JP3833220B2 - 直交流型の全熱交換器用素子 - Google Patents
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Description
本発明は、ガス浄化機能を有する直交流型の全熱交換器用素子に関する。
室内の空気質を制御する際、その対象とするガスについて外気の濃度が室内で要求される濃度より高いとき、フィルタによる浄化を行う（外気処理）必要がある。
この要求に対応した従来技術として、ケミカルフィルタによる浄化（外気処理）は、クリーンルームの外気処理空調機などに広く用いられている。
室内空気と外気との空気の交換（換気）を行うことは、室内の温度調節のため空調しているときにはその熱損失となり、余分に空調のエネルギーを消費する。
この要求に対応した従来技術として、ケミカルフィルタによる浄化（外気処理）は、クリーンルームの外気処理空調機などに広く用いられている。
室内空気と外気との空気の交換（換気）を行うことは、室内の温度調節のため空調しているときにはその熱損失となり、余分に空調のエネルギーを消費する。
これに対する省エネルギーのための従来技術として、室内から屋外へ排出する空気から顕熱（温度）と潜熱（水分）を回収する、直交流型の全熱交換器があり、一般建物の空調換気設備に広く用いられている。
直交流型の全熱交換器の熱交換素子は、一般には設置後、交換は行わず長期間用いられる。
次に、ケミカルフィルタと直交流型の全熱交換素子とを一体化することについて述べる。これらの一体化により、建物の新築時には省スペースとなり、改修時においては直交流型の全熱交換器が既に在り外気処理の機能を後から追加したい場合に、直交流型の全熱交換器の素子部分のみの交換で済めば容易となる利点がある。
直交流型の全熱交換器の熱交換素子は、一般には設置後、交換は行わず長期間用いられる。
次に、ケミカルフィルタと直交流型の全熱交換素子とを一体化することについて述べる。これらの一体化により、建物の新築時には省スペースとなり、改修時においては直交流型の全熱交換器が既に在り外気処理の機能を後から追加したい場合に、直交流型の全熱交換器の素子部分のみの交換で済めば容易となる利点がある。
これは、直交流型の全熱交換素子において外気から室内への空気の供給経路に接触するよう、ケミカルフィルタの素材を用いた形態とすることにより実現することが考えられる。
特開平１１−１８９９９９号公報
ところが、実際には、上記のようなケミカルフィルタと直交流型の全熱交換器の機能とを一体化した、「ガス浄化機能を有する直交流型の全熱交換器用素子」は、製品化されていない。
その理由は、ケミカルフィルタの寿命の問題、すなわちケミカルフィルタは使用していくと、その浄化性能が徐々に低下していくため、所要の浄化性能が保持できなくなった時点で交換する必要があることに関係があると考えられる。
その理由は、ケミカルフィルタの寿命の問題、すなわちケミカルフィルタは使用していくと、その浄化性能が徐々に低下していくため、所要の浄化性能が保持できなくなった時点で交換する必要があることに関係があると考えられる。
ケミカルフィルタを直交流型の全熱交換器と一体化していると、フィルタとしての性能が低下した時点で、浄化機能を有する直交流型の全熱交換器用素子を交換することになる。すなわち、フィルタとしての寿命が課題となって実現されていないと考えられる。
なお、特許文献１には、製紙用繊維、ミクロフィブリル化セルロース、吸放湿性粉体で構成した直交流型の全熱交換器用紙において、直交流型の全熱交換器用素子の仕切板に要求される性能を備えた用紙が開示されている。
なお、特許文献１には、製紙用繊維、ミクロフィブリル化セルロース、吸放湿性粉体で構成した直交流型の全熱交換器用紙において、直交流型の全熱交換器用素子の仕切板に要求される性能を備えた用紙が開示されている。
しかし、特許文献１は、前述の直交流型の全熱交換器用素子を構成する給気側の間隔板、排気側の間隔板および仕切板の要素における対象ガスの移相を利用した、長寿命化に関するものではない。
本発明は、ケミカルフィルタとしての性能を長期間保持させるすなわち長寿命化させることを可能としたガス浄化機能を有する直交流型の全熱交換器用素子を提供することにある。
本発明は、ケミカルフィルタとしての性能を長期間保持させるすなわち長寿命化させることを可能としたガス浄化機能を有する直交流型の全熱交換器用素子を提供することにある。
請求項１に係る発明は、活性炭４０〜７０％と製紙用繊維６０〜３０％とを抄紙成型し、かつ透気度が１００秒以上である用紙で構成され、給気と排気とを隔てる仕切板と、活性炭と製紙用繊維を主成分とする用紙で構成される、酸性ガス吸着部材、アルカリガス吸着部材または有機ガス吸着部材の何れかのガス吸着部材で構成され、前記仕切板同士の間隔を保つために波形状を為す給気側の間隔板と、活性炭と製紙用繊維を主成分とする用紙で構成される、酸性ガス吸着部材、アルカリガス吸着部材または有機ガス吸着部材の何れかのガス吸着部材で構成され、前記仕切板同士の間隔を保つために波形状を為す排気側の間隔板とを備え、前記給気側の間隔板は、前記給気に含まれる酸性ガス、アルカリガスまたは有機ガスの何れかのガス（以下、目的ガスと称する）を吸着し、吸着が進むにつれて、前記目的ガスの濃度勾配により、吸着した該目的ガスを前記仕切板に移相し、前記仕切板は、さらなる前記目的ガスの濃度勾配により、前記排気側の間隔板に前記目的ガスが移相し、前記排気側の間隔板は、移相され保持された前記目的ガスを前記排気中に脱離・放出し、前記給気側の間隔板の吸着力を回復することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板の吸着容量が前記排気側の間隔板の吸着容量と同等または多いことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記排気側の間隔板と前記給気側の間隔板とが異種の前記ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板が前記酸性ガス吸着部材もしくは前記アルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記排気側の間隔板と前記給気側の間隔板とが異種の前記ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板が前記酸性ガス吸着部材もしくは前記アルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記排気側の間隔板と前記給気側の間隔板とが同種の前記ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１、請求項２または請求項４記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維２５〜５０％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙からなる有機ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
請求項７に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙からなる有機ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
