(57)【要約】【課題】本発明の課題は、全熱交換素子の熱交換性能を向上させることができる全熱交換素子を提供することにある。【解決手段】基材に潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルが担持されてなる全熱交換素子用間隔板と、基材に吸湿性物質が担持されてなる全熱交換素子用仕切板を使用してなる全熱交換素子により、全熱交換素子の熱交換性能を向上させることができる全熱交換素子を提供することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルが担持されてなる全熱交換素子用間隔板と、基材に吸湿性物質が担持されてなる全熱交換素子用仕切板を使用してなる全熱交換素子。
【請求項２】
全熱交換素子用仕切板の基材が紙又はフィルムである請求項１記載の全熱交換素子。
【請求項３】
全熱交換素子用間隔板において、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの含有率が基材に対し１〜５０質量％である請求項１又は２に記載の全熱交換素子。
【請求項４】
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルに使用する潜熱蓄熱材の融点が８〜３６℃である請求項１〜３の何れかに記載の全熱交換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル、事務所、店舗、住居等で、快適な空間を維持するために、室内に新鮮な外気を供給すると共に、室内の汚れた空気を排出する全熱交換器に搭載される全熱交換素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内の空調において、冷暖房効率に優れた換気方法として、新鮮な外気を供給する給気流と室内の汚れた空気を排出する排気流との間で、温度（顕熱）と共に湿度（潜熱）の交換も同時に行う全熱交換がよく知られている。
【０００３】
全熱交換を行う全熱交換素子では、全熱交換素子用間隔板を介して、全熱交換素子用仕切板（仕切り材、素子用紙、ライナー、スペーサー）を積層させ、室外の空気を室内に導入する給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路が構成されていて、給気経路と排気経路は独立している。全熱交換素子用仕切板は薄葉紙又はフィルムからなり、全熱交換素子用仕切板の間で全熱交換が行われるため、このような全熱交換素子を備えた全熱交換器で室内の換気を行えば、冷暖房効率を大きく向上させることが可能となる。
【０００４】
全熱交換器の普及に伴い、様々な場所や環境下に、全熱交換器が設置されるようになってきた。また、全熱交換器に使われる全熱交換素子基材も、使用される環境や目的、システムとしてのコストに応じ、紙やフィルム等が適宜選択される。
【０００５】
全熱交換器全体として熱交換効率を上げることは、省エネルギーやシステムの低コスト化の観点から重要であり、全熱交換器に使用される全熱交換素子の熱交換効率を上げることも、同様に重要である。これに対して、吸湿剤を塗布してなり、ＪＩＳ  Ｐ８１１７に準拠した透気度が０．１３μｍ／（Ｐａ・ｓ）以下で、ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じ、２３℃、相対湿度５０％条件での透湿度が３００ｇ／ｍ２・２４ｈ以上であり、当該用紙の縦方向配向性強度／横方向配向性強度の比が１．０〜１．８であり、さらに好ましくは縦方向配向性強度／横方向配向性強度の比が１．０〜１．５であることを特徴とする全熱交換素子用紙が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この全熱交換素子用紙で作られた全熱交換素子は、潜熱の熱交換性には優れるものの、顕熱の熱交換性は従来とさして変わらず、全熱交換性としての熱交換性能の更なるアップがあるとより好ましい。
【０００６】
また、セラミック繊維を主成分とする繊維状物に結合剤を混合し、これを抄造して得た紙葉状物の平板と波形板とを交互に重合して重合する紙葉物間に熱交換通路を形成した全熱交換素子が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この全熱交換素子は熱交換効性能が上昇し良好であるが、全熱交換素子用仕切板である紙葉状物に、熱伝導性の良いセラミック繊維を抄造するため、手間とコストがかかるものである。
【０００７】
さらに、セルロース繊維を主体とする繊維基材と、前記繊維基材に分散した、融点１０〜３５℃の潜熱蓄熱成分を含む調温剤とを有し、前記調温剤の含有量が、透湿性シートの全質量に対して１．０〜８．０質量％であり、密度が０．５〜１．５ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする透湿性シートが提案されている（例えば、特許文献３参照）。当該透湿性シート、及びこれを仕切り板に使った全熱交換器エレメントは、伝熱性、透湿性及びガスバリア性に優れ、かつ結露が発生しにくいとしている。しかしながら、湿気を通し（透湿）ながらもガスバリア性が優れることはなく、また繊維基材に分散した潜熱蓄熱成分を含む調温剤自体は吸湿にも放湿にも寄与しないので、それが障壁となってさらに透湿性を妨げることになり、顕熱の熱交換性に優れるとしても、潜熱の熱交換性には劣るという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−５９２８６号公報
