JP2012093059A - Evaporation plate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contribute to the higher performance or smaller size of a humidification device by increasing an amount of evaporation per unit area in an evaporation plate used for humidifying air.SOLUTION: In the evaporation plate which is formed with a porous metal plate having a three-dimensional netlike structure with which a hole formed with continuous frameworks communicates and which can maintain water for humidification inside the hole, a hole 2 is formed to be opened in a plate thickness direction of the porous metal plate, and porosity at a periphery of the hole 2 is made lower than that in any other portion.

Description

本発明は、加湿装置に用いられ、多孔質金属板からなる蒸発板に関する。   The present invention relates to an evaporation plate that is used in a humidifier and is made of a porous metal plate.

空気を加湿して雰囲気の湿度を制御することは、家庭、事務所、病院などの家屋の環境改善、農産物の栽培、印刷、電子部品工場等での静電気防止など、様々な産業分野で利用されている。
空気を加湿する方法としては、
(1)熱源により水を加熱して蒸発させる方法、
(2)超音波などで微細な水滴を形成し、噴霧する方法、
(3)多孔性の不織布などに水を染込ませ、空気をその沿面を通過させることで水を蒸発させる方法
などが知られている。これらの手法は、一長一短があり、目的に応じて、選択し利用されている。
そのうち、(3)の方法は、気化式と呼ばれる加湿方法で、例えば特許文献1に示される。この方式は、加熱の熱源や超音波振動を加える電源も要らないことから、省エネルギーであり、空気清浄の効果もあることから、様々な分野で利用されている。
Controlling the humidity of the atmosphere by humidifying the air is used in various industrial fields such as improving the environment of homes such as homes, offices and hospitals, cultivating agricultural products, printing, and preventing static electricity in electronic parts factories, etc. ing.
As a method of humidifying the air,
(1) A method of evaporating by heating water with a heat source,
(2) A method of forming and spraying fine water droplets with ultrasonic waves,
(3) A method of evaporating water by soaking water in a porous nonwoven fabric or the like and allowing air to pass through the creeping surface is known. These methods have advantages and disadvantages, and are selected and used according to the purpose.
Among them, the method (3) is a humidification method called a vaporization method, and is disclosed in Patent Document 1, for example. This method is used in various fields because it does not require a heat source for heating or a power source for applying ultrasonic vibration, and is energy saving and has an air cleaning effect.

特開昭62−175537号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-175537

しかしながら、特許文献1に示されるように蒸発源となる含水させる多孔質板(蒸発板)が、多数必要なことから、装置が大型になる欠点がある。これは蒸発板の単位面積当たりの蒸発能力が小さいことに起因する。   However, as disclosed in Patent Document 1, since a large number of water-containing porous plates (evaporation plates) that serve as evaporation sources are required, there is a drawback that the apparatus becomes large. This is because the evaporation capacity per unit area of the evaporation plate is small.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、空気を加湿するために用いる蒸発板において、単位面積当たりの蒸発量を増量させ、加湿装置の高性能化あるいは小型化に寄与することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and in an evaporation plate used for humidifying air, the evaporation amount per unit area is increased, thereby contributing to high performance or downsizing of the humidifying device. With the goal.

本発明の蒸発板は、連続した骨格により形成される空孔が連通した三次元網目状構造を有する多孔質金属板からなり、その空孔内に加湿用の水を含んで保持することができる蒸発板であって、板厚方向に穴が開口していることを特徴とする。   The evaporation plate of the present invention is composed of a porous metal plate having a three-dimensional network structure in which pores formed by a continuous skeleton communicate with each other, and can retain moisture contained in the pores. It is an evaporation board, Comprising: The hole has opened in the plate | board thickness direction, It is characterized by the above-mentioned.

この蒸発板は、三次元網目状構造の多孔質金属板により水を含ませた状態に保持することができる。また、穴が開いていることにより、大きな蒸発面積を有しているとともに、僅かな空気の流れでも、穴の後流に乱れを生じさせるので、常に乾燥した空気を界面付近に供給することができる。これにより界面付近の乾き度(乾燥度)が上がり、蒸発を促進することができる。特に、この蒸発板の外側方から面方向に沿って空気を供給すると効果的である。
また、穴が開いていることにより、平面での伝播経路が狭くなり、供給水を速やかに平面内に広げることができる。
さらに、蒸発板は金属により形成されているので、樹脂素材を用いた不織布などと比較し、熱伝導が良いため、均熱性が良い。このため、気化熱による部分的な温度低下などがなく、全面的に均一な蒸発が得られる。
This evaporation plate can be held in a state in which water is contained by a porous metal plate having a three-dimensional network structure. In addition, since the hole has a large evaporation area, even a slight air flow causes turbulence in the wake of the hole, so that dry air can always be supplied near the interface. it can. Thereby, the dryness (dryness) near the interface is increased, and evaporation can be promoted. In particular, it is effective to supply air along the surface direction from the outside of the evaporation plate.
Moreover, since the hole is opened, the propagation path in the plane becomes narrow, and the supply water can be quickly spread in the plane.
Furthermore, since the evaporation plate is made of metal, heat conduction is better than a non-woven fabric using a resin material, and so the heat uniformity is good. For this reason, there is no partial temperature decrease due to heat of vaporization, and uniform evaporation can be obtained over the entire surface.

