JPH08219504A

JPH08219504A - 加湿エレメント及び加湿ユニット

Info

Publication number: JPH08219504A
Application number: JP2293395A
Authority: JP
Inventors: Takuya Ueki; 拓也植木; Takushi Yokota; 琢司横田; Takahiro Oga; 隆裕大賀
Original assignee: Japan Gore Tex Inc
Current assignee: Japan Gore Tex Inc
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】プラスチック製の波状スペーサの部分で加湿
せず、波板と膜の接点で加湿しないので、加湿エレメン
トの加湿有効面積が小さい問題を克服すること。【構成】加湿部材自体に形状保持性を持たせるととも
にこれを波状に形成して、加湿部材により被加湿空気流
路を形成できるようにする。例えば、不織布、編布、織
布等の加湿用水を保持することが可能なシート状材料か
らなる給水層の両面に、水不透過性で水蒸気透過性の加
湿膜からなる水蒸発層を一体的に設け、端部を閉じ、か
つその厚さ方向に切った断面を波形に形成した、形状保
持性の加湿エレメントである。また、中空の加湿膜の少
なくとも一方の面に形状保持性を有する材料を付加して
もよい。加湿ユニットでは、平坦な加湿エレメントと組
み合わせてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加湿エレメント及び加湿
ユニットに係わり、加湿ユニットの単位体積当たりの加
湿面積を増大する加湿エレメント及び加湿ユニットに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の疎水性多孔質膜を用いた加湿部材
（加湿エレメント）による加湿器では、加湿部材を袋状
に加工し、その加湿部材をプラスチック製波板とともに
渦巻き状に巻くか、または加湿部材とプラスチック製波
板を平行に羅列して、波板により被加湿空気の流路を設
け、そして加湿部材内に加湿供給溶液を給水している
（例えば、特開昭６１─１７５４２１号公報）。

【０００３】とりわけ、現在、疎水性多孔質膜として専
ら使用される延伸ポリテトラフルオロエチレン（延伸Ｐ
ＴＦＥ）膜は薄く、従って、このような膜で空気流路を
確保できる形状を保持することは難しく、加湿部材間は
プラスチック製の波板が挿入されている。なお、実公昭
５６─５０３４１号公報は撥水性を有する２枚の多孔質
シートを微小間隔をおいて相対向させて重合し、その周
囲を密閉した加湿部材を開示し、この加湿部材をダンボ
ール成形機で波状に加工することを記載しているが、こ
の波状加湿部材は長期形状保持性及び機械加工に耐えう
る耐圧縮性が不十分であり、その波形状を保持するため
にスペーサを必要としている点では従来例と同様であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の疎
水性多孔質膜を用いた加湿器では、強度のあるプラスチ
ック製の波状スペーサを挿入するため、波状スペーサの
部分では加湿機能がなく、また波板と膜の接点でも加湿
機能が殺されてしまうので、加湿の有効面積が小さいと
いう問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記スペーサを省略す
ることが可能な非常に加湿効率の高い加湿部材を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、加湿部材自体に形状保持性を持たせると
ともにこれを波状に形成して、加湿部材により被加湿空
気流路を形成できるようにするものである。即ち、本発
明によれば、不織布、編布、織布等の加湿用水を保持、
供給することが可能なシート状材料からなる給水層の両
面に、水不透過性で水蒸気透過性の加湿膜からなる水蒸
発層が一体的に設けられて端部が閉じられた加湿エレメ
ントであって、該加湿エレメントは該加湿エレメントを
厚さ方向に切った断面が波形に形成されていることを特
徴とする加湿エレメントを提供する。この加湿エレメン
トは、シート状材料を形状保持性材料で構成するか、シ
ート状材料または加湿膜に形状保持性材料を一体化し
て、形状保持性を付与することができる。あるいは、水
不透過性で水蒸気透過性の加湿膜が重ねられて端部が閉
じられており、内部に加湿用水を保持、供給することが
可能な中空の加湿エレメントであって、該加湿膜は該加
湿膜の少なくとも一方の面に形状保持性を有する材料を
別途有して成り、該形状保持性を有する材料により、厚
さ方向に切った断面が波形に形成されていることを特徴
とする加湿エレメントとして構成してもよい。

【０００７】また、本発明によれば、上記の加湿エレメ
ントを単独でまたは上記加湿エレメントと同様であるが
厚さ方向に切った断面が直線状の加湿エレメントと併用
して、複数個を平行に配列して成る加湿ユニットも提供
される。本発明に給水層として用いる加湿用水を保持、
供給することが可能なシート状材料は、加湿用水を保
持、供給することが可能な空間を有するシート状材料で
あり、加湿器運転時に水蒸発層を介して加湿用水を水蒸
気として放出するようなものである。例えば、不織布、
編布、織布、発泡性材料、多孔性焼結体などを例示する
ことができる。