請求項８に係る発明は、請求項１、請求項２または請求項４記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙からなる有機ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙からなる有機ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする。
本発明においては、直交流型の全熱交換器用素子を構成する３つの要素である給気側の間隔板、排気側の間隔板および仕切板の組み合わせにより、３つの要素での対象ガスの移相現象を利用して、ケミカルフィルタとしての性能を長期間保持させ、もって直交流型の全熱交換器用素子の長寿命化を図ることができる。
加えて、直交流型の全熱交換器用素子として要求される所要の性能、特に、水分を透過し、空気を遮蔽する性能を仕切板に求めることができる。
これに対し、本発明においては、仕切板を製紙用繊維と活性炭とを抄紙した用紙で構成することによって、水分を透過し、空気を遮蔽する性能を満足させている。
これに対し、本発明においては、仕切板を製紙用繊維と活性炭とを抄紙した用紙で構成することによって、水分を透過し、空気を遮蔽する性能を満足させている。
本発明によれば、直交流型の全熱交換器用素子を構成する給気側の間隔板、仕切板および排気側の間隔板を、それぞれの部位で対象ガスの移相現象を利用できる構成としたので、ケミカルフィルタとしての性能を長期間保持させることが可能となり、直交流型の全熱交換器用素子の長寿命化を図ることができる。
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る直交流型の全熱交換器用素子１を示す図である。
本実施形態に係る直交流型の全熱交換器用素子１は、全熱交換能力と目的ガス（酸性ガス、アルカリガス、有機ガス）を移相させる能力とを有し、給気と排気とを隔てる仕切板２と、目的ガスに対する吸着能力を有し、仕切板２同士の間隔を保つ波形状を為す給気側の間隔板３と、目的ガスに対する脱離能力を有し、仕切板２同士の間隔を保つ波形状を為す排気側の間隔板４とを備え、給気側の間隔板３と排気側の間隔板４とを、直交して仕切板２を介して交互に積層して形成されている。
図１は、本発明の一実施形態に係る直交流型の全熱交換器用素子１を示す図である。
本実施形態に係る直交流型の全熱交換器用素子１は、全熱交換能力と目的ガス（酸性ガス、アルカリガス、有機ガス）を移相させる能力とを有し、給気と排気とを隔てる仕切板２と、目的ガスに対する吸着能力を有し、仕切板２同士の間隔を保つ波形状を為す給気側の間隔板３と、目的ガスに対する脱離能力を有し、仕切板２同士の間隔を保つ波形状を為す排気側の間隔板４とを備え、給気側の間隔板３と排気側の間隔板４とを、直交して仕切板２を介して交互に積層して形成されている。
ここで、仕切板２に要求される性能について説明する。仕切板２では、移相作用とともに空気遮蔽性が主要な機能として要求される。移相作用の点からは活性炭の量が多いほど望ましい。しかし、活性炭の量をあまり大きくすると空気遮蔽性が満足できず、換気装置としての直交流型の熱交換素子として成立しなくなる。空気遮蔽性を満足する上で、活性炭の配合が少ない方が有利であるが、活性炭が少ないと移相作用は弱くなる。
以上を考慮し、仕切板２における活性炭の配合比を定めた。すなわち、仕切板２は、活性炭４０〜７０％と製紙用繊維３０〜６０％とを抄紙成型した用紙で構成されている。仕切板２の配合割合は、用紙として成型できる範囲を併せて考慮した。
先ず、活性炭の上限値について説明する。透気度１００秒を満足することができる値とし、活性炭６５％であっても透気度１００秒には余裕があることが下記表１に示す実験データから確認できた。その余裕分を考慮して活性炭の上限値を７０％とした。
先ず、活性炭の上限値について説明する。透気度１００秒を満足することができる値とし、活性炭６５％であっても透気度１００秒には余裕があることが下記表１に示す実験データから確認できた。その余裕分を考慮して活性炭の上限値を７０％とした。
次に、活性炭の下限値について説明する。下記表１に示す実験データにおいて、活性炭配合比５０％で移相作用を示す例を挙げている。空気遮蔽性を満足する上で、活性炭の配合が少ない方が有利であるが、活性炭が少ないと移相作用は弱くなる。むやみに活性炭の配合比を小さくすると移相作用に支障が生じることが考えられる。そこで、活性炭の下限値を、移相作用が有効に働くように４０％とした。
ここで、透気度とは、ＪＩＳ Ｐ８１１７に示すガーレー透気度をいい、気体遮蔽性の指標で大きいほど性能が高い（気体を通しにくい）。一般に、全熱交換器の仕切板には、排気側から給気側へのクロス汚染を避け、換気装置としての性能を確保するため気体遮蔽性１００秒以上が必要とされる。
そこで、透気度１００秒を確保するために、製紙用繊維に対する活性炭の配合を５０％および６５％として仕切板を試作した。その結果を表１に示す。ここでは、実験No.１は製紙用繊維５０％と活性炭５０％とを抄紙成型した用紙、実験No.２〜実験No.６は製紙用繊維３５％と活性炭６５％とを抄紙成型した用紙である。実験No.２〜実験No.６の用紙は、仕切板用紙製造の際に用紙にかかるローラの圧力を実験No.１の用紙よりも高くすることにより作製した。実験No.２〜実験No.６から明らかなように、活性炭の配合を６５％としても、透気度１００秒を確保することが確認された。これにより、目的ガスの吸着、移相性能を高めることが可能となった。
そこで、透気度１００秒を確保するために、製紙用繊維に対する活性炭の配合を５０％および６５％として仕切板を試作した。その結果を表１に示す。ここでは、実験No.１は製紙用繊維５０％と活性炭５０％とを抄紙成型した用紙、実験No.２〜実験No.６は製紙用繊維３５％と活性炭６５％とを抄紙成型した用紙である。実験No.２〜実験No.６の用紙は、仕切板用紙製造の際に用紙にかかるローラの圧力を実験No.１の用紙よりも高くすることにより作製した。実験No.２〜実験No.６から明らかなように、活性炭の配合を６５％としても、透気度１００秒を確保することが確認された。これにより、目的ガスの吸着、移相性能を高めることが可能となった。
また、給気側の間隔板３および排気側の間隔板４は、酸性ガス吸着部材、アルカリガス吸着部材、有機ガス吸着部材の何れかで構成されている。
先ず、酸性ガス吸着部材は、アルカリ化合物（例えば、炭酸カリウム、炭酸ソーダ、苛性ソーダ、苛性カリウム）を坦持した活性炭と製紙用繊維を主成分とする用紙で構成されており、アルカリ化合物により酸性ガスを吸着する機能を持たせている。
先ず、酸性ガス吸着部材は、アルカリ化合物（例えば、炭酸カリウム、炭酸ソーダ、苛性ソーダ、苛性カリウム）を坦持した活性炭と製紙用繊維を主成分とする用紙で構成されており、アルカリ化合物により酸性ガスを吸着する機能を持たせている。
酸性ガス吸着部材の用紙における配合比は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維２５〜５０％（両者の合計１００％）を主成分とする用紙に対し、アルカリ化合物を添着し、活性炭に坦持させたものである。アルカリ化合物の配合は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維２５〜５０％（両者の合計１００％）に対し、代表的には、８〜１２％のアルカリ化合物（例えば炭酸カリウム）を添着する。