また、本発明の蒸発板において、前記穴の周縁部は、その他の部分と比べて気孔率が低く形成されているとよい。
穴の周縁部の気孔率が、その他の部分と比較して低く密であることから、毛細管力が大きく、このため、蒸発量の多い穴の周縁部に速やかに水が供給され、水の供給律速になることを防ぎ、蒸発量が変化した場合でも、安定した蒸発を行うことが可能となる。
穴が開いていることと、穴の周縁部の気孔率が低いこととの相乗作用により、この蒸発板は、蒸発させるための多くの量の水を安定的に蒸発界面に供給して、全面から均一かつ速やかに蒸発させることができる。
In the evaporation plate of the present invention, it is preferable that the peripheral portion of the hole has a lower porosity than other portions.
Since the porosity of the peripheral part of the hole is low and dense compared to other parts, the capillary force is large, so that water is quickly supplied to the peripheral part of the hole with a large amount of evaporation, and the supply of water It is possible to prevent the rate-determining rate and perform stable evaporation even when the evaporation amount changes.
Due to the synergistic effect of the perforation and the low porosity of the peripheral edge of the hole, this evaporation plate stably supplies a large amount of water for evaporation to the evaporation interface. Can be uniformly and rapidly evaporated.

具体的には、前記その他の部分の気孔率が70〜90%であり、前記穴の周縁部は気孔率が50〜80%であるとよい。
また、前記穴の周縁部は、前記その他の部分と比べて厚さが薄く形成されているとよい。
この場合、プレス成形等によって穴の周縁部を押圧して薄く形成することにより、その他の部分と比べて穴の周縁部の気孔率を低く形成することができる。
また、前記穴部分は、表面全体に対する面積比率が10〜40%であるとよく、前記穴の面積は、10mm以上80mm以下に形成されているとよい。
Specifically, the porosity of the other part is 70 to 90%, and the peripheral part of the hole is preferably 50 to 80%.
Moreover, it is good for the peripheral part of the said hole to be formed thinly compared with the said other part.
In this case, the porosity of the peripheral portion of the hole can be formed lower than that of the other portion by pressing and thinning the peripheral portion of the hole by press molding or the like.
Also, the hole portion area ratio to the entire surface well to be 10-40%, the area of the holes may be formed in 10 mm 2 or more 80 mm 2 or less.

本発明の蒸発板は、蒸発させるための多くの量の水を安定的に蒸発界面に供給して、全面から均一かつ速やかに蒸発させることができるので、単位面積当たりの蒸発量を増量させ、加湿装置の高性能化あるいは小型化に寄与することができる。   The evaporation plate of the present invention stably supplies a large amount of water for evaporation to the evaporation interface, and can uniformly and quickly evaporate from the entire surface, increasing the evaporation amount per unit area, This can contribute to high performance or miniaturization of the humidifier.

本発明の第1実施形態の蒸発板を示し、(a)が平面図、(b)が(a)のA−A線に沿う断面図である。The evaporation plate of 1st Embodiment of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the AA line of (a). 蒸発板としての多孔質金属板を模式的に示した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which showed typically the porous metal plate as an evaporation board. 蒸発板となる多孔質金属板を製造するための成形装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the shaping | molding apparatus for manufacturing the porous metal plate used as an evaporation plate. 本発明の第2実施形態の蒸発板を示し、(a)が平面図、(b)が(a)のB−B線に沿う断面図である。The evaporation plate of 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the BB line of (a). 本発明の第3実施形態の蒸発板を示し、(a)が平面図、(b)が(a)のC−C線に沿う断面図である。The evaporation plate of 3rd Embodiment of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the CC line of (a). 図5に示す蒸発板のC−C線に沿う要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which follows the CC line of the evaporation plate shown in FIG. 本発明の第4実施形態の蒸発板を示し、(a)が平面図、(b)が(a)のD−D線に沿う断面図である。The evaporation plate of 4th Embodiment of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the DD line | wire of (a). 蒸発板の蒸発性能を測定するために用いた蒸発装置の模式図である。It is a schematic diagram of the evaporation apparatus used in order to measure the evaporation performance of an evaporation plate.

