JP5800078B1 - 有機溶剤を含む空気の熱交換方法及び有機溶剤を含む空気の熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機溶剤の排出を良好にして、室内空気と室外空気を熱交換させて熱回収することができる有機溶剤を含む空気の熱交換装置を提供する。【解決手段】室内空気を全熱交換器１の一方の流路１３を介して室外へ案内する換気用通路２と、取り入れた室内空気を室外へ送風する換気用送風機３と、換気用送風機３の送風を制御する換気用送風機制御手段４と、室外空気を全熱交換器１の他方の流路１４を介して室内へ案内する給気用通路５と、取り入れた室外空気を室内へ送風する給気用送風機６と、給気用送風機６の送風を制御する給気用送風機制御手段７とを備える。仕切部材１１は、有機溶剤のガスを透過する性質を有するか、前記有機溶剤のガスを透過する多孔体とする。給気用送風機６の風量を換気用送風機３の風量より多くし、他方の流路１４を流れる室外空気の一部を仕切部材１１を介して一方の流路１３を流れる有機溶剤を含む空気に流れ込ませるようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、有機溶剤を含む空気の熱交換方法及び有機溶剤を含む空気の熱交換装置に係り、特に、有機溶剤の排出を良好にして、室内空気と室外空気を熱交換させて、熱回収することができる有機溶剤を含む空気の熱交換方法及び有機溶剤を含む空気の熱交換装置に関する。

従来、仕切部材と間隔保持部材とを交互に積層し、前記仕切部材間に間隔保持部材によって間隔が保持された流路を形成し、隣接した一方の前記流路に室内空気を、隣接した他方の前記流路に室外空気を通過させ、前記仕切部材を介して前記室内空気と前記室外空気を熱交換する全熱交換器を用いたものが知られている。

ところが、室内空気が有機溶剤を含む空気の場合、全熱交換器を介して、室内空気を室外へ排気しているにもかかわらず、室内空気中の有機溶剤の量が増大するいという問題点が生じた。
本件発明者は、鋭意研究した結果、全熱交換器において、仕切部材を介して室内空気と室外空気を熱交換する際、仕切部材が有機溶剤のガスを透過する性質に起因して、仕切部材を介して排気される室内空気中の有機溶剤のガスが室内に供給される室外空気に混入することを見出した。

本発明は、前記問題点を考慮したなされた有機溶剤を含む空気の熱交換方法及び有機溶剤を含む空気の熱交換装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の有機溶剤を含む空気の熱交換方法は、仕切部材と間隔保持部材とを交互に積層し、前記仕切部材の間の前記間隔保持部材によって間隔が保持された流路を形成し、隣接した一方の流路に室内空気を、隣接した他方の流路に室外空気を通過させ、前記仕切部材を介して前記室内空気と前記室外空気を熱交換する全熱交換器と、前記室内空気を前記全熱交換器の前記一方の流路を介して室外へ案内する換気用通路と、前記換気用通路内へ室内空気を取り入れ、室外へ送風する換気用送風機と、この換気用送風機の送風を制御する換気用送風機制御手段と、前記室外空気を前記全熱交換器の前記他方の流路を介して室内へ案内する給気用通路と、前記給気用通路内へ室外空気を取り入れ、室内へ送風する給気用送風機と、この給気用送風機の送風を制御する給気用送風機制御手段とを備え、前記一方の流路は、前記換気用送風機の吸い込み側に位置し、前記他方の流路は、前記給気用送風機の吹き出し側に位置し、前記室内空気は、有機溶剤を含む空気であり、前記仕切部材は、前記有機溶剤のガスを透過する性質を有するものか、又は、前記有機溶剤のガスを透過する多孔体であり、前記給気用送風機の吹き出し風量を前記換気用送風機の吸い込み風量より多くして、前記全熱交換器の前記他方の流路を流れる室外空気の一部を前記仕切部材を介して前記全熱交換器の前記一方の流路を流れる有機溶剤を含む空気に流れ込ませるものである。

