JPS60205193A - 全熱交換器 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、新鮮な外気の給気と汚れた空気の排出を同
時に行なう換気装置、あるいはヒル等の空調機械室の新
鮮空気処理装置（外気と室内空気の全熱父換）等に用い
る全熱父換為に関し、　％に寒冷地等の結露し易い環境
での使用に耐えるように改良した全熱交換器に関するも
のである。

〔従来技術〕

近時、冷暖房効果を高めるために居住空間の断熱化、気
密化が進むにつれて換気の１要性が再認識避わてきてい
る。冷暖房効果を損わすに換気を行なう方法として、排
気と給気の間で熱交換する方法が有効である。この時、
□ｅ（１１熱）と共に湿度（潜熱）の父換も同時に行な
うことができれはその効果は著しい。この要求に応える
ものとして、従来より図面ｒ（示すような給気と排気全
仕切板を介して全熱父換δぜる静止式全熱交換器（特許
第９５０９８６　号）がある。

この静止式全熱交換器は図面に示すように平らな仕切板
ｆｉｌと波形をした間隔板（２）全交互に積層する際に
９間隔板の方向を一段おきに直焚させることにより、給
気の流路（３）と排気の流路（４）全形成する。なお矢
印（イバロ）はそれぞれ給気と排気の方向を示す。例え
ば給気として冬期の戸外の新鮮であるが冷たくて乾燥し
た空気を通し、排気として暖房−ｇｈだ空白の汚れてい
るが暖かくて湿気の高い空気を通してやると、上記仕切
板を介してａ度と湿度の交換が行なわれ、給気は暖めら
れ、加湿でれて室内に給気される。一方排気は冷やてれ
、減湿されて屋外に排出源れる。従来、上記仕切板には
吸湿剤を含む親水性高分子で処理された加工紙が用いら
れ、給気と排気を隔離するとともに高い全熱交換効率を
発現している。

全熱交換器の普及に伴ない、寒冷地や温水プール等圧対
する設置の要求が強まったが、給気と排気のａｒＩｔ差
が大きいために結、ｉｌ’に生じ、上記加工紙では変形
等圧より長期の使用に耐えられないという問題音生じた
、そこで本発明者らは結露した場合にも変形を生じず、
長期の使用に耐える全熱交換゛器を開発すべく鋭意研究
を重ねた。

まず耐水性に優れる高分子多孔室シートに着目し、その
仕切板への適用を検討したが、温良および湿度の交換効
率は優れているものの、仕切板を通して給気と排気が混
合することがわかった。そこで上記高分子多孔質シート
の持つ高い協・湿度交換特性全保持しながら、仕切板を
通しての給気と排気の混合を抑えるための＠死を重ねた
結果。

吸湿剤全含有する親水性高分子、あるいは々チオン性高
分子電解質會上記高分子多孔質シートに含浸または塗布
することにより「水蒸気は通すが。

空気は通きない」という透湿性気体遮蔽物を侍ることが
でき、上記透湿性気体遮蔽物會仕切＆に用いることによ
り、耐結露性に優れる全熱交換器を実現できることを見
い出し、この発明全完成さぜるに至った。

〔発明の概要〕

この発明は、仕切板？隔てて二極の気流？流通させ、上
記仕切板を介して上記二種の気流の顕熱及び潜熱全熱交
換させるものにおいて、上記仕切板を吸湿性物質全含有
する高分子多孔質部材よりなる透湿性気体遮蔽物で構成
することにより、寒冷地や温水フール等の結露しや丁い
環境での使用に耐えるとともに９温・湿度交換効率を保
持しながら気体の移行率を極めて少なくできる全熱交換
器を提供することを目的としている。

