WO2022137430A1 - 全熱交換素子用流路板、全熱交換素子および全熱交換換気装置並びに全熱交換素子用流路板の製造方法 - Google Patents

全熱交換素子用流路板、全熱交換素子および全熱交換換気装置並びに全熱交換素子用流路板の製造方法 Download PDF

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exchange element
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一 外川
昌志 藤田
雄一 松尾
佑 泉谷
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present disclosure discloses a flow path plate for a total heat exchange element, a total heat exchange element, a total heat exchange ventilator, and a flow path plate for a total heat exchange element that exchange sensible heat and latent heat between two streams having different temperatures and humidity. Regarding the manufacturing method of.
  • Patent Document 1 discloses, as a total heat exchange element for performing such total heat exchange, a structure in which a flat plate-shaped partition member and a corrugated flow path plate are alternately laminated.
  • the partition member is water-insoluble with gas shielding property and water vapor permeability, and both sides of the first membrane to which a deliquescent salt is added as a hydrophilic material are formed. It is configured to be sandwiched between a second film such as porous polypropylene having waterproofness and water vapor permeability.
  • the air supply flow path and the exhaust flow path are formed as independent flow paths with the partition member interposed therebetween. According to this total heat exchange element, total heat can be exchanged between the supply airflow flowing through the supply air flow path and the exhaust flow flowing through the exhaust flow path, so that ventilation is performed while suppressing changes in indoor air temperature and humidity. be able to.
  • total heat exchange ventilation devices have come to be installed in a wide variety of environments such as cold regions, bathrooms, and dry areas.
  • the supply airflow and the exhaust flow face each other at the heat exchange section for the purpose of further improving the total heat exchange efficiency, which is the function of exchanging the latent heat and the apparent heat of the total heat exchange ventilator under any environment.
  • a countercurrent type total heat exchange element having a countercurrent portion that flows together has been adopted.
  • the countercurrent type total heat exchange element is configured by laminating a molded product in which ribs for partitioning a flow path are arranged on a heat transfer plate.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a flow path plate for a total heat exchange element capable of suppressing a deterioration in performance at the time of dew condensation as compared with the conventional case.
  • the flow board for the total heat exchange element of the present disclosure has a first base material which is polypropylene having a long-chain hydrocarbon branch structure, and a low density having a branch structure.
  • a resin composition having heat transfer permeability which comprises one or more base materials of a second base material which is polypropylene to which polyethylene is added, and a moisture permeable material which is a block copolymer made of polyethylene glycol as a raw material. Consists of.
  • the flow path plate for the total heat exchange element according to the present disclosure has an effect that deterioration of performance at the time of dew condensation can be suppressed as compared with the conventional case.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the countercurrent portion of the first flow path plate of the total heat exchange element according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the countercurrent portion of the second flow path plate of the total heat exchange element according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. Sectional drawing which shows an example of the structure of the countercurrent part when the 1st flow path plate and the 2nd flow path plate which concerns on Embodiment 1 are laminated.
  • the figure which shows an example of the schematic structure of the total heat exchange ventilator to which the total heat exchange element which concerns on Embodiment 1 is applied.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a schematic configuration of the total heat exchange element according to the first embodiment.
  • the total heat exchange element 10 is an element that exchanges heat between two types of fluids while separating the two types of fluids. Therefore, the total heat exchange element 10 includes two types of first flow path plates 11A and second flow path plates 11B, which are flow path plates for the total heat exchange element.
  • the total heat exchange element 10 is formed by laminating and joining the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B.
  • the first flow path plate 11A includes a countercurrent section 12A for exhibiting high heat exchange efficiency and a header section 13A for splitting the two fluids.
  • the second flow path plate 11B includes a countercurrent section 12B and a header section 13B.
  • a Z-axis is provided in the direction in which the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B are laminated, and the Z-axis side of the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B is positively oriented. Is called the front side, and the negative side is called the back side. Further, in the following, the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B are simply referred to as the flow path plate 11 when they are not individually distinguished.
  • FIG. 2 is a top view schematically showing an example of the configuration of the first flow path plate constituting the total heat exchange element according to the first embodiment.
  • the first flow path plate 11A has a hexagonal shape when viewed from the Z direction.
  • the first flow path plate 11A has two header portions 13A and a countercurrent portion 12A arranged between the two header portions 13A.
  • the countercurrent portion 12A has a rectangular shape, and the header portion 13A has an isosceles triangle shape.
  • the base of the isosceles triangle-shaped header portion 13A is arranged so as to be in contact with a pair of parallel sides of the rectangular countercurrent portion 12A.
  • the header portion 13A has a flat shape.
  • One of the two header portions 13A, the header portion 13A, has a first inflow port 15 into which air flows in on one front side of the equilateral sides.
  • a rib 131A which is a spacing member, is provided so that a flow path 132A for guiding air is formed from the first inflow port 15 toward the countercurrent flow portion 12A.
  • the rib 131A is arranged along the equilateral side so that air does not flow in.
  • the other header portion 13A has a first outlet 16 through which air flows out on one front side of the equilateral sides.
  • the rib 131A is provided so that the flow path 133A for guiding the air is formed from the countercurrent portion 12A toward the first outlet 16. On the other front side of the equilateral sides, in one example, the rib 131A is arranged along the equilateral sides so that air does not flow in or out.
  • the first inflow port 15 and the first outflow port 16 are arranged on a pair of parallel sides in the hexagonal first flow path plate 11A.
  • the countercurrent unit 12A has a plurality of flow paths connecting the flow path 132A and the flow path 133A.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the countercurrent portion of the first flow path plate of the total heat exchange element according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. The dotted line in FIG. 3 indicates the position of the plate surface of the header portion 13A.
  • the countercurrent portion 12A has a wave shape extending in one direction, in the case of FIG. 3, in a direction perpendicular to the paper surface, in which the convex portion 121A and the concave portion 122A are connected in parallel and continuously in parallel when viewed from the front side. ..
  • One recess 122A constitutes one flow path 123A on the front side
  • one convex portion 121A constitutes one flow path 124A on the back side.
  • the convex portion 121A has a planar side surface and a planar upper surface
  • the concave portion 122A has a planar side surface and a planar lower surface.
  • the cross section perpendicular to the extending direction is rectangular.
  • the size of the flow paths 123A, 124A in the direction perpendicular to both the extending direction and the Z direction is referred to as a width.
  • the difference between the position of the convex portion 121A and the position of the concave portion 122A in the Z direction is referred to as a depth.
  • the ratio of the depth to the width of the flow paths 123A and 124A is the aspect ratio.
  • the countercurrent portion 12A and the header portion 13A are integrally and continuously formed.
  • the header portion 13A has a flat plate shape, and the countercurrent portion 12A has a wave shape. The shape changes abruptly at the boundary between the header portion 13A and the countercurrent portion 12A.
  • FIG. 4 is a top view schematically showing an example of the configuration of the second flow path plate constituting the total heat exchange element according to the first embodiment.
  • the second flow path plate 11B has a hexagonal shape when viewed from the Z direction.
  • the second flow path plate 11B has two header portions 13B and a countercurrent portion 12B arranged between the two header portions 13B.
  • the countercurrent portion 12B has a rectangular shape, and the header portion 13B has an isosceles triangle shape.
  • the base of the isosceles triangle-shaped header portion 13B is arranged so as to be in contact with a pair of parallel sides of the rectangular countercurrent portion 12B.
  • the header portion 13B has a flat shape.
  • One of the two header portions 13B, the header portion 13B, has a second inflow port 17 into which air flows in on one front side of the equilateral sides.
  • a rib 131B which is a spacing member, is provided so that a flow path 132B for guiding air is formed from the second inflow port 17 toward the countercurrent flow portion 12B.
  • the rib 131B is arranged along the equilateral side so that air does not flow in.
  • the other header portion 13B has a second outlet 18 on which air flows out on one front side of the equilateral sides.
  • the rib 131B is provided so that the flow path 133B for guiding the air is formed from the countercurrent portion 12B toward the second outlet 18.
  • the rib 131B is arranged along the equilateral sides so that air does not flow in or out.
  • the second inflow port 17 and the second outflow port 18 are arranged on a pair of parallel sides in the hexagonal second flow path plate 11B. However, when the second flow path plate 11B and the first flow path plate 11A are laminated, a pair different from the side on which the first inflow port 15 and the first outflow port 16 of the first flow path plate 11A are arranged.
  • the second inflow port 17 and the second outflow port 18 are arranged on the opposite sides of the above.
  • the countercurrent unit 12B has a plurality of flow paths connecting the flow path 132B and the flow path 133B.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the countercurrent portion of the second flow path plate of the total heat exchange element according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. The dotted line in FIG. 5 indicates the position of the plate surface of the header portion 13B.
  • the countercurrent portion 12B has a wave shape extending in one direction, in the case of FIG. 5, in a direction perpendicular to the paper surface, in which the convex portion 121B and the concave portion 122B are connected in parallel and continuously in parallel when viewed from the front side. ..
  • One recess 122B constitutes one flow path 123B on the front side
  • one convex portion 121B constitutes one flow path 124B on the back side.
  • the convex portion 121B has a planar side surface and a planar upper surface
  • the concave portion 122B has a planar side surface and a planar lower surface.
  • the cross section perpendicular to the extending direction is rectangular.
  • the countercurrent portion 12B and the header portion 13B are integrally and continuously formed.
  • the header portion 13B has a flat plate shape, and the countercurrent portion 12B has a wave shape. The shape changes abruptly at the boundary between the header portion 13B and the countercurrent portion 12B.
  • the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B have a mirror-symmetrical shape when viewed from the Z direction.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the countercurrent portion when the first flow path plate and the second flow path plate according to the first embodiment are laminated.
  • FIG. 6 shows a case where one second flow path plate 11B is laminated on one first flow path plate 11A.
  • the dotted line in FIG. 6 indicates the position of the plate surface of the header portion 13A in the first flow path plate 11A, and indicates the position of the plate surface of the header portion 13B in the second flow path plate 11B.
  • the first flow path is formed so that one plane is formed by the position of the front surface of the flow path 124A of the first flow path plate 11A and the position of the back surface of the flow path 123B of the second flow path plate 11B.
  • the plate 11A and the second flow path plate 11B are joined, and the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B are laminated in the Z direction.
  • the opening of the flow path 123A formed by the recess 122A of the first flow path plate 11A is closed by the bottom surface of the flow path 123B formed by the recess 122B of the second flow path plate 11B, and the second flow path is closed.
  • the first flow path plate 11A and the opening of the flow path 124B formed by the convex portion 121B of the plate 11B are closed by the bottom surface of the flow path 124A formed by the convex portion 121A of the first flow path plate 11A.
