(57)【要約】【課題】  水蒸気と水蒸気を除く気体との高い分離率を維持しながら、水蒸気透過速度を向上した全熱交換素子用シート、全熱交換素子、全熱交換器、及び水蒸気分離体を提供する。【解決手段】  実施形態に係る全熱交換素子用シートは、多孔質部材と、多孔質部材の一方の面に設けられた無機繊維を含む膜とを備える。膜に含まれる無機繊維の一部は、多孔質部材との界面から多孔質部材の開孔内に０．１５μｍ以上５０μｍ以下の深さで存在する。また、膜から多孔質部材に向けてＸ線を照射して得られた繊維状擬ベーマイトのＸ線回折パターンにおいて、２θが４９．５°〜５０°に現れる回折ピーク強度をＩ５０、２θが６０°〜６０．５°に現れる回折ピーク強度をＩ６０とした場合に、Ｉ５０に対するＩ６０の比率（Ｉ５０／Ｉ６０）が０．９以下である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質部材と、前記多孔質部材の一方の面に設けられた無機繊維を含む膜とを備える全熱交換素子用シートであって、
前記膜に含まれる前記無機繊維の一部は、前記多孔質部材との界面から前記多孔質部材の開孔内に０．１５μｍ以上５０μｍ以下の深さで存在する全熱交換素子用シート。
【請求項２】
前記無機繊維は、繊維状ベーマイト又は繊維状擬ベーマイトを含む請求項１に記載の全熱交換素子用シート。
【請求項３】
前記無機繊維は、平均繊維径が１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である請求項１又は２に記載の全熱交換素子用シート。
【請求項４】
多孔質部材と、前記多孔質部材の一方の面に設けられた繊維状擬ベーマイトを含む膜とを備える全熱交換素子用シートであって、
前記膜から前記多孔質部材に向けてＸ線を照射して得られた前記繊維状擬ベーマイトのＸ線回折パターンにおいて、２θが４９．５°〜５０°に現れる回折ピーク強度をＩ５０、２θが６０°〜６０．５°に現れる回折ピーク強度をＩ６０とした場合に、Ｉ５０に対するＩ６０の比率（Ｉ５０／Ｉ６０）が０．９以下である全熱交換素子用シート。
【請求項５】
前記繊維状擬ベーマイトは、平均繊維径が１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である請求項４に記載の全熱交換素子用シート。
【請求項６】
前記多孔質部材は、セルロース繊維を含む請求項１〜５いずれか１項に記載の全熱交換素子用シート。
【請求項７】
前記膜の平均細孔径は、１ｎｍ以上４０ｎｍ以下である請求項１〜６いずれか１項に記載の全熱交換素子用シート。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載の全熱交換素子用シートを備える全熱交換素子。
【請求項９】
請求項８に記載の全熱交換素子を備える全熱交換器。
【請求項１０】
多孔質部材と、前記多孔質部材の一方の面に設けられた無機繊維を含む膜とを備える水蒸気分離体であって、
前記膜に含まれる前記無機繊維の一部は、前記多孔質部材との界面から前記多孔質部材の開孔内に０．１５μｍ以上５０μｍ以下の深さで存在する水蒸気分離体。
【請求項１１】
多孔質部材と、前記多孔質部材の一方の面に設けられた繊維状擬ベーマイトを含む膜とを備える水蒸気分離体であって、
前記膜から前記多孔質部材に向けてＸ線を照射して得られた前記繊維状擬ベーマイトのＸ線回折パターンにおいて、２θが４９．５°〜５０°に現れる回折ピーク強度をＩ５０、２θが６０°〜６０．５°に現れる回折ピーク強度をＩ６０とした場合に、Ｉ５０に対するＩ６０の比率（Ｉ５０／Ｉ６０）が０．９以下である水蒸気分離体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、全熱交換素子用シート、全熱交換素子、全熱交換器、及び水蒸気分離体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の保護や二酸化炭素の削減、エネルギー不足等の観点から、使用エネルギーの削減が要求されている。住宅やビル等の住空間は、建築基準法により義務付けられた換気を必要とする。しかし、換気による空調エネルギー損失が問題になっている。空調装置の一つである全熱交換器は、調温及び調湿された建物内部の空気と屋外の空気との間で全熱（顕熱（温度）と潜熱（湿度））を交換することにより熱のロスを抑制し、省エネルギー化を図る装置である。
【０００３】
従来の全熱交換素子は、特殊加工が施された紙からなる全熱交換素子用シートを用い、屋内の空気と屋外の空気との混合を抑制しながら、顕熱及び潜熱を交換している。全熱交換素子用シートは全熱の交換効率が現行品で７０％前後である。全熱交換素子用シートは、交換効率のより高い材料に置き換えることによって、さらに省エネルギーが図られた全熱交換器を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６１−０５８７５９号公報
【特許文献２】特開２００４−１５４４５７号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３４２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、水蒸気と水蒸気を除く気体との高い分離率を維持しながら、水蒸気透過速度を向上した全熱交換素子用シート、全熱交換素子、全熱交換器、及び水蒸気分離体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る全熱交換素子用シートは、多孔質部材と、多孔質部材の一方の面に設けられた無機繊維を含む膜とを備える。膜に含まれる無機繊維の一部は、多孔質部材との界面から多孔質部材の開孔内に０．１５μｍ以上５０μｍ以下の深さで存在する。
【０００７】
別の実施形態に係る全熱交換素子用シートは、多孔質部材と、多孔質部材の一方の面に設けられた繊維状擬ベーマイトを含む膜とを備える。膜から多孔質部材に向けてＸ線を照射して得られた繊維状擬ベーマイトのＸ線回折パターンにおいて、２θが４９．５°〜５０°に現れる回折ピーク強度をＩ５０、２θが６０°〜６０．５°に現れる回折ピーク強度をＩ６０とした場合に、Ｉ５０に対するＩ６０の比率（Ｉ５０／Ｉ６０）が０．９以下である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る全熱交換素子用シートを示す断面模式図である。
【図２】実施形態に係る全熱交換素子用シートに対する外気と還気の流れを図１と異ならせた断面模式図である。