〔発明の実施例〕

以下この発明の詳細な説明する。市販のポリエチレン、
ポリプロピレン、硝飲セルロース、ポリテトラフルオロ
エチレン等を素材とする高分子多孔質シートは吸湿性が
低いため、水蒸気は多孔質シート表面の細孔全気体とし
て通過する。一方窒気成分の酸素、窒素、二酸化炭素等
も上記細孔全通過することかできるためこれらの高分子
多孔質シート會仕切板に用いた全熱交換器においては上
記のように仕切板を通して給気と排気か混合するという
問題を生ずるＩこの発明の全熱交換器は。

高分子多孔質部材として平均孔径が０１〜１０μｍの細
孔奮無＠！ＩＫ有する高分子多孔質シート音用い吸湿性
物質全含浸または塗布することにより含有させた透湿性
気体遮蔽物？仕切板として用いることにより、水蒸気は
仕切板の表面に一旦ｆ＄１．着・凝縮され、液状水とし
上記細孔全輸送でれ、背面より再び気化することにより
透過ツーる。一方空気成分は細孔が液状水により満たさ
れるため通過１−ることかできない。高分子多孔質部材
の平均孔径としては上記のように０１〜１０μｍが好ま
しく。

０．１μｍ以下では液状水全輸送するに十分な細孔全確
保することができす、１０μｍ以上では吸湿性物質を含
有式ぜても細孔を液状水により満た丁には大き過ぎる。

吸湿性物質としては、吸湿剤全含有する親水性高分子ま
たはカチオン性高分子電解質が有効に用いられる。吸湿
剤としてはノ＼ログン化リチウム、％に塩化リチウムが
好適である。

親水性高分子としてはポリビニルアルコール、ポリビニ
ルメチルエーテル樹脂、ポリアクリルｍｌ脂、カセイン
、ゼラチン、メチルセルロース等が用いられるが特に平
均重合度が２０００以上のホリビニルアルコールが結露
時にも変形が少なく好適である。平均重合度が２０００
以上のポリビニルアルコールは実際の使用時において結
露程度では水に溶けにくいためで、ある。またカチオン
性高分子電解質としては、ポリビニルベンジルトリメチ
ルアンモニウムクロライト（ダウケミカル社製〕。

ポリピペリジニウムクロライド（メルク社製）。

ポリ（２−アクリルオキシエチレジメチルスルホニウム
クロライド）及びポリグリシジルトリブチルフォスフオ
ニウムクロライド等が用いられる、吸湿剤濃度２〜１０
重量％、親水性高分子濃度１０〜２０重ｉ％の水溶液、
またはカチオン性高分子電解質１０〜３０重′１に％の
水溶液が用いられ。

厚爆が１００μｍ程度（機械強度と圧力損失との兼ねあ
いから好適）の上記高分子多孔質シートに含浸あるいは
塗布することにより含有式ぜる。得られた透湿性気体遮
蔽物は吸湿率が５〜２０重量％と高く、透湿性および気
体遮敞性に優れたものであった。上記透湿性気体遮蔽物
全仕切板とし、浮式が１００〜２００μｍ（機械強度と
圧力損失との兼ねあいから好適）の硬質の高分子シー）
ｋ波板状に加工した間隔板と貼り合わせた部材を間隔板
の方向が一段置きに直交するように積み重ねて図面のよ
うな全熱交換器を作製した。ただし、仕切板同志の間隔
は２龍１間隔板の波状のピッチは４龍とした。上記全熱
交換器の給気として湿気の高い温風を流し、排気として
乾燥した冷気を流し、錦・湿度交換効率を測定すると共
に、給気と排気の混合の度合を評価するために給気に二
酸化炭素ボンベより二酸化炭素を加え、給気側と排気側
のそれぞれ出口における二酸化炭素濃度を測定した。

その結果、標準的な処理風量において温度交換効率は７
０〜８０％、湿度交換効率６０〜７０％と従来の加工紙
を用いた全熱交換器と変わらす、二酸化炭素の移行率も
従来の約２０％に対し５て３％以下と低い値を示した。

