JPH0515959B2

JPH0515959B2 -

Info

Publication number: JPH0515959B2
Application number: JP16639885A
Authority: JP
Inventors: Fumihide Ootsuki; Yutaka Igarashi
Original assignee: Toyo Netsu Kogyo Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Netsu Kogyo Kaisha Ltd
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1993-03-03
Also published as: JPS6226498A

Description

【発明の詳細な説明】

イ発明の目的産業上の利用分野本発明は全熱交換素子に関するものである。最近、住宅やビルの換気装置として熱交換器が
利用される様になり、特に顕熱交換だけではなく
潜熱交換も同時に行なうという全熱交換器が非常
に有用なものとして普及しつつある。この全熱交換は熱交換すべき２種の気流を熱伝
導性と透湿性を有する素子で仕切つて達成される
ものである。本発明はこの全熱交換素子に関する
ものである。従来の技術従来の全熱交換素子としては、特公昭50−6382
号公報、特公昭52−15071号公報、特公昭58−
46325号公報、特開昭54−136570号公報、特開昭
55−72797号公報、特開昭55−140097号公報、特
開昭58−124196号公報、など種々なる技術が開示
されている。これらの大抵のものは基本的には多
孔質基材に水溶性高分子と吸湿剤とによる２次処
理を施こして被膜を形成させたものとなつてい
る。発明が解決しようとする問題点全熱交換素子の現実の使用に際しては難燃性を
具備するものであることが望ましく、したがつて
上記した様な従来の全熱交換素子は、通常、多孔
質基材の可燃性をカバーするために、この多孔質
基材の両面に水溶性高分子と吸湿剤及び難燃性を
配合したコート層を設けて難燃性を付与していた
のである。それは、多孔質基材に難燃剤を含浸させて難燃
性を与えると難燃剤の親水性のためどうしてもサ
イズ度が低下し、コート層の塗布に際して含浸性
によるフイルム化が達成しにくく、ガスバリヤー
性が悪くなつてしまうので、直接多孔質基材を難
燃化することを避け、その両面にコート層を設け
てこれを難燃化して全体の難燃性を得ようとして
いたのである。しかし、この両面にコート層を設けることは、
工程上煩雑であり、また両面にコート層があるの
でこれをパイプ等に加工する場合コート層同志を
接着させることになり毛羽立ちがないため接着力
が弱く、特に吸湿剤が含まれているため耐水接着
性に大きな欠点が現われ結露時などに剥離してト
ラブルを発生しやすいものとなつているのであ
る。さらに、この全熱交換素子の製造中に両面コー
ト層が巻取りなどに際して結着するいわゆるブロ
ツキング現象が起りやすいなどの問題点を有して
いるのである。本発明は、この様な両面コート層を設けて難燃
化を図る従来方式を改善するべく鋭意研究した結
果得られたもので、片面だけにコート層を設けた
ものであるにもかかわらず、すぐれた難燃性を有
するという全熱交換素子を提供しようとするもの
である。ロ発明の構成及び作用本発明の構成は、多孔質基材の片面に水溶性高
分子と吸湿剤と難燃剤とからなるコート層を設け
たシート状物であつて、前記多孔質基材が前記コ
ート層と接合しているサイズ度50秒以上の可燃性
層と前記可燃性層の他面側に接合される難燃性層
との２層構造となつていることを特徴とする全熱
交換素子、を要旨とするものである。問題点を解決するための手段本発明は多孔質基材を２層構造とし、一方の層
は高サイズ度であるが可燃性であり、他方の層は
難燃性を有する層とし、この高サイズ度側の表面
に難燃剤を含有した水溶性高分子と吸湿剤のコー
ト層を設け、全体を難燃性にしたのである。本発明における可燃性層すなわち高サイズ度層
はサイズ度50秒以上の多孔質層である。このサイズ度50秒というのは、昭和60年２月に
本発明者等が特許出願した『全熱交換素子』（特
願昭60−023284号（特開昭61−184396号公報参照
のこと））に説明した所論に基づく結論より得ら
れたもので、すぐれたガスバリヤー性のコート層
