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CN111919078B - 全热交换元件及全热交换器 - Google Patents

全热交换元件及全热交换器 Download PDF

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CN111919078B CN201880091193.2A CN201880091193A CN111919078B CN 111919078 B CN111919078 B CN 111919078B CN 201880091193 A CN201880091193 A CN 201880091193A CN 111919078 B CN111919078 B CN 111919078B
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Abstract

全热交换元件具备被配置成彼此相向的状态的多个分隔部(1)、和保持分隔部(1)彼此的间隔而在分隔部彼此之间形成流路的间隔保持部(2)。间隔保持部(2)具有以无纺布为基材的无纺布基材层层叠于纸层的两面而成的层叠构造。作为层叠在纸层的一面的间隔保持部(2)的无纺布基材层的第一无纺布基材层(221)和与第一无纺布基材层(221)相向的分隔部被接合，作为层叠在纸层的另一面的间隔保持部(2)的无纺布基材层的第二无纺布基材层(222)和与第二无纺布基材层(222)相向的分隔部被接合。全热交换元件通过具有上述的结构，能够提高湿度交换效率。

Description

全热交换元件及全热交换器
技术领域
本发明涉及在供气流与排气流之间进行全热交换的全热交换元件及全热交换器。
背景技术
在抑制了室内的空调的制冷制热效率的损失的换气方法中，存在在供气流与排气流之间进行热交换的换气方法。为了提高热交换的效率，在供气和排气流之间与热一起也同时进行湿度的交换，即与显热一起也同时进行潜热的交换的全热交换是有效的。
在进行全热交换的全热交换元件中，供气流路和排气流路形成为隔着分隔部而相互独立的流路。在供气流路和排气流路中，分别具有由通过波纹加工形成的波形状的间隔板构成的结构。在利用具备全热交换元件的全热交换器对室内的空气进行换气的情况下，由于在流经供气流路的供气流与流经排气流路的排气流之间进行全热交换，因此能够抑制室内的空调的制冷制热效率的损失。
伴随着这样的全热交换器的普及，在全热交换器中，从例如冬季的建筑物内的加湿量增加的要求出发，存在如下的要求，即，不仅希望回收显热，还希望增加乘着排气流的加湿了的空气内的水分的回收量。即，在全热交换器中，要求提高温度交换效率并且提高湿度交换效率。
另外，在夏季的制冷条件下，为了降低基于空调机的潜热处理的能量、即除湿的能量，考虑到基于全热交换器的换气。即，考虑到通过设置全热交换器，不将室外的高湿空气直接导入室内地、在流经全热交换元件的供气流路的供气流与流经排气流路的排气流之间进行湿度交换的换气。在这样的全热交换器的使用环境中，对全部热交换元件要求高湿度交换效率。
作为能够提高湿度交换效率的全热交换元件，在专利文献1中，公开了具有添加了吸湿盐的分隔构件、和层叠有树脂层和疏水性的无纺布基材的间隔保持构件，通过与分隔构件同样地在间隔保持构件中也添加吸湿盐，能够将分隔构件与间隔保持构件的连接面用作透湿面，提高湿度交换效率的全热交换元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5987854号公报
发明内容
发明所要解决的课题
可是，在上述专利文献1的全热交换元件中，在要提高湿度交换效率的情况下，需要增加吸湿剂的添加量。可是，在该情况下，在对高湿空气进行持续通风时，由于因吸湿剂的自潮解作用而产生的结露水，吸湿剂流失或者随时间经过而减少，因此，湿度交换效率的提高存在限度。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于得到一种能够提高湿度交换效率的全热交换元件。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，实现目的，本发明的全热交换元件具备：多个分隔部，被配置成彼此相向的状态；以及间隔保持部，保持分隔部彼此的间隔而在分隔部彼此之间形成流路。间隔保持部具有以无纺布为基材的无纺布基材层层叠于纸层的两面而成的层叠构造。作为层叠于纸层的一面的间隔保持部的无纺布基材层的第一无纺布基材层、和与第一无纺布基材层相向的分隔部被接合，作为层叠于纸层的另一面的间隔保持部的无纺布基材层的第二无纺布基材层、和与第二无纺布基材层相向的分隔部被接合。
发明效果
本发明的全热交换元件发挥能够得到能够提高湿度交换效率的全热交换元件的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的全热交换元件的概略结构的外观立体图。