以下、本発明に係る蒸発板の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第1実施形態の蒸発板1は、後述する多孔質金属板Mによって形成されており、図1に示すように、この例では平面視円形の複数の穴2が形成されている。
多孔質金属板Mの気孔率は70〜90%である。この場合、穴2の面積は単体で10mm以上80mm以下に形成されており、蒸発板1に形成される穴2全体では、蒸発板1の表面全体に対する面積比率が10〜40%とされる。
Hereinafter, an embodiment of an evaporation plate according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The evaporation plate 1 of the first embodiment is formed by a porous metal plate M to be described later. As shown in FIG. 1, a plurality of holes 2 having a circular shape in plan view are formed in this example.
The porosity of the porous metal plate M is 70 to 90%. In this case, the area of the hole 2 is formed to be 10 mm 2 or more and 80 mm 2 or less as a single unit, and the area ratio of the entire surface of the evaporation plate 1 is 10 to 40% in the entire hole 2 formed in the evaporation plate 1. The

次に、この蒸発板1をスラリー発泡法を用いて製造する方法について説明する。
金属粉末、バインダ、可塑剤、界面活性剤、発泡剤を溶媒の水とともに混練してスラリーを作製し、そのスラリーをドクターブレード法等により板状に成形し、脱脂、焼結することにより、多孔質金属体を作製する。
Next, a method for manufacturing the evaporation plate 1 using the slurry foaming method will be described.
A metal powder, a binder, a plasticizer, a surfactant, and a foaming agent are kneaded with solvent water to produce a slurry. The slurry is formed into a plate shape by the doctor blade method, etc. A porous metal body is produced.

金属粉末としては、特に限定されないが、耐食性等の点から、Ni,Cu,Ti,Al,Ag,ステンレス鋼等が好ましい。また、この金属粉末は平均粒径0.5μm以上30μm以下が好ましい。このような粉末は、水アトマイズ法,プラズマアトマイズ法などのアトマイズ法、酸化物還元法,湿式還元法,カルボニル反応法などの化学プロセス法によって製造することができる。   Although it does not specifically limit as metal powder, Ni, Cu, Ti, Al, Ag, stainless steel, etc. are preferable from points, such as corrosion resistance. The metal powder preferably has an average particle size of 0.5 μm or more and 30 μm or less. Such a powder can be produced by an atomizing method such as a water atomizing method or a plasma atomizing method, a chemical process method such as an oxide reduction method, a wet reduction method, or a carbonyl reaction method.

バインダ(水溶性樹脂結合剤)としては、メチルセルロース,ヒドロキシプロピルメチルセルロース,ヒドロキシエチルメチルセルロース,カルボキシメチルセルロースアンモニウム,エチルセルロース,ポリビニルアルコールなどを使用することができる。   As the binder (water-soluble resin binder), methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, carboxymethylcellulose ammonium, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, and the like can be used.

発泡剤は、ガスを発生してスラリーに気泡を形成できるものであればよく、揮発性有機溶剤、例えば、ペンタン,ネオペンタン,ヘキサン,イソヘキサン,イソペプタン,ベンゼン,オクタン,トルエンなどの炭素数5〜8の非水溶性炭化水素系有機溶剤を使用することができる。この発泡剤の含有量としては、発泡性スラリーに対して0.1〜5重量%とすることが好ましい。   The foaming agent is not particularly limited as long as it can generate gas and form bubbles in the slurry, and is a volatile organic solvent such as pentane, neopentane, hexane, isohexane, isopeptane, benzene, octane, toluene, etc. The water-insoluble hydrocarbon-based organic solvent can be used. The content of the foaming agent is preferably 0.1 to 5% by weight with respect to the foaming slurry.

界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩,α‐オレフィンスルホン酸塩,アルキル流酸エステル塩,アルキルエーテル硫酸エステル塩,アルカンスルホン酸塩等のアニオン界面活性剤,ポリエチレングリコール誘導体,多価アルコール誘導体などの非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤などを使用することができる。   Surfactants include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonate, α-olefin sulfonate, alkyl sulfonate, alkyl ether sulfate, alkane sulfonate, polyethylene glycol derivatives, polyhydric alcohol derivatives, etc. Nonionic surfactants and amphoteric surfactants can be used.

可塑剤は、スラリーを成形して得られる成形体に可塑性を付与するために添加され、例えばエチレングリコール,ポリエチレングリコール,グリセリンなどの多価アルコール、鰯油,菜種油,オリーブ油などの油脂、石油エーテルなどのエーテル類、フタル酸ジエチル,フタル酸ジNブチル,フタル酸ジエチルヘキシル,フタル酸ジオクチル,ソルビタンモノオレート,ソルビタントリオレート,ソルビタンパルミテート,ソルビタンステアレートなどのエステル等を使用することができる。   The plasticizer is added to impart plasticity to a molded product obtained by molding a slurry. For example, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, polyethylene glycol, and glycerin, fats and oils such as coconut oil, rapeseed oil, and olive oil, petroleum ether, etc. Ethers such as diethyl phthalate, di-N-butyl phthalate, diethyl hexyl phthalate, dioctyl phthalate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan palmitate, sorbitan stearate, and the like can be used.

