JP2017146066A - 熱交換素子 - Google Patents

Abstract

【課題】寒冷地においても適用可能で、車両等に用いた際、熱交換素子の凍結を防ぎ、車内の窓曇りを防止することができる熱交換素子を提供する。【解決手段】熱交換用シートと間隔保持部材からなる熱交換素子であって、前記熱交換用シートと間隔保持部材が凝固点降下剤を含み、湿度交換効率が５０％以下であることを特徴とする熱交換素子。【選択図】なし

Description

本発明は、熱交換素子に関するものである。

全熱交換換気設備は、換気設備の省エネルギー部材として、住宅・建築物のみならず自動車や電車などの車両などに注目され始めている。特に寒冷地では、暖房による空調負荷が大きく、その負荷量の低減ニーズは大きなものである。

全熱交換換気設備は、室内外の空気の顕熱（温度）と潜熱（湿度）を交換しながら換気を行い、その構成部材である熱交換素子の熱交換用シートがその性能を決定する。その中で、熱交換用シートに吸湿剤を含ませ、温度と湿度の交換効率を高めた熱交換素子が知られている（特許文献１参照）。

特開２００７−３１５６４９号公報

しかし、寒冷地では、車内外の温度差が大きく、熱交換素子内部で凍結が発生し、その氷が風路を塞ぎ、換気性能が低下するという課題がある。

また、全熱交換のため、車内の高い湿度が熱交換素子により再び車内に戻り、車内の湿度が下がり難くなり、車内の窓が曇り易くなるという課題がある。

そこで、本発明は、上記の課題を解決するために検討した結果、達成されたものであり、寒冷地においても適用可能で、車両等に用いた際、熱交換素子の凍結を防ぎ、車内の窓曇りを防止することができる熱交換素子を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のいずれかの手段を採用するものである。
（１）熱交換用シートと間隔保持部材からなる熱交換素子であって、前記熱交換用シートと間隔保持部材が凝固点降下剤を含み、湿度交換効率が５０％以下であることを特徴とする熱交換素子。
（２）前記凝固点降下剤が、水に溶かして凝固点降下剤を含む水溶液とした場合、凝固点降下剤の水溶液における濃度が１０ｗｔ％において、水溶液の凝固点が−５℃以下となる凝固点降下剤であることを特徴とする（１）に記載の熱交換素子。
（３）前記熱交換用シートに用いる凝固点降下剤は、２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下における吸湿率が３５％以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載の熱交換素子。
（４）前記熱交換用シートに用いる凝固点降下剤は、塩化ナトリウムからなる（１）〜（３）のいずれかに記載の熱交換素子。
（５）前記熱交換用シートは、２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下における透湿度が５０ｇ／ｍ^２・ｈｒ以下であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の熱交換素子。
（６）前記熱交換用シート及び前記間隔保持部材が、それぞれ前記凝固点降下剤を１．０ｇ／ｍ^２以上含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の熱交換素子。
（７）（１）〜（６）のいずれかに記載の熱交換素子を用いたことを特徴とする車両用熱交換素子。

本発明によれば、寒冷地において、車両等に用いた際、熱交換素子の凍結を防ぎ、車内の窓曇りを防止することが可能な熱交換素子が提供できる。

以下、発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明は、熱交換用シートと間隔保持部材からなる熱交換素子であって、前記熱交換用シートと間隔保持部材が凝固点降下剤を含み、湿度交換効率が５０％以下である熱交換素子である。

寒冷地では、車両内外の温度差が大きく、全熱交換換気設備に用いる熱交換素子の内部で凍結が発生する。ここで、熱交換素子の内部における凍結とは、車外から給気される冷たい空気で冷やされた熱交換用シート表面において、車内から排気される空気の湿度が露点となり、排気風路の熱交換用シート表面で結露し、その結露水がマイナス雰囲気となることで発生する。更に、熱交換用シート表面がマイナス雰囲気となることで、排気風路内の空気温度が低下し、間隔保持部材に吸湿していた水分も徐々に凍結し、最後には、排気風路が全て閉塞する。この熱交換素子内部の熱交換用シートと間隔保持部材の凍結を抑制するために、熱交換用シートと間隔保持部材のそれぞれに、凝固点降下剤を含ませる必要がある。そうすることで、結露水の中に凝固点降下剤が溶け出し、結露水の凝固点を降下させ、マイナス雰囲気においても結露水が凝固しにくくなり、凍結による風路の閉鎖を防ぐことが可能となる。