图2是将实施方式1的全热交换元件中的间隔保持部和隔着间隔保持部配置的分隔部抽出表示的纵剖视图。
图3是说明实施方式1的全热交换元件的湿度移动的示意图。
图4是表示实施方式1的间隔保持部的第一形成方法的剖视图。
图5是表示通过实施方式1的间隔保持部的第一形成方法形成的间隔保持部的剖视图。
图6是表示实施方式1的间隔保持部的第二形成方法的剖视图。
图7是表示通过实施方式1的间隔保持部的第二形成方法形成的间隔保持部的剖视图。
图8是表示实施方式1的间隔保持部的第三形成方法的剖视图。
图9是表示实施方式1的间隔保持部的第三形成方法的剖视图。
图10是表示通过实施方式1的间隔保持部的第三形成方法形成的间隔保持部的剖视图。
图11是将本发明的实施方式2的全热交换元件的间隔保持部和隔着间隔保持部配置的分隔部抽出表示的纵剖视图。
图12是表示本发明的实施方式3的全热交换器的概略结构的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式的全热交换元件及全热交换器进行详细说明。此外，本发明并不限定于该实施方式。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1的全热交换元件10的概略结构的外观立体图。图2是将本实施方式1的全热交换元件10中的间隔保持部2和隔着间隔保持部2配置的分隔部1抽出表示的纵剖视图。全热交换元件10具备作为设置成层状的第一流路的第一空气流路4、作为设置为层状的第二流路的第二空气流路5、以及将第一空气流路4与第二空气流路5之间分隔的平板状的分隔部1。另外，全热交换元件10具备形成第一空气流路4和第二空气流路5并保持分隔部1彼此的间隔的波纹形状的间隔保持部2、以及将分隔部1与间隔保持部2接合的接合部3。波纹形状是由峰部和谷部构成的波形的形状。
全热交换元件10具有平板状的分隔部1和具有波纹形状的间隔保持部2交替层叠而成的构造。间隔保持部2通过具有波纹形状，能够可靠地形成第一空气流路4和第二空气流路5而保持分隔部1彼此的间隔。在层叠分隔部1和间隔保持部2时，通过使在分隔部1与间隔保持部2层叠的层叠方向上相邻的间隔保持部2的峰部的长度方向交叉，第一空气流路4与第二空气流路5隔着分隔部1相邻，第一空气流路4的延伸方向与第二空气流路5的延伸方向在俯视下相互交叉，第一空气流路4和第二空气流路5相互独立。
在全热交换元件10中，在流经第一空气流路4的第一气流6与流经第二空气流路5的第二气流7之间，以分隔部1为介质来交换潜热和显热。在本实施方式1中，将间隔保持部2的形状形成为波纹形状，但间隔保持部2只要能够将分隔部1彼此的间隔保持为既定的间隔即可。间隔保持部2例如也可以是折弯成矩形波状的片材、折弯成三角波状的片材、或多张板片等。
以下，说明构成本实施方式1的全热交换元件10的各构成部。分隔部1由作为由纸坯料构成的纸的层的纸层的单层构成。为了提高透湿性，分隔部1优选使用尽量薄膜化的特殊加工纸，膜厚以5μm以上且100μm以下，优选为8μm以上且80μm以下，进一步优选为10μm以上且50μm以下的范围为佳。
为了提高透湿性，分隔部1优选使用通过添加吸湿剂的特殊加工、或者其他的特殊加工而制作的特殊加工纸。为了提高透湿性，分隔部1所含有的吸湿剂特别是为了提高分隔部1的透湿性而优选使用潮解性盐。潮解性盐使用氯化锂和氯化钙中的至少一方。氯化锂或氯化钙向分隔部1的添加量为2g/m2以上且10g/m2以下，优选为3g/m2以上且6g/m2以下的范围。需要说明的是，在使用氯化锂和氯化钙这两方作为吸湿剂的情况下，向分隔部1的添加量设为氯化锂与氯化钙的合计为2g/m2以上且10g/m2以下的范围。
从确保适合作为全热交换元件10的实用的水平的湿度交换性能的观点出发，本实施方式1的分隔部1的透湿性在相对湿度100％、温度30℃下的红外传感器法(MOCON法)透湿度测定中，透湿度为10kg/m2/day以上，优选为15kg/m2/day以上。
为了进行全热交换元件10中的换气，分隔部1需要气体遮蔽性。本实施方式1的分隔部1的气体遮蔽性在基于葛尔莱法的透气度测定中，为500秒/100cc以上，优选为1000秒/100cc以上。通过分隔部1的气体遮蔽性处于500秒/100cc以上的范围，能够更可靠地进行全热交换元件10中的供排气的隔绝、即流经第一空气流路4的第一气流6与流经第二空气流路5的第二气流7的隔绝。