【特許文献２】特開昭５２−１２７６６３号公報
【特許文献３】特開２０１７−１７９６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、全熱交換能すなわち顕熱及び潜熱の双方の熱交換性能を向上させることができる全熱交換素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下を発明した。
【００１１】
（１）基材に潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルが担持されてなる全熱交換素子用間隔板と、基材に吸湿性物質が担持されてなる全熱交換素子用仕切板を使用してなる全熱交換素子。
（２）全熱交換素子用仕切板の基材が紙又はフィルムである上記（１）記載の全熱交換素子。
（３）全熱交換素子用間隔板において、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの含有率が基材に対し１〜５０質量％である上記（１）又は（２）に記載の全熱交換素子。
（４）潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルに使用する潜熱蓄熱材の融点が８〜３６℃である上記（１）〜（３）の何れかに記載の全熱交換素子。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の基材に潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルが担持されてなる全熱交換素子用間隔板と、基材に吸湿性物質が担持されてなる全熱交換素子用仕切板を使用してなる全熱交換素子により、全熱交換素子の熱交換性能を向上させることができる全熱交換素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】全熱交換素子の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る全熱交換素子用間隔板及び全熱交換素子用仕切板を使用してなる全熱交換素子の構成要素を詳細に説明する。
【００１５】
図１を用いて、本発明の全熱交換素子１について説明する。全熱交換を行う全熱交換素子１では、全熱交換素子用間隔板３を介して、全熱交換素子用仕切板２（仕切り材、ライナー、スペーサー）を積層させ、室外の空気を室内に導入する給気経路４と、室内の空気を室外に排出する排気経路５が構成されていて、給気経路４と排気経路５は独立している。給気経路４及び排気経路５に気流６及び７が流れて、全熱交換素子用仕切板２の間で全熱交換が行われる。このような全熱交換素子１を備えた全熱交換器で室内の換気を行えば、冷暖房効率を大きく向上させることが可能となる。
【００１６】
また、全熱交換素子用仕切板２は、全熱交換素子用間隔板３を積層させるに当たり、上下の全熱交換素子用間隔板３同士の間に置かれ、バインダーで接着することで全熱交換素子１が形成される。
【００１７】
全熱交換素子用間隔板３の基材は、特に限定はなく、木板、紙、金属板、フィルム、レーヨンやポリアミド等の繊維シート、プラスティックシート等の一般的な材料が使われるが、波状に加工しやすい材料が適宜選択される。その中で、紙が好ましく、紙の中でもクラフト用紙等は、使いやすい材料の一つである。
【００１８】
全熱交換素子用間隔板３の基材に潜熱蓄熱材を担持させると、全熱交換素子として熱交換性能をさらに向上させることができる。特許文献３のように、全熱交換素子用仕切板に潜熱蓄熱材を担持させた場合に比べ、本発明のように全熱交換素子用間隔板の基材に潜熱蓄熱材を担持させた場合は、仕切板・間隔板それぞれの単位面積当たりの潜熱蓄熱材の担持量が同一であっても、２枚の仕切板とその間の間隔板とで形成される空間中の潜熱蓄熱材の担持量は仕切板に担持させるより間隔板に担持させた方が多くなり、その分顕熱交換性が優れるばかりでなく、潜熱蓄熱材による仕切板の吸湿性を阻害しないので、併せて全熱交換性を向上させることができる。そこで、本発明に係る全熱交換素子用間隔板３の基材には、潜熱蓄熱材をマイクロカプセル中に内包させた潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを担持させる。カプセル化しない潜熱蓄熱材そのものを基材に担持させても一定度の熱交換性能を向上させることができるが、カプセル化しない潜熱蓄熱材を担持させた場合、外部環境によって潜熱蓄熱材が融解する度に、全熱交換素子用間隔板中や外へ潜熱蓄熱材が流出移動することがあるため、好ましくない。なお、本発明において、潜熱蓄熱材をマイクロカプセル中に内包させた潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを蓄熱材内包マイクロカプセルと略記することもある。
【００１９】
