(57)【要約】【課題】仕切部材を通じて、一方の操縦気体流路に流れる空気中の悪臭物質が他方の層状気体流路に流れる空気に移行、放散されることを防止した熱交換素子を得ること。【解決手段】全熱交換素子１０は、第１の気体６の流路である第１の気体流路４と、第２の気体７の流路であって第１の気体流路４に重ねて設けられた第２の気体流路５と、を形成するとともに第１の気体流路４と第２の気体流路５とを仕切る仕切部材１と、仕切部材１の間隔を保持する間隔保持部材２と、仕切部材１と間隔保持部材２とを接着する接着剤３とを備え、仕切部材１は、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの少なくとも一方を含む素材からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の気体の流路である第１の気体流路と、第２の気体の流路であって前記第１の気体流路に重ねて設けられた第２の気体流路と、を形成するとともに前記第１の気体流路と前記第２の気体流路とを仕切る仕切部材と、
前記仕切部材の間隔を保持する間隔保持部材と、
前記仕切部材と前記間隔保持部材とを接着する接着剤とを備え、
前記仕切部材は、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの少なくとも一方を含む素材からなることを特徴とする熱交換素子。
【請求項２】
前記間隔保持部材は、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの少なくとも一方を含む素材からなることを特徴とする請求項１に記載の熱交換素子。
【請求項３】
前記接着剤は、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの少なくとも一方を含む水溶媒系接着剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換素子。
【請求項４】
前記仕切部材、前記間隔保持部材及び前記接着剤の少なくとも一つにポリエーテル及びカチオン性ポリマーを含んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換素子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換素子を備え、前記第１の気体と前記第２の気体との熱交換を行うことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度及び湿度の異なる二つの空気間で、少なくとも顕熱の熱交換を行う熱交換素子及び熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数層に設けられた第１の層状気体流路と、第１の層状気体流路同士の層間に積層され、第１の層状気体流路と直交させて複数層に設けられた第２の層状気体流路と、第１及び第２の気体流路間を仕切る仕切部材と、第１及び第２の層状気体流路を形成し、仕切部材間の間隔を保持する間隔保持部材と、仕切部材と間隔保持材とを接着する接着剤と、を備える熱交換素子が知られている。上記の熱交換素子は、第１の層状気体流路を流れる第１気体と第２の気体流路を流れる第２の気体との間で仕切部材を媒体にして潜熱及び顕熱を交換する。
【０００３】
仕切部材は、二つの直交する気流の間に顕熱及び潜熱交換のために存在する媒体である。したがって、仕切部材の伝熱性、また全熱交換器の場合は透湿性も、熱交換素子全体の顕熱及び潜熱交換効率に大きな影響を与える。また、間隔保持部材は仕切部材の間隔を保ち、直交する二つの気流が通り抜ける流路を確保する役割を保っている。間隔保持部材の素材にはコストが安いことから一般的にセルロース繊維であるパルプから作られることが多いが、求められる機能によっては、セルロース繊維をさらに細くナノレベルまでほぐしたセルロースファイバー、又はパルプと樹脂とを混抄した素材、若しくは樹脂を用いることもある。
【０００４】
全熱交換素子では仕切部材には透湿性を付与するため、通常は吸湿剤又は透湿剤が添加されている。特許文献１に示されるように、吸湿剤には、水溶性吸湿剤である塩化リチウム又は塩化カルシウムといった潮解性塩が用いられている。また、特許文献２，３，４に示されるように、非水溶性の吸湿剤には、シリカゲル、強酸性又は強塩基性のイオン交換樹脂を粉末状にしたものが用いられている。
【０００５】
