JP2020153647A - Total heat exchange element - Google Patents
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Abstract
【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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a total heat exchange element capable of improving the heat exchange performance of the total heat exchange element. SOLUTION: A partition plate for a total heat exchange element in which a latent heat storage material-encapsulating microcapsule is supported on a base material and a partition plate for a total heat exchange element in which a hygroscopic substance is supported on the base material are used. The total heat exchange element can provide a total heat exchange element capable of improving the heat exchange performance of the total heat exchange element. [Selection diagram] None
Description
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。 The present invention is mounted on a total heat exchanger that supplies fresh outside air to a room and discharges dirty air in the room in order to maintain a comfortable space in a building, office, store, residence, etc. It relates to a total heat exchange element.
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。 In indoor air conditioning, as a ventilation method with excellent cooling and heating efficiency, exchange of humidity (latent heat) as well as temperature (sensible heat) between the air supply that supplies fresh outside air and the exhaust flow that discharges dirty air in the room. It is well known that total heat exchange is performed at the same time.
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。 In a total heat exchange element that performs total heat exchange, partition plates (partition material, element paper, liner, spacer) for total heat exchange elements are laminated via a spacing plate for total heat exchange elements to allow outdoor air to enter the room. The air supply path to be introduced and the exhaust path for discharging the indoor air to the outside are configured, and the air supply path and the exhaust path are independent. Since the partition plate for the total heat exchange element is made of thin leaf paper or film and total heat exchange is performed between the partition plates for the total heat exchange element, the room is ventilated by a total heat exchanger equipped with such a total heat exchange element. For example, it is possible to greatly improve the cooling and heating efficiency.
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。 With the widespread use of total heat exchangers, total heat exchangers have come to be installed in various places and environments. Further, as the total heat exchange element base material used in the total heat exchanger, paper, film or the like is appropriately selected according to the environment and purpose of use and the cost as a system.
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。 Increasing the heat exchange efficiency of the total heat exchanger as a whole is important from the viewpoint of energy saving and system cost reduction, and increasing the heat exchange efficiency of the total heat exchange element used in the total heat exchanger is also important. Is important to. On the other hand, a hygroscopic agent is applied, and the air permeability according to JIS P8117 is 0.13 μm / (Pa · s) or less, and the permeation under the conditions of 23 ° C. and 50% relative humidity according to JIS Z0208. humidity is not less 300 g / m 2 · 24h or more, the ratio of machine direction orientation strength / lateral orientation strength of the sheet is 1.0 to 1.8, more preferably longitudinal orientation strength / lateral A total heat exchange element paper characterized in that the ratio of orientation strength is 1.0 to 1.5 has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Although the total heat exchange element made of this total heat exchange element paper is excellent in the heat exchange property of latent heat, the heat exchange property of sensible heat is the same as before, and the heat exchange performance as total heat exchange property is improved. It is more preferable that there is an up.
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。 In addition, a binder is mixed with a fibrous material containing ceramic fibers as a main component, and a flat plate and a corrugated sheet of the paper leaf-like material obtained by papermaking are alternately polymerized to polymerize heat exchange between the paper leaves. A total heat exchange element having a path formed has been proposed (see, for example, Patent Document 2). This total heat exchange element is good because the heat exchange effect performance is improved, but it takes time and cost because a ceramic fiber having good thermal conductivity is made into a paper sheet which is a partition plate for the total heat exchange element. Is.
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。 Further, it has a fiber base material mainly composed of cellulose fibers and a temperature control agent containing a latent heat storage component having a melting point of 10 to 35 ° C. dispersed in the fiber base material, and the content of the temperature control agent is transparent. A breathable sheet has been proposed, characterized in that it is 1.0 to 8.0% by mass and has a density of 0.5 to 1.5 g / cm 3 with respect to the total mass of the wet sheet (eg,). See Patent Document 3). The moisture-permeable sheet and the total heat exchanger element using the moisture-permeable sheet as a partition plate are said to have excellent heat transfer properties, moisture permeability and gas barrier properties, and are less likely to cause dew condensation. However, the gas barrier property is not excellent even though it allows moisture to pass through (moisture permeability), and the temperature control agent itself containing the latent heat storage component dispersed in the fiber substrate does not contribute to moisture absorption or desorption, which is a barrier. As a result, the moisture permeability is further hindered, and even if the heat exchange property of sensible heat is excellent, there is a problem that the heat exchange property of latent heat is inferior.