本発明に係る蓄熱材内包マイクロカプセルに内包される潜熱蓄熱材は、相転移に伴う潜熱を利用して蓄熱する目的で用いられるものであり、融点あるいは凝固点を有する化合物であれば使用可能である。具体的な潜熱蓄熱材としては、テトラデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、パラフィンワックス等の脂肪族炭化水素化合物（パラフィン類化合物）、パルミチン酸、ミリスチン酸等の脂肪酸類、ベンゼン、ｐ−キシレン等の芳香族炭化水素化合物、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ステアリル、ミリスチン酸ミリスチル等のエステル化合物、ステアリルアルコール等のアルコール類等の化合物が挙げられ、融解熱量が８０ｋＪ／ｋｇ以上、且つ、化学的、物理的に安定でしかも安価な物質の使用が好ましい。また、熱交換性能を上げるために、融点が８〜３６℃の範囲の潜熱蓄熱材を使用することが好ましい。さらに、全熱交換素子を含む全熱交換器を設置する場所、気象環境等に応じ、冷房重視か暖房重視かの何れかを選択し、その重視した条件での熱交換性能を向上させるべく、潜熱蓄熱材の融点帯を選択する。具体的には、冷房重視の場合は略８〜２５℃、暖房重視の場合は略１８〜３６℃の融点の潜熱蓄熱材を適宜選択し、使用することが望ましい。
【００２０】
これらの潜熱蓄熱材は２種以上混合して用いても良いし、必要に応じ過冷却防止材、比重調節材、劣化防止剤等を添加することができる。また、潜熱蓄熱材の融点の異なる２種以上の潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを混合して用いることもできる。
【００２１】
本発明に係る潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの製法として、物理的方法と化学的方法が知られているが、特に潜熱蓄熱材を蓄熱材内包マイクロカプセル化する方法としては、複合エマルジョン法によるカプセル化法（特開昭６２−１４５２号公報）、蓄熱材粒子の表面に熱可塑性樹脂を噴霧する方法（特開昭６２−４５６８０号公報）、蓄熱材粒子の表面に液中で熱可塑性樹脂を形成する方法（特開昭６２−１４９３３４号公報）、蓄熱材粒子の表面でモノマーを重合させ被覆する方法（特開昭６２−２２５２４１号公報）、界面重縮合反応によるポリアミド皮膜蓄熱材マイクロカプセルの製法（特開平２−２５８０５２号公報）等に記載されている方法が用いられる。
【００２２】
本発明に係る潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの膜材としては、界面重合法、インサイチュー（ｉｎ−ｓｉｔｕ）法、ラジカル重合法等の手法で得られるポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ（メタ）アクリレート、ポリアミド、ポリアクリルアミド、エチルセルロース、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、アミノプラスト樹脂、メラミンホルマリン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、又はゼラチンとカルボキシメチルセルロース若しくはアラビアゴムとのコアセルベーション法を利用した合成あるいは天然の樹脂が用いられるが、特に物理的、化学的に安定な皮膜であるメラミンホルマリン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリアミド、ポリウレア、ポリウレタンウレアが好ましい。
【００２３】
本発明に係る潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの体積平均粒子径は０．５〜５０μｍの範囲であることが好ましく、さらには１〜２０μｍの範囲であることが好ましい。５０μｍより大きい体積平均粒子径では、機械的剪断力に極めて弱くなることがあり、０．５μｍより小さい体積平均粒子径では、破壊は抑えられるものの、膜厚が薄くなり、耐熱性に乏しくなることがある。本発明で述べる体積平均粒子径とは、マイクロカプセル粒子の体積換算値の平均粒子径を表すものであり、原理的には一定体積の粒子を小さいものから順に篩分けし、その５０％体積に当たる粒子が分別された時点での粒子径を意味する。体積平均粒子径の測定は顕微鏡観察による実測でも算定可能であるが、市販の電気的、光学的粒子径測定装置を用いることにより自動的に測定可能であり、本発明における体積平均粒子径は米国ベックマンコールター社製粒度測定装置マルチサイザーII型を用いて測定を行った。
【００２４】
全熱交換素子間隔板３の基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの含有量は、特に限定はないが、好ましくは０．５〜４０ｇ／ｍ２、より好ましくは１．０〜３０ｇ／ｍ２、さらに好ましくは１．０〜１０ｇ／ｍ２である。０．５ｇ／ｍ２を下回ると、全熱交換素子としての熱交換性能の改善効果が小さくなることがある。一方、４０ｇ／ｍ２超を含有しても、熱交換性能の改善効果は頭打ちとなるため、不経済である。
【００２５】
全熱交換素子用間隔板３の基材に、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを担持させる方法は、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルとバインダーの配合液を、含浸、塗工、スプレー等の方法で基材に付着後、乾燥させることで固着させる方法を用いることができる。バインダーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系、（メタ）アクリル酸樹脂系、芳香族ビニル化合物樹脂系、スチレン−ブタジエンゴム系、酢酸ビニル樹脂系、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂系、シリコン樹脂系、フッ素樹脂系等のバインダーがあり、特に水系バインダーが好ましい。
【００２６】