  • the second flow path plate 11B is joined.
  • the flow path 123A corresponds to the first flow path
  • the flow path 123B corresponds to the second flow path
  • the flow path 124B corresponds to the third flow path
  • the flow path 124A corresponds to the fourth flow path. Corresponds to.
  • the first fluid 21A flowing in from the first inflow port 15 of the first flow path plate 11A with the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B overlapped is formed on the front side of the first flow path plate 11A. It flows through the flow path 132A of the header portion 13A, the flow path 123A of the countercurrent flow portion 12A, and the flow path 133A of the header portion 13A, and flows out from the first outlet 16. Further, the second fluid 21B flowing in from the second inflow port 17 configured by the header portion 13B of the second flow path plate 11B arranged on the back side of the first flow path plate 11A is on the back side of the first flow path plate 11A.
  • the second fluid 21B flowing in from the second inflow port 17 of the second flow path plate 11B is the flow of the flow path 132B and the countercurrent flow portion 12B of the header portion 13B formed on the front side of the second flow path plate 11B. It flows through the flow path 133B of the road 123B and the header portion 13B, and flows out from the second outlet 18.
  • first fluid 21A flowing in from the first inflow port 15 configured by the header portion 13A of the first flow path plate 11A arranged on the back side of the second flow path plate 11B is on the back side of the second flow path plate 11B. It flows through the flow path 124B of the countercurrent flow portion 12B formed in the above, and flows out from the first outlet 16 configured by the header portion 13A of the first flow path plate 11A arranged on the back side.
  • the flow paths 123B and 124A through which the second fluid 21B flows are arranged around the flow paths 123A and 124B through which the first fluid 21A flows, and the flow paths 123B and 124A through which the second fluid 21B flows are arranged around the flow paths 123B and 124A through which the second fluid 21B flows.
  • the flow paths 123A and 124B through which the first fluid 21A flows are arranged. Therefore, sensible heat and latent heat are exchanged between the first fluid 21A flowing through the flow path 123A and the flow path 124B and the second fluid 21B flowing through the flow path 123B and the flow path 124A.
  • the first fluid 21A and the second fluid 21B do not mix with each other.
  • Total heat exchange can be performed between the first fluid 21A and the second fluid 21B via the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B.
  • the flow path plate 11 has both water vapor permeability, which is a property for passing water vapor, and gas barrier property, which is ventilation due to isolation of the first fluid 21A and the second fluid 21B. Further, by increasing the aspect ratio of the flow paths 123A, 123B, 124A, 124B of the countercurrent portions 12A, 12B as compared with the conventional case, the first fluid 21A and the second fluid 21A and the second fluid flowing through the flow paths 123A, 123B, 124A, 124B are increased.
  • the flow path plate 11 has a waterproof property that does not allow liquid water to permeate and a gas barrier property that does not allow air to permeate, but uses a resin layer film that allows water vapor to permeate as a base material. It is composed of the same material.
  • the resin layer film having such properties is not limited to the film of a specific material.
  • the base material of the resin layer film is preferably a hydrophobic film from the viewpoint of waterproofness and gas barrier property, such as polyethylene, polyimide, polyurethane, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, and polysulfone.
  • a membrane can be used.
  • the first substrate is a polypropylene having a long-chain hydrocarbon branched structure produced by polymerizing using a metallocene catalyst, and polypropylene to which a low-density polyethylene having a branched structure is added.
  • One or more of the second base materials can be used as the base material of the resin layer film.
  • a combination of two or more kinds of resins selected from the group of these resins may be used.
  • the long-chain hydrocarbon branched structure is a branched structure consisting of a molecular chain having a main chain carbon number of several tens or more and a molecular weight of several hundreds or more, and is obtained by copolymerizing with an ⁇ -olefin such as 1-butene.
  • the number of carbon atoms formed is distinct from a few short-chain branches.
  • the long-chain hydrocarbon branch structure is physically entangled and difficult to unravel, which has the effect of improving the melt tension, and is considered to be excellent in elasticity and rigidity at high temperatures.
  • the polypropylene having a long-chain hydrocarbon branched structure produced by polymerizing using a metallocene catalyst may be any polypropylene having a long-chain hydrocarbon branched structure produced by polymerizing using a metallocene catalyst.
  • Typical commercially available products include Waymax (registered trademark) MFX8, Waymax MFX6, Waymax MFX3, Waymax EX8000, Waymax EX6000, Waymax EX4000, etc. manufactured by Japan Polypropylene Corporation.
  • the low-density polyethylene having a branched structure may be any general low-density polyethylene.
  • Typical commercial products include the product name Novatec (registered trademark) LD ZE41K manufactured by Nippon Polyethylene, the product name Suntech (registered trademark) -LD M2004, Suntech-LD M1703 manufactured by Asahi Kasei Corporation, and the product name manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. Examples thereof include Sumikasen (registered trademark) F101-1 and Sumikasen G-109.
  • a block copolymer made of polyethylene glycol as a raw material may be mixed with the base material of the above resin layer membrane as a moisture permeable material.
  • Polymers made from polyethylene glycol include polyether blockamide copolymers (PEBA), polyethylene glycol-polyamide block copolymers, polyethylene glycol-polyester block copolymers, polyethylene glycol-polyurethane block copolymers, and the like. preferable. More preferably, a polyethylene glycol-polyamide block copolymer can be used from the viewpoint of heat resistance.
  • the moisture permeable material a combination of two or more kinds of copolymers selected from the group of these resins may be used.
  • an arbitrary compatibilizer may be used. good.
  • the compatibilizer is, for example, an acid such as a graft copolymer having a polyolefin-based polymer structure in the main chain and a vinyl-based polymer structure bonded to the main chain as a side chain, an anhydrous carboxylic acid, or an anhydrous maleic acid.
  • modified polyolefins and sterically-damaging amine ether-based compounds One of these may be used alone, or a combination of two or more may be used.
  • these compatibilizers a graft copolymer and a sterically hindered amine ether compound are preferable, and a graft copolymer is more preferable.
  • Polyolefins modified with an acid such as maleic anhydride and maleic anhydride are preferable as a compatibilizer, and polypropylene resin having maleic anhydride is more preferable.
  • these compatibilizers it is possible to improve the compatibility between the base material of the resin layer film and the block copolymer using polyethylene glycol as a raw material.
  • the polypropylene resin having maleic anhydride is referred to as MA-g-PP.
  • the resin composition generation step is executed.
  • the first substrate is a polypropylene having a long-chain hydrocarbon branched structure produced by polymerizing using a metallocene catalyst
  • the second is a polypropylene to which low-density polyethylene having a branched structure is added.
  • a resin composition is produced by mixing one or more of the base materials with a moisture-permeable material which is a block copolymer made of polyethylene glycol as a raw material.
  • the above-mentioned compatibilizer that improves the compatibility between the base material and the moisture-permeable material may be further mixed.
  • the method of mixing the base material and the moisture permeable material, or the method of mixing the base material, the moisture permeable material and the compatibilizer is not particularly limited.
  • a method of dry blending each of powdery or pelletized resins with a mixer or the like, a method of blending powdered or pelletized resins by melt-kneading in a kneader, and the like to obtain a blended resin can be mentioned.
  • the mixers that can be used, and Henschel mixers, ribbon blenders, Bambali mixers, etc. can be used.
  • the kneader that can be used is not particularly limited, and any of a single-screw screw type, a double-screw screw type, and a higher multi-screw screw type can be used.
  • a screw type having two or more axes either a kneading type that rotates in the same direction or that rotates in a different direction can be used.
  • the kneading temperature is not particularly limited as long as good kneading can be obtained, but generally, it is in the range of 160 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and in the range of 230 ° C. or higher and 270 ° C. or lower. It is preferable to have. Kneading at a very high temperature, for example, a temperature higher than 300 ° C. may cause deterioration of the resin, which is not preferable.
  • the pellets in a hard state without softening may damage the parts of the kneader, which is not preferable.
  • an inert gas such as nitrogen may be purged into the kneader.
  • the melt-kneaded resin can be pelletized to an appropriate size using a known granulator to obtain resin pellets.
  • the content of the base material with respect to the weight of the base material and the moisture-permeable material is 10% by weight or more and 85% by weight or less, more preferably 20% by weight or more and 70% by weight or less.
  • the base material and the moisture permeable material are mixed with each other.
  • the content of the low-density polyethylene having a branched structure relative to the weight of the polypropylene to which the low-density polyethylene having a branched structure is added is used.
  • it is preferably larger than 0% by weight and 40% by weight or less, and more preferably more than 0% by weight and 30% by weight or less.
  • the content of MA-g-PP in the resin composition is preferably more than 0% by weight and 20% by weight or less, preferably more than 0% by weight. It is more preferably 10% by weight or less, and further preferably 5% by weight or less, which is larger than 0% by weight.
  • the molding process is executed.
  • the mixed resin composition is molded into a sheet to form a sheet.
  • the sheet is preferably molded from the mixed resin composition using a known method.
  • at least one of the resin pellets and the powder is supplied to an extruder, melted by heating, passed through a filtration filter, and then the resin is heated to a temperature range of 160 ° C. or higher and 320 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. Melt.
  • the extruder may be supplied with solid additives in addition to at least one of the resin pellets and the powder.
  • a sheet is formed by melt-extruding the heat-melted resin from the T-die of the extruder into one or more metal drums and cooling and solidifying the resin.
  • the metal drum is usually held in a temperature range of 80 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and more preferably 90 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
  • the thickness of the sheet is preferably 0.05 mm or more and 2 mm or less, and more preferably 0.1 mm or more and 1 mm or less.
  • the shaping process is executed.
  • the sheet is shaped into a wavy shape.
  • the sheet can be shaped by any of hot press molding, pleating molding, and vacuum forming as a heat forming process. Among these, it is desirable to heat-mold the sheet by using vacuum forming.
  • a first substrate which is polypropylene having a long-chain hydrocarbon branched structure produced by polymerizing using the above-mentioned metallocene catalyst, and a second substrate which is polypropylene to which low-density polyethylene having a branched structure is added.
  • the base materials and a moisture-permeable material which is a block copolymer made of polyethylene glycol as a raw material are processed, a sheet formed of a heat-conducting moisture-permeable resin composition is processed. , There is no porous part. As a result, even if it is shaped into a corrugated shape, it does not break, so that a structure having a higher aspect ratio can be formed as compared with the conventional one. Further, since the first base material or the second base material is a material having elasticity and rigidity as compared with the conventional one, it does not break when shaped into the structure of the flow path plate 11 in the heat forming process. ..