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。 An object of the present invention is to provide a total heat exchange element capable of improving total heat exchange ability, that is, heat exchange performance of both sensible heat and latent heat.
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。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the following inventions were made.
(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。
(1) A total heat exchange element partition plate in which a latent heat storage material-encapsulating microcapsule is supported on the base material and a partition plate for the total heat exchange element in which a hygroscopic substance is supported on the base material. Heat exchange element.
(2) The total heat exchange element according to (1) above, wherein the base material of the partition plate for the total heat exchange element is paper or a film.
(3) The total heat exchange element according to (1) or (2) above, wherein the content of the latent heat storage material-encapsulating microcapsules in the interval plate for the total heat exchange element is 1 to 50% by mass with respect to the base material.
(4) The total heat exchange element according to any one of (1) to (3) above, wherein the latent heat storage material used for the latent heat storage material-encapsulating microcapsules has a melting point of 8 to 36 ° C.
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。 A total heat exchange element spacing plate in which a latent heat storage material-encapsulating microcapsule is supported on the base material of the present invention, and a partition plate for a total heat exchange element in which a hygroscopic substance is supported on the base material. The heat exchange element can provide a total heat exchange element capable of improving the heat exchange performance of the total heat exchange element.
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。 Hereinafter, the components of the total heat exchange element using the total heat exchange element spacing plate and the total heat exchange element partition plate according to the present invention will be described in detail.
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。
The total
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。
Further, the
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。 The base material of the spacing plate 3 for the total heat exchange element is not particularly limited, and general materials such as wood board, paper, metal board, film, fiber sheet such as rayon and polyamide, and plastic sheet are used, but wavy. A material that is easy to process is appropriately selected. Among them, paper is preferable, and among papers, kraft paper and the like are one of the easy-to-use materials.
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。 When the latent heat storage material is supported on the base material of the interval plate 3 for the total heat exchange element, the heat exchange performance can be further improved as the total heat exchange element. Compared to the case where the latent heat storage material is supported on the partition plate for the total heat exchange element as in Patent Document 3, the case where the latent heat storage material is supported on the base material of the interval plate for the total heat exchange element as in the present invention. Is the amount of latent heat storage material carried in the space formed by the two partition plates and the space plate between them, even if the amount of latent heat storage material carried per unit area of each partition plate and spacing plate is the same. Is more likely to be supported on the spacing plate than on the partition plate, which not only improves the sensible heat exchangeability, but also does not hinder the moisture absorption of the partition plate by the latent heat storage material. Can be improved. Therefore, the base material of the interval plate 3 for the total heat exchange element according to the present invention is supported with the latent heat storage material-encapsulating microcapsules in which the latent heat storage material is encapsulated in the microcapsules. Even if the latent heat storage material itself that is not encapsulated is supported on the base material, the heat exchange performance can be improved to a certain extent, but if the latent heat storage material that is not encapsulated is supported, the latent heat storage material is melted by the external environment. This is not preferable because the latent heat storage material may flow out and move into or out of the interval plate for the total heat exchange element. In the present invention, the latent heat storage material-encapsulating microcapsules in which the latent heat storage material is encapsulated in the microcapsules may be abbreviated as the heat storage material-encapsulating microcapsules.
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。 The latent heat storage material contained in the heat storage material-encapsulating microcapsules according to the present invention is used for the purpose of storing heat by utilizing the latent heat associated with the phase transition, and any compound having a melting point or a freezing point can be used. .. Specific latent heat storage materials include aliphatic hydrocarbon compounds (paraffin compounds) such as tetradecane, hexadecane, octadecane, and paraffin wax, fatty acids such as palmitic acid and myristic acid, and aromatic carbonization such as benzene and p-xylene. Examples thereof include hydrogen compounds, ester compounds such as isopropyl palmitate, butyl stearate, stearyl stearate, and myristyl myristate, and compounds such as alcohols such as stearyl alcohol, which have a heat of fusion of 80 kJ / kg or more and are chemically and physically. It is preferable to use a substance that is stable and inexpensive. Further, in order to improve the heat exchange performance, it is preferable to use a latent heat storage material having a melting point in the range of 8 to 36 ° C. Furthermore, depending on the location where the total heat exchanger including the total heat exchange element is installed, the weather environment, etc., either cooling or heating is emphasized, and in order to improve the heat exchange performance under the emphasized conditions. Select the melting point zone of the latent heat storage material. Specifically, it is desirable to appropriately select and use a latent heat storage material having a melting point of about 8 to 25 ° C. for cooling and about 18 to 36 ° C. for heating.
