JP2738284B2 - 熱交換器及びその間隔板並びに熱交換器の仕切板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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）等に用いる熱交換器及びその間隔板並びに
熱交換器の仕切板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷暖房効果の向上のための断熱
化、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、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る。こうした要求に応え
るものとして、従来より例えば、特公昭４７ー１９９９
０号公報や特公昭５４ー１０５４号公報等に開示された
静止型の熱交換器がある。

【０００３】上述の従来の熱交換器は、図９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）は給気流を、矢印（ロ）は排気流
をそれぞれ示している。例えば給気として冬期の戸外の
空気（新鮮であるが冷たい空気）を給気のための流路２
２に、排気として暖房された室内の空気（汚れているが
暖かい空気）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の
交換が行なわれ、給気は暖められて室内へ供給される。
また、排気は冷されて屋外へ排気される。

【０００４】全熱交換器の場合、上記仕切板２０には例
えば特開昭５４ー２２７７号公報に開示されているよう
に吸湿剤を含む水溶性高分子や薬剤で処理された加工紙
等（水蒸気は通すが空気や炭酸ガス等の気体は通さな
い）が用いられ、上記間隔板２１には強度及び加工性、
仕切板との相似性（湿度による伸び縮みや接着性）を重
視して紙が用いられていて、高い全熱交換効率を発現し
ている。

【０００５】また、顕熱交換器では従来から仕切板２０
と間隔板２１とに樹脂フィルムが用いられているものも
あり、この種のものは熱融着により片面を段ボール状に
形成したものを長方形又は平行四辺形に切断した単位要
素を積層することにより構成されている。

【０００６】この種の熱交換器の普及に伴い、寒冷地や
室内温水プール等に対する熱交換換気装置の設置の要請
も増しているが、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。

【０００７】こうした問題点は、耐水性に優れる高分子
多孔質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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した加工紙を用い
た全熱交換器の場合、仕切板２０と間隔板２１との接着
性もよく、積層ブロック体の切断により一度に多数の構
造体を得ることができるため生産性も高い利点があるも
のの、その間隔板２１についての気体透過性が高いた
め、排気する空気のガス汚染度が高いと給気する空気に
排気する空気が混入し、給気する空気が排気する空気の
ガス汚染で汚れてしまうといった問題点を含んでいる。

【０００９】即ち、図１０に示すように間隔板２１は仕
切板２０と仕切板２０との間にコルゲート状に介在して
いて仕切板２０同士の間に平行な通路列としての流路２
３を形成しているものであるが、この間隔板２１の気体
透過性が高いと、図に矢印で示すように各通路列を横切
るように空気が透過していき、最外部にまで到達すると
この部分に開口している別系統の空気の流路２２の開口
端から当該流路２２へ流入する空気に混ざり込んでしま
うことになる。従って、排気する空気のガス汚染度が高
いと、新鮮なはずの外気もガス汚染されて給気されてし
まう。

【００１０】また、汚染ガスが水溶性ガスの場合では、
水溶性高分子の膜を水に溶解した状態で汚染ガスが通過
するため、仕切板２０を通しても排気する空気のガス汚
染が給気する空気に移行してしまうことになる。

【００１１】一方、上述した樹脂フィルムを用いた顕熱
交換器では、間隔板２１自体も仕切板２０自体も気体透
過性は殆どなく、上記のようなメカニズムでのガス汚染
の移行はないものの構造的な要因でのガス汚染の移行が
生起することがある。即ち、この種のものは樹脂フィル
ムとしてポリエチレンやポリプロピレン等の接着性の悪
い素材が使われることが多く、水溶性でない溶剤の接着
剤の使用が避けられる傾向にあることもあって、層間を
非接着の状態で積層して構成することが多い。従って、
図１１に示すように間隔板２１と仕切板２０との接触部
分に隙間２４ができやすく、この隙間２４を通して図に
矢印で示すように通路列を横切るように空気とともにガ
ス汚染も移動していき、最外部にまで到達するとこの部
分に開口している別系統の空気の流路２２の開口端から
当該流路２２へ流入する空気に混ざり込んでしまうこと
になる。