また、請求項２記載の有機溶剤を含む空気の熱交換装置は、仕切部材と間隔保持部材とを交互に積層し、前記仕切部材の間の前記間隔保持部材によって間隔が保持された流路を形成し、隣接した一方の流路に室内空気を、隣接した他方の流路に室外空気を通過させ、前記仕切部材を介して前記室内空気と前記室外空気を熱交換する全熱交換器と、前記室内空気を前記全熱交換器の前記一方の流路を介して室外へ案内する換気用通路と、前記換気用通路内へ室内空気を取り入れ、室外へ送風する換気用送風機と、この換気用送風機の送風を制御する換気用送風機制御手段と、前記室外空気を前記全熱交換器の前記他方の流路を介して室内へ案内する給気用通路と、前記給気用通路内へ室外空気を取り入れ、室内へ送風する給気用送風機と、この給気用送風機の送風を制御する給気用送風機制御手段とを備え、前記一方の流路は、前記換気用送風機の吸い込み側に位置し、前記他方の流路は、前記給気用送風機の吹き出し側に位置し、前記室内空気は、有機溶剤を含む空気であり、前記仕切部材は、前記有機溶剤のガスを透過する性質を有するものか、又は、前記有機溶剤のガスを透過する多孔体であり、前記給気用送風機制御手段及び前記換気用送風機制御手段により、前記給気用送風機の吹き出し風量を前記換気用送風機の吸い込み風量より多くするものである。

請求項１記載の有機溶剤を含む空気の熱交換方法によれば、給気用送風機制御手段及び換気用送風機制御手段により、給気用送風機の吹き出し風量を換気用送風機の吸い込み風量より多くするため、
つまり、風量が多い分、全熱交換器の他方の流路を流れる室外空気の一部が仕切部材を介して全熱交換器の一方の流路を流れる有機溶剤を含む空気に流れ込み、
その結果、一方の流路を流れる有機溶剤を含む空気が仕切部材を介して全熱交換器の他方の流路へ流入するのを抑制することができ、
有機溶剤の排出を良好にして、全熱交換器の仕切部材を介して室内空気と室外空気とが熱交換して、熱回収をすることができる。

また、請求項２記載の有機溶剤を含む空気の熱交換装置によれば、給気用送風機制御手段及び給気用送風機制御手段により、給気用送風機の吹き出し風量を換気用送風機の吸い込み風量より多くして、全熱交換器の他方の流路を流れる室外空気の一部を仕切部材を介して全熱交換器の一方の流路を流れる有機溶剤を含む空気に流れ込ませるため、
一方の流路を流れる有機溶剤を含む空気が仕切部材を介して全熱交換器の他方の流路へ流入するのを抑制することができ、
有機溶剤の排出を良好にして、全熱交換器の仕切部材を介して室内空気と室外空気とが熱交換して、熱回収をすることができる。

図１は、本発明の一実施例の有機溶剤を含む空気の熱交換方法に使用する有機溶剤を含む空気の熱交換装置の概略的図である。 図２は、図１の全熱交換器の概略的斜視図である。 図３は、図１の測点１、測点２における揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の濃度と時間との関係を示すグラフである。 図４は、図１の測点１、測点４における揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の濃度と時間との関係を示すグラフである。 図５は、図１の測点１、測点２における温湿度と時間との関係を示すグラフである。 図６は、図１の測点３、測点４における温湿度と時間との関係を示すグラフである。

本発明の一実施例の有機溶剤を含む空気の熱交換方法及び有機溶剤を含む空気の熱交換装置を図面（図１及び図２）を参照して説明する。
図１に示すＤは有機溶剤を含む空気の熱交換装置で、有機溶剤を含む空気の熱交換装置Ｄは、室内で発生する有機溶剤の排出を良好にして、排出に伴う熱を、熱回収ユニットＵ内の全熱交換器１により、室内空気と室外空気を熱交換させて、回収することができるようにしたものである。

全熱交換器１は、図２に示すように、仕切部材１１と間隔保持部材１２とを交互に積層し、仕切部材１１の間の間隔保持部材１２によって間隔が保持された流路を形成し、隣接した一方の流路１３に室内空気を、隣接した他方の流路１４に室外空気を通過させ、仕切部材１１を介して室内空気と室外空気を熱交換するもので、仕切部材１１は、有機溶剤のガスを透過する性質を有するもので、例えば、有機溶剤のガスを透過する多孔体で形成されている。
より具体的に言えば、例えば、三菱電機株式会社製 商品名「ロスナイ（登録商標）」である。
図１に示すＯは室外を、Ｒは有機溶剤を使用する室内をそれぞれ示している。