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。 Two or more kinds of these latent heat storage materials may be mixed and used, and an overcooling preventive material, a specific gravity adjusting material, a deterioration preventive agent and the like can be added as needed. Further, two or more kinds of latent heat storage material-encapsulating microcapsules having different melting points of the latent heat storage material can be mixed and used.
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。 Physical methods and chemical methods are known as methods for producing the latent heat storage material-encapsulating microcapsules according to the present invention. In particular, as a method for microencapsulating the latent heat storage material containing the heat storage material, encapsulation by a composite emulsion method is performed. Method (Japanese Patent Laid-Open No. 62-1452), method of spraying a thermoplastic resin on the surface of heat storage material particles (Japanese Patent Laid-Open No. 62-45680), forming a thermoplastic resin in a liquid on the surface of heat storage material particles. (Japanese Patent Laid-Open No. 62-149334), a method of polymerizing and coating a monomer on the surface of heat storage material particles (Japanese Patent Laid-Open No. 62-225241), a method of producing a polyamide film heat storage material microcapsule by an interfacial polycondensation reaction. (Japanese Patent Laid-Open No. 2-258502) and the like are used.
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。 As the film material of the latent heat storage material-encapsulating microcapsules according to the present invention, polystyrene, polyacrylonitrile, poly (meth) acrylate, and polyamide obtained by a method such as an interfacial polymerization method, an in-situ method, or a radical polymerization method. , Polyacrylamide, ethyl cellulose, polyurethane, polyurethane urea, aminoplast resin, melamine formalin resin, urea formalin resin, or synthetic or natural resin using the core selvation method of gelatin and carboxymethyl cellulose or Arabic rubber is used. In particular, melamine formalin resin, urea formalin resin, polyamide, polyurea, and polyurethane urea, which are physically and chemically stable films, are preferable.
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。 The volume average particle size of the latent heat storage material-encapsulating microcapsules according to the present invention is preferably in the range of 0.5 to 50 μm, and more preferably in the range of 1 to 20 μm. A volume average particle size larger than 50 μm may be extremely vulnerable to mechanical shearing force, and a volume average particle size smaller than 0.5 μm suppresses fracture, but the film thickness becomes thin and heat resistance becomes poor. There is. The volume average particle diameter described in the present invention represents the average particle diameter of the volume conversion value of the microcapsule particles. In principle, particles having a constant volume are screened in ascending order and correspond to 50% of the volume. It means the particle size at the time when the particles are separated. The volume average particle size can be measured by actual measurement by microscopic observation, but it can be automatically measured by using a commercially available electrical and optical particle size measuring device, and the volume average particle size in the present invention is the United States. The measurement was performed using a particle size measuring device Multisizer II manufactured by Beckman Coulter.
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。 The content of the latent heat storage material-encapsulating microcapsules in the base material of the total heat exchange element spacing plate 3 is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 40 g / m 2 , and more preferably 1.0 to 30 g / m 2. , More preferably 1.0 to 10 g / m 2 . If it is less than 0.5 g / m 2 , the effect of improving the heat exchange performance as a total heat exchange element may be reduced. On the other hand, even if it contains more than 40 g / m 2 , the effect of improving the heat exchange performance reaches a plateau, which is uneconomical.
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。 The method of supporting the latent heat storage material-encapsulating microcapsules on the base material of the interval plate 3 for the total heat exchange element is to impregnate, coat, spray, or the like with a mixture of the latent heat storage material-encapsulating microcapsules and the binder. A method of fixing by drying after adhering to the water can be used. The binder is not particularly limited, but for example, polyvinyl alcohol type, (meth) acrylic acid resin type, aromatic vinyl compound resin type, styrene-butadiene rubber type, vinyl acetate resin type, ethylene-vinyl acetate copolymer resin type. , Silicon resin-based, fluororesin-based and the like, and water-based binder is particularly preferable.