アルカリ化合物の配合の上限については、アルカリ化合物が添着しうる量であり、かつ用紙を波形に成型して支障のない範囲であり、アルカリ化合物の配合が多いほど酸性ガスの吸着性能が高くなる。
アルカリ化合物を少なくすることの利点は、主に製造コストであるが、酸性ガスの吸着性能を有効に発揮させる意味で下限を定めた。
アルカリ化合物を少なくすることの利点は、主に製造コストであるが、酸性ガスの吸着性能を有効に発揮させる意味で下限を定めた。
次に、アルカリガス吸着部材は、酸性化合物（例えば、リン酸化合物、硫酸化合物）を坦持した活性炭と製紙用繊維を主成分とする用紙で構成されており、酸性化合物によりアルカリガスを吸着する機能を持たせている。
アルカリガス吸着部材の用紙における配合比は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維２５〜５０％（両者の合計１００％）を主成分とする用紙に対し、酸性化合物を添着し、活性炭に坦持させたものである。酸性化合物の配合は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維２５〜５０％（両者の合計１００％）に対し、代表的には、２０〜２４％の酸性化合物（例えば、リン酸）を添着する。
アルカリガス吸着部材の用紙における配合比は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維２５〜５０％（両者の合計１００％）を主成分とする用紙に対し、酸性化合物を添着し、活性炭に坦持させたものである。酸性化合物の配合は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維２５〜５０％（両者の合計１００％）に対し、代表的には、２０〜２４％の酸性化合物（例えば、リン酸）を添着する。
酸性化合物の配合の上限については、酸性化合物が添着しうる量であり、かつ用紙を波形に成型して支障のない範囲であり、酸性化合物の配合が多いほどアルカリガスの吸着性能が高くなる。
酸性化合物を少なくすることの利点は、主に製造コストであるが、アルカリガスの吸着性能を有効に発揮させる意味で下限を定めた。
酸性化合物を少なくすることの利点は、主に製造コストであるが、アルカリガスの吸着性能を有効に発揮させる意味で下限を定めた。
次に、有機ガス吸着部材は、活性炭５０〜７５％と製紙用繊維２５〜５０％とを主成分とする用紙で構成されている。有機ガス吸着部材の配合割合は、用紙として作製できる範囲とし、活性炭の上限値および下限値は、有機ガス吸着機能を発揮し得る範囲とした。
なお、給気側の間隔板３および排気側の間隔板４は、気体遮蔽性の制限が無く、吸着性能に重きを置くため、仕切板とは、配合比を変えている。
なお、給気側の間隔板３および排気側の間隔板４は、気体遮蔽性の制限が無く、吸着性能に重きを置くため、仕切板とは、配合比を変えている。
次に、本発明の特徴である、移相作用と長寿命化への寄与について説明する。排気側の間隔板において、下記の２つの作用類型がある（下記に示す１）から３）は、いずれも共通）。
（１）排気側の間隔板から目的ガスが脱離、放出
（２）排気側の間隔板でも目的ガスが保持され、素子全体の吸着容量が大きくなる
先ず、（１）排気側の間隔板から目的ガスが脱離、放出について説明する。
（１）排気側の間隔板から目的ガスが脱離、放出
（２）排気側の間隔板でも目的ガスが保持され、素子全体の吸着容量が大きくなる
先ず、（１）排気側の間隔板から目的ガスが脱離、放出について説明する。
１）給気側の間隔板に配合されている活性炭により、室内へ供給する空気（給気）から 目的ガスを吸着する（活性炭の微細な空隙における物理吸着。薬剤を添着した活性 炭では酸−アルカリ作用による化学吸着と物理吸着の両方を含む）。
２）給気側の間隔板および仕切板にそれぞれ配合されている活性炭を媒体として、目的 ガスの濃度勾配により、給気側の間隔板から仕切板に目的ガスが移相する。
２）給気側の間隔板および仕切板にそれぞれ配合されている活性炭を媒体として、目的 ガスの濃度勾配により、給気側の間隔板から仕切板に目的ガスが移相する。
３）仕切板および排気側の間隔板にそれぞれ配合されている活性炭を媒体として、目的 ガスの濃度勾配により、仕切板から排気側の間隔板に目的ガスが移相する。
４）排気側の間隔板に移相した目的ガスは、濃度勾配により目的ガスの濃度の低い、屋 外へ排気する空気中に脱離し放出される。
１）〜４）から、給気側の間隔板で吸着した目的ガスが移相し、排気側の間隔板で排気する空気中に脱離、放出されることにより給気側の間隔板は吸着能力を回復し、長寿命化に寄与する。
４）排気側の間隔板に移相した目的ガスは、濃度勾配により目的ガスの濃度の低い、屋 外へ排気する空気中に脱離し放出される。
１）〜４）から、給気側の間隔板で吸着した目的ガスが移相し、排気側の間隔板で排気する空気中に脱離、放出されることにより給気側の間隔板は吸着能力を回復し、長寿命化に寄与する。
次に、（２）排気側の間隔板で目的ガスを保持について説明する。
１）給気側の間隔板に配合されている活性炭により、室内へ供給する空気（給気）から 目的ガスを吸着する（活性炭の微細な空隙における物理吸着。薬剤を添着した活性 炭では酸−アルカリ作用による化学吸着と物理吸着の両方を含む）。
２）給気側の間隔板および仕切板にそれぞれ配合されている活性炭を媒体として、目的 ガスの濃度勾配により、給気側の間隔板から仕切板に目的ガスが移相する。
１）給気側の間隔板に配合されている活性炭により、室内へ供給する空気（給気）から 目的ガスを吸着する（活性炭の微細な空隙における物理吸着。薬剤を添着した活性 炭では酸−アルカリ作用による化学吸着と物理吸着の両方を含む）。
２）給気側の間隔板および仕切板にそれぞれ配合されている活性炭を媒体として、目的 ガスの濃度勾配により、給気側の間隔板から仕切板に目的ガスが移相する。
３）仕切板および排気側の間隔板にそれぞれ配合されている活性炭を媒体として、目的 ガスの濃度勾配により、仕切板から排気側の間隔板に目的ガスが移相する。
４）排気側の間隔板に移相した目的ガスが排気する空気中に脱離されずとも、給気側の 間隔板および仕切板および排気側の間隔板からなる素子全体の吸着容量は給気側の 間隔板単独より大きい。従って、給気側の間隔板から仕切板への目的ガスの移相が 進む範囲内で、給気側の間隔板は吸着能力を回復することから、給気側の間隔板の みが目的ガスを吸着する場合に比べ、長寿命化に寄与する。
４）排気側の間隔板に移相した目的ガスが排気する空気中に脱離されずとも、給気側の 間隔板および仕切板および排気側の間隔板からなる素子全体の吸着容量は給気側の 間隔板単独より大きい。従って、給気側の間隔板から仕切板への目的ガスの移相が 進む範囲内で、給気側の間隔板は吸着能力を回復することから、給気側の間隔板の みが目的ガスを吸着する場合に比べ、長寿命化に寄与する。
本発明において、目的ガスを吸着する能力を表す上で、次に示す「吸着容量」を考える。
有機ガス吸着部材では、目的ガスである有機ガスを吸着する能力は、有機ガス吸着部材が目的ガスを吸着しうる容量に支配される。吸着容量は、主に活性炭量（活性炭量＝秤量×活性炭の配合比）に支配される。