【００１２】このような問題点の解決、即ち目的に応じ
た遮蔽性をいかに得るかということは、各種の分野での
共通のテーマでもあり、例えば電池の分野では正極合剤
と負極剤との間に介在するセパレータに関し、特開昭５
６ー１６０７６２号公報に開示されているような技術も
ある。しかしながら、部材単独の物性もさることながら
部材相互の関係も極めて重要なこととなる熱交換器に
は、上記した従来技術は殆ど適用することができない。

【００１３】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の目的は仕切板と間隔板との接
着が容易で、流路間での気体の漏れが殆ど起きない熱交
換器を提供することである。また、第２の目的は気体の
遮蔽性が優れた熱交換器に使用する間隔板を提供するこ
とである。さらに第３の目的は仕切板と間隔板との接着
が容易で、流路間での気体の漏れが殆ど起きない耐水性
の高い熱交換器を提供することである。さらにまた、第
４の目的は効率の良い熱交換器を提供することである。
また、第５の目的は製造し易く生産性の高い熱交換器を
提供することである。さらにまた、第６の目的は熱交換
器の構成要素として、性能の良い仕切板を効率的に製造
できる仕切板の製造方法を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１に係る熱交換器は、多孔質材に気体遮蔽性を
備えた薄膜を重合させた気体遮蔽膜により間隔板を構成
し、この間隔板で多孔質材に気体遮蔽性を備えた薄膜を
重合させた気体遮蔽膜により構成した仕切板間の間隔を
保持させ、仕切板を隔てて二種の作動気流を流通させる
ようにしたものである。

【００１５】前記課題を解決するために請求項２に係る
熱交換器の間隔板は、二種の作動気流の間で仕切板を介
して熱交換させる熱交換器における仕切板同士の間隔を
保持するとともに、自体が多孔質材に気体遮蔽性を備え
た薄膜を重合した構成を備えているものである。

【００１６】前記課題を解決するために請求項３に係る
熱交換器は、多孔質材に気体遮蔽性を備えた薄膜を重合
させた気体遮蔽膜よりなる間隔板で、多孔質材に水蒸気
を選択的に透過する透湿性薄膜を重合させた透湿膜より
なる仕切板の間隔を保持し、この仕切板を隔てて二種の
作動気流を流通させるようにしたものである。

【００１７】前記課題を解決するために請求項４に係る
熱交換器は、請求項１又は請求項３にかかる手段におけ
る間隔板を構成している気体遮蔽膜を、樹脂フィルムに
繊維性の不織布を重合した構成としたものである。

【００１８】前記課題を解決するために請求項５に係る
熱交換器は、請求項１にかかる手段における気体遮蔽膜
を、樹脂フィルムに繊維性の不織布を重合した構成とし
たものである。

【００１９】前記課題を解決するために請求項６に係る
熱交換器は、請求項３又は請求項４にかかる手段におけ
る仕切板を構成している透湿膜を、非繊維性の多孔質シ
ートの片面に水蒸気を透過させうる非水溶性の親水性高
分子薄膜を形成した構成としたものである。

【００２０】前記課題を解決するために請求項７に係る
熱交換器は、請求項３又は請求項４にかかる手段におけ
る仕切板を構成している透湿膜を、非繊維性の多孔質シ
ートの一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、さらにこの多孔質シートの他面に通
気性のある基布を重ね合せた構成としたものである。

【００２１】前記課題を解決するために請求項８に係る
熱交換器は、請求項３又は請求項４にかかる手段におけ
る仕切板を構成している透湿膜を、非繊維性の多孔質シ
ートと、これに重合させた水蒸気を透過させ得る非水溶
性の親水性高分子薄膜と、この上にさらに重合させた通
気性のある基布との三層構造としたものである。

【００２２】前記課題を解決するために請求項９に係る
熱交換器は、請求項３又は請求項４の手段における仕切
板を構成している透湿膜を、非繊維性の多孔質シートの
一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あ
る基布を重ね合せた構成としたものである。

【００２３】前記課題を解決するために請求項１０に係
る熱交換器における仕切板の製造方法は、非繊維性の多
孔質シートの一面に水蒸気を透過させ得る非水溶性の親
水性高分子薄膜の形成とほぼ同時的に、この親水性高分
子薄膜に対して通気性のある基布を重ね合せて上記三者
を層状に結合させるものである。