仕切部材と間隔保持部材との接着に用いる接着剤には、主に水溶媒系接着剤が用いられている。水溶媒系接着剤が用いられる理由の一つは、有機溶剤系接着剤を用いると接着剤に残留した有機溶媒自体の放散及び放散に伴う臭気が発生し、空気調和用の全熱交換素子にとって好ましくないことである。また、熱交換素子の生産設備に有機溶媒回収のための装置といった複雑かつ高価な補機が必要になりコストアップを招くことも、水溶媒系接着剤が用いられる理由の一つに挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１０９３９５号公報
【特許文献２】特開平１０−１５３３９８号公報
【特許文献３】特開２００３−２５１１３３号公報
【特許文献４】国際公開第０２／０９９１９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
熱交換素子の仕切部材は、第１の層状気体流路を流れる第１気体と第２の気体流路を流れる第２の気体とが混じらないように、気体が相互に通過しない性質、言い換えれば気体が漏れない性質を持つことが好ましい。また全熱交換素子の仕切部材については、透湿性が高いことが要求されるため、水蒸気を通過させるため吸湿剤が添加されることも多い。
【０００８】
仕切部材に添加された吸湿剤は、空気中の水を捕らえて吸湿剤の水溶液を生じる。吸湿剤が空気中の水を捕らえて生じた水溶液は、仕切部材の隙間を埋めることで、空気中の気体である窒素又は酸素が容易に仕切部材を通過できないように機能する。ところが水溶液であるため分子の極性の高い気体は、水に溶解する。極性の高い気体の水溶液より、溶けていた気体が再度各層状気体流路に放出されることがある。
【０００９】
極性の高い気体の一つにアンモニアがある。一方の層状気体流路を流れる空気に悪臭物質であるアンモニアが含まれると、吸湿剤の水溶液に溶解し、水溶液中のアンモニア濃度が徐々に高まるとともに、水溶液から他方の層状気体流路を流れる空気の中にアンモニアが放出されるようになる。
【００１０】
また間隔保持部材に吸湿剤の水溶液が含まれる場合も同様に、アンモニアが溶解して間隔保持材にアンモニアが蓄積し、層状気体流路へのアンモニアの放出も生じて、仕切部材にアンモニアを供給する役割を果たすことになる。従って、仕切部材に吸収されたアンモニアは、他方の層状気体流路を流れる空気に移行することになる。よって間隔保持部材についても、アンモニアの吸収が無いことが好ましい。
【００１１】
換気装置において室内から排出する空気にアンモニアが含まれていると、熱交換素子の仕切板に生じた水溶液に溶解する。アンモニアが水溶液に溶解した結果、熱交換素子の部分では、室内へ供給するために室外から取り込まれた新鮮空気に、仕切部材にあるアンモニアが溶解した水溶液からアンモニアの放出が起き、室内に供給される新鮮空気にアンモニアが含まれ、再度室内にアンモニアが戻されることになる。仕切部材に水溶液のように水を多量に含む液体が存在すると、上記のように室内で発生した悪臭物質の一部を、再度室内に戻してしまう課題があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、仕切部材を通じて、一方の層状気体流路に流れる空気中の悪臭物質が他方の層状気体流路に流れる空気に移行、放散されることを防止した熱交換素子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１の気体の流路である第１の層状気体流路と、第２の気体の流路であって第１の層状気体流路に重ねて設けられた第２の層状気体流路と、を形成するとともに第１の層状気体流路と第２の層状気体流路とを仕切る仕切部材を有する。また、本発明は、仕切部材の間隔を保持する間隔保持部材を有する。また、本発明は、仕切部材と間隔保持部材とを接着する接着剤を有する。上記構成において、仕切部材は、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの少なくとも一方を含む素材からなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、仕切部材を通じて、一方の層状気体流路に流れる空気中の悪臭物質が他方の層状気体流路に流れる空気に移行、放散されることを防止した熱交換素子を得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換素子の構造を示す斜視図
【図２】実施の形態１に係る全熱交換素子の仕切部材と間隔保持部材の接着部の拡大断面図
【図３】実施の形態１に係る全熱交換素子を構成する単位構成部材を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る熱交換素子の仕切部材と間隔保持部材との接着部の拡大断面図
