JPS6127680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二つのガス体（空気）流れの間で湿
気を、また好ましくは熱をも交換するための、薄
板より成る蓄熱式交換器用回転体の製作方法に関
し、その薄板は平坦と波板との別々の形であり、
そして両方の媒体の流れに対する連続で平行な導
管の網状組織を形成する。波形の薄板は波形の山
に沿つて平坦な薄板を支え、その結果として導管
を横方向に支える。回転体は普通の円筒形であ
り、導管は回転軸線と平行に延びまた回転体の二
つの平坦な側部から外へ開く。

本蓄熱式交換器に対する重要な応用分野は、た
とえば冬期において排出ガスが供給空気と熱と湿
気を与えるような、回転体の中で供給空気と排出
空気とが湿気と熱を交換して構内に新鮮な空気を
供給するための換気装置としてである。それゆえ
各空気流には他の空気流から分離しまた導管の開
口する回転体の側面の個個の区域に連結した各個
の入口と出口とを設ける。

従来は、かゝる回転体はアスベスト紙のような
繊維状不燃性材料または、別のやり方としては陶
器材料のような、多孔質材料のフオイルか薄板で
作られていた。この種の材料の薄板は、好ましく
は最も普通に使用されている塩化リチウムのごと
き吸湿性塩溶液である吸湿性物質の担体としての
役をする。

多孔性フオイルまたは薄板で作つた前記型の回
転体は特別の特徴たとえば不燃性、湿気交換のた
めの高能力、および良好な機械的強度をもつこと
ができる。しかしながら、これらの特性を持つた
回転体を製作するためには、多数の作業を必要と
し、これは比較的高価で、製作するのに時間の
かゝる回転体を作ることになる。とくに湿つたと
き必要とする機械的強度を与えるため、薄板を構
成する材料に数種の物質をしみ込ませなければな
らず、薄板を波形にし回転体の形に作つた後に、
この含浸を行わなければならない。さらに、これ
らの製作工程を完了した直後に回転体の周面を仕
上げなければならず、必要な平坦さと精度とを得
るため、研磨とミーリング加工とを必要とする。

もし薄板をアルミニウムフオイルで作るなら
ば、とくにもしスエーデン国特許出願第7605703
−３号明細書に記した製作技術を使うならば、製
作コストをかなり減少することができる。完全に
許容できる耐火性と機械的強度をこのような回転
体に与えることができるが、回転体は湿気交換器
で重要である一つの性質即ち吸湿性を欠く。

この発明は全体としてか一部分としてアルミニ
ウムで作りまた製作工程を簡単にしまた材料のコ
ストを低くしたまま優れた吸湿性をもつた回転体
を製作する方法に関するものである。

0.03mm〜0.1mm厚のアルミニウムフオイルの二
つの帯材を使う特に有利な方法を用いて回転体は
製作される。一方の帯材に１〜３mmの高さの波形
を設け、その帯材を、たとえば上述の特許願明細
書に詳細に記載してある簡単な接着剤を使い、平
坦のまゝの他方の帯材に取付け、かくていわゆる
単一な波形は必要な寸法の円柱状回転体に成形さ
れる。