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。
In the present invention, paper or film is used as the base material of the
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。
The paper used as the base material of the
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。
The film used as the base material of the
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。 Examples of the inorganic filler contained in the film include fine particles such as calcium carbonate, calcium sulfate, barium carbonate, barium sulfate, and titanium oxide. Among them, calcium carbonate and barium sulfate are preferable, and the average particle size of the inorganic filler is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.3 to 5 μm. When the average particle size of the inorganic filler is 10 μm or less, the generation of large pores can be suppressed during film formation, and sufficient strength, moisture permeability and air permeability can be formed. In the present invention, the average particle size was measured using Microtrac MT-3300EXII manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd. A 0.025 mass% sodium hexametaphosphate aqueous solution was used as a solvent, and the dispersion conditions were 40 W and 10 minutes by internal ultrasonic waves.
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。
The basis weight of the film is preferably 10 to 50 g / m 2 . Even if the basis weight is less than 10 g / m 2 or more than 50 g / m 2 , the workability as the
フィルムの坪量(g/m2)=シート1枚の平均質量(g)/0.06(m2) Film basis weight (g / m 2 ) = average mass of one sheet (g) / 0.06 (m 2 )
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。
The base material of the
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。
The hygroscopic substance is applied or impregnated on the substrate, spray-coated, and then dried.
The amount of the hygroscopic substance attached to the substrate is not particularly limited. Depending on the type of the hygroscopic material used, JIS Z0208: using the evaluation method 1976, 23 ° C., if the moisture permeability measured at 50% relative humidity is 300g / m 2 · 24h or more, A total heat exchange element having excellent wet heat exchange performance can be obtained. The amount of the hygroscopic agent attached depends on the physical properties of the base material used and the type of the hygroscopic agent used, but largely depends on the device used for the adhesion. In the case of adhesion by impregnation machine, depending on the drying capacity of the apparatus, it is preferable that the attached amount of the adsorbent is 1g / m 2 ~30g / m 2 , 3.0g /
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。 The spacing plate for the total heat exchange element and the partition plate for the total heat exchange element may be subjected to calendar processing on the base material in order to obtain the required density, smoothness, and air permeability. As the calendar device, a device consisting of hard rolls, elastic rolls, or a combination of hard rolls and elastic rolls is preferably used, and a machine calendar, soft nip calendar, super calendar, multi-stage calendar, multi-nip calendar, etc. are also used. can do.
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。
Further, a flame retardant can be attached to the base material for the purpose of imparting flame retardancy to the total heat exchange element spacing plate and the total heat exchange element partition plate. Examples of the flame retardant include an inorganic flame retardant, an inorganic phosphorus compound, a nitrogen-containing compound, a chlorine compound, and a bromine compound. For example, a mixture of boric acid and boric acid, aluminum hydroxide, antimony trioxide, ammonium phosphate, ammonium polyphosphate, ammonium sulfamate, guanidine sulfamate, guanidine phosphate, phosphate amide, chlorinated polyolefin, ammonium bromide, Examples thereof include a flame retardant that can be dispersed in an aqueous solution such as a non-ether type polybromocyclic compound or water. As for the level of flame retardancy, the carbonization length measured by JIS A 1322: 1966 is preferably less than 10 cm, and the amount of the flame retardant adhered is not particularly limited. Incidentally, depending on the flame retardant to be used, it is preferable deposition amount of the flame retardant is in the range of 3g / m 2 ~10g / m 2 . Even if more than 10 g / m 2 is attached, the flame retardant effect will reach a plateau, which is uneconomical and not preferable. The method of adhering the flame retardant is generally such as impregnation, coating, spray coating, etc. of the base material of the
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。 Further, additives such as an antibacterial agent and an anti-allergen agent are attached to the total heat exchange element spacing plate and the total heat exchange element partition plate used in the present invention for the purpose of imparting functions such as antibacterial properties. Is also good.
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。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the Examples. Unless otherwise specified, "%" and "part" in the examples represent "mass%" and "parts by mass", respectively.