【００２４】前記課題を解決するために請求項１１に係
る熱交換器は、請求項６又は請求項７又は請求項８又は
請求項９にかかる手段における多孔質シートを、ポリテ
トラフルオロエチレンの多孔体としたものである。

【００２５】

【作用】請求項１にかかる前記手段においては、間隔板
にも仕切板にも薄膜による気体遮蔽性があり、間隔板を
横切るように気体が透過することも、気体が仕切板を透
過することもなく、流路間での気体の混入がなくなる。
また、多孔質材に気体遮蔽性を備えた薄膜を重合させた
気体遮蔽膜は、積層状態での切断も容易であるうえ、多
孔質材自体が接着性に優れているので間隔板と仕切板と
の当たり部分を接着することにより当該部に空気漏れの
原因となる隙間ができないようにすることができる。

【００２６】請求項２にかかる前記手段においては、二
種の作動気流の間で仕切板を介して熱交換させる熱交換
器における仕切板同士の間隔を、接着することにより当
たり部分に隙間を形成することなく、気体の移行もない
状態に保持することができる。

【００２７】請求項３にかかる前記手段においては、間
隔板には薄膜による気体遮蔽性があり、間隔板を横切る
ように気体が透過することはなく、流路間での気体の混
入がなくなり、仕切板には透湿性薄膜による透湿性があ
るので仕切板を介して作動気流間での湿度交換も可能に
なる。また、仕切板も間隔板もともに多孔質材を含み、
積層状態での切断が容易であるうえ、多孔質材自体が接
着性に優れているので間隔板と仕切板との当たり部分を
接着することにより当該部に気体漏れの原因となる隙間
ができないようにすることができる。

【００２８】請求項４にかかる前記手段においては、請
求項１又は請求項３にかかる作用とともに、間隔板の気
体遮蔽性が樹脂フィルムにより保持され、構造部材とし
ての強度及び接着性が繊維性の不織布により保持される
ことになる。

【００２９】請求項５にかかる前記手段においては、請
求項１にかかる作用とともに間隔板と仕切板との双方の
気体遮蔽性が樹脂フィルムにより保持され、双方の強度
及び接着性が繊維性の不織布により保持されることにな
る。

【００３０】請求項６にかかる前記手段においては、請
求項３又は請求項４にかかる作用とともに、多孔質シー
トと非水溶性の親水性高分子薄膜の結合性が良く、気体
が水溶性ガスであっても親水性高分子薄膜を透過するこ
とがなくなるうえ、仕切板の耐水性も向上する。

【００３１】請求項７及び請求項８にかかる前記手段に
おいては、請求項３又は請求項４にかかる作用ととも
に、多孔質シートと非水溶性の親水性高分子薄膜の結合
性が良く、気体が水溶性ガスであっても親水性高分子薄
膜を透過することがなくなるうえ、仕切板の耐水性が向
上し、基布の存在により切断性も向上する。

【００３２】請求項９にかかる前記手段によれば、請求
項８の作用とともに非繊維性の多孔質シートと非水溶性
の親水性高分子薄膜と通気性のある基布との結合性が向
上する。

【００３３】請求項１０にかかる前記手段によれば、非
水溶性の親水性高分子薄膜と基布並びに多孔質シートを
短時間で、特別な接着剤を用いることなく結合させるこ
とができ、熱交換器の構成要素としての性能の良い仕切
板を効率的に製造できる。

【００３４】請求項１１にかかる前記手段によれば、請
求項６又は請求項７又は請求項８又は請求項９にかかる
作用とともに、湿度の交換効率が向上する。

【００３５】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の実施例として最も基本的な
構造の熱交換器１（顕熱交換器１ａと全熱交換器１ｂの
総称である）を示す斜視図である。即ち、この熱交換器
１は、投影平面形状が方形の仕切板２を投影平面形状が
方形で波板状に成形された間隔板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。構成部材が切断性
の良いものの場合には仕切板２と波板状に加工した間隔
板３とを貼り合わせ、単位的な構成部材を製作し、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、比較的大きな積層ブロック体を作
り、これを所定寸法に切断して多数の図１のような構造
の熱交換器１が製造される。間隔板３で隔てられた仕切
板２同士の間は二種の作動気流イ，ロが流通する流路４
となっていて、一方の作動気流イの流路４と他方の作動
流体ロの流路４とは一層おきに配列し、交差状態になっ
ている。

