JP2639303B2 - 全熱交換器 - Google Patents
全熱交換器Info
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- heat exchanger
- hydrophilic polymer
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0015—Heat and mass exchangers, e.g. with permeable walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/147—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with both heat and humidity transfer between supplied and exhausted air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、新鮮な外気の給気と
汚濁した室内空気の排気を同時に行なう換気装置やビル
等の空調機械室の新鮮空気処理装置（給気と排気との全
熱交換装置）等に用いる全熱交換器に関し、特に寒冷地
等、結露しやすい環境での使用に耐えうる全熱交換器に
関するものである。
汚濁した室内空気の排気を同時に行なう換気装置やビル
等の空調機械室の新鮮空気処理装置（給気と排気との全
熱交換装置）等に用いる全熱交換器に関し、特に寒冷地
等、結露しやすい環境での使用に耐えうる全熱交換器に
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）の交換も同時に行な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、従来より例えば、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全熱
交換器がある。
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）の交換も同時に行な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、従来より例えば、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全熱
交換器がある。
【０００３】上述の従来の静止式全熱交換器は、図８に
よっても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
ための流路２２と排気のための流路２３が形成されてい
る。なお、図における矢印（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。
よっても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
ための流路２２と排気のための流路２３が形成されてい
る。なお、図における矢印（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】例えば給気として冬期の戸外の空気（新鮮
であるが冷たく乾燥した空気）を給気のための流路２２
に、排気として暖房された室内の空気（汚れているが暖
かくて湿気の高い空気）を排気のための流路２３にそれ
ぞれ通してやると、仕切板２０を介して給気と排気との
間で温度と湿度の交換が行なわれ、給気は暖められ加湿
されて室内へ供給される。また、排気は冷され減湿され
て屋外へ排気される。熱交換の主体となる仕切板２０に
は、従来より吸湿剤を含む水溶性高分子で処理された加
工紙（水蒸気は通すが空気は通さない）が用いられ、給
気と排気の隔絶とともに高い全熱交換効率を実現してい
る。
であるが冷たく乾燥した空気）を給気のための流路２２
に、排気として暖房された室内の空気（汚れているが暖
かくて湿気の高い空気）を排気のための流路２３にそれ
ぞれ通してやると、仕切板２０を介して給気と排気との
間で温度と湿度の交換が行なわれ、給気は暖められ加湿
されて室内へ供給される。また、排気は冷され減湿され
て屋外へ排気される。熱交換の主体となる仕切板２０に
は、従来より吸湿剤を含む水溶性高分子で処理された加
工紙（水蒸気は通すが空気は通さない）が用いられ、給
気と排気の隔絶とともに高い全熱交換効率を実現してい
る。
【０００５】全熱交換器の普及に伴い、寒冷地や温水プ
ール等に対する熱交換換気装置の設置の要求が強くなっ
たが、こうした環境は給気と排気との温度差が大きいた
め結露が生じやすく、上述したような加工紙では結露に
よる変形等により長期の使用に耐えられないという問題
を帯びていた。
ール等に対する熱交換換気装置の設置の要求が強くなっ
たが、こうした環境は給気と排気との温度差が大きいた
め結露が生じやすく、上述したような加工紙では結露に
よる変形等により長期の使用に耐えられないという問題
を帯びていた。
【０００６】この問題点は、耐水性に優れる高分子多孔
質部材に吸湿剤を含む水溶性高分子を塗工した透湿性気
体遮蔽物を仕切板２０に用い、ポリエチレンやポリプロ
ピレンを波板状に成形した間隔板２１を用いた全熱交換
器（特公平４ー２５４７６号公報）や、透気度が２０秒
／１００ｃｃ以上となる緻密性を有する多孔質基材の上
に非水溶性の親水性高分子を塗布した仕切板２０を用い
た全熱交換器（特公平４ー８１１５号公報）により解消
されるに至っている。
質部材に吸湿剤を含む水溶性高分子を塗工した透湿性気
体遮蔽物を仕切板２０に用い、ポリエチレンやポリプロ
ピレンを波板状に成形した間隔板２１を用いた全熱交換
器（特公平４ー２５４７６号公報）や、透気度が２０秒
／１００ｃｃ以上となる緻密性を有する多孔質基材の上