  • the vacuum forming method there is no particular limitation on the vacuum forming method as long as a good molded product can be obtained, but generally, it is in the range of 80 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, and 90 ° C. or higher and 160 ° C. or lower. It is preferable to process in the range of. It is not preferable to perform vacuum forming at a very high temperature, for example, a temperature higher than 180 ° C., because the resin may be deteriorated. Further, if vacuum forming is performed at a too low temperature, for example, a temperature of less than 80 ° C., the resin may not be sufficiently softened and may not be processed into a desired shape.
  • the flow path plate 11 has a water resistance-imparting agent, a flame retardant, a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet inhibitor, a plasticizer, a crystal nucleating agent, and a foaming agent as long as the moisture permeability and gas shielding properties are not impaired.
  • Antibacterial agents, antifungal agents, fillers, strengthening agents, conductive fillers, antistatic agents, lubricants, antifogging agents, peroxides and the like may be added. These can be used alone or in combination of two or more. Further, these contents can be appropriately adjusted according to the type.
  • the trim step is executed.
  • the outer shape of the flow path plate 11 is adjusted.
  • the ribs 131A and 131B are arranged in the header portions 13A and 13B.
  • the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B are formed in which the directions of the flow paths 132A and 133A in the header portion 13A and the directions of the flow paths 132B and 133B in the header portion 13B are different.
  • the above steps from the resin composition generation step to the trim step correspond to the manufacturing method of the flow path plate 11.
  • the laminating process is executed.
  • the laminating step the flow path plates 11 manufactured by the above manufacturing procedure are laminated.
  • the stacking is performed so that the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B are alternately arranged in the stacking direction.
  • the laminating step includes a joining step of joining in order to prevent mixing of the two fluids from the outer peripheral portion of the flow path plate 11.
  • the joining step it is desirable to perform a bonding step using an adhesive or a welding step using heat or ultrasonic waves.
  • the first flow path plate 11A and the second flow path plate 11B are alternately joined to obtain the total heat exchange element 10.
  • the total heat exchange element 10 has a first substrate which is polypropylene having a long-chain hydrocarbon branched structure produced by polymerizing using a metallocene catalyst, and a low having a branched structure.
  • a resin composition having heat transfer and moisture permeability which comprises one or more of the second substrate which is polypropylene to which density polyethylene is added, and a moisture permeable material which is a block copolymer made of polyethylene glycol as a raw material. It is composed of things.
  • the flow paths 123A, 123B, 124A, 124B having a wavy shape with a high aspect ratio are formed without breaking the material constituting the resin composition. Can be done.
  • a partition member having a multilayer structure of a hydrophobic porous membrane using polypropylene as a base material and a water-insoluble membrane containing a deliquescent salt as a hydrophilic material, and a corrugated flow path plate have been used.
  • a total heat exchange element comprising, is known. In such a total heat exchange element, when dew condensation water generated on the surface of the partition member constituting the flow path adheres, the deliquescent salt added as the hydrophilizing material dissolves in the dew condensation water adhering to the surface. So there was a possibility that it would be washed away.
  • the total heat exchange element 10 according to the first embodiment does not use a deliquescent salt as a hydrophilizing material, it is in an environment where dew condensation is repeated or in a very high humidity environment where dew condensation does not occur. Even underneath, the deliquescent salt does not run off due to dissolution in dew water. Therefore, the deterioration of the performance of the total heat exchange element 10 can be suppressed as compared with the conventional case.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a total heat exchange ventilation device to which the total heat exchange element according to the first embodiment is applied.
  • the total heat exchange ventilation device 200 to which the total heat exchange element 10 according to the first embodiment will be exemplified will be described.
  • the total heat exchange ventilation device 200 includes an outside air duct 201, an air supply duct 202, a return air duct 203, an exhaust duct 204, an air supply blower 205, and an exhaust blower 206. It includes a heat exchange element 10 and a casing 210. Note that FIG. 7 schematically shows a state in which the inside of the casing 210 is viewed from above.
  • the casing 210 is a box-shaped member that houses the air supply blower 205, the exhaust blower 206, and the total heat exchange element 10.
  • An air supply duct 202 and a return air duct 203 are provided on the side surface of the casing 210 on the indoor side.
  • An outside air duct 201 and an exhaust duct 204 are provided on the outdoor side surface of the casing 210.
  • the outside air duct 201 is connected to the first inflow port 15 of the total heat exchange element 10, and the supply air duct 202 is connected to the first outflow port 16 of the total heat exchange element 10.
  • an air supply air passage from the outside air duct 201 to the air supply duct 202 via the total heat exchange element 10 is formed.
  • the return air duct 203 is connected to the second inflow port 17 of the total heat exchange element 10, and the exhaust duct 204 is connected to the second outflow port 18 of the total heat exchange element 10.
  • An exhaust air passage from the return air duct 203 to the exhaust duct 204 via the total heat exchange element 10 is formed in the casing 210.
  • the air supply blower 205 is arranged in the air supply air passage.
  • the air supply blower 205 corresponds to the first blower.
  • the supply air blower 205 takes in the outdoor air from the outside air duct 201 into the supply air passage to generate the first fluid 21A which is the supply airflow.
  • the first fluid 21A flows through the air supply air passage and is blown out from the air supply duct 202 toward the room. That is, the air supply blower 205 causes the first fluid 21A to flow into the flow path 123A and the flow path 124B of the total heat exchange element 10.
  • the exhaust blower 206 is arranged in the exhaust air passage.
  • the exhaust blower 206 corresponds to the second blower.
  • the exhaust blower 206 takes in indoor air from the return air duct 203 into the exhaust air passage to generate a second fluid 21B which is an exhaust flow.
  • the second fluid 21B flows through the exhaust air passage and is blown out from the exhaust duct 204 toward the outside. That is, the exhaust blower 206 causes the second fluid 21B to flow into the flow path 123B and the flow path 124A of the total heat exchange element 10.
  • the total heat exchange element 10 is provided in the casing 210 at a position where the air supply air passage and the exhaust air passage intersect.
  • the first fluid 21A flows in from the outside air duct 201, passes through the total heat exchange element 10, and flows into the room from the air supply duct 202.
  • the second fluid 21B flows in from the return air duct 203, passes through the total heat exchange element 10, and flows out from the exhaust duct 204 to the outside.
  • the first fluid 21A and the second fluid 21B become total heat exchanges by forming air currents facing each other at the countercurrent flow portions 12A and 12B of the flow path plate 11 of the total heat exchange element 10, and heat is efficiently exchanged. Can be exchanged.
  • the total heat exchange ventilator 200 according to the first embodiment is provided with the above-mentioned flow path plate 11, it can be manufactured by a simple manufacturing process, and the gas shielding property and the moisture permeability are improved as compared with the conventional case. be able to. As a result, the total heat exchange efficiency in the total heat exchange ventilation device 200 is improved as compared with the conventional case.
  • First base material polypropylene having two types of long-chain hydrocarbon branched structures produced by polymerization using a metallocene catalyst is used.
  • One is the trade name Waymax MFX8 manufactured by Japan Polypropylene Corporation, and the other is the trade name Waymax MFX6 manufactured by Japan Polypropylene Corporation.
  • Waymax MFX8 will be referred to as PP1
  • Waymax MFX6 will be referred to as PP2.
  • PP1 is a material having a lower melt flow rate, a larger melt tension at 230 ° C., a smaller flexural modulus, a flexural strength, and a smaller tensile fracture expiratory strain than PP2.
  • ⁇ Second base material> polypropylene to which low-density polyethylene having a branched structure is added is used.
  • polypropylene the trade name Novatec PP BC03B manufactured by Japan Polypropylene Corporation, which is a block polymer, is used, and as the low-density polyethylene having a branched structure, the trade name Novatec LD ZE41K manufactured by Japan Polyethylene Corporation, which is a high-pressure low-density polyethylene, is used. ..
  • Novatec PP BC03B will be referred to as PP3
  • Novatec LD ZE41K will be referred to as LDPE.
  • MV1074 of trade name Pevacs which is a polyether block amide copolymer manufactured by Arkema, is used.
  • Pevacs MV1074 will be referred to as PEBA.
  • ⁇ Compatible agent As the compatibilizer, youmex (registered trademark) 1010, which is a polypropylene resin having maleic anhydride manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., is used. In the following, Youmex 1010 will be referred to as MA-g-PP.
  • Table 1 is a table showing the components of the resin composition constituting the flow path plate in Examples and Comparative Examples.
  • the base material, PEBA which is a moisture permeable material, and MA-g-PP which is a compatibilizer are mixed in the ratio shown in Table 1, and the T-die method is used using a single-screw extruder having a screw diameter of 40 mm ⁇ .
  • the resin temperature is set to 230 ° C. and extrusion molding is performed to obtain a sheet having a thickness of 400 ⁇ m. Using the obtained sheet, the flow path plate 11 is manufactured by vacuum forming.
  • Example 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 12 the weight ratios of the base material used, PEBA, and MA-g-PP in the above-mentioned production methods are set as the items of the resin composition in Table 1. I am changing it as shown. When the second base material is used as the base material, the ratio of PP3 and LDPE in the second base material is changed as shown in Table 1.
  • a laminated unit body is obtained by laminating the first flow path plate 11A shown in FIG. 2 and the second flow path plate 11B shown in FIG.
  • the extending direction of the rib 131A in the header portion 13A of the first flow path plate 11A and the extending direction of the rib 131B in the header portion 13B of the second flow path plate 11B intersect each other.
  • the shapes of the countercurrent portions 12A and 12B of the flow path plate 11 are set to be a square of 30 cm square.
  • a total heat exchange element 10 having a height of 50 cm as shown in FIG. 1 is manufactured.
  • Performance evaluation is performed on the flow path plates 11 obtained in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 12 and the total heat exchange element 10 using the flow path plates 11.
  • the performance evaluation of the flow path plate 11 the tensile strength [MPa], the tensile elongation [%], the gas shielding property and the moisture permeability at high temperature are evaluated.
  • Table 2 is a table showing an example of the evaluation results of the flow path plates in Examples and Comparative Examples.
  • ⁇ Gas shielding property of flow path plate 11 The evaluation of the gas shielding property of the flow path plate 11 is performed by measuring the air permeability of the flow path plate 11 according to JIS P8117. That is, the portion of the flow path plate 11 having an area of 645 mm 2 is determined by measuring the time for which 100 cm 3 of the volume, that is, 100 mL of air permeates, in this case, seconds. Further, the air permeability of the flow path plate 11 is measured at any five points of the flow path plate 11. In this evaluation, if the air permeability at any 5 points of the flow path plate 11 is 5000 seconds or more, it is determined that the gas shielding property is good, and the air permeability at any 5 points of the flow path plate 11 is determined. If any of the degrees is less than 5000 seconds, it is determined that the gas shielding property is inferior. In Table 2, those judged to have good gas shielding property are indicated by ⁇ , and those judged to be inferior in gas shielding property are indicated by ⁇ .