另外，在分隔部1中，在供排气间的热交换中，即流经第一空气流路4的第一气流6与流经第二空气流路5的第二气流7的热交换中，热交换效率成为空气的交界层中的传热阻力的主要原因，因此几乎不取决于分隔部1的材料的传热性。因此，分隔部1的传热性几乎不影响全热交换元件10的热交换效率。即，如果分隔部1的热阻为1，则分隔部1的表里的空气层的热阻分别为10左右，合计为21。在分隔部1为金属的情况下，金属的热传导率与纸的热传导率相比为2000倍至3000倍，因此分隔部1的热阻为1/2000至1/3000。可是，若分隔部1的热阻也包括分隔部1的表里的空气层的热阻，则例如为20.0005，最多仅有5％变化的影响。因此，分隔部1的传热性几乎不影响全热交换元件10的热交换效率。此外，在本实施方式1中，示出了分隔部1为纸层的单层构造的情况，但只要发挥本实施方式1的全热交换元件10的效果，分隔部1就不限于纸层的单层构造。分隔部1也可以是纸层的多层构造。
间隔保持部2在全热交换元件10中规定第一空气流路4及第二空气流路5的流路形状。本实施方式1的间隔保持部2具有由纸坯料构成的间隔保持部的纸层21和以无纺布为基材的间隔保持部的无纺布基材层22的多层构造。即，间隔保持部2具有间隔保持部的无纺布基材层22、间隔保持部的纸层21和间隔保持部的无纺布基材层22依次层叠、在间隔保持部的纸层21的两面层叠有间隔保持部的无纺布基材层22的层叠构造。因此，间隔保持部2具有在表背两侧露出间隔保持部的无纺布基材层22的结构。本实施方式1的全热交换元件10经由在间隔保持部2的表面露出的间隔保持部的无纺布基材层22，能够促进如后所述流经第一空气流路4的第一气流6与流经第二空气流路5的第二气流7之间的湿度交换，另外能够确保间隔保持部2与分隔部1的粘接强度。而且，间隔保持部的纸层21含有吸湿剂。另外，间隔保持部的纸层21也可以由不含有吸湿剂的纸层构成。
间隔保持部2在波纹形状的峰部和谷部通过接合部3与分隔部1接合。即，间隔保持部2的在表面露出的间隔保持部的无纺布基材层22通过接合部3与分隔部1接合。因此，间隔保持部2在与分隔部1之间形成第一空气流路4或第二空气流路5，并且保持被配置成相向的状态的分隔部1彼此的间隔。
在间隔保持部的纸层21中，为了提高将分隔部1与间隔保持部2接合的接合部3的透湿性，优选使用通过添加吸湿剂的特殊加工以及其他的特殊加工而制作的特殊加工纸。吸湿剂的材料没有特别限定，优选使用潮解性盐。潮解性盐使用氯化锂和氯化钙中的至少一方。氯化锂或氯化钙向间隔保持部的纸层21的添加量为2g/m2以上且10g/m2以下，优选3g/m2以上且6g/m2以下的范围。需要说明的是，在使用氯化锂和氯化钙这两方作为吸湿剂的情况下，向间隔保持部的纸层21的添加量设为氯化锂与氯化钙的合计为2g/m2以上且10g/m2以下的范围。
为了确保全热交换元件10的阻燃性，间隔保持部的纸层21也可以添加阻燃剂。间隔保持部2的阻燃性在仪表燃烧器(日文：メッケルバーナ)法中优选等级为耐火2级以上，更优选为耐火1级以上。在本实施方式1中，作为在间隔保持部的纸层21中添加的阻燃剂的材料，使用溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、金属氢氧化物或氧化物等无机系阻燃剂、硅酮系阻燃剂。
间隔保持部的纸层21的厚度比间隔保持部2的总厚度薄，单位面积重量比间隔保持部2的总单位面积重量轻。间隔保持部的纸层21的厚度为10μm以上且100μm以下，优选为15μm以上且90μm以下，更优选为20μm以上且80μm以下。间隔保持部2的透气阻力大致由纸层21维持。因此，间隔保持部的纸层21的透气阻力为1秒/100ml以上，优选为3秒/100ml以上。
间隔保持部的无纺布基材层22是不编织而使纤维缠绕而成的织物，从织物的强度和成本的观点出发，纤维的材料优选为纤维素纤维、聚氨酯纤维、聚酯纤维、或聚丙烯纤维、以及它们的混合物。另外，纤维素纤维和聚氨酯纤维是亲水性材料，可以预见利用纤维内部的毛细管的水分子的扩散性提高，因此更优选。
一般来说，若考虑具备分隔部和间隔保持部的全热交换元件内的显热交换，则除了分隔部作为传热面发挥功能以外，间隔保持部也具有传热翅片的作用。即，间隔保持部作为用于增加传热面积的扩大传热面积起作用。扩大传热面积的传热特性由传热翅片的形状、热传导率以及风路内的热导系数决定。若将扩大传热面积相对于分隔部的面积的面积比即面积系数设为α，将分隔部的面积设为分隔部面积S，则包含基于传热翅片的翅片效果的扩大传热面积在内的总传热面积Stotal能够表示为Stotal＝(1+α)×S。如上所述，α由成为传热翅片的间隔保持部的形状和物性值以及传热翅片周围的热导系数决定。通常，在一般的全热交换元件中，已知取α＝0.1以上且0.3以下的值。
同样地，即使在具备分隔部和间隔保持部的全热交换元件内的湿度移动的情况下，也能够将间隔保持部作为传递湿度的湿度传递翅片进行处理。即，间隔保持部具有使湿度移动的湿度传递翅片、即对潜热进行传热的湿度传递翅片的作用，作为用于增加透湿面积的扩大透湿面积起作用。扩大透湿面积的湿度传递率由湿度传递翅片的形状和湿度传递率以及风路内的湿度传递率决定。将扩大透湿面积相对于分隔部的面积的面积比即面积系数设为β，将分隔部的面积设为分隔部面积S，将包含基于湿度传递翅片的翅片效果的扩大透湿面积在内的总透湿面积Sx用Sx＝(1+β)×S表示。在该情况下，在通常的纸或特殊加工纸中，由于相当于温度翅片的热传导率的间隔保持部内的水的扩散系数D的值小至10-8以下，因此β为比1小得多的值，扩大透湿面积的效果大致为零。即，在供气流与排气流之间的热交换现象中，间隔保持部作为传热翅片发挥效果，但作为湿度传递翅片，由于翅片内的水的移动与热的移动相比慢，因此几乎得不到效果。