換気用通路２は、室内空気を全熱交換器１の一方の流路１３を介して室外へ案内するもので、換気用送風機３は、図１に示すように、室外側に位置し、換気用通路２内へ室内空気を取り入れ、室外へ送風するものである。そして、換気用送風機３の送風は、換気用送風機制御手段４により制御されるようになっている。なお、一方の流路１３は、換気用送風機３の吸い込み側に位置している。

また、給気用通路５は、室外空気を全熱交換器１の他方の流路１４を介して室内へ案内するもので、給気用送風機６は、図１に示すように、室外側に位置し、給気用通路５内へ室外空気を取り入れ、室内へ送風するものである。そして、給気用送風機６の送風は、給気用送風機制御手段７により制御されるようになっている。なお、他方の流路１４は、給気用送風機６の吹き出し側に位置している。

上述した有機溶剤を含む空気の熱交換装置（有機溶剤を含む空気の熱交換方法）Ｄにあっては、給気用送風機制御手段７及び換気用送風機制御手段４により、給気用送風機６の吹き出し風量（例えば、３０５ＣＭＨ）を換気用送風機３の吸い込み風量（例えば、２９９ＣＭＨ）より多くするため、
つまり、風量が多い分、全熱交換器１の他方の流路１４を流れる室外空気の一部が仕切部材１１を介して全熱交換器１の一方の流路１３を流れる有機溶剤を含む空気に流れ込み（流れ込む風量Ｑは、例えば、５１ＣＭＨ）、
その結果、一方の流路１３を流れる有機溶剤を含む空気が仕切部材１１を介して全熱交換器１の他方の流路１４へ流入するのを抑制することができ、
有機溶剤の排出を良好にして、全熱交換器１の仕切部材１１を介して室内空気と室外空気とが熱交換して、熱回収をすることができる。

即ち、仕切部材１１は、水蒸気は透過するが、有機溶剤のガスを含んだ空気は透過しにくい透湿膜で形成されている。
なお、仕切部材１１は、三菱電機株式会社製 商品名「ロスナイ（登録商標）」に使用されているもので、紙または不織布に、親水性がありながら水に不溶性のセルロース膜を形成したものである。
つまり、給気と排気の全熱（温度＋湿度）交換は仕切部材１１の透湿膜を介して行われ、この透湿膜の特性は、水蒸気は良く透過するが、有機溶剤のガスを含んだ空気は透過しにくいものである。
そのため、例えば、給気用送風機６の吹き出し風量を換気用送風機３の吸い込み風量と略同じとすれば、仕切部材１１の透湿膜を介して排気側の有機溶剤のガスを含んだ空気が給気側に流れ込む不都合が生じるが、
この実施例の有機溶剤を含む空気の熱交換方法（有機溶剤を含む空気の熱交換装置Ｄ）によれば、給気用送風機制御手段７及び換気用送風機制御手段４により、給気用送風機６の吹き出し風量を換気用送風機３の吸い込み風量より多くするため、
つまり、風量が多い分、全熱交換器１の他方の流路１４を流れる室外空気の一部が仕切部材１１を介して全熱交換器１の一方の流路１３を流れる有機溶剤を含む空気に流れ込み、
その結果、一方の流路１３を流れる有機溶剤を含む空気が仕切部材１１を介して全熱交換器１の他方の流路１４へ流入するのを抑制することができ、
有機溶剤の排出を良好にして、全熱交換器１の仕切部材１１を介して室内空気と室外空気とが熱交換して、熱回収をすることができる。