【図５】本発明の実施の形態３に係る熱交換素子を組み込んだ全熱交換器の天板を取り外した状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態に係る熱交換素子及び熱交換器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換素子の構造を示す斜視図である。図１に示すように、実施の形態１に係る熱交換素子である全熱交換素子１０は、第１の気体６の流路である第１の層状気体流路４と、第２の気体７の流路であって第１の層状気体流路４に重ねて設けられた第２の層状気体流路５と、を形成するとともに第１の層状気体流路４と第２の層状気体流路５とを仕切る仕切部材１と、仕切部材１の間隔を保持する間隔保持部材２と、仕切部材１と間隔保持部材２とを接着する接着剤３とを備える。仕切部材１は、第１の層状気体流路４と、第１の層状気体流路４同士の間に積層され、第１の層状気体流路４と直交する第２の層状気体流路５と、第１の層状気体流路４と第２の層状気体流路５との間を仕切るシート状である。間隔保持部材２は、コルゲートシート状である。
【００１８】
全熱交換素子１０は、第１の層状気体流路４を流れる第１の気体６と、第２の気体流路５を流れる第２の気体７との間で仕切部材１を媒体にして潜熱及び顕熱を交換する。実施の形態１では、間隔保持部材２をコルゲートシート状としたが、間隔保持部材２は、仕切部材１同士の間を設定値に保持できるものであればよく、矩形波状又は三角波状に折り曲げたシートであってもよいし、複数枚の板片であってもよい。
【００１９】
図２は、実施の形態１に係る全熱交換素子の仕切部材と間隔保持部材の接着部の拡大断面図である。仕切部材１は、セルロース繊維であるパルプを叩解加工して、２００秒／１００ｃｃ以上の透気度が確保されるようにした秤量２０ｇ／ｍ２の多孔質で吸液性を有する素材である特殊加工紙に、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーを５ｇ／ｍ２添加したものである。仕切部材１は、多孔質で吸液性を有する素材である不織布であってもよい。また、仕切部材１に難燃剤を添加しておいてもよい。なお、本明細書においては、毛細管現象による液体の吸収及び保持を「吸液」という。
【００２０】
間隔保持部材２は、坪量４０ｇ／ｍ２の多孔質で吸液性を有する素材である白色の片艶上質紙である。仕切部材１及び間隔保持部材２には、接着時に接着剤３中の水分と接着剤３中の水分中に含浸させたポリエーテル及びカチオン性ポリマーとを共に吸収することができる吸液性のある素材であれば、難燃剤を添加した難燃紙を用いてもよい。
【００２１】
仕切部材１と間隔保持部材２とを接着する接着剤３には、水を主溶媒とする水溶媒系接着剤である酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤を用いた。接着剤３は、固形分４０％の水溶媒系接着剤である。
【００２２】
仕切部材１に加える吸湿剤は、アンモニアの溶解が少ないものであるほど、アンモニアの放出量を下げることができる。アンモニアの放出量を下げる目的のため、実施の形態１に係る全熱交換素子１０には、ポリエチレングリコールといったポリエーテルを吸湿剤に用いている。
【００２３】
ポリビニルアルコールは常温域で固体であるため、水に溶解させ水溶液としたものを仕切部材１に添加する。ポリビニルアルコール水溶液は、元来水を多量に含むことに加え、ポリビニルアルコールの極性基の数が多いため、仕切部材１に加えた後、完全に乾燥させることが困難である。一方でポリエーテルは、ポリビニルアルコールに比べて極性が低い。また低分子量のポリエーテルは、常温で液体であるため、水溶液化しなくても仕切部材１に容易にかつ均一に含ませることができる。仕切部材１は、水を含まないポリエーテルを吸湿剤に用いているため、アンモニアの吸収量は、潮解性塩又はポリビニルアルコールを用いる場合に比べて少ない。結果的に仕切部材１は、アンモニア透過性が小さく、放出も少ない。よって全熱交換素子１０は、アンモニアの漏れが少なくなっている。またポリエーテルは適度の極性を分子中に持つため、近くに存在する極性基を利用して、水分子が受け渡しされることで、仕切部材１は空気中の水蒸気の吸収及び空気中への水蒸気の放出が可能となり潜熱の熱交換も可能である。
【００２４】
さらに、仕切部材１には、容易にアンモニアが放出されるように、カチオン性ポリマーを加えている。カチオン性ポリマーは、１級、２級又は３級のアミン、若しくは第４級アンモニウムを分子の中に含んでいる。いずれも窒素原子は不対電子を持ち、水と反応して、水酸化物イオンを生じる。仕切部材１中には、ポリエーテルに結合した水分子も存在するため、局所的に高いｐＨの環境になる。したがって、仕切部材１中のわずかな水に溶解したアンモニアは、高ｐＨの環境にあるため電離による安定化も水の配位結合もしにくく、溶解したアンモニアはほとんどアンモニア分子のまま仕切部材１に存在する。したがって、仕切部材１中のアンモニアは放出されやすく、仕切部材１へのアンモニアの溶解及び蓄積をより少なくでき、アンモニアが仕切部材１を通過して放出されにくくなっている。