可是，在使用了将间隔保持部的无纺布基材层22配置于间隔保持部的纸层21的表背两面的本实施方式1的间隔保持部2的情况下，利用间隔保持部的无纺布基材层22内的毛细管现象，与水在通常的纸或者特殊加工纸或疏水性的树脂层的表面及内部移动时相比，能够大幅加快水的移动速度。在以与水的移动速度对应的水的扩散系数D进行比较时，本实施方式1的间隔保持部2与通常的纸或者特殊加工纸或树脂层相比，能够使扩散系数D[m2/s]提高两位数到三位数，即能够以10倍～100倍的水平提高，能够为10-6以上且10-7以下。因此，本实施方式1的间隔保持部2能够使β为0.01以上且0.1以下，能够用作扩大透湿面。
图3是说明本实施方式1的全热交换元件10中的湿度移动的示意图。图3示出了湿度从第一空气流路4向第二空气流路5移动的情况。本实施方式1的全热交换元件10具有间隔保持部的无纺布基材层22、间隔保持部的纸层21和间隔保持部的无纺布基材层22依次层叠、在表背两侧露出间隔保持部的无纺布基材层22的间隔保持部2。而且，在间隔保持部2，间隔保持部的无纺布基材层22通过接合部3与所相向的分隔部1接合。即，如图3所示，将作为层叠于间隔保持部的纸层21的一面的间隔保持部的无纺布基材层22的第一无纺布基材层221和作为与第一无纺布基材层221相向的分隔部1的第一分隔部1A接合。另外，将作为层叠于间隔保持部的纸层21的另一面的间隔保持部的无纺布基材层22的第二无纺布基材层222和作为与第二无纺布基材层222相向的分隔部1的第二分隔部1B接合。
因此，吸附于位于间隔保持部2的表面的间隔保持部的无纺布基材层22的水分的大半部分通过间隔保持部的无纺布基材层22内的微小的间隙并利用毛细管现象移动到接合部3。即，吸附于间隔保持部的无纺布基材层22的水分的大半部分沿着图3所示的箭头A的方向，通过间隔保持部的无纺布基材层22的内部和表面，移动到接合部3。另外，吸附于位于间隔保持部2的表面的间隔保持部的无纺布基材层22的水分的一部分经由间隔保持部的纸层21移动到接合部3。然后，到达接合部3的水分经由接合部3和分隔部1移动到第二空气流路5。
此时的间隔保持部的无纺布基材层22内的水分的移动速度比间隔保持部的纸层21内的水分的移动速度快。因此，全热交换元件10能够使吸附于间隔保持部2的水分与间隔保持部2由通常的纸或者特殊加工纸或疏水性的树脂层或它们的层叠体构成的情况相比快速移动至接合部3。由此，全热交换元件10能够将在间隔保持部2上吸附的水分尽快地运送到分隔部1，与间隔保持部2由通常的纸或者特殊加工纸或疏水性的树脂层或它们的层叠体构成的情况相比，能够实现高湿度交换性能。因此，能够有效地进行湿度从流经第一空气流路4的空气向流经第二空气流路5的空气的移动。
另外，全热交换元件10具备在作为间隔保持部使用的间隔保持部的纸层21的表背两面具有用于通过毛细管现象促进间隔保持部2的平面内的水分的移动的间隔保持部的无纺布基材层22的间隔保持部2。由此，能够高效地进行湿度从流经第一空气流路4的空气向流经位于分隔部1与间隔保持部2层叠的层叠方向上的两侧的第二空气流路5的空气的移动。
即，在图3所示的例子中，全热交换元件10能够高效地进行湿度从由作为分隔部1的第一分隔部1A和间隔保持部2规定的作为第一空气流路4的第一空气流路4A向与第一分隔部1A邻接的作为第二空气流路5的第二空气流路5A的移动。另外，全热交换元件10能够高效地进行湿度从由作为分隔部1的第二分隔部1B和间隔保持部2规定的作为第一空气流路4的第一空气流路4B向与第二分隔部1B邻接的作为第二空气流路5的第二空气流路5B的移动。
此外，在此，以湿度从流经第一空气流路4的空气向流经第二空气流路5的空气的移动为例进行了说明，但在湿度从流经第二空气流路5的空气向流经第一空气流路4的空气的移动的情况下，也能够得到与上述同样的效果。
接着，对能够实现基于毛细管现象的湿度传递翅片效果的提高的间隔保持部2的形成方法进行说明。图4是表示本实施方式1的间隔保持部2的第一形成方法的剖视图。图5是表示通过本实施方式1的间隔保持部2的第一形成方法形成的间隔保持部2的剖视图。图6是表示本实施方式1的间隔保持部2的第二形成方法的剖视图。图7是表示通过本实施方式1的间隔保持部2的第二形成方法形成的间隔保持部2的剖视图。图8是表示本实施方式1的间隔保持部2的第三形成方法的剖视图。图9是表示本实施方式1的间隔保持部2的第三形成方法的剖视图。图10是表示通过本实施方式1的间隔保持部2的第三形成方法形成的间隔保持部2的剖视图。