凝固点降下剤としては、前記凝固点降下剤を水に溶かし、凝固点降下剤を含む水溶液とした場合、凝固点降下剤を含まない水に対し、凝固点が降下する薬剤を用いることができる。具体的には、濃度が１０ｗｔ％の凝固点降下剤を含む水溶液において、この水溶液の凝固点が−５℃以下であることが好ましい。そうすることで、熱交換用シートと間隔保持部材の結露水の凝固点を降下させることができ、寒冷地での凍結を防ぐ効果がある。凝固点降下剤を含む水溶液の凝固点は、より好ましくは−８℃以下であり、更に好ましくは−１０℃以下である。また、用いる凝固点降下剤の種類により、凝固点降下剤を含む水溶液の凝固点を所望のものとすることができる。

また、車両に用いられる熱交換素子において熱交換用シートと間隔保持部材のそれぞれが凝固点降下剤を含有する場合に、この熱交換素子を搭載する車両内の窓が曇るとの課題がある。詳細は後述するが、これは熱交換用シートと間隔保持部材のそれぞれが凝固点降下剤を含有すると熱交換素子の湿度交換効率が高くなり、内気に存在する湿度を多量に車両内に再び導入してしまうためであると推測する。よって、寒冷地における車両内の窓曇りを防止するためには、熱交換素子の湿度交換効率を５０％以下にすることが重要である。そうすることで、車内の湿度が下がり易くなり、車内の窓が曇り難くなる。より好ましくは、湿度交換効率４０％以下であり、更に好ましくは３０％以下である。特に下限の制約はなく、湿度交換効率が０％に近いほど、より窓曇りを防止できる。ここで、湿度交換は、熱交換用シートの表面に空気中の水蒸気が、凝集し、水となり、シート内部を伝わり、熱交換用シートの裏面で発散され、湿度が移行する。この熱交換用シートへの凝集及び内部での伝わりを抑制することで、熱交換素子の湿度交換効率を５０％以下にすることができる。その手法としては、熱交換用シートの目付、厚み、凝固点降下剤の吸湿率、凝固点降下剤の付着量などを適宜調整し、熱交換用シートの透湿度を調整することが挙げられる。具体的に、熱交換用シートの２０℃６５％ＲＨ雰囲気下における透湿度は、好ましくは５０ｇ／ｍ^２・ｈｒ以下、より好ましくは４０ｇ／ｍ^２・ｈｒ以下であり、更に好ましくは３０ｇ／ｍ^２・ｈｒ以下の構成とすることである。特に下限の制約はなく、透湿度が０ｇ／ｍ^２・ｈｒに近いほど、熱交換素子の湿度交換効率をより低下させることができる。

熱交換用シートの目付は、好ましくは２０ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは４５ｇ／ｍ^２以上、更に好ましくは６０ｇ／ｍ^２以上である。また、好ましくは１００ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは８０ｇ／ｍ^２以下、更に好ましくは７０ｇ／ｍ^２以下である。目付を上記下限値以上にすることにより熱交換用シート内部での水の伝わりを低減でき、熱交換用シートの透湿度が低くなり、熱交換素子の湿度交換効率を低減することができる。また、結露した水分と凝固点降下剤を多く含むことができ、凝固点降下剤を熱交換用シートに長く保有することができ、凍結防止の耐久性が向上するため好ましい。一方、目付を上記の上限値より少なくすることにより、熱交換用シートの熱伝達が高くなり、熱交換素子の温度交換効率を向上させることができる。