【００２５】
カチオン性ポリマーには、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ジアリルジアルキルアンモニウムを分子中に含むものがある。いずれも分子量が小さければ液体であるため、また極性により、ポリエーテルと溶解性もあり、仕切部材１に容易に含ませることができる。
【００２６】
仕切部材１及び間隔保持部材２の素材には、部材内に吸収した溶液を広く拡散できるものが好ましい。非吸液性の素材と吸液性の素材とを張り合わせた片面のみが吸液性を有する素材であっても、両面が吸液性を有する素材であってもよいが、両面が吸液性を有するほうが、吸液と部材内部への拡散とが速やかに行なわれるため好ましい。仕切部材１及び間隔保持部材２の素材に難燃紙を用いる場合、部材中でポリエーテル又はカチオン性ポリマーと難燃剤とが接触するため、添加するポリエーテル又はカチオン性ポリマーと難燃剤とが反応し、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーと難燃剤との機能が低下してしまうことがないことを確認する必要がある。
【００２７】
ところで、仕切部材１にポリエーテル及びカチオン性ポリマーを添加した全熱交換素子１０は、仕切部材１単体でのアンモニア通過量の測定結果と比較すると、全熱交換素子１０とした後に測定した実際のアンモニア通過量が多くなってしまう。実際のアンモニア通過量が多くなる現象は、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーを添加したセルロース繊維を素材とする紙製の仕切部材１を用いたときの固有の現象であり、樹脂シートで製作された仕切部材を用いた場合には生じない。
【００２８】
全熱交換素子１０とした後に測定した実際のアンモニア通過量が多くなる原因には、次のようなメカニズムが考えられる。すなわち、仕切部材１及び間隔保持部材２が吸液性を有する素材で製作され、水溶媒系接着剤である接着剤３を塗布して仕切部材１と間隔保持部材２とを張り合わせるとき、接着剤３の水分を被接着部材である仕切部材１及び間隔保持部材２が吸収しながら接着が進行していく。
【００２９】
接着が進行するとき、仕切部材１に添加されていたポリエーテル及びカチオン性ポリマーが接着剤３の水分に触れて溶解し、同時に水分中で拡散し、仕切部材１から接着剤３又は間隔保持部材２の水分が浸透している部分へ流失してしまう。ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの流失により、仕切部材１内のポリエーテル及びカチオン性ポリマーの量が減少し、仕切部材１単体のアンモニア通過量よりも実際の全熱交換素子１０のアンモニア通過量が増大する。
【００３０】
予め仕切部材１に、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの流失量分を増加して添加することによりアンモニア通過量の増大を防止することも考えられるが、仕切部材１に添加できるポリエーテル及びカチオン性ポリマーの量には限界があり、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの流失量分を考慮して添加量を増加することは難しい。
【００３１】
また、仕切部材１に多量のポリエーテル及びカチオン性ポリマーを添加すると、仕切部材１の強度を低下させることになり、全熱交換素子１０の製作途中で仕切部材１が吸湿して軟化し、製作途中の取扱い性が悪化し、全熱交換素子１０を製作できなくなる可能性もある。
【００３２】
また、仕切部材１と間隔保持部材２との接着に、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーが溶解しにくい有機溶媒系接着剤を用いると、揮発性有機化合物及び臭気を処理する装置が必要になるという生産設備上の問題が発生する。
【００３３】
実施の形態１においては、接着剤３に予めポリエーテルを含ませている。接着剤３に予め含浸させるポリエーテルは、平均分子量２００から３００のポリエチレングリコール、又は平均分子量４００から７００のジオール型ポリプロピレングリコールである。
【００３４】
また、実施の形態１においては、接着剤３に予めカチオン性ポリマーを含ませている。接着剤３に予め含浸させるカチオン性ポリマーはポリエチレンイミン、ポリアリルアミン又はジアリルジアルキルアンモニウムである。
