(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板を中抜きにした形状の枠体の裏面に、該中抜き部分を覆うように防水透湿シートが固定されるとともに、該防水透湿シートの、枠体が設けられている側の表面に、該枠体の一対の対向する辺を装架するように複数のリブが配設された加湿エレメント材料が、２枚、裏面同士を重ね合わせ、中抜きにした部分を除いて接着又は融着することにより一体化され、該防水透湿シートで囲まれた液流路が形成されており、且つ該枠体の一部に、該液流路と連通し、かつ給液又は排液のための給排液口が１ヵ所以上形成されていることを特徴とする気液分離エレメント。
【請求項２】
該枠体は樹脂からなり、該防水透湿シートの固定は、樹脂の射出成型による枠体の成型と同時に行われたものであることを特徴とする請求項１に記載の気液分離エレメント。
【請求項３】
該リブは、樹脂の射出成型による枠体の成型と同時に形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の気液分離エレメント。
【請求項４】
該防水透湿シートと該リブは、融着一体化されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気液分離エレメント。
【請求項５】
該防水透湿シートは、防水透湿膜と補強のための保護シートとの積層シートであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気液分離エレメント。
【請求項６】
該保護シートが液流路側に設けられ、該防水透湿膜がその反対側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の気液分離エレメント。
【請求項７】
該保護シートが不織布からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の気液分離エレメント。
【請求項８】
該防水透湿膜は、高分子多孔質フィルムであることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の気液分離エレメント。
【請求項９】
該高分子多孔質フィルムは、多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムであることを特徴とする請求項８に記載の気液分離エレメント。
【請求項１０】
該多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムは、撥水・撥油剤で多孔質体の骨格表面が被覆されたものであることを特徴とする請求項９に記載の気液分離エレメント。
【請求項１１】
該多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムは、片面又は両面に親水性樹脂の連続皮膜が設けられたものであることを特徴とする請求項９又は１０に記載の気液分離エレメント。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の気液分離エレメントが複数枚積層された構成を有する気液分離器であって、各気液分離エレメントの該防水透湿シートの表面に配設された該リブによって気液分離エレメント間に気体流路が形成されており、且つ前記給排液口はそれぞれ液密に連結されて共通の給液口又は排液口が形成されていることを特徴とする気液分離器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の気液分離器が複数台並置されてなり、前記給液口及び排液口はそれぞれ液密に連結されていることを特徴とする気液分離ユニット。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれかに記載の気液分離エレメントが、加湿に用いられることを特徴とする加湿エレメント。
【請求項１５】
請求項１２に記載の気液分離器が、加湿に用いられることを特徴とする加湿器。
【請求項１６】
請求項１３に記載の気液分離ユニットが、加湿に用いられることを特徴とする加湿ユニット。
【請求項１７】
請求項１５に記載の加湿器を用いたことを特徴とする空調機。
【請求項１８】
請求項１６に記載の加湿ユニットを用いたことを特徴とする空調機。
【請求項１９】
請求項１５に記載の加湿器を用いたことを特徴とする加湿装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載の加湿ユニットを用いたことを特徴とする加湿装置。
【請求項２１】
請求項１〜１１のいずれかに記載の気液分離エレメントが、除加湿に用いられることを特徴とする除加湿エレメント。
【請求項２２】
請求項１２に記載の気液分離器が、除加湿に用いられることを特徴とする除加湿器。
【請求項２３】
請求項１３に記載の気液分離ユニットが、除加湿に用いられることを特徴とする除加湿ユニット。
【請求項２４】
請求項２２に記載の除加湿器を用いたことを特徴とする除加湿装置。
【請求項２５】
請求項２３に記載の除加湿ユニットを用いたことを特徴とする除加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気液分離に広く利用できる気液分離エレメント、気液分離器及び気液分離ユニット、特に加湿を必要とする空調分野に広く利用できる加湿エレメント、加湿器及び加湿ユニットに関し、特にビル、工場環境、家庭あるいは車両類などの空調用加湿に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、気液分離膜を用いて気体と液体を分離する気液分離器が、加湿や除加湿、脱気、ガス溶解等の様々な分野で利用されている（本発明では、気液分離に、液体に気体を溶解するガス溶解も含めて定義する）。その中でも、膜式加湿器は、従来広く用いられていた蒸散板方式加湿器と比較して、加湿効率が高くクリーンな加湿が可能なため、近年急速に普及し始めている。
この種の加湿器として、疎水性高分子材料からなる多孔質シートを用いた透湿膜式の加湿器（以下第１のタイプの加湿器とも称する）が提案されている（特開平５−２８６０３９号公報、特開平７−４７０１号公報等）。このタイプの加湿器は、水の通過は阻止するが、水蒸気の通過は許容する疎水性高分子多孔質膜に補強材を積層したシートを用いてチューブ状膜体を形成して構成したものである。チューブ状膜体の内部には加湿水の流路を確保するための液スペーサーを配置し、気体流路を確保するための波板状スペーサーとともに渦巻き状に巻き上げ、取付枠に収納される。また、加湿水の供給効率をよくするため、空気抜き管を設けることもある。
【０００３】
このようにして構成された第１のタイプの加湿器を運転するには、注水口より加湿水をチューブ状膜体内部に供給し、取付枠の開口部に空気を送る。これにより、チューブ状膜体内部の水は、疎水性高分子多孔質膜を介して水蒸気として外部へ放出され、加湿が行われる。
【０００４】
しかしながら、上記第１のタイプの加湿器には、次のような問題点があった。
▲１▼チューブ状膜体において１ヵ所でもピンホールや液流路の閉塞が発生すると、加湿器全体が使用不能となったり加湿性能が低下したりする。
▲２▼加湿水の水圧によってチューブ状膜体が膨張して気体流路を狭くするため、気体側の圧力損失が増大し、空気が流れにくくなる。また、チューブ状膜体が膨張すると防水透湿膜と気体流路を形成する波板状スペーサーとの接触面積が増大し、加湿性能が低下する。