さらに、スラリーの特性や成形性を向上させるために任意の添加成分を加えてもよい。例えば、防腐剤を添加してスラリーの保存性を向上させたり、結合助材としてポリマー系化合物を加えて成形体の強度を向上させたりすることができる。   Furthermore, an optional additive component may be added to improve the properties and moldability of the slurry. For example, a preservative can be added to improve the storage stability of the slurry, or a polymer compound can be added as a binding aid to improve the strength of the molded body.

このように作成した発泡性スラリーSから、図3に示す成形装置20を用いてグリーンシートを形成し、焼結工程を経て図2に示す多孔質金属板Mを形成した後、この多孔質金属板Mをプレス成形、または圧延した後、穴あけ加工することによって蒸発板とする。
成形装置20は、ドクターブレード法を用いてシートを形成する装置であり、発泡性スラリーSが貯留されるホッパ21、ホッパ21から供給された発泡性スラリーSを移送するキャリヤシート22、キャリヤシート22を支持するローラ23、キャリヤシート22上の発泡性スラリーSを所定厚さに成形するブレード(ドクターブレード)24、発泡性スラリーSを発泡させる恒温・高湿度槽25、および発泡したスラリーを乾燥させる乾燥槽26を備えている。なお、キャリヤシート22の下面は、支持プレート27によって支えられている。
A green sheet is formed from the foamable slurry S thus created using the molding apparatus 20 shown in FIG. 3, and the porous metal plate M shown in FIG. 2 is formed through a sintering process. After the plate M is press-formed or rolled, it is made into an evaporation plate by drilling.
The forming apparatus 20 is an apparatus that forms a sheet using a doctor blade method. The hopper 21 stores the foamable slurry S, the carrier sheet 22 transports the foamable slurry S supplied from the hopper 21, and the carrier sheet 22. , A blade (doctor blade) 24 for forming the foamable slurry S on the carrier sheet 22 to a predetermined thickness, a constant temperature / high humidity tank 25 for foaming the foamable slurry S, and the foamed slurry are dried. A drying tank 26 is provided. The lower surface of the carrier sheet 22 is supported by a support plate 27.

〈グリーンシート成形工程〉
成形装置20においては、まず、発泡性スラリーSをホッパ21に投入しておき、このホッパ21から発泡性スラリーSをキャリヤシート22上に供給する。キャリヤシート22は図の右方向へ回転するローラ23および支持プレート27によって支持されており、その上面が図の右方向へと移動している。キャリヤシート22上に供給された発泡性スラリーSは、キャリヤシート22とともに移動しながらブレード24によって薄板状に成形される。
<Green sheet forming process>
In the molding apparatus 20, first, the foamable slurry S is put into the hopper 21, and the foamable slurry S is supplied onto the carrier sheet 22 from the hopper 21. The carrier sheet 22 is supported by a roller 23 and a support plate 27 that rotate in the right direction in the figure, and its upper surface moves in the right direction in the figure. The foamable slurry S supplied onto the carrier sheet 22 is formed into a thin plate shape by the blade 24 while moving together with the carrier sheet 22.

次いで、薄板状の発泡性スラリーSは、所定条件(例えば温度30℃〜40°、湿度75%〜95%)の恒温・高湿度槽25内を例えば10分〜20分かけて移動しながら発泡する。続いて、この恒温・高湿度槽25内で発泡したスラリーSは、所定条件(例えば温度50℃〜70℃)の乾燥槽26内を例えば10分〜20分かけて移動し、乾燥される。これにより、スポンジ状のグリーンシートGが得られる。   Next, the thin plate-like foamable slurry S foams while moving in the constant temperature / high humidity tank 25 under predetermined conditions (for example, temperature 30 ° C. to 40 °, humidity 75% to 95%) over 10 minutes to 20 minutes, for example. To do. Subsequently, the slurry S foamed in the constant temperature / high humidity tank 25 moves in the drying tank 26 under a predetermined condition (for example, a temperature of 50 ° C. to 70 ° C.) over, for example, 10 minutes to 20 minutes, and is dried. Thereby, a sponge-like green sheet G is obtained.

