JPS6050398A - パイプ式全熱交換器 - Google Patents

パイプ式全熱交換器

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JPS6050398A
JPS6050398A JP15924083A JP15924083A JPS6050398A JP S6050398 A JPS6050398 A JP S6050398A JP 15924083 A JP15924083 A JP 15924083A JP 15924083 A JP15924083 A JP 15924083A JP S6050398 A JPS6050398 A JP S6050398A
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paper
pipe
total heat
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inorganic mineral
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JP15924083A
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Takeo Fushiki
武男 伏木
Yutaka Igarashi
豊 五十嵐
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Japan Vilene Co Ltd
Toyo Netsu Kogyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
Toyo Netsu Kogyo Kaisha Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

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】 木兄゛明はパイプ式全熱交換器に関するものである。
その目的は、パイプ式全熱交換器におけるパイプとして
、吸放湿の繰返し特性が良好で、高湿度下での寸法安定
性にすぐれ変形防止を達成し、透気度が小さく室内空気
の移行を防ぎ、しかも熱伝導性が良好である、など種々
なる特性を有する特殊な紙パイプを使用し、耐久性と温
・湿度交換効率にすぐれた効果を発揮する全熱交換器を
提供することにある。
近年、住宅やビルの換気装置として熱交換器が利用され
る様にな9、特に顕熱交換だけではなく潜熱交換をも同
時に達成できるという全熱交換器が非常に有用なものと
して普及しつつある。
との全熱交換は熱交換すべき2種の気流を透湿性を有す
る多孔質部材で仕切って行われるものである。
従来、この全熱交換器用の多孔質部拐としては、和紙、
パルプ製雌燃紙、アヌベスト紙、ガラス混抄紙、ホワイ
トカーボン混抄紙などが使用されているが、それぞれ欠
点を有し、完全に満足できる素材は得ら#い現状である
例えばパルプに難燃剤を含ませたソイ「燃紙ではバルブ
が吸湿して伸びやすく硬さ便化も大きく変形し・やすい
もので、またこれは透気度もガーレ値が20秒以下と粗
く気流の移行が多いという欠点を有している。またアヌ
ベスト紙は健康上問題があるとされ耐水性がなく不適当
である。
さらに特開昭55−96896号にはガラス繊維とセル
ロースとの混抄紙に吸湿剤を含む水溶性高分子を含浸さ
せたものが開示されているが、これは5μ以下の直径の
ガラス繊ポ[1elO〜80%混抄するもので、ガラス
繊ホ1Fが少ないと緻密性が出ないし、一方ガラス繊維
が多いと強度が弱くなるなどの欠点をイ]し、変形しに
くい素材であるためパイプ状では用いることができない
ものである。
また、特開昭55−140 (197号にはホワイトカ
ーボンとセルロースとの混抄紙に吸湿剤を含む高分子物
質を含浸させたものが開示されているが、これはホワイ