【０００８】不織布は、普通の不織布を使用できるが、
一般的には、厚み０．１mm〜５０mm、好ましくは１〜５
mm、目付け１０g/m²〜５kg/m²、好ましくは５０g/m²〜
５００g/m²のものを用いる。例えば、アクリル樹脂の不
織布（例えば、厚さ３mm、目付け３００g/m²）、ポリプ
ロピレン樹脂の不織布（例えば、厚さ３mm、目付け１５
０g/m²）がある。

【０００９】織布としては、一般的には、５〜５０００
デニール、好ましくは１００〜１０００デニールの繊維
を織ったもの、例えば、５００デニールのアクリル繊維
の平織の織布、２００デニールのビニール繊維を織り込
んだものを用いることができる。編布としては、通常、
厚み０．１〜３０mm、好ましくは１〜１０mm、開口率３
０〜９８％、好ましくは６０〜９０％の編布、ネットな
どを用いる。例えば、５００デニールのポリプロピレン
繊維を２０×２２メッシュ／インチに編んだもの、編み
目が５×５mm、厚さ４mmのネットなどを用いることがあ
る。

【００１０】発泡性材料としては、連続孔を有する発泡
体、例えば、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォ
ームなどを用いることができる。多孔性焼結体として
は、プラスチックのビーズを熱もしくは接着剤を用いて
接合、一体化した多孔性材料、例えば、直径が１００μ
m 程度のポリビニルアルコールビーズを焼結させたも
の、直径が３００μm 程度のポリエチレンビーズを焼結
させたものなどを用いることができる。

【００１１】本発明の水蒸発層として用いる加湿膜は、
水不透過性で水蒸気透過性の膜であればよいが、具体的
には、無孔質透湿性樹脂膜、多孔質高分子膜に無孔質透
湿性樹脂を複合化したもの、疎水性多孔質膜、疎水性多
孔質膜に撥水・撥油性ポリマーを複合化したものなどを
用いることができる。無孔質透湿性樹脂膜は透湿性樹脂
の連続膜であるが、このような樹脂としては水酸基、カ
ルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基などの親水性基
を持つ高分子であって、水膨潤性でかつ水不溶性のもの
が好ましく用いられる。例えば、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
ルロースなどの親水性ポリマーや、ポリアミノ酸、ポリ
ウレタン、親水性含フッ素ポリマー、シリコーン樹脂な
どが使用可能であるが、耐熱性、耐薬品性、加工性、透
湿性などを考慮に入れると、ポリウレタン樹脂、フッ素
系透湿性樹脂が好ましい。

【００１２】無孔質透湿性樹脂膜はシート形状で用いら
れるが、その厚さは、通常３〜４００μm 、好ましくは
５〜３０μm である。この厚さが厚すぎると水蒸気透過
量の低下をもたらし、加湿能力が不十分となる。従っ
て、無孔質透湿性樹脂で必要とされる機械的強度、耐用
性を満足させる範囲で極力薄い方が好ましい。また、こ
の無孔質透湿性樹脂の透湿度は少なくとも１００００g/
m²day 、好ましくは３００００〜７００００g/m²day 程
度あった方がよい。

【００１３】次に、無孔質透湿性樹脂は多孔質高分子膜
の少なくとも一面に含浸、塗布、張り合わせなどをする
ことにより、均一で薄層の水蒸発層を得ることができ、
水蒸気の透過量を向上させることができる。ここで用い
る多孔質高分子膜における高分子樹脂としては、耐熱
性、耐腐食性を有するものが好ましく、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂の多孔質体、
ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリエステルなどの多孔質体、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
／ヘキサフルオ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などのフッ素樹脂の多孔質体
などが使用できるが、なかでもポリテトラフルオロエチ
レンを延伸処理して得られる多孔質膜は、フィブリルと
呼ばれる小繊維とノードと呼ばれる結節から構成された
独特の連通多孔質構造を有しており無孔質透湿性樹脂と
複合化するのに適し、かつ耐熱性、耐薬品性に優れ、好
ましい。

【００１４】多孔質高分子膜の平均孔径は０．０１〜１
０μm 、好ましくは０．１〜１μmである。この孔径が
大きすぎると、特に透湿性樹脂を含浸により複合化する
場合に薄層化が困難になる。空孔率は５〜９５％、特に
８０〜９５％のものが好ましい。空孔率が小さすぎると
水蒸発層の水蒸気透過量が減少し、また大きすぎると多
孔質膜の強度が低下する。厚みについては５〜１０００
μm のものが好ましく、あまり薄いものは透湿性樹脂を
複合化するための基体として十分でない。