熱交換用シートの厚みは、好ましくは２０μｍ、より好ましくは５０μｍ以上、更に好ましくは６０μｍ以上である。また、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、更に好ましくは７０μｍ以下である。厚みを上記厚みの下限値以上にすることにより熱交換用シート内部での水の伝わりを低減でき、熱交換用シートの透湿度が低くなり、熱交換素子の湿度交換効率を低減させることができる。また、結露した水分と凝固点降下剤を多く含むことができ、凝固点降下剤を熱交換用シートに、長く保有することができ、凍結防止の耐久性が向上するため好ましい。一方、厚みの上限値を少なくすることにより、熱伝達が高くなり、熱交換素子の温度交換効率を向上させることができる。

熱交換用シートに用いる凝固点降下剤の２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下における吸湿率は、３５％以下であることが好ましい。そうすることで、空気中の湿度が熱交換用シートへ凝集することを低減でき、熱交換用シートの透湿度を低下させ、熱交換素子における湿度交換効率を５０％以下とすることが可能となる。凝固点降下剤の吸湿率は、より好ましくは５％以下、更に好ましくは１％以下である。特に下限の制約はなく、凝固点降下剤の吸湿率が０％に近いほど、熱交換用シートの透湿度を、より低下させることができる。

ここで、間隔保持部材は、車内の窓曇りへの影響が少ないため、上記範囲外であっても良く、好ましくは、熱交換用シートに用いる凝固点降下剤の凝固点降下作用を上回る凝固点降下剤を用いることである。具体的には、凝固点降下剤を含む濃度が１０ｗｔ％の水溶液の凝固点は、より好ましくは−１０℃以下であり、更に好ましくは−１２℃以下である。特に下限の制約はなく、凝固点降下剤を含む水溶液の凝固点が低いほど、より凍結を防ぐことができる。

熱交換用シート及び間隔保持部材の凝固点降下剤の含有量は、それぞれ１．０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましい。そうすることで、熱交換用シートや間隔保持部材の結露水に溶け込む凝固点降下剤の濃度を高めることができ、凝固点がより降下し、寒冷地での凍結を防ぐ効果がある。熱交換用シート及び間隔保持部材の凝固点降下剤の含有量は、より好ましくは、それぞれ３．０ｇ／ｍ^２以上であり、更に好ましくは、それぞれ４．０ｇ／ｍ^２以上である。また、熱交換用シートにおいては、車内への窓曇りへの影響があることから、熱交換用シートの凝固点降下剤の含有量は、それぞれ１０．０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。より好ましくは、それぞれ８．０ｇ／ｍ^２以下であり、更に好ましくは、それぞれ７．０ｇ／ｍ^２以下である。

本発明に用いる凝固点降下剤としては、特に限定されないが、エタノール、ジエチルエーテル、グリセリン、エチレングリコール等のアルコール類や、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム等のアルカリ金属塩や、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。これらの凝固点降下剤を単独で用いても良いが、これらの中から選ばれた２種類以上の凝固点降下剤が含まれていても良い。これらの中でも、熱交換用シートに用いられる凝固点降下剤は、潮解性のないアルカリ金属塩及び、アルカリ土類金属塩を含むものであることが好ましく、その中でも吸湿率が低く、凝固点降下作用が大きく、毒性が無く、安価である塩化ナトリウムを含む凝固点降下剤であることが好ましい。また、間隔保持部材は、給気又は排気の風路のみに存在するため、この間隔保持部材自身の吸湿性および透湿性が高くとも、これらの特性が熱交換素子の湿度交換効率の向上に対する寄与度は極めて小さい。そのため、間隔保持部材に吸湿率の高い凝固点降下剤を用いた場合であっても、車内の窓曇りへの影響は極めて限定的であるため、間隔保持部材に用いる凝固点降下剤は吸湿率が高くても凝固点降下作用の大きいものであることが好ましい。具体的には、吸湿率も高いが凝固点降下作用の一段と大きい塩化リチウムを含む凝固点降下剤が間隔保持部材に好適に用いられる凝固点降下剤として挙げられる。特に、熱交換用シートに用いる凝固点降下剤として塩化ナトリウムを含む凝固点降下剤、間隔保持部材に用いる凝固点降下剤として塩化リチウムを含む凝固点降下剤とする組み合わせが、熱交換素子内の凍結及び車内の窓曇りを抑制する相乗効果が高いため、好ましい。また、塩化ナトリウムを含む凝固点降下剤における塩化ナトリウムの含有量は、吸湿率が低く、凝固点降下作用が大きく、毒性が無く、安価であるとの観点から凝固点降下剤全体に対し５０質量％以上であることが好ましく、８０質量％であることがより好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。塩化リチウムを含む凝固点降下剤における塩化リチウムの含有量は、凝固点降下作用が一段と大きいとの観点から凝固点降下剤全体に対し５０質量％以上であることが好ましく、８０質量％であることがより好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。