本発明において、全熱交換素子用仕切板２の基材には、紙やフィルムが使われる。
【００２７】
全熱交換素子用仕切板２の基材に用いる紙とは、吸湿性物質等を塗工しやすい薄い紙であり、坪量が１５〜１３０ｇ／ｍ２であることが好ましい。坪量が１５〜４０ｇ／ｍ２の薄葉紙であるトレーシングペーパー、グラシンペーパー、コンデンサーペーパー等がさらに好ましい。坪量が１５ｇ／ｍ２を下回っても、１３０ｇ／ｍ２を上回っても、全熱交換素子用仕切板２としての加工性が低下する場合があるため、好ましくない。また、坪量が１３０ｇ／ｍ２を上回ると、材料コストも増えるため、不経済である。本発明において、紙の坪量は、ＪＩＳ  Ｐ８１２４：２０１１「紙及び板紙−坪量の測定方法」に則って測定した値である。
【００２８】
また、全熱交換素子用仕切板２の基材に用いるフィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニル系フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエステルフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム等、一般的なフィルムが使用できる。全熱交換素子用仕切板２の基材に用いるフィルムは、無機充填材を含有させることによって、無数の微孔を形成させ、透湿性と通気性を付与した透湿性フィルムがより好ましい。
【００２９】
フィルム中に含有させる無機充填材としては、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタンなどの微粒子が挙げられる。その中でも、炭酸カルシウム、硫酸バリウムが好ましく、無機充填材の平均粒子径は０．１〜１０μｍが好ましく、０．３〜５μｍがより好ましい。無機充填材の平均粒子径が１０μｍ以下であれば、フィルム化の際に大きな孔の発生が抑制でき、十分な強度と透湿性及び通気性を形成することができる。本発明において、平均粒子径は、マイクロトラック・ベル株式会社製のマイクロトラックＭＴ−３３００ＥＸIIを用いて測定した。溶媒として０．０２５質量％ヘキサメタ燐酸ナトリウム水溶液を使用し、分散条件は内部超音波で４０Ｗ、１０分間という条件によって行ったものである。
【００３０】
また、フィルムの坪量は１０〜５０ｇ／ｍ２が好ましい。坪量が１０ｇ／ｍ２を下回っても、５０ｇ／ｍ２を上回っても、全熱交換素子用仕切板２としての加工性が低下する場合があるため、好ましくない。また、坪量が５０ｇ／ｍ２を上回ると、材料コストも増えるため、不経済である。本発明において、フィルムの坪量は、２０ｃｍ×３０ｃｍの大きさの対象シート３枚を、予め２３℃、５０％ＲＨの室内で１２時間保持後、シートの質量（ｇ）を下４桁の精密天秤で測定し、次式によって求めた平均の整数値である。
【００３１】
フィルムの坪量（ｇ／ｍ２）＝シート１枚の平均質量（ｇ）／０．０６（ｍ２）
【００３２】
本発明に係る全熱交換素子用仕切板２の基材には、熱交換効率を高めるため、吸湿性物質を含有させる。本発明に係る吸湿性物質としては、無機酸塩、有機酸塩、無機質填料、多価アルコール、尿素類、吸湿（吸水）性高分子などが挙げられる。無機酸塩としては、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどがある。有機酸塩としては、乳酸ナトリウム、乳酸カルシウム、ピロリドンカルボン酸ナトリウムなどがある。無機質填料としては、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、タルク、クレー、ゼオライト、珪藻土、セピオライト、シリカゲル、活性炭などがある。多価アルコールとしては、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリグリセリンなどがある。尿素類としては、尿素、ヒドロキシエチル尿素などがある。吸湿（吸水）性高分子としては、ポリアスパラギン酸、ポリアクリル酸、ポリグルタミン酸、ポリリジン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース及びそれらの塩又は架橋物、カラギーナン、ペクチン、ジェランガム、寒天、キサンタンガム、ヒアルロン酸、グアーガム、アラビアゴム、澱粉及びそれらの架橋物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、コラーゲン、アクリルニトリル系重合体ケン化物、澱粉／アクリル酸塩グラフト共重合体、酢酸ビニル／アクリル酸塩共重合体ケン化物、澱粉／アクリルニトリルグラフト共重合体、アクリル酸塩／アクリルアミド共重合体、ポリビニルアルコール／無水マレイン酸共重合体、ポリエチレンオキサイド系、イソブチレン／無水マレイン酸共重合体、多糖類／アクリル酸塩グラフト自己架橋体等がある。目的とする透湿度に応じて、種類や付着量を選んで用いられる。
【００３３】
吸湿性物質は、基材に塗布又は含浸、スプレー塗工した後、乾燥させる。
吸湿性物質の基材への付着量は、特に制限はない。使用する吸湿性物質の種類にもよるが、ＪＩＳ  Ｚ０２０８：１９７６の評価方法を用い、２３℃、相対湿度５０％の条件下で測定された透湿度が３００ｇ／ｍ２・２４ｈ以上であれば、湿熱交換性能に優れた全熱交換素子を得ることができる。吸湿剤の付着量としては、使用する基材の物性と使用する吸湿剤の種類にもよるが、付着に用いる装置によるところが大きい。なお、含浸機で付着する場合は、装置の乾燥能力等にもよるが、吸着剤の付着量が１ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２であることが好ましく、３．０ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２であることがより好ましい。透湿度としては３００ｇ／ｍ２・２４ｈ〜３０００ｇ／ｍ２・２４ｈであることが好ましく、４００ｇ／ｍ２・２４ｈ〜２０００ｇ／ｍ２・２４ｈであることがより好ましい。
