JP7665281B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は熱交換器、間隔部材用原紙、及び間隔部材用原紙の製造方法に関する。さらに詳しくは、新鮮な外気を供給するとともに、室内の汚れた空気を排出する際に、顕熱(温度)と潜熱(湿度)の両方の熱交換を行う熱交換器、及びこの熱交換器に使用される間隔部材用原紙、及び間隔部材用原紙の製造方法に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, base paper for spacing members, and a manufacturing method for base paper for spacing members. More specifically, the present invention relates to a heat exchanger that exchanges both sensible heat (temperature) and latent heat (humidity) when supplying fresh outside air and discharging dirty air from inside a room, and to base paper for spacing members used in this heat exchanger, and a manufacturing method for base paper for spacing members.
従来、冷房や暖房の効果を損なわずに換気できる装置として、換気の際に給気と排気との間で熱交換をさせる熱交換器が使用されている。
熱交換器としては、間隔部材を介して複数の仕切部材を積層させ、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とを、仕切部材で区画したものが広く採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a heat exchanger that exchanges heat between intake air and exhaust air during ventilation has been used as a device capable of ventilating a room without impairing the effectiveness of cooling or heating.
A widely used heat exchanger is one in which multiple partition members are stacked with spacing members between them, and the partition members separate an air supply path that introduces outside air into the room from an exhaust path that exhausts indoor air to the outside.
この仕切部材には、給気経路と排気経路の通気を遮断しながら、顕熱(温度)と同時に潜熱(湿度)の熱交換を行うため、高い透湿性が求められている。そのため、仕切り部材には、紙基材に吸湿剤を保持させたものが使用されている。
仕切部材に吸湿剤を保持させると、内部に水分を吸い込みやすいため、水蒸気の移動をスムーズに行うことができ、透湿性が向上する。
This partition member is required to have high moisture permeability in order to exchange sensible heat (temperature) and latent heat (humidity) at the same time while blocking the ventilation of the air intake path and the exhaust path. For this reason, the partition member is made of a paper base material that holds a moisture absorbent.
When the partition member holds a moisture absorbent, it easily absorbs moisture inside, allowing smooth movement of water vapor and improving moisture permeability.
また、熱交換器には、難燃性が求められるため、仕切部材や間隔部材に難燃剤を保持させることが行われている。特許文献1では、仕切部材に多くの吸湿剤を保持させられるよう、難燃剤を間隔部材に保持させた熱交換器が開示されている。
吸湿剤としては、塩化カルシウム、塩化リチウム等の水溶性塩類、シリカゲル、ゼオライト等の水不溶性又は水難溶性塩類等が知られており、特に塩化カルシウムは、吸湿効果と経済性に優れるとされている(特許文献2)。
In addition, since heat exchangers are required to be flame retardant, a flame retardant is held in partition members and spacing members.
Known moisture absorbents include water-soluble salts such as calcium chloride and lithium chloride, and water-insoluble or poorly water-soluble salts such as silica gel and zeolite. In particular, calcium chloride is considered to have excellent moisture absorption effect and is economical (Patent Document 2).
しかし、吸湿剤として塩化カルシウムを使用した熱交換器は、経時により吸湿効果が落ち、効率的な熱交換を行えない場合があった。
上記事情に鑑みて、本発明は、経時により吸湿効果が落ちにくく、長期間効率的な熱交換が可能な熱交換器、及びこの熱交換器に使用される間隔部材用原紙、及び間隔部材用原紙の製造方法を提供することを課題とする。
However, in heat exchangers that use calcium chloride as a moisture absorbent, the moisture absorption effect decreases over time, and there are cases where efficient heat exchange cannot be performed.
In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a heat exchanger whose moisture absorption effect is not likely to decrease over time and which is capable of efficient heat exchange for a long period of time, a base paper for a spacing member used in this heat exchanger, and a method for manufacturing the base paper for the spacing member.
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[1]複数の仕切部材と、前記複数の仕切部材間に流路を形成するとともに、前記仕切部材同士の間隔を保持する複数の間隔部材とを備え、
前記複数の仕切部材は、セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まず、
前記複数の間隔部材は、セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まないことを特徴とする、熱交換器。
[2]前記複数の間隔部材は、前記紙基材の少なくとも両表面に塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を保持している、[1]に記載の熱交換器。
[3]前記複数の仕切部材は、密度が0.9~1.2g/cm3である、[1]または[2]に記載の熱交換器。
[4]前記流路は、互いに交差する方向に形成された第1の流路及び第2の流路からなり、
前記第1の流路及び第2の流路は前記仕切部材を挟んで隣接している、[1]~[3]のいずれか一項に記載の熱交換器。
[5]複数の仕切部材と、前記複数の仕切部材間に流路を形成するとともに、前記仕切部材同士の間隔を保持する複数の間隔部材とを備える熱交換器において、前記間隔部材として使用される間隔部材用原紙であって、
セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まないことを特徴とする、間隔部材用原紙。
[6]前記紙基材の少なくとも両表面に塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を保持している、[5]に記載の間隔部材用原紙。
[7]複数の仕切部材と、前記複数の仕切部材間に流路を形成するとともに、前記仕切部材同士の間隔を保持する複数の間隔部材とを備える熱交換器において、前記間隔部材として使用される間隔部材用原紙の製造方法であって、
セルロース繊維を主成分とする紙基材に、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まない溶液を、塗布又は含浸させることを特徴とする、間隔部材用原紙の製造方法。
[8]塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上の保持量が前記間隔部材用原紙1m2あたり3~15gとなるように、前記溶液を塗布又は含浸させる、[7]に記載の間隔部材用原紙の製造方法。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
[1] A liquid supply system comprising: a plurality of partition members; and a plurality of spacing members that form flow paths between the partition members and maintain a spacing between the partition members;
The plurality of partition members include a paper base material mainly composed of cellulose fiber, and one or more selected from the group consisting of calcium chloride, magnesium chloride, and lithium chloride held on the paper base material, and do not include any other flame retardant;
A heat exchanger characterized in that the plurality of spacing members contain one or more members selected from the group consisting of a paper base material mainly composed of cellulose fiber and calcium chloride and magnesium chloride held on the paper base material, and do not contain any other flame retardants.
[2] The heat exchanger described in [1], wherein the plurality of spacing members hold one or more types selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride on at least both surfaces of the paper base material.
[3] The heat exchanger according to [1] or [2], wherein the plurality of partition members have a density of 0.9 to 1.2 g/ cm3 .
[4] The flow path includes a first flow path and a second flow path formed in directions intersecting each other,
The heat exchanger according to any one of [1] to [3], wherein the first flow path and the second flow path are adjacent to each other with the partition member interposed therebetween.
[5] A heat exchanger including a plurality of partition members and a plurality of spacing members that form flow paths between the plurality of partition members and maintain the spacing between the partition members, the base paper for the spacing members being used as the spacing members,
A base paper for spacing members, comprising a paper base material mainly composed of cellulose fibers and at least one selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride held on the paper base material, and containing no other flame retardants.
[6] The base paper for a spacing member according to [5], which has one or more selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride held on at least both surfaces of the paper base material.
[7] A method for manufacturing a base paper for a spacing member used in a heat exchanger including a plurality of partition members and a plurality of spacing members that form flow paths between the plurality of partition members and maintain a space between the partition members, comprising:
A method for manufacturing base paper for spacing members, characterized in that a paper base material mainly composed of cellulose fibers is coated or impregnated with a solution containing one or more types selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride, and containing no other flame retardants.
