JPH06101987A - 空調用エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来とは全く別個の方法によって隔壁または
スペーサを形成することにより、素材の選択自由度が大
きく、空気の通路となる空隙の大きさ、形状、ピッチに
も限定がなく、しかも熱交換効率、圧損等において自在
かつ最適の設計が可能な空調用エレメントを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 シート材(1) の少なくとも片面に厚盛印刷に
よる盛り上がり線(2) を形成し、印刷体(3) を得る。こ
の印刷体(3) の多数枚を各印刷体(3) の盛り上がり線
(2) の方向が１枚ごとに交叉するか同一方向を向くよう
に多段に積層し、あるいはこの印刷体(3) をその盛り上
がり線(2) の方向がほぼ軸方向を向くように巻回し、空
調用エレメントとなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換、調湿、脱臭な
どを行うための空調用エレメント（素子）における隔壁
またはスペーサの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】居住空間の快適性の維持と省エネルギー
の両立は空調機器メーカーの最大かつ究極のテーマであ
り、その有力な方法の一つとして空調用エレメント、殊
に空調換気扇用熱交換器エレメントが注目されている。

【０００３】外気の導入と室内空気の排出とを同時に行
う熱交換器エレメントとして、波形の中芯の片側に平面
状のライナーを貼り合わせた片面段ボールの多数枚を、
その目の方向が１枚ごとに直交するように多段に積層し
た構成を有するものが知られている。この熱交換器エレ
メントにあっては、波形の中芯が隔壁兼スペーサの役割
を果たしている。

【０００４】そのような構成の熱交換器エレメントの原
形は、特許第９３０９８６号（特公昭４７−１９９９０
号公報）に開示の熱交換器であると思われる。ただしこ
の特許の実施例では、平面状のライナーに相当するもの
として合成繊維を混入した和紙からなる仕切板を用い、
波形の中芯に相当するものとしてクラフト紙またはケン
ト紙からなる鋸歯形の間隔板を用いている。

【０００５】特開昭４８−３６０７５号公報には、親水
性、耐薬品性の大きい紙状材料に有毒ガスを吸収する薬
剤を含浸し、これをスペーサを介して所定の間隔で隣接
して並べた有毒ガス吸収剤の保持体が示されている。

【０００６】特開昭４８−５５８７１号公報には、円柱
状に巻いた保持体にアルカリ金属塩とガス吸収液とを含
浸させた空気清浄機用有毒ガス除去フィルターが示され
ている。

【０００７】特開昭５５−１５９８２７号公報には、吸
着剤（活性炭等）を含有させた紙から製段加工され、多
数の並行なガス通路を有するハニカム構造体に水吸収剤
（塩化リチウム等）を含浸させた除湿体を内蔵した含湿
ガスの除湿装置が示されている。この除湿装置にあって
は、ガス通路の一部が熱風通路、残部が湿潤ガス通路と
なる。この公報の第１〜２図には、ハニカム構造体が円
筒型回転体である場合が示されている。

【０００８】特開昭５６−１５８２８号公報には、平面
状シート素材と波形シート素材との少なくとも一方をカ
ーボン繊維混入紙で構成し、両シート素材を接着して得
られる片波成形体を重層してなる脱臭用エレメントが示
されている。この公報の第３図には回転型のエレメン
ト、第４図には直交型のエレメントが示されている。

【０００９】特開昭５６−１６０９７号公報には、平面
状シート素材と波形シート素材とのいずれか一方をカー
ボン繊維混入紙で構成し、他方を紙、布、アスベスト
紙、合成紙、合成樹脂シートの如きシート素材で構成
し、これらの平面状シート素材と波形シート素材とを接
着して多数の小透孔を形成した脱臭熱交換器素子の製造
に使用する片波成形体が示されている。この場合、他方
のシート素材に吸湿剤を含浸することもできるとしてい
る。この公報の第２図には回転型の熱交換器素子、第３
図には直交型の熱交換器素子が示されている。

【００１０】特開昭５７−１０２２２１号公報には、平
面状シート素材と波形シート素材とのいずれか一方をカ
ーボン繊維混入紙で構成し、両シート素材を接着して多
数の小透孔が両側縁に透通した長尺の片波成形体とな
し、該片波成形体を周縁輪郭がなめらかな形状をなす芯
の外周に巻き付け、芯を抜いて巻き付けた片波成形体の
中空部を押潰して所望の形状に成形し、エレメント両端
面の全面にわたり処理ガスを通過するように構成した脱
臭用エレメントの製造法が示されている。