【００３４】
全熱交換素子用間隔板及び全熱交換素子用仕切板には、必要とする密度、平滑度、透気度を得るために、基材に対してカレンダー処理を施しても良い。カレンダー装置としては、硬質ロール同士、弾性ロール同士、硬質ロールと弾性ロールの対の組み合わせからなる装置が好適に使用され、マシンカレンダー、ソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー、多段カレンダー、マルチニップカレンダー等も使用することができる。
【００３５】
また、全熱交換素子用間隔板及び全熱交換素子用仕切板には、難燃性を付与する目的で、基材に難燃剤を付着することができる。難燃剤としては、無機系難燃剤、無機リン系化合物、含窒素化合物、塩素系化合物、臭素系化合物などがある。例えば、ホウ砂とホウ酸の混合物、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、スルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジン、リン酸アミド、塩素化ポリオレフィン、臭化アンモニウム、非エーテル型ポリブロモ環状化合物等の水溶液若しくは水に分散可能である難燃剤が挙げられる。難燃性のレベルとしては、ＪＩＳ  Ａ１３２２：１９６６で測定される炭化長が１０ｃｍ未満であることが好ましく、難燃剤の付着量としては、特に制限はない。なお、使用する難燃剤にもよるが、難燃剤の付着量は３ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。１０ｇ／ｍ２より多く付着させても、難燃効果は頭打ちとなるため、不経済であり、好ましくない。難燃剤を付着する方法は、全熱交換素子用仕切板２又は全熱交換素子用間隔板３の基材に、難燃剤とバインダーの配合液を、含浸、塗工、スプレー塗工等の一般的な方法で付着後、乾燥させることで固着させることができる。バインダーとしては、上述のバインダーを使用することができる。
【００３６】
さらに、本発明で使用する全熱交換素子用間隔板及び全熱交換素子用仕切板には、抗菌性等の機能を付与する目的で、抗菌剤、抗アレルゲン剤等の添加剤を付着しても良い。
【実施例】
【００３７】
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。なお、実施例中の「％」及び「部」は特に断りのない限り、それぞれ「質量％」及び「質量部」を表す。
【００３８】
＜潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の作製＞
ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット型イソシアネートプレポリマー（住化コベストロウレタン（株）製、商品名：デスモジュール（登録商標）Ｎ−３２００）１３ｇとポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート（東ソー（株）製、商品名：ミリオネート（登録商標）ＭＲ−２００）２ｇとを常温にて酢酸エチル５０ｇに溶かした液と、潜熱蓄熱材としてステアリン酸ブチル（花王（株）製、商品名：エキセパール（登録商標）ＢＳ）（融点：２１〜２４℃）６０ｇを５０℃に加温した液とを混合し、油溶性液Ａを得た。次に、ｐＨ７に調整した６％スチレン−無水マレイン酸共重合体加水分解物のナトリウム塩水溶液５０ｇと４％ポリビニルアルコール（（株）クラレ製、商品名：クラレポバール（登録商標）２３−８８Ｅ）水溶液５０ｇとを混合した液を５０℃に加温した液に、撹拌しながら５０℃に加温した油溶性液Ａをゆっくり添加し、体積平均粒子径が３μｍになるまで強撹拌を行い、乳化液を得た。さらに、この乳化液を撹拌しながら３０％ジエチレントリアミン水溶液１０ｇを加え、８０℃で３時間加熱撹拌し、ポリウレタンウレア樹脂壁の潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１を得た。
【００３９】
＜潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２の作製＞
メラミン粉末５ｇに３７％ホルムアルデヒド水溶液６．５ｇと水１０ｇを加え、ｐＨ８に調整した後、約７０℃まで加熱し、メラミン−ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液を得た。次に予め５０℃に加温し、ｐＨを４．５に調整した５％のスチレン−無水マレイン酸共重合体加水分解物のナトリウム塩水溶液１００ｇ中に、潜熱蓄熱材として、予め５０℃に加温したｎ−ペンタデカン（富士フイルム和光純薬（株）製特級試薬）（融点：約１０℃）６０ｇを激しく撹拌しながら添加し、体積平均粒子径が３μｍになるまで乳化を行い、乳化液を得た。この乳化液に、撹拌しながらメラミン−ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液を添加し、８０℃で３時間加熱反応を行い、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂壁の潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２を得た。