本発明に用いる熱交換用シート及び間隔保持部材は、不織布、フィルム、金属膜、樹脂成型体が挙げられ、これらを単独で用いても良いがこれらの中のから選ばれる２種以上が積層されていてもよい。特に、湿式不織布である紙は、結露した水分と凝固点降下剤を多く含むことができ、凝固点降下剤を熱交換用シート及び間隔保持部材内部に長く保有することができ、熱交換素子内部の凍結を防止する耐久性が向上するため好ましい。

本発明に用いる熱交換素子の製造方法は、特に限定されないが、例えば、互いに噛み合って回転する一対の歯車状のコルゲーターロールでコルゲート加工された間隔保持部材と熱交換用シートを押し付けるプレスロールを有する装置により行われ、接着剤により接着された片面ダンボールが得られる。それら片面ダンボールを交互に積層し、接着剤で接着することで熱交換素子を成型することができる。

本発明に用いる熱交換素子は、車両用全熱交換換気設備の部材として好ましく、特に限定されるのもではないが、車両の空気調和装置に組み込み、車内へ供給することも可能であるし、車内空気の循環換気装置に組み込み、空気調和された空気の排熱回収、再生として、使用することも可能である。

次に、本発明の熱交換用シートについて実施例を挙げて詳細に説明する。
［測定方法］
（１）目付
ＪＩＳ Ｌ１９０６（２０００）５．２の方法により目付を測定した。試料の異なる箇所から長さ２００ｍｍ、幅２５０ｍｍの試験片を３枚採取し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨで２４ｈｒ放置後、それぞれの質量（ｇ）を量り、その平均値を１ｍ^２当たりの質量（ｇ／ｍ^２）で表し、３枚の平均値を値とした。

（２）厚み
厚みは、試料の異なる箇所から長さ２００ｍｍ、幅２００ｍｍの試験片を３枚採取し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨで２４ｈｒ放置後、それぞれの中央と４隅の５点の厚さ（μｍ）を測定器（型式ＩＤ−１１２、（株）ミツトヨ）を用いて１μｍまで測定し、平均値を値とした。

（３）凝固点降下温度
凝固点降下剤を水に溶かし、濃度が１０ｗｔ％の凝固点降下剤が含む水溶液を作成する。容量２０ｃｃのサンプル瓶内に、その水溶液を１０ｇ入れた試料を３個準備する。また、別の容量２０ｃｃサンプル瓶内に、溶媒の水のみを１０ｇ入れた試料を３個準備する。それらサンプルをマイナス雰囲気にした恒温恒湿槽内にて１時間処理する。１時間後サンプルを揺らし、目視にて凍結の有無を評価し、凝固点降下剤を含む水溶液と含まない水との差より凝固点降下温度を算出する。試料は、凍結が発生するまで、恒温恒湿槽の温度を１℃ずつ下げて評価を行った。凝固点は３個の試料の内、どれか１個以上が凍結した際の温度を値とした。