有機ガス吸着部材では、目的ガスである有機ガスを吸着する能力は、有機ガス吸着部材が目的ガスを吸着しうる容量に支配される。吸着容量は、主に活性炭量（活性炭量＝秤量×活性炭の配合比）に支配される。
アルカリガス吸着部材では、酸を活性炭に添着しているため、目的ガスであるアルカリガスの吸着に寄与する活性炭の有効な表面積が減り、活性炭の微細な空隙での物理吸着が低減される。
同様に、酸性ガス吸着部材においては、アルカリを活性炭に添着しているため、目的ガスである酸性ガスの吸着に寄与する活性炭の有効な表面積が減り、活性炭の微細な空隙での物理吸着が低減される。
同様に、酸性ガス吸着部材においては、アルカリを活性炭に添着しているため、目的ガスである酸性ガスの吸着に寄与する活性炭の有効な表面積が減り、活性炭の微細な空隙での物理吸着が低減される。
すなわち、目的ガスを吸着する能力に関連して、次式で表される。
吸着容量＝（活性炭による吸着容量）−（酸（またはアルカリ）の添着による低減分）
例えば、活性炭量が同一であるとき、酸性ガス吸着部材およびアルカリガス吸着部材は、有機ガス吸着部材より吸着容量が小さい。
次に、給気側の間隔板、仕切板および排気側の間隔板の活性炭の配合についての要件の補足説明を行う。
吸着容量＝（活性炭による吸着容量）−（酸（またはアルカリ）の添着による低減分）
例えば、活性炭量が同一であるとき、酸性ガス吸着部材およびアルカリガス吸着部材は、有機ガス吸着部材より吸着容量が小さい。
次に、給気側の間隔板、仕切板および排気側の間隔板の活性炭の配合についての要件の補足説明を行う。
３つの部材の配合比は、各々の部材に要求される性能と部材間の相対的な吸着容量の大小から、適切な配合比とする必要がある。
（仕切板）
制約の大きい仕切板については、仕切板２についての記述の通りである。
直交流型の熱交換素子の移相作用において、仕切板の移相作用の特性が最も支配的な要因であり、仕切板と間隔板との相対的な配合比が及ぼす影響は限定的に考えられる。
（仕切板）
制約の大きい仕切板については、仕切板２についての記述の通りである。
直交流型の熱交換素子の移相作用において、仕切板の移相作用の特性が最も支配的な要因であり、仕切板と間隔板との相対的な配合比が及ぼす影響は限定的に考えられる。
（間隔板）
（給気側の間隔板、排気側の間隔板に共通して要求される性能）
活性炭の配合が多くなると、仕切板用紙は柔らかくなる。直交流型の熱交換器においては直交流型の熱交換素子と熱交換素子を収める筐体とで気密性を保つために、直交流型の熱交換素子は型くずれしにくいようにする必要がある。そのためには、間隔板用紙にある程度の固さが求められ、活性炭をむやみに多くすると支障が生じる。このことから活性炭の配合比の上限を定め、活性炭の配合の上限を７５％とした。
（給気側の間隔板、排気側の間隔板に共通して要求される性能）
活性炭の配合が多くなると、仕切板用紙は柔らかくなる。直交流型の熱交換器においては直交流型の熱交換素子と熱交換素子を収める筐体とで気密性を保つために、直交流型の熱交換素子は型くずれしにくいようにする必要がある。そのためには、間隔板用紙にある程度の固さが求められ、活性炭をむやみに多くすると支障が生じる。このことから活性炭の配合比の上限を定め、活性炭の配合の上限を７５％とした。
（給気側の間隔板）
給気側の間隔板では、目的ガスの吸着と仕切板への移相作用が要求される。仕切板への移相作用に対しては、給気側の間隔板において活性炭による吸着容量を増やしていくと、やがて仕切板の仕様に制約され、目的ガスの移相作用は頭打ちとなることが考えられる。しかし、給気側の間隔板は、含有する活性炭により室内へ供給する空気（給気）中から目的ガスを吸着させ、浄化する機能の点から、その機能が長持ちするために、活性炭の配合比が大きく、吸着容量が大きいほど望ましい。
給気側の間隔板では、目的ガスの吸着と仕切板への移相作用が要求される。仕切板への移相作用に対しては、給気側の間隔板において活性炭による吸着容量を増やしていくと、やがて仕切板の仕様に制約され、目的ガスの移相作用は頭打ちとなることが考えられる。しかし、給気側の間隔板は、含有する活性炭により室内へ供給する空気（給気）中から目的ガスを吸着させ、浄化する機能の点から、その機能が長持ちするために、活性炭の配合比が大きく、吸着容量が大きいほど望ましい。
（排気側の間隔板）
前述したように、排気側の間隔板は仕切板から移相された目的ガスに対し、（脱離・放出）と（吸着・保持）との２類型がある。
先ず、（吸着・保持）について説明する。
排気側の間隔板では、仕切板からの移相作用と目的ガスの吸着保持とが要求され、何れかの作用に対しても活性炭による吸着容量が大きいほど望ましい。
前述したように、排気側の間隔板は仕切板から移相された目的ガスに対し、（脱離・放出）と（吸着・保持）との２類型がある。
先ず、（吸着・保持）について説明する。
排気側の間隔板では、仕切板からの移相作用と目的ガスの吸着保持とが要求され、何れかの作用に対しても活性炭による吸着容量が大きいほど望ましい。
（給気側の間隔板と排気側の間隔板の相互関係について）
給気側の間隔板および排気側の間隔板における活性炭量に関して、仕切板に保持された目的ガスが排気側の間隔板に速やかに移相するためには、
（給気側の間隔板の吸着容量）≦（排気側の間隔板の吸着容量）であることが望ましい。
上述の給気側の間隔板の要件と併せると、給気側の間隔板、排気側の間隔板とも活性炭の配合比を同一に、なるべく多くすることが代表的である。活性炭量を少なくするのは、素子が大きくなった際に型くずれしにくい（素子と筐体との気密性を保つ）特性を持たせる上で有利である。
給気側の間隔板および排気側の間隔板における活性炭量に関して、仕切板に保持された目的ガスが排気側の間隔板に速やかに移相するためには、
（給気側の間隔板の吸着容量）≦（排気側の間隔板の吸着容量）であることが望ましい。
上述の給気側の間隔板の要件と併せると、給気側の間隔板、排気側の間隔板とも活性炭の配合比を同一に、なるべく多くすることが代表的である。活性炭量を少なくするのは、素子が大きくなった際に型くずれしにくい（素子と筐体との気密性を保つ）特性を持たせる上で有利である。
次に、（脱離・放出）について説明する。
排気側の間隔板で、仕切板からの移相作用と目的ガスの脱離を意図する場合、移相作用を確保できる範囲内で脱離性能が高い方が望ましい。脱離性能は、吸着容量に関係がある。
（脱離性能を発揮するための条件）
ここで一般的な状況として、目的ガスの濃度について、導入外気＞還気（＝室内の平均）である場合を考える。その場合、「吸着−移相−脱離」の作用が成立するためには、排気側の間隔板の吸着容量は、給気側の間隔板と同レベルの吸着容量でもよい。すなわち、排気側の間隔板の吸着容量は最大、給気側の間隔板と同レベルの吸着容量であればよく、概ね下記のように表すことができる。
排気側の間隔板で、仕切板からの移相作用と目的ガスの脱離を意図する場合、移相作用を確保できる範囲内で脱離性能が高い方が望ましい。脱離性能は、吸着容量に関係がある。
（脱離性能を発揮するための条件）