▲３▼気体流路を形成する波板状スペーサーは、気体流路を確保する必要から山間隔が比較的小さくなり山数が多いため、波板状スペーサーと防水透湿膜との接触面積が大きく、加湿性能のロスが大きい。
▲４▼所定の加湿性能を得るためには、１０ｍ以上にも及ぶ非常に長いチューブ状膜体を、気体流路を形成する波板状スペーサーと一緒に巻回して加湿器を製造する必要があり、工程が複雑でコストが高い。
▲５▼チューブ状膜体と給水管又は空気抜き管との接続部分には完全な液密性を確保する必要があるが、加工が困難でこの部分に起因するロスが多くコスト増の一因となっている。
【０００５】
一方、別のタイプの加湿器として、加湿板積層タイプのもの（以下第２のタイプの加湿器とも称する）が提案されている（特開平８−１２８６８２号公報）。このタイプの加湿器は、各々独立した薄葉状の加湿板（疎水性高分子多孔質膜からなる）を複数積層し、取付枠内に収容した構造を有し、各加湿板は薄板を中抜きした形状の枠体の両主面に防水透湿膜を積層してなり、加湿板はその一端から枠体内の防水透湿膜間の加湿部へ給水できるようになっている。このため、枠体の厚みは給水部を規定する部分において加湿部を規定する部分より厚く設定され、加湿板は給水部同士が重なるように配置され、且つ加湿板間に給水部と加湿部における枠体の厚みの差に基づいて空間が形成され、更に各加湿板の間の空間が気体流路として確保されている。
【０００６】
このように構成された第２のタイプの加湿器を運転するには、給水口より加湿水を供給し、取付枠の開口部に空気を送る。これにより加湿板に供給された水は疎水性多孔質膜を介して水蒸気として外部へ放出され、加湿が行われる。
【０００７】
しかしながら、上記第２のタイプの加湿器では、薄葉状の加湿板を複数積層した構造を採用しているため、上記第１のタイプの加湿器における▲１▼、▲４▼の問題については解決されているものの、依然として下記のような問題があった。
▲１▼気体流路に波板状スペーサーを用いない場合、液圧で防水透湿膜が膨張して気体流路を狭くするため、気体側の圧力損失が増大し、空気が流れにくくなる。枠体にリブを設けた場合（リブに防水透湿膜の裏面が貼付けられる）は、ある程度防水透湿膜の変形を抑えることができるが、水圧が高いと防水透湿膜がリブから剥離し、防水透湿膜が損傷して漏水を引き起こす恐れがある。
▲２▼気体流路に波板状スペーサーを用いた場合、気体流路を形成する波板状スペーサーは、気体流路を確保する必要から山間隔が比較的小さくなり山数が多いため、波板状スペーサーと防水透湿膜との接触面積が大きく、加湿性能のロスが大きい。また、液圧が高いと防水透湿膜と波板状スペーサーとの接触面積が増大し、加湿性能が低下する。
▲３▼複数の加湿板を積層して加湿器を製造する際、まず枠体と防水透湿膜を接着又は融着して加湿板を作製し、さらにここで得られた加湿板を１枚ずつ所定の積層数まで接着積層していくため、工程が複雑で多大な工数がかかりコストが高い。
▲４▼加湿板の給水部は開口構造となっているため、加湿板単体での加圧漏水検査が行えず、加湿器に組み上げた段階で加圧漏水検査を行うことになるため、加湿板が１枚でも漏水を起こすと加湿器全体が使用不能となる。
【０００８】
更に別のタイプの加湿器として、三層一体構造の加湿用シートを用いたタイプのもの（以下第３のタイプの加湿器とも称する）が提案されている（特開２０００−２７４７５４公報）。このタイプの加湿器では、加湿水を吸収保持しうる加湿水保持層の両面に、水の通過は阻止するが、水蒸気の通過は許容する防水透湿膜を設けた三層一体構造の加湿用シートを採用している。そして、加湿水保持層として、表地組織と裏地組織とこれらを層全面にわたって一定間隔に保って連結する連結糸とから構成される三次元構造布帛を使用している。また、三次元構造布帛は、疎水性高分子材料に親水処理を施してある。このような構成の加湿用シートの適所に貫通孔が形成され、加湿エレメントが構成され、この貫通孔の側壁が給水口となっており、さらに加湿エレメントの周辺部は、少なくとも水を透過しないように閉じられた構造となっている。このような構造の加湿エレメントは、上下固定用蓋と側板で構成される取付枠に、複数の加湿エレメントがそれぞれスペーサーを介して平行配置されたり、気体流路を確保するための波板状スペーサーを介して渦巻き状に巻回されて取付枠に収容されたり、プリーツ状に折り畳まれて取付枠に収容されたりする。
【０００９】
このように構成された第３のタイプの加湿器を運転するには、給水口より加湿水を供給し、取付枠の開口部に空気を送る。これにより加湿板に供給された水は疎水性多孔質膜を介して水蒸気として外部へ放出され、加湿が行われる。
【００１０】
しかしながら、上記第３のタイプの加湿器では、加湿水保持層と防水透湿膜が一体的に積層された三層一体構造の加湿用シートを採用しているため、上記第２のタイプの加湿器で用いた防水透湿膜よりも液圧により防水透湿膜が変形しにくいという利点があるが、下記の点においてさらに改善すべき余地があった。
▲１▼三次元構造布帛により液流路を形成しているため、加湿水中の異物や不純物（赤錆、水苔等）が繊維表面に付着堆積し、目詰まりを起こし易い。また、三次元構造布帛は非常にコストが高いため、加湿器全体のコストを引上げる大きな要因となる。
▲２▼高い液圧で使用した場合、防水透湿膜と三次元構造布帛の界面に応力がかかり、防水透湿膜の剥離が発生して気体流路を閉塞させる恐れがあるため、加湿器に過剰な水圧がかからないように水圧を制御する必要があり、装置設計上の制約が大きい。
▲３▼気体流路を形成する波板状スペーサーは、気体流路を確保する必要から山間隔が比較的小さくなり山数が多いため、波板状スペーサーと防水透湿膜との接触面積が大きくなり、加湿性能が低下してしまう。
▲４▼複数の加湿用シートを積層して加湿器を製造する際、まず加湿エレメントと波板状スペーサーを加湿エレメントの貫通孔周辺部で接着して加湿ユニットを作製し、さらにここで得られた加湿ユニットを、一枚ずつ貫通孔部分の位置を合わせて、所定の積層数まで接着積層していくため、工程が複雑で多大な工数がかかりコストが高い。また、貫通孔周辺部の接続部分には完全な液密性を確保する必要があるため、加工が困難でこの部分に起因するロスが多くコスト増の一因となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、給液加圧後も膨れが生じず、別部材としての補強材や気体流路用のスペーサーを不要とし、取付枠への組付けが容易で製造コストが安く、さらに目詰まり、閉塞が効果的に防止され、防水透湿膜の膨らみ及び破壊が効果的に防止され、長期安定性に優れた、特に加湿及び除加湿に好適に用いられる気液分離エレメント、これを用いた気液分離器及び気液分離ユニットを提供することをその課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、以下に示す気液分離エレメント、気液分離器及び気液分離ユニットにより前記課題が解決される。
（１）薄板を中抜きにした形状の枠体の表面（ひょう面、より正確には裏側のひょう面。すなわち裏面）に、該中抜き部分を覆うように防水透湿シートが固定されるとともに、該防水透湿シートの、枠体が設けられている側の表面に、該枠体の一対の対向する辺を装架するように複数のリブが配設された気液分離エレメント材料が、２枚、裏面同士を重ね合わせ、中抜きにした部分を除いて接着又は融着することにより一体化され、該枠体と該防水透湿シートで囲まれた液流路（枠体で囲まれた空間であって、その空間の中でさらに防水透湿シートで囲まれた空間が液流路になっていることの意。すなわち、液流路は防水透湿シートで囲まれている）が形成されており、且つ該枠体の一部に、該液流路と連通し、かつ給液又は排液のための給排液口が１ヵ所以上形成されていることを特徴とする気液分離エレメント。