【００１５】多孔質高分子膜の上に透湿性樹脂を複合化
する方法としては、透湿性樹脂がポリウレタン系の場合
にはポリオールとポリイソシアネートの２成分を混合し
硬化反応が終了する前の流動性がある状態で塗布した
後、加熱硬化させる方法が挙げられる。また、透湿性樹
脂がフッ素系樹脂の場合には、アルコール、ケトン、エ
ステル、アミドあるいは炭化水素のような有機溶媒中で
溶解させた溶液を塗布した後、脱溶剤する方法が挙げら
れる。

【００１６】さらに、透湿性樹脂がシリコーン樹脂の場
合には、トルエン等の有機溶媒中で溶解させた溶液を塗
布した後、脱溶剤する方法が挙げられる。塗布の具体的
方法としては、グラビアロール、リバースロール、ドク
ターロール、キスロールなどを用いた方法やディッピン
グ法などを挙げられる。また、透湿性樹脂単独で薄いフ
ィルムを形成した後、これを多孔質高分子膜上に積層す
ることも可能である。

【００１７】次に、疎水性多孔質膜は、合成樹脂より得
られる公知の疎水性の連続多孔質体が使用可能であり、
ポリオレフィン樹脂系の多孔質膜、フッ素樹脂系の多孔
質膜などが挙げられる。ポリエチレン、ポリプロピレン
などのポリオレフィン樹脂の連続多孔質膜を用いる場合
は、フッ素系撥水剤、シリコーン系撥水剤等により撥水
処理を付与することができる。フッ素樹脂系多孔質体と
しては、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／ヘキサフルオ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多孔質体が
使用できるが、なかでもポリテトラフルオロエチレンを
延伸処理して得られる多孔質膜は耐薬品性、耐熱性、耐
圧性に優れ、好ましい。

【００１８】疎水性多孔質膜の平均孔径は０．０１〜１
０μm 、好ましくは０．１〜１μmである。０．０１μm
より小さいと膜製造上の困難があり、逆に、１０μm
を超えると不純物、異物が付着し易くなって好ましくな
い。空孔率は５０〜９８％、好ましくは６０〜９５％で
ある。５０％より小さいと水蒸気の透過量が少なくなっ
て加湿量が不十分になり、逆に、９８％を超えると膜の
強度が低下してしまう。また、疎水性多孔質膜の厚さは
５〜３００μm 、好ましくは３０〜６０μm が適当であ
り、５μm より薄いと製造時の取扱性に問題が生じ、３
００μm を超えると水蒸気の透過効率が低下し十分な加
湿量が取れない。

【００１９】また、多孔質高分子膜に撥水性・撥油性ポ
リマーを複合化した膜も加湿膜として使用できる。この
多孔質高分子膜は、無孔質透湿性樹脂と複合化するため
に用いる上記多孔質高分子膜と同様のものを使用するこ
とができる。この多孔質高分子膜に複合化する、具体的
には多孔質高分子膜の骨格を被覆する撥水性・撥油性ポ
リマーとしては、撥水性及び撥油性を有する有機ポリマ
ーであれば特に限定されないが、例えば、フッ素化有機
側鎖を繰り返し表れるペンダント基として有するポリマ
ーを好適に用いることができる。このようなポリマー及
びそれを多孔質高分子膜に複合化する方法の詳細につい
てはＷＯ９４／２２９２８公報及び特願平０５─１４
７８９５号明細書などに開示されている。１例を挙げる
と、式

【００２０】

【化１】

【００２１】（式中、ｎは３〜１３の整数、ＲはＨまた
はＣＨ₃である）の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（フッ素化アルキル部分は６〜１６の炭素原子を
有することが好ましい。）の水性マイクロエマルジョン
（平均粒径０．０１〜０．５μm ）をフッ素化界面活性
剤（例、アンモニウムペルフルオロオクタノエート）を
用いて形成し、それを多孔質高分子膜に適用し、加熱す
ると水とフッ素化界面活性剤が除去されると共に、フッ
素化ポリマーが溶融して多孔質基材の骨格を被覆し、か
つ連続気孔を維持した、目的の撥水性・撥油性多孔質膜
が得られる。但し、撥水性・撥油性ポリマーの種類はこ
れに限定されない。

【００２２】なお、上記のような加湿膜（水蒸発層）に
は、織布、不織布、編布等の補強材を積層して加湿膜の
強度を向上させたり、製造時の取扱性を向上させること
ができる。本発明に用いる給水層（加湿用水を保持、供
給することが可能なシート状材料）を形状保持性にする
には、上記で説明したシート状材料のなかから、材料
の持つ剛性、厚さ、目付けなどを考慮して、波型の形状
を形成、保持することが可能な材料を選択使用するか、
上記シート状材料に形状保持性を付与できる別個の材
料を付加する。