【００１１】特開昭５９−６９１２５号公報には、クレ
ープ加工またはエンボス加工した紙をロール状に巻き取
った形状を有するエレメントを用いて空気浄化を図る方
法が示されている。

【００１２】実開昭５７−１１９７２４号公報には、多
孔性物質を含有する加工紙で形成した隔壁により多数の
案内通路を形成した空気清浄機用脱臭フィルターが示さ
れている。この公報の第１図には多段型のフィルター、
第３図には円筒型のエレメントが示されている。

【００１３】実開昭６１−７１２２９号公報には、塩基
性物質を含む多数のガス通路を有する柱状または筒状の
ハニカムロータの働きによって、被処理ガス中の塩基性
悪臭物質を連続的に除去することのできる脱臭装置が示
されている。

【００１４】実開昭６２−１１４６２１号公報には、平
面状シートと波形シートとを貼り合せた段ボールを多層
に積層して多数の並行な透孔を有する積層物となすに際
し、シート素材として非可燃紙を使用すると共に、この
非可燃紙にツバキ科植物の抽出分または乾留分を添着さ
せた気体処理用積層構造物が示されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上に多数列挙した従来
の構造物にあっては、隔壁またはスペーサを波形のシー
ト材料で構成している。このような波形シートの形成、
およびそれを用いて平面状シートと共に片波段ボール状
の構造物を製造するにあたっては、工業的にはコルゲー
トマシンを用いた製段加工法が必要となる。

【００１６】しかしながらそのような製段加工法は、コ
ルゲートマシンに適用できるようにするためには、シー
ト素材の種類が段成形に適した柔軟性と賦形性、さらに
は接着適性を有するものに限定されること（事実上紙の
みに限定される）、波形シートの目の大きさやピッチに
限定があるため圧損をある限度以下にまで小さくするこ
とができないこと、波形シートによる隔壁の形状や向き
が限られるため熱交換効率等の効率の点で限界があるこ
となどの問題点がある。

【００１７】本発明は、このような背景下において、従
来とは全く別個の方法によって隔壁またはスペーサを形
成することにより、素材の選択自由度が大きく、空気の
通路となる空隙の大きさ、形状、ピッチにも限定がな
く、しかも熱交換効率、圧損等において自在かつ最適の
設計が可能な空調用エレメントを提供することを目的と
するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の空調用エレメン
トは、シート材(1) の少なくとも片面に厚盛印刷による
盛り上がり線(2) を形成した印刷体(3) をベースとする
ものである。

【００１９】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２０】シート材(1) としては、紙、不織布、金属
薄板、セラミックス薄板、木板、繊維板をはじめ種々の
ものが用いられる。広い範囲の材質を用いることができ
る点が本発明の特長の一つでもある。シート材(1) を、
主材料と機能性材料（導電性材料、不燃・難燃材料等）
との複合材料で構成することもできる。

【００２１】本発明においては、シート材(1) の少なく
とも片面に厚盛印刷による盛り上がり線(2) を所定の方
向に向けて形成し、印刷体(3) となす。

【００２２】厚盛印刷とは、シリコーン樹脂等の柔軟で
弾力性のある樹脂を用いたインクを用いて線状に印刷を
行うことにより盛り上がり線(2) を形成する方法や、発
泡可能なインクを用いて線状に印刷を行った後、加熱発
泡させることにより盛り上がり線(2) を形成する方法を
言う。

【００２３】印刷法としては、スクリーン印刷法が特に
望ましいが、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、その他
の印刷法を採用することもできる。場合により、ノズル
からインクを吐出させながら描線していく方法も採用さ
れる。

【００２４】上記中、発泡可能なインクとしては、水性
インク、有機溶剤型インク、プラスチゾルインクなどが
あり、インクに混入する発泡剤としては、加熱により分
解ガスを発生する発泡剤、揮発性液体を含むマイクロス
フェアが発泡または膨張する発泡剤などがあげられる。

【００２５】盛り上がり線(2) は、シート材(1) に対し
縦方向または横方向に平行線状に形成させることが多い
が、非平行としたり、あるいは波線、ジグザグ線、湾曲
線、渦巻き線のように非直線とすることもある。

【００２６】盛り上がり線(2) の高さは任意に設定でき
るが、１〜５mm、殊に 1.5〜３mm程度に設定することが
多い。

【００２７】シート材(1) の両面に厚盛印刷による盛り
上がり線(2) を形成させたときは、その積層に際し、下
層のシート材(1) の上面の盛り上がり線(2) と上層のシ
ート材(1) の下面の盛り上がり線(2) とが突き合わせ状
態で接触するようにする。