（２）該枠体は樹脂からなり、該防水透湿シートの固定は、樹脂の射出成型による枠体の成型と同時に行われたものであることを特徴とする前記（１）に記載の気液分離エレメント。
（３）該リブは、樹脂の射出成型による枠体の成型と同時に形成されたものであることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の気液分離エレメント。
（４）該防水透湿シートと該リブは、融着一体化されていることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の気液分離エレメント。
（５）該防水透湿シートは、防水透湿膜と補強のための保護シートとの積層シートであることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の気液分離エレメント。
（６）該保護シートが液流路側に設けられ、該防水透湿膜がその反対側に設けられていることを特徴とする前記（５）に記載の気液分離エレメント。
（７）該保護シートが不織布からなることを特徴とする前記（５）又は（６）に記載の気液分離エレメント。
（８）該防水透湿膜は、高分子多孔質フィルムであることを特徴とする前記（５）〜（７）のいずれかに記載の気液分離エレメント。
（９）該高分子多孔質フィルムは、多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムであることを特徴とする前記（８）に記載の気液分離エレメント。
（１０）該多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムは、撥水・撥油剤で多孔質体の骨格表面が被覆されたものであることを特徴とする前記（９）に記載の気液分離エレメント。
（１１）該多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムは、片面又は両面に親水性樹脂の連続皮膜が設けられたものであることを特徴とする前記（９）又は（１０）に記載の気液分離エレメント。
（１２）前記（１）〜（１１）のいずれかに記載の気液分離エレメントが複数枚積層された構成を有する気液分離器であって、各気液分離エレメントの該防水透湿シートの表面に配設された該リブによって気液分離エレメント間に気体流路が形成されており、且つ前記給排液口はそれぞれ液密に連結されて共通の給液口又は排液口が形成されていることを特徴とする気液分離器。
（１３）前記（１２）に記載の気液分離器が複数台並置されてなり、前記給液口及び排液口はそれぞれ液密に連結されていることを特徴とする気液分離ユニット。
（１４）前記（１）〜（１１）のいずれかに記載の気液分離エレメントが、加湿に用いられることを特徴とする加湿エレメント。
（１５）前記（１２）に記載の気液分離器が、加湿に用いられることを特徴とする加湿器。
（１６）前記（１３）に記載の気液分離ユニットが、加湿に用いられることを特徴とする加湿ユニット。
（１７）前記（１５）に記載の加湿器を用いたことを特徴とする空調機。
（１８）前記（１６）に記載の加湿ユニットを用いたことを特徴とする空調機。
（１９）前記（１５）に記載の加湿器を用いたことを特徴とする加湿装置。
（２０）前記（１６）に記載の加湿ユニットを用いたことを特徴とする加湿装置。
（２１）前記（１）〜（１１）のいずれかに記載の気液分離エレメントが、除加湿に用いられることを特徴とする除加湿エレメント。
（２２）前記（１２）に記載の気液分離器が、除加湿に用いられることを特徴とする除加湿器。
（２３）前記（１３）に記載の気液分離ユニットが、除加湿に用いられることを特徴とする除加湿ユニット。
（２４）前記（２２）に記載の除加湿器を用いたことを特徴とする除加湿装置。
（２５）前記（２３）に記載の除加湿ユニットを用いたことを特徴とする除加湿装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による気液分離エレメントについて、加湿用に用いる加湿エレメントを具体例として図面を参照して詳述する。図１は、本発明による加湿エレメントの構成例の全体構造を示す斜視図、図２の（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図、図３は給水口側部分を拡大して示す部分平面図、図４の（ａ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図３のＡ−Ａ’、Ｃ−Ｃ’、Ｄ−Ｄ’の線断面図である。これらの図に示すように、本発明による加湿エレメント１０は、細長い矩形状薄板を中抜きにした形状の枠体１１の両面に、その中抜きにした部分を覆うように防水透湿シート１２、１３がそれぞれ固定されている。そしてこの枠体１１と両面に設けられた防水透湿シート１２、１３は給排水口部１４を除いて、加湿水が透過しない密閉された液流路（加湿部）を形成している。防水透湿シート１２、１３の表面には、枠体１１の一対の対向する辺１１Ａ、１１Ｂを装架するように、即ち枠体１１の横方向に延びる複数のリブ１５が一定間隔で配設されている。このリブ１５は、加湿エレメント１０が加湿器に組み込まれたときに、加湿エレメント１０間に空気流通空間を形成する役割をするとともに、防水透湿シート１２、１３により形成される加湿部を適正形状に維持する役割をする。また、枠体１１の一端部には給排水口部１４が設けられ、その内側には液流路と連通する給排水孔１４’が形成されている。なお、枠体１１の給排水口部１４と反対側の端部は閉塞された状態となっている。即ち、本加湿エレメントでは給排水口は１カ所となっている。
【００１４】
枠体１１の材質としては、剛性を有している材料であれば適宜のものが使用でき、例えばＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＯＭ、ＰＰＳ、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート等のプラスチックや、アルミニウム、ステンレススチール、チタン等の金属合金材料を使用することができる。枠体１１の形状は、その内部に上記液体流路（加湿部）を形成できるものであれば特に限定されないが、加湿器の容積あたりの防水透湿膜面積を大きく取るには、略矩形状とするのが好ましい。枠体１１の寸法は、製造すべき加湿器の大きさに応じて適宜設定することができるが、通常、その厚みは、辺１１Ａ、１１Ｂにおいて０．５〜１０ｍｍ程度、辺１１Ｃ、１１Ｄにおいて０．５〜２０ｍｍ程度、長手方向の大きさは２０〜５００ｍｍ程度、横方向の大きさは２０〜５００ｍｍ程度、辺１１Ａ、１１Ｂの幅は２〜２０ｍｍ程度、辺１１Ｃ、１１Ｄの幅は２〜３０ｍｍ程度である。辺１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの厚みは薄いほど、加湿器の容積あたりの防水透湿シート面積が大きくなり加湿効率が高くなるが、０．５ｍｍよりも薄いと、圧力損失が高くなりすぎるとともに、加湿エレメントの強度が不足して水圧によりエレメントが変形するという問題が生じる。
また、本発明による加湿エレメントは、加湿器に組み込んだときに、空気が当たる枠体１１のエッジ部の断面形状、即ち、空気が流入する入口から中抜き部分までの断面形状及び／又は中抜き部分から空気が流出する出口までの形状は、空気抵抗の少ない流線形等の形状にすることも、空気側の圧力損失を小さくすることができるため、好ましい態様である。