（４）凝固点降下剤の吸湿率
２ｇの凝固点降下剤の試料を３個準備した。その試料を温度２００℃の乾燥機にて３時間処理し、絶乾質量を測定する。その後、同試料を２０℃の温度で湿度６５％ＲＨに設定した恒温恒湿槽内で１時間処理し、調湿後の質量を測定し、下記式にて吸湿率を求め、３個の平均値を値とした。

吸湿率（％）＝[（調湿後の質量−絶乾質量）／絶乾質量]×１００。

（５）凝固点降下剤の付着量
長さ１００ｍｍ、幅１００ｍｍの熱交換用シートの試験片を５枚採取し、８０℃の温度に設定した乾燥機を用いて１時間処理し、初期質量を測定した。次に、溶媒（例えば、水溶性の塩化物であれば水など）３Ｌにて、２分間浸漬し、再度、３Ｌの溶媒に２分間浸漬させ、続いて、８０℃の温度に設定した乾燥機を用いて１時間処理し、除去後の質量を測定した。下記式より付着量を計算し、試験片５枚の平均値を値（ｇ／ｍ^２）とした。

凝固点降下剤の付着量（ｇ／ｍ^２）＝（初期質量（ｇ）−除去後の質量（ｇ））／０．０１（ｍ^２）。

（６）透湿度
透湿度は、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７６）透湿度（カップ法）の方法により測定した。使用したカップは、直径６０ｍｍで深さ２５ｍｍである。試験片は、直径７０ｍｍの円形を５枚採取した。試験片は、８０℃の温度に設定した乾燥機を用いて１時間処理し、２０℃の温度で湿度６５％ＲＨに設定した恒温恒湿槽内で１時間処理した。次に、その試験片を、水分測定用塩化カルシウム（和光純薬工業製）の入ったカップに設置し、初期質量（Ｔ０）を測定し、２０℃の温度で湿度６５％ＲＨに設定した恒温恒湿槽内で１時間、２時間、３時間、４時間および５時間処理し、その際の質量（それぞれＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５）を測定した。下記式により透湿度を求め、５枚の平均値を値とした。

透湿度（ｇ／ｍ^２／ｈｒ）＝｛［（Ｔ−Ｔ０）／Ｔ０）＋（（Ｔ−Ｔ１）／Ｔ１）＋（（Ｔ−Ｔ２）／Ｔ２）＋（（Ｔ−Ｔ３）／Ｔ３）＋（（Ｔ−Ｔ４）／Ｔ４）＋（（Ｔ−Ｔ５）／Ｔ５）］／５｝×１００。

（７）熱交換素子の温度交換効率と湿度交換効率
ＪＩＳ Ｂ８６２８（２００３）に規定される方法により、熱交換素子の給気と排気との間の温度交換効率と湿度交換効率を測定した。一次気流(給気)が温度−１０℃で風量１００ｍ^３／ｈｒとし、二次気流(排気)が温度２０℃、湿度５０％ＲＨで風量１００ｍ^３／ｈｒとした。

（８）凍結評価（給気温度−１０℃）
熱交換素子内の凍結の評価は、上記（７）試験を５時間行った後に、熱交換素子を直ぐに取り出し、熱交換素子断面の風路を目視にて確認し、下記のとおり判定した。ここで、閉塞率は、熱交換素子の二次気流が排気される断面において下記式にて計算した。
閉塞率（％）＝凍結で完全に風路が閉塞している風路の合計面積（ｍ^２）／全風路の面積×１００
◎：凍結による風路の閉塞なし
○：凍結による風路の閉塞率が５％以下
×：凍結による風路の閉塞率が５％超。