【００２８】上記構造の印刷体(3) をベースとすること
により、以下に述べるように種々のタイプの空調用エレ
メントが作製される。

【００２９】図１に示した第１のタイプの空調用エレメ
ントは、印刷体(3) の多数枚を、各印刷体(3) の盛り上
がり線(2) の方向が１枚ごとに交叉するように多段に積
層してなるものである。この場合の交叉角度は直交とす
るのが通常である。このタイプの空調用エレメントは、
外気の導入と室内空気の排出とを同時に行う熱交換器エ
レメントとして有用である。

【００３０】図２に示した第２のタイプの空調用エレメ
ントは、印刷体(3) の多数枚を、各印刷体(3) の盛り上
がり線(2) の方向がほぼ同一方向に向くように多段に積
層してなるものである。このタイプの空調用エレメント
は、調湿（除湿または加湿）、清浄化（脱臭、抗菌、除
塵）のためのエレメントとして有用である。

【００３１】図３に示した第３のタイプの空調用エレメ
ントは、印刷体(3) を、その盛り上がり線(2) の方向が
ほぼ軸方向を向くように巻回してなるものである。図３
中、(4) は軸、(5) は熱風通路である。このタイプの空
調用エレメントは、熱交換、調湿（除湿または加湿）、
清浄化（脱臭、抗菌、除塵）のためのエレメントとして
有用である。

【００３２】これらの目的を達成するため、上記シート
材(1) には調湿剤（塩化カルシウム、塩化リチウム、高
吸水性樹脂、熱硬化性樹脂微小球、シリカゲル、ゼオラ
イト、活性炭等）、消臭剤（植物由来の消臭成分（たと
えば茶葉乾留分または抽出分）、有機酸、セミカルバジ
ド塩、活性炭、芳香剤等）、抗菌剤などを担持させてお
くことができる。

【００３３】本発明の空調用エレメントは、全熱交換
機、顕熱交換機、空調機、換気扇、空気清浄機、集塵
機、脱臭機、除湿機、送・排風機などの空調用機器のエ
レメントとして有用である。

【００３４】

【作用】図１に示した第１のタイプの空調用エレメント
をたとえば全熱交換器として用いる場合は、シート材
(1) として透湿性を有するものを用い、図１の黒矢印の
方向に室内の暖かい空気を流すと共に、白矢印の方向に
戸外の冷たい空気を流す。室内の暖かい空気は偶数段の
印刷体(3) の盛り上がり線(2) の間の空隙を通って流
れ、戸外からの冷たい空気は奇数段の印刷体(3) の盛り
上がり線(2) の間の空隙を通って流れる。そしてその間
に、両気流の間で全熱交換（温度交換および湿度交換）
がなされる。

【００３５】図２に示した第２のタイプの空調用エレメ
ントをたとえば脱臭機として用いる場合は、シート材
(1) として消臭機能を有するものを用い、黒矢印の方向
に室内の空気を流す。空気は印刷体(3) の盛り上がり線
(2) の間の空隙を通って流れ、その間に悪臭成分が除か
れる。

【００３６】図３に示した第３のタイプの空調用エレメ
ントをたとえば除湿機として用いる場合は、シート材
(1) として除湿剤を担持させたものを用い、巻回した印
刷体(3) を軸周りに回転させながら、黒矢印の方向に湿
気を含んだ空気を流すと共に、白矢印の方向に熱風を流
す。湿気を含んだ空気は円柱状の印刷体(3) を通り抜け
る間にシート材(1) に湿分を奪われて除湿される。湿分
を吸収したシート材(1)は、回転によりやがて熱風通路
(5) に至り、乾燥される。

【００３７】

【実施例】次に実施例をあげて本発明の空調用エレメン
トをさらに説明する。

【００３８】実施例１ 坪量７５g/m²のクラフト紙に塩化カルシウム水溶液を含
浸させた後、乾燥し、塩化カルシウムを純分として 7.6
g/m²担持させた。

【００３９】この塩化カルシウム担持クラフト紙をシー
ト材(1) として用い、その片面にスクリーン印刷法によ
り、揮発性液体を熱可塑性樹脂に封入した微小球体（帝
国インキ製造株式会社製「Ｄ−５１」）（発泡剤）およ
び微粒子ケイ酸（流動防止兼増粘剤）を含むウレタン系
インクを用いて線巾 2.7mm、厚さ５５０μm の多数の平
行線を印刷した。スクリーンとしては、８０メッシュの
ステンレススチール製メッシュを用いた。