  • the moisture permeability of the flow path plate 11 is evaluated in accordance with JIS K7129 by the infrared sensor method, that is, the moisture permeability measurement using the Mocon method under the conditions of a relative humidity of 100% and a temperature of 30 ° C. That is, the amount of water vapor transmitted through the test piece is detected by an infrared sensor, and the water vapor transmission rate, which is the moisture permeability, is calculated from the comparison with the standard test piece. Further, the moisture permeability of the flow path plate 11 is measured at any five points of the flow path plate 11, and the moisture permeability of the flow path plate 11 is evaluated using the moisture permeability measured at these five points.
  • the flow path plates 11 prepared with the ratios of PP1, PP2, PP3, LDPE, moisture permeable material and compatibilizer shown in Examples 1 to 28 are the flow path plates of Comparative Examples 1 to 12. In comparison with the above, the performance required for the flow path plate 11 is satisfied in all of the tensile strength, the tensile elongation, the gas shielding property and the moisture permeability.
  • the content of the base material in the resin composition with respect to the weight of the base material and the moisture-permeable material PEBA is 10% by weight or more and 85% by weight or less.
  • the content of MA-g-PP, which is a compatibilizer, in the resin composition is larger than 0% by weight and 20% by weight or less, a good flow path plate 11 can be obtained.
  • Comparative Examples 1, 2, 7, 9, and 10 the evaluation of moisture permeability is a poor judgment.
  • Comparative Examples 1, 2, 7, 9, and 10 PEBA exhibiting moisture permeability was not contained, or the proportion of PEBA was smaller than that in which the moisture permeability was good or slightly good. There is. That is, it is considered that the moisture permeability cannot be obtained because the content of PEBA is insufficient.
  • Comparative Examples 3 and 11 the evaluation of the tensile elongation is a defect judgment.
  • the content of PEBA was increased, and a part of PEBA was hydrolyzed by MA-g-PP to cleave the polymer chain, so that the expected tensile elongation could not be obtained. Conceivable.
  • Comparative Example 4 the evaluation of the gas shielding property is a defective judgment.
  • the component of the resin composition is only PEBA, and it is considered that the expected gas shielding effect cannot be obtained by PEBA alone.
  • Comparative Examples 5 and 12 the evaluation of tensile strength, tensile elongation and gas shielding property was judged to be defective.
  • the content of MA-g-PP was high, and in addition to the hydrolysis of PEBA, the thermal deterioration of MA-g-PP itself occurred, so that the expected tensile strength, tensile elongation and elongation were obtained. It is considered that gas shielding property cannot be obtained.
  • Comparative Example 6 the evaluation of the tensile elongation is a defect judgment.
  • the second base material is used, but LDPE is not added to PP3.
  • the addition of LDPE causes entanglement of polymer chains and obtains tensile elongation. Therefore, when LDPE is not added to PP3, it is considered that the expected tensile elongation cannot be obtained because the polymer chains are not entangled.
  • Comparative Example 8 the evaluation of the tensile strength is a defect judgment.
  • the content of LDPE is higher than that of PP3. It is considered that this is because the tensile strength of LDPE itself is low and the LDPE content increases, so that the compatibility with PP3 decreases and becomes incompatible, and the expected tensile strength cannot be obtained.
  • the configuration shown in the above embodiment is an example, and can be combined with another known technique, or a part of the configuration may be omitted or changed without departing from the gist. It is possible.

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Abstract

全熱交換素子用流路板は、長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンである第１基材、および分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンである第２基材のうち１つ以上の基材と、ポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体である透湿性材料と、を含む、伝熱透湿性を有する樹脂組成物によって構成される。

Description

全熱交換素子用流路板、全熱交換素子および全熱交換換気装置並びに全熱交換素子用流路板の製造方法
　本開示は、温度および湿度が異なる２つの気流間で顕熱および潜熱の交換を行う全熱交換素子用流路板、全熱交換素子および全熱交換換気装置並びに全熱交換素子用流路板の製造方法に関する。
　室内の冷暖房効率の損失を抑えた換気方法として、給気流と排気流との間で熱交換を行いながら換気する方法がある。このとき、熱交換効率を向上させるためには、給気流と排気流との間で温度である顕熱と共に湿度である潜熱の交換も同時に行う全熱交換を行う全熱交換素子を用いる方法が有効である。特許文献１には、このような全熱交換を行う全熱交換素子として、平板状の仕切部材と、波形の流路板と、を交互に積層した構成のものが開示されている。また、特許文献１に記載の全熱交換素子では、仕切部材が、気体遮蔽性かつ水蒸気透過性の非水溶性であり、親水化材料として潮解性の塩が添加された第１膜の両面を、防水性および水蒸気透過性を有する多孔質のポリプロピレンなどの第２膜で挟む構成となっている。このような構成の全熱交換素子では、給気流路と排気流路とが仕切部材を挟んで互いに独立した流路として形成される。この全熱交換素子によれば、給気流路を流れる給気流と排気流路を流れる排気流との間で全熱交換を行うことができるため、室内の気温および湿度の変化を抑えつつ換気することができる。
　近年では、全熱交換素子を用いた全熱交換換気装置の普及に伴い、寒冷地、浴室、乾燥地帯などの多種多様な環境にも全熱交換換気装置が設置されるようになってきた。これに対応し、いかなる環境下においても、全熱交換換気装置の潜熱および顕熱を交換する機能である全熱交換効率のさらなる向上を目的として、給気流と排気流とが熱交換部で向かい合わせに流れる対向流部を有する対向流型の全熱交換素子が採用されてきている。対向流型の全熱交換素子は、伝熱板に流路を仕切るリブを配置した成形品を積層させることによって構成される。