在间隔保持部2的第一形成方法中，如图4所示，在间隔保持部的纸层21的两面贴附间隔保持部的无纺布基材层22。由此，如图5所示，形成间隔保持部的无纺布基材层22、间隔保持部的纸层21和间隔保持部的无纺布基材层22依次层叠而成的作为间隔保持部2的间隔保持部2a。
在间隔保持部2的第二形成方法中，在如图6所示那样形成的比间隔保持部的无纺布基材层22厚的间隔保持部的无纺布基材层22a的厚度方向上的中心区域，进行成为间隔保持部的纸层21的特殊加工纸的抄纸。由此，如图7所示，形成间隔保持部的无纺布基材层22a、间隔保持部的纸层21和间隔保持部的无纺布基材层22a依次层叠而成的作为间隔保持部2的间隔保持部2b。
在间隔保持部2的第三形成方法中，如图9所示，对比间隔保持部的无纺布基材层22厚的如图8所示的间隔保持部的无纺布基材层22b的一面进行间隔保持部的纸层21的抄纸。接着，在间隔保持部的纸层21中的间隔保持部的无纺布基材层22b所位于的一侧的相反侧的另一面，粘贴间隔保持部的无纺布基材层22c。由此，如图10所示，形成间隔保持部的无纺布基材层22b、间隔保持部的纸层21和间隔保持部的无纺布基材层22c依次层叠而成的作为间隔保持部2的间隔保持部2c。
在图5所示的间隔保持部2a的情况下，从确保适合作为间隔保持部2的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，间隔保持部的无纺布基材层22的单位面积重量为10g/m2以上且200g/m2以下，优选为15g/m2以上且150g/m2以下。另外，从确保适于作为间隔保持部2的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，间隔保持部的无纺布基材层22的无纺布的厚度为5μm以上且500μm以下，优选为15μm以上且400μm以下，进一步优选为40μm以上且300μm以下。
在图7所示的间隔保持部2b的情况下，从确保适合作为间隔保持部2的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，间隔保持部的无纺布基材层22a的单位面积重量为10g/m2以上且300g/m2以下，优选为15g/m2以上且200g/m2以下。另外，从确保适于作为间隔保持部2的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，间隔保持部的无纺布基材层22a的无纺布的厚度为10μm以上且500μm以下，优选为30μm以上且400μm以下，进一步优选为80μm以上且300μm以下。
在图10所示的间隔保持部2c的情况下，从确保适合作为间隔保持部2的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，间隔保持部的无纺布基材层22b的单位面积重量为10g/m2以上且250g/m2以下，优选为15g/m2以上且180g/m2以下。另外，从确保适于作为间隔保持部2的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，间隔保持部的无纺布基材层22b的无纺布的厚度为8μm以上且500μm以下，优选为20μm以上且400μm以下，进一步优选为60μm以上且300μm以下。
另外，从确保适合作为间隔保持部2的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，间隔保持部的无纺布基材层22c的单位面积重量为10g/m2以上且200g/m2以下，优选为15g/m2以上且150g/m2以下。另外，从确保适于作为间隔保持部2的实用的必要的强度，特别是充分确保湿度的移动速度的观点出发，间隔保持部的无纺布基材层22c的无纺布的厚度为5μm以上且500μm以下，优选为15μm以上且400μm以下，进一步优选为40μm以上且300μm以下。
另外，上述的间隔保持部2a、间隔保持部2b以及间隔保持部2c的单位面积重量以及厚度是假定构成各构造时的无纺布的处理存在差异的数值。可是，间隔保持部2a、间隔保持部2b以及间隔保持部2c的单位面积重量以及厚度并不限定于上述的范围。
在基于葛尔莱法的透气度测定中，本实施方式1的间隔保持部2的气体遮蔽性为1秒/100cc以上，优选为3秒/100cc以上。通过使间隔保持部2的气体遮蔽性处于上述的范围，能够可靠地进行全热交换元件10中的供排气的隔绝、即流经第一空气流路4的第一气流6与流经第二空气流路5的第二气流7的隔绝，充分地确保了换气性，且确保了分隔部1和接合部3的透湿性能。
另外，在相对湿度100％、温度30℃下的红外传感器法(MOCON法)透湿度测定中，本实施方式1的间隔保持部2的透湿性为透湿度6kg/m2/day以上，优选为10kg/m2/day以上。通过使间隔保持部2的透湿性处于透湿度6kg/m2/day以上的范围，能够确保分隔部1与间隔保持部2的接合部3的透湿性，且供气和排气的湿度交换性能被维持为作为全热交换元件10的实用所要求的高水平。