ここで一般的な状況として、目的ガスの濃度について、導入外気＞還気（＝室内の平均）である場合を考える。その場合、「吸着−移相−脱離」の作用が成立するためには、排気側の間隔板の吸着容量は、給気側の間隔板と同レベルの吸着容量でもよい。すなわち、排気側の間隔板の吸着容量は最大、給気側の間隔板と同レベルの吸着容量であればよく、概ね下記のように表すことができる。
（排気側の間隔板の吸着容量）≦（給気側の間隔板の吸着容量）
（移相作用を発揮させることを考慮した条件）
その一方、排気側の間隔板の吸着容量を極端に小さくすると移相作用に支障が生じると考えられる。そのため実際には、下記のようにしている。
（給気側の間隔板の吸着容量）×（１／２）≦（排気側の間隔板の吸着容量）
次に、本実施形態に係る直交流型の全熱交換器用素子１を目的ガスに応じて給気側の間隔板３および排気側の間隔板４を変えた例示を以下に説明する。なお、何れも活性炭量について、給気側の間隔板と排気側の間隔板とで、等量とした。
（移相作用を発揮させることを考慮した条件）
その一方、排気側の間隔板の吸着容量を極端に小さくすると移相作用に支障が生じると考えられる。そのため実際には、下記のようにしている。
（給気側の間隔板の吸着容量）×（１／２）≦（排気側の間隔板の吸着容量）
次に、本実施形態に係る直交流型の全熱交換器用素子１を目的ガスに応じて給気側の間隔板３および排気側の間隔板４を変えた例示を以下に説明する。なお、何れも活性炭量について、給気側の間隔板と排気側の間隔板とで、等量とした。
（第一例）
目的ガスをアンモニアガス（導入外気）とした場合について説明する。
本例では、給気側の間隔板３として、アルカリガス吸着部材を用い、排気側の間隔板４として、アンモニア（ＮＨ3）ガスを脱離する酸性ガス吸着部材を用いた。
アンモニアガスは、下記の反応式で吸着する。
目的ガスをアンモニアガス（導入外気）とした場合について説明する。
本例では、給気側の間隔板３として、アルカリガス吸着部材を用い、排気側の間隔板４として、アンモニア（ＮＨ3）ガスを脱離する酸性ガス吸着部材を用いた。
アンモニアガスは、下記の反応式で吸着する。
Ｈ3ＰＯ4 ＋ ＮＨ3 → ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4
ＮＨ4の化合物はアルカリ性において分解し、アンモニア（ＮＨ3）ガスとして分離する。これは、一般的なＮＨ3分析方法に用いられる原理である。
次に、本例の作用を説明する。
先ず、アンモニアガスを、給気側の間隔板３で吸着し、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4化合物として給気側の間隔板３中に捕捉する。
ＮＨ4の化合物はアルカリ性において分解し、アンモニア（ＮＨ3）ガスとして分離する。これは、一般的なＮＨ3分析方法に用いられる原理である。
次に、本例の作用を説明する。
先ず、アンモニアガスを、給気側の間隔板３で吸着し、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4化合物として給気側の間隔板３中に捕捉する。
次に、給気側の間隔板３で捕捉したＮＨ4Ｈ2ＰＯ4を、仕切板２の活性炭層に移相する。
次に、給気側の間隔板３で捕捉したＮＨ4Ｈ2ＰＯ4を、さらに仕切板２から排気側の間隔板４に移相する。
次に、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4（ＮＨ4の化合物）を、排気側の間隔板４で分解し、排気側の間隔板４でそのアルカリ性雰囲気にアンモニア（ＮＨ3）ガスとして分離し、屋外へ排出する空気中に放出する。
次に、給気側の間隔板３で捕捉したＮＨ4Ｈ2ＰＯ4を、さらに仕切板２から排気側の間隔板４に移相する。
次に、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4（ＮＨ4の化合物）を、排気側の間隔板４で分解し、排気側の間隔板４でそのアルカリ性雰囲気にアンモニア（ＮＨ3）ガスとして分離し、屋外へ排出する空気中に放出する。
以上により、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命化が図られる。
なお、活性炭量について、給気側の間隔板と排気側の間隔板とを等量としたので、
（排気側の間隔板の吸着容量）＜（給気側の間隔板の吸着容量）
となる（排気側の間隔板の活性炭にアルカリが添着されていて、給気側の間隔板より吸着容量が小さい）。これは吸着容量が等しいより望ましい。
なお、活性炭量について、給気側の間隔板と排気側の間隔板とを等量としたので、
（排気側の間隔板の吸着容量）＜（給気側の間隔板の吸着容量）
となる（排気側の間隔板の活性炭にアルカリが添着されていて、給気側の間隔板より吸着容量が小さい）。これは吸着容量が等しいより望ましい。
（第二例）
目的ガスをＳＯ2、ＮＯ2ガス（導入外気）とした場合について説明する。
本例では、給気側の間隔板３として、酸性ガス吸着部材を用い、排気側の間隔板４として、酸性ガス吸着部材を用いた。
先に、目的ガスがＳＯ2の場合について説明する。
目的ガスをＳＯ2、ＮＯ2ガス（導入外気）とした場合について説明する。
本例では、給気側の間隔板３として、酸性ガス吸着部材を用い、排気側の間隔板４として、酸性ガス吸着部材を用いた。
先に、目的ガスがＳＯ2の場合について説明する。
先ず、目的ガスＳＯ2を酸性ガス吸着部材中の活性炭により酸化し、ＳＯ2→ＳＯ4 2-で給気側の間隔板３中に捕捉する。
次に、給気側の間隔板３から仕切板２に濃度勾配により移相する。
次に、仕切板２から排気側の間隔板４に濃度勾配により移相する。
以上により、ＳＯ2に対し、入口側の給気側の間隔板３の他に、出口側の排気側の間隔板４の分、吸着容量が増え、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命に寄与する。
次に、給気側の間隔板３から仕切板２に濃度勾配により移相する。
次に、仕切板２から排気側の間隔板４に濃度勾配により移相する。
以上により、ＳＯ2に対し、入口側の給気側の間隔板３の他に、出口側の排気側の間隔板４の分、吸着容量が増え、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命に寄与する。
次に、目的ガスがＮＯ2の場合について説明する。
先ず、目的ガスＮＯ2を、給気側の給気側の間隔板３にＮＯ2として捕捉する。
次に、給気側の間隔板３から仕切板２に濃度勾配により移相する。
次に、仕切板２から排気側の間隔板４に濃度勾配により移相する。
次に、１次側より取得したＮＯ2のうち一部を、活性炭の特性を利用して排気側の間隔板４よりＮＯ2 -およびＮＯとして屋外へ排出する空気中に放出する。
先ず、目的ガスＮＯ2を、給気側の給気側の間隔板３にＮＯ2として捕捉する。
次に、給気側の間隔板３から仕切板２に濃度勾配により移相する。
次に、仕切板２から排気側の間隔板４に濃度勾配により移相する。
次に、１次側より取得したＮＯ2のうち一部を、活性炭の特性を利用して排気側の間隔板４よりＮＯ2 -およびＮＯとして屋外へ排出する空気中に放出する。
次に、１次側より取得したＮＯ2のうちの残りは、ＮＯ2の形で排気側の間隔板４中に吸着されるが、入口側の給気側の間隔板３の他に、出口側の排気側の間隔板４の分、吸着容量が増える。
以上により、目的ガスＮＯ2に対する出口側の排気側の間隔板４の作用にて、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命に寄与する。
