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JPH0141374B2 - - Google Patents
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JPH0141374B2 - - Google Patents

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JPH0141374B2
JPH0141374B2 JP56060719A JP6071981A JPH0141374B2 JP H0141374 B2 JPH0141374 B2 JP H0141374B2 JP 56060719 A JP56060719 A JP 56060719A JP 6071981 A JP6071981 A JP 6071981A JP H0141374 B2 JPH0141374 B2 JP H0141374B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、１つの流体に別の流体が（ただし
これら流体の少くとも１方は気体とする）作用で
きるようにするためのセルを製造する方法に関す
る。この発明を適用する１つの重要な分野は、別
別の地帯を通つてセルを通過する気体（空気）の
２つの流れの間の熱および湿気またはそのいずれ
かのための再生式交換器に使用することであり、
その際にセル並びに２つの流体の入口および出口
は例えばセルを定置のケーシングの中で回転でき
るようにすることによつて相対運動を行なう。セ
ルは全体にわたつてまたは部分的に波形であつて
別別に離れた接触線で互に支持しそれで通し通路
または隔室が形成されるようになる薄膜によつて
構成される。
薄膜は従来例えばセルロースまたはアスベスト
の繊維紙で作られ、これは必要な機械的強度を確
保するために含浸され、そして各種形式の樹脂お
よび無機物質が薄膜を難燃性にするのに使用され
た。媒体の１つの成分を例えば空気から蒸気を除
去することが所望される場合に吸湿性のような所
望の特性を有する物質で薄膜を含浸することも周
知の技術である。さらにプラスチツクフイルム、
アルミニウム箔またはセラミツク材料のシートで
接触体すなわちセルを作ることも当業界に知られ
ている。これらの従来から知られた方法の応用を
記載した刊行物としては例えば、スウエーデン国
特許第206020号、同212488号、同222134号（米国
特許第3307617号）、同307963号（米国特許第
3263682号）、同350329号（米国特許第3807149号）
および同391708号の各明細書がある。
ガラス繊維のセルを作ることも試みられてい
る。この繊維は極めて微細ないわゆるフイブリル
の束からなるアスベスト繊維とは異つて１本もの
であり、微細な懸濁された繊維粒子の吸入による
健康上の危険および環境の危険を解消できるよう
な少くとも３ミクロンの充分に大きな直径を備え
たフイラメントが選択できる。しかしながら同時
に、繊維の直径が20ミクロンを越えるように大き
いと繊維は水懸濁液の中で湿式機械のワイヤ上に
沈積するときに弾性的であつてかつ軟化しないか
ら、繊維薄膜の取扱いが困難になる。この繊維は
セルロースまたはアスベストの繊維のように一緒
にフエルト加工することはできない。従つて生じ
る繊維構造体は繊維の間に開いた空間を持つ浸透
性のものになる。見出されているところによれ
ば、剛性および機械的強度に関してすぐれた特性
を有しさらに２つの空気流れの間の熱および水蒸
気の移送などについて高い効率を有する１本もの
のガラスウールでセルが製造できる。
従来の前述した欠点を除去するため、この発明
によれば、 「貫通する多くの通路を有するような形式の、
かつ通路に単一または多くの流体を選択的に通過
させれるような形式の、セルを製造する方法にお
いて、 小さくても３ミクロン大きくても20ミクロンの
範囲の直径を備えたフイラメントを有し緩く組成
されたガラス繊維から、多くの薄膜を形成し、 薄膜の少くとも或るものを波形にして、相隣る
薄膜を接着剤によつて接着させ、かくすることに
よつて、波形が隣接する薄膜と共にセルの通路を