另外，在本实施方式1的全热交换元件10中，间隔保持部2由1层间隔保持部的无纺布基材层22、1层间隔保持部的纸层21和1层间隔保持部的无纺布基材层22这3层构造表示，但间隔保持部2的层叠构造不限于3层。
在将分隔部1与间隔保持部2接合的接合部3中，作为分隔部1与间隔保持部2的接合方法，采用使用粘接剂的方法或不使用粘接剂的热粘接方法。
在软化温度为130℃以上的间隔保持部的无纺布基材层22的情况下，例如在由纤维素为主成分的无纺布构成的间隔保持部的无纺布基材层22的情况下，从全热交换元件10的机械强度的观点出发，优选在分隔部1与间隔保持部2的接合中使用粘接剂。在分隔部1与间隔保持部2的接合中使用粘接剂的情况下，由于在间隔保持部2的表面露出的间隔保持部的无纺布基材层22与粘接剂接合的表面积大，因此能够确保间隔保持部2与分隔部1的粘接强度。
在接合部3使用粘接剂的情况下，从更强力地粘接分隔部1和间隔保持部2的观点出发，粘接剂的主要成分优选为乙酸乙烯酯系、聚氨酯系或聚酯系等的树脂材料、或以这些组合物为主的混合物。
另外，在接合部3使用粘接剂的情况下，间隔保持部的无纺布基材层22与分隔部1优选通过由水系的粘接剂构成的水系的粘接层接合。通过使用水系的粘接剂，水容易通过作为亲水性材料的分隔部1和位于间隔保持部的无纺布基材层22的毛细管而浸透，因此能够促进粘接剂的浸透。另外，通过使用水系的粘接剂中的通过水分蒸发和再湿而可逆地引起固化和熔融的类型，能够预先在分隔部1或间隔保持部2涂敷粘接剂，在组装时将粘接剂润湿后粘接，作业变得容易。
从进一步提高分隔部1与间隔保持部2之间的透湿性的观点出发，粘接剂优选含有吸湿剂。在该情况下，为了在供排气间实现高透湿性，吸湿剂优选使用潮解性盐。潮解性盐优选使用氯化锂和氯化钙中的至少一方。
在接合部3使用粘接剂的情况下，为了确保全热交换元件10的阻燃性，也可以在粘接剂中添加阻燃剂。在本实施方式1中，作为粘接剂中添加的阻燃剂的材料，使用溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、金属氢氧化物或氧化物等无机系阻燃剂、硅酮系阻燃剂。
在软化温度小于130℃的间隔保持部的无纺布基材层22的情况下，例如在由软化温度低于纤维素的聚氨酯为主成分的无纺布构成的间隔保持部的无纺布基材层22的情况下，通过利用热粘接将分隔部1与间隔保持部2接合，能够实现耐水性优异的接合。
可是，通过与间隔保持部的无纺布基材层22的软化温度无关地使用粘接剂，能够将单面波纹、单面波纹层叠而成的正交层叠体、以及全热交换元件10的机械强度保持为适于实用的水平的强度。
在接合部3中的分隔部1与间隔保持部2的接合中使用热粘接的情况下，在间隔保持部的无纺布基材层22的软化温度左右的温度下加热间隔保持部2，将分隔部1与间隔保持部2加压而接合。热粘接的方法需要对接合部3加压，因此优选在容易加压的单面波纹工序中进行。
接着，对本实施方式1的全热交换元件10的制造方法进行说明。在全热交换元件中，一般为了实现高效的制造，广泛使用制作单面波纹、并将单面波纹正交层叠的制造方法。单面波纹是将一片分隔部1和一片成型为波形的间隔保持部2接合而成的。单面波纹的制造方法是制作一般的瓦楞纸的工序。单面波纹通过将间隔保持部的纸层21和间隔保持部的无纺布基材层22的层叠体成形为波形形状而形成间隔保持部2，并将间隔保持部2与分隔部1接合而形成。
对于单面波纹的正交层叠，将在正交层叠的单面波纹中的第一单面波纹中成形为波形的间隔保持部2的峰部和在正交层叠的单面波纹中的第二单面波纹的分隔部1中未接合间隔保持部2的面接合。第一单面波纹和第二单面波纹在各自的分隔部1平行的状态下正交层叠。在此，第一单面波纹和第二单面波纹在层叠方向上相邻的一方的间隔保持部2的空气流路和在层叠方向上相邻的另一方的间隔保持部2的空气流路在与第一单面波纹的分隔部1的面内方向平行的方向上正交的状态下被接合。即，在第一单面波纹中由间隔保持部2和分隔部1构成的空间的长度方向和在第二单面波纹中由间隔保持部2和分隔部1构成的空间的长度方向为在与第一单面波纹的分隔部1的面内方向平行的方向上正交的状态。
重复上述处理，切断成既定的尺寸，由此得到全热交换元件10。在分隔部1与间隔保持部2的接合中，采用使用粘接剂的方法或不使用粘接剂的热粘接方法。在软化温度为130℃以上的间隔保持部的无纺布基材层22的情况下，例如在由纤维素为主成分的无纺布构成的间隔保持部的无纺布基材层22的情况下，从全热交换元件10的机械强度的观点出发，优选在分隔部1与间隔保持部2的接合中使用粘接剂。在软化温度小于130℃的间隔保持部的无纺布基材层22的情况下，例如在由软化温度低于纤维素的聚氨酯为主成分的无纺布构成的间隔保持部的无纺布基材层22的情况下，通过利用热粘接将分隔部1与间隔保持部2接合，能够实现耐水性优异的接合。可是，通过与间隔保持部的无纺布基材层22的软化温度无关地使用粘接剂，能够将单面波纹、单面波纹层叠而成的正交层叠体、以及全热交换元件10的机械强度保持为适于实用的水平的强度。