以上により、目的ガスＮＯ2に対する出口側の排気側の間隔板４の作用にて、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命に寄与する。
（第三例）
目的ガスを有機ガス（導入外気）とした場合について説明する。
本例では、給気側の間隔板３として、有機ガス吸着部材を用い、排気側の間隔板４として、アルカリガス吸着部材を用いた。
次に、本例の作用を説明する。
目的ガスを有機ガス（導入外気）とした場合について説明する。
本例では、給気側の間隔板３として、有機ガス吸着部材を用い、排気側の間隔板４として、アルカリガス吸着部材を用いた。
次に、本例の作用を説明する。
先ず、目的ガスである有機ガスを、給気側の間隔板３で吸着する。
次に、吸着した有機ガスを、給気側の間隔板３から仕切板２に移相する。
次に、仕切板２中の有機ガスを、排気側の間隔板４に移相する。
次に、排気側の間隔板４から排気側で脱離し、屋外へ排出する空気中に放出する。
以上により、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命化が図られる。
次に、吸着した有機ガスを、給気側の間隔板３から仕切板２に移相する。
次に、仕切板２中の有機ガスを、排気側の間隔板４に移相する。
次に、排気側の間隔板４から排気側で脱離し、屋外へ排出する空気中に放出する。
以上により、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命化が図られる。
なお、活性炭量について、給気側の間隔板と排気側の間隔板とを等量としたので、
（排気側の間隔板の吸着容量）＜（給気側の間隔板の吸着容量）
となる（排気側の間隔板の活性炭に酸が添着されていて、給気側の間隔板より吸着容量が小さい）。これは吸着容量が等しいより望ましい。
（第四例）
目的ガスを有機ガス（導入外気）とした場合について説明する。
（排気側の間隔板の吸着容量）＜（給気側の間隔板の吸着容量）
となる（排気側の間隔板の活性炭に酸が添着されていて、給気側の間隔板より吸着容量が小さい）。これは吸着容量が等しいより望ましい。
（第四例）
目的ガスを有機ガス（導入外気）とした場合について説明する。
本例では、給気側の間隔板３として、有機ガス吸着部材を用い、排気側の間隔板４として、有機ガス吸着部材を用いた。
本例では、給気側の間隔板３および排気側の間隔板４で、２次（排気）側の吸着能力を１次（給気）側の吸着能力と等しくするかまたは小さくする。これにより、吸着容量の大きい給気側の間隔板３で吸着し、吸着容量の小さい排気側の間隔板４に移相され再放出することができる。
本例では、給気側の間隔板３および排気側の間隔板４で、２次（排気）側の吸着能力を１次（給気）側の吸着能力と等しくするかまたは小さくする。これにより、吸着容量の大きい給気側の間隔板３で吸着し、吸着容量の小さい排気側の間隔板４に移相され再放出することができる。
次に、本例の作用を説明する。
先ず、目的ガスである有機ガス（導入外気）を、給気側の間隔板３で吸着する。
次に、吸着した有機ガスを、給気側の間隔板３から仕切板２に移相する。
次に、仕切板２中の有機ガスを、さらに排気側の間隔板４に移相する。
次に、排気側の間隔板４から排気側で脱離し、屋外へ排出する空気中に放出する。
先ず、目的ガスである有機ガス（導入外気）を、給気側の間隔板３で吸着する。
次に、吸着した有機ガスを、給気側の間隔板３から仕切板２に移相する。
次に、仕切板２中の有機ガスを、さらに排気側の間隔板４に移相する。
次に、排気側の間隔板４から排気側で脱離し、屋外へ排出する空気中に放出する。
以上により、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命化が図られる。
なお、給気側活性炭量＝排気側活性炭量でも、（排気側吸着容量）＝（給気側吸着容量）であり、「吸着−移相−脱離」作用は成立するが、（排気側吸着容量）＜（給気側吸着容量）とするために、（排気側活性炭量）＜（給気側活性炭量）とする方が望ましい。
（第五例）
目的ガスを酸性ガス（導入外気）とした場合について説明する。
なお、給気側活性炭量＝排気側活性炭量でも、（排気側吸着容量）＝（給気側吸着容量）であり、「吸着−移相−脱離」作用は成立するが、（排気側吸着容量）＜（給気側吸着容量）とするために、（排気側活性炭量）＜（給気側活性炭量）とする方が望ましい。
（第五例）
目的ガスを酸性ガス（導入外気）とした場合について説明する。
本例では、給気側の間隔板３として、酸性ガス吸着部材を用い、排気側の間隔板４として、アルカリガス吸着部材を用いた。
第二例との比較では、ＮＯ2ガスが多い場合に本例５が適する。
次に、本例の作用を説明する。
先ず、目的ガスＮＯ2を、給気側の間隔板３にＮＯ2として捕捉する。
第二例との比較では、ＮＯ2ガスが多い場合に本例５が適する。
次に、本例の作用を説明する。
先ず、目的ガスＮＯ2を、給気側の間隔板３にＮＯ2として捕捉する。
次に、給気側の間隔板３から仕切板２に濃度勾配により移相する。
次に、仕切板２から排気側の間隔板４に濃度勾配により移相する。
次に、１次側より取得したＮＯ2のうち一部を、活性炭の特性により排気側の間隔板４よりＮＯ2-およびＮＯとして屋外へ排出する空気中に放出する。
次に、１次側より取得したＮＯ2のうちの残りを、ＮＯ2の形で排気側の間隔板４中に吸着するが、入口側の給気側の間隔板３の他に、出口側の排気側の間隔板４の分、吸着容量が増える。
次に、仕切板２から排気側の間隔板４に濃度勾配により移相する。
次に、１次側より取得したＮＯ2のうち一部を、活性炭の特性により排気側の間隔板４よりＮＯ2-およびＮＯとして屋外へ排出する空気中に放出する。
次に、１次側より取得したＮＯ2のうちの残りを、ＮＯ2の形で排気側の間隔板４中に吸着するが、入口側の給気側の間隔板３の他に、出口側の排気側の間隔板４の分、吸着容量が増える。
以上により、目的ガスＮＯ2に対する出口側の排気側の間隔板４の作用にて、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命に寄与する。
次に、目的ガスがＳＯ2の場合について説明する。
先ず、目的ガスＳＯ2を給気側の間隔板３中に捕捉する。
吸着されたＳＯ2は、給気側の間隔板３中の活性炭により酸化されてＳＯ2→ＳＯ4 2-となる。
次に、目的ガスがＳＯ2の場合について説明する。
先ず、目的ガスＳＯ2を給気側の間隔板３中に捕捉する。
吸着されたＳＯ2は、給気側の間隔板３中の活性炭により酸化されてＳＯ2→ＳＯ4 2-となる。
次に、給気側の間隔板３から仕切板２に濃度勾配により移相する。
次に、仕切板２から排気側の間隔板４に濃度勾配により移相する。
以上により、ＳＯ4 2-の形で吸着される容量は、入口側の給気側の間隔板３の他に、出口側の排気側の間隔板４の分、吸着容量が増え、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命に寄与する。
次に、仕切板２から排気側の間隔板４に濃度勾配により移相する。
以上により、ＳＯ4 2-の形で吸着される容量は、入口側の給気側の間隔板３の他に、出口側の排気側の間隔板４の分、吸着容量が増え、本例に係る直交流型の全熱交換器用素子１の長寿命に寄与する。
（試験例１）