トカーボンとして1μ以下のシリク徽粒子を用いて10
〜90係混抄させるもので、ホワイトカーボンが少ない
ト緻密性が出ないし多いと強度が弱く硬さが得られない
もので、変形しにくいのでパイプ状では用いることはで
きないものである。
この様に従来種々なる素材が全熱交換器用の多孔質部材
として開発されているが、耐久性、温湿交換性、緻密性
が共に満足できる素材はなく、本発明者等はこれを解決
するべく、特にパイプ式の全熱交換器の素材としてすぐ
れた効果を達成する紙パイプを得ることを目的として、
鋭意研究した結果、本発明に達したのである。
すなわち、無機質粉末50重量世襲上、ガラス繊維3〜
20重世襲、及びバルブ紙皿、20〜47重量%を主た
る心頭成分として含有し、かつガーレ透気度が50秒以
」二の(+Aである混抄紙を筒状に加工して紙バルブと
し、該祇バイブを多数連設して全熱交換すべき一方の気
流を、iq醒Uパイプ内を通過させ他方の気流を該紙パ
イプの外周を通過させる様にしたことを特徴とするパイ
プ式全熱交換器を発明するに至ったのである。
本発明における無機質粉末としては、例えばカオリン、
クレー、ジ−クライト、セリサイト、ゼオライト、ベン
トナイト、マイカ、パーライトなどの珪酸アルシミニへ
ム系八粉体、タルク、セビオライト、アタパルジャイト
などの珪酸マグ、?、シウム系の粉体、さらに水酸化ア
ルミニウムの如き金属水酸化物、ジグサイト、バイヤラ
イト、ベーマイトの如きアルミナ水和物などがあげられ
、特に結晶水や水和物などを含有し親水性の大きい無機
質粉末が好ましいものである。
この無機質粉末は混抄紙の全軸ItK対して50重i%
以上含有されるもので、これは混抄紙の緻密性と熱伝導
性を高めるために必要なものである。゛この無機質粉末
量がFT +1 ”;H吊チ未満では混抄紙の緻密性が
低下ししたがって透気度が大きくなり、この混抄紙のガ
ーレ透気度が50秒未満の粗いものとなシ、室内fim
lから出る気流が混抄紙の反対側へ通過移行して換慨性
が低下してしまうのである。
さらに無機質粉末量がこの50重1% 1未満では無機
質粉末による高い熱伝導率が得1/C<<熱交換性が低
下するのである。つ捷り無機質粉末はパルプ繊維等の他
の含有物に比べてその熱伝導性は非常に高く熱交換器の
性能を高めるのであるが、この含有率が低いと連続性が
得がたく表から裏までの熱伝導性が連続しないので一定
以上の含有率がないと混抄紙自体の熱伝導性は向上しな
いものとなシ、50重量世襲上の含有率が要求されるの
である。
なお、無機質粉末量があまり多くなり1υぎると、他の
必須成分であるガラス繊維やバルブ繊維の量が低下する
ので、通常この無機質粉末の含有率は50〜70重量係
が適世襲ある。
この無機質粉末の粒径はIOμ以下のものが前記緻密性
や熱伝導性を得るだめにも望ましく、またこの無機質粉
末のfin類は1種であってもよいし、2種以上を併用
して混抄してもよいものである。
次に本発明に用いられるガラス繊維は、その直径は5〜
20μで長へは3朋以上好ましくは5 mm以上のもの
であり、混抄紙の硬さやマJ゛法安定性を得るために必
要なものである。
このガラス繊維の含有率は混抄紙の全乾量に対して3〜
20重量°チであシ、゛3重1i%未満では混抄紙の寸
法安定性が悪く硬さも不足し、吸湿時の変形防止ができ
なくなるし、一方2ON欧チをこえると変形しにくくな
り折れやすくパイプ状の加工が困難となるのである。
壕だ、本発明に用いられるパルプ繊維は、通常の木材パ
ルプ或いはポリオレフィン等の合成パルプなどであシ、
混抄紙の強度を一定以上のものに保持しパイプ加工時の
接着性を得るために必要なもので、その含有率は混抄紙
の全乾量に対して20〜47重量係であ世襲20 Il
i量係世襲では上記の強度・接着性が悪くなυ不適当で
あるし、一方47重量%をこえると前記無機質粉末の量
が50重量世襲満となり緻密性、熱伝導性が低下するの
である。
本発明における混抄紙は上記の如く、無機質粉末、ガラ