この発明によればアルミニウムフオイルは、ア
ルミン酸カリウム、アルミン酸ナトリウムあるい
はアルミン酸リチウムまたはそれらの混合物の形
をしているアルミン酸塩化物の水溶液で処理され
る。水溶液での処理または含浸は完成した回転体
を10〜15％のアルミン酸塩溶液の浴の中に浸漬す
るかこのような溶液を回転体へ強く注ぐことによ
り第１工程で起る。濃度はなるべく溶液の中の16
〜17％のアルミン酸塩である。浴は18℃のように
室温またはそれよりいくらか低い温度をもち、時
間は比較的短かくたとえば３分である。この工程
中に、回転体のみぞにアルミン酸塩溶液を少くと
も１部分充てんする。この方法中または処理工程
中、フオイルの表面を腐蝕し、それで後で多孔性
被膜はそれに付着することができる。必要な程度
に溶液がみぞを出るように、回転体を含浸浴から
持上げ終つたとき、この被覆をつぎの方法または
処理工程で作り出す。しかしながら、溶液のフイ
ルムを回転体の表面に残さねばならず、このこと
は溶液をからにした直後にみぞを水平位置へ移動
させることにより最も良好に行はれる。含浸槽か
ら回転体のみぞの中に入つた液体は、熱を発生し
ながら変質あるいは変化させられ、それでフオイ
ルは実質的な熱の上昇を受ける。それで液体の一
部分であるアルミニウムが沈澱し、主として酸化
水素の吸湿性被覆としてフオイルの表面に付着
し、同時に水素ガスは逃げる。反応は含浸の時間
より長い時間の間で、おそらく水がみぞに残つて
いる限り続く。反応が止つたとき、回転体を洗つ
て水溶性残留物を除く。熱応力の結果として被覆
とフオイル担体との間の接触で破壊を防ぐため、
洗条の前に回転体を緩慢に冷却することは有利で
ある。回転体のフオイルが、たとえば２日間（24
時間）のようなある時間の間湿気の中で熟成する
機会を与えられるとき、被覆の粒子の大きさの増
加と分解の危険とをさらに最小にする。

第１方法即ち第１工程で前記したように、水酸
化アルミニウムの多孔性被覆に対する固定した座
を形成する可能性をフオイルに与えるため、フオ
イルの表面の腐蝕を完成する。アルミニウムフオ
イル自体への効果は非常に大きいけれども、第２
工程即ち第２処理工程にフオイルの各面に10〜20
μｍ（ミクロン）の多孔性の添加被覆を与える。
たとえば50μｍの厚さでフオイルへの重量の増加
は約10％であることができる。被覆の主成分は含
浸溶液から取りそれでアルミニウム自体の変化か
ら取つたものでない異つた数種の水酸化アルミニ
ウムから成る。

回転体を製作し終つた後に、この発明による処
理をなるべく行わなければならない。この方法は
回転体の強さに対して価値のある効果をもつこと
が実証された。ある型の架橋が接触しているフオ
イルの間の表面で多孔性の薄板の間で生じるよう
に見え、これは波形帯材の間の継手の強化を生ず
る。

吸湿性被覆を第１処理工程でアルミン酸塩溶液
の中の繰返えし含浸により凝縮することができ
る。さらに粉砕するか粉状にした無機の固形吸着
剤たとえばシリカゲルを含浸工程のある段階でア
ルミン酸塩溶液の中へ導入することができる。こ
のような粉は大きな程度に吸着性を減ずることな
しにフオイルの表面へ驚ろくほどよく付着する。

前記方法を使つて得た吸湿性は吸着性を基礎と
しており、またはじめに記したように吸湿性物質
としてのリチウム塩化物とともにアスベストで作
つた高多孔性フオイルか陶器材料を使つている回
転体製作で得たものと比較できる湿気交換性を生
ずることを立証した。

換気と関連して回転体を使う多くの場合に、排
出空気の中の汚物たとえば脂肪または油が薄いフ
イルムで表面をおおう危険があり、このフイルム
はもし吸湿性被覆が固形吸着剤から成るならば吸
湿性被覆へとまたそれから湿気の拡散を多かれ、
少なかれ制限することができる。湿気を中で凝縮
させる細い孔と毛管にとつては閉塞されるように
なつて働かなくなることは容易である。もし他方
で吸湿性物質が塩溶液から成るならば、全湿潤面
が活性をもつようになり、液体は汚物のフイルム
の中に滲み出てフイルムを突破して来るようにな
る。

