JPH03143545A - 熱交換用の気液接触型充填材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ６６発明目的 〈産業上の利用分野〉 この発明は、シート状基材の板面に沿い液体を流下させ
、濡壁を形成し気流との直接接触に伴う潜熱作用で熱交
換を行う気液接触型充填材に関する。

〈従来の技術〉 この種の充填材としては、合成樹脂製シートなどで形成
されたシート状基材をジグザグ状に折り曲げて波形板と
し、この波形板の稜線が垂直に立った状態にこの波形板
を配列し、この板面に液体を流下させるものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 前記先行技術の充填材では、その板面に付着した液体は
縦方向にのみ流れ、横方向には殆ど拡散せず、短時間の
うちに流下し気液接触効率が低いため、この欠点を改良
すべく波形板の斜面全域に比較的大きな凹凸を設けて横
方向への液体の拡散を促している。

然しこの凹凸を付与してもその気液接触効率が充分でな
いため、これを改善すべく波形板の稜線を傾斜させ、か
つ全面に約５ｍ程度の小孔を開けたものがあるが、基板
が合成樹脂製シートであるため、自己湿潤性に劣ってい
る。

前記全体波形板とした気液接触板の空気抵抗を低減する
ために、合成樹脂製シートを真空成形しその基板全面に
凹凸状の波形模様を形成した全体平坦な充填材が、実開
昭５５−３１４２１号、実公昭６３−４４１０１号各公
報に記載されているが、液体流下緩速部を形成する凹凸
模様の大きさは、６ＩＩｎ〜ＩＱｎｎ＋とその突起高さ
が大きく、今だ空気抵抗が大きいと共に、前記実開昭６
３−１６８２３号のように自己湿潤性は有してなく、気
液接触効率を上げることが出来ない。

この発明の目的は、シート状基材の表裏面に吸水性の湿
潤層を一体に形成することで、少ない供給水量のもとで
濡れ壁を効率良く形成できるようにした気液接触型充填
材を市場に提供することを目的とする。

口１発明の構成 〈課題を解決するための手段〉 前記課題を解決するために、この発明は合成樹脂製のシ
ート状基材の表裏面に、吸水性の湿潤層が一体に形成さ
れていることを特徴とする熱交換用の気液接触型充填材
としである。

前記湿潤層が吸湿布からなることが好ましい。

この吸湿布は不織布としであることが好適である。

更に、前記課題を解決するために、この発明は、合成樹
脂からなるシート状基材の表裏面に吸水材湿潤材を固着
し、吸水性の湿潤層を形成し継いでこの基材を所定長さ
に切断して矩形の吸水性充填材素材とし、この素材を所
望波形形状に成形加工してなることを特徴とする熱交換
用の気液接触型充填材の製造方法としである。

前記素材を真空成形で所望形状に加工することが望まし
い。

前記湿潤材に抗菌剤を含有させる場合もある。

湿潤層は、充填材の両端部を除き、その中央部全域に一
様に形成されていることもある。

また前記基材をカレンダ法で所望厚さに成形した後、こ
の基材の搬送中にその表裏面から不織布をこの搬送方向
と同方向へ移送しながら一対の圧着ローラで、加温下の
基材にこれら不織布を一体に溶着することが望ましい。

また前記基材をＴダイから押出し、この押出成形された
基材の表裏面に不織布をこの押出し方向と同方向へ移送
しながら圧着ローラにより、加温下で一体に溶着する場
合もある。

また所定温度に予め加熱された前記基材の表裏面に同時
又は別工程で湿潤材をラミネートすることが好ましい。

（作　用） 次に、前記のように構成したこの発明の熱交換用の気液
接触型充填材の使用方法を説明する。

イ）直交流式冷却塔内に組込み使用する場合。

直交流式冷却塔の上部水槽下側にこの発明の気液接触型
充填材を、前記畝の方向を水平として、間隔をおいて複
数枚垂直に並列配置し、上部水槽よりこれら充填材上に
循環水を散布すると共に、この循環水の流下方向と直角
な水平方向で空気流を隣接する充填材間の気液通路を通
り流す。

これら充填材の表面を流れ、ａれ壁を形成する循環水と
空気流を直接接触させ、その潜熱作用で循環水は冷却さ
れる。

この際前記シート状基材の表裏面に一体に形成した吸水
性の湿潤層全域に、吸水されて循環水は一時滞留し、そ
の滞留時間が長くなり、水平に流れる空気流との接触時
間が長時間となり、空気と循環水の熱交換は促進される
。