【００２３】上記に好適な材料としては、アルミニウ
ム（例えば、厚さ１００μm 程度のもの）、ＳＵＳ（例
えば、厚さ５０μm 程度のもの）などの金属板、ポリエ
チレンやポリプロピレンなどのプラスチック板、金属や
合成繊維から形成された織布、編布、ネット（例えば、
線径３００μm のステンレス線を２０×２０メッシュ／
インチで織ったもの）などが挙げられる。このような材
料の片面または両面に上記シート状材料を積層して、給
水層とする。

【００２４】本発明の水蒸発層（加湿膜）を形状保持性
にするには、加湿膜とは別個の適当な多孔性材料を加湿
膜に積層または複合化する。このような材料としては、
金属繊維や合成繊維から形成された織布、編布、ネット
等が挙げられる。例えば、目の大きさが８×８mmで、厚
さが３．５mmのポリエチレン製ネットである。加湿膜と
この多孔性材料を積層する際、熱融着又は接着剤を用い
ることができる。

【００２５】なお、給水層の両面に一体化される水蒸発
層は必ずしも同じ材料である必要はなく、例えば、シー
ト状材料の片面に無孔質透湿性樹脂からなる水蒸発層を
設け、他の面には疎水性多孔質膜からなる水蒸発層を設
けてもよい。その他の組合せでもよい。給水層と水蒸発
層との一体化は公知の方法で行うことができる。例え
ば、給水層にグラビアパターンを施したロールでウレタ
ン系接着剤を塗布し、その上に無孔質透湿性樹脂のフィ
ルム、疎水性多孔質膜、多孔質高分子膜に無孔質透湿性
樹脂を複合化（含浸及び／又は積層など）したもの、又
は多孔質高分子膜に撥水性・撥油性ポリマーを複合化し
たものをロール圧着する。この工程を給水層の上下面に
連続して行う。この場合、接着剤を無孔質透湿性樹脂フ
ィルムなどの水蒸発層面に塗布し、これを給水層に圧着
してもよい。

【００２６】また、本発明の加湿エレメントは、中空状
の加湿膜の少なくとも一面に形状保持性を有する材料を
付加して構成することもできる。図４に、本発明の加湿
エレメントにおける各種の給水層と水蒸発層の組合せの
態様の代表的な例を図示する。図４（ア）では給水層と
してのプラスチック発泡体１２の両面に加湿膜（例え
ば、延伸多孔質ＰＴＦＥ膜）１１を積層している。図４
（イ）では給水層としてのネット１３の両面に加湿膜１
１を積層している。図４（ウ）では不織布１４の間に薄
いプラスチックまたはアルミニウム板１５を挿入して給
水層を構成し、その両面に加湿膜１１を積層している。
図４（エ）では袋状の加湿膜１７に不織布などを挿入す
ることなく、中空部を給水層とし、その加湿膜１７の片
面または両面にネット１８を接合している。

【００２７】このような加湿エレメントを波型に成形す
るには、予め給水層、水蒸発層が一体的に設けられ、
端部が閉じられた加湿エレメント１を形成し、これを波
型をした金型４でプレス加工する（図５）、予め給水
層、水蒸発層が一体的に設けられ、端部が閉じられた加
湿エレメント２，３を形成し、これを波形状をしたギア
ロール５（またはギアロール５とフラットロール６）の
間に通し、このとき形状保持性を有する材料が金属の場
合は常温で、合成樹脂の場合は合成樹脂の軟化温度以上
で行う（図６、図７）、形状保持性を有する給水層材
料を波型をした金型でプレス加工するか、波形状をした
ギアロールに通すなどして、波型に形成し、これに水蒸
発層を熱融着または接着剤を用いて接合する、形状保
持性を有する多孔性材料を上記と同様にして波型に形成
し、これに別途形成した加湿エレメントを熱融着または
接着剤により接合する、などの手法を採用することがで
きる。

【００２８】また、中空状の加湿膜の少なくとも一面に
形状保持性を有する材料を付加する場合には、予め水
不透過性で水蒸気透過性の加湿膜が重ねられて端部が閉
じられており、内部に加湿用水を保持し供給することが
可能な中空の加湿エレメントを形成し、この加湿エレメ
ントの片面または両面に形状保持性を有する多孔性材料
を重ねて全体を点状、線状などに部分的に融着または接
着し、これを波型をした金型でプレス加工する、上記
において、金型でプレス加工する代わりに波形状をした
ギアロールに通す、全体を部分的に接着して積層した
加湿膜と形状保持性を有する多孔性材料との積層体を準
備し、これと別途準備した加湿膜とを用いて、端部が閉
じられており、内部に加湿用水を保持することが可能な
中空の加湿エレメントを形成し、これをギアロールなど
を通して波型に成形する（この場合積層体を２枚準備
し、これを用いて中空の加湿エレメントとしてもよい）
などの手法によることができる。