【００３６】また、図２は仕切板２の平面積の半分以上
に波板状に加工した間隔板３を貼り合わせ、単位的な構
成部材を製作し、この構成部材を間隔板３の方向を同じ
にして、一段おきに間隔板３が反対側に位置するように
複数層に積み重ねて構成された対向流式の熱交換器１の
斜視図である。これらのいずれも基本的な構成は同じで
あり、図２の熱交換器１でも、間隔板３で隔てられた仕
切板２同士の間は二種の作動気流イ，ロが流通する流路
４となっていて、一方の作動気流イの流路４と他方の作
動気流ロの流路４とは一層おきに配列している。

【００３７】顕熱交換器１ａにおける仕切板２は、図３
に示すように多孔質材５に気体遮蔽性を備えた薄膜６を
重合させた構成の気体遮蔽膜７で構成されている。な
お、この明細書でいう重合とは高分子生成反応ではな
く、部材の重ね合せや接合或いはラミネートといった構
造的な密着状態の積層を指すものである。気体遮蔽膜７
の多孔質材としては厚さ３０μ〜１００μのナイロン、
ポリエステル系の繊維による織布又不織布又は編み布等
が使用される。また、薄膜６としてはポリエステル系、
ポリエチレン、ポリプロピレン等の厚さ１０μ〜５０μ
のフィルム材が使用される。即ち、上記薄膜６の片面又
は両面に上記多孔質材５が接着又は熱融着により重合さ
れた気体遮蔽膜７により仕切板２が構成される。

【００３８】また間隔板３も、多孔質材５に気体遮蔽性
を備えた薄膜６を重合させた構成の気体遮蔽膜７で構成
されている。気体遮蔽膜７の多孔質材５としては厚さ３
０μ〜１００μのナイロン、ポリエステル系の繊維によ
る織布又不織布又は編み布等が使用される。また、薄膜
６としてはポリエステル系、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等の厚さ１０μ〜５０μのフィルム材が使用され
る。即ち、上記薄膜６の片面又は両面に上記多孔質材５
が接着又は熱融着により重合された気体遮蔽膜７により
間隔板３も構成される。

【００３９】上記構成の顕熱交換器１ａでは、間隔板３
にも仕切板２にも薄膜６による気体遮蔽性があり、流路
４に縦列する間隔板３を横切るように作動気流イ，ロが
透過することも、作動気流イ，ロが仕切板２を透過する
こともなく、流路４間で二種の作動気流イ，ロが混ざる
ことがない。また、多孔質材５に気体遮蔽性を備えた薄
膜６を重合させた気体遮蔽膜７は、積層状態での切断も
容易であるうえ、多孔質材５自体が接着性に優れている
ので間隔板３と仕切板２との当たり部分を接着すること
により当該部に気体漏れの原因となる隙間もできない。
従って、例えば空調換気装置に適用した場合、排気する
空気のガス汚染度がたとえ高くても、給気する新鮮な外
気はガス汚染されることなく熱交換されることになる。

【００４０】実施例２．潜熱の交換も行なう全熱交換器
１ｂも構造自体は図１，２に示したものと同じである
が、その仕切板２は、図４に示すように基本的には多孔
質材８に水蒸気を選択的に透過する透湿性薄膜９を重合
させた透湿膜１０で構成されている。透湿膜１０の多孔
質材８としてはポリエチレン、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
非繊維性の市販されている多孔質シートが使用される。
また透湿性薄膜９としては非水溶性の親水性高分子であ
る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、末端或いは側鎖
にスルホン酸基、アミノ基、カルボキシル基を含む樹脂
が使用される。即ち、上記多孔質材８の片面に上記樹脂
を薄くコーティングして非水溶性の高分子の透湿性薄膜
９を形成した透湿膜１０により仕切板２が構成される。

【００４１】全熱交換器１ｂにおける仕切板２は、この
他にも図５，６に示すように上記した基本構成のものに
通気性を備えた基布１１を重合させた透湿膜１０により
構成することもできる。基布１１としては、ナイロン、
ポリエステル等の織布あるいは不織布あるいは編み布が
用いられ、前述の多孔質材８としての多孔質シートの一
面に接着により重合させるか、透湿性薄膜９の表面に重
合させるかして、三層構造の透湿膜１０が形成される。