[8] The method for manufacturing a base paper for spacing members according to [7], wherein the solution is applied or impregnated so that the amount of one or more selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride is 3 to 15 g per 1 m2 of the base paper for spacing members.
本発明の熱交換器は、経時により吸湿効果が落ちにくく、長期間効率的な熱交換が可能である。また、本発明の間隔部材用原紙は、本発明の熱交換器に使用でき、本発明の間隔部材用原紙の製造方法によれば、本発明の間隔部材用原紙を製造することができる。 The heat exchanger of the present invention is resistant to deterioration of its moisture absorption effect over time, and is capable of efficient heat exchange for a long period of time. In addition, the base paper for the spacing member of the present invention can be used in the heat exchanger of the present invention, and the base paper for the spacing member of the present invention can be manufactured according to the manufacturing method for the base paper for the spacing member of the present invention.
[熱交換器]
図1は、本発明の一実施形態に係る熱交換器1を示す斜視図である。熱交換器1は、複数の仕切部材2と、複数の仕切部材2間に流路を形成するとともに、仕切部材2同士の間隔を保持する複数の間隔部材3で構成されている。
仕切部材2は、正方形や菱形等の平板として構成され、間隔部材3は、投影平面形状が仕切部材2に一致する鋸波状又は正弦波状等の波形を成形した波板に形成されている。例えば、段ボールの中芯のような形状で、コルゲート加工により形成される。
間隔部材3の波形の稜線部分と谷線部分は、仕切部材2に接着されている。
[Heat exchanger]
1 is a perspective view showing a
The
The ridges and valleys of the corrugated shape of the
この間隔部材3は、仕切部材2を挟んで一方の面側には波形の稜線の方向が第1の方向イとされた状態で仕切部材2に接着され、他方の面側では、波形の稜線の方向が第2の方向ロとされた状態で仕切部材2に接着されている。
接着には、接着剤を用いる方法、又は、接着剤を用いない熱接着方法を用いることできるが、接着剤を用いる方法が間隔部材3と仕切部材2を強固に接着することができ好ましい。接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤など公知の接着剤を用いることが出来る。接着剤には、吸湿剤を配合することができる。配合できる吸湿剤としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化リチウムなどが例示できる。接着剤には、更に、防カビ剤、増粘剤など配合することもできる。
波形の稜線の方向が第1の方向イとされた間隔部材3と、波形の稜線の方向が第1の方向イと交差する第2の方向ロとされた間隔部材3とは、仕切部材2を挟んで隣接し、交互に積層されている。
This
The bonding can be performed using a method that uses an adhesive or a thermal bonding method that does not use an adhesive, but a method that uses an adhesive is preferable because it can firmly bond the
The
波形の稜線の方向が第1の方向イとされた間隔部材3と両側の仕切部材2の間には、第1の方向イに沿った複数の第1の流路4が形成されている。また、波形の稜線の方向が第2の方向ロとされた間隔部材3と両側の仕切部材2の間には、第2の方向ロに沿った複数の第2の流路5が形成されている。
Between the
波形の稜線の方向が第1の方向イとされた間隔部材3と、波形の稜線の方向が第2の方向ロとされた間隔部材3とは、仕切部材2を挟みながら交互に積層されているので、第1の流路4と第2の流路5も、厚み方向(図1の上下方向)に沿って交互に形成されている。
例えば第1の流路4には給気が、第2の流路5には排気が通気され、仕切部材2を介して、給気と排気との間で熱交換が行われるようになっている。
The
For example, supply air is passed through the
第1の方向イと第2の方向ロの交差角は、仕切部材2の形状に応じて90度又は90度に近い角度とされている。例えば仕切部材2が正方形の場合、第1の方向イと第2の方向の交差角は90度とされることが好ましく、仕切部材2が菱形の場合、第1の方向イと第2の方向ロの交差角は、仕切部材2の対向する辺の中点を結んだ線が交差する角度に近づけることが好ましい。
The crossing angle between the first direction A and the second direction B is set to 90 degrees or close to 90 degrees depending on the shape of the
間隔部材3の波形の平均ピッチは、1.5~8mmであることが好ましく、2~7mmであることがより好ましく、4~6.5mmであることがさらに好ましい。また、間隔部材3の波形の平均高さは、1~5mmであることが好ましく、1.3~4mmであることがより好ましく、1.5~3.5mmであることがさらに好ましい。
間隔部材3の波形の平均ピッチと平均高さが好ましい下限値以上であれば、第1の流路4及び第2の流路5の通気を確保しやすい。間隔部材3の波形の平均ピッチと平均高さが好ましい上限値以下であれば、第1の流路4及び第2の流路5を通る気体と仕切部材2との接触を確保しやすく、熱交換の効率を確保しやすい。
The average pitch of the corrugations of the
When the average pitch and average height of the corrugations of the
熱交換器1は、仕切部材用原紙とコルゲート加工した間隔部材用原紙とを、間隔部材用原紙の波形とされた稜線部分と谷線部分を両側の仕切部材用原紙に接着させた状態で交互に積層し、その後所定の形状に切断することにより製造できる。
なお、積層の際は、波形の稜線の方向が第1の方向イとされた間隔部材用原紙と、波形の稜線の方向が第2の方向ロとされた間隔部材用原紙とが、仕切部材用原紙を挟み交互に繰り返すようにする。
The
When stacking, the base paper for the spacing member whose wavy ridge line direction is the first direction I and the base paper for the spacing member whose wavy ridge line direction is the second direction B are alternately repeated with the base paper for the partition member sandwiched therebetween.
[仕切部材用原紙]
仕切部材2は、セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まない。
したがって、仕切部材2を構成する仕切部材用原紙も、セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まない。
[Partition material base paper]
The
Therefore, the base paper for the partition member that constitutes the
紙基材は、セルロース繊維を主成分とする。「主成分とする」とは、紙基材全体に対する割合が50質量%以上であることを意味する。紙基材は、典型的には、セルロース繊維を含むパルプから構成される。セルロース繊維を含むパルプとしては、木材パルプ、非木材パルプ等が挙げられる。木材パルプとしては、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等が挙げられる。非木材パルプとしては、麻パルプ、ケナフパルプ、竹パルプ等が挙げられる。
木材パルプは、蒸解工程および/または漂白工程を経たものであってもよい。一般に、木材パルプは、原料の木材からセルロース以外の成分を除去するために、種々の蒸解工程や漂白工程を施して用いられる。本発明において、蒸解工程や漂白工程は特に限定されず、適宜、公知の方法を用いることができる。
パルプとしては、原紙強度やCO2バリア性がより高められる点から、針葉樹パルプが好ましく、針葉樹クラフトパルプ(NBKP)がより好ましい。
これらのパルプは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組合わせて用いてもよい。
The paper base material is mainly composed of cellulose fibers. "Mainly composed" means that the ratio of the cellulose fibers to the entire paper base material is 50% by mass or more. The paper base material is typically composed of pulp containing cellulose fibers. Examples of pulp containing cellulose fibers include wood pulp and non-wood pulp. Examples of wood pulp include softwood pulp and hardwood pulp. Examples of non-wood pulp include hemp pulp, kenaf pulp, bamboo pulp, etc.
The wood pulp may be one that has been subjected to a cooking step and/or a bleaching step. Generally, wood pulp is used after being subjected to various cooking steps and bleaching steps in order to remove components other than cellulose from the raw wood material. In the present invention, the cooking step and bleaching step are not particularly limited, and any known method can be used as appropriate.