特許第５５０６４４１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の全熱交換素子の構造を対向流型の全熱交換素子に適用した場合に、流路を構成する仕切部材の表面に結露水が付着すると、親水化材料として添加された潮解性の塩は、表面に付着した結露水に溶け込んで、流失してしまう可能性がある。したがって、結露時において全熱交換素子の性能が低下してしまうという問題があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、結露時における性能の低下を従来に比して抑制することができる全熱交換素子用流路板を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の全熱交換素子用流路板は、長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンである第１基材、および分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンである第２基材のうち１つ以上の基材と、ポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体である透湿性材料と、を含む、伝熱透湿性を有する樹脂組成物によって構成される。
　本開示にかかる全熱交換素子用流路板は、結露時における性能の低下を従来に比して抑制することができるという効果を奏する。
実施の形態１に係る全熱交換素子の概略構成の一例を示す斜視図 実施の形態１に係る全熱交換素子を構成する第１流路板の構成の一例を模式的に示す上面図 実施の形態１に係る全熱交換素子の第１流路板の対向流部の構造の一例を示す断面図であり、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図 実施の形態１に係る全熱交換素子を構成する第２流路板の構成の一例を模式的に示す上面図 実施の形態１に係る全熱交換素子の第２流路板の対向流部の構造の一例を示す断面図であり、図４のＶ－Ｖ断面図 実施の形態１に係る第１流路板と第２流路板とを積層させたときの対向流部の構造の一例を示す断面図 実施の形態１に係る全熱交換素子を適用した全熱交換換気装置の概略構成の一例を示す図
　以下に、本開示の実施の形態にかかる全熱交換素子用流路板、全熱交換素子および全熱交換換気装置並びに全熱交換素子用流路板の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る全熱交換素子の概略構成の一例を示す斜視図である。全熱交換素子１０は２種類の流体を隔てながら２流体間の熱交換を行う素子である。このため、全熱交換素子１０は、全熱交換素子用流路板である２種類の第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂを備える。全熱交換素子１０は、第１流路板１１Ａと第２流路板１１Ｂとを積層させて、接合することで形成される。第１流路板１１Ａは、高い熱交換効率を発揮するための対向流部１２Ａと、２流体を分流するためのヘッダ部１３Ａと、を備える。同様に第２流路板１１Ｂは、対向流部１２Ｂと、ヘッダ部１３Ｂと、を備える。なお、図１において、第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂが積層される方向にＺ軸を設け、第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１ＢのＺ軸の正方向側は表側と称され、負方向側は裏側と称される。また、以下では、第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂは、個々に区別しない場合に、単に流路板１１と称される。
　図２は、実施の形態１に係る全熱交換素子を構成する第１流路板の構成の一例を模式的に示す上面図である。第１流路板１１Ａは、Ｚ方向から見て六角形状である。第１流路板１１Ａは、２つのヘッダ部１３Ａと、２つのヘッダ部１３Ａ間に配置される対向流部１２Ａと、を有する。対向流部１２Ａは、矩形状であり、ヘッダ部１３Ａは、二等辺三角形状である。二等辺三角形状のヘッダ部１３Ａの底辺が、矩形状の対向流部１２Ａの平行な一対の辺と接するように配置された構造となっている。
　ヘッダ部１３Ａは、平坦な形状である。２つのヘッダ部１３Ａのうち一方のヘッダ部１３Ａは、等辺の一方の表側に、空気が流入される第１流入口１５を有する。第１流入口１５から対向流部１２Ａに向かって、空気を導く流路１３２Ａが形成されるように、間隔保持部材であるリブ１３１Ａが設けられる。等辺の他方の表側には、空気が流入しないように、一例では等辺に沿ってリブ１３１Ａが配置される。また、他方のヘッダ部１３Ａは、等辺の一方の表側に、空気が流出される第１流出口１６を有する。対向流部１２Ａから第１流出口１６に向かって、空気を導く流路１３３Ａが形成されるように、リブ１３１Ａが設けられる。等辺の他方の表側には、空気が流入または流出しないように、一例では等辺に沿ってリブ１３１Ａが配置される。第１流入口１５と第１流出口１６とは、六角形状の第１流路板１１Ａにおいて、平行な一対の辺に配置される。
　対向流部１２Ａは、流路１３２Ａと流路１３３Ａとを結ぶ複数の流路を有する。図３は、実施の形態１に係る全熱交換素子の第１流路板の対向流部の構造の一例を示す断面図であり、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。なお、図３中の点線は、ヘッダ部１３Ａの板面の位置を示している。対向流部１２Ａは、一方向、図３の場合には紙面に垂直な方向に延在する、表側から見て凸部１２１Ａと凹部１２２Ａとが並行して交互に連続して繋がる波形状である。一つの凹部１２２Ａが表側の１つの流路１２３Ａを構成し、１つの凸部１２１Ａが裏側の１つの流路１２４Ａを構成する。図３に示されるように、凸部１２１Ａは、平面状の側面および平面状の上面を有し、凹部１２２Ａは、平面状の側面および平面状の下面を有する。そして、延在方向に垂直な断面は、矩形状となっている。この明細書では、１つの流路１２３Ａ，１２４Ａにおいて、流路１２３Ａ，１２４Ａの延在方向およびＺ方向の両方に垂直な方向のサイズは、幅と称される。また、Ｚ方向における凸部１２１Ａの位置と凹部１２２Ａの位置との差は、深さと称される。流路１２３Ａ，１２４Ａの幅に対する深さの比が、アスペクト比となる。
　対向流部１２Ａとヘッダ部１３Ａとは一体的にそして連続的に形成される。ヘッダ部１３Ａは平板状であり、対向流部１２Ａは波形状である。ヘッダ部１３Ａと対向流部１２Ａとの境界で形状が急激に遷移する。
　図４は、実施の形態１に係る全熱交換素子を構成する第２流路板の構成の一例を模式的に示す上面図である。第２流路板１１Ｂは、Ｚ方向から見て六角形状である。第２流路板１１Ｂは、２つのヘッダ部１３Ｂと、２つのヘッダ部１３Ｂ間に配置される対向流部１２Ｂと、を有する。対向流部１２Ｂは、矩形状であり、ヘッダ部１３Ｂは、二等辺三角形状である。二等辺三角形状のヘッダ部１３Ｂの底辺が、矩形状の対向流部１２Ｂの平行な一対の辺と接するように配置された構造となっている。
　ヘッダ部１３Ｂは、平坦な形状である。２つのヘッダ部１３Ｂのうち一方のヘッダ部１３Ｂは、等辺の一方の表側に、空気が流入される第２流入口１７を有する。第２流入口１７から対向流部１２Ｂに向かって、空気を導く流路１３２Ｂが形成されるように、間隔保持部材であるリブ１３１Ｂが設けられる。等辺の他方の表側には、空気が流入しないように、一例では等辺に沿ってリブ１３１Ｂが配置される。また、他方のヘッダ部１３Ｂは、等辺の一方の表側に、空気が流出される第２流出口１８を有する。対向流部１２Ｂから第２流出口１８に向かって、空気を導く流路１３３Ｂが形成されるように、リブ１３１Ｂが設けられる。等辺の他方の表側には、空気が流入または流出しないように、一例では等辺に沿ってリブ１３１Ｂが配置される。第２流入口１７と第２流出口１８とは、六角形状の第２流路板１１Ｂにおいて、平行な一対の辺に配置される。ただし、第２流路板１１Ｂと第１流路板１１Ａとを積層させたときに、第１流路板１１Ａの第１流入口１５および第１流出口１６が配置される辺とは異なる一対の対向する辺上に、第２流入口１７および第２流出口１８が配置される。
　対向流部１２Ｂは、流路１３２Ｂと流路１３３Ｂとを結ぶ複数の流路を有する。図５は、実施の形態１に係る全熱交換素子の第２流路板の対向流部の構造の一例を示す断面図であり、図４のＶ－Ｖ断面図である。なお、図５中の点線は、ヘッダ部１３Ｂの板面の位置を示している。対向流部１２Ｂは、一方向、図５の場合には紙面に垂直な方向に延在する、表側から見て凸部１２１Ｂと凹部１２２Ｂとが並行して交互に連続して繋がる波形状である。一つの凹部１２２Ｂが表側の１つの流路１２３Ｂを構成し、１つの凸部１２１Ｂが裏側の１つの流路１２４Ｂを構成する。図５に示されるように、凸部１２１Ｂは、平面状の側面および平面状の上面を有し、凹部１２２Ｂは、平面状の側面および平面状の下面を有する。そして、延在方向に垂直な断面は、矩形状となっている。
　対向流部１２Ｂとヘッダ部１３Ｂとは一体的にそして連続的に形成される。ヘッダ部１３Ｂは平板状であり、対向流部１２Ｂは波形状である。ヘッダ部１３Ｂと対向流部１２Ｂとの境界で形状が急激に遷移する。
　以上のように、第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂは、Ｚ方向から見た場合に、鏡面対称の形を有している。
　図６は、実施の形態１に係る第１流路板と第２流路板とを積層させたときの対向流部の構造の一例を示す断面図である。なお、図６では、１枚の第１流路板１１Ａ上に１枚の第２流路板１１Ｂを積層させた場合を示している。また、図６中の点線は、第１流路板１１Ａではヘッダ部１３Ａの板面の位置を示し、第２流路板１１Ｂではヘッダ部１３Ｂの板面の位置を示している。第１流路板１１Ａの流路１２４Ａの表側の面の位置と、第２流路板１１Ｂの流路１２３Ｂの裏側の面の位置と、で１つの平面が形成されるように第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂを接合して、第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１ＢがＺ方向に積層される。このとき、第１流路板１１Ａの凹部１２２Ａによって構成される流路１２３Ａの開口が、第２流路板１１Ｂの凹部１２２Ｂによって構成される流路１２３Ｂの底面で塞がれ、第２流路板１１Ｂの凸部１２１Ｂによって構成される流路１２４Ｂの開口が、第１流路板１１Ａの凸部１２１Ａによって構成される流路１２４Ａの底面で塞がれるように、第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂを接合する。なお、流路１２３Ａは、第１流路に対応し、流路１２３Ｂは、第２流路に対応し、流路１２４Ｂは、第３流路に対応し、流路１２４Ａは、第４流路に対応する。
　第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂを重ねた状態で、第１流路板１１Ａの第１流入口１５から流入した第１流体２１Ａは、第１流路板１１Ａの表側に形成されたヘッダ部１３Ａの流路１３２Ａ、対向流部１２Ａの流路１２３Ａおよびヘッダ部１３Ａの流路１３３Ａを流れ、第１流出口１６から流出される。また、第１流路板１１Ａの裏側に配置される第２流路板１１Ｂのヘッダ部１３Ｂによって構成される第２流入口１７から流入した第２流体２１Ｂは、第１流路板１１Ａの裏側に形成された対向流部１２Ａの流路１２４Ａを流れ、裏側に配置される第２流路板１１Ｂのヘッダ部１３Ｂによって構成される第２流出口１８から流出される。同様に、第２流路板１１Ｂの第２流入口１７から流入した第２流体２１Ｂは、第２流路板１１Ｂの表側に形成されたヘッダ部１３Ｂの流路１３２Ｂ、対向流部１２Ｂの流路１２３Ｂおよびヘッダ部１３Ｂの流路１３３Ｂを流れ、第２流出口１８から流出される。また、第２流路板１１Ｂの裏側に配置される第１流路板１１Ａのヘッダ部１３Ａによって構成される第１流入口１５から流入した第１流体２１Ａは、第２流路板１１Ｂの裏側に形成された対向流部１２Ｂの流路１２４Ｂを流れ、裏側に配置される第１流路板１１Ａのヘッダ部１３Ａによって構成される第１流出口１６から流出される。このとき、第１流体２１Ａが流れる流路１２３Ａ，１２４Ｂの周囲には、第２流体２１Ｂが流れる流路１２３Ｂ，１２４Ａが配置され、第２流体２１Ｂが流れる流路１２３Ｂ，１２４Ａの周囲には、第１流体２１Ａが流れる流路１２３Ａ，１２４Ｂが配置されている。このため、流路１２３Ａおよび流路１２４Ｂを流れる第１流体２１Ａと、流路１２３Ｂおよび流路１２４Ａを流れる第２流体２１Ｂと、の間で顕熱および潜熱が交換される。