（９）凍結評価（給気温度−２０℃）
熱交換素子内の凍結の評価は、上記（７）試験において、一次気流(給気)の温度を−２０℃とし、その他は同条件にて評価を行った。

（実施例１）
熱交換用シートを次の方法によって得た。パルプは、Ｎパルプ６０質量％とＬパルプ４０質量％とを、水１０Ｌあたり３０ｇの濃度で、熊谷理機工業（株）製、試験用ナイヤガラビーターに仕込み、叩解し、ＪＩＳ Ｐ８１２１（１９９５）に規定されるカナダ標準ろ水度が９０ｍｌのパルプ繊維を得た。次に長網抄紙機を用いて、厚み５１μｍ、目付４０ｇ／ｍ^２の原紙を得た。得られた原紙を塩化ナトリウム水溶液にディップし、マングルで絞り、熱ロールで乾燥させ、付着量２．７ｇ／ｍ^２の塩化ナトリウムが添加された厚み５８μｍ、目付４３ｇ／ｍ^２の熱交換用シートを得た。用いた塩化ナトリウムの水溶液の凝固点降下温度は−８℃であり、吸湿率は１％であった。得られた熱交換用シートは、透湿度が３２ｇ／ｍ^２・ｈｒであった。

間隔保持部材を次の方法によって得た。晒しクラフト紙の厚み７３μｍ、目付６０ｇ／ｍ^２を購入した。得られた晒しクラフト紙を塩化ナトリウム水溶液にディップし、マングルで絞り、熱ロールで乾燥させ、付着量４．９ｇ／ｍ^２の塩化ナトリウムが添加された厚み８０μｍ、目付６５ｇ／ｍ^２の間隔保持部材を得た。用いた塩化ナトリウムの水溶液の凝固点降下温度は−８℃であり、吸湿率は１％であった。

片面ダンボールを次の方法によって得た。熱交換用シートと間隔保持部材と接着剤とを用いて、片面ダンボール製造機により、段高２．０ｍｍ、ピッチ４．８ｍｍの片面ダンボールを得た。接着剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンを用いた。

前記の片面ダンボールの間隔保持部材の山の頂点に接着剤を塗布し、段目方向が一段ずつ直交するように片面ダンボールを１００枚積層し、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、高さ２００ｍｍの熱交換素子を作製した。

得られた熱交換素子は温度交換効率７１％、湿度交換効率１８％、凍結評価（給気温度−１０℃）は○（風路の閉塞率は１％）、凍結評価（給気温度−２０℃）は○（風路の閉塞率は４％）であった。結果を表１に示す。

（実施例２）
熱交換用シートを次の方法によって得た。実施例１に記載の原紙を塩化ナトリウム水溶液にディップし、マングルで絞り、熱ロールで乾燥させ、付着量４．８ｇ／ｍ^２の塩化ナトリウムが添加された厚み６２μｍ、目付４５ｇ／ｍ^２の熱交換用シートを得た。用いた塩化ナトリウムの水溶液の凝固点降下温度は−８℃であり、吸湿率は１％であった。得られた熱交換用シートは、透湿度が２９ｇ／ｍ^２・ｈｒであった。

間隔保持部材は実施例１に記載のものを用いた。熱交換素子は実施例１と同様の方法にて作製した。

得られた熱交換素子は温度交換効率７２％、湿度交換効率１６％、凍結評価（給気温度−１０℃）は◎（風路の閉塞はなし）、凍結評価（給気温度−２０℃）は○（風路の閉塞率は１％）であった。結果を表１に示す。

（実施例３）
熱交換用シートは実施例１に記載のものを用いた。
間隔保持部材は実施例１に記載の晒しクラフト紙を塩化リチウム水溶液にディップし、マングルで絞り、熱ロールで乾燥させ、付着量４．２ｇ／ｍ^２の塩化リチウムが添加された厚み７９μｍ、目付６４ｇ／ｍ^２の間隔保持部材を得た。用いた塩化リチウムの水溶液の凝固点降下温度は−１０℃であり、吸湿率は３９％であった。

熱交換素子は実施例１と同様の方法にて作製した。

得られた熱交換素子は温度交換効率７５％、湿度交換効率２４％、凍結評価（給気温度−１０℃）は◎（風路の閉塞はなし）、凍結評価（給気温度−２０℃）は◎（風路の閉塞はなし）であった。結果を表１に示す。