【図３】第１の実施形態の全熱交換素子用シートの断面ＳＥＭ写真を模式的に示す断面図である。
【図４】全熱交換素子用シートのＸ線回折パターンを示す図である。
【図５】図４のＸ線回折パターンを加工し、高角側を拡大したパターンを示す図である。
【図６】擬ベーマイトのＰＤＦパターンを示す図である。
【図７】実施形態に係る全熱交換素子を示す斜視図である。
【図８】夏場の全熱交換を説明するための実施形態に係る全熱交換器を示す概略図である。
【図９】冬場の全熱交換を説明するための実施形態に係る全熱交換器を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を用いて説明する。各実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、その説明を一部省略する場合がある。図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各部の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。説明中の上下等の方向を示す用語は、重力加速度方向を基準とした現実の方向とは異なる場合がある。
【００１０】
図１は、実施形態に係る全熱交換素子用シートを示す断面模式図、図２は実施形態に係る全熱交換素子用シートに対する外気と還気の流れを図１と異ならせた断面模式図、である。
【００１１】
全熱交換素子用シート１は、多孔質部材２と多孔質部材２の一方の面に設けられた膜３とを具備する。多孔質部材２は、例えば有機繊維２ａを含み、一方の面に開孔２ｂを有する。膜３は、無機繊維を含み、多孔質部材２と膜３との積層体は水蒸気分離体としての機能を有する。
【００１２】
このような全熱交換素子用シート１に対し、コスト面などを考慮して通常は導入側を変化させないが、以下に説明するように導入側を夏と冬で変化させてもよい。
【００１３】
例えば、外気１１０ａが還気１１０ｃよりも高温多湿である場合、図１に示すように外気１１０ａは主に膜３の表面３１を流路（図示せず）に沿って流通して吸気１１０ｂとして室内に排出され、還気１１０ｃは主に多孔質部材２の表面２１を流路（図示せず）に沿って通過して排気１１０ｄとして室外に排出される。外気１１０ａ及び還気１１０ｃは、例えば互いに向き合うように流通させているが、全熱交換の設計により互いに角度を持って交差して流通させてもよい。このように外気１１０ａを全熱交換素子用シート１の膜３の表面３１、還気１１０ｃを全熱交換素子用シート１の多孔質部材２の表面２１、に沿って流通させることによって、外気１１０ａに含まれる水蒸気及び熱は全熱交換素子用シート１を透過して低湿低温に調整された還気１１０ｃ側に移動する。
【００１４】
他方、外気１１０ａが還気１１０ｃよりも低温低湿である場合、図２に示すように還気１１０ｃは主に膜３の表面３１を流路（図示せず）に沿って通過して排気１１０ｄとして室外に排出され、外気１１０ａは主に多孔質部材２の表面２１を流路（図示せず）に沿って通過して吸気１１０ｂとして室内に排出される。還気１１０ｃ及び外気１１０ａは、互いに向き合うように流通させる。このように還気１１０ｃを全熱交換素子用シート１の膜３の表面３１、外気１１０ａを全熱交換素子用シート１の多孔質部材２の表面２１、に沿って流通させることによって、還気１１０ｃに含まれる水蒸気及び熱（顕熱と潜熱）は全熱交換素子用シート１を透過して外気１１０ａ側に移動する。従って、全熱交換素子用シート１は外気１１０ａと還気１１０ｃとの間で全熱を交換することができる。
【００１５】
外気及び還気は、互いに接触しないように全熱交換素子用シート１の膜３の表面３１及び多孔質部材２の表面２１を流路に沿って通過させ、水蒸気とその他の気体とを効率よく分離することが好ましい。そのため、全熱交換素子用シート１は温度と湿度を効率よく交換する機能を有することが求められる。全熱の交換効率をより高めるためには、例えば水蒸気透過速度Ｖｓと水蒸気と水蒸気を除く気体（空気等）とを分離する能力を示す分離率αとの両方が高いことが好ましい。
【００１６】
全熱交換素子用シート１の水蒸気透過速度Ｖｓは、５０ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａ以上、８０ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａ、さらに１２０ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａであることが求められる。全熱交換素子用シートの水蒸気透過速度Ｖｓは、次式（１）により表される。全熱交換素子用シート１の水蒸気透過速度Ｖｓが低いと、湿度交換効率が低下し、全熱交換器としてのロスが大きくなる虞がある。
【００１７】
全熱交換素子用シート１の水蒸気透過速度Ｖｓ（ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａ）＝（全熱交換素子用シート１を透過した水分量（ｇ））／（全熱交換素子用シート１を水分が透過した時間（ｈ））／（全熱交換素子用シート１の面積（ｍ２））／（全熱交換素子用シート１の両面における水蒸気圧差（ｋＰａ））…（１）
全熱交換素子用シート１の水蒸気と水蒸気を除く気体との分離率αは、１０以上、２０以上、さらに４０以上であることが求められる。分離率αは、次式（２）により表される。
【００１８】
α＝［（全熱交換素子用シート１を透過した水のモル数）／（排気の乾燥空気のモル数）］／［（外気の水のモル数）／（外気の乾燥空気のモル数）］…（２）
分離率αが低すぎると、水蒸気と水蒸気を除く気体との分離が困難になる。その結果、室内の二酸化炭素等の排出が低下し、十分な換気のために余分な風量が必要になる。
【００１９】
図３は、第１の実施形態に係る全熱交換素子用シートの断面ＳＥＭ写真（倍率：１０００倍）を模式的に示す断面図である。第１の実施形態に係る全熱交換素子用シート１は、図３に示すように繊維、好ましくは有機繊維２ａを含み、一方の面に開孔２ｂを有する多孔質部材２を備えている。多孔質部材２の一方の面には、無機繊維３ａを含む膜３が設けられている。膜３を構成する無機繊維３ａの一部には、多孔質部材２との界面から多孔質部材２の開孔２ｂ内に存在され、その深さ(図３のＩＤ）が０．１５μｍ以上５０μｍ以下である。
【００２０】
このような第１の実施形態によれば、水蒸気と水蒸気を除く気体（例えば空気等）の高い分離率を維持しつつ、水蒸気透過速度を向上した全熱交換素子用シートを提供できる。