【００４２】多孔質材８の片面に透湿性薄膜９を形成
し、その透湿性薄膜９の表面に基布１１を重合させた透
湿膜１０による仕切板２は、図７に示すように上記多孔
質材８の片面に上記樹脂を薄くコーティングし、直ちに
その上に基布１１を重ね合せることにより製造される。
これにより多孔質材８と非水溶性の高分子の透湿性薄膜
９と基布１１の三者は、湿度の交換を阻害する要因にも
なる接着剤を用いることなく結合し、基布１１による剛
直性も備わり切断性も耐水性も熱交換の効率も良い仕切
板２が効率良く生産できることになる。

【００４３】また、全熱交換器１ｂにおける間隔板３
は、顕熱交換器１ａの間隔板３と同様に多孔質材５に気
体遮蔽性を備えた薄膜６を重合させた構成の気体遮蔽膜
７で構成されている。気体遮蔽膜７の多孔質材５として
は厚さ３０μ〜１００μのナイロン、ポリエステル系の
繊維による織布又は不織布又は編み布等が使用される。
また、薄膜６としてはポリエステル系、ポリエチレン、
ポリプロピレン等の厚さ１０μ〜５０μのフィルム材が
使用される。

【００４４】この全熱交換器１ｂでは、間隔板３には薄
膜６による気体遮蔽性があり、間隔板３を横切るように
作動気流イ，ロが透過することはないので、流路４間で
二種の作動気流イ，ロが混ざることがない。一方、仕切
板２には透湿性薄膜９による透湿性があるので仕切板２
を介して作動気流イ，ロ間での湿度の交換も可能にな
る。また、仕切板２も間隔板３もともに多孔質材８，５
を含み、積層状態での切断が容易であるうえ、多孔質材
８，５自体が接着性に優れているので間隔板３と仕切板
２との当たり部分を接着することにより当該部に気体漏
れの原因となる隙間もできない。なお、間隔板３は構造
部材としての色彩が強い部材であるが、繊維性の不織布
を用いることにより強度とともにより良い接着性が得ら
れることになる。

【００４５】透湿性薄膜９を多孔質シートの多孔質材８
にコーティングした透湿膜１０の仕切板２によるもので
は、多孔質シートと透湿性薄膜９との結合性が良いう
え、例えば空調換気装置に適用した場合、排気する空気
のガス汚染度が高く、しかもその汚染ガスが水溶性であ
っても透湿性薄膜９が非水溶性の高分子体であるので、
仕切板２を通して給気する新鮮な外気がガス汚染される
ことはなく、仕切板２の耐水性も向上する。

【００４６】基布１１を構成に含む透湿膜１０で仕切板
２が構成されたものでは、特に、基布１１の存在により
剛直性が備わるので切断性が向上し、切断により効率よ
く製造することができる。また、基布１１を非水溶性の
親水性高分子薄膜である透湿性薄膜９の表面に重合させ
た透湿膜１０によるものでは、基布１１と透湿性薄膜９
と多孔質材８とを特別な接着剤を用いることなく結合さ
せることができ、生産性の高い効率の良い熱交換器とな
る。

【００４７】実施例３．（顕熱交換器１ａ） 仕切板２及び間隔板３になる気体遮蔽膜７を、ポリエス
テルを素材とする厚さ２０μの樹脂フィルムの両面に、
ポリエステル繊維で構成された厚さ４０μの不織布を熱
融着で重合させた構成とする。この気体遮蔽膜７を波板
状に成形して間隔板３を形成した後、酢酸ビニルエマル
ジョン系の接着剤を用いて平板の仕切板２の片面に接合
して片面が段ボール状の単位部材を作り、この単位部材
を積み重ねて酢酸ビニルエマルジョン系の接着剤で接着
し、図１又は図２に示した構造の顕熱交換器１ａとした
ものである。