を得るためには少なくともこのサイズ度が50秒以
上であることが必要と結論された研究より導かれ
たものである。この可燃性層のサイズ度が50秒以上ということ
はかなり撥水性が高い層であり、これは、JIS−
P8122によつて測定される値である。このサイズ
度として好ましい範囲は200〜1000秒であり、50
秒未満ではコート層が含浸しやすく、一方、1000
秒をこえると撥水性が強くなり過ぎてコート層と
基材が剥離しやすくなつたり、またコート液の表
面張力の影響が大きくなつてフイルム層が形成さ
れにくくなるのである。この可燃性層は可燃性繊維を含有する繊維層か
らなり、通常パルプを主要材料とし保型性や耐水
性を向上させるためにガラス繊維を混抄すること
が望ましいものである。その他レーヨン、ポリア
ミド、ポリエステル、ビニロン系繊維が使用でき
るが、コスト的にはパルプが最も好ましいもので
ある。そして、この様な繊維層からなる層に例えばロ
ジン、膠等の天然サイズ剤やアニオン系の合成サ
イズ剤等を付着させて上記の様な高サイズ度の層
としてやるのである。次に本発明における難燃性層は上記の可燃性層
と同様な多孔質層に難燃剤を含浸させた層であ
る。なお、難燃剤なしで本来的に難燃・不燃性等
を有する繊維を使用しても良いことは勿論である
が、通常コスト的に問題があり、難燃剤を用いる
方が有利なものとなるのである。この難燃剤は親水性を有するタイムのものが透
湿性向上のためには望ましく、特に水溶性難燃剤
が好ましいものである。この難燃剤としては、例えばリン酸アンモニウ
ム、臭化アンモニウム、塩化アンモニウム等のア
ンモニウム塩類、スルフアミン酸グアニジン、リ
ン酸グアニジン、硫酸グアニジン等のグアニジン
塩、ポリリン酸エステル誘導体、メチロールカル
バミン酸縮合物などがあげられる。この難燃剤の適当な付着量としては、その難燃
剤の種類によつても異なるが、例えばグアニジン
系の難燃剤であれば３〜30ｇ／m²位の範囲が望ま
しいものである。本発明における上記の２層構造からなる多孔質
基材は、その透気度が２秒／100c.c.以下であるこ
とが望ましいものである。これは前述した前出願（特願昭60−023284号
（特開昭61−184396号公報参照のこと））における
所論に基づく研究の結果より得られたもので、す
ぐれた透湿性を得るために必要な物性となつてい
る。この多孔質基材の透気度が２秒／100c.c.以下で
あるということは、非常に粗いシートであると言
えるのである。つまりJIS規格において透気度の測定法として、
JIS−P8117法があるが、その中でその適用範囲
として２〜1800秒／100c.c.と記載されていること
からも、２秒／100c.c.以下というのは非常に目の
粗い多孔質基材となつているのである。この様に本発明に用いられる多孔質基材は目が
粗く、しかも２層構造となつていて一方の層は高
サイズ度の可燃性層であり、他方の層は難燃化さ
れた層となつているのである。この多孔質基材の製造法としては通常湿式法が
好適であるが、乾式法で製造してもよいものであ
る。本発明全熱交換素子は、上記の多孔質基材の可
燃性層の表面に水溶性高分子、吸湿剤、及び燃難
剤を含むコート液をコーテイングしてコート層を
設けたものである。この水溶液高分子としては、ポリビニルアルコ
ール、デンプン、ポリアクリルアミド、ポリアク
リル酸ソーダ、メチル化セルローズ等があげら
れ、この水溶液に下記の様な吸湿剤と、前記した
難燃性層に用いたものと同様な難燃剤を添加して
前記の多孔質基材にコーテイングしてやれば良い
のである。この吸湿剤としては、例えば塩化リチウム、塩
化カルシウム、臭化リチウム等の無機塩類や、酢
酸カリウム、塩酸グアニジン、トリエチレングリ
コール等の有機物質などであり、従来より乾燥剤
や除湿剤として使用されているものが好適に用い
られるものである。前記水溶性高分子とこの吸湿剤の配合割合は、
水溶性高分子100重量部に対して吸湿剤が固形分
比で10〜100重量部であることが望ましいもので
ある。また、このコート液に配合させる燃難剤として
は、前記した様に、難燃性層に配合される難燃剤
とほとんど同じものが使用できるものである。この難燃剤の好ましい配合量は30〜60％
（dry）位が好適なものとなつている。この様なコート液を高サイズ度の可燃性層の表
面にコーテイングするのであるが、その付着量は
水溶性高分子の付着量（dry）が８ｇ／m²以下、