【００２１】
即ち、多孔質部材２の一方の面に無機繊維３ａを含む膜３を設けた場合、無機繊維３ａの一部は多孔質部材２の一方の面の開孔２ｂに存在される。無機繊維３ａの一部が多孔質部材の開孔２ｂに存在された箇所は、多孔質部材の材料と無機繊維の混合部である複合層になる。
【００２２】
他方、無機繊維３ａを含む膜３は、無機繊維３ａ間に細孔が作られるため、外気等に含まれる水蒸気はケルビンの毛管凝縮理論により凝縮されて細孔内に満たされ、ウェットシールを形成する。ウェットシールは、外気等に含まれる水蒸気を吸着して膜３から多孔質部材２に移動させることができる。また、ウェットシールは水蒸気を除く気体の透過を抑制できる。その結果、水蒸気と水蒸気を除く気体（例えば空気等）の分離率を向上できる。
【００２３】
しかしながら、多孔質部材の開孔２ｂ内に存在された無機繊維３ａの深さが深くなると、前記ウェットシールが形成された時、膜３から多孔質部材２に移動する水蒸気の経路に厚い複合層が形成される。その結果、当該複合層は複雑な細孔構造を有するため、前記水蒸気の移動を阻害して水蒸気透過速度を低下させる。
【００２４】
また、無機繊維３ａの存在深さが浅くなり過ぎて複合層が薄く形成されると、多孔質部材２の開孔２ｂへの無機繊維３ａの食い込みが弱くなって、多孔質部材２の一方の面から膜３が剥離し易くなる。
【００２５】
このようなことから第１の実施形態によれば、多孔質部材２の開孔２ｂ内への無機繊維３ａの存在深さを０．１５μｍ以上５０μｍ以下に規定することによって、膜３から多孔質部材２に移動する水蒸気の経路に適切な厚さの複合層を形成できるため、多孔質部材２の一方の面から膜３が剥離するのを防止し、水蒸気と水蒸気を除く気体の高い分離率を維持しつつ、水蒸気透過速度を向上した全熱交換素子用シートを提供できる。
【００２６】
なお、多孔質部材２の開孔２ｂ内への無機繊維３ａの存在深さは、３μｍ以上１５μｍ以下にすることが好ましい。
【００２７】
第２の実施形態に係る全熱交換素子用シートは、膜を構成する無機繊維が繊維状擬ベーマイトで、その存在深さを規定しない以外、図３と同様な構造を有する。このような全熱交換素子用シートは、膜３から多孔質部材２に向けてＸ線を照射して得られた繊維状擬ベーマイトのＸ線回折パターンにおいて、２θが４９．５°〜５０°に現れる回折ピーク強度をＩ５０、２θが６０°〜６０．５°に現れる回折ピーク強度をＩ６０とした場合に、Ｉ５０に対するＩ６０の比率（Ｉ５０／Ｉ６０）が０．９以下である。
【００２８】
このような第２の実施形態によれば、水蒸気と水蒸気を除く気体（例えば空気等）の高い分離率を維持しつつ、水蒸気透過速度を向上した全熱交換素子用シートを提供できる。
【００２９】
即ち、一方の面に開孔を有する例えばセルロースからなるシート状の多孔質部材を用意し、当該多孔質部材の一方の面に擬ベーマイトナノファイバからなる膜を設けて全熱交換素子用シートを作製し、Ｘ線回折装置、例えば（株）リガク製Ｓｍａｒｔ−Ｌａｂを用い、全熱交換素子用シートの膜側から多孔質部材に向けてＸ線を照射して粉末Ｘ線回折を行った。粉末Ｘ線回折は、集中法（反射法）、Ｃｕ−Ｋα線を用いたＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｄａｎｏ法によるＸ線回折であって、管電圧４５ｋＶ、管電流２００ｍＡ、入射平行スリット５度、長手制限スリット１０ｍｍ、受光スリット２０ｍｍ、受光平行スリット５度、スキャン速度２０度／分の条件で、５度から７０度まで０．０１度刻みで測定した。
【００３０】
図４は、全熱交換素子用シートのＸ線回折パターンを示す。図４中の実線のパターンにおいて、１５度近傍および２３度近傍のピークは多孔質部材を構成するセルロースに起因するピークである。得られるパターンは、通常、図４の実線に見られるように結晶構造に由来する半値幅の狭いパターン以外に、非晶質成分などに由来するバックグラウンドが重畳する結果、パターン全体がｘ軸よりプラス側にシフトしたパターンとなる。結晶構造に由来するピーク強度比を正確に求めるためには、パターンからバックグランドを差し引いてからピーク強度を求めることが望ましい。実線のパターンより破線で示すバックグラウンドを除去したパターンの高角側を拡大したパターンを図５に示す。
【００３１】
図５の４０度近傍、５０度近傍、６０度近傍に見られるピークは多孔質部材上に塗布した擬ベーマイトナノファイバに由来するピークである。擬ベーマイトは化学式ＡｌＯ（ＯＨ）で表され、結晶構造は空間群Ｃｍｃｍ（空間群Ｎｏ．６３）、単位格子はａ軸長２．８６７５Å、ｂ軸長１２．２７４Å、ｃ軸長３．７３３Å、格子体積は１．３１３８６×１０−２６ｃｃである。
【００３２】
図６は、擬ベーマイトのＰＤＦパターンを示す（ＰＤＦ０１−０７４−２８９７、Ｂｏｅｈｍｉｔｅ）。図６中の４８度近傍のピークは、（０，０，２）面、即ちｃ面の反射に相当し、６０度近傍のピークは（０，８，０）面、即ちｂ面の反射に相当する。図６に示す２つのピークの比較から、擬ベーマイトそのものは（０，０，２）面の反射が（０，８，０）面の反射の５倍前後の強度になる。
【００３３】
しかしながら、擬ベーマイトが繊維化、例えばナノファイバ化、した場合にはｃ軸方向に優先的に結晶成長し、ｃ軸方向がファイバの長軸方向になる（S. Iijima et al., Proc. NAS of USA, 113, 42, 11763 (2016)参照)。シート状の多孔質部材の一方の面に擬ベーマイトファイバを含む膜を形成した場合、一部のファイバはその長軸方向がシート状の多孔質部材の一方の面と平行になって配置され、別の一部は多孔質部材の開孔に沿って存在する。擬ベーマイトナノファイバの一部が多孔質部材の開孔内に存在する箇所は、多孔質部材の材料(例えばセルロース)と擬ベーマイトナノファイバの混合部分である複合層になる。シート状の多孔質部材の一方の面と平行に配置された擬ベーマイトナノファイバのｃ面は、当該多孔質部材の一方の面に対して垂直になる。他方、複合層中の開孔に存在された擬ベーマイトナノファイバは、開孔の方向に沿って様々な方向に配置され、ｃ面も様々な方向を向く。従って、多孔質部材の一方の面に塗布・乾燥して形成された擬ベーマイトナノファイバを含む膜のうち、多孔質部材の一方の面と平行に配置されたファイバの割合が多いほど、多孔質部材の一方の面におけるＸ線回折の測定において、パターン中のｃ面の反射が消失する。図５に示すＸ線回折パターンの高角側では、５０度近傍のピークが（０，０，２）面の反射、６０度近傍のピークが（０，８，０）面の反射であり、図６のＰＤＦパターンの場合とは逆に（０，０，２）面の反射が（０，８，０）面の反射よりも有意に小さくなっていることがわかる。（０，０，２）面の反射強度をＩ５０、（０，８，０）面の反射強度をＩ６０とした場合に、擬ベーマイトナノファイバの一部が多孔質部材の開孔内に存在することにより形成される複合層が薄いほど、Ｉ５０とＩ６０との比率（Ｉ５０／Ｉ６０）が小さくなる。
