近傍では、通風路５ｃを流通する一次気流Ａと通風路５ｄを流通する二次気流Ｂが直交また斜交するように熱交換し、中央部では通風路５ｃを流通する一次気流Ａと通風路５ｄを流通する二次気流Ｂが対向するように熱交換する構造のために、同等伝熱面積を有する直交または斜交する通風路のみで構成される熱交換器よりも熱交換効率を向上することができる。

また射出成形は溶融した樹脂を金型に流し込み、溶融した樹脂が冷却することにより樹脂成形品を得る工法のため、金型交換のみで自由自在の形状を容易に得ることができる。熱交換器１ｃは金型内に伝熱板６ｅを挿入してから射出成形するインサート射出成形を用いることにより、一回の成形で伝熱板６ｅと樹脂が一体に成形接着され、更に通風路５ｃ、５ｄを略Ｓ字状の形状にした六角形の単位素子２ｃが形成される。この単位素子２ｃと仕切板３ｂを交互に積層することにより、熱交換器１ｃは八面体の対向流型構造を形成することができる。伝熱板と樹脂を一体成形する手段として、射出成形を用いたことにより、金型交換のみで自由自在の形状を容易に得ることができるので、熱交換器の熱交換効率や圧力損失などの必要性能または必要寸法に応じて、通風路を直線、曲線、Ｓ字など様々な形状にすることや熱交換器の外形を八面体や円柱などにすることや熱交換器の形状は複雑だが熱交換効率の高い対向流型構造にすることなどができ、熱交換器の形状を自在かつ容易に作ることができる。

なお、本実施の形態では、伝熱板６ｅと樹脂を一体成形して得られた単位素子２ｃと仕切板３ｂとを交互に積層した八面体の熱交換器１ｃを用いて説明したが、２つの気流がそれぞれ独立して通風路を流れ、流入口および吐出口近傍では直交または斜交するように流れ、中央部では対向するように流れ、伝熱面を介して熱交換が行える対向流型熱交換器であれば、その他の形状の熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１による熱交換器の概略斜視図同単位素子の概略斜視図同熱交換器の概略分解斜視図同仕切板および伝熱板の概略平面図同熱交換器の概略量産工程図本発明の実施の形態２による伝熱板の概略断面図本発明の実施の形態３による伝熱板の概略断面図同伝熱板の概略断面図本発明の実施の形態４による熱交換器の概略斜視図同単位素子の概略斜視図同熱交換器の概略分解斜視図本発明の実施の形態５による熱交換器の概略斜視図同単位素子の概略斜視図同熱交換器の概略分解斜視図従来の熱交換器１０４を示す概略斜視図従来の波形フィン板１０５を示す概略平面図従来の熱交換ブロック１１０を示す概略斜視図従来の熱交換素子１１１を示す概略斜視図従来の熱交換器１１４を示す概略斜視図従来の伝熱板１１７を示す概略平面図従来の伝熱板１２５を示す概略平面図従来の熱交換ブロック１３６を示す概略断面図

符号の説明

１ａ熱交換器
１ｂ熱交換器
１ｃ熱交換器
２ａ単位素子
２ｂ単位素子
２ｃ単位素子
３ａ仕切板
３ｂ仕切板
４ａ伝熱面
４ｂ伝熱面
５ａ通風路
５ｂ通風路
５ｃ通風路
５ｄ通風路
６ａ伝熱板
６ｂ伝熱板
６ｃ伝熱板
６ｄ伝熱板
６ｅ伝熱板
７ａ遮蔽リブ
７ｂ遮蔽リブ
７ｃ遮蔽リブ
７ｄ遮蔽リブ
７ｅ遮蔽リブ
７ｆ遮蔽リブ
８ａ間隔リブ
８ｂ間隔リブ
８ｃ間隔リブ
８ｄ間隔リブ
９ａ流入口
９ｂ流入口
９ｃ流入口
９ｄ流入口
１０ａ吐出口
１０ｂ吐出口
１０ｃ吐出口
１０ｄ吐出口
１１ａ透湿樹脂膜
１１ｂ透湿樹脂膜
１２切断工程
１２ａ切断工程
１３成形工程
１４接着工程
１５積層工程
１６多孔質樹脂膜
１７親水性透湿樹脂膜
１８多孔質樹脂基材
１９ａ複合透湿樹脂膜
１９ｂ複合透湿樹脂膜