【００１５】
防水透湿シート１２、１３は、水等の液体は通過させず水蒸気は透過させる防水透湿機能を持つものであれば特に限定されず、各種の材料を用いることができるが、典型的には、防水透湿膜、あるいは防水透湿膜と保護シートを積層したものを用いることができる。防水透湿シート１２、１３の透湿度は高いほど好ましいが、通常は、５，０００〜１５０，０００ｇ／ｍ2・ｄａｙ、好ましくは１０，０００〜１００，０００ｇ／ｍ2・ｄａｙ、さらに好ましくは２０，０００〜７０，０００ｇ／ｍ2・ｄａｙである。透湿度の測定方法は、ＪＩＳ １０９９−Ｂ１法による。（以下同じ）
【００１６】
防水透湿膜としては、高分子多孔質フィルムが好ましく使用される。このような高分子多孔質フィルムとしては、典型的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン／ヘキサフロロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等の疎水性多孔質膜が挙げられるが、耐熱性、耐薬品性等の観点から多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜が特に好ましい。多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は、厚み１〜１，０００μｍ、空孔率５〜９５％、孔径０．０１〜１５μｍの範囲のものが好ましく使用されるが、水蒸気透過性、耐水性、強度との兼ね合いから厚み２０〜２００μｍ、空孔率６０〜９０％、孔径０．１〜３μｍのものがより好ましい。また、このような多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は、延伸法、溶剤抽出法、キャスティング法などの従来公知の製法により製造することができるが、特に延伸法が、膜の強度に優れ、比較的製造コストが安いため好ましい。延伸法による多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の製造方法は、特開昭４６−７２８４号、特開昭５０−２２８８１号、特表平０３−５０４８７６号等の各公報に開示されている、従来公知の方法を用いることができる。
また、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は、片面又は両面に、上記公報に記載されているように、少なくとも一部が架橋されたポリビニルアルコール、酢酸セルロース、硝酸セルロース等の親水性ポリマーや、ポリアミノ酸、ポリウレタン樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等の親水性樹脂の連続皮膜を設けて使用することもできる。
さらに、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は、上記公報に記載されているように、多孔質体骨格表面を撥水性及び撥油性を有する有機ポリマーで被覆し、かつ連続孔を残したものとして使用することも好ましい。例えば、ＷＯ９４／２２９２８号公報、ＷＯ９５／３４５８３号公報などに開示されているようなフルオロアルキルアクリレート及びフルオロアルキルメタクリレートを重合して得られるポリマーの水性エマルジョンをフッ素化界面活性剤（例えば、アンモニウムペルフロオロオクタノエート）を用いて形成し、それを多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜に適用し、加熱することにより上記のような形態の膜が得られる。また、有機ポリマーとして、テトラフルオロエチレンと、アクリレート、メタクリレート、スチレン、アクリロニトリル、ビニル、アリル或いはアルケン等のモノマーとの二元又は三元以上のコポリマー、例えばフルオロアクリレート／テトラフルオロエチレン共重合体、フルオロアクリレート／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体も好ましく使用される。このようなコポリマーは耐汚染性、耐熱性、耐薬品性の点で優れ、かつ多孔質体骨格表面と強固に密着、結合するので好ましい。また、他の有機ポリマーとして、「ＡＦポリマー」（デュポン社の商品名）、「サイトップ」（旭硝子社の商品名）なども使用できる。これらの有機ポリマーを高分子多孔質膜の多孔質体骨格表面に被覆するには、例えば「フロリナート」（３Ｍ社の商品名）などの不活性溶剤にこれらのポリマーを溶解させ、高分子多孔質膜に含浸させた後、溶剤を蒸発除去する等の方法で行う。
【００１７】
また、防水透湿シート１２、１３として、防水透湿膜に、補強層として保護シートを積層したものを使用することもできる。この場合、保護シートとしては、織物、編物、不織布、ネット、発泡シート、多孔質フィルム等の形態とすることができるが、織布、編物、不織布が、補強効果に優れ、柔軟でコストが安いため好ましく用いられる。また、その材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル等の樹脂材料や、金属、ガラス等を用いることができる。織物、編物、不織布等の繊維布帛を用いる場合は、芯鞘繊維を用いることも好ましい態様である。この場合、鞘部分に芯部分よりも低融点の樹脂材料を用いれば（例えば、芯部分にポリエステル、鞘部分にポリエチレンを用いる）、防水透湿膜と保護シートを融着積層する場合に融着加工が容易になる。保護シートを用いる場合、その厚みは５μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜１ｍｍ程度とすることが好ましい。厚みが５μｍ未満では保護シートの保護機能が不十分となり、５ｍｍを超えると防水透湿シートの厚みが厚くなり、加湿器が大型化してしまう。
保護シートは、防水透湿膜の片面に積層しても、また両面に積層してもよいが、片面に保護シートを積層し、防水透湿膜を空気側に向けて使用するほうが加湿効率に優れているため好ましい。これは空気側が防水透湿膜の場合、空気側の拡散抵抗が低いため、防湿透湿膜を通過した水蒸気が空気中に速やかに拡散するためである。
保護シートと防水透湿膜を積層する方法としては、防水透湿膜にグラビアパターンを施したロールで接着剤を塗布し、その上に保護シートを合わせてロールで圧着する方法、防水透湿膜に接着剤をスプレーし、その上に保護シートを合わせてロールで圧着する方法、防水透湿膜と保護シートを重ね合わせた状態で、ヒートロールにより熱融着する方法等、従来公知の方法を適宜用いることができる。接着剤を用いる場合、ウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ、シリコーン等の接着剤を用いることができる。防水透湿膜と保護シートの接着面積は、３〜９５％、好ましくは１０〜５０％である。接着面積が３％未満では防水透湿膜と保護シートとの接着強度が不十分となり、９５％を超えると十分な加湿性能が得られない。
【００１８】
リブ１５は、上述のように、加湿エレメント間に空気流通空間を形成する役割、及び加湿部を適正形状に維持する（過度な膨張を防止する）役割を行うために設けられるので、その材質としては、枠体１１と同様、剛性を有している材料であれば適宜のものが使用でき、例えばＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＯＭ、ＰＰＳ、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート等のプラスチックや、アルミニウム、ステンレススチール、チタン等の金属合金材料を使用することができる。もちろん、枠体１１と同じ材料を使用してもよいし、別の材料を使用してもよい。