〈焼結工程〉
このようにして得られたグリーンシートGを脱脂・焼結することにより、薄板状の多孔質金属板Mを形成する。具体的には、例えば真空中、温度550℃〜650℃、25分〜35分の条件下でグリーンシートG中のバインダ(水溶性樹脂結合剤)を除去(脱脂)した後、さらに真空中、温度700℃〜1300℃、60分〜120分の条件下で焼結する。
このようにして得られる多孔質金属板Mは、図2に示すように、連続した骨格31により形成される空孔32が連通した三次元網目状構造を有しており、気孔率が例えば70%〜90%とされる。
<Sintering process>
The thin sheet-like porous metal plate M is formed by degreasing and sintering the green sheet G thus obtained. Specifically, for example, after removing (degreasing) the binder (water-soluble resin binder) in the green sheet G under the conditions of a temperature of 550 ° C. to 650 ° C. for 25 minutes to 35 minutes in a vacuum, for example, Sintering is performed at a temperature of 700 ° C. to 1300 ° C. for 60 minutes to 120 minutes.
As shown in FIG. 2, the porous metal plate M obtained in this way has a three-dimensional network structure in which the pores 32 formed by the continuous skeleton 31 communicate with each other, and the porosity is, for example, 70. % To 90%.

〈穴あけ工程〉
多孔質金属板Mを圧延により厚さ調整後、レーザー加工又はウォータージェット加工等により穴あけ加工を施して円形状の穴2を複数形成し、蒸発板1とする。この際、図2(b)に示すように、穴2の切断面は、ほぼ垂直に形成される。
<Drilling process>
After adjusting the thickness of the porous metal plate M by rolling, a plurality of circular holes 2 are formed by performing drilling processing by laser processing or water jet processing, and the evaporation plate 1 is obtained. At this time, as shown in FIG. 2B, the cut surface of the hole 2 is formed substantially vertically.

このようにして得られた蒸発板1は、その一部を水に浸漬状態とする、一部に水を滴下することなどにより、水が供給され、面方向に空気が流通され、水が表面から蒸発する。この場合、穴2が開いており蒸発面積が大きくなっているとともに、僅かな空気の流れであっても穴2の後流に乱れを生じさせるので、常に乾燥した空気を界面付近に供給することができる。これにより、界面付近の乾き度(乾燥度)が上がり、蒸発を促進することができる。特に、この蒸発板1の外側方から面方向に沿って空気を供給すると効果的である。さらに、穴2が開いていることにより、平面での伝播経路が狭くなり、供給水を速やかに平面内に広げることができる。
また、蒸発板1は金属により形成されているので、樹脂素材を用いた不織布などと比較し、熱伝導が良く、均熱性が良い。このため、気化熱による部分的な温度低下などがなく、全面的に均一な蒸発が得られる。
これらの相乗作用により、蒸発板1は、蒸発させるための多くの量の水を安定的に蒸発界面に供給して、全面から均一かつ速やかに蒸発させることができる。
The evaporating plate 1 thus obtained is partly immersed in water, water is supplied to the part, for example, by dropping water, air is circulated in the surface direction, and the water is on the surface. Evaporates from. In this case, the hole 2 is open and the evaporation area is large, and even a slight air flow causes turbulence in the wake of the hole 2, so that dry air is always supplied near the interface. Can do. Thereby, the dryness (dryness) near the interface is increased, and evaporation can be promoted. In particular, it is effective to supply air along the surface direction from the outside of the evaporation plate 1. Furthermore, since the hole 2 is opened, the propagation path in the plane becomes narrow, and the supply water can be quickly spread in the plane.
In addition, since the evaporation plate 1 is made of metal, it has better heat conduction and better soaking than a non-woven fabric using a resin material. For this reason, there is no partial temperature decrease due to heat of vaporization, and uniform evaporation can be obtained over the entire surface.
Due to these synergistic actions, the evaporation plate 1 can stably supply a large amount of water for evaporation to the evaporation interface, and can uniformly and quickly evaporate from the entire surface.

図4は第2実施形態の蒸発板12を示している。この蒸発板12は、第1実施形態の場合と同様にして形成した多孔質金属板Mに、穴あけ加工を施して四角形状の穴62を形成したものである。この場合も、穴62の切断面は、ほぼ垂直に形成される。   FIG. 4 shows the evaporation plate 12 of the second embodiment. This evaporating plate 12 is formed by punching a porous metal plate M formed in the same manner as in the first embodiment to form a square hole 62. Also in this case, the cut surface of the hole 62 is formed substantially perpendicularly.