【００３５】
仕切部材１へ添加したポリエーテル及びカチオン性ポリマーと、接着剤３に含浸させたポリエーテル及びカチオン性ポリマーとを同一のものとした場合には、仕切部材１に接着剤３が接着すると、互いに同一の水溶性吸湿剤を溶解した水溶液になる。さらに、接着剤３にポリエーテル又はカチオン性ポリマーを含浸させているため、水溶液の濃度差が小さく、濃度差が小さいことの効果によって仕切部材１からのポリエーテル又はカチオン性ポリマーの流失を防ぐことができる。したがって、流失現象によって失われていた透湿性が回復され、湿度交換効率及び全熱交換効率を向上させ、高湿度環境下と低湿度環境下とにおける湿度交換効率の差、及び高湿度環境下と低湿度環境下とにおける全熱交換効率の差を小さくすることができる。
【００３６】
接着剤３へのポリエーテル及びカチオン性ポリマーの添加は、ポリエーテルには平均分子量４００のジオール型ポリプロピレングリコールを用い、カチオン性ポリマーには、ポリエチレンイミンを用いて、接着剤３へ直接投入して溶解するまで攪拌することにより行った。
【００３７】
接着剤３には、他の樹脂系のエマルジョン分散型接着剤を用いることも、ポリビニルアルコール又はポリアクリル酸といった水溶性高分子樹脂を用いることもできる。接着剤３に用いることのできるエマルジョン分散型接着剤の例には、酢酸ビニル系、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、アクリル−酢酸ビニル系を挙げることができる。
【００３８】
仕切部材１と間隔保持部材２とを、上記の接着剤３を用いて接着し、全熱交換素子１０を製作する。図３は、実施の形態１に係る全熱交換素子を構成する単位構成部材を示す図である。まず、片段のダンボールを加工するコルゲート加工機により、図３に示すような仕切部材１及び間隔保持部材２が１枚ずつの単位構造部材１０ａを製作し、単位構造部材１０ａの間隔保持部材２の稜部にロールコーターを用いて接着剤３を塗布した後、次の単位構造部材１０ａを９０°回転させて重ねて接着し、その上に、次の単位構造部材１０ａを重ねて接着するようにして、図１に示すような全熱交換素子１０を製作する。
【００３９】
実施の形態１に係る全熱交換素子１０は、仕切部材１がポリエーテル及びカチオン性ポリマーを含む素材で構成されているため、仕切部材１を通じて、悪臭物質が他方の層状気体流路に流れる空気に移行及び放散されることを防ぎ、臭気及び有害物質の移行を低減することができる。また、仕切部材１及び接着剤３に含まれるポリエーテル及びカチオン性ポリマーが間隔保持部材２にも移行するため、間隔保持部材２に吸収された臭気及び有害物質が再放出されることを低減できる。
【００４０】
なお、アンモニアのような塩基性ガスの全熱交換素子への吸収を徹底的に低減し、層状気体流路を流れる空気への放出の抑制を求める場合、間隔保持部材２についても、仕切部材１にポリエーテル又はカチオン性ポリマーを含ませる同様の方法を適用し、実施の形態１と同様の方法で全熱交換素子を組立てることができる。
【００４１】
上記の説明では、仕切部材１及び接着剤３にポリエーテル及びカチオン性ポリマーを添加しているが、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの一方のみを添加してもよい。
【００４２】
実施の形態１に係る全熱交換素子１０は、組立後には仕切部材１、間隔保持部材２及び接着剤３がポリエーテル及びカチオン性ポリマーを含むため、層状気体流路を流れる空気へのアンモニアの吸収及び放出を低減できる。また、全熱交換素子１０の製作途中及び製作後にも、仕切部材１からのポリエーテル及びカチオン性ポリマーの流失が少ないため、悪臭物質及び有害物質の層状気体流路相互への移行を低減できる。
【００４３】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る熱交換素子の仕切部材と間隔保持部材との接着部の拡大断面である。実施の形態２に係る熱交換素子である全熱交換素子２０の仕切部材２１は、２００秒／１００ｃｃ以上の透気度が確保されるようにした秤量２０ｇ／ｍ２の特殊加工紙を、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーを添加せずにそのまま用いている。
【００４４】
間隔保持部材２は、実施の形態１と同一の、坪量４０ｇ／ｍ２の白色の片艶上質紙である。接着剤２３は、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤にポリエーテル及びカチオン性ポリマーを含浸させたものである。ポリエーテル及びカチオン性ポリマーを含浸させる際、含浸させるポリエーテル及びカチオン性ポリマーの量が、実施の形態１の仕切部材１に添加したポリエーテル及びカチオン性ポリマーの量と実施の形態１の接着剤３に含浸させたポリエーテル及びカチオン性ポリマーの量の合計量となるように添加量を調節した。全熱交換素子２０に用いる部材の素材、添加剤の種類、組立方法その他は、実施の形態１と同様に種々変更することができる。