リブ１５の厚み、配置位置は、適正な空気流路のための空間を形成できれば特に限定されないが、通常、厚みは０．１〜１０ｍｍ、配置位置は辺１１Ｃ、１１Ｄと略平行で、間隔は５〜１００ｍｍで、好ましくは、厚みは０．３〜３ｍｍ、間隔は１０〜３０ｍｍである。加湿エレメントの構成枚数、防水透湿シートの寸法・物性、空気流量が同じであれば、リブ１５の厚みが低いほど防水透湿膜に接する空気の風速は速くなり加湿性能は増加する。しかしその半面、リブ１５の厚みが低くなると空気抵抗も増加するため、加湿エレメントの要求性能に合わせてリブ１５の厚みを適性に設計する必要がある。
リブ１５の両端は、少なくともその一部が、辺１１Ａ及び辺１１Ｂと接合一体化されていればよい。リブ１５の両端が、少なくともその一部で、辺１１Ａ及び辺１１Ｂと接合一体化されていれば、加湿エレメントに水圧がかかった際に、防水透湿シート１２、１３が膨張する方向に働く応力を、枠体全体で受けることができる。リブ１５の配置位置を、辺１１Ａ、１１Ｂと略平行としたり、複数本のリブ同士が防水透湿膜上で交差するように配置することもできるが、その場合はリブ１５の一部を切欠して空気流路を確保する必要がある。
リブ１５は防水透湿シート１２、１３に物理的に別体として設けてもよいが、融着一体化させてもよい。
【００１９】
なお、上記構成例では、防水透湿シート１２、１３の表面にリブ１５をそれぞれ設けたが、加湿エレメントの補強を目的として、防水透湿シート１２、１３の裏面にもリブを設けてもよい。図５にその様子を示す（図５は図３のＣ−Ｃ’の線断面図と同様な図である）。１５’が防水透湿シート１２、１３の裏面に設けたリブであり、この例では２つのリブ１５’が重なりあうように設けられているが、一体のものとしてもよい。リブ１５’を設ける場合、幅方向の全体にわたって設けると加湿水が通過できないため、その一部に切り欠き１６を設けて加湿水が通過できるようにする。この切り欠きの数、寸法は、補強効果と加湿水の通過の兼ね合いで適切に設定する。
リブ１５’も防水透湿シート１２、１３に物理的に別体として設けてもよいが、融着一体化させてもよい。
【００２０】
枠体１１に防水透湿シート１２、１３を固定する方法としては、枠体１１を成形する際に防水透湿シート１２、１３と一体成型によって固定する方法（枠体１１がプラスチックの場合）、ウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ、シリコーン、溶剤、アクリル等の接着剤を用いて枠体に接着固定する方法、超音波融着、高周波融着、熱融着等の方法によって融着する方法（枠体１１又は防水透湿シート１２、１３が熱可塑性である場合）などの公知の技術が利用できる。
【００２１】
上記固定方法として成型法を用いる場合、射出成型を用いれば、防水透湿シートと枠体、リブを同時に一体成形できるため特に好ましい。射出成形する場合には、まず射出成形により薄板を中抜きにした形状の枠体の表面に、該中抜き部分を覆うように防水透湿シートが固定されるとともに、該防水透湿シートの表面に、該枠体の一対の対向する辺を装架するように複数のリブが配設された加湿エレメント材料１７を一体成形し、次にこの加湿エレメント材料１７を、２枚、裏面同士を重ね合わせて接着又は融着により一体化させることにより、加湿エレメントを製造する。図６、図７に加湿エレメント材料の斜視図を示す。図６は加湿エレメント材料をリブ１５が設けられている側から見た図で、図７はそれを裏返した状態で見た図である。
射出成形の方法は、まず、射出成形金型の下型に防水透湿シートをセットし、下型と上型を密着させた後、樹脂を射出し、射出成形後、下型と上型を分割することにより行う。上記防水透湿シートのセット方法は、ピンによる固定法や真空ポンプによる吸引固定法等が用いられる。射出成形により成形する場合、材料は射出成形可能な樹脂であれば適宜用いられるが、ＡＢＳ樹脂が耐熱性、耐水性に優れ、融着加工が容易なため、特に好ましく用いられる。ＡＢＳ樹脂を用いて射出成形加工する場合には、射出温度１９０〜２４０℃、射出時間５〜２０ｓｅｃ、冷却時間５〜２０ｓｅｃ、金型温度５０〜７０℃で射出成形することが好ましい。
２枚の加湿エレメント材料の裏面同士を、接着又は融着により一体化する方法は、水密に接合一体化できる方法であれば適宜採用できるが、ウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ、シリコーン、溶剤、アクリル等の接着剤を用いる方法、超音波融着、高周波融着、熱融着を用いる方法等が好ましく用いられる。
【００２２】
リブ１５、１５’の取付方法としては、枠体１１を成型法により形成する場合には、枠体１１と同時に成型してもよく、後付けしてもよい。後付けする場合は、接着、融着、溶接等の方法を用いることができる。
【００２３】
上記構成例において、給排水口部１４は加湿エレメントの長手方向の一端部の側壁中央から突出して設けられているが、この給排水口部１４は給排水孔１４’を除き、水密的に一体化されている必要がある。給排水口部１４と給排水孔１４’の位置、形状、寸法は、加湿エレメント内部に適切に加湿水の供給がなされるように適宜のものに設定することができる。給排水口部１４を省略して、加湿エレメントの辺１１Ｃ、１１Ｄに給排水孔１４’を設けた形も用いることができるが、取付枠との接合を考えた場合、上記のような給排水口部１４を設けた形の方が、水密な接合が容易なため好ましい。
【００２４】
次に、上記構成の加湿エレメントを用いた本発明による加湿器について説明する。
本発明の加湿器の全体構成を図８に斜視図で示す。図中２０が加湿器であり、複数の加湿エレメント１０を上下に積層した積層体２１の前後が開放され、それぞれ空気の入口と出口となっている。また、積層体２１の周囲は取付枠２２で包囲され、取付枠２２の一方の垂直枠２２Ａ内には図示しない加湿水供給路が垂直方向に形成されている。この加湿水供給路は下側適所において、給水部材２３に連結されるとともに、上側適所において排水部材２４に連結されている。また、加湿器２０を構成する各加湿エレメントの給排水口部１４は垂直枠２２Ａにそれぞれ水密に連結されて共通の加湿水給水口である給水部材２３、共通の加湿水排出口である排水部材２４に接続されている。給水部材２３は加湿器の下側、排水部材２４は加湿器の上側に設けるのが、加湿エレメント内へのエアかみ現象（加湿エレメント内の一部に水が入らず、空気が残る現象）を防止できるため好ましい。
【００２５】
加湿エレメント１０が重ねられると、上下のリブ１５と枠体１１の辺１１Ｃ、１１Ｄ同士が重なり合い、辺１１Ｃとリブ１５、リブ１５とリブ１５、リブ１５と辺１１Ｄの間に、これらの厚みに対応した空気流通空間２５が形成される。
【００２６】
上記構成例は、片側一ヵ所に給排水口部１４を有する加湿エレメントを用いた横置き型加湿器の例であって、加湿器の給水部材２３、排水部材２４は、加湿エレメント１０の給排水口部１４が接続された垂直枠２２Ａに設けられているが、図９に示す両側二ヵ所に給排水口部１４を有する加湿エレメント１０’を用いて図１０に示す縦置き型加湿器とすることもできる。この場合、下側水平枠２２Ｇに給水部材２３’、上側水平枠２２Ｈに排水部材２４’を設けるのが好ましい。給水部材２３’と排水部材２４’の位置関係を逆にすると、運転条件によってはエアかみ現象が発生する場合がある。
【００２７】