如上所述，本实施方式1的全热交换元件10具备在作为间隔保持部使用的间隔保持部的纸层21的表背两面具有用于通过毛细管现象促进间隔保持部2的平面内的水分的移动的间隔保持部的无纺布基材层22的间隔保持部2。由此，能够在间隔保持部的无纺布基材层22中高效地进行水分从间隔保持部2经由接合部3向分隔部1的传递，提高流经第一空气流路4的第一气流6与流经第二空气流路5的第二气流7之间的湿度交换性能。
由此，全热交换元件10不将可能成为产生结露水的原因的吸湿剂的使用量大量用于全热交换元件10，能够实现全热交换性能的提高。
另外，在设置于建筑物的设备中，为了有效利用建造于有限的土地的建筑物内的空间，希望设备的小型化。在全热交换器的功能方面，通过相对于处理风量增大全热交换元件的尺寸，能够提高全热交换效率。因此，在希望设备的小型化的环境下，要求在抑制产品的尺寸的状态下提高全热交换效率。根据全热交换元件10，在抑制全热交换元件10的外形尺寸的状态下，湿度交换性能提高，全热交换效率提高。
因此，本实施方式1的全热交换元件10发挥能够得到即使在湿度高的环境下也能够使用的、能够提高湿度交换效率的全热交换元件的效果。
实施方式2
图11是将本发明的实施方式2的全热交换元件的间隔保持部2和隔着间隔保持部2配置的分隔部31抽出表示的纵剖视图。本实施方式2的全热交换元件在代替分隔部1而具备分隔部31这一点上与上述实施方式1的全热交换元件10不同。本实施方式2的全热交换元件的分隔部31以外的结构与上述实施方式1的全热交换元件10相同，因此省略详细的说明。
分隔部31具有由纸坯料构成的分隔部的纸层11和以无纺布为基材的分隔部的无纺布基材层12的多层结构。即，分隔部31具有分隔部的无纺布基材层12、分隔部的纸层11和分隔部的无纺布基材层12依次层叠、在分隔部的纸层11的两面层叠有分隔部的无纺布基材层12的层叠构造。因此，分隔部31具有分隔部的无纺布基材层12在表背两侧露出的结构。
分隔部的无纺布基材层12是不编织而使纤维缠绕而成的织物，从织物的强度和成本的观点出发，纤维的材料优选为纤维素纤维、聚氨酯纤维、聚酯纤维、或聚丙烯纤维、以及它们的混合物。另外，纤维素纤维或聚氨酯纤维是亲水性材料，可以预见利用纤维内部的毛细管的水分子的扩散性提高，因此更优选。
从确保适于作为分隔部31的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，分隔部的无纺布基材层12的单位面积重量为5g/m2以上且100g/m2以下，优选为10g/m2以上且30g/m2以下。另外，从确保适于作为分隔部31的实用的必要的强度，更顺畅地进行温度与湿度的热交换的观点出发，分隔部的无纺布基材层12的无纺布的厚度为2μm以上且500μm以下，优选为5μm以上且200μm以下，进一步优选为10μm以上且150μm以下。分隔部的无纺布基材层12的无纺布的透气度优选为测定极限以下即1秒以下。可是，作为分隔部31需要气体阻隔性，因此分隔部31的透气度以100秒/100cc以上，优选为1000秒/100cc以上，进一步优选为5000秒/100cc以上为佳。
为了实现实用上所要求的实用水平的透湿性，分隔部31优选使用尽量薄膜化的特殊加工纸，膜厚以5μm以上且100μm以下，更优选为8μm以上且70μm以下，进一步优选为10μm以上且50μm以下的范围为佳。
为了提高透湿性，分隔部31优选使用通过添加吸湿剂的特殊加工、以及其他的特殊加工而制作的特殊加工纸。为了提高透湿性，分隔部31所含有的吸湿剂特别是为了提高分隔部31的透湿性，优选使用潮解性盐。潮解性盐使用氯化锂和氯化钙中的至少一方。氯化锂或氯化钙的向分隔部31的添加量为2g/m2以上且10g/m2以下，优选为3g/m2以上且6g/m2以下的范围。需要说明的是，在使用氯化锂和氯化钙这双方作为吸湿剂的情况下，向分隔部31的添加量为氯化锂与氯化钙的合计在上述的范围内。
分隔部31具有在分隔部的纸层11的两面层叠有分隔部的无纺布基材层12的层叠构造。分隔部的无纺布基材层12使从流经第一空气流路4的第一气流6或流经第二空气流路5的第二气流7通过接合部3移动到分隔部31的水分、以及从间隔保持部2通过接合部3移动到分隔部31的水分在分隔部31的面内扩散。即，分隔部的无纺布基材层12通过分隔部的无纺布基材层12内的微小间隙处的毛细管现象使通过接合部3移动到分隔部31的水分在分隔部的无纺布基材层12的面内扩散。由此，本实施方式2的全热交换元件能够得到进一步提高间隔保持部2的作为湿度传递翅片的效果的效果。
而且，通过接合部3移动到分隔部31的水分通过分隔部31中的与该接合部3接合的一方的分隔部的无纺布基材层12的毛细管现象而在该分隔部的无纺布基材层12的面内扩散。在分隔部的无纺布基材层12的面内扩散的水分被传递到分隔部的纸层11，进而被传递到分隔部31中的另一方的分隔部的无纺布基材层12。