Claims

伝熱性と透湿性を有する伝熱板と樹脂を一体成形することにより、伝熱面と気流の通風路とこの通風路の両端に気流の流入口および吐出口を備えた単位素子が形成され、この単位素子を複数積層して、一次気流Ａと二次気流Ｂとが前記通風路に流通することにより、前記伝熱面を介して熱交換し、前記通風路を流通する一次気流Ａと二次気流Ｂとが混ざらないように分離できる位置に前記流入口および前記吐出口を設けた熱交換器において、前記伝熱板を伝熱性と透湿性を有する非水溶性の透湿樹脂膜で構成し、前記樹脂を非水溶性としたことを特徴とする熱交換器。
単位素子は熱交換器の端面から気流の漏れを遮蔽する遮蔽リブと伝熱板の間隔を保持する間隔リブを備え、前記遮蔽リブおよび前記間隔リブを樹脂で構成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
単位素子は伝熱板の表裏に遮蔽リブ（ａ、ｂ）と間隔リブ（ａ、ｂ）と気流の通風路（ａ、ｂ）とこの通風路（ａ、ｂ）の両端に流入口（ａ、ｂ）および吐出口（ａ、ｂ）をそれぞれ有し、前記伝熱板の表裏の前記遮蔽リブ（ａ、ｂ）および前記間隔リブ（ａ、ｂ）が前記伝熱板を間に挟むように樹脂にて一体成形して得られ、前記単位素子の表面は、前記流入口ａおよび前記吐出口ａを設け、前記流入口ａおよび前記吐出口ａ以外の前記伝熱板外縁に気流を遮蔽する遮蔽リブａを設け、この遮蔽リブａの内側に通風路ａを形成するための複数本の間隔リブａを設けた構成とし、前記単位素子の裏面は、前記流入口ｂおよび前記吐出口ｂを設け、前記流入口ｂおよび前記吐出口ｂ以外の前記伝熱板外縁に気流を遮蔽する遮蔽リブｂを設け、この遮蔽リブｂの内側に通風路ｂを形成するための複数本の間隔リブｂを設けた構成とし、前記単位素子と、前記伝熱板と同素材の仕切板とを交互に積層したことを特徴とする請求項２記載の熱交換器。
請求項３記載の単位素子ｃと請求項３記載の単位素子ｄとを交互に積層した熱交換器において、隣合う前記単位素子ｃの遮蔽リブｃと前記単位素子ｄの遮蔽リブｄおよび前記単位素子ｃの間隔リブｃと前記単位素子ｄの間隔リブｄとが、互に重なり合うようにしたことを特徴とする請求項３記載の熱交換器。
伝熱板と樹脂を一体成形する手段として、射出成形を用いたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の熱交換器。
伝熱板と樹脂を同じ素材または同系列の素材にしたことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の熱交換器。
接着剤などの第三物質を介さず、伝熱板と樹脂を一体成形したことを特徴とする請求６記載の熱交換器。
透湿樹脂膜は非水溶性の多孔質樹脂膜と気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜を備え、前記多孔質樹脂膜の片面に、前記親水性透湿樹脂膜を重合した２層構造の透湿樹脂膜としたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の熱交換器。
透湿樹脂膜の多孔質樹脂膜の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材を重合した３層構造の複合透湿樹脂膜としたことを特徴とする請求項８記載の熱交換器。
透湿樹脂膜の親水性透湿樹脂膜の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材を重合した３層構造の複合透湿樹脂膜としたことを特徴とする請求項８記載の熱交換器。
透湿樹脂膜と多孔質樹脂基材をヒートシールにより重合したことを特徴とする請求項９または１０記載の熱交換器。
一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して直交また斜交するように流通したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の熱交換器。
流入口および吐出口近傍では一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して直交また斜交するように流通し、中央部では一次気流Ａと二次気流Ｂとが伝熱面を介して対向するように流通したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の熱交換器。