加湿器２０の形状は図示の例では、細長の直方体状であるが、用途に応じて適宜の形態の立体形状とすることができる。
また、加湿器２０の寸法も用途に応じた値に設定することができる。
また、加湿器２０の取付枠２２の材質としては、剛性を有している材料であれば適宜のものが使用でき、例えばＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＯＭ、ＰＰＳ、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート等のプラスチックや、アルミニウム、ステンレススチール、チタン等の金属合金材料を使用することができる。
【００２８】
加湿エレメント１０と取付枠２２の組付けは、例えば図８の構成の場合、給排水口部１４と垂直枠２２Ａを接着、融着、機械的締付、溶接等の方法により水密に接合して行うことができる。また、垂直枠２２Ｂ、水平枠２２Ｃ、２２Ｄとの接合も上記と同様の方法により行うことができる。垂直枠２２Ａの接合の場合、垂直枠２２Ａに、給排水口部１４のサイズに合わせた開口部を、取付ける加湿エレメント１０の数と同じ数だけ開けておき、垂直枠２２Ａと加湿エレメント１０を接合する際に、垂直枠２２Ａの開口部に取付ける加湿エレメント１０の全数をそれぞれ差し込んで、同時に上記方法により接合すれば、一度に多数の加湿エレメント１０を取付枠に取付けることが可能である。この際、加湿エレメント１０は、単に積み重なった状態であればよく、加湿エレメント１０間に隙間が空いた状態でもかまわないが、加湿エレメント１０間に空間を取りすぎると加湿器２０が大型化してしまうため、加湿エレメント１０の辺１１Ｃ、１１Ｄ及び／又はリブ１５同士を隙間なく（互いに接触して）積み重ねるのが好ましい。
加湿エレメント１０と垂直枠を接着剤を用いて接合する場合、ウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ、シリコーン等の接着剤を用いることができる。
融着による場合は、超音波融着、高周波融着、熱融着等の方法を用いることができる。
機械的締付による場合は、加湿エレメント１０の給排水口部１４と上記垂直枠２２Ａの開口部の間にオーリング等のシール材を介挿した状態でボルト、ナットを用いて締付けを行う方法等を用いることができる。
【００２９】
本発明の加湿器は、複数台並列に繋いで加湿ユニットとして用いることができる。ユニット化する方法は、本発明の加湿器を２台以上並べて、給水部材同士、排水部材同士をそれぞれ連結して、加湿用水供給口と加湿用水排出口をそれぞれ一ヵ所としても良い。このような方法によれば、比較的小型の標準加湿器を準備すれば、必要な加湿能力に応じて標準加湿器を複数台接続して用いればよく、要求される加湿能力に応じて多種類の加湿器を生産する必要がないため、コスト面で有利である。
【００３０】
次に本発明の加湿器を用いた空調機及び加湿装置について説明する。
店舗用等に用いられる加湿機能付き空調機の場合は、加湿器又は加湿ユニットを空調機にセットして加湿水を給水口より供給すると、加湿エレメント内に水が供給される。この状態で、リブ１５によって形成された空気流路に乾燥空気を送風ファンにより通風すると、乾燥空気が防水透湿シート表面を流れ、加湿エレメント内の加湿水が防水透湿シートを透過して蒸発し、空気が加湿される。加湿器に供給される加湿水は、加湿エレメントの耐水圧よりも低い水圧で制御する必要がある。水圧を制御する方法としては、加湿水給水タンクを加湿器の上部に設け、タンク水面を水面センサーやフロートスイッチ等によってある範囲で一定に保ち、ヘッド差により加湿器に水を供給する方法や、減圧弁を用いて水圧を減圧する方法等、従来公知の方法が適宜用いられる。小型空調機の場合のように、設置場所に制限がある場合には、減圧弁を用いる方法が好ましい。加湿器は、空調機内を流れる空気が加湿器の空気流路を通過するように設置される。加湿器の取付位置は、空調機の吸気口から吹出し口に至るエアダクトの適宜の場所に取付けられるが、熱交換ユニットから吹出し口の間に設置すれば、特に加湿が必要とされる冬季に、熱交換ユニットで昇温された空気を加湿器に通風させることができ、加湿水と供給空気との蒸気圧差が大きくとれ、加湿効率が向上するため好ましい。空気の送風には一般的に送風ファンやエアポンプ等が用いられるが、車両用用空調機等、外部から空気を取り入れることが可能な場合には、送風のための特別な機構を省略することができる。
ビルや工場の空調で用いられる加湿装置の場合は、ダクト内に加湿器又は加湿ユニットをセットし、後は上記空調機の場合と同様にして加湿水を加湿器給水口より供給して用いられる。この場合、加湿器は加湿エレメントがダクトの流れ方向に向くように配置される。ダクトを流れる空気は、加湿エレメントのリブ１５によって形成された空気流路を通過して加湿される。
家庭用等で用いられる加湿装置の場合は、ケーシング内に加湿器、送風機、加湿水減圧弁及び運転制御装置等を配置し、水を加湿器給水口より供給すると、加湿エレメント内に水が供給され、送風機により乾燥空気を防水透湿シート表面に通風すると、加湿エレメント内の加湿水が防水透湿シートを透過して蒸発し、空気が加湿される。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態を一構成例に基づいて説明してきたが、本発明は上記構成例に限定されず、種々の変形、変更が可能である。
例えば、薄板を中抜きにした形状の枠体の表面に、該中抜き部分を覆うように防水透湿シートが固定されるとともに、該防水透湿シートの表面に、該枠体の一対の対向する辺を装架するように複数のリブが配設された加湿エレメント材料を用意しておき、この加湿エレメント材料を、エアダクト又は被加湿空気流路の壁面に水密に接着又は融着固定し、壁面と加湿エレメント材料の間に形成される加湿空間に加湿水を給水し、超薄型の加湿器として用いることもできる。
【００３２】
また、本発明の加湿エレメント、加湿器及び加湿ユニットは、除加湿エレメント、除加湿器及び除加湿ユニットとしても用いられる。
本発明の加湿エレメント、加湿器及び加湿ユニットを、除加湿エレメント、除加湿器及び除加湿ユニットとして用いる場合は、加湿エレメント内に給液する液体を、吸放湿性溶液に変えればよい。吸放湿溶液とは、低い温度において空気中の湿分（水蒸気）を吸収し、それより高い温度において水分を水蒸気として放出する溶液を意味するもので、従来公知のものを用いることができる。このようなものには、溶質としてジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール等の水溶性有機物を含有する水溶液や、塩化リチウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、臭化リチウム、リン酸、か性ソーダ、か性カリ等の水溶性無機物を含有する水溶液が包含されるが、特に、塩化リチウム水溶液の使用が好ましい。吸放湿性溶液に湿分を吸収させる温度は、通常、１０〜３５℃、好ましくは２０〜３０℃である。一方、吸放湿性溶液から水分を水蒸気として放出させる温度は、上記湿分を吸収させる温度よりも高く、通常、２５〜６０℃、好ましくは３０〜４５℃である。
【００３３】