<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。
<Preparation of
Hexamethylene diisocyanate bullet-type isocyanate prepolymer (manufactured by Sumika Cobestrourethane Co., Ltd., trade name: Death Module (registered trademark) N-3200) 13 g and polypeptide diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Toso Co., Ltd., trade name: millionate) A solution prepared by dissolving 2 g of MR-200) in 50 g of ethyl acetate at room temperature and butyl stearate as a latent heat storage material (manufactured by Kao Co., Ltd., trade name: Exepearl (registered trademark) BS) (melting point: 21). ~ 24 ° C.) 60 g was mixed with a liquid heated to 50 ° C. to obtain an oil-soluble liquid A. Next, 50 g of a sodium salt aqueous solution of a 6% styrene-maleic anhydride copolymer hydrolyzate adjusted to
<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。
<Making
6.5 g of a 37% aqueous formaldehyde solution and 10 g of water were added to 5 g of melamine powder to adjust the pH to 8, and then heated to about 70 ° C. to obtain an aqueous melamine-formaldehyde initial condensate. Next, the temperature was adjusted to 50 ° C. in advance as a latent heat storage material in 100 g of a sodium salt aqueous solution of a 5% styrene-maleic anhydride copolymer hydrolyzate whose pH was adjusted to 4.5. Add 60 g of warm n-pentadecane (special grade reagent manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (melting point: about 10 ° C) with vigorous stirring, emulsify until the volume average particle size reaches 3 μm, and add the emulsion. Obtained. An aqueous solution of the initial condensate of melamine-formaldehyde was added to this emulsion with stirring, and a heating reaction was carried out at 80 ° C. for 3 hours to obtain
<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
<Coating liquid a>
Latent heat storage material-encapsulated microcapsules 1:10 parts 20% polyvinyl alcohol aqueous solution (manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name: Kuraray Poval (registered trademark) 5-98): 1.5 parts Water: 88.5 parts
<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。
<Preparation of spacing plate 3-1 for total heat exchange element>
The coating liquid a was applied to 60 g / m 2 bleached kraft paper with a rod bar to dry the latent heat storage material-encapsulating
<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。
<Preparation of partition plate I for total heat exchange element>
The softwood bleached kraft pulp (NBKP) was disintegrated at a concentration of 3% and then beaten using a double disc refiner and a deluxe finer until the Canadian modified filtrate of the pulp reached 100 ml. Then, a substrate for a partition plate for a total heat exchange element having a basis weight of 30 g / m 2 was manufactured by a long net paper machine. Then, calcium chloride as a hygroscopic substance was impregnated with a nip coater so as to be 6 g / m 2 after drying, and dried to obtain a partition plate I for a total heat exchange element. The Canadian modified water freshness is the Canadian standard described in JIS P8121: 2012, except that an 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and a mesh size of 0.18 mm was used as a sieving plate and the sample concentration was 0.05%. It is the degree of free water measured by the method for measuring the degree of drainage.
(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。
(Example 1)
Using the total heat exchange element spacing plate 3-1, a total heat exchange element spacing plate 3 having a length of 200 mm, a width of 200 mm, a height of 250 mm, and a one-step height of 4 mm was produced. Next, the partition plate I for the total heat exchange element is used as the
(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。
(Example 2)
A spacing plate 3-2 for a total heat exchange element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Example 3)
A spacing plate 3-3 for a total heat exchange element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Example 4)
A spacing plate 3-4 for a total heat exchange element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Comparative Example 1)
A 60 g / m 2 bleached kraft paper was prepared as a spacing plate 3-11 for the total heat exchange element. The content of the latent heat storage material-encapsulating microcapsules in the spacing plate 3-11 for the total heat exchange element is 0%. Further, a total heat exchange element partition plate I was used as the total heat exchange
(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。
(Comparative Example 2)
Similar to Comparative Example 1, 60 g / m 2 bleached kraft paper was prepared as a spacing plate 3-11 for the total heat exchange element. Further, the coating liquid a prepared in Example 1 is applied to the partition plate I for the total heat exchange element with a rod bar so that the latent heat storage material-encapsulating
Using the above spacing plate 3-11 for total heat exchange element that does not contain the latent heat storage material and the partition plate II for total heat exchange element that contains the capsule-shaped latent heat storage material and hygroscopic substance, in the same manner as in Example 1. A total heat exchange element (12) having the shape shown in FIG. 1 was produced.
(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。
(Example 11)
The interval plate 3-21 for the total heat exchange element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Example 12)
The interval plate 3-22 for the total heat exchange element was prepared in the same manner as in Example 2 except that the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Example 13)
The interval plate 3-23 for the total heat exchange element was prepared in the same manner as in Example 3 except that the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Example 14)
The interval plate 3-24 for the total heat exchange element was prepared in the same manner as in Example 4 except that the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Comparative Example 11)
A total heat exchange element (31) having the shape shown in FIG. 1 was produced in exactly the same manner as in Comparative Example 1.