【００４８】実施例４．（全熱交換器１ｂ） 間隔板３になる気体遮蔽膜７を、ポリエステルを素材と
する厚さ２０μの樹脂フィルムの両面に、ポリエステル
繊維で構成された厚さ４０μの不織布を熱融着で重合さ
せた構成とする。この気体遮蔽膜７を波板状に成形して
間隔板３を形成する。また、仕切板２になる透湿膜１０
を、ポリテトラフルオロエチレンを素材とする厚さ１０
０μの多孔質シート（平均孔径１μｍ、透気度５秒）の
片面にオキシロエチレン基を３０％含むポリウレタン系
樹脂をコーティングした構成とする。上記間隔板３を酢
酸ビニルエマルジョン系の接着剤を用いて平板の仕切板
２の片面に接合して片面が段ボール状の単位部材を作
り、この単位部材を積み重ねて酢酸ビニルエマルジョン
系の接着剤で接着し、実施例３と同様に図１又は図２に
示した構造の全熱交換器１ｂとしたものである。

【００４９】実施例５．（全熱交換器１ｂ） 間隔板３になる気体遮蔽膜７を、ポリエステルを素材と
する厚さ２０μの樹脂フィルムの両面に、ポリエステル
繊維で構成された厚さ４０μの不織布を熱融着で重合さ
せた構成とする。この気体遮蔽膜７を波板状に成形して
間隔板３を形成する。また、仕切板２になる透湿膜１０
を、ポリテトラフルオロエチレンを素材とする厚さ２５
μの多孔質シート（平均孔径０．５μｍ、透気度３秒）
の片面にオキシロエチレン基を３０％含むポリウレタン
系樹脂をコーティングして、さらにその他面にポリエス
テル繊維で構成された厚さ５０μｍの不織布（基布１
１）を点接着により重合させた構成とする。上記間隔板
３を酢酸ビニルエマルジョン系の接着剤を用いて平板の
仕切板２の片面に接合して片面が段ボール状の単位部材
を作り、この単位部材を積み重ねて酢酸ビニルエマルジ
ョン系の接着剤で接着し、実施例３，４と同様に図１又
は図２に示した構造の全熱交換器１ｂとしたものであ
る。

【００５０】実施例６．（全熱交換器１ｂ） 間隔板３になる気体遮蔽膜７を、ポリエステルを素材と
する厚さ２０μの樹脂フィルムの両面に、ポリエステル
繊維で構成された厚さ４０μの不織布を熱融着で重合さ
せた構成とする。この気体遮蔽膜７を波板状に成形して
間隔板３を形成する。また、仕切板２になる透湿膜１０
を、ポリテトラフルオロエチレンを素材とする厚さ２５
μの多孔質シート（平均孔径０．５μｍ、透気度３秒）
の片面にオキシロエチレン基を３０％含むポリウレタン
系樹脂をコーティングすると同時に、その表面にポリエ
ステル繊維で構成された厚さ５０μｍの不織布（基布１
１）を重ね合せて重合させた構成とする。上記間隔板３
を酢酸ビニルエマルジョン系の接着剤を用いて平板の仕
切板２の片面に接合して片面が段ボール状の単位部材を
作り、この単位部材を積み重ねて酢酸ビニルエマルジョ
ン系の接着剤で接着し、実施例３，４と同様に図１又は
図２に示した構造の全熱交換器１ｂとしたものである。
なお、上記実施例での仕切板２と間隔板３の接合は接着
剤によらず熱融着でもよいものである。

【００５１】上記実施例３〜６の熱交換器１ａ，１ｂに
対して次のような比較例としての熱交換器を製作した。

【００５２】（比較例１）仕切板２に厚さ１００μのポ
リプロピレンフィルムを使用し、間隔板３として厚さ２
００μのポリプロピレンフィルムを使用する。間隔板３
を波板状に加工しながら熱融着で平板の仕切板２の片面
に接合して片面が段ボール状の単位部材を作り、この単
位部材を積み重ねて、各実施例と同様に図１又は図２に
示した構造の顕熱交換器としたものである。

【００５３】（比較例２）仕切板２に厚さ１００μの多
孔質ポリプロピレンフィルムを使用し、間隔板３として
厚さ２００μのポリプロピレンフィルムを使用する。間
隔板３を波板状に加工しながら熱融着で平板の仕切板２
の片面に接合して片面が段ボール状の単位部材を作り、
この単位部材を積み重ねて、各実施例と同様に図１又は
図２に示した構造の全熱交換器としたものである。