【００２９】図５〜７にそのような成形方法を示すが、
１〜３は加湿エレメント、４はプレス、５とギアロー
ル、６はフラットロールである。プレスやギアロール加
工は通常は加熱して行うが、一旦波形に加工するとその
形状を保持する材料の場合は加熱しなくてもよい。な
お、本発明において波型というとき、片面が波形で他面
が平面でもよく（図７）、また波形は必ずしもサインカ
ーブ状である必要はなく、角型状でもよく、またＳ字型
を繰り返したような形状などでもよい。要は、その波型
の加湿エレメントをそれ自体または他の加湿エレメント
と共に複数個を配列したときこの波型加湿エレメントが
空気流路を提供するスペーサ（隔壁）の役割をなし得る
形状であればよい。

【００３０】なお、本発明の加湿エレメントは長さ方向
および幅方向の端部が閉じられて加湿エレメントとされ
るが、これは熱融着または接着により接合して行うこと
ができる。熱融着により行う場合は、例えば、温度１９
５℃、圧力３kg/cm 、速度１ｍ／分の条件で熱ロールを
用いてシートの中間部に位置する給水層材料を溶かして
行うことができる。また、中空の加湿エレメントの場合
は、加湿膜どうしを融着することにより行なうことがで
きる。

【００３１】こうして形成された本発明の加湿エレメン
トは、その複数を平行に配列して加湿ユニットを構成す
ると、従来の加湿ユニットと比べて加湿面積が顕著に増
大する。図１及び図２を参照すると、本発明の加湿エレ
メント３１は波形状でかつ形状保持性を有しているの
で、本発明の加湿エレメント３１どうしを直接に隣接し
て配置して加湿ユニットとすることができ、加湿エレメ
ントではないスペーサ部材を必要としない。換言する
と、スペーサも加湿エレメントで構成されていると言え
る。従って、本発明の波型加湿エレメントを用いると、
図３に示す如く、本発明の波型の加湿エレメント３１と
従来の平坦な加湿エレメント３３とを組み合わせて配列
した場合にも、本発明の加湿エレメント３１がスペーサ
部材の役割をするために、やはり加湿エレメントと異な
るスペーサ部材を必要とせず、従って、従来の加湿ユニ
ットと比べて加湿面積が顕著に増大する効果を得ること
ができる。

【００３２】参考のために、図３の態様において波型加
湿エレメント３１を通常のスペーサ部材に代えた従来の
加湿ユニットの場合と、図３そのままの態様、即ち、波
型加湿エレメント３１及び平坦状加湿エレメント３３の
双方が加湿エレメントである場合について、単位体積当
たりの加湿面積が最大になる加湿器を想定して加湿面積
を計算すると、下記の如く、本発明によれば従来法と比
べて約４０％の加湿面積の増大が実現されている。（対照例）波板スペーサ：高さ２．４mm、ピッチ６mm、
厚み２００μm 平坦状加湿エレメント（実施例１でギアロールを通す前
のものと同じ材質）：厚み１mm（給水層０．９mm、水蒸
発層０．０５×２mm）有効加湿面積：約４９０m²/m³ （本発明）波型加湿エレメント（実施例１と同じ材質の
もの）：高さ３．５mm、ピッチ１０mm、厚み１mm（給水
層０．９mm、水蒸発層０．０５×２mm）平坦状加湿エレメント：厚み１mm（給水層０．９mm、水
蒸発層０．０５×２mm）有効加湿面積：約７００m²/m³ 図１は波型の波の周期が同じ加湿エレメント３１どうし
を用いた加湿ユニットを示すが、波の周期が異なる加湿
エレメントを組み合わせて加湿ユニットにすることがで
きる。図２では、或る波の周期の加湿エレメント３１の
間に波の周期が２倍の加湿エレメント３２を配置してい
る。

【００３３】また、図１〜３では、加湿エレメントを平
行に複数配列しているが、図８の如く、波型加湿エレメ
ント３１’と平坦状加湿エレメン３３’を重ねて、うず
巻き状、角型などに巻いた形状にすることもできる。図
９は片面が平坦で片面が波形の波型加湿エレメント３５
を平行配列した例、図１０は加湿膜を形状保持性材料で
補強した加湿エレメント３６を用いた例を示す。

【００３４】各種の加湿エレメントを組み合わせてもよ
いことは明らかである。加湿エレメントには使用時には
給水口が取り付けられている。これは例えば一方端が給
水層に通じ他端が外部に露出しているプラスチックチュ
ーブを設けるなどにより行うことができる。また、加湿
エレメントには、排水口を設け、加湿エレメント内に給
水された加湿用水を加湿エレメントの洗浄のために排出
したり、あるいは加湿器の運転中に排水口から一定量の
水を連続的にまたは間歇的に排出して、加湿用水の流れ
を作り、加湿エレメントの目詰まりが発生しににくくす
ることができる。