除加湿装置の構成図の一例を、図１１に示す。除加湿ユニット２６は、湿度を調整すべき室内に送風ファン２７と共に設置される。吸放湿性溶液は、熱交換器２８を通り、冷却され、設定温度に調整され、除加湿ユニット２６に入り、送風ファン２７により送られた室内空気を除湿する。除加湿ユニット２６を出た吸放湿性溶液は、戻り管に入り、水分の吸湿のため希釈された状態で熱交換器２９に入り、加熱され、設定温度に調整されたのち、室外の除加湿ユニット２６に入る。除加湿ユニット２６では、送気ファン２７により送られた室外空気を加湿して、吸放湿性溶液は放湿し、濃縮される。濃縮された吸放湿性溶液は、送液ポンプ３２で熱交換器２８に戻り、冷却され、循環される。また、除加湿ユニット２６に供給される吸放湿性溶液は、循環調整弁３３により循環して、吸放湿性溶液の濃度、温度を調整しても良い。室内に設置された除加湿ユニット２６が加湿に使用される場合は、吸放湿性溶液は、熱交換器２８を通り、加熱され、設定温度に調整され、除加湿ユニット２６に入り、送風ファン２７により送られた室内空気を加湿する。除加湿ユニット２６を出た吸放湿性溶液は、戻り管に入り、水分の放湿のため濃縮された状態で熱交換器２９に入り、冷却され、設定温度に調整されたのち、室外の除加湿ユニット２６に入る。除加湿ユニット２６では、送気ファン２７により送られた室外空気を除湿して、吸放湿性溶液は吸湿し、希釈される。希釈された吸放湿性溶液は、送液ポンプで熱交換器２８に戻り、加熱され、循環される。また、この場合も除加湿ユニット２６に供給される吸放湿性溶液は、循環調整弁３３により循環して、吸放湿性溶液の濃度、温度を調整しても良い。
【００３４】
次に、本発明の気液分離エレメント、気液分離器及び気液分離ユニットを、被処理液体からガスを分離する脱気に用いる例を説明する。
本発明の気液分離エレメント、気液分離器及び気液分離ユニットを脱気に用いる場合には、気液分離器を密閉ハウジング内にセットした状態で気液分離エレメント内に被処理液体を流し、気液分離器の空気流路（気液分離エレメントと密閉ハウジングの間に形成された空間）を真空ポンプにより減圧するか、前記本発明の加湿装置と全く同様にして、加湿エレメント内に加湿水の代わりに被処理液体を流し、加湿器の空気流路に空気の代わりに脱気するガスのガス分圧が被処理液よりも低いガスを流すことにより、被処理液の脱気を効率よく行うことができる。脱気装置は、前記本発明の加湿装置と給水系統は全く同じものを用いることができるが、前記真空ポンプによる脱気を行う場合には、加湿器を密閉するハウジングと、ハウジングに接続してハウジング内を減圧できる真空ポンプが必要となる。
【００３５】
次に、本発明の気液分離エレメント、気液分離器及び気液分離ユニットを、被処理液体にガスを溶解するガス溶解に用いる例を説明する。
本発明の気液分離エレメント、気液分離器及び気液分離ユニットをガス溶解に用いる場合には、気液分離器を密閉ハウジング内にセットした状態で気液分離エレメント内に被処理液体を流し、気液分離器の空気流路（気液分離エレメントと密閉ハウジングの間に形成された空間）に被処理液体に溶解させるガスを流すか、前記本発明の加湿装置と全く同様にして、加湿エレメント内に加湿水の代わりに被処理液体を流し、加湿器の空気流路に空気の代わりに溶解させるガスを流すことにより、被処理液にガスを効率よく溶解させることができる。腐食性、毒性のあるガスを溶解させる場合には、前者の密閉ハウジングを用いる方法により、ガスが外部環境に漏れ出さないようにすることが好ましい。ガス溶解装置は、前記本発明の加湿装置と給水系統は全く同じものを用いることができるが、前記ハウジングを用いたガス溶解を行う場合には、加湿器を密閉するハウジングと、ハウジングに接続してハウジング内をガスを供給できる送風機等の供給装置が必要となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のような構成を採用したので、以下に示す非常に顕著なる作用効果を得ることができる。
（１）気液分離エレメント内にスペーサーや三次元構造布帛等の液流路を形成するための構成部材がないため、液中の異物や不純物による目詰まりを起こしにくく、また液の圧力損失が小さい。
（２）気液分離エレメントのリブが、枠体及び防水透湿シートと一体化して設けられているため、高い液圧がかかっても、防水透湿シートの変形が防止できる。また、リブを設けることにより枠体自体の強度も強くなるため、枠体をより薄くし、気液分離器を小型化することができる。また、防水透湿シートの裏面（気液分離エレメントの内側）にリブを設けると、枠体の強度をさらに強くすることができるため、気液分離エレメントのさらなる薄型化、気液分離器の小型化が達成できる。
（３）気体流路を形成するリブにより、従来の波板状スペーサーと比較して防水透湿シートとの接触面積を小さくすることができるため、気液分離性能のロスを低減させることができる。
（４）本発明の気液分離器は、複数の気液分離エレメントを重ねて、枠体に形成された給排液口部を取付枠と一度に接着又は融着して製造できるため、工程が簡単で製造コストが安い。
（５）気液分離エレメントにおける防水透湿シートと枠体との固定を射出成型で行った場合、その作業を安定的に行うことができ、給液管又は排液管と接続する場合も、給液部材又は排液部材が設けられた取付枠と枠体に形成された給排液口部を接着又は融着すればよく、接着が困難な防水透湿シートと接着する必要がないため、接着に起因するロスを殆ど無くすことができる。
（６）本発明の気液分離エレメントは、枠体の一部に給排液口部が形成されているため、気液分離エレメントの加圧漏液検査を行う際、給排液口部と漏液検査機の加圧液配管とを接続することにより、気液エレメントを１枚ずつ容易に検査することが可能である。
【００３７】
【実施例】
次に、本発明の実施例及び比較例を述べる。
【００３８】
実施例１
多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルム（厚さ約３０μｍ、平均孔径約０．２μｍ、空孔率８５％）の片面にポリエステル不織布（ユニチカ製 マリックス９０３０３０ＷＳＯ）を熱ロールでラミネートし、防水透湿シートを得た。得られた防水透湿シートの透湿度は２０，０００ｇ／ｍ2・ｄａｙだった。次にインサート成形を行うため、前記防水透湿シートを３９５×５５ｍｍにカットし、不織布面が上になるように射出成形金型の下型にセットして樹脂の射出成形を行い、４１０×６０×２．５ｍｍの図６、図７に示すような加湿エレメント材料を作成した。射出成形時、防水透湿シートは、金型に設けたピンによって固定した。リブの形状は幅１．５ｍｍ、高さ１．０ｍｍとし、ピッチ２０ｍｍで１８本ある形状とした。成形機は日精樹脂工業社製のＴＨ１００−１２ＶＳＥを使用し、射出成形条件は射出速度３０％、射出圧７５％、金型温度６０℃、樹脂温度２２０℃とした。また樹脂は宇部興産製サイコラックＸ７−１１００１（Ｎ）を使用した。
次に、得られた加湿エレメント材料を２枚ずつ裏面同士を合わせて接着を行い、図１〜図５に示すような加湿エレメントを作成した。接着剤はコニシ製のＫＰ１０００を使用した。さらに加湿エレメントを２４枚積層し、図８に示すような、４３０×１５０×６０ｍｍの加湿器を作成した。取付枠と加湿エレメントの接合は、前記コニシ製接着剤を用いて行った。この加湿器の有効膜面積は０．５８２ｍ2、加湿器容積は０．００３２４ｍ3であった。
【００３９】
実施例２
実施例１と同じ防水透湿シートを用い、不織布面が下になるように射出成形金型の下型にセットした以外は、実施例１と全く同様にして加湿器を作成した。この加湿器は実施例１と同じで、効膜面積は０．５８２ｍ2、加湿器容積は０．００３２４ｍ3であった。
【００４０】
実施例３
実施例１と同じ作成方法で、リブ高さを０．８ｍｍとした以外は、実施例１と全く同様にして加湿器を作成した。この加湿器は実施例１と同じで、有効膜面積は０．５８２ｍ2、加湿器容積は０．００３２４ｍ3であった。
【００４１】