湿潤層は充填材の両端部を除き、その中央部全域に一様
に形成されている熱交換用の気液接触型充填材としであ
る場合には、湿潤層の形成されとてない充填材の両端部
が、水滴を捕捉するエリミネータとして作用する。

このようにして濡壁を形成した循環水は、その流下中に
空気流との間で直接熱交換し冷却された後この冷却塔の
下部水槽から冷凍機などの負荷部へ送られ、仕事を終え
昇温した後、前記上部水槽へ戻され、再び冷却され、循
環使用される。

湿潤層は充填材の両端部を除き、その中央部全域に一様
に形成されている熱交換用の気液接触型充填材としであ
る場合には、湿潤層の形成されとてない充填材の両端部
が、水滴を捕捉するエリミネータとして作用し、気液通
路中を流れる空気流に乗り搬送される循環水の水滴はが
あったとしても前記エリミネータ部で捕捉され、冷却塔
外気取入口、排気口からキャリイオーバしない。

前記充填材における湿潤層の保水作用は、向流式冷却塔
にこの発明の充填材を組込み使用する場合も同様である
。

口）空調器又は空調モジュールと組合せて使用される気
化式加湿器の熱交換材としてこの発明の気液接触型充填
材を利用する場合。

この気化式加湿器の上部散水装置の下側に前記イ）同様
にこの発明の気液接触型充填材を複数板垂直に並列して
配置し、イ）同様にこの散水装置から液体をこれら充填
材の板面に散布し、前記イ）同様に少量の液体で前記湿
潤層即ち熱交換領域全体に濡壁を形成する。

一方空調機又は空調モジュールの作動で、室内の空気を
加湿器を通して循環する。

例えば冬期の暖房システムの使用で温度２０℃、相対湿
度１５％となった室内空気を隣接する気液接触型充填材
間に形成した気液通路に水平に流し、この気液通路の通
過中に、この空気と濡れ壁とを直接接触させ、潜熱作用
で板面を流下中の液体を冷却し自身昇温した空気の相対
湿度を５５％乃至７７％程度に高め、冬期における室内
での生活環境を最適なものとする。

前記湿潤層が吸湿布からなる第１項記載の熱交換用の気
液接触型充填材及びこの吸湿布は不織布としてあること
を特徴とする熱交換用の気液接触型充填材とすると湿潤
層に吸水された水が、これと接触する空気によって蒸発
し、その空気を加湿する。

ハ）冷却パネルとして使用する場合。

上部散水パイプと下部排水樋を有するフレームを建物の
一壁面に取付け、反対側の壁面に送風機を設ける。

この上部散水パイプと下部排水溝間でこの気液接触型充
填材を複数枚、間隔を置いて並列に、前記フレームに組
み付ける。

次いで、上部散水パイプから散布水をこれら充填材上に
散布し、循環水を前記イ）同様各充填材の板面に形成し
た湿潤層に吸水されて一時滞留した後順次流下させ、湿
潤層即ち熱交換域全面に濡れ壁を形成する。

一方、送風機を作動し、建物内の空気圧力を減少させ、
外気をこれら充填材間の気液通路を通り、建物内に吸い
込み、気液通路を通過中に空気と水を直接接触し空気の
相対湿度を高め、かつ昇温させると共に、散布水の温度
を下げる。

この冷却し適温とした散布水を下部排水樋で受け、循環
使用すると共に、建物例えば温室内の相対湿度を、植物
の育成に達した５０％〜８０％の値に、また温室内の温
度を２２℃〜２８℃に四季を通じて維持する。

二）凝縮器（コンデンサ）の空冷熱交換器（プレークー
ラ）として使用する場合。

この場合には、凝縮器に流入する流体をこの発明の気液
接触型充填材間の気液通路に流し、凝縮器の冷却容量を
上昇させ、総エネルギー消費量を低下させる。

ホ）エリミネータとして使用する場合 この場合には、空調装置や加湿器の下流側にこの発明の
気液接触型充填材を並列して空気流中の水滴を各充填材
の湿潤層で捕捉する。

前記イ）乃至ホ）のようにこの発明の気液接触型充填材
は適宜使用される。

〈実施例〉 ａ）前記熱交換用の気液接触型充填材に係る発明の代表
的な実施例を次に説明する。

く第１実施例〉 第１図において、ＡはＰｖＣなどの熱可塑性合成樹脂製
のシート状基材１０からなる気液接触型充填材である。

この基材１０の表裏面１０ａ、１０ｂには、不織布で形
成した吸湿布からなる湿潤層１１がその全面に一体形成
されている（第工図参照）。

なお、必要に応じてこの湿潤層１１には抗菌剤が含有乃
至吸着される。

く第２実施例〉（第２図参照） 第１実施例と異なるところは、湿潤層１１は充填材Ａｌ
の両端部１４を除き５その中央部１３全域に一様に形成
されている熱交換用の気液接触型充填材Ａ］−とじであ
る。