に非水溶性の親水性高分子を塗布した仕切板２０を用い
た全熱交換器（特公平４ー８１１５号公報）により解消
されるに至っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような透湿性気
体遮蔽物を用いた全熱交換器（特公平４ー２５４７６号
公報のもの）において、透湿性気体遮蔽物自体は結露時
にも変形しないが、塗工した薬剤が長期の使用で流動
し、性能が低下するという課題を含んでいる。
体遮蔽物を用いた全熱交換器（特公平４ー２５４７６号
公報のもの）において、透湿性気体遮蔽物自体は結露時
にも変形しないが、塗工した薬剤が長期の使用で流動
し、性能が低下するという課題を含んでいる。
【０００８】不織布等の多孔質基材の上にじかに非水溶
性の親水性高分子を塗布した仕切板２０による特公平４
ー８１１５号公報により開示されている全熱交換器にお
いては、透気度の高い不織布等の多孔質基材に親水性高
分子の膜を形成するため、膜が厚くならざるを得ず、十
分な透湿性能が得にくい。即ち、親水性高分子の膜を薄
くすると、多孔質基材との結合が低くなり、剥離等の問
題が生じるうえ、ピンホールもできやすくなってしま
う。
性の親水性高分子を塗布した仕切板２０による特公平４
ー８１１５号公報により開示されている全熱交換器にお
いては、透気度の高い不織布等の多孔質基材に親水性高
分子の膜を形成するため、膜が厚くならざるを得ず、十
分な透湿性能が得にくい。即ち、親水性高分子の膜を薄
くすると、多孔質基材との結合が低くなり、剥離等の問
題が生じるうえ、ピンホールもできやすくなってしま
う。
【０００９】また、この種の全熱交換器は、一般に図９
に示すように仕切板２０と間隔板２１とを段ボール紙状
に積層した大きなブロック２４を、いくつかに切断２５
して一度に複数個ずつ作り出されるが、間隔板２１がプ
ラスチックだったり、仕切板２０が布だったりすると、
フラットな切り口が得難く、処理空気の出入口となる端
面処理に手間がかかるといった製造面での課題も含まれ
ている。
に示すように仕切板２０と間隔板２１とを段ボール紙状
に積層した大きなブロック２４を、いくつかに切断２５
して一度に複数個ずつ作り出されるが、間隔板２１がプ
ラスチックだったり、仕切板２０が布だったりすると、
フラットな切り口が得難く、処理空気の出入口となる端
面処理に手間がかかるといった製造面での課題も含まれ
ている。
【００１０】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたもので、その第１の目的は結露を繰り返すような
環境においても変形せず、しかも長期の使用でも性能が
低下しない全熱交換器を提供することであり、第２の目
的は全熱交換効率の一層の向上を図ることであり、第３
の目的は製造し易い全熱交換器を提供することである。
されたもので、その第１の目的は結露を繰り返すような
環境においても変形せず、しかも長期の使用でも性能が
低下しない全熱交換器を提供することであり、第２の目
的は全熱交換効率の一層の向上を図ることであり、第３
の目的は製造し易い全熱交換器を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】結露を繰り返すような環
境下でも変形せず、しかも長期にわたり性能が保全され
る透湿性気体遮蔽物の実現には、非水溶性の親水性高分
子薄膜を用いる必要があり、第１の発明に係る全熱交換
器は、二種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる仕切板
として、多孔質シートの片面に水蒸気を透過させ得る非
水溶性の親水性高分子薄膜を形成した複合透質膜を用い
たものである。
境下でも変形せず、しかも長期にわたり性能が保全され
る透湿性気体遮蔽物の実現には、非水溶性の親水性高分
子薄膜を用いる必要があり、第１の発明に係る全熱交換
器は、二種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる仕切板
として、多孔質シートの片面に水蒸気を透過させ得る非
水溶性の親水性高分子薄膜を形成した複合透質膜を用い
たものである。
【００１２】また、第２の発明に係る全熱交換器は、二
種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる仕切板として、
多孔質シートの片面に水蒸気を透過させ得る非水溶性の
親水性高分子薄膜を形成し、他面に通気性の基布を重ね
合せた複合透質膜を用いたものである。
種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる仕切板として、
多孔質シートの片面に水蒸気を透過させ得る非水溶性の
親水性高分子薄膜を形成し、他面に通気性の基布を重ね
合せた複合透質膜を用いたものである。
【００１３】第３の発明にかかる全熱交換器は、二種の
気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる仕切板として、多孔
質シートの片面に水蒸気を透過させ得る非水溶性の親水
性高分子薄膜を形成し、この親水性高分子薄膜に通気性
の基布を重ね合せた複合透質膜を用いたものである。
気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる仕切板として、多孔
質シートの片面に水蒸気を透過させ得る非水溶性の親水
性高分子薄膜を形成し、この親水性高分子薄膜に通気性
の基布を重ね合せた複合透質膜を用いたものである。
【００１４】第４の発明にかかる全熱交換器は、二種の
気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる仕切板として、通気
度の高い繊維性多孔質シートと水蒸気を透過させ得る非