As the pulp, softwood pulp is preferred, and softwood kraft pulp (NBKP) is more preferred, since it can further improve the base paper strength and CO 2 barrier properties.
These pulps may be used alone or in combination of two or more.
紙基材は、セルロース繊維以外の他の繊維をさらに含んでいてもよい。他の繊維としては、例えばレーヨン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維等が挙げられる。
紙基材は、サイズ剤、紙力増強剤、着色剤等の内添薬品を含んでいてもよい。内添薬品としては、公知のものを用いることができる。
The paper substrate may further contain other fibers besides cellulose fibers, such as synthetic fibers such as rayon fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, and polyester fibers.
The paper base material may contain internal additives such as sizing agents, paper strength agents, colorants, etc. As the internal additives, known ones can be used.
塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムは、何れも吸湿剤として機能するため、これらの一種以上を保持することにより、仕切部材2の透湿性が向上する。
また、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムは、難燃性を有するため、これらの一種以上を保持した場合は、仕切部材2の難燃性が向上する。
Since calcium chloride, magnesium chloride and lithium chloride all function as moisture absorbents, by retaining one or more of these, the moisture permeability of the
Furthermore, since calcium chloride and magnesium chloride have flame retardant properties, when one or more of these are held, the flame retardant properties of the
仕切部材用原紙における塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムの分布状態は特に限定されないが、効率的に仕切部材2の透湿性を向上させやすい点から、少なくとも紙基材の両方の表面に、一部又は全部が保持されていることが好ましい。
紙基材の表面に保持されているとは、紙基材の表面に付着した状態であってもよいし、紙基材の表面近傍の繊維間の隙間に入り込んだ状態であってもよい。また、紙基材の表面に付着した状態と紙基材の表面近傍の繊維間の隙間に入り込んだ状態の両方の状態を含んでいてもよい。
The distribution state of calcium chloride, magnesium chloride and lithium chloride in the base paper for the partition member is not particularly limited, but from the viewpoint of efficiently improving the moisture permeability of the
Being held on the surface of the paper substrate may mean a state in which the material is attached to the surface of the paper substrate, or a state in which the material has entered into gaps between fibers near the surface of the paper substrate, or may include both a state in which the material is attached to the surface of the paper substrate and a state in which the material has entered into gaps between fibers near the surface of the paper substrate.
仕切部材用原紙における塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムの一部又は全部が、紙基材の繊維間の隙間に入り込んだ状態で保持されている場合、紙基材の厚さ方向における濃度は均一でもよく、紙基材の表面から内側に向かって濃度が低下していくような濃度勾配を有していてもよい。効率的に仕切部材2の透湿性を向上させやすい点から、紙基材の表面から内側に向かって濃度が低下していくような濃度勾配を有していることが好ましい。
When some or all of the calcium chloride, magnesium chloride, and lithium chloride in the base paper for the partition member are retained in the gaps between the fibers of the paper substrate, the concentration in the thickness direction of the paper substrate may be uniform, or may have a concentration gradient in which the concentration decreases from the surface of the paper substrate toward the inside. From the viewpoint of easily and efficiently improving the moisture permeability of the
塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムからなる群から選択される一種以上の保持量は、無水物換算で、仕切部材用原紙1m2あたり2~15gであることが好ましく、3~10gであることがより好ましい。また、仕切部材用原紙の全質量に対して、無水物換算で5~30質量%が好ましく、10~25質量%がより好ましい。
特に塩化カルシウムを保持する場合、その含有量は、仕切部材用原紙の全質量に対して無水物換算で5~30質量%が好ましく、10~20質量%がより好ましい。塩化カルシウムの含有量が前記範囲の下限値以上であると、吸放湿性能と難燃性がより優れる。塩化カルシウムの含有量が前記範囲の上限値以下であると、高湿時の水分過多による液だれが生じにくい。
The amount of one or more selected from the group consisting of calcium chloride, magnesium chloride, and lithium chloride supported is preferably 2 to 15 g, and more preferably 3 to 10 g, per m2 of the partition member base paper, calculated on an anhydrous basis, and is preferably 5 to 30% by mass, and more preferably 10 to 25% by mass, calculated on an anhydrous basis, relative to the total mass of the partition member base paper.
In particular, when calcium chloride is retained, its content is preferably 5 to 30 mass % in anhydrous equivalent, and more preferably 10 to 20 mass %, based on the total mass of the partition member base paper. When the calcium chloride content is equal to or greater than the lower limit of the above range, moisture absorption and release performance and flame retardancy are more excellent. When the calcium chloride content is equal to or less than the upper limit of the above range, dripping due to excess moisture at high humidity is less likely to occur.
仕切部材用原紙に含まれてはならない難燃剤としては、例えば、リン酸二アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩系の難燃剤が挙げられる。
これらの成分を含まないことにより、経時による塩化カルシウム等の吸湿効果が落ちにくくなり、長期間効率的な熱交換が可能となる。これらの成分を含む場合に、経時による塩化カルシウム等の吸湿効果が落ちるのは、塩化カルシウム等が、これらの成分と反応して錯体化してしまうためと考えられる。
Examples of flame retardants that should not be contained in the partition member base paper include ammonium salt-based flame retardants such as diammonium phosphate, ammonium chloride, and ammonium sulfate.
By not including these components, the moisture absorption effect of calcium chloride, etc. is less likely to decrease over time, enabling efficient heat exchange over a long period of time. When these components are included, the moisture absorption effect of calcium chloride, etc. decreases over time, presumably because calcium chloride, etc. reacts with these components to form complexes.
仕切部材用原紙は調湿剤を保持していてもよい。調温剤を保持することにより、結露が発生しにくくなる。
調温剤は、潜熱蓄熱成分を含むことが好ましい。潜熱蓄熱成分は、固体状態から液体状態に相変化(融解)する際に吸熱(蓄熱)し、液体状態から固体状態に相変化(凝固)する放熱する特性を有する。この特性により、調温剤の周囲の温度が、潜熱蓄熱成分の融点(或いは凝固点)よりも低い温度からそれ以上の温度に、または融点(或いは凝固点)以上の温度からそれよりも低い温度に変化する際に、潜熱蓄熱成分の融点(或いは凝固点)の近辺の温度で吸熱或いは放熱が起こり、温度を一定に保とうとする。
The partition member base paper may contain a humidity control agent, which makes it difficult for condensation to occur.
The temperature control agent preferably contains a latent heat storage component. The latent heat storage component has the property of absorbing (storing) heat when it changes phase (melts) from a solid state to a liquid state, and dissipating heat when it changes phase (solidifies) from a liquid state to a solid state. Due to this property, when the temperature around the temperature control agent changes from a temperature lower than the melting point (or freezing point) of the latent heat storage component to a temperature higher than the melting point (or freezing point), or from a temperature higher than the melting point (or freezing point) to a temperature lower than the melting point (or freezing point), heat absorption or dissipation occurs at a temperature near the melting point (or freezing point) of the latent heat storage component, and the temperature is maintained constant.