次に、本実施形態に係る直交流型の全熱交換素子１を図３および図４に示すよう直交流型の全熱交換器５を内蔵し、千葉県内の幹線道路沿いに立地する建物内に設置し、暴露試験を行い、目的ガスとしてＮＯ2の浄化性能および移相について検討するための実験を行った。
ここでは、仕切板２は製紙用繊維５０％と活性炭５０％とを抄紙成型した用紙で構成し、秤量１７５ｇ／ｍ2、板厚０．６０ｍｍ、透気度１５２秒とした。給気側の間隔板３および排気側の間隔板４を炭酸カリウムを担持させた活性炭５０〜７０％と製紙用繊維２５〜５０％を主成分とする用紙で構成した酸性ガス吸着部材を用いた。
次に、本実施形態に係る直交流型の全熱交換素子１を図３および図４に示すよう直交流型の全熱交換器５を内蔵し、千葉県内の幹線道路沿いに立地する建物内に設置し、暴露試験を行い、目的ガスとしてＮＯ2の浄化性能および移相について検討するための実験を行った。
ここでは、仕切板２は製紙用繊維５０％と活性炭５０％とを抄紙成型した用紙で構成し、秤量１７５ｇ／ｍ2、板厚０．６０ｍｍ、透気度１５２秒とした。給気側の間隔板３および排気側の間隔板４を炭酸カリウムを担持させた活性炭５０〜７０％と製紙用繊維２５〜５０％を主成分とする用紙で構成した酸性ガス吸着部材を用いた。
本例では、試験条件を簡単にするために、ＳＡ（給気）をＲＡ（還気）に接続し、室内に吹いた空気が直交流型の全熱交換器５に戻る（ＲＡ濃度＝ＳＡ濃度）ようにモデル化した試験装置１０として説明する。
また、ＯＡ（外気）、ＳＡ（給気）およびＥＡ（排気）の所定の箇所に測定点を設け、それぞれにＮＯｘ計７を取り付け、ＮＯ2濃度（ｐｐｂ）およびＮＯ濃度（ｐｐｂ）を測定した。
また、ＯＡ（外気）、ＳＡ（給気）およびＥＡ（排気）の所定の箇所に測定点を設け、それぞれにＮＯｘ計７を取り付け、ＮＯ2濃度（ｐｐｂ）およびＮＯ濃度（ｐｐｂ）を測定した。
先ず、送風機６により、例えば、４０ｍ3／ｈで自動車排ガスなどによる高めのＮＯ2を含んだ外気（ＯＡ）を取り入れる。
次に、ＯＡ（外気）に対し、ＳＡ（給気）でＮＯ2濃度が低くなるか否かを評価する。
次に、ＲＡ（還気）に対し、ＥＡ（排気）でＮＯ2濃度が高くなるか否かを評価する。
一般に、ＮＯ2を活性炭により吸着浄化すると、若干ＮＯが放出されるとされている。
次に、ＯＡ（外気）に対し、ＳＡ（給気）でＮＯ2濃度が低くなるか否かを評価する。
次に、ＲＡ（還気）に対し、ＥＡ（排気）でＮＯ2濃度が高くなるか否かを評価する。
一般に、ＮＯ2を活性炭により吸着浄化すると、若干ＮＯが放出されるとされている。
図４に、各測定点におけるある平日の午前８時５５分〜９時の平均濃度を示す。
次に、試験結果について考察する。
先ず、導入ＯＡ（外気）中のＮＯ2濃度に比べてＳＡ（給気）のＮＯ2濃度が大幅に低減されており（ＯＡ４６．２→ＳＡ７．８）、目的ガスであるＮＯ2を浄化する効果を示している。
次に、試験結果について考察する。
先ず、導入ＯＡ（外気）中のＮＯ2濃度に比べてＳＡ（給気）のＮＯ2濃度が大幅に低減されており（ＯＡ４６．２→ＳＡ７．８）、目的ガスであるＮＯ2を浄化する効果を示している。
このことから、幹線道路沿いで自動車排ガスによりＮＯ2濃度が高い外気を室内に導入する際、ＮＯ2濃度を低減し、室内に供給していることが分かる。
次に、ＲＡ（還気＝ＳＡ（給気））中のＮＯ濃度に対しＥＡ（排気）中のＮＯ濃度が若干上昇している（ＲＡ２２．６→ＥＡ２５．９）。
ＳＡ（給気）中のＮＯ濃度はＯＡ（外気）より高くなっていない（ＳＡ＝２２．６、ＯＡ＝３２．６）。
次に、ＲＡ（還気＝ＳＡ（給気））中のＮＯ濃度に対しＥＡ（排気）中のＮＯ濃度が若干上昇している（ＲＡ２２．６→ＥＡ２５．９）。
ＳＡ（給気）中のＮＯ濃度はＯＡ（外気）より高くなっていない（ＳＡ＝２２．６、ＯＡ＝３２．６）。
これらから、ＮＯ2が給気側で直交流型の全熱交換素子１に吸着し、仕切板２を介して移相し、ＮＯの形で排気側へ放出され、ＥＡ（排気）のＮＯ濃度を上昇させていると考えられる。
このことは、移相現象が生じていることを説明しており、直交流型の全熱交換素子１が浄化フィルタとしての性能を長寿命化させる効果を有する裏付けとなる。
（試験例２）
次に、本発明に係る直交流型の全熱交換器用素子の熱交換性能について説明する。
このことは、移相現象が生じていることを説明しており、直交流型の全熱交換素子１が浄化フィルタとしての性能を長寿命化させる効果を有する裏付けとなる。
（試験例２）
次に、本発明に係る直交流型の全熱交換器用素子の熱交換性能について説明する。
（全熱交熱交換性能について）
熱交換効率についての指標を表２に示す。これらは、室内から屋外へ排気する空気から、熱交換器により室内へ供給する空気（給気）へ回収する回収率を意味しており、(1)式〔顕熱（温度）〕、(2)式〔潜熱（水分）〕、(3)式〔全熱（顕熱＋潜熱＝温度と水分）〕を対象に表したものである。
熱交換効率についての指標を表２に示す。これらは、室内から屋外へ排気する空気から、熱交換器により室内へ供給する空気（給気）へ回収する回収率を意味しており、(1)式〔顕熱（温度）〕、(2)式〔潜熱（水分）〕、(3)式〔全熱（顕熱＋潜熱＝温度と水分）〕を対象に表したものである。
（熱交換性能の試験例）
直交流型の全熱交換器用素子の仕様（直交流型の全熱交換器用素子は、図３に示す暴露試験と同一のものを使用した。）は、表３に示す通りである。
直交流型の全熱交換器用素子の仕様（直交流型の全熱交換器用素子は、図３に示す暴露試験と同一のものを使用した。）は、表３に示す通りである。
表３において、配合割合の％は重量比を表す。酸性ガス吸着部材におけるアルカリ（炭酸カリウム）の％は、有機ガス吸着部材を１００％としたときの重量比を表す。
（熱交換性能試験の概要）
図５に示すように試験装置２０を設置した。チャンバ２１内を電気ヒータ２２と加湿器２３で加熱、加湿することにより、ＲＡ（還気）に比べ高温・高湿の空気をＯＡ（外気）に供給した。
（熱交換性能試験の概要）
図５に示すように試験装置２０を設置した。チャンバ２１内を電気ヒータ２２と加湿器２３で加熱、加湿することにより、ＲＡ（還気）に比べ高温・高湿の空気をＯＡ（外気）に供給した。
ＯＡ（外気）−ＳＡ（給気）の送風機２４は、ＳＡ（給気）の吹出し口で４０ｍ3／ｈとなるようにその出力を調整した。
同様に、ＲＡ（還気）−ＥＡ（排気）の送風機２５は、ＥＡ（排気）の吹出し口で４０ｍ3／ｈとなるようにその出力を調整した。
ＯＡ（外気），ＳＡ（給気），ＲＡ（還気）の３点に温湿度計２６をそれぞれ配置して温湿度を連続計測し、試験装置２０の運転を開始して約１時間経過し、各点の温湿度が安定したところでその値を読み取った。
同様に、ＲＡ（還気）−ＥＡ（排気）の送風機２５は、ＥＡ（排気）の吹出し口で４０ｍ3／ｈとなるようにその出力を調整した。
ＯＡ（外気），ＳＡ（給気），ＲＡ（還気）の３点に温湿度計２６をそれぞれ配置して温湿度を連続計測し、試験装置２０の運転を開始して約１時間経過し、各点の温湿度が安定したところでその値を読み取った。
（結果と考察）
各点で測定した温湿度、それらから換算した絶対湿度、比エンタルピを表４に示す。
各点で測定した温湿度、それらから換算した絶対湿度、比エンタルピを表４に示す。
温湿度測定結果をもとに、(1)式〜(3)式により熱交換効率を求めると、表５の値が得られた。
（熱交換性能試験の結果）