　以上のように、第１流路板１１Ａと第２流路板１１Ｂとが交互に複数積層された全熱交換素子１０では、第１流体２１Ａと第２流体２１Ｂとが互いに混合することなく、第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂを介して第１流体２１Ａと第２流体２１Ｂとの間で全熱交換を行うことが可能となる。
　ここで、流路板１１についてさらに詳細に説明する。流路板１１は、水蒸気を通す性質である水蒸気透過性と、第１流体２１Ａおよび第２流体２１Ｂの隔絶による換気性である気体バリア性と、を併せ持つ。また、対向流部１２Ａ，１２Ｂの流路１２３Ａ，１２３Ｂ，１２４Ａ，１２４Ｂのアスペクト比を従来に比して高くすることで、流路１２３Ａ，１２３Ｂ，１２４Ａ，１２４Ｂを流れる第１流体２１Ａおよび第２流体２１Ｂが、幅方向に隣接する他の流路１２３Ａ，１２３Ｂ，１２４Ａ，１２４Ｂを流れる第１流体２１Ａおよび第２流体２１Ｂと流路板１１を介した接触面積が増加する。この結果、全熱交換素子１０は、高い全熱交換効率を実現する。具体的には、流路板１１は、液体の水は透過させない防水性を有し、空気を透過させない気体バリア性を有するが、水蒸気は透過させる水蒸気透過性を有する樹脂層膜を基材とした材料によって構成される。このような性質を有する樹脂層膜であれば特定の素材の膜に限定されない。樹脂層膜の基材は、防水性および気体バリア性の観点から、疎水性の膜であることが好ましく、ポリエチレン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリテトラフロオロエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン等の膜を用いることができる。特に、伸縮性および剛性の観点からメタロセン触媒を用いて重合して製造された長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンである第１基材、および分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンである第２基材のうちの１つ以上を樹脂層膜の基材として用いることができる。また、樹脂層膜の基材には、これらの樹脂の群から選択される２種以上の樹脂を組み合わせたものを用いてもよい。
　長鎖炭化水素分岐構造とは、主鎖炭素数が数十以上であり、分子量では数百以上からなる分子鎖による分岐構造をいい、１－ブテンなどのα－オレフィンと共重合を行うことにより形成される炭素数が数個の短鎖分岐とは区別される。長鎖炭化水素分岐構造が物理的に絡み合い、解れにくくなることで溶融張力を向上させる効果があり、高温時における伸縮性および剛性に優れると考えられる。
　メタロセン触媒を用いて重合して製造された長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンとしては、メタロセン触媒を用いて重合して製造された長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンであればいずれでもよい。代表的な市販品としては、日本ポリプロ社製の商品名ウェイマックス（登録商標）ＭＦＸ８、ウェイマックスＭＦＸ６、ウェイマックスＭＦＸ３、ウェイマックスＥＸ８０００、ウェイマックスＥＸ６０００、ウェイマックスＥＸ４０００などが挙げられる。
　分岐構造を有する低密度ポリエチレンは、一般的な低密度ポリエチレンであればいずれでもよい。代表的な市販品としては、日本ポリエチレン社製の商品名ノバテック（登録商標）ＬＤ　ＺＥ４１Ｋ、旭化成社製の商品名サンテック（登録商標）－ＬＤ　Ｍ２００４、サンテック－ＬＤ　Ｍ１７０３、住友化学社製の商品名スミカセン（登録商標）Ｆ１０１－１、スミカセンＧ－１０９などが挙げられる。
　また、流路板１１の水蒸気透過性を向上させるために、透湿性材料として、ポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体を、上記の樹脂層膜の基材に混合させてもよい。ポリエチレングリコールを原料とする共重合体は、ポリエーテルブロックアミド共重合体（ＰＥＢＡ）、ポリエチレングリコール－ポリアミドブロック共重合体、ポリエチレングリコール－ポリエステルブロック共重合体、ポリエチレングリコール－ポリウレタンブロック共重合体等が好ましい。さらに好ましくは、耐熱性の観点からポリエチレングリコール－ポリアミドブロック共重合体を用いることができる。また、透湿性材料には、これらの樹脂の群から選択される２種以上の共重合体を組み合わせたものを用いてもよい。
　さらに、流路板１１の樹脂層膜の基材と、水蒸気透過性を向上させるポリエチレングリコールを原料とする共重合体と、の相溶性を向上させるために、任意の相溶化剤を用いてもよい。相溶化剤は、例えば、主鎖にポリオレフィン系ポリマーの構造を有し、この主鎖に側鎖としてビニル系ポリマーの構造が結合したグラフト共重合体、無水カルボン酸、無水マレイン酸等の酸で変性されたポリオレフィン、立体障害性アミンエーテル系化合物等を挙げることができる。これらのうち１種類のものが単独で使用されてもよいし、２種類以上のものを組み合わせたものが使用されてもよい。これらの相溶化剤のうち、グラフト共重合体および立体障害性アミンエーテル系化合物が好ましく、グラフト共重合体がより好ましい。
　グラフト共重合体における主鎖の構造部分をなすポリオレフィン系ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－アクリル酸エチル共重合体、エチレン－メタクリル酸グリシジル共重合体等を挙げることができる。グラフト共重合体における側鎖の構造部分をなすビニル系ポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン－アクリロニトリル共重合体、アクリル酸ブチル－メタクリル酸メチル共重合体、メタクリル酸メチル－メタクリル酸共重合体等を挙げることができる。
　無水カルボン酸、無水マレイン酸等の酸で変性されたポリオレフィンは相溶化剤として好ましく、無水マレイン酸を有するポリプロピレン樹脂がより好ましい。これらの相溶化剤を用いることにより、樹脂層膜の基材とポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体との相溶性を向上させることが可能である。以下では、無水マレイン酸を有するポリプロピレン樹脂は、ＭＡ－ｇ－ＰＰと称される。
　つぎに、実施の形態１に係る全熱交換素子１０の製造方法について説明する。まず、樹脂組成物生成工程が実行される。樹脂組成物生成工程では、メタロセン触媒を用いて重合して製造された長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンである第１基材、および分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンである第２基材のうち１つ以上の基材と、ポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体である透湿性材料と、を混合して樹脂組成物を生成する。
　樹脂組成物生成工程では、基材と透湿性材料との相溶性を向上させる上記した相溶化剤をさらに混合してもよい。
　樹脂組成物生成工程において、基材および透湿性材料の混合方法、あるいは基材、透湿性材料および相溶化剤の混合方法は特に制限されない。一例として、粉末状またはペレット状の各樹脂をミキサ等によってドライブレンドする方法、粉末状またはペレット状の各樹脂を混練機内で溶融混練することによりブレンドし、ブレンド樹脂を得る方法等が挙げられる。
　ドライブレンドの場合には、使用できるミキサには特に制限はなく、ヘンシェルミキサ、リボンブレンダ、バンバリミキサ等を使用することができる。また、溶融混練によるブレンドの場合にも、使用できる混練機に特に制限はなく、１軸スクリュータイプ、２軸スクリュータイプ、またはそれ以上の多軸スクリュータイプの何れを使用することもできる。２軸以上のスクリュータイプの場合には、同方向回転または異方向回転のいずれの混練タイプも使用できる。
　溶融混練によるブレンドの場合には、良好な混練が得られる限り混練温度に特に制限はないが、一般的には、１６０℃以上３００℃以下の範囲であり、２３０℃以上２７０℃以下の範囲であることが好ましい。あまり高い温度、一例では３００℃よりも高い温度で混練を行うと、樹脂の劣化を招く場合があるため好ましくない。また、あまりに低い温度、一例では１６０℃未満の温度では、軟化せず硬い状態のペレットが混練機の部品を傷つけてしまう可能性があるため好ましくない。樹脂の混練混合の際の劣化を抑制するために、混練機中へ窒素等の不活性ガスをパージしてもよい。溶融混練された樹脂は、既知の造粒機を用いて適当な大きさにペレタイズすることによって、樹脂ペレットを得ることができる。
　樹脂組成物生成工程において、基材および透湿性材料の重量に対する基材の含有量が、１０重量％以上８５重量％以下となるように、さらに好ましくは２０重量％以上７０重量％以下となるように、基材と透湿性材料とが混合される。
　基材として第２基材、すなわち分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンを用いる場合には、分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンの重量に対する分岐構造を有する低密度ポリエチレンの含有量が、０重量％よりも大きく４０重量％以下であることが好ましく、０重量％よりも大きく３０重量％以下であることがより好ましい。
　相溶化剤としてＭＡ－ｇ－ＰＰを添加する場合には、樹脂組成物に対するＭＡ－ｇ－ＰＰの含有量が、０重量％よりも大きく２０重量％以下であることが好ましく、０重量％よりも大きく１０重量％以下であることがより好ましく、０重量％よりも大きく５重量％以下であることがさらに好ましい。
　ついで、成形工程が実行される。成形工程では、混合した樹脂組成物をシート状に成形し、シートを形成する。シートは、公知の方法を使用して混合した樹脂組成物から成形することが好ましい。例えば、樹脂ペレットおよび粉末の少なくとも一方を押出機に供給して、加熱溶融し、ろ過フィルタを通した後、１６０℃以上３２０℃以下、好ましくは２００℃以上３００℃以下の温度範囲に樹脂を加熱溶融する。なお、押出機に、樹脂ペレットおよび粉末の少なくとも一方に加えて、固体状の添加物類を供給してもよい。ついで、押出機のＴダイから、加熱溶融された樹脂を、１個以上の金属ドラムに溶融押出し、冷却固化させることによって、シートが形成される。金属ドラムは、通常では８０℃以上１４０℃以下、好ましくは９０℃以上１２０℃以下、より好ましくは９０℃以上１０５℃以下の温度範囲に保持される。シートの厚さは、０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることがより好ましい。
　その後、賦形工程が実行される。賦形工程では、シートを波形状に賦形する。シートを賦形して上記した流路板１１としての形状とする場合、加熱成形プロセスとして熱プレス成形、プリーツ加工成形および真空成形のいずれかの工程で賦形することができる。この中では、真空成形を用いてシートを加熱成形することが望ましい。このとき、上記したメタロセン触媒を用いて重合して製造された長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンである第１基材、および分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンである第２基材のうち１つ以上の基材と、ポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体である透湿性材料と、を含む、伝熱透湿性を有する樹脂組成物によって形成されるシートを加工しているので、多孔質部分が存在しない。この結果、波形形状に賦形しても、破断することがないので、従来に比して高いアスペクト比の構造を形成することができる。また、第１基材または第２基材は、従来に比して伸縮性および剛性を有する材料であるので、加熱成形プロセスで流路板１１の構造に賦形する際に破断することがない。