潜熱蓄熱成分の融点は、10~35℃であることが好ましく、20~35℃がより好ましい。潜熱蓄熱成分の融点が前記範囲内であれば、仕切部材2を介して屋内の空気と屋外の空気との間で熱交換をさせる際に、それらの空気間の温度差が大きくても、仕切部材2の表面に結露が生じにくい。
潜熱蓄熱成分の具体例や、保持態様等は、特許文献2に記載されたものと同様である。
The melting point of the latent heat storage component is preferably 10 to 35° C., and more preferably 20 to 35° C. If the melting point of the latent heat storage component is within the above range, condensation is unlikely to occur on the surface of the
Specific examples of the latent heat storage component and the manner of retention are similar to those described in
仕切部材用原紙は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、他の添加剤をさらに含んでいてもよい。他の添加剤としては、例えば、防カビ剤、高分子化合物等が挙げられる。
他の添加剤は、紙基材の表面に付着した状態で仕切部材用原紙に含まれてもよいし、紙基材の繊維間の隙間に入り込んだ状態で仕切部材用原紙に含まれてもよいし、紙基材の表面に付着した状態および紙基材の繊維間の隙間に入り込んだ状態の両方の状態で仕切部材用原紙に含まれてもよい。
The partition member base paper may further contain other additives as necessary within the scope of not impairing the effects of the present invention. Examples of other additives include mildewproofing agents and polymer compounds.
Other additives may be contained in the partition member base paper in a state where they are adhered to the surface of the paper substrate, or they may be contained in the partition member base paper in a state where they have penetrated into the gaps between the fibers of the paper substrate, or they may be contained in the partition member base paper in both a state where they are adhered to the surface of the paper substrate and a state where they have penetrated into the gaps between the fibers of the paper substrate.
仕切部材用原紙は、ガスバリア性の向上のために、紙基材の片面または両面に、高分子樹脂を含む塗布層を有していてもよい。斯かる目的で使用される高分子樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)が挙げられる。
該塗布層は、高分子樹脂を含む塗液を紙基材に塗布し乾燥することにより形成される。紙基材は多孔質であるため、塗布層は、通常、少なくとも一部が紙基材の表面下の繊維間の隙間に存在する。塗布層の一部は紙基材の表面上に存在していてもよい。
The base paper for partition members may have a coating layer containing a polymer resin on one or both sides of the paper substrate in order to improve the gas barrier properties. Examples of the polymer resin used for such a purpose include polyvinyl alcohol (PVA).
The coating layer is formed by applying a coating liquid containing a polymer resin to a paper substrate and drying it. Since the paper substrate is porous, the coating layer is usually present at least partially in the gaps between the fibers below the surface of the paper substrate. A part of the coating layer may be present on the surface of the paper substrate.
仕切部材用原紙は、密度が0.9~1.2g/cm3であることが好ましく、0.95~1.15g/cm3であることがより好ましく、1.0~1.1g/cm3であることがさらに好ましい。
仕切部材用原紙の密度が好ましい値の下限値以上であることにより、ガスバリア性が向上し、また厚さを小さくすることができるため熱伝導率が上昇し、熱交換効率が向上する。仕切部材用原紙の密度が好ましい値の上限値以下であることにより、繊維間の隙間に適度な保水性を保持できる。
仕切部材用原紙の密度は、JIS P 8118(1998)に準拠して厚さと坪量の測定値から、計算で求められる。
The density of the partition member base paper is preferably 0.9 to 1.2 g/cm 3 , more preferably 0.95 to 1.15 g/cm 3 , and even more preferably 1.0 to 1.1 g/cm 3 .
By making the density of the partition member base paper equal to or greater than the lower limit of the preferred values, the gas barrier properties are improved and the thickness can be reduced, thereby increasing the thermal conductivity and improving the heat exchange efficiency. By making the density of the partition member base paper equal to or less than the upper limit of the preferred values, the gaps between the fibers can maintain an appropriate water retention.
The density of the partition member base paper is calculated from the measured values of thickness and basis weight in accordance with JIS P 8118 (1998).
仕切部材用原紙の透湿度は、1,000g/(m2・24h)以上であることが好ましく、1,200(m2・24h)以上であることがより好ましく、1,500(m2・24h)以上であることがさらに好ましい。
仕切部材用原紙の透湿度が前記の下限値以上であれば、給気と排気との間で潜熱(湿度)の交換効率が優れる。
仕切部材用原紙の透湿度は、温湿度条件を温度20℃、相対湿度(RH)65%に変更した以外はJIS Z 0208(1976)に準じて透湿度試験を行い、試験開始1時間後の質量増分(g)をAとし、試験開始1時間後から2時間後までの質量増分(g)をBとしたときに下記式(1)により求められる1時間あたりの質量増分Cから換算される。具体的には、1時間あたりの質量増分Cを24倍して24時間あたりの値(g/24h)とし、その値を仕切部材用原紙の面積(m2)で割ることで透湿度(g/(m2・24h))が求められる。
1時間あたりの質量増分C=(A+B)/2 ・・・(1)
The moisture permeability of the partition member base paper is preferably 1,000 g/(m 2 ·24 h) or more, more preferably 1,200 (m 2 ·24 h) or more, and even more preferably 1,500 (m 2 ·24 h) or more.
When the moisture permeability of the partition member base paper is equal to or higher than the lower limit, the efficiency of latent heat (humidity) exchange between the intake air and the exhaust air is excellent.
The moisture permeability of the partition member base paper is calculated from the mass increment C per hour calculated by the following formula (1) when a moisture permeability test is performed in accordance with JIS Z 0208 (1976) except that the temperature and humidity conditions are changed to a temperature of 20°C and a relative humidity (RH) of 65%, and the mass increment (g) one hour after the start of the test is defined as A and the mass increment (g) from one hour to two hours after the start of the test is defined as B. Specifically, the mass increment C per hour is multiplied by 24 to obtain the value per 24 hours (g/24h), and this value is divided by the area ( m2 ) of the partition member base paper to obtain the moisture permeability (g/( m2 ·24h)).
Mass increment per hour C = (A + B) / 2 ... (1)
仕切部材用原紙の透気度は、1,000秒以上であることが好ましく、7,000秒以上であることがより好ましい。仕切部材用原紙の透気度が前記下限値以上であれば、給気と排気とが混合することを充分に抑制できる。
仕切部材用原紙の透気度は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.5-2:2000の王研式透気度法に準拠して測定される。
The air permeability of the partition member base paper is preferably 1,000 seconds or more, and more preferably 7,000 seconds or more. When the air permeability of the partition member base paper is equal to or more than the lower limit, mixing of the supply air and the exhaust air can be sufficiently suppressed.
The air permeability of the base paper for partition members is measured in accordance with the Oken air permeability method of JAPAN TAPPI Paper and Pulp Testing Method No. 5-2:2000.
仕切部材用原紙の坪量は、20~80g/m2であることが好ましく、30~60g/m2であることがより好ましい。仕切部材用原紙の坪量が前記範囲の下限値以上であれば、機械的強度、ガスバリア性に優れる。仕切部材用原紙の坪量が前記範囲の上限値以下であれば、伝熱性に優れ、また、仕切部材用原紙から形成される仕切部材2が軽量化され、熱交換器中の仕切部材2の積層段数を増加させることができ、熱交換効率をより高めることができる。
仕切部材用原紙の坪量は、JIS P 8124(2011)に準拠して測定される。紙基材の坪量も同様にして求めることができる。
The basis weight of the partition member base paper is preferably 20 to 80 g/ m2 , and more preferably 30 to 60 g/ m2 . When the basis weight of the partition member base paper is equal to or greater than the lower limit of the above range, the mechanical strength and gas barrier properties are excellent. When the basis weight of the partition member base paper is equal to or less than the upper limit of the above range, the heat transfer properties are excellent, and the
The basis weight of the partition member base paper is measured in accordance with JIS P 8124 (2011). The basis weight of the paper substrate can also be determined in the same manner.