以下この発明？ｌ−実施例および比較例全記して説明す
る。

実施例１ 吸湿剤として塩化リチウム金柑い、親水性高分子として
平均重合度２００ｕ　のポリビニルアルコールを用い、
それぞれ５重量％、１５重量％の水溶液を調製した。次
に坪量が６ｏｆｙ／ｍ’膜厚が１２０μｍ、細孔の平均
径が１μｍのポリエチレン製高分子多孔質シートを用い
、上記水溶液全ワイヤーバーを用いて塗布した。塗布量
はｔｏｙ、’＝″で、温度２５°Ｃ１相対湿度６０％に
おける吸湿率は８１景％であった。得られた透湿性気体
遮蔽物を仕切板として図面に示すような全熱交換器を作
製した。

実施例２ 吸湿性物質としてカチオン性高分子電解質の一つである
ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライト
を用い、２０重ｔ％の水溶液を調製した。次に実施例１
と同じポリエチレン製高分子多孔質シー）（２用い、上
記水浴ａヶワイヤ／＼−金用いて堕布した。塗布量（ま
１０１／　／　ｙｒｆで、温度２５℃、相対湿度６０％
Ｗおける吸湿率は６１量％であった。得られた透湿性気
体遮蔽物を仕切板として図面に示すような全熱交換器を
作製した。

比較例 実施例１と同じポリエチレン製（Ｑ分子多孔質シートを
用いて図面に示１−ような全熱交換器を作製した。

上記実施例および比較例で侍た全熱交換器の兜度および
湿度交換効率と二酸化炭素の移行率を測定した。その結
果全表に示テ。

衣より明らかなように、￥層側の［＆Ａ度交換効率は比
軟例と変わらず、湿堆父憎効率も人励例２が僅かに小は
い程ルーでほぼ等しい。−万、気体移行率は比較例の〜
２０％に対して〜３％とけは１／１０表 に低減した。また５　これらの全熱交換器の耐結露性を
評価するために、高湿度の貌風會給気９１１１　Ｋ通し
、排気側に冷風全通して結露芒せた状態と通常の結露し
ない状態を繰り返して試験した結果、どの全熱交換器も
大きな変形は見られず、長期の使用に耐えることが判明
した。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、仕切板を隔て
て二種の気流を流通芒せ、上記仕切板を介して上記二種
の気流の顕熱及び潜熱を熱又換さぜるものにおいて、上
記仕切板全吸湿性物質金含有する高分子多孔質部材より
なる透湿性気体遮蔽物で構成することＫより、寒冷地や
臨水プール等の結露しやすい環境での使用に耐えるとと
もＫ。

畠・湿度父換効率全保持しながら気体の移行率を極めて
少なくできる全熱又換器が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は一般的な全熱交換器の構造を示す斜視図で９図に
おいて（１）は仕切板、（２）は間隔板、（３）は給気
の流路、（４）は排気の流路で、（イン、（ロ）はそれ
ぞれ給気と排気の方向全表わす。 代理人　大　岩　増　雄 口　ｌ　イ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、上記仕切
   板を介して上記二種の気流の顕熱及び潜熱會熱交換烙せ
   るものにおいて、上記仕切板を吸湿性物質全含有する高
   分子多孔質部材よりなる透湿性気体遮蔽物で構成したこ
   と全特徴とする全熱交換器。
2. （２）高分子多孔ＪＸ部材が平均孔径が０１〜１０μｍ
   の細孔全有するシートである特許請求の範囲第１項記載
   の全熱交換器。
3. （３）吸湿性物質が吸湿剤葡含有する親水性高分子であ
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の全熱交換器。
4. （４）親水性高分子が平均重合度が２０００以上のポリ
   ビニルアルコールである特ＦＩ−請求の範囲第３項記載
   の全熱交換器。
5. （５）吸湿性物質がカチオン性筒分子電解質である特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の全熱交換器。