　真空成形による賦形の場合には、良好な成形物さえ得られる限り真空成形方法に特に制限はないが、一般的には、８０℃以上１８０℃以下の範囲であり、９０℃以上１６０℃以下の範囲で処理することが好ましい。あまり高い温度、一例では１８０℃よりも高い温度で真空成形を行うと、樹脂の劣化を招く場合があるため好ましくない。また、あまりに低い温度、一例では８０℃未満の温度で真空成形を行うと、樹脂の軟化が不十分であり、所望の形状に加工できない可能性がある。
　なお、流路板１１には、透湿性および気体遮蔽性を阻害しない範囲で、耐水性付与剤、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、結晶核剤、発泡剤、抗菌剤、防カビ剤、充填剤、強化剤、導電性フィラー、帯電防止剤、滑剤、防曇剤、過酸化物などの添加剤を加えてもよい。これらは、単独で、または２種以上を組み合わせて、用いることができる。また、これらの含有量は、種類に応じて適宜調整することができる。
　大まかな対向流型の流路板１１を成形した後に、トリム工程が実行される。トリム工程では、流路板１１の外形が整えられる。また、このとき、図２および図４に示されるように、ヘッダ部１３Ａ，１３Ｂにリブ１３１Ａ，１３１Ｂを配置する。ここでは、ヘッダ部１３Ａにおける流路１３２Ａ，１３３Ａの方向と、ヘッダ部１３Ｂにおける流路１３２Ｂ，１３３Ｂの方向と、が異なる第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂが形成される。以上の樹脂組成物生成工程からトリム工程までが、流路板１１の製造方法に対応する。
　その後、積層工程が実行される。積層工程では、上記の製造手順で製造された流路板１１を積層する。このとき、積層方向に第１流路板１１Ａと第２流路板１１Ｂとが交互に配置されるように、積層が行われる。積層工程は、流路板１１の外周部からの２流体の混合を防ぐために接合を行う接合工程を含む。接合工程として、接着剤を用いた接着工程、または熱または超音波を用いる溶着工程を行うことが望ましい。第１流路板１１Ａおよび第２流路板１１Ｂを交互に接合させ、全熱交換素子１０が得られる。このとき、ＡＢＳ（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene）またはポリプロピレン等で形成された樹脂製のフレームと、全熱交換素子１０と、の間にシーリング剤を充填することで、隙間からの２流体の混合を防ぐことが可能となる。以上によって、図１に示される全熱交換素子１０が得られる。
　以上のように、実施の形態１による全熱交換素子１０は、メタロセン触媒を用いて重合して製造された長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンである第１基材、および分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンである第２基材のうち１つ以上の基材と、ポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体である透湿性材料と、を含む、伝熱透湿性を有する樹脂組成物によって構成される。この結果、樹脂組成物からなるシートを賦形する際に、樹脂組成物を構成する材料が破断することなく、高アスペクト比の波形状を有する流路１２３Ａ，１２３Ｂ，１２４Ａ，１２４Ｂを形成することができる。
　また、従来では、基材としてポリプロピレンを用いた疎水性多孔質膜と、親水化材料として潮解性の塩を含む非水溶性膜と、を多層構造とした仕切部材と、波形の流路板と、を備える全熱交換素子が知られている。このような全熱交換素子では流路を構成する仕切部材の表面に発生した結露水が付着した場合には、親水化材料として添加された潮解性の塩は、表面に付着した結露水に溶け込んで、流失してしまう可能性があった。これに対して、実施の形態１に係る全熱交換素子１０では、親水化材料として潮解性の塩を用いないので、結露を繰り返す環境下、または結露に至らない程度の非常に高湿度な環境下であっても、潮解性の塩の結露水への溶解による流失が生じない。このため、全熱交換素子１０の性能低下を従来に比して抑えることができる。
　次に、実施の形態１に係る全熱交換素子１０を適用した全熱交換換気装置について説明する。図７は、実施の形態１に係る全熱交換素子を適用した全熱交換換気装置の概略構成の一例を示す図である。以下では、実施の形態１に係る全熱交換素子１０を適用した全熱交換換気装置２００について例示的に説明する。
　図７に示されるように、全熱交換換気装置２００は、外気ダクト２０１と、給気ダクト２０２と、還気ダクト２０３と、排気ダクト２０４と、給気送風機２０５と、排気送風機２０６と、全熱交換素子１０と、ケーシング２１０と、を備える。なお、図７では、ケーシング２１０の内部を上から見た状態を模式的に表している。
　ケーシング２１０は、給気送風機２０５、排気送風機２０６および全熱交換素子１０を収容する箱状の部材である。ケーシング２１０のうち室内側の側面には、給気ダクト２０２と還気ダクト２０３とが設けられている。ケーシング２１０のうち室外側の側面には、外気ダクト２０１と排気ダクト２０４と、が設けられている。外気ダクト２０１は、全熱交換素子１０の第１流入口１５と連結しており、給気ダクト２０２は、全熱交換素子１０の第１流出口１６と連結している。ケーシング２１０内には、外気ダクト２０１から全熱交換素子１０を経由して給気ダクト２０２に至る給気風路が形成される。還気ダクト２０３は、全熱交換素子１０の第２流入口１７と連結しており、排気ダクト２０４は、全熱交換素子１０の第２流出口１８と連結している。ケーシング２１０内には、還気ダクト２０３から全熱交換素子１０を経由して排気ダクト２０４に至る排気風路が形成される。
　給気送風機２０５は、給気風路内に配置されている。給気送風機２０５は、第１送風機に対応する。給気送風機２０５は、室外の空気を外気ダクト２０１から給気風路へ取り込んで給気流である第１流体２１Ａを発生させる。第１流体２１Ａは、給気風路を流れて、給気ダクト２０２から室内へ向けて吹き出される。すなわち、給気送風機２０５は、全熱交換素子１０の流路１２３Ａおよび流路１２４Ｂに第１流体２１Ａを流入させる。
　排気送風機２０６は、排気風路内に配置されている。排気送風機２０６は、第２送風機に対応する。排気送風機２０６は、室内の空気を還気ダクト２０３から排気風路へ取り込んで排気流である第２流体２１Ｂを発生させる。第２流体２１Ｂは、排気風路を流れて、排気ダクト２０４から室外へ向けて吹き出される。すなわち、排気送風機２０６は、全熱交換素子１０の流路１２３Ｂおよび流路１２４Ａに第２流体２１Ｂを流入させる。
　全熱交換素子１０は、ケーシング２１０内で、給気風路と排気風路とが交差する位置に設けられている。
　給気送風機２０５が駆動されると、外気ダクト２０１から第１流体２１Ａが流入し、全熱交換素子１０を通過して、給気ダクト２０２より室内に流入する。また、排気送風機２０６が駆動されると、還気ダクト２０３から第２流体２１Ｂが流入し、全熱交換素子１０を通過して、排気ダクト２０４より室外に流出する。第１流体２１Ａと第２流体２１Ｂとが、全熱交換素子１０の流路板１１の対向流部１２Ａ，１２Ｂの部分で対向する気流となることによって、全熱交換されて、効率的に熱交換をすることができる。
　実施の形態１に係る全熱交換換気装置２００においては、上記した流路板１１を備えているので、簡単な製造プロセスで作製でき、かつ気体遮蔽性および透湿性を従来に比して向上させることができる。この結果、全熱交換換気装置２００における全熱交換効率が従来に比して向上する。
　以下に、実施例および比較例により実施の形態１で説明した流路板１１および全熱交換素子１０を具体的に説明するが、これらにより実施の形態１に係る流路板１１および全熱交換素子１０は何ら制限を受けるものではなく、本開示の技術的範囲を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。
　実施例および比較例において使用する材料を以下に示す。
＜第１基材＞
　第１基材として、メタロセン触媒を用いて重合して製造された２種類の長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンを用いる。１つは、日本ポリプロ社製の商品名ウェイマックスＭＦＸ８であり、もう１つは、日本ポリプロ社製の商品名ウェイマックスＭＦＸ６である。以下では、ウェイマックスＭＦＸ８は、ＰＰ１と表記され、ウェイマックスＭＦＸ６は、ＰＰ２と表記される。ＰＰ１は、ＰＰ２に比して、メルトフローレートが低く、２３０℃における溶融張力が大きく、曲げ弾性率、曲げ強さおよび引張破壊呼歪みが小さい材料である。
＜第２基材＞
　第２基材として、分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンを用いる。ポリプロピレンとして、ブロックポリマーである日本ポリプロ社製の商品名ノバテックＰＰ　ＢＣ０３Ｂを使用し、分岐構造を有する低密度ポリエチレンとして、高圧法低密度ポリエチレンである日本ポリエチレン社製の商品名ノバテックＬＤ　ＺＥ４１Ｋを使用する。以下では、ノバテックＰＰ　ＢＣ０３Ｂは、ＰＰ３と表記され、ノバテックＬＤ　ＺＥ４１Ｋは、ＬＤＰＥと表記される。
＜透湿性材料＞
　透湿性材料として、アルケマ社製のポリエーテルブロックアミド共重合体である商品名ペバックス（登録商標）　ＭＶ１０７４を用いる。以下では、ペバックス　ＭＶ１０７４は、ＰＥＢＡと表記される。
＜相溶化剤＞
　相溶化剤として、三洋化成工業社製の無水マレイン酸を有するポリプロピレン樹脂である商品名ユーメックス（登録商標）１０１０を用いる。以下では、ユーメックス１０１０は、ＭＡ－ｇ－ＰＰと表記される。
　つぎに、実施例１から２８および比較例１から１２における流路板１１の製造方法について、以下に説明する。表１は、実施例および比較例における流路板を構成する樹脂組成物の成分を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　基材と、透湿性材料であるＰＥＢＡと、相溶化剤であるＭＡ－ｇ－ＰＰと、を表１に示される割合で配合し、４０ｍｍφのスクリュー径を有する単軸押出機を用いＴダイ法にて、樹脂温度を２３０℃にして押出成形し、厚さ４００μｍであるシートを得る。得られるシートを用いて、真空成形にて流路板１１を作製する。
　実施例１から２８および比較例１から１２では、以上に示す製造方法において、使用する基材と、ＰＥＢＡと、ＭＡ－ｇ－ＰＰと、の重量比を、表１の樹脂組成物の項目に示されるように変えている。また、基材として第２基材を用いる場合には、第２基材におけるＰＰ３とＬＤＰＥとの比率を表１に示されるように変えている。
　最後に、得られた流路板１１を組合せて、積層単位体を作製する。一例では、図２に示される第１流路板１１Ａと図４に示される第２流路板１１Ｂとを積層させたものが積層単位体となる。積層単位体では、第１流路板１１Ａのヘッダ部１３Ａにおけるリブ１３１Ａの延在方向と、第２流路板１１Ｂのヘッダ部１３Ｂにおけるリブ１３１Ｂの延在方向とが、交差するような形態となる。このとき、流路板１１の対向流部１２Ａ，１２Ｂの形状が３０ｃｍ角の正方形となるようにしている。その後、複数の積層単位体を積層させることによって、図１に示されるような高さが５０ｃｍの全熱交換素子１０を作製する。
　実施例１から２８および比較例１から１２で得られた流路板１１およびこれを用いた全熱交換素子１０について性能評価を行う。流路板１１の性能評価としては、高温時の引張強度［ＭＰａ］、引張伸度［％］、気体遮蔽性および透湿性を評価する。表２は、実施例および比較例における流路板の評価結果の一例を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　以下に、各評価方法について説明する。
＜流路板１１の高温時の引張強度および引張伸度＞