図5及び図6は第3実施形態の蒸発板13を示している。この蒸発板13は、第1実施形態の場合と同様にして形成した多孔質金属板Mに、打ち抜き加工によって、穴63を形成する。図6に示すように、穴63の切断面には抜きダレによる傾斜がついて形成され、その部分(穴63の周縁部)の密度が高くなり、気孔率が低く形成される。この場合、穴63の周縁部は、気孔率が50〜80%の低気孔率部4bとなり、その他の部分は、打ち抜き加工前の多孔質金属板Mと同じ70%〜90%の気孔率の高気孔率部4aとなる。
このように、蒸発板13は、穴63の周縁部と比べて、その他の部分の気孔率が高く、多孔質金属板の多くの空孔によって水の保持能力が高い。一方、穴63の周縁部は、気孔率が低く空孔が少ないために毛細管力が大きい。このことから、穴63の周縁部以外の高気孔率部4aで多くの水を含ませた状態に保持し、低気孔率部4bである穴63の周縁部で面方向に水を移送しながら、全面から均一に速やかに蒸発させることができる。
穴63の周縁部は、気孔率が低く密であることから、蒸発量の多い周縁部に速やかに水が供給され、水の供給律速になることを防止でき、蒸発量が変化した場合でも安定した蒸発を行うことが可能となる。
5 and 6 show the evaporation plate 13 of the third embodiment. This evaporation plate 13 forms a hole 63 by punching a porous metal plate M formed in the same manner as in the first embodiment. As shown in FIG. 6, the cut surface of the hole 63 is formed with an inclination due to a sag, and the density of that portion (periphery of the hole 63) is increased and the porosity is formed low. In this case, the peripheral portion of the hole 63 becomes a low porosity portion 4b having a porosity of 50 to 80%, and the other portions have the same porosity of 70% to 90% as the porous metal plate M before punching. It becomes the high porosity part 4a.
As described above, the evaporation plate 13 has a higher porosity in other portions than the peripheral portion of the hole 63, and has a high water holding capacity due to the many holes of the porous metal plate. On the other hand, the peripheral edge of the hole 63 has a high capillary force because of its low porosity and few holes. Therefore, the high porosity portion 4a other than the peripheral portion of the hole 63 is kept in a state where a large amount of water is contained, and water is transferred in the surface direction at the peripheral portion of the hole 63 which is the low porosity portion 4b. It can be evaporated uniformly and rapidly from the entire surface.
Since the periphery of the hole 63 has a low porosity and is dense, water can be quickly supplied to the periphery with a large amount of evaporation, preventing water from becoming a rate-limiting factor, and stable even when the amount of evaporation changes. Evaporation can be performed.

図7は第4実施形態の蒸発板14を示している。この蒸発板14は、まず、第1実施形態の場合と同様にして形成した多孔質金属板Mを、複数の凸部を有する一対の金型に挟持してプレス機によって押圧することにより、多孔質金属板Mの全体を圧縮するとともに、金型の凸部に対応した凹部40を形成する。次に、この凹部40に、打ち抜き加工を施して、穴64を形成することによって蒸発板14とする。
この場合、プレス成形により圧縮された部分の凹部40は、気孔率が50%〜80%の低気孔率部4bとなり、その他の部分は、プレス工程前の多孔質金属板Mと同じ70%〜90%の気孔率の高気孔率部4aとなる。
この場合も、第2実施形態の蒸発板13と同様に、穴64の周縁部以外の高気孔率部4aで多くの水を含ませた状態に保持し、低気孔率部4bである穴64の周縁部(凹部40)で面方向に水を移送しながら、全面から均一に速やかに蒸発させることができる。
FIG. 7 shows the evaporation plate 14 of the fourth embodiment. The evaporating plate 14 is formed by first sandwiching a porous metal plate M formed in the same manner as in the first embodiment between a pair of molds having a plurality of convex portions, and pressing it with a press, thereby making the porous plate 14 porous. While compressing the whole quality metal plate M, the recessed part 40 corresponding to the convex part of a metal mold | die is formed. Next, the concave portion 40 is punched to form the holes 64 to form the evaporation plate 14.
In this case, the recessed part 40 of the part compressed by press molding becomes the low-porosity part 4b with a porosity of 50% to 80%, and the other part is 70% to the same as the porous metal plate M before the pressing process. The high porosity portion 4a has a porosity of 90%.
Also in this case, similarly to the evaporation plate 13 of the second embodiment, the high porosity portion 4a other than the peripheral portion of the hole 64 is held in a state in which much water is contained, and the hole 64 which is the low porosity portion 4b. The water can be uniformly and rapidly evaporated from the entire surface while transferring water in the surface direction at the peripheral edge portion (concave portion 40).

なお、蒸発板に形成する凹部、穴の形状については、要求される蒸発特性に応じて任意の形状、大きさに形成することができる。各凹部、穴を同じ形状、大きさとしてもよいし、異なる形状、大きさとしてもよい。
また、第4実施形態では、先に凹部を加工してから穴を形成していたが、先に穴を形成してから凹部を加工する順序としてもよい。
In addition, about the shape of the recessed part and hole which are formed in an evaporation board, it can form in arbitrary shapes and magnitude | sizes according to the required evaporation characteristic. Each recess and hole may have the same shape and size, or may have different shapes and sizes.
In the fourth embodiment, the holes are formed after the recesses are first processed. However, the order may be that the recesses are processed after the holes are formed first.