仕切部材用原紙の厚さは、0.01~0.1mmであることが好ましく、0.03~0.05mmであることがより好ましい。仕切部材用原紙の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、機械的強度、ガスバリア性に優れる。仕切部材用原紙の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、伝熱性に優れ、また、仕切部材用原紙から形成される仕切部材2が軽量化され、熱交換器中の仕切部材2の積層段数を増加させることができ、熱交換効率をより高めることができる。
仕切部材用原紙の厚さは、JIS P 8118(2014)に準拠して測定される。紙基材の厚さも同様にして求めることができる。
The thickness of the partition member base paper is preferably 0.01 to 0.1 mm, and more preferably 0.03 to 0.05 mm. When the thickness of the partition member base paper is equal to or greater than the lower limit of the above range, the mechanical strength and gas barrier properties are excellent. When the thickness of the partition member base paper is equal to or less than the upper limit of the above range, the heat transfer properties are excellent, and the
The thickness of the partition member base paper is measured in accordance with JIS P 8118 (2014). The thickness of the paper substrate can also be determined in the same manner.
[仕切部材用原紙の製造方法]
仕切部材用原紙は、紙基材に、塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まない溶液(以下「仕切部材用溶液」という場合がある。)を塗布又は含浸させることにより製造できる。
前記溶液には、必要に応じて、調湿剤や他の添加剤等をさらに含んでいてもよい。
[Manufacturing method of base paper for partition member]
The base paper for partition members can be produced by coating or impregnating a paper substrate with a solution that contains one or more selected from the group consisting of calcium chloride, magnesium chloride, and lithium chloride, and does not contain any other flame retardant (hereinafter sometimes referred to as a "solution for partition members").
The solution may further contain a moisture conditioner or other additives, if necessary.
紙基材は、セルロース繊維を含む抄紙原料を抄紙することにより製造できる。
抄紙原料は、必要に応じて、他の繊維や内添薬品を含んでいてもよい。
抄紙原料の抄紙は、適宜公知の方法を使用して実施できる。
The paper base material can be produced by papermaking a papermaking raw material containing cellulose fibers.
The papermaking raw material may contain other fibers and internal additives as necessary.
The papermaking of the raw material for papermaking can be carried out by using any known method.
セルロース繊維がパルプである場合、パルプは、使用される紙の種類に応じて、叩解処理されて抄紙工程に供される。パルプの叩解処理は、公知の方法により実施でき、例えば、DDR(ダブルディスクリファイナー)等の叩解装置が好ましく使用される。
パルプの叩解処理を進めると、一般に、パルプの繊維はよりしなやかになり、高密度の紙基材を得やすくなる。紙基材が緻密化することでガスバリア性が向上する。そのため、紙基材の製造に使用されるパルプは、叩解処理されることが好ましい。一方、パルプの叩解処理を進めると、ろ水が悪くなり、操業効率が低下する。このため、パルプの叩解を進める程度(叩解度)は、目的とする紙基材の強度、ガスバリア性、坪量、操業効率等を考慮して適宜選定される。
When the cellulose fibers are pulp, the pulp is subjected to a beating treatment depending on the type of paper to be used and then subjected to a papermaking process. The beating treatment of the pulp can be carried out by a known method, and for example, a beating device such as a DDR (double disc refiner) is preferably used.
Generally, when the pulp is beaten, the pulp fibers become more flexible, and it becomes easier to obtain a high-density paper base material. The densification of the paper base material improves the gas barrier property. Therefore, it is preferable that the pulp used in the manufacture of the paper base material is beaten. On the other hand, when the pulp is beaten, the drainage becomes poor and the operating efficiency decreases. Therefore, the degree of beating of the pulp (beating degree) is appropriately selected in consideration of the strength, gas barrier property, basis weight, operating efficiency, etc. of the target paper base material.
パルプの叩解度は、下記の変則フリーネスとして、100~600mLであることが好ましく、150~500mLであることがより好ましい。変則フリーネスが前記範囲の上限値以下であれば、塩化カルシウム等の保持性、ガスバリア性がより優れる。変則フリーネスが前記範囲の下限値以上であれば、操業効率が良好である。 The degree of beating of the pulp is preferably 100 to 600 mL, more preferably 150 to 500 mL, as the irregular freeness shown below. If the irregular freeness is equal to or less than the upper limit of the above range, the retention of calcium chloride and the like and the gas barrier properties are better. If the irregular freeness is equal to or greater than the lower limit of the above range, the operating efficiency is good.
変則フリーネス:変則フリーネスは、JIS P 8121-2 (2012)「パルプ-ろ水度試験方法- 第2部:カナダ標準ろ水度法」に準拠した測定方法であるが、用いるパルプの量は、絶乾質量で0.3g相当とし、カナダ標準ろ水度試験機に装着する孔のあいたふるい板は、ステンレスワイヤー製の80メッシュのふるい板を用いた測定方法である。具体的には、離解したパルプを固形分濃度0.030質量%となるように水で希釈した。試料温度を20℃に調整し、試料1000mLをメスシリンダーへ移した。メスシリンダーの開口部を手でふさぎ、メスシリンダーを反転し、試料を混合し、試料をろ水筒へ注いだ。下蓋を開き、5秒経過後、空気コックを開いて試料を流下した。サイドオリフィスからの排水を採取し、量を読み取り読み取った量を変則フリーネス値とした。 Irregular freeness: Irregular freeness is measured according to JIS P 8121-2 (2012) "Pulp - Freeness test method - Part 2: Canadian standard freeness method", but the amount of pulp used is equivalent to 0.3 g in bone dry weight, and the perforated sieve plate attached to the Canadian standard freeness tester is an 80 mesh sieve plate made of stainless wire. Specifically, the disintegrated pulp was diluted with water to a solids concentration of 0.030 mass%. The sample temperature was adjusted to 20°C, and 1000 mL of the sample was transferred to a graduated cylinder. The opening of the graduated cylinder was blocked by hand, the graduated cylinder was inverted, the sample was mixed, and the sample was poured into the filter bottle. The bottom lid was opened, and after 5 seconds, the air cock was opened to allow the sample to flow down. The wastewater from the side orifice was collected, the amount was read, and the amount read was taken as the irregular freeness value.
紙基材は、抄紙原料を抄紙して得られた紙をそのまま用いてもよい。また、必要に応じて、抄紙後の紙にパーチメント処理を施して紙基材としてもよい。パーチメント処理を施すことで、紙力強度、ガスバリア性が向上するという効果が得られる。パーチメント処理とは、硫酸をセルロース膨潤剤として使用し、変性加工する処理である。パーチメント処理は、常法により行うことができる。 The paper base material may be paper obtained by papermaking from papermaking raw materials. If necessary, the paper after papermaking may be subjected to parchment treatment to form the paper base material. By performing parchment treatment, the paper strength and gas barrier properties are improved. Parchment treatment is a process in which sulfuric acid is used as a cellulose swelling agent to modify the cellulose. Parchment treatment can be performed by a conventional method.