（比較例１）
熱交換用シートは実施例１に記載の原紙を用いた。間隔保持部材は実施例１に記載の晒しクラフト紙を用いた。熱交換素子は実施例１と同様の方法にて作製した。

得られた熱交換素子は温度交換効率４８％、湿度交換効率１７％、凍結評価（給気温度−１０℃）は×（風路の閉塞率は８％）、凍結評価（給気温度−２０℃）は×（風路の閉塞率は１５％）であった。結果を表１に示す。

（比較例２）
熱交換用シートは実施例１に記載の原紙を塩化リチウム水溶液にディップし、マングルで絞り、熱ロールで乾燥させ、付着量４．５ｇ／ｍ^２の塩化ナトリウムが添加された厚み６１μｍ、目付４５ｇ／ｍ^２の熱交換用シートを得た。用いた塩化リチウムの水溶液の凝固点降下温度は−１０℃であり、吸湿率は３９％であった。得られた熱交換用シートは、透湿度が７２ｇ／ｍ^２・ｈｒであった。

間隔保持部材は実施例１に記載の晒しクラフト紙を用いた。熱交換素子は実施例１と同様の方法にて作製した。

得られた熱交換素子は温度交換効率５６％、湿度交換効率３９％、凍結評価（給気温度−１０℃）は○（風路の閉塞率は４％）、凍結評価（給気温度−２０℃）は×（風路の閉塞率は９％）であった。結果を表１に示す。

（比較例３）
熱交換用シートは比較例２に記載のものを用いた。間隔保持部材は実施例３に記載のものを用いた。熱交換素子は実施例１と同様の方法にて作製した。

得られた熱交換素子は温度交換効率７６％、湿度交換効率５５％、凍結評価（給気温度−１０℃）は◎（風路の閉塞はなし）、凍結評価（給気温度−２０℃）は◎（風路の閉塞はなし）であった。結果を表１に示す。

実施例１と実施例２には、熱交換用シートの凝固点降下剤の付着量を変動させたものを示している。実施例２のように、熱交換用シートの凝固点降下剤の付着量を３ｇ／ｍ^２以上とすることで、熱交換素子内の凍結による風路の閉塞を低減することが可能となる。

実施例２と実施例３には、間隔保持部材に用いる凝固点降下剤の凝固点降下温度を変動させたものを示している。実施例３のように、間隔保持部材の凝固点降下剤の凝固点降下温度を−１０℃以下とすることで、熱交換素子内の凍結による風路の閉塞を低減することが可能となる。

比較例１と比較例２には、熱交換用シートと間隔保持部材への凝固点降下剤の有無を示したものである。比較例１と比較例２のように、熱交換用シート又は間隔保持部材に凝固点降下剤がないと、熱交換素子内の凍結による風路の閉塞が大きくなる。

比較例３には、熱交換用シートと間隔保持部材へ吸湿率の高い凝固点降下剤を塗布したものを示している。比較例３は、熱交換素子内の凍結による風路の閉塞を防ぐことは可能となるが、熱交換素子の湿度交換効率が５０％以上であるため、車内への湿度の戻りが多くなり、車内の窓が曇り易くなる。

Claims (7)

1. 熱交換用シートと間隔保持部材からなる熱交換素子であって、前記熱交換用シートと間隔保持部材が凝固点降下剤を含み、湿度交換効率が５０％以下であることを特徴とする熱交換素子。
2. 前記凝固点降下剤が、水に溶かして凝固点降下剤を含む水溶液とした場合、凝固点降下剤の水溶液における濃度が１０ｗｔ％において、水溶液の凝固点が−５℃以下となる凝固点降下剤であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換素子。
3. 前記熱交換用シートに用いる凝固点降下剤は、２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下における吸湿率が３５％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換素子。
4. 前記熱交換用シートに用いる凝固点降下剤は、塩化ナトリウムを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換素子。
5. 前記熱交換用シートは、２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下における透湿度が５０ｇ／ｍ^２・ｈｒ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換素子。
6. 前記熱交換用シートおよび前記間隔保持部材が、それぞれ前記凝固点降下剤を１．０ｇ／ｍ^２以上含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換素子。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換素子を用いた車両用熱交換素子。