水溶性の親水性高分子の薄膜との間に、繊維性多孔質シ
ートより通気度の低い非水溶性の多孔質膜を介在させた
複合透質膜を用いたものである。
気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる仕切板として、通気
度の高い繊維性多孔質シートと水蒸気を透過させ得る非
水溶性の親水性高分子の薄膜との間に、繊維性多孔質シ
ートより通気度の低い非水溶性の多孔質膜を介在させた
複合透質膜を用いたものである。
【００１５】第５の発明にかかる全熱交換器は、特に第
４の発明における各仕切板の間隔を、非水溶性の繊維性
多孔質シートを波板状に成形した間隔板により保持した
ものである。
４の発明における各仕切板の間隔を、非水溶性の繊維性
多孔質シートを波板状に成形した間隔板により保持した
ものである。
【００１６】
【作用】第１の発明においては、多孔質シートの片面に
非水溶性の親水性高分子薄膜を形成した複合透湿膜で透
湿性気体遮蔽物である仕切板が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が維持されることになる。
非水溶性の親水性高分子薄膜を形成した複合透湿膜で透
湿性気体遮蔽物である仕切板が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が維持されることになる。
【００１７】第２及び第３の各発明においては、それぞ
れ透湿性気体遮蔽物である複合透湿膜の仕切板の構成に
より、特に湿度交換効率が高くなり、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
安定した性能が維持されることになる。
れ透湿性気体遮蔽物である複合透湿膜の仕切板の構成に
より、特に湿度交換効率が高くなり、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
安定した性能が維持されることになる。
【００１８】第４の発明においては、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の薄膜を多孔質膜
を介して通気度の大きい繊維性多孔質シートに形成する
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、気体移行率の小さい全熱交換
器が得られる。
の主体となる非水溶性の親水性高分子の薄膜を多孔質膜
を介して通気度の大きい繊維性多孔質シートに形成する
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、気体移行率の小さい全熱交換
器が得られる。
【００１９】第５の発明においては、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、
気体移行率の小さい全熱交換器が得られるとともに、間
隔板が非水溶性の多孔質シートで構成されているので、
仕切板との接着性がよくなり、しかも製造における切断
性も向上する。
の主体となる非水溶性の親水性高分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、
気体移行率の小さい全熱交換器が得られるとともに、間
隔板が非水溶性の多孔質シートで構成されているので、
仕切板との接着性がよくなり、しかも製造における切断
性も向上する。
【００２０】
【実施例】図１はこの発明の実施例として最も基本的な
構造の全熱交換器１を示す斜視図である。即ち、この全
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構造で、全体としては図示のように
６面体形状となっている。仕切板２は多孔質シート４に
非水溶性の親水性高分子薄膜５を形成した基本構造の複
合透湿膜６で形成されている。
構造の全熱交換器１を示す斜視図である。即ち、この全
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構造で、全体としては図示のように
６面体形状となっている。仕切板２は多孔質シート４に
非水溶性の親水性高分子薄膜５を形成した基本構造の複
合透湿膜６で形成されている。
【００２１】複合透湿膜６を構成している多孔質シート
４は、市販のポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸セル
ロース、ポリテトラフルオロエチレン等を素材とした多
孔質のシートである。また非水溶性の親水性高分子薄膜
５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、末端あるい
は側鎖にスルホン酸基、アミノ基、水酸基、カルボキシ
ル基を含む樹脂等からなる。また後述の通気性を備えた
基布７としては、ナイロン、ポリエステル等の織布ある
いは編み布が用いられる。
４は、市販のポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸セル
ロース、ポリテトラフルオロエチレン等を素材とした多
孔質のシートである。また非水溶性の親水性高分子薄膜
５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、末端あるい
は側鎖にスルホン酸基、アミノ基、水酸基、カルボキシ
ル基を含む樹脂等からなる。また後述の通気性を備えた
基布７としては、ナイロン、ポリエステル等の織布ある
いは編み布が用いられる。
【００２２】実施例１．ポリテトラフルオロエチレンを
素材とする厚さ１００ミクロンの多孔質シート４の片面
にオキシエチレン基を３０％含むポリウレタン系樹脂を
薄くコーティングして親水性高分子薄膜５を形成した複
合透湿膜６を仕切板２とした全熱交換器１である。複合
透湿膜６の断面は、電子顕微鏡による観察では、図２に