仕切部材用溶液の塗布または含浸は、公知の方法により実施できる。例えば、抄紙機で抄紙原料を抄紙、乾燥した後、抄紙機中の塗布装置(サイズプレス、ゲートロールコーター、ロッドコーター、ブレードコーター等)を用い、紙基材に仕切部材用溶液をインラインで塗布、乾燥することで仕切部材用原紙を得ることができる。或いは、紙基材を抄紙、乾燥した後、抄紙機とは別に設けられた塗布装置や含浸装置を用い、オフラインで紙基材に仕切部材用溶液を塗布または含浸させ、その後乾燥して仕切部材用原紙を得ることもできる。或いは、紙基材を抄紙、乾燥した後、パーチメント処理を施し、次いで仕切部材用溶液を塗布または含浸させ、その後乾燥して仕切部材用原紙を得ることもできる。 The application or impregnation of the partition member solution can be carried out by a known method. For example, after the papermaking raw material is made and dried in a papermaking machine, the solution for the partition member can be applied in-line to the paper base material using a coating device (size press, gate roll coater, rod coater, blade coater, etc.) in the papermaking machine and dried to obtain the base paper for the partition member. Alternatively, after the paper base material is made and dried, the solution for the partition member can be applied or impregnated to the paper base material offline using a coating device or impregnation device provided separately from the papermaking machine, and then dried to obtain the base paper for the partition member. Alternatively, the paper base material can be made and dried, and then subjected to parchment treatment, and then the solution for the partition member can be applied or impregnated to the paper base material, and then dried to obtain the base paper for the partition member.
仕切部材用溶液の塗布または含浸は、得られる仕切部材用原紙における塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムからなる群から選択される一種以上の含有量、仕切部材用原紙の密度等がそれぞれ前記の好ましい範囲内となるように、使用する紙基材、仕切部材用溶液の組成、仕切部材用溶液の塗布量、後加工等の各種条件を設定する。 When applying or impregnating the partition member solution, various conditions such as the paper base material used, the composition of the partition member solution, the amount of the partition member solution applied, and post-processing are set so that the content of one or more selected from the group consisting of calcium chloride, magnesium chloride, and lithium chloride in the resulting partition member base paper, the density of the partition member base paper, etc., are each within the above-mentioned preferred ranges.
なお、塩化カルシウム等は吸湿性が高く、通常結晶水を保持しており、乾燥質量による含有量が算出しにくい。したがって、上記製造方法で仕切部材用原紙を製造する場合、塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウムからなる群から選択される一種以上の含有量は、仕切部材用溶液のウェット付着量に、塩化カルシウム等の無水物としての濃度を乗じた値として算出することが好ましい。仕切部材用溶液における塩化カルシウム(無水物)等の濃度は、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)滴定法により求めることができる。 Note that calcium chloride and the like are highly hygroscopic and usually retain water of crystallization, making it difficult to calculate the content based on the dry mass. Therefore, when producing base paper for partition members using the above-mentioned manufacturing method, it is preferable to calculate the content of one or more selected from the group consisting of calcium chloride, magnesium chloride, and lithium chloride as a value obtained by multiplying the wet adhesion amount of the partition member solution by the concentration of calcium chloride and the like as anhydrous. The concentration of calcium chloride and the like (anhydrous) in the partition member solution can be determined by EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) titration method.
仕切部材用溶液の塗布および乾燥後、得られた仕切部材用原紙にカレンダー処理を施してもよい。カレンダー処理を施すことで、仕切部材用原紙の密度が向上するとともに厚さが減少する。仕切部材用原紙の密度が向上することによってガスバリア性が向上し、また仕切部材用原紙の厚さが減少することによって熱伝導率が向上し、熱交換効率が向上するという効果が得られる。
カレンダー処理に使用されるカレンダー設備は特に限定されず、例えばマシンカレンダー、ソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー、グロスカレンダー等の公知のものを適宜使用することができる。
After the partition member solution is applied and dried, the obtained partition member base paper may be subjected to a calendaring treatment. By performing the calendaring treatment, the density of the partition member base paper is increased and the thickness is reduced. By increasing the density of the partition member base paper, the gas barrier properties are improved, and by reducing the thickness of the partition member base paper, the thermal conductivity is improved, resulting in improved heat exchange efficiency.
The calendering equipment used for the calendering is not particularly limited, and known calendering equipment such as a machine calender, a soft nip calender, a super calender, and a gloss calender can be appropriately used.
仕切部材用溶液の塗布および乾燥後、または仕切部材用溶液の塗布、乾燥およびカレンダー処理の後、紙基材の片面または両面に、ガスバリア性等の向上を目的として、ポリビニルアルコール(PVA)等の高分子樹脂を含む塗液を塗布、乾燥して、高分子樹脂を含む塗布層を形成してもよい。 After the partition member solution has been applied and dried, or after the partition member solution has been applied, dried and calendared, a coating liquid containing a polymer resin such as polyvinyl alcohol (PVA) may be applied to one or both sides of the paper substrate and dried to form a coating layer containing a polymer resin, with the aim of improving gas barrier properties, etc.
[間隔部材用原紙]
間隔部材3は、セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まない。
したがって、間隔部材3を構成する間隔部材用原紙も、セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まない。
[Base paper for spacing components]
The spacing
Therefore, the base paper for the spacing
紙基材は、セルロース繊維を主成分とする。「主成分とする」とは、紙基材全体に対する割合が50質量%以上であることを意味する。紙基材は、典型的には、セルロース繊維を含むパルプから構成される。セルロース繊維を含むパルプとしては、仕切部材用原紙の説明において挙げたものと同様のものが挙げられる。蒸解工程および/または漂白工程を経たものであってもよいことも同様である。
パルプとしては、原紙強度の点から、クラフトパルプが好ましく、晒しクラフトパルプがより好ましい。中でも針葉樹の晒しクラフトパルプが好ましい。
これらのパルプは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組合わせて用いてもよい。
The paper base material is composed mainly of cellulose fibers. "Composed mainly of" means that the proportion of cellulose fibers in the entire paper base material is 50% by mass or more. The paper base material is typically composed of pulp containing cellulose fibers. Examples of pulp containing cellulose fibers include the same pulps as those listed in the description of the base paper for partition members. Similarly, the paper base material may be one that has been subjected to a cooking process and/or a bleaching process.
As the pulp, from the viewpoint of base paper strength, kraft pulp is preferred, bleached kraft pulp is more preferred, and among these, bleached kraft pulp of softwood is preferred.
These pulps may be used alone or in combination of two or more.
紙基材は、セルロース繊維以外の他の繊維をさらに含んでいてもよい。他の繊維としては、例えばレーヨン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維等が挙げられる。
紙基材は、サイズ剤、紙力増強剤、着色剤等の薬品を含んでいてもよい。内添薬品としては、公知のものを用いることができる。
The paper substrate may further contain other fibers besides cellulose fibers, such as synthetic fibers such as rayon fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, and polyester fibers.
The paper base material may contain chemicals such as sizing agents, paper strength agents, colorants, etc. As the internally added chemicals, known chemicals can be used.