(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。
(Example 21)
As the total heat exchange element spacing plate 3, a total heat exchange element spacing plate 3-1 was used. The content of the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Example 22)
A total heat exchange element spacing plate 3-2 was used as the total heat exchange element spacing plate. The content of the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Example 23)
A total heat exchange element spacing plate 3-2 was used as the total heat exchange element spacing plate. The content of the latent heat storage material-encapsulating
(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。
(Example 24)
A total heat exchange element spacing plate 3-4 was prepared as a total heat exchange element spacing plate. The content of the heat storage material-encapsulating
(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。
(Comparative Example 21)
As the total heat exchange element spacing plate 3, the total heat exchange element spacing plate 3-11 was used. Further, a total heat exchange element partition plate III was used as the total heat exchange
[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。
[Evaluation method of heat exchange performance]
According to JIS B8628: 2003, the heat exchange efficiency of the total heat exchange element was evaluated using each total heat exchange element produced above. The total heat exchange elements (1) to (4), (41) to (44), (11) to (11) to Examples 1 to 4, Examples 21 to 24, Comparative Examples 1 to 2, and Comparative Example 21. 12) and (51) evaluated the heat exchange efficiency of heating, and the total heat exchange elements (21) to (24) and (31) of Examples 11 to 14 and Comparative Example 11 evaluated the heat exchange efficiency of cooling. .. Further, the heat exchange efficiencies of the total heat exchange elements (1) to (4) and (12) of Examples 1 to 4 and Comparative Example 2 are compared with the heat exchange efficiencies of the total heat exchange elements (11) of Comparative Example 1. The good or bad of the heat exchange efficiency of the total heat exchange elements (21) to (24) of Examples 11 to 14 was compared with the heat exchange efficiency of the total heat exchange elements (31) of Comparative Example 11. The heat exchange efficiency of the total heat exchange elements (41) to (44) of Examples 21 to 24 was evaluated as good or bad as compared with the heat exchange efficiency of the total heat exchange element (51) of Comparative Example 21. The evaluation is made in order from 1 to 5 on a 5-point scale (1 is defective, 2 is slightly defective, 3 is equivalent, 4 is slightly good, and 5 is good), and the results are shown in Tables 1 to 3.
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。
In the total heat exchange elements (1) to (4) of Examples 1 to 4, the latent heat storage material-encapsulating
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。
Further, in the total heat exchange elements (21) to (24) of Examples 11 to 14, the latent heat storage material-encapsulating
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。
In the total heat exchange elements (41) to (44) of Examples 21 to 24, the latent heat storage material-encapsulating
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。 In the total heat exchange element (12) of Comparative Example 2, the interval plate for the total heat exchange element does not contain the latent heat storage material, and the partition plate for the total heat exchange element contains the microcapsules containing the latent heat storage material. The heat exchange efficiency of the total heat exchange element (11) of Comparative Example 1 was good, and there was a certain heat exchange property. However, even if the amount of the latent heat storage material-encapsulating microcapsules carried per unit area of the partition plate for the total heat exchange element and the interval plate for the total heat exchange element is the same, the latent heat storage material is applied to the partition plate for the total heat exchange element. The heat exchange performance is inferior to that of Example 1 in which the space plate for the total heat exchange element contains the latent heat storage material-encapsulating microcapsules, and the space plate for the total heat exchange element does not contain the latent heat storage material. The amount of capsules carried is half that of Example 2, that is, the amount of microcapsules containing the latent heat storage material per unit area is almost the same as that of Example 3 which is two-fifths of Comparative Example 1, and the total heat. It was not excellent in exchangeability.
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。 To summarize all the results above, a spacing plate for total heat exchange elements in which a latent heat storage material-encapsulating microcapsule is supported on the base material and a partition plate for total heat exchange elements in which a hygroscopic substance is supported on the base material. The total heat exchange element using the above has improved heat exchange efficiency as compared with the total heat exchange element that does not use the latent heat storage material-encapsulating microcapsule in the interval plate for the total heat exchange element. It can be said that the assembly workability is good.
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。 Then, the heat exchange performance of the total heat exchange element can be improved by the total heat exchange element formed by using the total heat exchange element spacing plate and the total heat exchange element partition plate of the present invention.
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。 The total heat exchange element using the total heat exchange element spacing plate and the total heat exchange element partition plate of the present invention can be used for a total heat exchanger.
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
1 Total
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