【００４５】
接着剤２３から仕切部材２１へのポリエーテル又はカチオン性ポリマーの逆浸透効果を利用して、仕切部材２１にポリエーテル及びカチオン性ポリマーを予め添加せずに、仕切部材２１の分までポリエーテル及びカチオン性ポリマーを含浸させた水溶媒系接着剤を仕切部材２１に塗布し、間隔保持部材２を接着して全熱交換素子２０を製作すれば、仕切部材２１に予めポリエーテル及びカチオン性ポリマーを添加したときと同じ吸湿性能を有する全熱交換素子２０を製作することができる。上記のようにすれば、仕切部材２１にポリエーテル及びカチオン性ポリマーを添加する工程を省略することができる。従って、仕切部材２１が組立途中に軟化してしまうような作業性の悪化を防止し、全熱交換素子２０の生産効率を向上させることができる。
【００４６】
なお、ポリエーテル及びカチオン性ポリマー以外の薬剤、例えば難燃剤も、水溶性であって、かつ、ポリエーテル、カチオン性ポリマー及び接着剤２３との反応性が無ければ、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーとともに接着剤２３に含浸させておき、仕切部材２１及び間隔保持部材２に拡散させることができる。上記のようにすれば、仕切部材２１及び間隔保持部材２に難燃剤を添加する工程が不要となる。上記のように、ポリエーテル及びカチオン性ポリマー以外でも、仕切部材２１及び間隔保持部材２へ含浸させて何らかの効果を得ることを目的とする水溶性の薬剤を、接着剤２３へ含浸させて全熱交換素子２０を製作すれば、大幅な省力化を行なうことができる。
【００４７】
なお、アンモニアのような塩基性ガスの全熱交換素子への吸収を徹底的に低減し、層状気体流路を流れる空気への放出の抑制を求める場合、間隔保持部材２についても、仕切部材２１にポリエーテル又はカチオン性ポリマーを含ませる同様の方法を適用し、実施の形態２と同様の方法で全熱交換素子を組立てることができる。
【００４８】
実施の形態２に係る全熱交換素子２０は、組立後には仕切部材２１、間隔保持部材２及び接着剤２３がポリエーテル及びカチオン性ポリマーを含むため、層状気体流路を流れる空気へのアンモニアの吸収及び放出を低減できる。
【００４９】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る熱交換素子を組み込んだ全熱交換器の天板を取り外した状態を示す斜視図である。全熱交換器１００には、全熱交換素子１０及び全熱交換素子２０のいずれか一方が組み込まれている。なお、全熱交換素子１０と全熱交換素子２０とを組み合わせて組み込んでもよい。全熱交換器１００は、取外し可能な天板１０１ａを備える直方体状の筐体１０１内に収容されている。筐体１０１の対向する側面の一方には、室内側の吸込口１０４及び吹出口１０６が設けられ、他方には、室外側の吸込口１０５及び吹出口１０７が設けられている。吸込口１０４と吹出口１０７との間及び吸込口１０５と吹出口１０６との間は、筐体１０１内に着脱可能に収容される排気流路１０８及び給気流路１０９により連通される。
【００５０】
排気流路１０８内には、羽根車１２１、電動機１２６及びケーシング２１１から成る送風機１１０が設置され、室内の空気を吹出口１０７から室外に排気する。給気流路１０９内には、羽根車１２１、電動機１２６及びケーシング２１１から成る送風機１１１が設置され、室外の空気を吹出口１０６から室内に給気する。
【００５１】
全熱交換素子１０，２０は、筐体１０１の他の側面に設けられた挿入口１１５から挿入され、図１に示した第１の層状気体流路４を排気流路１０８に連通させ、図１に示した第２の層状気体流路５を吸気流路１０９に連通させるように、排気流路１０８及び給気流路１０９の中間部に設置される。全熱交換素子１０，２０の挿入後に、挿入口１１５を、蓋１１５ａにより塞ぐ。
【００５２】
送風機１１０，１１１を運転すると、室内空気は、図示しないダクトを介して室内側の吸込口１０４から矢印Ａのように吸込まれ、排気流路１０８及び全熱交換素子１０，２０の第１の層状気体流路４を矢印Ｂのように通り、排気用の送風機１１０により室外側の吹出口１０７から矢印Ｃのように室外へ排気される。
【００５３】