ＳＡ（給気）の温度（３０．０℃）がＯＡ（外気）の温度（３５．１℃）より低く、ＯＡ（外気）の温度（３５．１℃）とＲＡ（還気）の温度（２７．４℃）の間の値となっており、ＲＡ（還気）の冷熱を回収しＳＡ（給気）に供給していることがわかる。これは顕熱（温度）の交換を示している。
ＳＡ（給気）の温度（３０．０℃）がＯＡ（外気）の温度（３５．１℃）より低く、ＯＡ（外気）の温度（３５．１℃）とＲＡ（還気）の温度（２７．４℃）の間の値となっており、ＲＡ（還気）の冷熱を回収しＳＡ（給気）に供給していることがわかる。これは顕熱（温度）の交換を示している。
ＳＡ（給気）の絶対湿度０．０２２０（ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ））はＯＡ（外気）の絶対湿度（０．０２３９ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ））とＲＡ（還気）の絶対湿度（０．０１６４ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ））の間の値となっており、潜熱（水分）が交換されていることを示している。
ＳＡ（給気）の比エンタルピ８４．６（ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ））はＯＡ（外気）の比エンタルピ（９４．８ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ））とＲＡ（還気）の比エンタルピ（６８．２ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ））の間の値となっており、全熱（顕熱と潜熱）が交換されていることを示している。
ＳＡ（給気）の比エンタルピ８４．６（ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ））はＯＡ（外気）の比エンタルピ（９４．８ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ））とＲＡ（還気）の比エンタルピ（６８．２ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ））の間の値となっており、全熱（顕熱と潜熱）が交換されていることを示している。
熱交換効率については、温度交換効率６６％、湿度交換効率２６％、全熱交換効率３８％であり、顕熱、潜熱、および全熱について熱交換（熱回収）されている性能を示している。
以上より、試験した直交流型の全熱交換器用素子は上記に示す熱交換性能を有していることが確認できた。
以上より、試験した直交流型の全熱交換器用素子は上記に示す熱交換性能を有していることが確認できた。
従って、これを用いた直交流型の全熱交換器は、意図する熱交換性能から、省エネルギーに寄与することが確認できた。
１ 直交流型の全熱交換器用素子
２ 仕切板
３ 給気側の間隔板
４ 排気側の間隔板
５ 直交流型の全熱交換器
１０，２０ 試験装置
２ 仕切板
３ 給気側の間隔板
４ 排気側の間隔板
５ 直交流型の全熱交換器
１０，２０ 試験装置
Claims (9)
- 活性炭４０〜７０％と製紙用繊維６０〜３０％とを抄紙成型し、かつ透気度が１００秒以上である用紙で構成され、給気と排気とを隔てる仕切板と、
活性炭と製紙用繊維を主成分とする用紙で構成される、酸性ガス吸着部材、アルカリガス吸着部材または有機ガス吸着部材の何れかのガス吸着部材で構成され、前記仕切板同士の間隔を保つために波形状を為す給気側の間隔板と、
活性炭と製紙用繊維を主成分とする用紙で構成される、酸性ガス吸着部材、アルカリガス吸着部材または有機ガス吸着部材の何れかのガス吸着部材で構成され、前記仕切板同士の間隔を保つために波形状を為す排気側の間隔板とを備え、
前記給気側の間隔板は、前記給気に含まれる酸性ガス、アルカリガスまたは有機ガスの何れかのガス（以下、目的ガスと称する）を吸着し、吸着が進むにつれて、前記目的ガスの濃度勾配により、吸着した該目的ガスを前記仕切板に移相し、
前記仕切板は、さらなる前記目的ガスの濃度勾配により、前記排気側の間隔板に前記目的ガスが移相し、
前記排気側の間隔板は、移相され保持された前記目的ガスを前記排気中に脱離・放出し、前記給気側の間隔板の吸着力を回復する
ことを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。 - 請求項１記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板の吸着容量が前記排気側の間隔板の吸着容量と同等または多いことを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
- 請求項１または請求項２記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記排気側の間隔板と前記給気側の間隔板とが異種の前記ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板が前記酸性ガス吸着部材もしくは前記アルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
- 請求項１または請求項２記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記排気側の間隔板と前記給気側の間隔板とが同種の前記ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
- 請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
- 請求項１、請求項２または請求項４記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維２５〜５０％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
- 請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙からなる有機ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
- 請求項１、請求項２または請求項４記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙からなる有機ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙からなる有機ガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
- 請求項１ないし請求項３の何れか記載の直交流型の全熱交換器用素子において、前記給気側の間隔板は、活性炭５０〜７５％、製紙用繊維５０〜２５％を主成分とする用紙にアルカリ化合物を添着し、活性炭に担持させてなる酸性ガス吸着部材で構成され、前記排気側の間隔板は、活性炭２５〜７５％、製紙用繊維７５〜２５％を主成分とする用紙に酸性化合物を添着し、活性炭に担持させてなるアルカリガス吸着部材で構成されていることを特徴とする直交流型の全熱交換器用素子。
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