上述实施方式2的全热交换元件具有与上述实施方式1的全热交换元件10相同的效果。
另外，上述实施方式2的全热交换元件具备分隔部的纸层11和分隔部的无纺布基材层12层叠而成的分隔部31，因此间隔保持部2的湿度传递翅片效果进一步提高，全热交换元件10的湿度交换性能进一步提高。
实施方式3
接着，使用图12，对具备上述实施方式1的全热交换元件10的全热交换器100进行说明。图12是表示本发明的实施方式3的全热交换器100的概略结构的图。在全热交换器100的内部收容有上述实施方式1的全热交换元件10。在全热交换器100的内部，用于将室外的空气向室内供气的供气流路44包括全热交换元件10的第一空气流路4地形成。另外，在全热交换器100的内部，用于将室内的空气向室外排气的排气流路45包括全热交换元件10的第二空气流路5地构成。在供气流路44设置有产生从室外朝向室内的空气的流动的供气送风机46。在排气流路45设置有产生从室内朝向室外的空气的流动的排气送风机47。
因此，全热交换器100具备：全热交换元件10；在隔着分隔部1的一方的流路即第一流路中产生从室外朝向室内的气流的流动的供气送风机46；以及在隔着分隔部1的另一方的流路即第二流路中产生从室内朝向室外的气流的流动的排气送风机47。
当全热交换器100运转时，供气送风机46和排气送风机47工作。由此，例如，冷且干燥的室外的空气作为供气流即第一气流6通过第一空气流路4，热且湿气高的室内的空气作为排气流即第二气流7通过第二空气流路5。
在全热交换元件10的内部，作为两种气流的供气流以及排气流的各气流隔着分隔部1流动。此时，经由分隔部1在供气流和排气流的各气流之间传递热，水蒸气透过分隔部1，由此在供气流和排气流之间进行显热和潜热的热交换。由此，供气流被加热并且被加湿而向室内供给，排气流被冷却并被除湿而向室外排出。因此，通过在全热交换器100中进行换气，能够抑制室内的空调的制冷制热效率的损失地对室外和室内的空气进行换气。
根据上述实施方式3的全热交换器100，全热交换元件10的间隔保持部2的湿度传递翅片效果提高，全热交换元件10的湿度交换性能提高，因此能够实现湿度交换性能提高的全热交换器。
另外，通过构成具备上述实施方式2的全热交换元件的全热交换器，能够实现湿度交换性能进一步提高的全热交换器。
以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一例，即能够将实施方式的技术彼此组合，也能够与其他的公知的技术组合，还能够在不脱离本发明的主旨的范围内，省略、变更结构的一部分。
附图标记说明
1、31分隔部、1A第一分隔部、1B第二分隔部、2、2a、2b、2c间隔保持部、3接合部、4、4A、4B第一空气流路、5、5A、5B第二空气流路、6第一气流、7第二气流、10全热交换元件、11分隔部的纸层、12分隔部的无纺布基材层、21间隔保持部的纸层、22、22a、22b、22c间隔保持部的无纺布基材层、44供气流路、45排气流路、46供气送风机、47排气送风机、100全热交换器、221第一无纺布基材层、222第二无纺布基材层、S分隔部面积、Stotal总传热面积、Sx总透湿面积。

Claims (7)

1.一种全热交换元件，其特征在于，
具备：
多个分隔部，被配置成彼此相向的状态；以及
间隔保持部，保持所述分隔部彼此的间隔而在所述分隔部彼此之间形成流路，
所述间隔保持部具有以无纺布为基材的无纺布基材层层叠于纸层的两面而成的层叠构造，
作为层叠于所述纸层的一面的所述间隔保持部的无纺布基材层的第一无纺布基材层、和与所述第一无纺布基材层相向的所述分隔部被接合，
作为层叠于所述纸层的另一面的所述间隔保持部的无纺布基材层的第二无纺布基材层、和与所述第二无纺布基材层相向的所述分隔部被接合。
2.根据权利要求1所述的全热交换元件，其特征在于，
所述间隔保持部的无纺布基材层包括纤维素纤维和聚氨酯纤维中的至少一方。
3.根据权利要求1或2所述的全热交换元件，其特征在于，
所述间隔保持部的无纺布基材层与所述分隔部通过水系的粘接层接合。
4.根据权利要求1或2所述的全热交换元件，其特征在于，
所述分隔部具有以无纺布为基材的无纺布基材层与纸层的层叠构造。
5.根据权利要求4所述的全热交换元件，其特征在于，
所述分隔部的纸层包括氯化锂和氯化钙中的至少一方。
6.根据权利要求1、2、5中任一项所述的全热交换元件，其特征在于，
所述间隔保持部具有波纹形状。
7.一种全热交换器，其特征在于，
具备：
权利要求1至6中任一项所述的全热交换元件；
供气送风机，在作为隔着所述分隔部的一方的流路的第一流路中，产生从室外朝向室内的气流的流动；以及
排气送风机，在作为隔着所述分隔部的另一方的流路的第二流路中，产生从室内朝向室外的气流的流动。
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