ス繊維、パルプ繊維を必須成分として含有するもので、
その他必要に応じてAiJ記必須成分−の配合率を維持
する範囲内で、例えば金属繊維、弾性繊維などの他の繊
維を混抄してもよいし、混抄時にサイジング剤や液状、
粉末状、繊維状等の結合剤等を配合してもよいものであ
る。
なお、この混抄紙は上記各材料を水分散させて通常の湿
式抄紙・法で混抄して得られるものである。
この様にして得られた混抄紙はその透気度はガーレ透気
度が50秒以上であることが必要で、通常、前述した必
須成分の配合率であればこの値は50秒以上のものが得
られ、特に打首しいガーレ透気度の値は80秒以上であ
ることが望ましいものである。
なお、とのガーレ透気度とけJ工S規格によるP−81
1’7に基づく「紙および板紙の透気度試験方法」によ
り得ちれる値であり、秒数が多い程透気度は小さく緻密
性が、l!11いものである。
また、この混抄紙の密度は前記配合′によって通常0・
7g/α以上のもめが得られ、1,06り以上であるこ
とが好ましいものである。
本発明全熱交換器は以上の如き条件の混抄紙を筒状に加
工して紙パイプとし、これ−を多数連設して構成される
ものである。
第1図は本発明全熱交換器の1例の斜視略図である。
この図の様に本発明全熱交換器は、Oil述の紙パイプ
(1)が多数連設されていて、例えば対向流型のもので
は両端に流体分離部(2)が設けられている。
つまり紙パイプ(1)の内部を通過する気流と紙離部(
2)で分流する様に設計されており、例えば矢印(イ)
の如く紙パイプ(1)内に導入される1次気流は矢印函
の方へ流出し、矢印(ロ)の如く紙パイプ(1)の外周
に導入される2次気流tよ矢印(西の方へ流出するもの
であり、互い゛に対面する2種の気流が紙パイプ(1)
の内外を通過して温度差による顕熱交換と湿度差による
潜熱交換を行なうのである。
この流体分離部(2)は多数の流体外1・a1シ〜1・
から構成される゛もので、この流体分離シートは例えば
A’B S樹脂などで成形されるプラスチック製品であ
る。
なお、この図面は紙パイプ(11が見えている如くに示
されているが、実際はケーシングに収納されているので
、紙パイプ(1)の外周の気流も外部には漏れないこと
は勿論である。
この紙パイプ(1)は、前述した混抄紙をスパイラル状
に巻いてシール加工して得られるし、彬に円筒状にして
直線シールによって加工してもよいものである。またと
の紙パイプ(1)の断面は円形に限定されるものではな
く、橢円形、角形、凹凸円形(星型、孔型など)等であ
ってもよいものである。
なお、紙パイプ(1)と前記の流体分離シートの連結部
を耐水性シールとすることが望ましい。
そしてこの紙パイプ(1)のシール部も耐水性の優れた
接着剤を使用することが好ましいが、特にMS 伝i 
性の高いアルミナ、カーボンブラック等の無機質粉末な
どを含む熱伝導1/1:ホットメルト樹脂の耐水性接着
剤を用いれば耐水性と共に高い熱交換な力率が得られる
ので−・1・−η好ましいものである。
また、本発明全熱交換器は第1図の対向型に限定される
ものではなく、直交流型や回転式の全熱交換器であって
もよく、前述した如き特徴ある紙パイプは累月としてあ
らゆる種類の全熱交換器に利用できるものである。
した混抄紙を利用しているため熱伝導性が良好ですぐれ
た熱交換性を有し、またこの無機、粉末として親水性粉
末を用いてやると吸湿性もすぐれ温・湿交換効率が共に
向上し、かつこの無機質粉末によって混抄紙の緻密性が
得られているため透気度は低く気流の移行がほとんどな
いものである。しかもガラス繊維を含有するため寸法安
定性が良好で高湿度下でも紙バイブが伸びることはなく
吸放湿の繰返し特性がすぐれ変形防止上大きな効果を有
し、さらにパルプ繊維配合によってすぐれた強度と接着
性を有しパイフ′状に加工しやすいなどの効果を発揮す
るものである。
また、無機質粉末を多く含有するためψ11燃性も大き
く吸湿剤を含まないので水洗いも可能であり、紙パイプ
のシール部や流体分離シートとの連結シール部に耐水性