以下、実施例の蒸発板を作製して、性能評価した。
まず、スラリー発泡法により、平均粒径20μmのSUS304ステンレス鋼の組成を持つ合金粉末を水アトマイズ法により作製し、結着剤としてポリビニルアルコールと、可塑剤としてグリセリンと、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩と、発泡剤としてヘプタンとを、溶媒の水とともに混練することにより、スラリーを作製した。そのスラリーを板状に成形し、脱脂、焼結にすることにより、多孔質金属板を得た。
このとき多孔質金属板の表面を顕微鏡で観察したところ、平均の孔径は約50μmであった。
Hereafter, the evaporation plate of the Example was produced and performance evaluation was carried out.
First, an alloy powder having a composition of SUS304 stainless steel having an average particle size of 20 μm is prepared by a water atomizing method by a slurry foaming method, polyvinyl alcohol as a binder, glycerin as a plasticizer, and alkylbenzenesulfonic acid as a surfactant. A slurry was prepared by kneading a salt and heptane as a blowing agent together with water as a solvent. The slurry was formed into a plate shape, degreased and sintered to obtain a porous metal plate.
At this time, when the surface of the porous metal plate was observed with a microscope, the average pore diameter was about 50 μm.

(実施例1)
この多孔質金属板を圧延機で厚さを2mmとし、外形を72mm×72mmにカットした。そして、この多孔質金属板に、炭酸ガスレーザー加工機により、直径6mmの穴を加工した。形成された穴の多孔質金属板の表面全体に占める面積は30%であった。
(実施例2)
実施例1と同様に、厚さ2mmの外形を72mm×72mmにカットした多孔質金属板を用い、この多孔質金属板を、炭酸ガスレーザー加工機により、8mm×8mm角の穴を加工した。形成された穴の多孔質金属板の表面全体に占める面積は20%であった。
(比較例)
実施例1及び実施例2と同様にスラリー発泡法により作製した厚さ2mm、外形72mm×72mmの凹凸のない平坦な板のままの多孔質金属板を用いた。
Example 1
This porous metal plate was made into a thickness of 2 mm with a rolling mill and the outer shape was cut into 72 mm × 72 mm. And the hole of diameter 6mm was processed into this porous metal plate with the carbon dioxide laser processing machine. The area of the formed holes in the entire surface of the porous metal plate was 30%.
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, a porous metal plate having an outer shape of 2 mm thickness cut to 72 mm × 72 mm was used, and a hole of 8 mm × 8 mm square was machined from this porous metal plate by a carbon dioxide laser processing machine. The area of the formed hole in the entire surface of the porous metal plate was 20%.
(Comparative example)
A porous metal plate having a thickness of 2 mm and an outer shape of 72 mm × 72 mm and having no irregularities was prepared in the same manner as in Example 1 and Example 2.

(評価)
蒸発量の評価方法は以下の通りとした。すなわち、図8に示すように、蒸発板51(多孔質金属板)を水受け皿52の上に配置し、蒸発板51の端部中央に、定量ポンプ53を用いて5ml/minの純水を滴下した。実験室内の環境は、気温25℃、湿度30%とした。そして、水平方向から送風機54を用いて、一定の風量を送風した。
この時、滴下開始から蒸発板の全面に水が行き渡る時間を目視により観察した。評価は、全面に水が行き渡る時間が滴下開始から90秒以内を◎、90秒〜180秒を○、180秒以上かかったものを×とした。
また、蒸発量(g/cm2・min)を
(定量ポンプの水量(g)−水受け皿の水量(g))/(金属多孔質板の面積(cm2)・滴下時間(min))
の式により求めた。
結果を表1に示す。
(Evaluation)
The evaluation method of the evaporation amount was as follows. That is, as shown in FIG. 8, the evaporation plate 51 (porous metal plate) is placed on the water receiving tray 52, and 5 ml / min of pure water is supplied to the center of the end of the evaporation plate 51 using the metering pump 53. It was dripped. The environment in the laboratory was 25 ° C. and 30% humidity. And the constant air volume was ventilated using the air blower 54 from the horizontal direction.
At this time, the time for water to spread over the entire surface of the evaporation plate from the start of dropping was visually observed. In the evaluation, the time over which water spreads over the entire surface was indicated as “◎” within 90 seconds from the start of dripping, “◯” from 90 seconds to 180 seconds, and “X” taken over 180 seconds.
Further, the evaporation amount (g / cm 2 · min) is expressed as (quantity pump water amount (g) −water tray water amount (g)) / (metal porous plate area (cm 2 ) · dropping time (min)).
It was calculated by the following formula.
The results are shown in Table 1.