【００３５】しかし、例えば、図１１〜１４図に示す如
く、加湿ユニットを構成することが好ましい。図１１で
は、各加湿エレメント４１は長手方向および幅方向の端
部が閉鎖されて波型に形成されるとともに、各加湿エレ
メント４１の各々の間の適宜の位置に板状体４２が挟ま
れて上下の加湿エレメントと液密に接合されており、板
状体には加湿エレメント及び板状体を貫通する小穴が設
けられて共通の給水口または排水口とされている。

【００３６】図１２では、各加湿エレメント４３は幅方
向の端部が閉鎖されて波型に形成されるとともに、各加
湿エレメントの各々の長手方向の少なくとも一端が開放
され、該開放された一端は、該一端部分の加湿エレメン
トの断面形状に対応したスリットを複数有する箱状体４
４の該スリットに挿入されており、該挿入部の加湿エレ
メント周囲と箱状体との間が液密にシールされて共通の
給水口または排水口とされている。

【００３７】図１３では、各加湿エレメント４５は幅方
向の端部が閉鎖されて波型に形成され、各加湿エレメン
トの長手方向の一端が天板のない箱状体４６の内部に位
置するように加湿エレメント４５が複数並列配列され、
箱状体の内部にはポッティング材４７が充填、硬化され
て加湿エレメントの一端を固定しており、前記加湿エレ
メントの一端および前記充填、硬化されたポッティング
材を貫通する小穴が設けられて共通の給水口または排水
口とされている。

【００３８】図１４は、各加湿エレメントは上部に流入
口４８を有し、これらの各流入口に連通する共通のダム
状の給水部４９が設けられ、給水部より各加湿エレメン
ト５０の内部に水を供給するように構成し、各加湿エレ
メントの下部には排水部が設けられている。ダム状の給
水部には、該給水部の水位を一定に維持する水位調整機
構５１が設けられ、各加湿エレメント５０は下部に流出
口を有し、加湿エレメントの内部の水は自然排水され
る。排水部は閉鎖流路として形成し、排水部の側で加湿
エレメントの内部の水位を調整可能にしてもよい。この
ような加湿ユニットは別途設けられた送風機構により被
加湿空気が送風され、この空気は加湿エレメントを通過
して加湿される。

【００３９】

【作用】本発明においては、上記した構造の加湿エレメ
ントの厚さ方向に切った断面が波形に形成したことによ
り、この加湿エレメントを用いて加湿ユニットを構成す
る際に被加湿空気式流路を確保する目的のみの余分なス
ペーサやスペーサを不要にできるので、単位体積当たり
の加湿面積を格段に増大させることが可能である。

【００４０】

【実施例】

（実施例１）気孔率９０％、厚み３mmのポリビニルアル
コールの発泡体（鐘紡社製）の両面に空孔率９０％、厚
み５０μm の延伸多孔質ＰＴＦＥ膜（商品名ゴアテック
ス）をエポキシ系接着剤にてグラビアロールを用いて全
体を点状に接着して、３層一体構造の幅３０mmのリボン
状シートを成形した。このリボン状シートを１００℃の
波形状をした噛み合わせのギアロールに通し、波高さ３
mm、ピッチ６mmの波形状をした加湿エレメント１を成形
した。

【００４１】（実施例２）目合い０５─１８の中低圧ポ
リエチレン製ネット（タキロン社製、商品名トリカルネ
ット）の両面に、延伸多孔質ＰＴＦＥ膜（商品名ゴアテ
ックス）の微細骨格に撥油性ポリマーであるテフロンＡ
Ｆ２４００（デュポン社製）をコーティングしたものを
重ねながら、１４０℃の熱ロールに通した。これによ
り、延伸多孔質ＰＴＦＥ膜とネットはネットの凸部のみ
で相互に熱融着され一体化されるので、水の流路は潰れ
ずに確保される。このシートを３０mm幅でカットした
後、熱ローラを用いて幅方向両端２mmのみを熱融着して
水漏れが起こらないようにシールした。このシートを１
３０℃の波形状した噛み合わせのギアロールに通し、波
高さ３mm、ピッチ６mmの波形状をした加湿エレメント２
を成形した。なお、テフロンＡＦ２４００のコーティン
グはこのポリマーの１．０重量％濃度の溶液（溶媒：住
友スリーエム社製フロリナートＦＣ−７５）にＰＴＦＥ
膜を浸漬、乾燥することにより行なった。