【００５４】（比較例３）吸湿剤として塩化リチュウム
を使い、親水性高分子として平均重合度２０００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、坪量が８０ｇ／ｍ^２、厚さ１２０
μｍ、透気度１０秒の原紙にワイヤーバーを使って１０
ｇ／ｍ^２程の量を塗布したものを仕切板２とする。間隔
板３は坪量１００／ｍ^２、厚さ１５０μｍ、透気度８秒
のクラフト紙を使用する。間隔板３を波板状に加工した
のち、酢酸ビニルエマルジョン系の接着剤を用いて平板
の仕切板２の片面に接合して片面が段ボール状の単位部
材を作り、この単位部材を積み重ねて酢酸ビニルエマル
ジョン系の接着剤で接着し、各実施例と同様に図１又は
図２に示した構造の全熱交換器としたものである。

【００５５】前記の実施例３と比較例１の顕熱交換器の
温度交換効率と二酸化炭素の移行率を測定した結果、温
度交換効率は両者とも７５％と殆ど変らないが、移行率
については実施例１のものが０．５％で、比較例１のも
のの５％より大幅に低い値であり、実施例１のものの気
体の遮蔽性は極めて高いことが明らかになった。

【００５６】また、実施例４〜６と比較例２及び３の各
全熱交換器の温度交換効率、湿度交換効率、二酸化炭素
と水溶性ガスのアンモニアガスでの各移行率を測定した
結果を図８に示す。即ち、その結果は温度交換効率につ
いてはいずれも変らない数値であった。湿度交換効率に
ついて最も高い数値を示したのは実施例６のもので、次
に実施例５のもの、その次に実施例４及び比較例３のも
ので、比較例２のものはかなり低い数値であった。二酸
化炭素での移行率では、各実施例とも０．５％と低い数
値であったが比較例２のものでは１０％、比較例３のも
のでは３％とそれぞれ比較的高い数値であった。アンモ
ニアガスでの移行率では、各実施例ともやはり０．５％
と低い数値であったが比較例２のものでは２０％、比較
例３のものでは３０％とそれぞれかなり高い数値であっ
た。このことから、各実施例のものは水溶性ガスも含め
た気体の遮蔽性が極めて高いことが明らかになった。

【００５７】なお、結露状態の繰り返し試験では比較例
３のものは吸湿剤を含む親水性高分子が徐々に流動して
湿度交換効率が次第に低下したが、各実施例のものでは
親水性高分子の透湿性薄膜９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。

【００５８】

【発明の効果】以上実施例による説明からも明らかなよ
うに請求項１の発明によれば、流路間での気体の混入が
なく、部材相互の接着性も良く、積層状態での切断も容
易な気体漏れの極めて少ない、製造し易く生産性の高い
熱交換器が得られる。

【００５９】請求項２の発明によれば、接着性が良く、
気体の移行も極く少ない熱交換器の間隔板が得られる。

【００６０】請求項３の発明によれば、流路間での気体
の混入がなく、部材相互の接着性も良く、積層状態での
切断も容易な気体漏れの極めて少ない、製造し易く生産
性の高い湿度交換も可能な熱交換器が得られる。

【００６１】請求項４の発明によれば、請求項１又は請
求項３の発明の効果とともに、より間隔板の強度及び接
着性が良くなる。

【００６２】請求項５の発明によれば請求項１の発明の
効果とともに、より間隔板と仕切板の双方の強度及び接
着性が良くなる。

【００６３】請求項６の発明によれば請求項３又は請求
項４の発明の効果とともに、仕切板の構造的安定性と耐
水性が向上し、水溶性ガスであっても殆ど透過しない熱
交換器が得られる。

【００６４】請求項７及び請求項８の発明によれば請求
項３又は請求項４の発明の効果とともに、仕切板の構造
的安定性と耐水性及び切断性が向上し、水溶性ガスであ
っても殆ど透過しない熱交換器が得られる。

【００６５】請求項９の発明によれば請求項８の発明の
効果とともに、仕切板の構造的安定性が一層向上する。

【００６６】請求項１０の発明によれば、耐水性があり
湿度交換も可能な水溶性ガスを殆ど透過しない切断性の
良い仕切板が効率よく生産できる。

【００６７】請求項１１の発明によれば、請求項６又は
請求項７又は請求項８又は請求項９の発明の効果ととも
に、湿度の交換効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す基本的な熱交換器の
斜視図である。

