JP6987681B2 - 全熱交換素子及び全熱交換器 - Google Patents
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<夏場の高温多湿の時期の全熱交換>
第1のファン107aを駆動することにより、室外から矢印に示す外気(還気よりも高温多湿)110aは、第2の開口部106b、第2の区画室104bを通して全熱交換素子1の複数の第1の直線状流路(図示せず)内に図1に示す全熱交換シート21の膜23表面に接触して流通し、さらに第3の区画室104c、第3の開口部106cを通して矢印に示す吸気110bとして室内に導入される。同時に、第2のファン107bを駆動することにより、室内から矢印に示す還気110cは第1の開口部106a、第1の区画室104aを通して全熱交換素子1の複数の第2の直線状流路(図示せず)内に図1に示す全熱交換シート21の多孔質部材22表面に接触して流通し、さらに第4の区画室104d、第4の開口部106dを通して矢印に示す排気110dとして室外に排出される。
<冬場の低温低湿の時期の全熱交換>
図5を用いて説明した夏場の全熱交換に対して、冬場も外気、還気を同様な流路を流通させて全熱交換を行うことができる。また、冬場の全熱交換は、外気及び還気の導入流路、並びに第1、第2のファンによる送気方向をそれぞれ図6に示すように切り替えてもよい。図6は、図1の全熱交換素子を備え、冬場の全熱交換を説明するための実施形態に係る全熱交換器を示す概略図である。
厚さ125μmmのセルロースからなるシート状の多孔質部材の一方の面にダイコーターを用いて平均直径4nm、平均長さ1.4μmのベーマイトナノファイバを塗布し、乾燥して厚さ12μmの膜を形成して全熱交換シートを作製した。SEM観察の結果、全熱交換シートの膜はベーマイトナノファイバが塗布方向に配向していることが観察された。なお、塗布方向に配向されたベーマイトナノファイバは全ベーマイトナノファイバの70%であった。
全熱交換セルを恒温恒湿槽内に設置し、その第1の直線状流路の一端に高湿側ダクトを接続した。第1の直線状流路の高湿側ダクトの接続端と反対側に位置する第2の直線状流路の一端に低湿側ダクトを接続した。高湿側ダクトにはファンを介装し、低湿側ダクトには熱交換器が介装した。
本来、JIS規格に準じて二酸化炭素の透過量を把握する必要があるが、二酸化炭素と酸素では窒素中のガス拡散係数がほぼ同じであることから、本測定では低湿側ダクトの出口からの酸素の透過(濃度)をCO2の透過の代わりとし、水蒸気の分離率を算出した。
また、セルのピッチ、流路高さは既存の全熱交モジュールに準じる形状とし、通過風速がモジュール評価時と同一になるようにした。高湿空気と低湿空気は対向流で供給した。
(実施例2)
第1の直線状流路を全熱交換シートの膜のベーマイトナノファイバの配向方向に対して90°の角度で交差させた以外、実施例1と同様な評価用全熱交換セルを組立て、実施例1と同様な水蒸気透過速度及び水蒸気の分離率αを算出した。
第1の直線状流路を全熱交換シートの膜のベーマイトナノファイバの配向方向に対して0°の角度(配向方向と平行)にした以外、実施例1と同様な評価用全熱交換セルを組立て、実施例1と同様な水蒸気透過速度及び水蒸気の分離率αを算出した。
第1の直線状流路を全熱交換シートの膜のベーマイトナノファイバの配向方向に対して20°の角度で交差させた以外、実施例1と同様な評価用全熱交換セルを組立て、実施例1と同様な水蒸気透過速度及び水蒸気の分離率αを算出した。
Claims (7)
- 多孔質部材と、当該多孔質部材上に設けられ、配向した平均直径が1nm〜10nm、平均長さが0.5μm〜10μmの繊維状無機粒子の膜とを備える全熱交換シート;及び前記全熱交換シートの前記膜上に接触して配置され、複数の第1の直線状流路を形成する断面波形の流路部材;を含む全熱交換ユニットを備え、
複数の前記全熱交換ユニットは、当該全熱交換ユニットの前記多孔質部材と当該全熱交換ユニットに隣接する全熱交換ユニットの前記断面波形の流路部材を互いに当接して積層して積層構造体を構成し、
前記積層構造体は、前記全熱交換シートを挟んで隣接する複数の前記第1の直線状流路と、前記多孔質部材に前記断面波形の流路部材を当接することにより形成された複数の第2の直線状流路とが互いに交差し、かつ
前記第1の直線状流路は、前記膜の前記繊維状無機粒子の配向方向に対して45〜90°の角度で交差する全熱交換素子。 - 前記多孔質部材の平均細孔径は、0.15μmm以上50μm以下である請求項1に記載の全熱交換素子。
- 前記多孔質部材の体積気孔率は、20%以上70%以下である請求項1又は2に記載の全熱交換素子。
- 前記多孔質部材は、セルロース、カーボン又は樹脂を含む請求項1〜3いずれか1項に記載の全熱交換素子。
- 前記繊維状無機粒子は、ベーマイト又は擬ベーマイトを含む請求項1〜4いずれか1項に記載の全熱交換素子。
- 前記流路部材は、断面が三角波形である請求項1〜5いずれか1項に記載の全熱交換素子。
- 請求項1〜6いずれか1項に記載の全熱交換素子を備えた全熱交換器。
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