塩化カルシウム及び塩化マグネシウムは、何れも難燃性を有するため、これらの一種以上を保持することにより、間隔部材3の難燃性が向上する。
また、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムは、吸湿剤としても機能するため、これらの一種以上を保持することにより、仕切部材2だけでなく間隔部材3でも水分を一時的に吸収できる。そのため、高湿度の熱交換の際に生じやすかった液だれについても抑制できる。
Since calcium chloride and magnesium chloride both have flame retardant properties, the flame retardant properties of the spacing
In addition, calcium chloride and magnesium chloride also function as moisture absorbents, so by retaining one or more of these, moisture can be temporarily absorbed not only by the
間隔部材用原紙における塩化カルシウム及び塩化マグネシウムの分布状態は特に限定されないが、間隔部材3に効率的に水分を吸収させやすい点から、仕切部材用原紙と同様に、少なくとも紙基材の両方の表面に、一部又は全部が保持されていることが好ましい。
The distribution state of calcium chloride and magnesium chloride in the base paper for the spacing member is not particularly limited, but in order to facilitate efficient absorption of moisture in the
間隔部材用原紙における塩化カルシウム及び塩化マグネシウムの一部又は全部が、紙基材の繊維間の隙間に入り込んだ状態で保持されている場合、紙基材の厚さ方向における濃度は均一でもよく、紙基材の表面から内側に向かって濃度が低下していくような濃度勾配を有していてもよい。間隔部材3に効率的に水分を吸収させやすい点から、紙基材の表面から内側に向かって濃度が低下していくような濃度勾配を有していることが好ましい。
When some or all of the calcium chloride and magnesium chloride in the base paper for the spacing member are retained in the gaps between the fibers of the paper substrate, the concentration in the thickness direction of the paper substrate may be uniform, or may have a concentration gradient in which the concentration decreases from the surface of the paper substrate toward the inside. From the viewpoint of making it easier for the spacing
塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上の保持量は、無水物換算で、間隔部材用原紙1m2あたり3~15gであることが好ましく、3~11gであることがより好ましい。また、間隔部材用原紙の全質量に対して、無水物換算で4~25質量%が好ましく、6~16質量%がより好ましい。
特に塩化カルシウムを保持する場合、その含有量は、間隔部材用原紙の全質量に対して無水物換算で4~30質量%が好ましく、6~16質量%がより好ましい。塩化カルシウムの含有量が前記範囲の下限値以上であると、難燃性と吸放湿性能がより優れる。塩化カルシウムの含有量が前記範囲の上限値以下であると、高湿時の水分過多による液だれが生じにくい。
The amount of one or more selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride is preferably 3 to 15 g, more preferably 3 to 11 g, per m2 of the spacing member base paper, calculated on an anhydrous basis, and is preferably 4 to 25 mass% and more preferably 6 to 16 mass% based on the total mass of the spacing member base paper, calculated on an anhydrous basis.
In particular, when calcium chloride is retained, the content is preferably 4 to 30 mass % in anhydrous equivalent, and more preferably 6 to 16 mass %, based on the total mass of the base paper for the spacer. When the calcium chloride content is equal to or greater than the lower limit of the above range, the flame retardancy and moisture absorption and release performance are more excellent. When the calcium chloride content is equal to or less than the upper limit of the above range, dripping due to excess moisture at high humidity is less likely to occur.
間隔部材用原紙に含まれてはならない難燃剤としては、仕切部材用原紙に含まれてはならない難燃剤として挙げたものと同様である。
これらの成分を含まないことにより、仕切部材2における塩化カルシウム等の吸湿効果が経時により落ちにくくなり、長期間効率的な熱交換が可能となる。間隔部材用原紙にこれらの成分を含む場合に、仕切部材2における塩化カルシウム等の吸湿効果が落ちるのは、経時により仕切部材2における塩化カルシウム等が、間隔部材3に含まれるこれらの成分と反応して錯体化してしまうためと考えられる。
The flame retardants that should not be contained in the base paper for the spacer are the same as those listed as the flame retardants that should not be contained in the base paper for the partition member.
By not including these components, the moisture absorption effect of calcium chloride, etc. in the
間隔部材用原紙は仕切部材用原紙と同様に調湿剤を保持していてもよい。調温剤を保持することにより、熱交換効率が向上する。
間隔部材用原紙は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、他の添加剤をさらに含んでいてもよい。他の添加剤としては、例えば、防カビ剤、高分子化合物等が挙げられる。
他の添加剤は、紙基材の表面に付着した状態で間隔部材用原紙に含まれてもよいし、紙基材の繊維間の隙間に入り込んだ状態で間隔部材用原紙に含まれてもよいし、紙基材の表面に付着した状態および紙基材の繊維間の隙間に入り込んだ状態の両方の状態で間隔部材用原紙に含まれてもよい。
The base paper for the spacer may contain a humidity control agent, similar to the base paper for the partition member. By containing a temperature control agent, the heat exchange efficiency is improved.
The base paper for the spacer may further contain other additives as necessary within the range that does not impair the effects of the present invention. Examples of other additives include mildewproofing agents and polymer compounds.
Other additives may be included in the base paper for the spacing member in a state where they are adhered to the surface of the paper base material, or they may be included in the base paper for the spacing member in a state where they have penetrated into the gaps between the fibers of the paper base material, or they may be included in the base paper for the spacing member in both a state where they are adhered to the surface of the paper base material and a state where they have penetrated into the gaps between the fibers of the paper base material.
間隔部材用原紙は、密度が0.5~1.2g/cm3であることが好ましく、0.7~1.1g/cm3であることがより好ましく、0.73~0.95g/cm3であることがさらに好ましい。
間隔部材用原紙の密度が好ましい値の下限値以上であることにより、加工性に優れる。間隔部材用原紙の密度が好ましい値の上限値以下であることにより、保水性に優れる。
間隔部材用原紙の密度は、JIS P 8118(1998)に準拠して厚さと坪量の測定値から計算で求められる。
The density of the spacing member base paper is preferably 0.5 to 1.2 g/cm 3 , more preferably 0.7 to 1.1 g/cm 3 , and even more preferably 0.73 to 0.95 g/cm 3 .
When the density of the spacer base paper is equal to or greater than the lower limit of the preferred values, the spacer base paper has excellent processability, and when the density of the spacer base paper is equal to or less than the upper limit of the preferred values, the spacer base paper has excellent water retention.
The density of the base paper for the spacer is calculated from the measured values of thickness and basis weight in accordance with JIS P 8118 (1998).
間隔部材用原紙の坪量は、30~200g/m2であることが好ましく、50~100g/m2であることがより好ましい。間隔部材用原紙の坪量が前記範囲の下限値以上であれば、機械的強度に優れる。間隔部材用原紙の坪量が前記範囲の上限値以下であれば、経済性・加工性に優れる。
間隔部材用原紙の坪量は、JIS P P8124(2011)に準拠して測定される。紙基材の坪量も同様にして求めることができる。
The basis weight of the spacing member base paper is preferably 30 to 200 g/ m2 , and more preferably 50 to 100 g/ m2 . When the basis weight of the spacing member base paper is equal to or greater than the lower limit of the above range, the mechanical strength is excellent. When the basis weight of the spacing member base paper is equal to or less than the upper limit of the above range, the cost efficiency and processability are excellent.
The basis weight of the base paper for the spacing member is measured in accordance with JIS P P8124 (2011). The basis weight of the paper substrate can also be determined in the same manner.
間隔部材用原紙の厚さは、0.01~0.2mmであることが好ましく、0.07~0.15mmであることがより好ましい。間隔部材用原紙の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、機械的強度に優れる。間隔部材用原紙の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、経済性・加工性に優れる。
間隔部材用原紙の厚さは、JIS P P8118(2014)に準拠して測定される。紙基材の厚さも同様にして求めることができる。
The thickness of the spacing member base paper is preferably 0.01 to 0.2 mm, and more preferably 0.07 to 0.15 mm. When the thickness of the spacing member base paper is equal to or greater than the lower limit of the above range, the mechanical strength is excellent. When the thickness of the spacing member base paper is equal to or less than the upper limit of the above range, the cost efficiency and processability are excellent.
The thickness of the base paper for the spacing member is measured in accordance with JIS P P8118 (2014). The thickness of the paper substrate can also be determined in the same manner.
[間隔部材用原紙の製造方法]
間隔部材用原紙は、紙基材に、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を含み、その他に難燃剤を含まない溶液(以下「間隔部材用溶液」という場合がある。)を塗布又は含浸させることにより製造できる。
前記溶液には、塩化カルシウムや塩化マグネシウムが紙基材への浸透を進める浸透促進剤を含めることが好ましい。浸透促進剤としては、アルコール類など揮発性溶剤が例示できる。更に必要に応じて、調湿剤、防腐剤、防カビ剤、脱臭剤、芳香剤や他の添加剤等をさらに含んでいてもよい。
[Method of manufacturing base paper for spacer members]
The base paper for spacing members can be produced by coating or impregnating a paper base material with a solution (hereinafter sometimes referred to as "spacing member solution") that contains one or more types selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride and does not contain any other flame retardants.