示すように厚さ１０ミクロン程度のポリウレタン系樹脂
の層の一部が多孔質シート４の空孔部８に入り込み両者
が強固に接合している状態となっていて、親水性高分子
薄膜５の剥離が起き難く構造的安定性が得られることが
分る。この複合透湿膜６を仕切板２として、厚さが１０
０ミクロンから２００ミクロンの硬質の高分子シートを
波板状に加工した間隔板３と貼り合わせ、単位的な構成
部材を制作し、この構成部材を間隔板３の方向が一段お
きに直交するように複数層に積み重ね、図１のような構
造としたものである。
素材とする厚さ１００ミクロンの多孔質シート４の片面
にオキシエチレン基を３０％含むポリウレタン系樹脂を
薄くコーティングして親水性高分子薄膜５を形成した複
合透湿膜６を仕切板２とした全熱交換器１である。複合
透湿膜６の断面は、電子顕微鏡による観察では、図２に
示すように厚さ１０ミクロン程度のポリウレタン系樹脂
の層の一部が多孔質シート４の空孔部８に入り込み両者
が強固に接合している状態となっていて、親水性高分子
薄膜５の剥離が起き難く構造的安定性が得られることが
分る。この複合透湿膜６を仕切板２として、厚さが１０
０ミクロンから２００ミクロンの硬質の高分子シートを
波板状に加工した間隔板３と貼り合わせ、単位的な構成
部材を制作し、この構成部材を間隔板３の方向が一段お
きに直交するように複数層に積み重ね、図１のような構
造としたものである。
【００２３】実施例２．ポリテトラフルオロエチレンを
素材とする厚さ２５ミクロンの多孔質シート４の表面に
オキシエチレン基を３０％含むポリウレタン系樹脂を薄
くコーティングして親水性高分子薄膜５を形成し、裏面
にナイロンの織布である通気性の基布７を点接着した複
合透湿膜６ａを仕切板２とした全熱交換器１である。こ
の複合透湿膜６ａの断面は図３に示すようで、電子顕微
鏡による観察では、厚さ１０ミクロン程度のポリウレタ
ン系樹脂の層の一部が多孔質シート４の空孔部８に入り
込み両者が強固に接合している状態となっていて、親水
性高分子薄膜５の剥離が起き難く構造的安定性が得られ
ることが分る。また通気性の基布７を接着する接着剤に
より複合透湿膜６ａの一部が透湿性を損なうことになる
が、有効透湿面積は７０％から８０％確保されている。
この複合透湿膜６ａを仕切板２として、厚さが１００ミ
クロンから２００ミクロンの硬質の高分子シートを波板
状に加工した間隔板３と貼り合わせ、単位的な構成部材
を制作し、この構成部材を間隔板３の方向が一段おきに
直交するように複数層に積み重ね、図１のような構造と
したものである。
素材とする厚さ２５ミクロンの多孔質シート４の表面に
オキシエチレン基を３０％含むポリウレタン系樹脂を薄
くコーティングして親水性高分子薄膜５を形成し、裏面
にナイロンの織布である通気性の基布７を点接着した複
合透湿膜６ａを仕切板２とした全熱交換器１である。こ
の複合透湿膜６ａの断面は図３に示すようで、電子顕微
鏡による観察では、厚さ１０ミクロン程度のポリウレタ
ン系樹脂の層の一部が多孔質シート４の空孔部８に入り
込み両者が強固に接合している状態となっていて、親水
性高分子薄膜５の剥離が起き難く構造的安定性が得られ
ることが分る。また通気性の基布７を接着する接着剤に
より複合透湿膜６ａの一部が透湿性を損なうことになる
が、有効透湿面積は７０％から８０％確保されている。
この複合透湿膜６ａを仕切板２として、厚さが１００ミ
クロンから２００ミクロンの硬質の高分子シートを波板
状に加工した間隔板３と貼り合わせ、単位的な構成部材
を制作し、この構成部材を間隔板３の方向が一段おきに
直交するように複数層に積み重ね、図１のような構造と
したものである。
【００２４】実施例３．ポリテトラフルオロエチレンを
素材とする厚さ２５ミクロンの多孔質シート４の表面に
オキシエチレン基を３０％含むポリウレタン系樹脂を薄
くコーティングすると同時的にナイロンの織布である通
気性の基布７を重ね合わせて接合した複合透湿膜６ｂを
仕切板２とした全熱交換器１である。この複合透湿膜６
ｂの断面は図４に示すようであり、電子顕微鏡による観
察では、厚さ１０ミクロン程度のポリウレタン系樹脂の
層の一部が多孔質シート４の空孔部８に入り込み両者が
強固に接合している状態となっていて、親水性高分子薄
膜５の剥離が起き難く構造的安定性が得られることが分
る。また通気性の基布７もポリウレタン系樹脂の層を介
して適度に接合されている。この複合透湿膜６ｂを仕切
板２として、厚さが１００ミクロンから２００ミクロン
の硬質の高分子シートを波板状に加工した間隔板３と貼
り合わせ、単位的な構成部材を制作し、この構成部材を
間隔板３の方向が一段おきに直交するように複数層に積
み重ね、図１のような構造としたものである。
素材とする厚さ２５ミクロンの多孔質シート４の表面に
オキシエチレン基を３０％含むポリウレタン系樹脂を薄
くコーティングすると同時的にナイロンの織布である通
気性の基布７を重ね合わせて接合した複合透湿膜６ｂを
仕切板２とした全熱交換器１である。この複合透湿膜６
ｂの断面は図４に示すようであり、電子顕微鏡による観
察では、厚さ１０ミクロン程度のポリウレタン系樹脂の
層の一部が多孔質シート４の空孔部８に入り込み両者が
強固に接合している状態となっていて、親水性高分子薄
膜５の剥離が起き難く構造的安定性が得られることが分
る。また通気性の基布７もポリウレタン系樹脂の層を介
して適度に接合されている。この複合透湿膜６ｂを仕切
板２として、厚さが１００ミクロンから２００ミクロン
の硬質の高分子シートを波板状に加工した間隔板３と貼
り合わせ、単位的な構成部材を制作し、この構成部材を
間隔板３の方向が一段おきに直交するように複数層に積
み重ね、図１のような構造としたものである。
【００２５】実施例４．ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、酢酸セルロース、ポリエステル等を素材とする厚さ