好ましくは２〜５ｇ／m²となる様にコーテイング
することが前述した前出願（特願昭60−023284号
（特開昭61−184396号公報参照のこと））の結論か
ら望ましいものである。この付着量が２ｇ／m²以下ではフイルム形成性
が低下するのであるが、この付着量が少なくても
フイルム形成が可能であれば良いことは言うまで
もなく、この付着量が８ｇ／m²をこえる場合はフ
イルム形成性は良くなるが、透湿性が低下し吸湿
剤によるベトツキが出るなど不適切な付着量とな
るのである。この様にして得られたシート状物の最終的な透
気度は30秒／100c.c.以上となつていることが望ま
しく、この最終シート状物の透気度の好ましい範
囲は100〜2000秒／100c.c.であり、100秒／100c.c.以
下ではややガスバリヤー性が低下し、30秒／100
c.c.未満ではガスバリヤー性の低下が著しく不適切
になるのである。一方このシートの透気度が2000
秒／100c.c.以上になると表面におけるコート剤が
多くなり過ぎて塩化リチウムなどの吸湿剤の移行
現象が起り、表面にベトツキが出て来たり耐水接
着性が低下して来るのである。以上の様に本発明全熱交換素子は、中央に高サ
イズ度の多孔性可燃性層があり、この片面に難燃
性の多孔質層が接合しており、他面の表面にはガ
スバリヤー性と難燃性を有するコート層が設けら
れたものとなつているのである。つまり本発明素子の両面は難燃性を有し、これ
によつて全体を難燃化していると同時に両面にコ
ート層を設けたものではないため、従来の様な両
面コートによる種々なる弊害を排除したものとな
つているのである。実施例パルプ80％と直径7μ長さ10mmのガラス繊維20
％とからなるシートを、２基の丸網抄紙機を用い
て下記の様にして２層状の多孔質基材を作成し
た。１基目の槽にのみサイズ剤（ロジン）を内添
し、２層抄合せしてシートを形成し、サイズプレ
ス工程でサイズ剤が付着していない層に、難燃剤
が付着する様に難燃剤を含有させて乾燥した。なお、この難燃剤液としてはスルフアミン酸グ
アニジンとポリビニルアルコール（PVA）を10
対１の割合で配合し、スルフアミン酸グアニジン
が10ｇ／m²の割合で付着する様に調製した。
（PVAは１ｇ／m²）この様にして得られた多孔質基材は、目付が
100ｇ／m²、厚さ0.2mmで、高サイズ度側のサイズ
度は350秒であり、全体の透気度は２秒／100c.c.以
下のシートであつた。このシートの高サイズ度面に、PVA40部、塩
化リチウム10部、スルフアミン酸グアニジン50部
（いずれも固形分比）からなる粘度100cpsの配合
液を、PVAが５ｇ／m²の付着量となる様にコー
テイングして乾燥し、全熱交換素子とした。比較例１実施例と同一繊維配合で、丸網抄紙機を１基用
いて、難燃剤を含まないでサイズ剤を実施例と同
様に内添して抄紙し、実施例と同じ目付、厚み、
サイズ度、透気度の多孔質基材を得た。このシートに実施例と同じコーテイング処理
を、その両面に施こし全熱交換素子とした。つまり、この比較例１は従来と同様に難燃性の
ない多孔質基材の両面に難燃性のあるコート層を
設けたものとなつているのである。比較例２実施例と同一繊維配合で、丸網抄紙機を１基用
いて、その槽中に実施例と同じサイズ剤と実施例
と同じ難燃剤とを同時に内添して抄紙し、実施例
と同じ目付、厚み、透気度のシートであつて、そ
のサイズ度が20秒となつている多孔質基材を得
た。これに実施例と同じコーテイング処理を、その
片面のみに施こし、全熱交換素子とした。つまり、この比較例２は、多孔質基材全体に難
燃性を与え片面だけにコート槽を設けたもので、
難燃剤により多孔質基材のサイズ度が低下したも
のとなつているのである。これら実施例、比較例１・２の各全熱交換素子
を、それぞれパイプ式の全熱交換器に製作して、
その潜熱交換効率、炭酸ガス移行率を測定し、さ
らにこれら素子の耐水接着性、耐ブロツキング
性、難燃性等を評価した。その結果を第１表に示
す。なお、この全熱交換器としては、各シート状物
にて内径６mm長さ１ｍのパイプを多数作成し、こ
のパイプ50本を５mm間隔に並べて両端にマウスピ
ースを取り付け、これを10段に５mm間隔に積層し
合計500本のパイプからなるパイプ式全熱交換器
とした。そしてそのパイプ内にRH65％32℃の外
気を通し、パイプ外周にRH40％25℃の室内空器
を外気に対向流させて通し、テストしたのであ
る。