【００３４】
本発明者らは、全熱交換素子用シートの水蒸気透過速度と複合層の厚さとの関係を前述した考察に基づいて鋭意研究を重ねた結果、前記比率（Ｉ５０／Ｉ６０）を０．９以下に規定することによって、水蒸気と水蒸気を除く気体（例えば空気等）の高い分離率を維持しつつ、水蒸気透過速度を向上した全熱交換素子用シートを見出した。
【００３５】
なお、前記比率（Ｉ５０／Ｉ６０）の下限は、多孔質部材２の一方の面から膜３が剥離するのを防止する観点から、０．１であることが好ましい。
【００３６】
次に、第１及び第２の実施形態の全熱交換素子用シートを構成する多孔質部材２及び膜３について詳述する。
＜多孔質部材＞
多孔質部材は、平均繊維径１μｍ以上１００μｍ以下の有機繊維を含むことが好ましい。多孔質部材が平均繊維径１μｍ以上１００μｍ以下の有機繊維を含む形態にすることによって、シート自体に柔軟性を付与しつつ、高い水蒸気透過速度を実現できる。
【００３７】
有機繊維は、多孔質部材の構成材料に対して５０重量％以上、より好ましくは７５重量％超、より好ましくは９０重量％超、含むことが望ましい。有機繊維は、単一種の有機繊維であっても、複数種の有機繊維であってもよい。多孔質部材には、有機繊維の他に、添加物、例えば有機繊維間の空隙を調整するための高分子成分を含んでいてもよく、多孔質部材に難燃性を付与するために吸湿剤や酸化物等のセラミックス粒子等を含んでいてもよい。また、撥水性や耐水性を調整するための処理剤や、有機成分を含んでいてもよい。
【００３８】
多孔質部材において、その一方の面に形成された開孔は孔径が１０μｍ以上１ｍｍ以下の寸法を有することが好ましい。ここで、「孔径」とは開孔の形状が楕円又は多角形である場合、その楕円又は多角形を囲む真円を仮想し、当該仮想真円の直径を孔径と定義する。孔径を１０μｍ未満にすると、全熱交換素子用シートの水蒸気透過速度Ｖｓが低下する虞がある。他方、孔径が１ｍｍを超えると、多孔質部材２の一方の面に後述する繊維を存在させても、当該多孔質部材２に中間層３を介して膜４を形成する際、膜４が多孔質部材２の開孔に侵入し易くなり、ピンホール、亀裂が発生して水蒸気と水蒸気を除く気体（例えば空気）との分離性能が低下する虞がある。好ましい開孔２ｂの孔径は、１０μｍ以上２００μｍ以下である。
【００３９】
有機繊維は、例えば合成繊維又は天然繊維等を用いることができる。天然繊維は、例えセルロースを主成分として含む。有機繊維は、径方向に平であってもよい。また有機繊維は中空繊維であってもよい。多孔質部材は、例えば不織布、紙、有機多孔質体、又は合成繊維、天然繊維からなる成形体（紙を含む）であってもよい。多孔質部材を構成する有機繊維は、サブミクロン以下のサイズの有機ナノ繊維の集合体であってもよい。有機ナノ繊維の集合体を用いることにより、多孔質部材と膜３との結合力を増加させて、膜３が多孔質部材から剥離するのを防ぐことができる。
【００４０】
多孔質部材は、有機繊維の間に細孔をさらに有することが好ましい。平均繊維径を前述した１μｍ以上１００μｍ以下の範囲に調節して細孔径等を制御することにより多孔質部材の水蒸気透過速度Ｖｓ等を高めることができる。
【００４１】
多孔質部材の厚さは、特に限定されないが、３０μｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。多孔質部材を薄くし過ぎると、ハンドリングの際、たわみ等の変形が生じ、多孔質部材の一面に設けた膜に亀裂等の欠陥が生じるだけでなく、破損する虞がある。また、多孔質部材を厚くし過ぎると、水蒸気透過速度Ｖｓが低下するだけでなく、熱伝導が低下するため、熱交換のロスが生じることが懸念される。
【００４２】
多孔質部材の密度は、好ましくは０．８ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは０．７ｇ／ｃｍ３以下である。密度を高くし過ぎると、水蒸気の透過抵抗が高くなり、全熱の交換効率が低下する虞がある。
【００４３】
多孔質部材の体積気孔率（細孔の体積率）は、好ましくは２０％以上８０％以下、より好ましくは２５％以上７０％以下である。多孔質部材の体積気孔率が２０％未満であると、水蒸気の透過抵抗が高くなり、全熱の交換効率が低下する虞がある。多孔質部材の体積気孔率が８０％を超えると、多孔質部材の強度が低下して、多孔質部材の一面に設けた膜に亀裂が発生し、後述するウェットシールの形成を阻害する虞がある。なお、多孔質部材の体積気孔率や細孔の形状（平均孔径等）は、水銀圧入法により測定することができる。
【００４４】
多孔質部材の水蒸気透過速度Ｖｓは、５０ｇ／ｈ／ｍ2／ｋＰａ以上、７０ｇ／ｈ／ｍ2／ｋＰａ以上、さらに１２０ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａ以上であることが好ましい。多孔質部材の水蒸気透過速度Ｖｓは、次式（３）により表される。
【００４５】
多孔質部材の水蒸気透過速度Ｖｓ（ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａ）＝（多孔質部材を透過した水分量（ｇ））／（多孔質部材を水分が透過した時間（ｈ））／（多孔質部材の面積（ｍ２））／（多孔質部材の両面における水蒸気圧差（ｋＰａ））…（３）
前記式（３）で求められる多孔質部材の水蒸気透過速度Ｖｓが低過ぎると、全熱交換素子用シート全体の水蒸気透過速度Ｖｓが低下し、全熱の交換効率が低下する虞がある。
＜膜＞
膜は、多孔質部材の一方の面に設けられ、無機繊維を含む。無機繊維は、平均繊維径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。このような平均繊維径を有する無機繊維を含むことによって、成膜時やシートのたわみによる膜の亀裂を抑制し、強度を向上できる。また、防燃性効果も有する。さらに、ナノサイズの無機繊維で構成される膜は、無機繊維間に細孔が作られるため、前述したウェットシールを形成し易くなる。
【００４６】
無機繊維は、耐熱性が高いため好ましい。親水性基、例えばＯＨ基を有する無機繊維は、水蒸気が吸着しやすいため好ましい。
【００４７】