１００ミクロン程度の不織布よりなる非水溶性の繊維性
多孔質シート９の表面に、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、酢酸セルロース、ポリテトラフルオロエチレン等を
素材とする厚さ２５ミクロン程度の非水溶性の多孔質膜
１０を重ね合せ、この多孔質膜１０の表面に水蒸気を透
過させうる非水溶性の親水性高分子薄膜５を形成した複
合透湿膜６ｃを仕切板２として、厚さが１００ミクロン
から２００ミクロンの硬質の高分子シートを波板状に加
工して得られた間隔板３を貼り合わせ、単位的な構成部
材を制作し、この構成部材を間隔板３の方向が、一段お
きに直交するように複数層に積み重ね、図１のような構
造としたものである。
ン、酢酸セルロース、ポリエステル等を素材とする厚さ
１００ミクロン程度の不織布よりなる非水溶性の繊維性
多孔質シート９の表面に、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、酢酸セルロース、ポリテトラフルオロエチレン等を
素材とする厚さ２５ミクロン程度の非水溶性の多孔質膜
１０を重ね合せ、この多孔質膜１０の表面に水蒸気を透
過させうる非水溶性の親水性高分子薄膜５を形成した複
合透湿膜６ｃを仕切板２として、厚さが１００ミクロン
から２００ミクロンの硬質の高分子シートを波板状に加
工して得られた間隔板３を貼り合わせ、単位的な構成部
材を制作し、この構成部材を間隔板３の方向が、一段お
きに直交するように複数層に積み重ね、図１のような構
造としたものである。
【００２６】繊維性多孔質シート９は、通気度が１秒以
下の極めて通気性の高い不織布で構成され、多孔質膜１
０は、平均細孔径が繊維性多孔質シート９よりはるかに
小さい１０ミクロン以下の膜で、繊維性多孔質シート９
に点接着されて重合されている。親水性高分子薄膜５
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、末端あるいは
側鎖にスルホン酸基、アミノ基、水酸基、カルボキシル
基を含む樹脂を薄くコーティングして形成されている。
下の極めて通気性の高い不織布で構成され、多孔質膜１
０は、平均細孔径が繊維性多孔質シート９よりはるかに
小さい１０ミクロン以下の膜で、繊維性多孔質シート９
に点接着されて重合されている。親水性高分子薄膜５
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、末端あるいは
側鎖にスルホン酸基、アミノ基、水酸基、カルボキシル
基を含む樹脂を薄くコーティングして形成されている。
【００２７】この複合透湿膜６ｃの断面は図５に示すよ
うであり、電子顕微鏡による観察では、厚さ２０ミクロ
ン程度の親水性高分子薄膜５を形成している樹脂の一部
は、繊維性多孔質シート９の空孔部に入り、強固に接合
している状態となっていて、親水性高分子薄膜５の剥離
が起き難く構造的安定性が得られることが分る。特に、
繊維性多孔質シート９に直接ではなく、多孔質膜１０を
介して親水性高分子薄膜５を形成しているので、親水性
高分子薄膜５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、気体移行率の小さい全熱交
換器となる。なお、繊維性多孔質シート９と多孔質膜１
０との点接着による接着材により親水性高分子薄膜５の
一部の透湿性が損なわれることになるが、７０％から８
０％の有効透湿面積を確保でき問題にはならない。
うであり、電子顕微鏡による観察では、厚さ２０ミクロ
ン程度の親水性高分子薄膜５を形成している樹脂の一部
は、繊維性多孔質シート９の空孔部に入り、強固に接合
している状態となっていて、親水性高分子薄膜５の剥離
が起き難く構造的安定性が得られることが分る。特に、
繊維性多孔質シート９に直接ではなく、多孔質膜１０を
介して親水性高分子薄膜５を形成しているので、親水性
高分子薄膜５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、気体移行率の小さい全熱交
換器となる。なお、繊維性多孔質シート９と多孔質膜１
０との点接着による接着材により親水性高分子薄膜５の
一部の透湿性が損なわれることになるが、７０％から８
０％の有効透湿面積を確保でき問題にはならない。
【００２８】実施例５．実施例４の複合透湿膜６ｃの親
水性高分子薄膜５を１０ミクロン程度の厚さとし、これ
に厚さが１００ミクロンから２００ミクロンの非水溶性
の繊維性多孔質シートを波板状に加工して得られた間隔
板３を貼り合わせ、単位的な構成部材を制作し、この構
成部材を間隔板３の方向が、一段おきに直交するように
複数層に積み重ね、図１のような構造としたものであ
る。
水性高分子薄膜５を１０ミクロン程度の厚さとし、これ
に厚さが１００ミクロンから２００ミクロンの非水溶性
の繊維性多孔質シートを波板状に加工して得られた間隔
板３を貼り合わせ、単位的な構成部材を制作し、この構
成部材を間隔板３の方向が、一段おきに直交するように
複数層に積み重ね、図１のような構造としたものであ
る。
【００２９】この複合透湿膜６ｃも、電子顕微鏡による
観察では、厚さ１０ミクロン程度の親水性高分子薄膜５
を形成している樹脂の一部は、実施例４のものと同様に
繊維性多孔質シート９の空孔部に入り、強固に接合して
いる状態となっていて、親水性高分子薄膜５の剥離が起
き難いこととあいまって、仕切板２と間隔板３との結合
性が良く構造的安定性が得られる。特に、この実施例の
ものは、製造がし易く仕上げが簡単になる。即ち、仕切
板２と間隔板３とを段ボール紙状に積層した大きなブロ
ックを、いくつかに切断して一度に複数個ずつ全熱交換
器１を作る場合、間隔板３が繊維性多孔質シートで仕切
板２の中核構成部材も繊維性多孔質シートであるので、