なお、実験結果を示せば、測点１の風量は２４８ＣＭＨ、測点２の風量は２９９ＣＭＨ、測点３の風量は３０５ＣＭＨ、測点４の風量は２５４ＣＭＨであった。他方の流路１４を流れる室外空気の風量の３０５ＣＭＨの内、５１ＣＭＨの室外空気の風量が仕切部材１１を介して一方の流路１３を流れる有機溶剤を含む空気に混入したことになる。
また、図３のグラフから明らかなように、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の濃度が希釈されている。これは、他方の流路１４の室外空気の一部が仕切部材１１を介して一方の流路１３に流入しているからである。
また、図４のグラフから明らかなように、測点４における揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の濃度に変化がない。
これは、一方の流路１３の室内空気の一部が仕切部材１１を介して他方の流路１４の室外空気に流入していないからである。
また、図５及び図６のグラフから明らかなように、仕切部材１１を介して室内空気と室外空気とが熱交換し、熱回収が良好に行われている。

Ｄ 有機溶剤を含む空気の熱交換装置
１ 全熱交換器
１１ 仕切部材
１２ 間隔保持部材
１３ 一方の流路
１４ 他方の流路
２ 換気用通路
３ 換気用送風機
４ 換気用送風機制御手段
５ 給気用通路
６ 給気用送風機
７ 給気用送風機制御手段

Claims (2)

1. 仕切部材と間隔保持部材とを交互に積層し、前記仕切部材の間の前記間隔保持部材によって間隔が保持された流路を形成し、隣接した一方の流路に室内空気を、隣接した他方の流路に室外空気を通過させ、前記仕切部材を介して前記室内空気と前記室外空気を熱交換する全熱交換器と、
   前記室内空気を前記全熱交換器の前記一方の流路を介して室外へ案内する換気用通路と、
   前記換気用通路内へ室内空気を取り入れ、室外へ送風する換気用送風機と、
   この換気用送風機の送風を制御する換気用送風機制御手段と、
   前記室外空気を前記全熱交換器の前記他方の流路を介して室内へ案内する給気用通路と、
   前記給気用通路内へ室外空気を取り入れ、室内へ送風する給気用送風機と、
   この給気用送風機の送風を制御する給気用送風機制御手段とを備え、
   前記一方の流路は、前記換気用送風機の吸い込み側に位置し、
   前記他方の流路は、前記給気用送風機の吹き出し側に位置し、
   前記室内空気は、有機溶剤を含む空気であり、
   前記仕切部材は、前記有機溶剤のガスを透過する性質を有するものか、又は、前記有機溶剤のガスを透過する多孔体であり、
   前記給気用送風機の吹き出し風量を前記換気用送風機の吸い込み風量より多くして、前記全熱交換器の前記他方の流路を流れる室外空気の一部を前記仕切部材を介して前記全熱交換器の前記一方の流路を流れる有機溶剤を含む空気に流れ込ませる
   ことを特徴とする有機溶剤を含む空気の熱交換方法。
2. 仕切部材と間隔保持部材とを交互に積層し、前記仕切部材の間の前記間隔保持部材によって間隔が保持された流路を形成し、隣接した一方の流路に室内空気を、隣接した他方の流路に室外空気を通過させ、前記仕切部材を介して前記室内空気と前記室外空気を熱交換する全熱交換器と、
   前記室内空気を前記全熱交換器の前記一方の流路を介して室外へ案内する換気用通路と、
   前記換気用通路内へ室内空気を取り入れ、室外へ送風する換気用送風機と、
   この換気用送風機の送風を制御する換気用送風機制御手段と、
   前記室外空気を前記全熱交換器の前記他方の流路を介して室内へ案内する給気用通路と、
   前記給気用通路内へ室外空気を取り入れ、室内へ送風する給気用送風機と、
   この給気用送風機の送風を制御する給気用送風機制御手段とを備え、
   前記一方の流路は、前記換気用送風機の吸い込み側に位置し、
   前記他方の流路は、前記給気用送風機の吹き出し側に位置し、
   前記室内空気は、有機溶剤を含む空気であり、
   前記仕切部材は、前記有機溶剤のガスを透過する性質を有するものか、又は、前記有機溶剤のガスを透過する多孔体であり、
   前記給気用送風機制御手段及び前記換気用送風機制御手段により、前記給気用送風機の吹き出し風量を前記換気用送風機の吸い込み風量より多くする
   ことを特徴とする有機溶剤を含む空気の熱交換装置。

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