Figure 2012093059
Figure 2012093059

(実施例3〜5)
実施例1、2と同様の製造方法により、成形の塗工厚さと発泡剤の量を調整して、各種気孔率の板厚2mm、72mm×72mmの多孔質金属板を作製した。そして、打ち抜き加工によって、多孔質金属板に穴を形成し、図5及び図6に示す第3実施形態に相当する蒸発板を作製した。さらに抜き型を変更して各種の蒸発板を作製し、実施例1、2と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
(Examples 3 to 5)
By the same manufacturing method as in Examples 1 and 2, the thickness of the molding and the amount of the foaming agent were adjusted to produce porous metal plates having various porosity plate thicknesses of 2 mm and 72 mm × 72 mm. And the hole was formed in the porous metal plate by the punching process, and the evaporation plate corresponding to 3rd Embodiment shown in FIG.5 and FIG.6 was produced. Further, the die was changed to produce various evaporation plates, and the same evaluation as in Examples 1 and 2 was performed. The results are shown in Table 2.

Figure 2012093059
Figure 2012093059

(実施例6〜8)
実施例1、2と同様の手法で、下記の表3に示す異なる気孔率の厚さ2mm、72mm×72mmのチタン製多孔質金属板を製造した。このチタン製多孔質金属板に、プレス加工により凹部を形成した後、打ち抜き加工を施して穴を形成し、図7に示す第4実施形態に相当する蒸発板を作製した。
ちなみに、このとき多孔質金属板の表面を顕微鏡で観察したところ、平均の気孔径は約300μmであった。
(Examples 6 to 8)
In the same manner as in Examples 1 and 2, titanium porous metal plates having thicknesses of 2 mm and 72 mm × 72 mm with different porosities shown in Table 3 below were produced. A recess was formed in this titanium porous metal plate by pressing, and then punching was performed to form a hole, thereby producing an evaporation plate corresponding to the fourth embodiment shown in FIG.
Incidentally, when the surface of the porous metal plate was observed with a microscope at this time, the average pore diameter was about 300 μm.

Figure 2012093059
Figure 2012093059

以上の結果から、本実施例の蒸発板は、水が蒸発板の全面に広がる時間が短く、単位面積単位時間当たりの蒸発量も多く、全面から均一かつ速やかに蒸発させることができ、加湿装置の高性能化あるいは小型化に寄与できることがわかる。   From the above results, the evaporation plate of this example has a short time for water to spread over the entire surface of the evaporation plate, has a large evaporation amount per unit area unit time, and can be uniformly and quickly evaporated from the entire surface. It can be seen that it can contribute to high performance or downsizing.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

1,12,13,14,51 蒸発板
2,62,63,64 穴
4a 高気孔率部
4b 低気孔率部
M 金属多孔質板
20 成形装置
21 ホッパ
22 キャリヤシート
23 ローラ
24 ブレード
25 恒温・高湿度槽
26 乾燥層
27 支持プレート
31 骨格
32 空孔
40 凹部
52 水受け皿
53 定量ポンプ
54 送風機
1, 12, 13, 14, 51 Evaporating plate 2, 62, 63, 64 Hole 4a High porosity portion 4b Low porosity portion M Metal porous plate 20 Molding device 21 Hopper 22 Carrier sheet 23 Roller 24 Blade 25 Constant temperature / high Humidity tank 26 Drying layer 27 Support plate 31 Frame 32 Hole 40 Recess 52 Water pan 53 Metering pump 54 Blower

Claims (6)

連続した骨格により形成される空孔が連通した三次元網目状構造を有する多孔質金属板からなり、その空孔内に加湿用の水を含んで保持することができる蒸発板であって、板厚方向に穴が開口していることを特徴とする蒸発板。   An evaporation plate comprising a porous metal plate having a three-dimensional network structure in which pores formed by continuous skeletons communicate with each other, the humidifying water being held in the pores, An evaporation plate having holes in the thickness direction. 前記穴の周縁部は、その他の部分と比べて気孔率が低く形成されていることを特徴とする請求項1記載の蒸発板。   The evaporation plate according to claim 1, wherein the peripheral edge portion of the hole is formed to have a lower porosity than other portions. 前記その他の部分の気孔率が70〜90%であり、前記穴の周縁部は気孔率が50〜80%であることを特徴とする請求項2記載の蒸発板。   The evaporation plate according to claim 2, wherein the porosity of the other portion is 70 to 90%, and the peripheral edge of the hole has a porosity of 50 to 80%. 前記穴の周縁部は、前記その他の部分と比べて厚さが薄く形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の蒸発板。   4. The evaporation plate according to claim 2, wherein a peripheral edge portion of the hole is formed thinner than the other portion. 前記穴部分は、表面全体に対する面積比率が10〜40%であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の蒸発板。   The evaporation plate according to any one of claims 1 to 4, wherein the hole portion has an area ratio of 10 to 40% with respect to the entire surface. 前記穴の面積は、10mm以上80mm以下に形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の蒸発板。
6. The evaporation plate according to claim 1, wherein the hole has an area of 10 mm 2 or more and 80 mm 2 or less.
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