フラットな切り口が得易く、処理空気の出入口となる端
面処理に手間がかからない。
観察では、厚さ１０ミクロン程度の親水性高分子薄膜５
を形成している樹脂の一部は、実施例４のものと同様に
繊維性多孔質シート９の空孔部に入り、強固に接合して
いる状態となっていて、親水性高分子薄膜５の剥離が起
き難いこととあいまって、仕切板２と間隔板３との結合
性が良く構造的安定性が得られる。特に、この実施例の
ものは、製造がし易く仕上げが簡単になる。即ち、仕切
板２と間隔板３とを段ボール紙状に積層した大きなブロ
ックを、いくつかに切断して一度に複数個ずつ全熱交換
器１を作る場合、間隔板３が繊維性多孔質シートで仕切
板２の中核構成部材も繊維性多孔質シートであるので、
フラットな切り口が得易く、処理空気の出入口となる端
面処理に手間がかからない。
【００３０】上述の各実施例の全熱交換器１の性能を明
確にするために、次のような比較例としての全熱交換器
を提示する。即ち、比較例の全熱交換器は吸湿剤として
塩化リチウムを用い、親水性高分子として平均重合度２
０００のポリビニルアルコールを用い、それぞれ５重量
％、１５重量％の水溶液を調製した。次に坪量が６０ｇ
／ｍ２、膜厚が１２０μｍ、細孔の平均径が１μｍのポ
リエチレン製高分子多孔質シートに上記した水溶液をワ
イヤーバーを使って１０ｇ／ｍ２程の塗布量で塗布し仕
切板とした。この透湿膜である仕切板を波板状に加工し
た間隔板と貼り合わせ、単位的な構成部材を制作し、こ
の構成部材を間隔板の方向が一段おきに直交するように
複数層に積み重ね、いずれも３０ｃｍ角の平面積で高さ
が５０ｃｍの６面体として図１のような構造としたもの
である。
確にするために、次のような比較例としての全熱交換器
を提示する。即ち、比較例の全熱交換器は吸湿剤として
塩化リチウムを用い、親水性高分子として平均重合度２
０００のポリビニルアルコールを用い、それぞれ５重量
％、１５重量％の水溶液を調製した。次に坪量が６０ｇ
／ｍ２、膜厚が１２０μｍ、細孔の平均径が１μｍのポ
リエチレン製高分子多孔質シートに上記した水溶液をワ
イヤーバーを使って１０ｇ／ｍ２程の塗布量で塗布し仕
切板とした。この透湿膜である仕切板を波板状に加工し
た間隔板と貼り合わせ、単位的な構成部材を制作し、こ
の構成部材を間隔板の方向が一段おきに直交するように
複数層に積み重ね、いずれも３０ｃｍ角の平面積で高さ
が５０ｃｍの６面体として図１のような構造としたもの
である。
【００３１】前述の実施例１，２，３，４，５の各全熱
交換器１と上述の比較例の全熱交換器を用い、一次気流
として温度２０℃、相対湿度５０％の空気、二次気流と
して温度０℃、相対湿度５０％の空気を流通させて、温
度交換効率と湿度交換効率及び全熱交換効率並びに気体
移行率をそれぞれ測定した測定結果は、図６に示す通り
である。即ち温度交換効率はいずれも７５％で、実施例
１，２，３，４，５も比較例も変らないが、湿度交換効
率及び全熱交換効率は、比較例と実施例１がそれぞれ６
５％であるところ、実施例２で６８％、実施例３で７０
％、実施例４で７２％、実施例５で７３％と実施例２，
３，４，５で向上した。一方、気体移行率では比較例が
３％であるところ実施例１，２，３，４，５とも１％な
いし１％以下と低減し、ピンホール等による仕切板２と
しての欠陥が殆ど無いことが証明された。
交換器１と上述の比較例の全熱交換器を用い、一次気流
として温度２０℃、相対湿度５０％の空気、二次気流と
して温度０℃、相対湿度５０％の空気を流通させて、温
度交換効率と湿度交換効率及び全熱交換効率並びに気体
移行率をそれぞれ測定した測定結果は、図６に示す通り
である。即ち温度交換効率はいずれも７５％で、実施例
１，２，３，４，５も比較例も変らないが、湿度交換効
率及び全熱交換効率は、比較例と実施例１がそれぞれ６
５％であるところ、実施例２で６８％、実施例３で７０
％、実施例４で７２％、実施例５で７３％と実施例２，
３，４，５で向上した。一方、気体移行率では比較例が
３％であるところ実施例１，２，３，４，５とも１％な
いし１％以下と低減し、ピンホール等による仕切板２と
しての欠陥が殆ど無いことが証明された。
【００３２】さらに、比較例及び実施例１，２，３，
４，５の各全熱交換器１に、高湿度の温風を給気側に通
し、冷風を排気側に通して結露させた状態と通常の結露
しない状態を繰り返して試験し、それらの耐結露性を評
価したところ、比較例のものは吸湿剤を含む親水性高分
子が除々に流動して湿度交換効率が次第に低下したが、
各実施例のものでは親水性高分子薄膜５が非水溶性であ
るため流動することがなく、比較例のもののような性能
の経時的低下は起こらなかった。
４，５の各全熱交換器１に、高湿度の温風を給気側に通
し、冷風を排気側に通して結露させた状態と通常の結露
しない状態を繰り返して試験し、それらの耐結露性を評
価したところ、比較例のものは吸湿剤を含む親水性高分
子が除々に流動して湿度交換効率が次第に低下したが、
各実施例のものでは親水性高分子薄膜５が非水溶性であ
るため流動することがなく、比較例のもののような性能
の経時的低下は起こらなかった。
【００３３】
【発明の効果】以上実施例による説明からも明らかなよ
うに、第１の発明によれば多孔質シートの片面に非水溶
性の親水性高分子薄膜を形成した複合透湿膜で透湿性気
体遮蔽物である仕切板が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が維持できる。
うに、第１の発明によれば多孔質シートの片面に非水溶
性の親水性高分子薄膜を形成した複合透湿膜で透湿性気
体遮蔽物である仕切板が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が維持できる。
【００３４】また、第２及び第３の各発明によれば、そ