【００４０】
＜コーティング液ａ＞
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１：１０部
２０％ポリビニルアルコール水溶液（（株）クラレ製、商品名：クラレポバール（登録商標）５−９８）：１．５部
水：８８．５部
【００４１】
＜全熱交換素子用間隔板３−１の準備＞
６０ｇ／ｍ２の晒しクラフト用紙に、コーティング液ａをロッドバーにて潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１を乾燥後に両面で６ｇ／ｍ２になるように塗工し、１２０℃で３分間乾燥した。これを全熱交換素子用間隔板３−１として準備した。なお、基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は１０％である。
【００４２】
＜全熱交換素子用仕切板Ｉの準備＞
針葉樹晒しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を濃度３％で離解した後、ダブルディスクリファイナー及びデラックスファイナーを用いてパルプのカナダ変法ろ水度が１００ｍｌになるまで叩解した。その後、長網抄紙機により、坪量３０ｇ／ｍ２の全熱交換素子用仕切板用の基材を製造した。その後、ニップコーターにて、吸湿性物質として塩化カルシウムを乾燥後に６ｇ／ｍ２になるように含浸し、乾燥して、全熱交換素子用仕切板Ｉを得た。カナダ変法ろ水度とは、ふるい板として線径０．１４ｍｍ、目開き０．１８ｍｍの８０メッシュ金網を用い、試料濃度０．０５％にした以外は、ＪＩＳ  Ｐ８１２１：２０１２に記載のカナダ標準濾水度の測定方法によって測定したろ水度である。
【００４３】
（実施例１）
全熱交換素子用間隔板３−１を用いて、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、高さ２５０ｍｍ、一段の高さ４ｍｍの全熱交換素子用間隔板３を作った。次いで、全熱交換素子用仕切板２として全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、各部材の貼り合わせには、エチレン−酢酸ビニル系の接着剤を用い、図１の形状を有する全熱交換素子（１）を作製した。
【００４４】
（実施例２）
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１を乾燥後に両面で３ｇ／ｍ２含有させる以外は、実施例１と同様の方法で全熱交換素子用間隔板３−２を準備した。全熱交換素子用間隔板３−２における基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は５％である。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（２）を作製した。
【００４５】
（実施例３）
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１を乾燥後に両面で０．６ｇ／ｍ２含有させる以外は、実施例１と同様の方法で全熱交換素子用間隔板３−３を準備した。全熱交換素子用間隔板３−３における基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は１％である。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（３）を作製した。
【００４６】
（実施例４）
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１を乾燥後に両面で３０ｇ／ｍ２含有させる以外は、実施例１と同様の方法で全熱交換素子用間隔板３−４を準備した。全熱交換素子用間隔板３−４における基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は５０％である。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（４）を作製した。
【００４７】
（比較例１）
６０ｇ／ｍ２の晒しクラフト用紙を全熱交換素子用間隔板３−１１として準備した。全熱交換素子用間隔板３−１１における基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの含有率は０％である。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（１１）を作製した。
【００４８】
（比較例２）
比較例１と同様に、６０ｇ／ｍ２の晒しクラフト用紙を全熱交換素子用間隔板３−１１として準備した。また、全熱交換素子用仕切板Ｉに、実施例１で調製したコーティング液ａをロッドバーにて潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１を乾燥後に両面で１．５ｇ／ｍ２になるように塗工し、１２０℃で３分間乾燥させ、全熱交換素子用仕切板IIとして作製した。なお、基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は５％である。
以上の潜熱蓄熱材を含有しない全熱交換素子用間隔板３−１１とカプセル状潜熱蓄熱材及び吸湿性物質を含有する全熱交換素子用仕切板IIとを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（１２）を作製した。