その他、同一符号のものは第１実施例と同一の構造、作
用を有する。

ｂ）前記実施例の製造方法を、本件発明の製造方法の代
表的な実施例として次に説明する。

第１実施例〈第３図参照〉 ＰＶＣからなる基材１０をカレンダロール０１〜Ｃ４に
より先ず所望厚さ（例えば０．５〜２ｍｍ）に成形し、
このように成形したシート状基材１０の搬送中にその表
裏面１０ａ、１０ｂから湿潤材の一種であるから不織布
１１ａ、１２ａを、加熱下（例えば１７０℃〜１８０℃
）でこの搬送方向へ移送しながら一対の圧着ローラ２０
．２１に基材１０のその表裏面１０ａ、１０ｂ全域に、
一体に圧着（溶着）し、所望の熱交換用気液接触用充填
材素材Ｂをロールに巻取る。

この素材Ｂを必要時にこのロールから引き出し。

所定寸法に切断した後、真空成形加工により所望波形状
の熱交換用の気液接触用充填材Ａを得る。

〈第２実施例〉（第４図参照） 第１実施例のカレンダロールに代えて、ロールから巻き
戻したシート状の前記基材１０を加熱炉りに通し１７０
℃〜１８０℃に加熱した後、前記第１実施例の製造方法
同様にその表裏面１０ａ、↓Ｏｂに不織布１１ａ、１２
ａをラミネート加工して、所望の熱交換用の気液接触型
充填材素材Ｂを得る。この後の加工工程は第１実施例と
同様に行なう。

第３実施例（第５図参照） 第１実施例と異なる所は、ＴダイＥから所定厚さの合成
樹脂製シートを押出し、前記素材１０とし、加温下にお
いて基材１０の表裏面に不織布１１ａ、１２ａをこの基
材１０の押出し方向と同方向に移送しながら圧着ローラ
２３，２４により圧着（溶着）し、一体として前記素材
Ｂを形成する。

これ以後の製造工程は第Ｉ実施例と同じである。

第４実施例（第６図参照） 第１実施例と異なるところは、カレンダロールに代えホ
ットプレスＦを使用し、所定寸法に裁断したＰＶＣ製の
シート状基材１０の表裏面１０ａ、１０ｂに不織布１１
ａ、１２ａを積み重ねあわせ、これらを一体に加熱溶着
して所望の熱交換用気液接触型充填材素材Ｂを得る。こ
れ以後の製造工程は第１実施例と同じである。

前記実施例の製造方法で製造された充填材の使用方法は
、前記本件発明の使用方法と同一のため、ここでの説明
は重複を避けるため、省略する。

ハ１発明の効果 前記のように構成し、その表裏面の湿潤層が前記のよう
に循環水の吸水及び−時滞留乃至保水機能を有する本件
発明の気液接触型充填材においては、少量の液体をこの
充填材の板面上に流下させるだけで、その板面に充分な
水を貯えて熱交換領域全面に濡れ壁を形成でき、かつ、
ゆっくりと順次流下するため空気流との直接接触で循環
水を冷却できると共に、気化時間を充分にとれ、気化の
潜熱による冷却効果を充分に発揮できる。

前記湿潤層が吸湿布からなる第１項記載の熱交換用の気
液接触型充填材及びこの吸湿布は不織布としてあること
を特徴とする熱交換用の気液接触型充填材とすることに
より、この充填材を加湿器の熱交換器として有効に利用
でき、室内の循環空気の相対湿度を適正な値に冬期にお
いて維持できる。　湿潤層は、充填材の両端部を除き、
その中央部全域に一様に形成されている熱交換用の気液
接触型充填材とすることにより、この充填材をエリミネ
ータとして利用することで循環水の水滴下によるキャリ
イオーバをより低減できる。