膜中の無機繊維は、膜の構成材料に対して８０重量％以上含まれることが好ましく、９０重量％以上含まれることがより好ましい。無機繊維は、単一種の無機繊維であっても、複数種の無機繊維であってもよい。
【００４８】
無機繊維の平均繊維長は、０．５μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。無機繊維の平均繊維長は、１μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましい。平均繊維長を０．５μｍよりも短くすると、繊維同士が絡み合う力が小さく、膜形成する際に亀裂が発生しやすくなる虞がある。平均繊維長が１５μｍよりも長くすると、繊維径に対するアスペクト比が大きくなり過ぎて繊維が折れやすくなる。
【００４９】
無機繊維は、特に限定されないが、親水性材料であることが好ましい。親水性材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、及び鉄（Ｆｅ）からなる群から選ばれる少なくとも一つを含む酸化物や水酸化物；アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選ばれる少なくとも一つを含むアルミノケイ酸塩；マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、及びストロンチウム（Ｓｒ）からなる群から選ばれる少なくとも一つを含む炭酸塩；Ｍｇ、Ｃａ、及びＳｒからなる群から選ばれる少なくとも一つを含むリン酸塩；Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＡｌからなる群から選ばれる少なくとも一つを含むチタン酸塩；又はこれらの複合物若しくは混合物等を用いることができる。また、金属水酸化物を前駆体とし、これを加水分解等で結合させ、反応を途中で止めてＯＨ基の数を制御することにより形成された金属化合物であってもよい。
【００５０】
具体的な親水性の無機繊維は、例えばアルミナ（ベーマイト又は擬ベーマイトを含む）、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、酸化亜鉛、フェライト、ゼオライト、ハイドロキシアパタイト、チタン酸バリウム、又はその水和物等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５１】
無機繊維は、ベーマイト又は擬ベーマイトであることがより好ましい。擬ベーマイトは、ベーマイトと結晶構造の一部が異なるアルミナ水和物を含む材料である。ベーマイト又は擬ベーマイトは、表面や結晶の層間にＯＨ基が多く存在するため、水蒸気を吸着しやすく、ウェットシールの形成に有利である。
【００５２】
第２の実施形態において、繊維状の擬ベーマイトは平均繊維径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下、平均繊維長が０．５μｍ以上１５μｍ以下、であることが好ましい。
【００５３】
第１、第２の実施形態において、膜は水溶性吸湿剤を含んでもよい。水溶性吸湿剤を含む膜は、その細孔内の水溶性吸湿剤が存在することにより水分を吸収し易くする効果の他に、膜に生じた微細な亀裂内にウェットシールを形成することで気体（空気等）が透過するのを防ぐこともできる。
【００５４】
水溶性吸湿剤は、第１族元素や第２族元素のクエン酸塩、炭酸塩、リン酸塩、ハロゲン化物塩、酸化物塩、水酸化物塩、硫酸塩等が用いられる。また、膜にはイオン性液体等のガス吸着液体を備えていてもよい。
【００５５】
水溶性吸湿剤は、例えば塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、リン酸ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４）、リン酸カリウム（Ｋ３ＰＯ４）、クエン酸ナトリウム（Ｎａ３（Ｃ３Ｈ５Ｏ（ＣＯＯ）３）等）、クエン酸カリウム（Ｋ３（Ｃ３Ｈ５Ｏ（ＣＯＯ）３）等）、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸リチウム（Ｌｉ２ＳＯ４）等やこれらの水和物が挙げられる。
【００５６】
第１、第２の実施形態において、膜はさらに樹脂等の有機物を含んでいてもよい。有機物を含ませることによって、膜の亀裂発生を防止することができる。
【００５７】
また、第１、第２の実施形態において、全熱交換素子用シートは難燃剤や防腐剤、防かび剤を含んでいて良い。難燃剤は上述したような塩化カルシウム、塩化リチウムなどの吸湿剤、また、防腐剤は酢酸、クエン酸などの酸類など、防かび剤も同様なもの、あるいは天然由来の抗生剤、又はバチルス菌などであるがこれに限定されるものではない。
【００５８】
前述した全熱交換素子用シートは、例えば次のような方法により作製できる。
【００５９】
コールドスプレー法又はエアロゾルデポジション法等により両面に開孔を有する多孔質部材を形成する。多孔質部材の一方の面にキャスト法等で無機繊維を含む膜を形成することにより全熱交換素子用シートを作製する。
【００６０】
また、予め両面に開孔を有する多孔質部材を準備した後に多孔質部材の一方の面にキャスト法又はスプレー法等で無機繊維を含む膜を形成することにより全熱交換素子用シートを作製する。
【００６１】
第１、第２の実施形態に係る全熱交換素子用シートは、前述した優れた機能を有するため、水蒸気分離体として使用することができる。
【００６２】
また、第１、第２の実施形態に係る全熱交換素子用シートは、全熱交換素子以外にも適用できる。例えば、除湿シート、フィルタ、調湿素子等に用いることができる。また、具体的な応用は、除湿ローター素子、空調気化式加湿用素子、燃料電池の加湿用素子、除湿器用除湿素子、自動販売機などの吸水蒸散素子、冷却用吸水蒸散素子、デシカント空調の除湿ローター素子、車載用エアコン等が挙げられる。
【００６３】
次に、実施形態に係る全熱交換素子を詳述する。
【００６４】
全熱交換素子は、前述した全熱交換素子用シートを複数備えた構造を有する。図７は、実施形態に係る全熱交換素子を示す斜視図である。全熱交換素子１０は、複数枚、例えば６枚の前述した全熱交換素子用シート１と、２枚（最下層及び最上層に配置される）の補強シート１２ａ，１２ｂと、複数枚（例えば７枚）の断面波形、例えば断面三角波形の流路部材１３と備えている。
【００６５】