【００４９】
（実施例１１）
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１に代わり、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２を含有させる以外は、実施例１と同様の方法で全熱交換素子用間隔板３−２１を準備した。全熱交換素子用間隔板３−２１における基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２の含有率は１０％である。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（２１）を作製した。
【００５０】
（実施例１２）
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１に代わり、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２を含有させる以外は、実施例２と同様の方法で全熱交換素子用間隔板３−２２を準備した。全熱交換素子用間隔板３−２２における基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２の含有率は５％である。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（２２）を作製した。
【００５１】
（実施例１３）
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１に代わり、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２を含有させる以外は、実施例３と同様の方法で全熱交換素子用間隔板３−２３を準備した。全熱交換素子用間隔板３−２３における基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２の含有率は１％である。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（２３）を作製した。
【００５２】
（実施例１４）
潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１に代わり、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２を含有させる以外は、実施例４と同様の方法で全熱交換素子用間隔板３−２４を準備した。全熱交換素子用間隔板３−２４における基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２の含有率は５０％である。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板Ｉを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（２４）を作製した。
【００５３】
（比較例１１）
比較例１と全く同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（３１）を作製した。
【００５４】
（実施例２１）
全熱交換素子用間隔板３には全熱交換素子用間隔板３−１を用いた。基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は１０％である。また、全熱交換素子用仕切板用の基材として、平均粒子径が３μｍの炭酸カルシウムを５０％添加して作製したポリエチレンフィルム（厚み２４μｍ、坪量２０ｇ／ｍ２）を全熱交換素子用仕切板IIIとして準備した。これら全熱交換素子用間隔板３−１と全熱交換素子用仕切板IIIとを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（４１）を作製した。
【００５５】
（実施例２２）
全熱交換素子用間隔板として全熱交換素子用間隔板３−２を用いた。基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は５％である。また、全熱交換素子用仕切板２には実施例２１で作製した全熱交換素子用仕切板IIIを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（４２）を作製した。
【００５６】
（実施例２３）
全熱交換素子用間隔板として全熱交換素子用間隔板３−２を用いた。基材に対する潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は１％である。また、全熱交換素子用仕切板２には実施例２１で作製した全熱交換素子用仕切板IIIを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（４３）を作製した。
【００５７】
（実施例２４）
全熱交換素子用間隔板として全熱交換素子用間隔板３−４を準備した。基材に対する蓄熱材内包マイクロカプセル１の含有率は５０％である。また、全熱交換素子用仕切板IIIを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（４４）を作製した。
【００５８】
（比較例２１）
全熱交換素子用間隔板３として全熱交換素子用間隔板３−１１を用いた。また、全熱交換素子用仕切板２には全熱交換素子用仕切板IIIを用い、実施例１と同様にして図１の形状を有する全熱交換素子（５１）を作製した。