れぞれ透湿性気体遮蔽物である複合透湿膜の仕切板の構
成により、特に湿度交換効率が高くなり、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
たり安定した性能が維持できる。
れぞれ透湿性気体遮蔽物である複合透湿膜の仕切板の構
成により、特に湿度交換効率が高くなり、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
たり安定した性能が維持できる。
【００３５】また、第４の発明によれば、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の薄膜を多孔
質膜を介して通気度の大きい繊維性多孔質シートに形成
したため、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、全熱交換効率の向上とと
もに気体移行率の小さい優れた全熱交換器が得られる。
蔽物の主体となる非水溶性の親水性高分子の薄膜を多孔
質膜を介して通気度の大きい繊維性多孔質シートに形成
したため、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、全熱交換効率の向上とと
もに気体移行率の小さい優れた全熱交換器が得られる。
【００３６】また、第５の発明によれば、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、気体移行率の小さい全熱交換器が得られるととも
に、間隔板が非水溶性の多孔質シートで構成されている
ので、仕切板との接着性がよくなり、しかも製造におけ
る切断性も向上し、生産性が良くなる。
蔽物の主体となる非水溶性の親水性高分子薄膜をピンホ
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、気体移行率の小さい全熱交換器が得られるととも
に、間隔板が非水溶性の多孔質シートで構成されている
ので、仕切板との接着性がよくなり、しかも製造におけ
る切断性も向上し、生産性が良くなる。
【図１】この発明の実施例を示す基本的な全熱交換器の
斜視図である。
斜視図である。
【図２】この発明の実施例１の仕切板の断面構造を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】この発明の実施例２の仕切板の断面構造を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】この発明の実施例３の仕切板の断面構造を示す
説明図である。
説明図である。
【図５】この発明の実施例４の仕切板の断面構造を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】この発明の実施例５の仕切板と間隔板の断面構
造を示す説明図である。
造を示す説明図である。
【図７】この発明の各実施例の全熱交換器の比較性能試
験の結果を比較例とともに表で示した説明図である。
験の結果を比較例とともに表で示した説明図である。
【図８】従来の基本的な全熱交換器の構成を示す斜視図
である。
である。
【図９】基本的な全熱交換器の製造過程を示す斜視図で
ある。
ある。
１ 全熱交換器 ２ 仕切板 ３ 間隔板 ４ 多孔質シート ５ 親水性高分子薄膜 ６ 複合透湿膜 ６ａ 複合透湿膜 ６ｂ 複合透湿膜 ６ｃ 複合透湿膜 ７ 基布 ９ 繊維性多孔質シート １０ 多孔質膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−84096（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−207795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−121394（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】 仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、
この二種の気流の顕熱及び潜熱を上記仕切板を介して熱
交換させるものにおいて、上記仕切板として、多孔質シ
ートの片面に水蒸気を透過させ得る非水溶性の親水性高
分子薄膜を形成した複合透湿膜を用いたことを特徴とす
る全熱交換器。 - 【請求項２】 仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、
この二種の気流の顕熱及び潜熱を上記仕切板を介して熱
交換させるものにおいて、上記仕切板として、多孔質シ
ートの片面に水蒸気を透過させ得る非水溶性の親水性高
分子薄膜を形成し、他面に通気性の基布を重ね合せた複
合透湿膜を用いたことを特徴とする全熱交換器。 - 【請求項３】 仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、
この二種の気流の顕熱及び潜熱を上記仕切板を介して熱
交換させるものにおいて、上記仕切板として、多孔質シ
ートの片面に水蒸気を透過させ得る非水溶性の親水性高
分子薄膜を形成し、さらにこの親水性高分子薄膜に通気
性の基布を重ね合せた複合透湿膜を用いたことを特徴と
する全熱交換器。 - 【請求項４】 仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、
この二種の気流の顕熱及び潜熱を上記仕切板を介して熱
交換させるものにおいて、上記仕切板として、非水溶性
で通気性の大きい繊維性多孔質シートと、水蒸気を通過
させ得る非水溶性の親水性高分子薄膜との間に、上記繊
維性多孔質シートの孔径より小さい孔径の細孔を持つ非
水溶性の多孔質膜を介在させた複合透湿膜を用いたこと
を特徴とする全熱交換器。 - 【請求項５】 間隔板により保持された仕切板を隔てて