合成樹脂からなるシート状基材の表裏面に吸水材湿潤材
を固着し、吸水性の湿潤層を形成し継いでこの基材を所
定長さに切断して矩形の吸水性充填材素材とし、この素
材を所望波形形状に成形加工してなることを特徴とする
熱交換用の気液接触型充填材の製造方法により、前記効
果を発揮する気液接触型充填材を製造することができ、
かつ任意波形状の気液接触型充填材を容易に得ることが
でき、成形性を向上できる。

真空成形で所望形状に加工する熱交換用の気液接触型充
填材とすることで、その成形性はより高められる。

湿潤材には抗菌剤が含有乃至吸着されていることを特徴
とする熱交換用の気液接触型充填材の製造方法とするこ
とで、抗菌材を得ることができ、冷却塔が在郷軍人病な
どの伝染発生減となるのを未然に防止できる。

基材をカレンダ法乃至Ｔダイ法で所望厚さに成形した後
、この基材の搬送中にその表裏面から不織布をこの搬送
方向と同方向へ移送しながら一対の圧着ローラで、加温
下の基材にこれら不織布を一体に溶着する熱交換用の気
液接触型充填材の製造方法においては、連結して充填材
を製造できる。

また所定温度に予め加熱された前記基材の表裏面に同時
又は別工程で湿潤材をラミネートしてなる熱交換用の気
液接触型充填材の製造方法においては、より能率良く前
記充填材を製造できる。

また、所定寸法に裁断した前記基材の表裏面に不織布を
重ねあわせ、これらをホットプレスにより一体に加熱溶
着することで簡易に所望の熱交換用の気液接触型充填材
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明に係るもので、第１図はこの発明の気液
接触型充填材の第１実施例の一部省略正面図、第２図は
その第２実施例の正面図、第３図はこの製造方法の第↓
実施例を示す概略図及び第４図はその第２実施例の概略
図、第５図はその第３実施例の概略図、及び第６図は第
４実施例の概略図である。 図中の主な記号の説明 Ａ・・・・・・・・・気液接触型充填材、１０・・・・
・・基材、 １１・・・・・・湿潤層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）合成樹脂製のシート状基材の表裏面に、吸水性の湿
   潤層が一体に形成されていることを特徴とする熱交換用
   の気液接触型充填材。 ２）前記湿潤層が吸湿布からなる第１項記載の熱交換用
   の気液接触型充填材。 ３）この吸湿布は不織布としてあることを特徴とする熱
   交換用の気液接触型充填材。 ４）合成樹脂からなるシート状基材の表裏面に吸水材湿
   潤材を固着し、吸水性の湿潤層を形成し継いでこの基材
   を所定長さに切断して矩形の吸水性充填材素材とし、こ
   の素材を所望波形形状に成形加工してなることを特徴と
   する熱交換用の気液接触型充填材の製造方法。 ５）前記請求項第４項記載の素材を真空成形で所望形状
   に加工することを特徴とする熱交換用の気液接触型充填
   材の製造方法。 ６）前記請求項第４項記載の湿潤材には抗菌剤が含有さ
   れていることを特徴とする熱交換用の気液接触型充填材
   の製造方法。 ７）前記請求項第１項記載の湿潤層は、充填材の両端部
   を除き、その中央部全域に一様に形成されている熱交換
   用の気液接触型充填材。 ８）前記請求項第４項記載の基材をカレンダ法で所望厚
   さのシートに成形した後、この基材の搬送中にその表裏
   面から不織布をこの搬送方向と同方向へ移送しながら一
   対の圧着ローラで、加温下の基材にこれら不織布を一体
   に溶着する熱交換用の気液接触型充填材の製造方法。 ９）前記請求項第４項記載の基材をＴダイから押出し、
   この押出成形された基材の表裏面に不織布をこの押出し
   方向と同方向へ移送しながら圧着ローラにより、加温下
   で一体に溶着する熱交換用の製造方法。 １０）所定温度にロール状の前記基材を牧も度しながら
   加熱し、この加温下で前記基材の表裏面に同時又は別工
   程で湿潤材をラミネートしてなる第４項記載の熱交換用
   の気液接触型充填材の製造方法。 １１）所定寸法に裁断した前記基材の表裏面に不織布を
   重ねあわせ、これらをホットプレスにより一体に加熱溶
   着する請求項第４項記載の熱交換用の気液接触型充填材
   の製造方法。