【００５９】
［熱交換性能の評価方法］
ＪＩＳ  Ｂ８６２８：２００３に準じて、上記で作製した各全熱交換素子を用いて、全熱交換素子の熱交換効率を評価した。なお、実施例１〜４、実施例２１〜２４、比較例１〜２、及び比較例２１の全熱交換素子（１）〜（４）、（４１）〜（４４）、（１１）〜（１２）、（５１）は、暖房の熱交換効率を、実施例１１〜１４、比較例１１の全熱交換素子（２１）〜（２４）、（３１）は、冷房の熱交換効率を評価した。また、実施例１〜４、比較例２の全熱交換素子（１）〜（４）、（１２）の熱交換効率は、比較例１の全熱交換素子（１１）の熱交換効率と比較した良し悪しを、実施例１１〜１４の全熱交換素子（２１）〜（２４）の熱交換効率は、比較例１１の全熱交換素子（３１）の熱交換効率と比較した良し悪しを、実施例２１〜２４の全熱交換素子（４１）〜（４４）の熱交換効率は、比較例２１の全熱交換素子（５１）の熱交換効率と比較した良し悪しを評価した。評価は、１から５まで順に５段階（１が不良、２がやや不良、３が同等、４がやや良、５が良）で評価し、結果を表１〜３に示す。
【００６０】
【表１】
2020153647.tif 000002
【００６１】
【表２】
2020153647.tif 000003
【００６２】
【表３】
2020153647.tif 000004
【００６３】
実施例１〜４の全熱交換素子（１）〜（４）は、融点が２１〜２４℃の潜熱蓄熱材を内包した潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１を、基材に対して１〜５０質量％含有させた全熱交換素子用間隔板と、基材が紙である全熱交換素子用仕切板を使ったものであるが、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを含有していない全熱交換素子用間隔板を使った比較例１の全熱交換素子（１１）と比較してみな熱交換効率が良かった。
【００６４】
また、実施例１１〜１４の全熱交換素子（２１）〜（２４）は、融点が約１０℃の潜熱蓄熱材を内包した潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル２を、基材に対して１〜５０質量％含有させた全熱交換素子用間隔板と、基材が紙である全熱交換素子用仕切板を使ったものであるが、潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを含有していない全熱交換素子用間隔板を使った比較例１１の全熱交換素子（３１）と比較して熱交換効率がみな良かった。
【００６５】
実施例２１〜２４の全熱交換素子（４１）〜（４４）は、融点が２１〜２４℃の潜熱蓄熱材を内包した潜熱蓄熱材内包マイクロカプセル１を、基材に対して１〜５０質量％含有させた全熱交換素子用間隔板と、基材がフィルムである全熱交換素子用仕切板を使ったものであるが、比較例２１の全熱交換素子（５１）と比較して熱交換効率がみな良かった。
【００６６】
比較例２の全熱交換素子（１２）は、全熱交換素子用間隔板に潜熱蓄熱材を含有せず、全熱交換素子用仕切板に潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを含有するものであるが、比較例１の全熱交換素子（１１）の熱交換効率と比較して良く、一定の熱交換性はあった。しかし、全熱交換素子用仕切板・全熱交換素子用間隔板それぞれの単位面積当たりの潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの担持量が同じであっても、全熱交換素子用仕切板に潜熱蓄熱材を含有せず、全熱交換素子用間隔板に潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを含有する実施例１と比較すると熱交換性能は劣るばかりか、全熱交換素子用間隔板への潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの担持量が実施例２の２分の１、すなわち単位面積当たりの潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルの担持量としては比較例１の５分の２の実施例３とほぼ同等であり、全熱交換性に優れるものではなかった。
【００６７】
以上、全ての結果を総括すると、基材に潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを担持されてなる全熱交換素子用間隔板と、基材に吸湿性物質が担持されてなる全熱交換素子用仕切板を使用してなる全熱交換素子は、全熱交換素子用間隔板に潜熱蓄熱材内包マイクロカプセルを使わない全熱交換素子と比較して、熱交換効率が改善し、全熱交換素子としての組立て加工性が良好であると言うことができる。
【００６８】
そして、本発明の全熱交換素子用間隔板と、全熱交換素子用仕切板を使用してなる全熱交換素子により、全熱交換素子の熱交換性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の全熱交換素子用間隔板と全熱交換素子用仕切板を使用してなる全熱交換素子は、全熱交換器に利用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  全熱交換素子
２  全熱交換素子用仕切板
３  全熱交換素子用間隔板
４  給気経路
５  排気経路
６、７  気流
【図１】
2020153647.tif 000005