同様な作用状態においては塩溶液により与えた
吸湿能力の方が良い。

しかしながら、未処理アルミニウムフオイルは
その表面で塩溶液の十分な量を保持する能力をも
たない。前記したように、アルカリアルミン酸塩
でのアルミニウムフオイルの処理で得た多孔性被
覆は未処理面より多くの量の塩溶液を保持するこ
とができる。さらにアルミン酸塩の処理はさらに
多孔性を増加する他の被覆を結合することができ
る基礎を与える。含浸工程中にアルミン酸ナトリ
ウムへの粉体の添加が追加の被覆を与えている被
覆についてすでに前記した。フオイル表面の水吸
収能力をこの処理方法によりかなり増加すること
ができる。一度アルミン酸塩で処理した回転体を
水ガラスの中に浸漬しその後で二酸化炭素にさら
す。これは多孔性を増加する化学的に凝縮した二
酸化シリコンの追加の被覆を与える。

吸湿性物質として塩溶液を使う場合の一つの重
要な問題は起ることができる腐蝕の程度である。
度重なる試験の示すところによれば、リチウム塩
化物を使うことができず、それは腐蝕ははるかに
急速におかすからである。

別の一つのリチウム塩である硝酸リチウムが実
際にアルミン酸塩で処理したアルミニウムフオイ
ルの腐蝕を生じないことが実証された。同時に硝
酸リチウムはフオイルに非常に良好な吸湿性をこ
こで問題としている湿気と熱との同時的交換に対
する相対湿度内即ち10〜20％を越える相対湿度内
で与える。臭化カルシウムと塩化ナトリウムもま
たアルミン酸塩で処理した表面への塩化リチウム
よりかなり低い腐蝕性をもつことが立証されたけ
れども、それらは硝酸リチウムほど良好ではな
い。臭化カルシウムは自体が吸湿性としてとくに
適当であることが判明した。

回転体に吸着性と吸収性とを与えようとした前
記物質と技術とは安価でありまたスエーデン国特
許第7605703−３号明細書に記した製造方法の原
理を保持することができるような性質をもつ。こ
れらはともに過去において高効率の交換器用回転
体を製作するのに必要であつたコストをかなり下
げる製作コストを生ずる。

「アルミニウムフオイル」と言う術語には、ア
ルミニウムの層即ち被覆を設けたガラス繊維また
はセルローズまたはプラスチツクフオイルのよう
な非金属材料の担体を構成している薄板を包含す
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二つの気体の流れの間で湿気および熱の交換
   をするための回転体が、平坦と波形のアルミニウ
   ム箔を交互に重ねて円筒形に作り、前記二つの気
   体の流れが通る多数の貫通した平行な流通溝を作
   つている殻を持ち、回転体の前記殻の表面に多孔
   質の吸湿性の被膜が形成されているところの湿気
   と熱の蓄熱式交換器用回転体の製作方法におい
   て、前記吸湿性の被膜は水酸化アルミニウムより
   成り、該被膜を前記回転体を構成するアルミニウ
   ム箔の表面に施行せるアルカリ金属−アルミン酸
   塩溶液からの沈澱により形成することを特徴とす
   る湿気と熱の蓄熱式交換器用回転体の製作方法。 ２ アルカリ金属−アルミン酸塩としてアルミン
   酸ナトリウムが適用されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の湿気と熱の蓄熱式交換器
   用回転体の製作方法。 ３ アルミン酸塩での処理は、前記アルミニウム
   箔を円筒状にして回転体を作つた後に、最初に行
   はれることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の湿気と熱の蓄熱式交換器用回転
   体の製作方法。 ４ アルミン酸塩での処理の間に、無機質の粉末
   をアルミン酸溶液に混合することにより、無機質
   の粉末による追加の被膜を形成することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
   一項記載の湿気と熱の蓄熱式交換器用回転体の製
   作方法。 ５ 前記無機質の粉末としてシリカゲルが適用さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
   の湿気と熱の蓄熱式交換器用回転体の製作方法。 ６ 前記殻表面の被膜には、腐蝕防止剤として、
   硝酸リチユウムの溶液が加えられることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか
   一項記載の湿気と熱の蓄熱式交換器用回転体の製
   作方法。