全熱交換素子用シート１は、その膜３が下面に位置するように互いに一定の間隔を積層されている。補強シート１２ａ，１２ｂは、積層体の最上層及び最下層に全熱交換素子用シート１に対して一定の間隔をあけて配置されている。断面三角波形の流路部材１３は、補強シート１２ａ、６枚の全熱交換素子用シート１及び補強シート１２ｂの間に交互に例えば９０°の角度で交差するように介在して固定されている。流路部材１３は、特に限定されないが、例えばパルプを主成分とする紙製シートを波形に加工したもの、又はポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等の汎用樹脂、或いはステンレス等の金属から作ることができる。第１の直線状流路４１は、全熱交換素子用シート１の膜３と断面三角波形の流路部材１３の断面三角波で囲まれて形成されている。第２の直線状流路４２は、全熱交換素子用シート１の多孔質部材２と断面三角波形の流路部材１３の断面三角波で囲まれて形成されている。第１、第２の直線状流路４１，４２は、全熱交換素子用シート１を挟んで例えば９０°の角度で交差するように配置されている。
【００６６】
次に、実施形態に係る全熱交換器を詳述する。
【００６７】
全熱交換器は、前述した全熱交換素子を備えている。図８は、夏場の全熱交換を説明するための実施形態に係る全熱交換器を示す概略図である。すなわち、全熱交換器１００は筐体１０１を備えている。筐体１０１内には、前述した図７に示す全熱交換素子１０が配置されている。
【００６８】
筐体１０１内は、第１〜第４の区画室１０４ａ〜１０４ｄが全熱交換素子１０を囲むように横方向の仕切壁１０２及び縦方向の隔壁１０３で区画されている。第１〜第４の区画室１０４ａ〜１０４ｄは全熱交換素子１０の第１、第２の直線状流路（図示せず）の開口端とそれぞれ対向する箇所において、開放されている。第１〜第４の区画室１０４ａ〜１０４ｄは、それぞれ筐体１０１の左上部、右上部、左下部及び右下部に配置されている。
【００６９】
第１、第３の区画室１０４ａ，１０４ｃがそれぞれ位置する筐体１０１の左側壁１０５ａには、それぞれ第１、第３の開口部１０６ａ，１０６ｃが設けられている。第２、第４の区画室１０４ｂ，１０４ｄがそれぞれ位置する筐体１０１の右側壁１０５ｂには、それぞれ第２、第４の開口部１０６ｂ，１０６ｄが設けられている。第３の区画室１０４ｃ内の第３の開口部１０６ｃが位置する左側壁１０５ａには、第１のファン１０７ａが配置されている。第４の区画室１０４ｄ内の第４の開口部１０６ｃが位置する右側壁１０５ｂには、第２のファン１０７ｂが配置されている。
【００７０】
このような全熱交換素子１０を備えた全熱交換器１００は、次のような操作により全熱交換がなされる。
＜夏場の高温多湿の時期の全熱交換＞
第２のファン１０７ｂを駆動することにより、室外から矢印に示す外気（還気よりも高温多湿）１１０ａは第４の開口部１０６ｄ、第４の区画室１０４ｄを通して全熱交換素子１０の複数の第１の直線状流路（図示せず）内に図１に示す全熱交換素子用シート１の膜３の表面３１に接触して流通し、さらに第１の区画室１０４ａ、第１の開口部１０６ａを通して矢印に示す吸気１１０ｂとして室内に導入される。同時に、第１のファン１０７ａを駆動することにより、室内から矢印に示す還気１１０ｃは第３の開口部１０６ｃ、第３の区画室１０４ｃを通して全熱交換素子１０の複数の第２の直線状流路（図示せず）内に図１に示す全熱交換素子用シート１の多孔質部材２の表面２１に接触して流通し、さらに第２の区画室１０４ｂ、第２の開口部１０６ｂを通して矢印に示す排気１１０ｄとして室外に排出される。
【００７１】
このような全熱交換素子１０において、外気１１０ａは全熱交換素子１０の第１の直線状流路（図示せず）に導入されて、図１に示す全熱交換素子用シート１の膜３の表面３１に接触して流通され、還気１１０ｃは全熱交換素子用シート１を挟んで第１の直線状流路と交差する第２の直線状流路（図示せず）に導入されて、図１に示す全熱交換素子用シート１の多孔質部材２の表面２１に接触して流通される。このとき、外気１１０ａは還気１１０ｃに比べて高温多湿であるため、全熱交換素子１０において外気１１０ａに含まれる水蒸気及び熱は全熱交換素子用シート１を通して還気１１０ｃ側に移動される。
＜冬場の低温低湿の時期の全熱交換＞
図８を用いて説明した夏場の全熱交換に対して、冬場も外気、還気を同様な流路を流通させて全熱交換を行うことができる。また、冬場の全熱交換は、外気及び還気の導入流路、並びに第１、第２のファンによる送気方向をそれぞれ図９に示すように切り替えてもよい。図９は、冬場の全熱交換を説明するための実施形態に係る全熱交換器を示す概略図である。
【００７２】
すなわち、第２のファン１０７ｂを駆動することにより、室内から矢印に示す還気１１０ｃは第１の開口部１０６ａ、第１の区画室１０４ａを通して全熱交換素子１０の複数の第１の直線状流路（図示せず）内に図１に示す全熱交換素子用シート１の膜３の表面３１に接触して流通し、さらに第４の区画室１０４ｄ、第４の開口部１０６ｄを通して矢印に示す排気１１０ｄとして室外に排出される。同時に、第１のファン１０７ａを駆動することにより、室外から矢印に示す外気（還気よりも低温低湿）１１０ａは第２の開口部１０６ｂ、第２の区画室１０４ｂを通して全熱交換素子１０の第２の直線状流路（図示せず）内に多孔質部材２の表面２１に接触して流通し、さらに第３の区画室１０４ｃ，第３の開口部１０６ｃを通して矢印に示す吸気１１０ｂとして室内に導入される。
【００７３】
このような全熱交換素子１０において、還気１１０ｃは第１の直線状流路（図示せず）に導入されて、図１に示す全熱交換素子用シート１の膜３の表面３１に接触して流通され、外気１１０ａは全熱交換素子用シート１を挟んで第１の直線状流路と交差する第２の直線状流路（図示せず）に導入されて、図１に示す全熱交換素子用シート１の多孔質部材２の表面２１に接触して流通される。このとき、外気１１０ａが還気１１０ｃに比べて低温低湿であるため、全熱交換素子１０において還気１１０ｃに含まれる水蒸気及び熱は全熱交換素子用シート１を通して外気１１０ａ側に移動される。
【００７４】
従って、全熱交換器１００に組み込まれた全熱交換素子１０は水蒸気透過速度Ｖｓと分離率αの両方が高い全熱交換用素子１を備えるため、外気と還気との間で全熱を効率的に交換することができる。
【００７５】
なお、流路部材１３の断面波形は、断面三角波形に限らず、断面矩形波形、断面台形波形であってもよい。断面波形は、その山及び谷の形状が略同一、又は同一であることが好ましい。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例を詳細に説明する。