比較例１
多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルム（厚さ約３０μｍ、平均孔径約０．２μｍ、空孔率８５％）の片面に、グラビアパターンロール（開孔率８０％に設定）を用いてポリウレタン接着剤を塗布し、この面に加湿水保持層として三次元構造布帛（直径０．３ｍｍのポリエステルモノフィラメントで編成、厚さ１．５ｍｍ）を重ね合わせ、圧力０．５ｋｇ／ｃｍ2、速度３０ｍ／分の条件でロール圧着を行った。その後、三次元構造布帛の他の面にも同じ方法、条件で、高分子多孔質膜を圧着して三層膜を作成した。この三層膜を２５０×８５ｍｍの寸法にカットして、矩形状シートを得た。その後、この矩形状シートの周囲を金型を用いて熱融着し、さらに該シートの片側短辺より１８ｍｍの位置で、かつ幅方向の中央の点を中心にして直径１０ｍｍの孔をあけ、膜内部の注水口としたサンプルを５８枚積層し、接着し、加湿器を作成した。この加湿器の有効膜面積は１．７４ｍ2、加湿器容積は０．００５２４ｍ3であった。
【００４２】
比較例２
実施例１と同じ防水透湿シートを用いて、防水透湿シートの不織布面を外側にして幅１６５ｍｍ、長さ９．３ｍのチューブ状膜体を作製した。チューブ状膜体の接合部分の接着はポリウレタン接着剤により行った。次に、得られたチューブ状膜体と幅１８０ｍｍ、長さ１０ｍの塩ビ製波板状スペーサーを重ねて渦巻き状に巻回して取付枠に組付け、チューブ状膜体の一端に加湿水の給水口を設けた加湿器を作成した。この加湿器の有効膜面積は３．０６９ｍ2、加湿器容積は０．０１３７ｍ3であった。
【００４３】
実施例と比較例の比較結果
（１）液圧損比較
水道水を６５ｋＰａまで減圧して、実施例１及び比較例１のサンプルの給水口より流量計により供給水量を確認しながら水を入れた。満水になったところで、水の供給を止め、給水口より水を排水し、水を５０％まで排水するのに要した時間を測定した。実施例１のサンプルは、排水にかかる時間が短く液の圧損が低いことが確認できた。
実施例１：３６秒
比較例１：１１２秒
（２）長期運転後液圧損比較
実施例１及び比較例１のサンプルに、加湿風量２５０ｍ3／ｈｒ、環境６０℃、４０％ＲＨの条件でダクトよりエアを供給するとともに、水道水を減圧弁を用いて６５ｋＰａまで減圧して加湿器に給水した。加湿器運転中、加湿器からの排水は行わなかった。この運転を２００時間行った後運転を止め、加湿器をダクトより外し、加湿器内の水抜きを行った。
次に、２００時間運転後のサンプルについて、（１）と同じ測定を行った。比較例のサンプルは、（１）の初期値と比較して排水にかかる時間が長くなっており、液側流路の目詰まりが発生していることが分かる。実施例１のサンプルは、運転２００時間後も、ほとんど初期値と変らない値であり、液側流路の目詰まりが発生していないことが確認できた。
実施例１：３８秒
比較例１：１５６秒
（３）加湿性能（容積・面積比）
実施例１、２、３及び比較例１の加湿器を図１２に示す加湿性能測定装置にセットし、加湿風量２５０ｍ3／ｈｒ、環境２０℃、４０％ＲＨの条件でダクトよりエアを供給するとともに、水道水を減圧弁にて６５ｋＰａに減圧して加湿器に給水し、加湿量を測定した。加湿量測定中、加湿器からの排水は行わなかった。加湿器への水道水供給水量を測定し加湿量とした。加湿器容積１ｍ3及び加湿器の有効膜面積１ｍ2あたりの加湿量に換算し比較した。実施例１、２、３の加湿器は、比較例の加湿器と比べて加湿効率が高いことが確認できた。
実施例１の加湿器は、空気側が不織布で、実施例２の加湿器は空気側が防水透湿膜である。実施例２の加湿器は、実施例１の加湿器と比べて加湿性能がより高いことが確認できた。すなわち空気側が防湿透湿膜の場合、加湿効率がより高いことが確認できた。
実施例３の加湿器も、実施例１の加湿器と比べて加湿性能がより高いことが確認できた。すなわちリブの高さが低いほど加湿効率がより高くなることが確認できた。
実施例１：０．４２ｋｇ／ｈｒ、１３０ｋｇ／ｈｒ・ｍ3、０．７２ｋｇ／ｈｒ・ｍ2
実施例２：０．５３ｋｇ／ｈｒ、１６４ｋｇ／ｈｒ・ｍ3、０．９１ｋｇ／ｈｒ・ｍ2
実施例３：０．４５ｋｇ／ｈｒ、１３９ｋｇ／ｈｒ・ｍ3、０．７７ｋｇ／ｈｒ・ｍ2
比較例１：０．６１ｋｇ／ｈｒ、１１６ｋｇ／ｈｒ・ｍ3、０．３５ｋｇ／ｈｒ・ｍ2
比較例２：１．０１ｋｇ／ｈｒ、７４ｋｇ／ｈｒ・ｍ3、０．３３ｋｇ／ｈｒ・ｍ2
（４）加湿エレメントの耐水圧評価
水タンクにエア減圧弁を取りつけ、圧縮エアを供給して水タンクを加圧し、加圧水を実施例１及び比較例１の加湿エレメントに供給した。昇圧スピードは２ｋＰａ／ｓｅｃとした。実施例１の加湿エレメントの場合は防水透湿シート表面から水が出始める水圧を耐水圧とした。また比較例１の加湿エレメントでは多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムと三次元構造布帛とが剥離する水圧を耐水圧とした。実施例１の加湿エレメントは比較例１の加湿エレメントと比較して耐水圧が高いことが確認できた。
実施例１：１２０ｋＰａ
比較例１：８０ｋＰａ
【００４４】
以上の比較結果より、本発明の実施例１、２、３の加湿エレメント及び加湿器の優位性が確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による加湿エレメントの構成例の全体構造を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は図１の加湿エレメントの側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図３】図１の加湿エレメントの給水口側部分を拡大して示す部分平面図である。
【図４】（ａ）は図３のＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は同Ｃ−Ｃ’断面図、（ｄ）は同Ｄ−Ｄ’断面図である。
【図５】防水透湿シートの裏面にもリブを設けた例を示す断面図である。
【図６】加湿エレメント材料の全体構造を示す斜視図である。
【図７】図６の加湿エレメント材料を裏返した状態で見た斜視図である。
【図８】本発明による加湿器（横置き型加湿器）の全体構造を一部切り欠いて示した斜視図である。
【図９】両側の二ヵ所に給排水口部を有する加湿エレメントの構成例の全体構造を示す斜視図である。
【図１０】本発明による縦置き型加湿器の全体構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の除加湿装置の一構成例を示す図である。
【図１２】実施例、比較例の加湿器の性能評価に用いた加湿性能測定装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０  加湿エレメント
１１  枠体
１１Ａ〜１１Ｄ  辺
１２、１３  防水透湿シート
１４  給排水口部
１４’  給排水孔
１５  リブ
１５’  リブ
１６  切り欠き
１７  加湿エレメント材料
２０、２０’  加湿器
２１、２１’  積層体
２２、２２’  取付枠
２３、２３’  給水部材
２４、２４’  排水部材
２５、２５’  空気流通空間
２６  除加湿ユニット
２７  通気ファン
２８  熱交換器
２９  熱交換器
３０  熱媒入口
３１  熱媒出口
３２  送液ポンプ
３３  循環調整弁
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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