【００４２】（実施例３）厚さ１００μm のアルミニウ
ム板の両面に厚さ１mm、目付け１００ｇのアクリル不織
布をウレタン系接着剤で接着した後、さらにその両面に
５μm のウレタン層を有する延伸多孔質ＰＴＦＥ膜をウ
レタン系接着剤にてグラビアロールを用いて全体を点状
に接着したシートを作成した。このシートを３０mm幅で
カットした後、ヒートシーラーを用いて幅方向両端２mm
のみを熱融着して水漏れが起こらないようにシールし
た。そして常温にて波形状の金型をセットしたプレス
（図５）を用いて、波高さ３mm、ピッチ６mmの波形状を
した加湿エレメント３を成形した。

【００４３】（実施例４）厚さ２mm、目付け１００ｇの
ポリプロピレン不織布の両面に延伸多孔質ＰＴＦＥ膜
（商品名ゴアテックス）を１６０℃で熱ロールを用いて
熱融着ラミネートしたものを３０mm幅にカットし、幅方
向の両端をヒートシーラーで熱融着し水漏れがないよう
にしたシートを作成した。このシートの片側に網目が８
×８mmの大きさで菱形をしており、厚さ３．５mmのポリ
エチレン製ネット（大日本プラスチック社製、商品名ネ
トロンシート）をエポキシ接着剤を用いて接着ラミネー
トした。このシートを１２０℃の波形状をした噛み合わ
せのギアロールに通し、波高さ３mm、ピッチ６mmの波形
状をした加湿エレメント４を成形した。

【００４４】（実施例５）片面に５μm 厚のウレタン層
を有した空孔率９０％、厚み５０μm の延伸多孔質ＰＴ
ＦＥ膜を１回転巻き、内面をウレタン層として重ね代を
ウレタン系接着剤を用いて接着して筒状にし、幅３mmの
袋状シートを作成した。この両面に前記加湿エレメント
４で用いたと同じネトロンシートをエポキシ接着剤を用
いて接着ラミネートし、これを１２０℃の波形状をした
噛み合わせのギアロールに通し、波高さ３mm、ピッチ６
mmの波形状をした加湿エレメント５を成形した。

【００４５】（実施例６）幅３mmの片面に５μm のウレ
タン層を有する延伸多孔質ＰＴＦＥ膜のウレタン層がな
い面に加湿エレメント４で用いたと同じネトロンシート
をエポキシ系接着剤を用いて接着ラミネートした。これ
を１２０℃の波形状をした噛み合わせのギアロールに通
し、波高さ３mm、ピッチ６mmの波形状にした。この波形
状をしたシートに幅３mmの片面に５μm のウレタン層を
有する延伸多孔質ＰＴＦＥ膜をお互いに内面にウレタン
層が来るように重ね、幅方向両端２mmをヒートシーラー
を用いて融着し、袋状にしこれを加湿エレメント６とし
た。

【００４６】（実施例７）厚さ６mm、目付け６００ｇの
ポリプロピレン不織布の両面に延伸多孔質ＰＴＦＥ膜
（商品名ゴアテックス）をウレタン系接着剤を用いて接
着ラミネートした膜を３０mm幅でカットし帯状とし、幅
方向の両端をヒートシーラーでシールし水漏れがないよ
うにした。このシートを片側が１６０℃のギアロールで
片側が常温のフラットになったロール（図７）の間を通
して片面波状をした加湿エレメント７を作成した。

【００４７】（実施例８）実施例１で作成した加湿エレ
メント１と、実施例１でギアロールを通す前のシート状
加湿エレメントとを、交互に重ねて加湿ユニットを作成
した。その構成は図３の如くである。（実施例９）実施例３の波状加湿エレメント３の凸部に
のみロール転写方式にて塩化ビニール接着剤を付け、加
湿エレメント３の凸部どうしを接着した加湿エレメント
を有する加湿ユニットを作成した。その構成は図１の如
くである。

【００４８】（実施例１０）実施例４において、加湿エ
レメント４Ａは波高さ３mm、ピッチ６mmの波形状になる
ように、また加湿エレメント４Ｂは波高さ３mm、ピッチ
１２mmの波形状になるようにギアロール形状を変えて加
湿エレメント４Ａ及び４Ｂを作成し、これらの加湿エレ
メント４Ａ及び４Ｂを交互に重ねて加湿ユニットを作成
した。これによりこれらの加湿エレメントを無造作に重
ねても容易に被加湿空気流路は確保される。加湿ユニッ
トの構成は図２の如くである。（実施例１１）実施例２の波状加湿エレメント２の長さ
方向の一端部はヒートシーラーで融着し水漏れが起きな
いようにした。他端はポリエチレンの給水チューブを入
れ、ポリエチレンホットメルトで固定すると共に水漏れ
がないようにシールした。