【表】この表より、比較例１は潜熱交換効率とガスバ
リヤー性は問題ないが両面コート槽を有するため
耐水接着性が低く耐ブロツキング性も悪く、しか
も難燃性も決して良好とは言えないものとなつて
いる。また比較例２は耐水接着性、耐ブロツキング
性、難燃性等は問題ないが、ガスバリヤー性が極
端に悪くなつており、これは多孔質基材が全体に
難燃化されているためそのサイズ度が低く、コー
ト層がコーテイング時に含浸してフイルム形成が
不充分となつているためと判断されるのである。しかるに実施例はいずれのデータも良好であ
り、難燃性も従来技術である比較例１よりもすぐ
れたものとなつているのである。ハ発明の効果以上、詳細に説明した様に本発明は、多孔質基
材が高サイズ度の可燃性層と低サイズ度の難燃性
層との２層構造であつて、その可燃性層の表面に
透湿性、吸湿性、難燃性のコート層を設けたもの
であり、従来品に比べてコーテイング加工が少な
いので工程の合理化が図れるし、塗料量も少なく
コスト的に有利なものとなるのである。さらに片
面のみにコート層があるため接着性が良好で加工
しやすく、特に耐水接着性がすぐれたものとなつ
ており、また同じ理由で耐ブロツキング性も向上
しているのである。また本発明素子においてはコート層の難燃剤配
合を従来のものより減少させることができ、コー
ト液安定性にもすぐれた効果をもたらすのであ
る。しかもその難燃性は従来品に比べて良好であ
り、従来における様な難燃化によるデメリツトは
全くなく、種々なるすぐれた効果を発揮するもの
となつているのである。

Claims

【特許請求の範囲】１多孔質基材の片面に水溶性高分子と吸湿剤と
難燃剤とからなるコート層を設けたシート状物で
あつて、前記多孔質基材が前記コート層と接合し
ているサイズ度50秒以上の可燃性層と前記可燃性
層の他面側に接合される難燃性層との２層構造と
なつていることを特徴とする全熱交換素子。２２層構造からなる多孔質基材の透気度が２
秒／100c.c.以下である特許請求の範囲第１項記載
の全熱交換素子。