また、図示しないダクトを介して室外側の吸込口１０５から矢印Ｄのように吸込まれ、給気流路１０９及び全熱交換素子１０，２０の第２の層状気体流路５を矢印Ｅのように通り、給気用の送風機１１１により室内側の吹出口１０６から矢印Ｆのように吹き出され、図示しないダクトを介して室内に給気される。このとき、全熱交換素子１０，２０では、排気流Ｂと給気流Ｅとの間で仕切部材１を介して全熱交換が行なわれ、排気熱を回収して冷暖房負荷を軽減する。排気流Ｂは、図１及び図５に示す第１の気体６に相当し、給気流Ｅは、図１及び図５に示す第２の気体７に相当する。
【００５４】
〔比較例〕
比較例１の全熱交換素子は、実施の形態１と同一の仕切部材及び間隔保持部材を用い、水溶媒系接着剤に酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤に適当量の水を混合したものを用いた。組立方法その他は、実施の形態１と同一の条件で全熱交換素子を製作した。水溶媒系接着剤の塗布量は、塗布する水溶媒系接着剤の固形分量は実施の形態１と同様に調整した。比較例２の全熱交換素子は、吸湿性塩である塩化リチウムを利用し、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーは用いずに同構造で作成した。
【００５５】
実施の形態１、実施の形態２、比較例１及び比較例２の同一サイズの全熱交換素子を製作し、環境条件、風量条件及び測定条件を同一にして測定したアンモニア濃度の値を表１に示す。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
実施の形態１及び実施の形態２に係る全熱交換素子１０及び全熱交換素子２０の効果を評価するため、全熱交換素子１０又は全熱交換素子２０を通過する室内側空気に相当する空気にアンモニアを３００ｐｐｍ混ぜて、全熱交換素子１０又は全熱交換素子２０を通過させ排気した。また全熱交換素子１０又は全熱交換素子２０を通過する室外側新鮮空気に相当するアンモニアを含まない空気を通過させて、アンモニア濃度をガス検知管により測定した。このとき空気温度は２４℃、相対湿度８５％で測定した。
【００５８】
表１に示すように、吸湿性塩である塩化リチウムを利用し、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーは用いずに全熱交換素子を作成した比較例２では全熱交換素子を通過した空気に含まれるアンモニア濃度は１ｐｐｍであったのに対し、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーを用いて全熱交換素子を作成した比較例１では、全熱交換素子を通過した後の空気に含まれるアンモニア濃度は０．５ｐｐｍであり、アンモニアの漏れが低減されていることが確認できる。しかし、比較例１に対し、実施の形態１及び実施の形態２の全熱交換素子１０，２０は、アンモニアの漏れ量がさらに少なくなっている。これは、実施の形態１及び実施の形態２に係る全熱交換素子１０，２０は、ポリエーテル及びカチオン性ポリマーの流出が抑えられているためである。
【００５９】
本発明にかかる全熱交換素子は、建築物の換気、自動車又は列車といった移動体の換気を行う熱交換換気装置に有用であり、特に、潜熱と顕熱を同時に交換する全熱交換を行なう全熱交換器をアンモニアのような塩基性の悪臭物質が発生する、便所、食品加工場、魚体、魚肉を取り扱う部屋の換気に適している。なお、上記の各実施の形態では、全熱交換素子を例にしているが、本発明は、顕熱のみを交換する熱交換素子にも同様に適用可能である。すなわち、顕熱のみを交換する熱交換素子を用いて熱交換器を構成することも可能である。
【００６０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の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、本発明の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。
【符号の説明】
【００６１】
１，２１  仕切部材、２  間隔保持部材、３，２３  接着剤、４  第１の層状気体流路、５  第２の層状気体流路、６  第１の気体、７  第２の気体、１０，２０  全熱交換素子、１０ａ  単位構造部材、１００  全熱交換器、１０１  筐体、１０１ａ  天板、１０４，１０５  吸込口、１０６，１０７  吹出口、１０８  排気流路、１０９  給気流路、１１０，１１１  送風機、１１５  挿入口、１１５ａ  蓋、１２１  羽根車、１２６  電動機、２１１  ケーシング。
【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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