二種の気流を流通させ、この二種の気流の顕熱及び潜熱
を上記仕切板を介して熱交換させるものにおいて、上記
仕切板として、非水溶性で通気性の大きい繊維性多孔質
シートと、水蒸気を通過させ得る非水溶性の親水性高分
子薄膜との間に、上記繊維性多孔質シートの孔径より小
さい孔径の細孔を持つ非水溶性の多孔質膜を介在させた
複合透湿膜を用い、上記間隔板として、波板状に成形さ
れた非水溶性の繊維性多孔質膜を用いたことを特徴とす
る全熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10900593A JP2639303B2 (ja) | 1992-11-05 | 1993-05-11 | 全熱交換器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29584392 | 1992-11-05 | ||
| JP4-295843 | 1992-11-05 | ||
| JP10900593A JP2639303B2 (ja) | 1992-11-05 | 1993-05-11 | 全熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194093A JPH06194093A (ja) | 1994-07-15 |
| JP2639303B2 true JP2639303B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=26448811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10900593A Expired - Lifetime JP2639303B2 (ja) | 1992-11-05 | 1993-05-11 | 全熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2639303B2 (ja) |
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| JP2006097958A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換器 |
| WO2007119843A1 (ja) * | 2006-04-17 | 2007-10-25 | Panasonic Corporation | 熱交換器 |
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| KR100795333B1 (ko) * | 2003-07-02 | 2008-01-17 | 주식회사 코오롱 | 열교환기용 복합투습막 |
| CN105556233A (zh) * | 2013-07-19 | 2016-05-04 | 韦斯特温德有限公司 | 热/焓交换器元件及生产方法 |
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| JP3606614B2 (ja) * | 1994-10-13 | 2005-01-05 | ジャパンゴアテックス株式会社 | 加湿用シート及び加湿ユニット |
| JP3758695B2 (ja) * | 1994-11-24 | 2006-03-22 | ジャパンゴアテックス株式会社 | 加湿器 |
| JP3460358B2 (ja) * | 1995-02-15 | 2003-10-27 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及び熱交換器の間隔板並びに熱交換器の仕切板 |
| JPH1054691A (ja) * | 1996-08-08 | 1998-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器の間隔板及び熱交換器用部材及び熱交換器並びにその製造方法 |
| JPH10153399A (ja) * | 1996-11-20 | 1998-06-09 | Tokushu Paper Mfg Co Ltd | 全熱交換体用紙及びその製造方法 |
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| JP2009144930A (ja) * | 2006-03-30 | 2009-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | 全熱交換器 |
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| JP5816821B2 (ja) | 2012-09-11 | 2015-11-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 全熱交換素子用仕切部材およびその全熱交換素子用仕切部材を用いた全熱交換素子および熱交換形換気装置 |
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| WO2020226048A1 (ja) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | ダイキン工業株式会社 | シート状部材の使用方法 |
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- 1993-05-11 JP JP10900593A patent/JP2639303B2/ja not_active Expired - Lifetime
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