（実施例１）
一方の面に孔径が７μｍの多角形の開孔を有する、セルロースを含む厚さ１２５μｍのシート状の多孔質部材を用意した。多孔質部材の一方の面にダイコーターを用いて平均直径４ｎｍ、平均長さ１．４μｍのベーマイトナノファイバを含む水系分散液を塗布し、乾燥して厚さ８μｍの膜を形成して全熱交換素子用シートを作製した。
（実施例２）
実施例１と同様な多孔質部材の一方の面にスプレー法にて実施例１と同様なベーマイトナノファイバを含む水系分散液を塗布し、乾燥して厚さ８μｍの膜を形成して全熱交換素子用シートを作製した。
（実施例３）
一方の面に孔径が３０μｍの多角形の開孔を有する、セルロースを含む厚さ１２５μｍのシート状の多孔質部材を用意した。多孔質部材の一方の面にスプレー法にて実施例１と同様なベーマイトナノファイバを含む水系分散液を塗布し、乾燥して厚さ８μｍの膜を形成して全熱交換素子用シートを作製した。
（実施例４）
一方の面に孔径が３μｍの多角形の開孔を有する、厚さ１２５μｍのシート状の多孔質部材を用いた以外、実施例１と同様な方法で全熱交換素子用シートを作製した。
（比較例１）
一方の面に孔径が５０μｍの多角形の開孔を有する、セルロースを含む厚さ１２５μｍのシート状の多孔質部材を用意した。多孔質部材の一方の面にダイコーターを用いて平均直径４ｎｍ、平均長さ１．４μｍのベーマイトナノファイバを含む水系分散液を塗布し、乾燥して厚さ８μｍの膜を形成して全熱交換素子用シートを作製した。
（比較例２）
シート状の多孔質部材として一方の面に孔径が４０μｍの多角形の開孔を有するものを用い、膜の厚さを７μｍにした以外、比較例１と同様な方法により全熱交換素子用シートを作製した。
（比較例３）
塗布方法をダイコーターに変えてドクターブレード法を採用した以外、比較例１と同様な方法により全熱交換器用モジュールを作製した。
【００７７】
得られた実施例１〜４及び比較例１〜３の全熱交換素子用シートにおけるベーマイトナノファイバの多孔質部材の開孔内の存在深さの測定を以下の方法により測定した。
【００７８】
１）全熱交換素子用シートの断面をイオンミリング等で作製し、これをＳＥＭ（倍率：１０００倍）にて観察すると、多孔質部材の一方の面にベーマイトナノファイバからなる膜が形成された構造が観察される。この断面を多孔質部材との接触面と反対側の膜の面を全熱交換素子用シートの表面とする。全熱交換素子用シートの表面から裏面に垂直方向に向けてＥＤＸにて点分析を複数点行うと、表面から裏面にかけて徐々にベーマイトナノファイバからなる膜の成分が減少する傾向が観察される。具体的には、全熱交換素子用シートの表面から裏面にかけてＡｌの濃度が低下する。ベーマイトナノファイバからなる膜の表面のＡｌ濃度を1とし、１／４になった点と、膜と接する多孔質部材の面との距離を求める。
【００７９】
前記本観察を任意の位置にて３回以上行い、その距離の平均値をベーマイトナノファイバの多孔質部材の開孔内の存在深さとする。
【００８０】
また、得られた実施例１〜４及び比較例１〜３の全熱交換素子用シートの水蒸気透過速度Ｖｓ及び水蒸気分離率αを以下の方法により測定した。
【００８１】
最初に、全熱交換素子用シートの膜表面に断面三角波形の流路部材を接して配置し、当該膜と流路部材の各波とで囲まれた三角柱をなす複数の第１の直線状流路を形成した。つづいて、全熱交換素子用シートの多孔質部材表面に断面三角波形の流路部材を接して配置し、当該多孔質部材と流路部材の各波とで囲まれた三角柱をなす複数の第２の直線状流路を形成することにより評価用全熱交換セルを組立てた。この全熱交換セルの第１、第２の直線状流路は、互いに対向するとともに、平行になっている。また、第１、第２の直線状流路のピッチ、高さは既存の全熱変換素子に準じる形状とした。
【００８２】
前記評価用全熱交換セルの水蒸気透過速度Ｖｓ及び水蒸気分離率αを以下の方法により測定した。
【００８３】
２）水蒸気透過速度Ｖｓの測定方法
全熱交換セルを恒温恒湿槽内に設置し、その第１の直線状流路の一端に高湿側ダクトを接続した。第１の直線状流路の高湿側ダクトの接続端と反対側に位置する第２の直線状流路の一端に低湿側ダクトを接続した。高湿側ダクトにはファンを介装し、低湿側ダクトには熱交換器が介装した。
【００８４】
ファンの駆動により、高湿空気を第１の直線状流路に高湿ダクトを通して供給した。一方、恒温恒湿槽の外部から露点−１１０℃の窒素を第２の直線状流路に低湿側ダクトを通して供給した。当該窒素が低湿側ダクトを流通する間に、熱交換器で熱交換されて等温にし、乾燥窒素とすることにより、当該乾燥窒素を第２の直線状流路に供給した。すなわち、高湿空気と乾燥窒素は対向流として全熱交換セルの第１、第２の直線状流路にそれぞれ供給した。このとき、第１、第２の直線状流路は幅２ｍｍ、高さ２ｍｍ、長さ１００ｍｍであり、通過風量は２ｌ／ｍｉｎ．にした。また、水蒸気透過速度Ｖｓの算出に際し、前記式（３）における「膜面の多孔質部材の両面における水蒸気圧差（ｋＰａ）」は、便宜上高湿側ダクト接続端と低湿側ダクト接続端の水蒸気圧差（ｋＰａ）で代用した。
【００８５】
低湿側ダクトの出口において、排気空気の温度、湿度を測定し、水蒸気透過速度を算出した。
【００８６】
３）水蒸気の分離率α
本来、ＪＩＳ規格に準じて二酸化炭素の透過量を把握する必要があるが、二酸化炭素と酸素では窒素中のガス拡散係数がほぼ同じであることから、本測定では低湿側ダクトの出口からの酸素の透過（濃度）をＣＯ２の透過の代わりとし、水蒸気の分離率を算出した。
また、セルのピッチ、流路高さは既存の全熱交素子に準じる形状とし、通過風速が全熱交素子の評価時と同一になるようにした。高湿空気と低湿空気は対向流で供給した。
【００８７】
このような方法により得られた実施例１〜４、及び比較例１〜３の全熱交換素子用シートにおけるベーマイトナノファイバの多孔質部材の開孔内の存在深さ、水蒸気透過速度Ｖｓ及び分離率αの値を下記表１に示す。
【００８８】
【表１】
2020037066.tif 000003
【００８９】
前記表１から明らかなように、実施例１〜４の全熱交換素子用シート（ベーマイトナノファイバの多孔質部材の開孔内への存在深さが４〜４０μｍ）を組み込んだ評価用全熱交換セルは、比較例１〜３の全熱交換素子用シート（ベーマイトナノファイバの多孔質部材の開孔内への存在深さが５５〜６０μｍ）を組み込んだ評価用全熱交換セルと水蒸気の分離率が同等であるものの、水蒸気透過速度Ｖｓが比較例１〜３の評価用全熱交換セルに比べて５５〜６７ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａと高い値を示すことがわかる。このことから、実施例１〜４の全熱交換素子用シートは、比較例１〜３の全熱交換素子用シートよりも全熱の交換効率が高いことがわかる。