【図２】この発明の一実施例を示す別タイプの熱交換器
の斜視図である。

【図３】この発明の実施例の間隔板及び仕切板の断面構
造を示す説明図である。

【図４】この発明の実施例の仕切板の断面構造を示す説
明図である。

【図５】この発明の実施例の仕切板の断面構造を示す説
明図である。

【図６】この発明の実施例の仕切板の断面構造を示す説
明図である。

【図７】この発明の実施例の仕切板の製造過程を示す説
明図である。

【図８】実施例と比較例との性能の比較を表に示した説
明図である。

【図９】従来の熱交換器を示す斜視図である。

【図１０】従来の熱交換器の空気漏れの様子を示す部分
断面図である。

【図１１】従来の熱交換器の空気漏れの様子を示す部分
断面図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 １ａ 顕熱交換器 １ｂ 全熱交換器 ２ 仕切板 ３ 間隔板 ４ 流路 ５ 多孔質材 ６ 薄膜 ７ 気体遮蔽膜 ８ 多孔質材 ９ 透湿性薄膜 １０ 透湿膜 １１ 基布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−288492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−26498（ＪＰ，Ａ) 特許2639303（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔板で間隔を保持された仕切板を隔て
   て二種の作動気流を流通させ、この二種の作動気流の間
   で上記仕切板を介して熱交換させるものにおいて、上記
   仕切板と上記間隔板とを、多孔質材に気体遮蔽性を備え
   た薄膜を重合させた構成の気体遮蔽膜で構成したことを
   特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 仕切板を隔てて二種の作動気流を流通さ
   せ、この二種の作動気流の間で上記仕切板を介して熱交
   換させる熱交換器における上記仕切板同士の間隔を保持
   するとともに、多孔質材に気体遮蔽性を備えた薄膜を重
   合した構成を備えていることを特徴とする熱交換器の間
   隔板。
3. 【請求項３】 間隔板で間隔を保持された仕切板を隔て
   て二種の作動気流を流通させ、この二種の作動気流の間
   で上記仕切板を介して熱交換させるものにおいて、上記
   仕切板を多孔質材に水蒸気を選択的に透過する透湿性薄
   膜を重合させた透湿膜で構成し、上記間隔板を多孔質材
   に気体遮蔽性を備えた薄膜を重合させた気体遮蔽膜で構
   成したことを特徴とする熱交換器。
4. 【請求項４】 間隔板を構成している気体遮蔽膜が、樹
   脂フィルムに繊維性の不織布を重合した構成であること
   を特徴とする請求項１又は請求項３に記載の熱交換器。
5. 【請求項５】 仕切板と間隔板の双方を構成している気
   体遮蔽膜が、樹脂フィルムに繊維性の不織布を重合した
   構成であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換
   器。
6. 【請求項６】 仕切板を構成している透湿膜が、非繊維
   性の多孔質シートの片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を形成した構成である請求項３又
   は請求項４に記載の熱交換器。
7. 【請求項７】 仕切板を構成している透湿膜が、非繊維
   性の多孔質シートの一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、さらにこの多孔質シー
   トの他面に通気性のある基布を重ね合せた構成である請
   求項３又は請求項４に記載の熱交換器。
8. 【請求項８】 仕切板を構成している透湿膜が、非繊維
   性の多孔質シートと、これに重合させた水蒸気を透過さ
   せ得る非水溶性の親水性高分子薄膜と、この上にさらに
   重合させた通気性のある基布との三層構造である請求項
   ３又は請求項４に記載の熱交換器。
9. 【請求項９】 仕切板を構成している透湿膜が、非繊維
   性の多孔質シートの一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
   子薄膜に通気性のある基布を重ね合せた構成である請求
   項３又は請求項４に記載の熱交換器。
10. 【請求項１０】 非繊維性の多孔質シートの一面に水蒸
    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
    ながら又は形成直後に、この親水性高分子薄膜に対して
    通気性のある基布を重ね合せてそのまま上記三者を層状
    に結合させることを特徴とする熱交換器における仕切板
    の製造方法。
11. 【請求項１１】 多孔質シートが、ポリテトラフルオロ
    エチレンの多孔体であることを特徴とする請求項６又は
    請求項７又は請求項８又は請求項９に記載の熱交換器。