【００４０】印刷後のシート材(1) を直ちに乾燥炉に導
き、１２０℃、１０分の条件で印刷部を発泡させた。発
泡後の線の高さは 2.2mm、線巾は 3.0mm、線間のピッチ
は８mmであった。これにより、シート材(1) の片面に厚
盛印刷による平行な盛り上がり線(2) が形成された印刷
体(3) が得られた。

【００４１】この印刷体(3) を多段に積層するか巻回し
て、図１〜３に示した第１、第２および第３のタイプの
空調用エレメントを作製した。

【００４２】実施例２ 実施例１の塩化カルシウム担持クラフト紙をシート材
(1) として用い、その片面にスクリーン印刷法により、
塩化ビニリデン共重合体からなる未膨張微小球（日本フ
イライト株式会社販売の「エクスパンセルＤＵ」、イソ
ブタン内包、平均粒径１０μm 、かさ比重 0.7、真比重
1.3）を含むアクリルエマルジョン系インクを用いて多
数の平行線を印刷した。スクリーンとしては、８０メッ
シュのステンレススチール製メッシュを用いた。

【００４３】印刷後のシート材(1) を乾燥炉に導き、１
２０℃、５分の条件で印刷部を発泡させた。発泡後の線
の高さは 2.0mm、線巾は 2.0mm、線間のピッチは２３mm
であった。これにより、シート材(1) の片面に厚盛印刷
による平行な盛り上がり線(2) が形成された印刷体(3)
が得られた。

【００４４】この印刷体(3) を多段に積層するか巻回し
て、図１〜３に示した第１、第２および第３のタイプの
空調用エレメントを作製した。

【００４５】実施例３ シート材(1) としてアルミニウム薄板を用い、その片面
に実施例１のインクを用いてスクリーン印刷法によりジ
グザグ線状の印刷を行い、ついで加熱処理して盛り上が
り線(2) を形成させた。

【００４６】この印刷体(3) を多段に積層して、図２に
示した第２のタイプの空調用エレメントを作製した。

【００４７】実施例４ シート材(1) として不燃紙を用い、その両面にシリコー
ン樹脂を主剤とするインクを用いてスクリーン印刷法に
より平行線を厚膜印刷し、柔軟で弾力性のある盛り上が
り線(2) を形成させた。

【００４８】この印刷体(3) の多数枚を、下層のシート
材(1) の上面の盛り上がり線(2) と上層のシート材(1)
の下面の盛り上がり線(2) とが突き合わせ状態で接触す
るように多段に積層して、図４に部分断面図を示したよ
うな空調用エレメントを作製した。

【００４９】

【発明の効果】本発明の空調用エレメントは、厚盛印刷
により盛り上がり線(2) を形成し、その盛り上がり線
(2) を隔壁またはスペーサとして利用するものである。

【００５０】そのため、シート材(1) の材質の選択自由
度が大きく、コルゲートマシンによる段加工が不可能な
材質のものも使用可能となる。

【００５１】また、盛り上がり線(2) の高さ、ピッチ、
線形に限定がないので、圧損の点、および熱交換効率、
除湿効率、脱臭効率等の点で、目的に応じた最適の設計
が可能となる。

【００５２】そしてエレメントの製造は印刷機で行うの
で、高価で占有スペースの大きいコルゲートマシンを要
せず、従来品に比し装置コスト、製造コストの点でも格
段に有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１のタイプの空調用エレメントを示した斜視
図である。

【図２】第２のタイプの空調用エレメントを示した斜視
図である。

【図３】第３のタイプの空調用エレメントを示した斜視
図である。

【図４】実施例４において作製した空調用エレメントの
部分断面図である。

【符号の説明】

(1) …シート材、 (2) …盛り上がり線、 (3) …印刷体 (4) …軸、 (5) …熱風通路

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【手続補正書】

【提出日】平成４年４月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 太作 滋賀県守山市大林町294番地 (72)発明者 古川 博康 滋賀県大津市陽明町３−８

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シート材(1) の少なくとも片面に厚盛印刷
   による盛り上がり線(2) を形成した印刷体(3) をベース
   とする空調用エレメント。
2. 【請求項２】印刷体(3) の多数枚を、各印刷体(3) の盛
   り上がり線(2) の方向が１枚ごとに交叉するように多段
   に積層してなる請求項１記載の空調用エレメント。
3. 【請求項３】印刷体(3) の多数枚を、各印刷体(3) の盛
   り上がり線(2) の方向がほぼ同一方向に向くように多段
   に積層してなる請求項１記載の空調用エレメント。
4. 【請求項４】印刷体(3) を、その盛り上がり線(2) の方
   向がほぼ軸方向を向くように巻回してなる請求項１記載
   の空調用エレメント。