【００９０】
なお、実施例４の全熱交換素子用シートにおける多孔質部材の開孔内に存在したベーマイトナノファイバの箇所、すなわち多孔質部材の材料（パルプ）とベーマイトナノファイバの混合部分である複合層の透過抵抗Ｒ３を存在深さから見積もった。その結果、Ｒ３＝７．６９×１０−４ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａ、全熱交換素子用シートの水蒸気透過抵抗Ｒ＝１．５４×１０−２ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａであり、Ｒ＞２Ｒ３であった。これに対し、比較例３の全熱交換素子用シートにおける複合層の透過抵抗Ｒ３を存在深さから見積もった。その結果、Ｒ３＝２．００×１０−２ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａ、全熱交換素子用シートの水蒸気透過抵抗Ｒ＝３．３３×１０−２ｇ／ｈ／ｍ２／ｋＰａであり、Ｒ＜２Ｒ３であった。
（実施例５）
一方の面に孔径が３０μｍの多角形の開孔を有する、セルロースからなる厚さ１２５μｍのシート状の多孔質部材を用意した。このシート状の多孔質部材の一方の面にダイコーターを用いて平均直径４ｎｍ、平均長さ１．４μｍの擬ベーマイトナノファイバを含む水系分散液を塗布し、乾燥して厚さ６μｍの膜を形成して全熱交換素子用シートを作製した。
（実施例６）
実施例５と同様なシート状の多孔質部材を直径が２０ｃｍの回転可能なドラムの表面に巻回して固定した。ノズルをドラムに対向して配置した。ノズルは、当該ドラムに巻回した多孔質部材の幅方向に往復動作する。ドラムを６００ｒｐｍの速度で回転させながら、ノズルをシート状の多孔質部材の一方の面（表面）に５ｃｍ／分の速度で往復動作させ、その間にノズルから平均直径４ｎｍ、平均長さ１．４μｍの擬ベーマイトナノファイバを含む水系分散液を多孔質部材の表面に向けて吹付けた。その後、乾燥することにより多孔質部材の表面に厚さ５μｍの膜を形成して全熱交換素子用シートを作製した。
（実施例７）
実施例５と同様なシート状の多孔質部材を実施例６と同様に直径が２０ｃｍの回転可能なドラム表面に巻回して固定し、さらにノズルをドラムに巻回した多孔質部材の幅方向に往復動作可能に配置した。ドラムを４００ｒｐｍの速度で回転させながら、ノズルをシート状の多孔質部材の一方の面（表面）に６ｃｍ／分の速度で往復動作させ、その間にノズルから平均直径４ｎｍ、平均長さ１．４μｍの擬ベーマイトナノファイバを含む水系分散液を多孔質部材の表面に向けて吹付けた。その後、乾燥することにより多孔質部材の表面に厚さ１０μｍの膜を形成して全熱交換素子用シートを作製した。
（比較例４）
実施例５と同様なシート状の多孔質部材を実施例６と同様に直径が２０ｃｍの回転可能なドラム表面に巻回して固定し、さらにノズルをドラムに巻回した多孔質部材の幅方向に往復動作可能に配置した。ドラムを２００ｒｐｍの速度で回転させながら、ノズルをシート状の多孔質部材の一方の面（表面）に８ｃｍ／分の速度で往復動作させ、その間にノズルから平均直径４ｎｍ、平均長さ１．４μｍの擬ベーマイトナノファイバを含む水系分散液を多孔質部材の表面に向けて吹付けた。その後、乾燥することにより多孔質部材の表面に厚さ１２μｍの膜を形成して全熱交換素子用シートを作製した。
（比較例５）
実施例５と同様なシート状の多孔質部材の一方の面に実施例５と同様な擬ベーマイトナノファイバを分散した水系分散液を１０μｍの厚さにスキージ塗布し、乾燥して全熱交換素子用シートを作製した。
【００９１】
得られた実施例５〜７及び比較例４，５の全熱交換素子用シートについて、粉末Ｘ線回折により４９．５°〜５０°に現れる回折ピーク強度（Ｉ５０）および２θが６０°〜６０．５°に現れる回折ピーク強度（Ｉ６０）を以下の方法により測定した。
【００９２】
Ｘ線回折装置（（株）リガク製Ｓｍａｒｔ−Ｌａｂ）を用い、得られた実施例５〜７及び比較例４，５の全熱交換素子用シートの膜側から多孔質部材に向けてＸ線を照射して粉末Ｘ線回折を行った。粉末Ｘ線回折は、集中法（反射法）、Ｃｕ−Ｋα線を用いたＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｄａｎｏ法によるＸ線回折であって、管電圧４５ｋＶ、管電流２００ｍＡ、入射平行スリット５度、長手制限スリット１０ｍｍ、受光スリット２０ｍｍ、受光平行スリット５度、スキャン速度２０度／分の条件で、５度から７０度まで０．０１度刻みで測定した。
【００９３】
得られた全熱交換素子用シートのＸ線回折パターンから前述した図４及び図５のように高角側を拡大したパターンを作成し、２θが４９．５°〜５０°に現れる回折ピーク強度（Ｉ５０）、２θが６０°〜６０．５°に現れる回折ピーク強度（Ｉ６０）を測定し、Ｉ５０に対するＩ６０の比率（Ｉ５０／Ｉ６０）を求めた。その結果を下記表２に示す。
【００９４】
また、得られた実施例５〜７及び比較例４，５の全熱交換素子用シートの水蒸気透過速度Ｖｓおよび水蒸気の分離率を前述した２）、３）の方法により測定した。これらの結果を下記表２に示す。なお、表２には実施例５で用いた多孔質部材を参照例１として併記した。
【００９５】
【表２】
2020037066.tif 000004
【００９６】
前記表２から明らかなように、実施例５〜７の全熱交換素子用シート（Ｉ５０／Ｉ６０が０．９以下）を組み込んだ評価用全熱交換セルは、４０以上の分離率を示し、同時に比較例４，５の全熱交換素子用シート（Ｉ５０／Ｉ６０が０．９を超える）を組み込んだ評価用全熱交換セルに比べて高い水蒸気透過速度を示すことがわかる。
【００９７】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１…全熱交換素子用シート、２…多孔質部材、２ａ…有機繊維、２ｂ…開孔、３…膜、３ａ…無機繊維、１０…全熱交換素子、４１…第１の直線状流路、４２…第２の直線状流路、１００…全熱交換器、１１０ａ…外気、１１０ｂ…吸気、１１０ｃ…還気、１１０ｄ…排気。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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