The solution preferably contains a penetration promoter that promotes the penetration of calcium chloride or magnesium chloride into the paper substrate. Examples of the penetration promoter include volatile solvents such as alcohols. If necessary, the solution may further contain a moisture conditioner, a preservative, an anti-mold agent, a deodorizer, a fragrance, or other additives.
紙基材は、セルロース繊維を含む抄紙原料を抄紙することにより製造できる。紙基材は単層の紙であっても多層紙であっても構わない。
抄紙原料は、必要に応じて、他の繊維や内添薬品を含んでいてもよい。
抄紙原料の抄紙は、適宜公知の方法を使用して実施できる。
The paper base material can be produced by papermaking a papermaking raw material containing cellulose fibers. The paper base material may be a single-ply paper or a multi-ply paper.
The papermaking raw material may contain other fibers and internal additives as necessary.
The papermaking of the raw material for papermaking can be carried out by using any known method.
セルロース繊維がパルプである場合、パルプは、使用される紙の種類に応じて、叩解処理されて抄紙工程に供される。パルプの叩解処理は、仕切部材用原紙の製造方法において説明したのと同様に、公知の方法により実施でき、例えば、DDR(ダブルディスクリファイナー)等の叩解装置が好ましく使用される。 When the cellulose fibers are pulp, the pulp is beaten according to the type of paper to be used and then subjected to the papermaking process. The beating of the pulp can be carried out by a known method, as explained in the method for producing base paper for partition members, and for example, a beating device such as a DDR (double disc refiner) is preferably used.
間隔部材用原紙を製造する際のパルプの叩解度は、JIS P 8121-2(カナダ標準ろ水度法)に準じたろ水度(所謂フリーネス)として、100~700mLであることが好ましく、530~700mLであることがより好ましい。フリーネスを前記範囲にすることにより、間隔部材として充分な紙力を得ることができる。
紙基材は、抄紙原料を抄紙して得られた紙をそのまま用いてもよい。また、必要に応じて、カレンダー処理を施しても良い。
The degree of beating of the pulp when producing the base paper for the spacing member is preferably 100 to 700 mL, more preferably 530 to 700 mL, in terms of freeness (so-called freeness) according to JIS P 8121-2 (Canadian Standard Freeness Method). By setting the freeness within the above range, sufficient paper strength as a spacing member can be obtained.
The paper substrate may be paper obtained by making papermaking raw materials as it is, or may be subjected to a calendar treatment as necessary.
間隔部材用溶液の塗布または含浸は、仕切部材用原紙の製造方法について説明したのと同様に公知の方法により実施できる。紙基材を抄紙、乾燥した後、間隔部材用溶液を塗布、乾燥して間隔部材用原紙を得ることもできる。 The application or impregnation of the spacing member solution can be carried out by known methods, similar to those described for the manufacturing method of the base paper for partition members. After making and drying the paper base material, the spacing member solution can be applied and dried to obtain the base paper for spacing members.
間隔部材用溶液の塗布または含浸は、得られる間隔部材用原紙における塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上の含有量、間隔部材用原紙の密度等がそれぞれ前記の好ましい範囲内となるように、使用する紙基材、間隔部材用溶液の組成、間隔部材用溶液の塗布量、後加工等の各種条件を設定する。
上記製造方法で間隔部材用原紙を製造する場合、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上の含有量は、仕切部材用原紙の製造方法の説明において説明したのと同様にして求めることができる。
When applying or impregnating the spacing member solution, various conditions such as the paper base material used, the composition of the spacing member solution, the amount of spacing member solution applied, and post-processing are set so that the content of one or more selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride in the resulting spacing member base paper, the density of the spacing member base paper, etc. are each within the preferred ranges described above.
When the base paper for partition members is manufactured by the above-mentioned manufacturing method, the content of one or more selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride can be determined in the same manner as described in the description of the manufacturing method for the base paper for partition members.
間隔部材用溶液の塗布および乾燥後、得られた間隔部材用原紙にカレンダー処理を施してもよい。カレンダー処理を施すことで、間隔部材用原紙の密度が向上するとともに厚さが減少する。間隔部材用原紙の厚さが減少することによって、圧力損失低減という効果が得られる。
仕切部材用原紙の製造方法の説明において説明したのと同様に、カレンダー処理に使用されるカレンダー設備は特に限定されない。
After the application of the spacing member solution and drying, the obtained spacing member base paper may be subjected to a calendaring treatment. By performing the calendaring treatment, the density of the spacing member base paper is increased and the thickness is reduced. By reducing the thickness of the spacing member base paper, the effect of reducing pressure loss is obtained.
As explained in the description of the method for producing the partition member base paper, the calendering equipment used in the calendering is not particularly limited.
1…熱交換器、2…仕切部材、3…間隔部材、4…第1の流路、5…第2の流路、
イ…第1の方向、ロ…第2の方向。
1 ... heat exchanger, 2 ... partition member, 3 ... spacing member, 4 ... first flow path, 5 ... second flow path,
A...first direction, B...second direction.
Claims (4)
複数の仕切部材と、前記複数の仕切部材間に流路を形成するとともに、前記仕切部材同士の間隔を保持する複数の間隔部材とを備え、
前記複数の仕切部材は、セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウムを含み、塩化カルシウム以外の難燃剤を含まない仕切部材用原紙で構成され、
前記仕切部材用原紙における、前記塩化カルシウムの保持量が、無水物換算で前記仕切部材用原紙の全質量に対して5~30質量%であり、
前記複数の間隔部材は、セルロース繊維を主成分とする紙基材と前記紙基材に保持された塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上を含み、塩化カルシウム及び塩化マグネシウム以外の難燃剤を含まない間隔部材用原紙で構成され、
前記間隔部材用原紙における、前記塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群から選択される一種以上の保持量が、無水物換算で前記間隔部材用原紙1m2あたり3~15gである、ことを特徴とする、熱交換器。 A heat exchanger that performs heat exchange of both sensible heat and latent heat,
a plurality of partition members; and a plurality of spacing members that form flow paths between the plurality of partition members and maintain spacing between the partition members;
the plurality of partition members are made of a partition member base paper containing a paper base material mainly composed of cellulose fiber and calcium chloride held in the paper base material, and containing no flame retardant other than calcium chloride ;
the amount of calcium chloride held in the partition member base paper is 5 to 30% by mass, calculated as an anhydrous amount, based on the total mass of the partition member base paper;
the plurality of spacing members are made of a spacing member base paper that includes a paper base material mainly composed of cellulose fiber and one or more selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride held on the paper base material, and does not include any flame retardant other than calcium chloride and magnesium chloride ;
A heat exchanger, characterized in that the amount of one or more selected from the group consisting of calcium chloride and magnesium chloride held in the base paper for spacing members is 3 to 15 g per 1 m2 of the base paper for spacing members in terms of anhydrous basis.
前記第1の流路及び第2の流路は前記仕切部材を挟んで隣接している、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱交換器。 The flow path includes a first flow path and a second flow path formed in directions intersecting each other,
4. The heat exchanger according to claim 1, wherein the first flow path and the second flow path are adjacent to each other with the partition member interposed therebetween.
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