【００４９】また、３０mm幅の目付け２００ｇ、厚さ２
mmのアクリル不織布の両面に気孔率９０％、厚さ５０μ
m の延伸多孔質ＰＴＦＥ膜（商品名ゴアテックス）をウ
レタン系接着剤でグラビアロールを用いて全体を点状に
接着した柔軟なシートを作成した。このシートの幅方向
の両端をヒートシーラーを用いて水漏れが起こらないよ
うにシールした。またこのシートの長さ方向一端をヒー
トシーラーを用いて水漏れが起こらないようにシール
し、他端にポリプロピレン製の給水チューブを入れ、ポ
リプロピレンのホットメルトでチューブを固定すると共
に水漏れが起こらないようにシールした。

【００５０】これら２枚の加湿エレメントを重ね、図８
の如くうず巻き状に巻いて、加湿ユニットを作成した。

【００５１】

【発明の効果】本発明の加湿エレメントおよび加湿ユニ
ットによれば、単位体積当たりの加湿量を増加すること
ができ、加湿装置を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の加湿ユニットを示す。

【図２】実施例の加湿ユニットを示す。

【図３】実施例の加湿ユニットを示す。

【図４】本発明の加湿エレメントにおける給水層と水蒸
発層の各種の組合せの例を示す。

【図５】加湿エレメントを波型にプレス成形する様子を
示す。

【図６】加湿エレメントをギアロールで波型に成形する
様子を示す。

【図７】加湿エレメントをギアロール及びフラットロー
ル間で波型に成形する様子を示す。

【図８】波型及び平坦状加湿エレメントを重ねて巻いた
加湿ユニットの例を示す。

【図９】片面が平坦な波型加湿エレメントを平行配列し
た加湿ユニットの例を示す。

【図１０】加湿膜に形状保持性材料で補強した加湿エレ
メントを用いた加湿ユニットの例を示す。

【図１１】加湿ユニットの実施例を示す。

【図１２】加湿ユニットの実施例を示す。

【図１３】加湿ユニットの実施例を示す。

【図１４】加湿ユニットの実施例を示す。

【符号の説明】

１〜３…加湿エレメント４…加熱プレス５…ギアロール６…フラットロール１１，１７…加湿膜１２…プラスチック発泡体１３，１８…ネット１４，１６…不織布１５…プラスチックまたはアルミニウム板３１，３１’，３２…波型加湿エレメント３３，３３’…平坦状加湿エレメント３５…片面平坦な波型加湿エレメント４１，４３，４５，５０…加湿エレメント４２…板状体４４，４６…箱状体４７…ポッティング剤４９…ダム状部５１…水位調整器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不織布、編布、織布等の加湿用水を保
持、供給することが可能なシート状材料からなる給水層
の両面に、水不透過性で水蒸気透過性の加湿膜からなる
水蒸発層が一体的に設けられて端部が閉じられた加湿エ
レメントであって、該加湿エレメントは該加湿エレメン
トを厚さ方向に切った断面が波形に形成されていること
を特徴とする加湿エレメント。
【請求項２】前記シート状材料が形状保持性を有する
材料からなる請求項１記載の加湿エレメント。
【請求項３】前記シート状材料に形状保持性を有する
材料を付加した請求項１記載の加湿エレメント。
【請求項４】前記加湿膜に形状保持性を有する材料を
付加した請求項１記載の加湿エレメント。
【請求項５】水不透過性で水蒸気透過性の加湿膜が重
ねられて端部が閉じられており、内部に加湿用水を保
持、供給することが可能な中空の加湿エレメントであっ
て、該加湿膜は該加湿膜の少なくとも一方の面に形状保
持性を有する材料を別途有して成り、該形状保持性を有
する材料により、厚さ方向に切った断面が波形に形成さ
れていることを特徴とする加湿エレメント。
【請求項６】請求項１〜５に記載の加湿エレメントを
複数平行に配列して成る加湿ユニット。
【請求項７】不織布、編布、織布等の加湿用水を保
持、供給することが可能なシート状材料からなる給水層
の両面に、水不透過性で水蒸気透過性の加湿膜からなる
水蒸発層が一体的に設けられて端部が閉じられた加湿エ
レメントであって、厚さ方向に切った断面が直線状に形
成された加湿エレメントと、請求項１又は５に記載の加
湿エレメントとを併用して配列して成る加湿ユニット。
【請求項８】水不透過性で水蒸気透過性の加湿膜が重
ねられて端部が閉じられており、内部に加湿用水を保
持、供給することが可能な中空の加湿エレメントであっ
て、厚さ方向に切った断面が直線状に形成された加湿エ
レメントと、請求項１又は５に記載の加湿エレメントと
を併用して配列して成る加湿ユニット。