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全熱交換素子用シートおよび全熱交換素子用シート製造方法 NEW 新技術説明会

国内特許コード P190016504
整理番号 (S2017-0263-N0)
掲載日 2019年11月25日
出願番号 特願2018-561454
出願日 平成30年1月16日(2018.1.16)
国際出願番号 JP2018001031
国際公開番号 WO2018131719
国際出願日 平成30年1月16日(2018.1.16)
国際公開日 平成30年7月19日(2018.7.19)
優先権データ
  • 特願2017-004796 (2017.1.16) JP
  • 特願2017-214238 (2017.11.6) JP
発明者
  • 長野 克則
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 全熱交換素子用シートおよび全熱交換素子用シート製造方法 NEW 新技術説明会
発明の概要 【課題】通気を遮断する性能とともに高い透湿性を有し、かつ水溶性臭気物質の臭気移行を抑制することができる、全熱交換素子用シートおよび全熱交換素子用シート製造方法を提供する。
【解決手段】水溶性臭気物質の臭気移行を抑制するゼラチン3と、このゼラチン3に添加されてその高分子構造を安定化させるビスビニルスルホン化合物とが、透湿性を有する膜状の基材2に含有されているとともに、吸湿性を向上させる塩化リチウムが担持されている。
従来技術、競合技術の概要

建築基準法(平成15年法改正)において、居室を有する全ての建物に24時間換気を行う機械設置が義務づけられた。しかし、夏場や冬場などの屋内と屋外との温度差が大きい季節では、換気に伴って屋内の熱が屋外に放出されてしまうため、熱エネルギーのロスが大きいという問題がある。そこで、換気により屋外に放出される排気と屋内に取り込まれる給気との間で熱交換を行い熱エネルギーのロスを抑制する熱交換器が商品化されている。

ところで、空気中に存在する水蒸気には潜熱と呼ばれる熱エネルギーが含まれている。このため、熱交換時に、空気の温度差による熱移動による顕熱交換とともに水蒸気を移動させる潜熱交換を行う、いわゆる全熱交換を行うことで、高効率の熱交換を行うことができる。また、屋内の過乾燥防止の観点からも水蒸気による潜熱交換を行うことが望ましい。

一般的に全熱交換器の全熱交換素子は、図4に示すように、換気を行う換気層と給気を行う給気層とが交互に配置されており、各層を構成するための仕切り板として全熱交換素子用シートが用いられている。この全熱交換素子用シートは、上記のとおり全熱交換を行うため、換気と給気との通気を遮断する性能と潜熱交換の為の透湿性能との両立が必要とされている。そこで、これまでに、全熱交換素子用シートに関する発明が種々提案されている。

例えば、国際公開第02/099193号公報には、濾水度が150ml以下となるように繊維を叩いてほぐされた天然パルプを含む紙から構成された全熱交換素子用紙が提案されている(特許文献1)。また、国際公開第2014/014099号公報には、微細セルロース繊維からなる不織布層を少なくとも一層含む多層構造体であって、密度が0.10g/cm以上0.90g/cm以下である全熱交換器用シートが提案されている(特許文献2)。これら特許文献1および特許文献2に記載の発明は、繊維同士の間に形成された隙間や孔によって透湿性を確保しつつ、前記隙間や孔を密にすることで通気を遮断する機能を備えたものである。

また、特開2008-14623号公報には、親水性繊維を含有する多孔質シートに、親水性高分子を含有する水溶液を塗工して、前記多孔質シートの孔を塞いだ親水性高分子加工シートからなる全熱交換器用シートが提案されている(特許文献3)。また、特開昭53-16950号公報では、ロックウールやガラス繊維を主成分とする繊維状物と、結合剤を多量の水に分散させたスラリー状水溶液とを紙抄き用の機械によって紙葉状物とした全熱交換子が提案されている(特許文献4)。さらに、特許第4736718号公報には、基材紙に塩化カルシウムを添加するとともに、高分子樹脂を塗工または含浸させてなる全熱交換器エレメント用原紙が提案されている(特許文献5)。また、特許第3791726号公報には、製紙用繊維、ミクロフィブリル化セルロースおよび放湿性粉体を主成分とし、シリカゲルや活性白土等の吸放湿性の塗工層を設けてなる全熱交換器用紙が提案されている(特許文献6)。さらに、特開2015-59286号公報には、天然パルプを原料とした基材シートと、炭酸カルシウム等により前記基材シートの空隙を埋めた塗工層とを有する全熱交換素子用紙が提案されている(特許文献7)。

以上の特許文献3乃至特許文献7に記載の発明は、親水性や透湿性を有する繊維等を主成分とし、あるいは基材紙に対して吸湿性の高い塩化カルシウム等を含有させることで透湿性を確保しつつ、各繊維間の隙間や孔を高分子材等で塞ぐことにより通気を遮断する機能を備えたものである。

さらに、特開2007-64508号公報では、セロファンが高い透湿性とともに通気を遮断できる性能を有することを見出して全熱交換素子用シートとして用途利用した、単層または複数層のセロファンを用いた全熱交換器用シートが提案されている(特許文献8)。

産業上の利用分野

本発明は、通気を遮断する性能とともに透湿性能を有する、全熱交換素子用シートおよび全熱交換素子用シート製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
水溶性臭気物質の臭気移行を抑制するゼラチンと、このゼラチンに添加されてその高分子構造を安定化させるビスビニルスルホン化合物とが、透湿性を有する膜状の基材に含有されているとともに、吸湿性を向上させる塩化リチウムが担持されている、全熱交換素子用シート。

【請求項2】
前記ビスビニルスルホン化合物が前記ゼラチンの乾燥重量に対して0.5~5重量%で含有されているとともに、前記塩化リチウムが5~10g/mで担持されている、請求項1に記載の全熱交換素子用シート。

【請求項3】
増粘材としてのメチルセルロースが前記ゼラチンに対して0.1~0.3倍の重量比率で含有されている、請求項1または請求項2に記載の全熱交換素子用シート。

【請求項4】
ゼラチンの水溶液に当該水溶液の粘度を高める増粘材を添加し、前記水溶液を透湿性を有する膜状の基材に含有させて乾燥させる、全熱交換素子用シート製造方法。

【請求項5】
前記ゼラチンの水溶液に当該水溶液の粘度を高める増粘材と前記ゼラチンの高分子構造を安定化させる架橋材とを添加し、前記水溶液を前記基材に含有させて乾燥させた後、吸湿性を向上させる吸湿材の水溶液をディッピングまたはスプレー後に乾燥させて前記吸湿材を担持させる、請求項4に記載の全熱交換素子用シート製造方法。

【請求項6】
前記ゼラチンを3~5重量%含有させた水溶液に、0.5~1重量%のメチルセルロースと前記ゼラチンの乾燥重量に対して0.5~5重量%のビスビニルスルホン化合物とを添加し、前記水溶液を前記基材に含有させて乾燥させた後、塩化リチウムの水溶液をディッピングまたはスプレー後に乾燥させて前記塩化リチウムを5~10g/mで担持させる、請求項4または請求項5に記載の全熱交換素子用シート製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018561454thum.jpg
出願権利状態 公開
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