の接着剤を用いているだめこれらの接合部の剥離もない
ものである。
この様に本発明全熱交換kgけ〃、シ・4,1交換効率
が大で、高湿度下での紙パイプの長さ変化・直径変化、
及びねじれによる折れ、等もなく通気抵抗も大でその耐
久性にもすぐれた効果を有するものである。
実施例 下記配合率の組成からなる分散ヌラリーにサイジング剤
を混合し、通常の抄紙法により混抄し、坪量] 30 
g / nfの混抄紙シートを得た。
配合組成 水酸化アルミニウム(無機質粉末) ・・・65重i%
(平均粒径 3,5μ) ガラス繊維(直径8μ) ・・・ 7重量%木材パルプ
 ・・・28重歇チ この混抄紙をコルゲートマシーンにかけてアルミナを配
合した熱伝導性ホットメルト着剤で接合して直径6胛の
紙パイプを多数作成した。この紙パイプを25本並列さ
せその両端核流体分離シートを接合し約2騎の間隔をあ
けて50段に積層し第1図の如きパイプ式全勲交換器を
製作した。
比較例 A 下記の配合組成の分散スリラーより実施例と同様にして
混抄紙を得た。
配合組成 水酸化アルミニウム(実施例と同じ) ・・・40重量
%ガガラス維(実施例と同じ) ・・・:’n’ITj
量係木材バ世襲 ・・・40重tit.% 得られた混抄紙を実施例と同様にして紙パイプとし同様
な全熱交換器を製作した。
比較例 B 一般的に用いられるバルブを主体とい(1ト燃剤を添加
して得られる難燃紙を用すて、実加1例と同様な全熱交
換器を製作した。
以上の実施例、比較例A、比較例B1の各々全熱交換器
の性能測定を行なった。
その測定条件としては、これらのパイプ式全熱交換器に
一次気流として湿度84.5”C,絶対湿度o、n l
 9 Kg/Kgの空気をHi用し、二次気流として温
度25°C絶対湿度(1,fl l 3 Kl互/1(
gの空気を使用して、対向流で一次気流をパイプ内に二
次気流をパイプ外周に通過させて風hトは共に5 (1
(1rn3/時間の条件で、熱交換させた。
その結果第1表の如き性能比較データーが得られた。
第1表 なお、空気の漏れ率=圧力差2 (l wm aLjに
お(7る規定風吋に対する割 熱交換効率の算出式 %式%) () 次に実施例、比較例A、比較例Bにおける各々紙パイプ
自体の物性を比較測定した。
その結果、第2表の如き物性比較データーが得られた。
なお、硬き;ガーV法による剛軟度 透気度:、Tl5P−8117に基づくガーレ透気度試
験機による。
以上の結果から、本発明による実施例はすぐれだ全熱交
換性を示し特に潜熱交換効率が高くしかも透気度が小さ
く空気の漏れによる移行はほとんどない仁とが判断され
、さらに素材としての紙パイプは硬度が大きくかつ湿潤
時の寸法変化がきわめて少ないことが認められるのであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明全熱交換器の1例の斜視略図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、無機質粉末50重量%以」二、ガラス繊維3〜20
    重量%、及びパルプ繊維2(]〜47重量%を主たる必
    須成分として含有し、かつガーV透気度が50秒以上の
    111である混抄紙を筒状に加工して紙パイプとし、該
    紙パイプを多数連設して全熱交換すべき一方の気流を該
    紙パイプ内を通過させ他方の気流を該紙パイプの外周を
    通過させる様にしたことを特徴とするパイプ式全熱交換
    器。
JP15924083A 1983-08-30 1983-08-30 パイプ式全熱交換器 Granted JPS6050398A (ja)

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JPH0470560B2 JPH0470560B2 (ja) 1992-11-11

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