　実施例１から２８および比較例１から１２で得られるシートを打ち抜き刃で打ち抜き、試験片を得る。なお、試験方法は、ＪＩＳ（Japanese　Industrial　Standards）　Ｋ７１２７に準じて実施される。ただし、試験片形状はＪＩＳ　Ｋ７１２７の試験片タイプ５号とする。また、試験温度は１１０℃である。また、引張強度は５ＭＰａ以上を良好と判定し、引張伸度は７００％以上を良好と判定する。
＜流路板１１の気体遮蔽性＞
　流路板１１の気体遮蔽性の評価は、流路板１１の透気度をＪＩＳ　Ｐ８１１７に準じて測定することによって行われる。すなわち、流路板１１の面積６４５ｍｍ2の範囲の部分を容積１００ｃｍ3すなわち１００ｍＬの空気が透過する時間、ここでは秒を測定することによって求める。また、流路板１１の透気度の測定は、流路板１１の任意の５箇所で行われる。この評価において、流路板１１の任意の５箇所での透気度がいずれも５０００秒以上であれば、気体遮蔽性が良好と判定し、流路板１１の任意の５箇所での透気度のいずれかが５０００秒未満であれば、気体遮蔽性が劣ると判定する。表２では、気体遮蔽性が良好と判定したものは○印で示し、気体遮蔽性が劣ると判定したものは×印で示している。
＜流路板１１の透湿性＞
　流路板１１の透湿性の評価は、ＪＩＳ　Ｋ７１２９に準拠し、相対湿度１００％、温度３０℃の条件下で赤外線センサ法、すなわちモコン法を用いた透湿度測定によって行われる。すなわち、試験片を透過した水蒸気量を赤外線センサで検出して、標準試験片との対比から透湿度である水蒸気透過度を算出する。また、流路板１１の透湿度の測定は、流路板１１の任意の５箇所で行われ、この５箇所で測定した透湿度を用いて流路板１１の透湿度の評価を行う。この評価において、流路板１１の任意の５箇所での透湿度がいずれも０．０１ｋｇ/ｍ2/ｄａｙ以上であれば、透湿性が良好であると判定する。流路板１１の任意の５箇所のすべてで透湿度が０．００１ｋｇ/ｍ2/ｄａｙ以上であるが、５箇所のすべてで透湿度が０．０１ｋｇ/ｍ2/ｄａｙ以上ではない場合には、透湿性がやや良好であると判定する。流路板１１の任意の５箇所での透湿度のいずれかが０．００１ｋｇ/ｍ2/ｄａｙ未満であれば、透湿性が劣ると判定する。表２では、透湿性が良好と判定したものは◎印で示し、透湿性がやや良好と判定したものは○印で示し、透湿性が劣ると判定したものは×印で示している。
＜評価結果＞
　表１および表２から、実施例１から２８に示されるＰＰ１，ＰＰ２，ＰＰ３，ＬＤＰＥ、透湿性材料および相溶化剤の比率で作製した流路板１１は、比較例１から１２の流路板に比して、引張強度、引張伸度、気体遮蔽性および透湿性の全てにおいて、流路板１１として求められる性能を満たしている。
　実施例１から２８および比較例１から１２の結果から、樹脂組成物における基材および透湿性材料であるＰＥＢＡの重量に対する基材の含有量が、１０重量％以上８５重量％以下の場合に、良好な流路板１１が得られる。ただし、ＬＤＰＥを添加したＰＰ３である第２基材を基材として用いる場合には、この条件を満たし、かつＰＰ３およびＬＤＰＥの重量に対するＬＤＰＥの含有量が、０重量％よりも多く４０重量％以下である場合に、良好な流路板１１が得られる。また、相溶化剤としてＭＡ－ｇ－ＰＰを用いる場合には、樹脂組成物における基材および透湿性材料であるＰＥＢＡの重量に対する基材の含有量が、１０重量％以上８５重量％以下であり、かつ樹脂組成物における相溶化剤であるＭＡ－ｇ－ＰＰの含有量が０重量％よりも大きく２０重量％以下である場合に、良好な流路板１１が得られる。
　次に、比較例１から１２で評価が不良判定となった要因の解釈について説明する。比較例１，２，７，９，１０では、透湿性の評価が不良判定となっている。比較例１，２，７，９，１０では、透湿性を発現するＰＥＢＡが含まれていないか、あるいはＰＥＢＡの割合が、透湿性が良好またはやや良好とされたものに比して少なくなっている。つまり、ＰＥＢＡの含有量が不十分であったため、透湿性が得られないと考えられる。
　比較例３，１１では、引張伸度の評価が不良判定となっている。比較例３，１１では、ＰＥＢＡの含有量が多くなり、ＭＡ－ｇ－ＰＰによってＰＥＢＡの一部が加水分解されて高分子鎖が切断されたことによって、期待した引張伸度が得られないと考えられる。
　比較例４では、気体遮蔽性の評価が不良判定となっている。比較例４では、樹脂組成物の成分がＰＥＢＡのみの場合であり、ＰＥＢＡ単独では期待した気体遮蔽性効果が得られないためと考えられる。
　比較例５，１２では、引張強度、引張伸度および気体遮蔽性の評価が不良判定となっている。比較例５，１２では、ＭＡ－ｇ－ＰＰの含有量が多く、ＰＥＢＡの加水分解に加えて、ＭＡ－ｇ－ＰＰ自身の熱劣化が発生するために、期待した引張強度、引張伸度および気体遮蔽性が得られないと考えられる。
　比較例６では、引張伸度の評価が不良判定となっている。比較例６では、第２基材を用いているが、ＰＰ３に対してＬＤＰＥを添加していない。長鎖分岐構造を有しないポリプロピレンの場合、ＬＤＰＥを添加することで高分子鎖の絡み合いが発生して引張伸度が得られる。したがって、ＰＰ３に対してＬＤＰＥを添加していない場合には、高分子鎖の絡み合いが発生しないため、期待した引張伸度が得られないと考えられる。
　比較例８では、引張強度の評価が不良判定となっている。比較例８では、ＰＰ３に対してＬＤＰＥの含有量が多い。ＬＤＰＥ自身の引張強度が低いことに加えて、ＬＤＰＥ含有量が増えることでＰＰ３との相溶性が低下して非相溶となり、期待した引張強度が得られないためと考えられる。
　なお、ここでは、基材、透湿性材料および相溶化剤が上記した材料である場合の実施例を説明したが、他の材料を用いた場合でも同様の結果を得ることができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１０　全熱交換素子、１１　流路板、１１Ａ　第１流路板、１１Ｂ　第２流路板、１２Ａ，１２Ｂ　対向流部、１３Ａ，１３Ｂ　ヘッダ部、１５　第１流入口、１６　第１流出口、１７　第２流入口、１８　第２流出口、２１Ａ　第１流体、２１Ｂ　第２流体、１２１Ａ，１２１Ｂ　凸部、１２２Ａ，１２２Ｂ　凹部、１２３Ａ，１２３Ｂ，１２４Ａ，１２４Ｂ，１３２Ａ，１３３Ａ，１３２Ｂ，１３３Ｂ　流路、１３１Ａ，１３１Ｂ　リブ、２００　全熱交換換気装置、２０１　外気ダクト、２０２　給気ダクト、２０３　還気ダクト、２０４　排気ダクト、２０５　給気送風機、２０６　排気送風機、２１０　ケーシング。

Claims (16)

  1. 　長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンである第１基材、および分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンである第２基材のうち１つ以上の基材と、ポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体である透湿性材料と、を含む、伝熱透湿性を有する樹脂組成物によって構成されることを特徴とする全熱交換素子用流路板。
  2. 　前記透湿性材料は、ポリエチレングリコール－ポリアミドブロック共重合体、ポリエチレングリコール－ポリエステルブロック共重合体、ポリエチレングリコール－ポリウレタンブロック共重合体およびポリエーテルブロックアミド共重合体の群から選択される少なくとも１つの共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の全熱交換素子用流路板。
  3. 　前記樹脂組成物は、前記基材と前記透湿性材料との相溶性を向上させる相溶化剤をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の全熱交換素子用流路板。
  4. 　前記相溶化剤は、主鎖にポリオレフィン系ポリマーの構造を有し、前記主鎖に側鎖としてビニル系ポリマーの構造が結合したグラフト共重合体、無水カルボン酸または無水マレイン酸で変性されたポリオレフィン、および立体障害性アミンエーテル系化合物のうち１つ以上の材料であることを特徴とする請求項３に記載の全熱交換素子用流路板。
  5. 　前記相溶化剤は、無水カルボン酸を有するポリプロピレン樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の全熱交換素子用流路板。
  6. 　前記基材および前記透湿性材料の重量に対する前記基材の含有量が、１０重量％以上８５重量％以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の全熱交換素子用流路板。
  7. 　前記第２基材において、前記分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンに対する前記分岐構造を有する低密度ポリエチレンの含有量が、４０重量％以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の全熱交換素子用流路板。
  8. 　前記樹脂組成物に対する前記無水カルボン酸を有するポリプロピレン樹脂の含有量が、２０重量％以下であることを特徴とする請求項５に記載の全熱交換素子用流路板。
  9. 　長鎖炭化水素分岐構造を有するポリプロピレンである第１基材、および分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンである第２基材のうち１つ以上の基材と、ポリエチレングリコールを原料とするブロック共重合体である透湿性材料と、を混合して樹脂組成物を生成する樹脂組成物生成工程と、
    　前記樹脂組成物をシート状に成形し、シートを形成する成形工程と、
    　前記シートを波形状に賦形する賦形工程と、
    　を含むことを特徴とする全熱交換素子用流路板の製造方法。
  10. 　前記樹脂組成物生成工程では、前記基材および前記透湿性材料の重量に対する前記基材の含有量が、１０重量％以上８５重量％以下となるように前記基材と前記透湿性材料とを混合することを特徴とする請求項９に記載の全熱交換素子用流路板の製造方法。
  11. 　前記樹脂組成物生成工程では、前記分岐構造を有する低密度ポリエチレンを添加したポリプロピレンに対する前記分岐構造を有する低密度ポリエチレンの含有量が、４０重量％以下である前記第２基材を使用することを特徴とする請求項９または１０に記載の全熱交換素子用流路板の製造方法。
  12. 　前記樹脂組成物生成工程では、前記基材と前記透湿性材料との相溶性を向上させる相溶化剤をさらに混合して、前記樹脂組成物を生成することを特徴とする請求項９から１１のいずれか１つに記載の全熱交換素子用流路板の製造方法。
  13. 　前記相溶化剤は、無水カルボン酸を有するポリプロピレン樹脂であり、
    　前記樹脂組成物生成工程では、前記樹脂組成物に対する前記無水カルボン酸を有するポリプロピレン樹脂の含有量が、２０重量％以下であることを特徴とする請求項１２に記載の全熱交換素子用流路板の製造方法。
  14. 　前記賦形工程では、熱プレス成形、プリーツ加工成形および真空成形のいずれかによって、前記シートを加熱成形することを特徴とする請求項９から１３のいずれか１つに記載の全熱交換素子用流路板の製造方法。
  15. 　一方向に延在する凹部および凸部が並行して交互に連続して繋がる波形状であり、請求項１から８のいずれか１つに記載の全熱交換素子用流路板である第１流路板および第２流路板を備え、
    　前記第１流路板の前記凹部によって構成される第１流路の開口が、前記第２流路板の前記凹部によって構成される第２流路の底面によって塞がれ、前記第２流路板の前記凸部によって構成される第３流路の開口が、前記第１流路板の前記凸部によって構成される第４流路の底面によって塞がれるように、前記第１流路板および前記第２流路板を交互に積層させ、
    　前記第１流路および前記第３流路を流れる第１流体と、前記第２流路および前記第４流路を流れる第２流体との間で顕熱および潜熱を交換することを特徴とする全熱交換素子。
  16. 　請求項１５に記載の全熱交換素子と、
    　前記第１流路および前記第３流路に前記第１流体を流入させる第１送風機と、
    　前記第２流路および前記第４流路に前記第２流体を流入させる第２送風機と、
    　を備えることを特徴とする全熱交換換気装置。
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