形成するようにし、 重量で前記の形成された薄膜の重量を越える微
粉末充填材を、前記の形成された薄膜に添加し、
かくしたことによつて、ガラス繊維が、前記充填
材で埋められて、これと共に合成部材を形成する
ようにし、かつ前記薄膜に増大した活性面積が付
与されるようにし、 前記合成部材を無機結合剤によつて含浸し、か
くしたことによつて、結合した微粉末充填材が、
前記合成部材の増大した活性面積の全体に渉つて
結合性を有する負荷支持層を形成するようにし、
かくしたことによつて、前記ガラス繊維が、前記
合成部材の補強の役をなすようにしたこと、 を特徴とするセルを製造する方法」が提供され
る。
ガラス繊維はセルロースまたはアスベストの繊
維と同様な方法で湿式機械で結合性シートにフエ
ルト加工することができないので、紙の中のガラ
ス繊維は比較的緩く組成され紙を浸透性にし、従
つて気体状流体はこれを小さな抵抗で通過する。
このような紙は例えば、互に混合することなしに
２つの流体流れがセルの通路を流過しなければな
らない前述したような形式の熱および湿気または
そのいずれかの再生式交換器には不適当である。
この発明によれば、充填物が紙に添加される以
前に従つて紙が実質的に繊維からなる際にガラス
ウール紙は波形にできまた薄膜は互に合体でき
る。セルロース紙でなされるようにガラスウール
紙が前以つて問題の充填物で仕上げられたとする
と、紙は波形付け機械の中で破断するであろう。
他方においてこの発明は、著しい剛性および機械
的強度と適正な作業に必要であるようなその他の
特性とをセルに付与するに充分な量で粉末を半仕
上げセルの中の繊維構造体に添加できる可能性を
提供する。
この発明によれば繊維紙は例えば押出し形成さ
れたガラスウールの繊維を含有する。紙または薄
膜には0.1と0.25mmの間の厚さが付与される。１
本もの繊維の直径は望ましくは５から10ミクロン
の範囲であり、その長さは５から15mmにできる。
紙のグラム度は15から60ｇ／m2望ましくは20から
40ｇ／m2の範囲内にすべきである。ガラス繊維は
緩く組成されているから、繊維の容積は紙のそれ
と比べて小さくすなわち５から10％の程度に小さ
い。
例えば再生式交換器のためのセルは望ましくは
最初に波形付け機械の中でガラス繊維紙の１つ置
きの平滑ウエブと波形ウエブを接着剤で結合させ
ていわゆる片面波形厚板を形成することによつて
製造され、これは次いで所望の直径の円筒形のロ
ールまたは回転体にらせん状にコイル巻きされ、
片面厚板のコイルが同様に接着剤によつて互に結
合される。これは回転体の２つの平らな面の間で
延長し薄膜間の接触線によつて互に分離された平
行な長手管を有する構造体を与える。薄膜間をそ
れらの接触線に沿つて結合されるための結合剤と
しては所望ならば熱硬化型であるポリビニルアル
コールのような有機接着剤が使用できるが、或る
場合には水ガラスのような無機接着剤も使用でき
る。
この方法でガラス繊維紙の半仕上げセルが１た
ん形成されると薄膜構造体は粉末で充填され、こ
の粉末は１方ではセルに剛性および機械的強度を
付与する役をなし他方では薄膜をその厚さにわた
つて不透性にするに役立つ。粉末はさらに２つの
流体の間の所望の交換のための薄膜の活性面を増
大させまたその他の点に関して例えば除湿器に使
用されるときの乾燥能力に関して交換器の効率を
改善するにも役立つ。紙の中で繊維は緩く組成さ
れているから、添加される粉末の重量は繊維薄膜
の重量を越えなければならない。かくして粉末の
重量は繊維薄膜の重量より少くとも25％から40％
大にできる。
セルが空気流の乾燥のための除湿器に使用され
る場合には、充填物は分子ふるい、シリカゲルま
たは水酸化アルミニウム若しくはそれらの混合物
で吸湿特性を有するようにできる。充填物はまた
少くとも部分的にカオリンまたは同様な物質から
なることもできる。充填物は水のような液体によ
るスラリの形で含浸によつて薄膜に与えられ、そ
の後にセルが乾燥される。これはまさに粉末の粒
子を互にまた繊維に対して結合させる１つまたは
多くの物質で含浸できるようにちようど充分な機
械的強度を有する。その例は水ガラスであつて、
これは例えば米国特許第3726706号明細書に記載
されているように二酸化炭素による処理によつて
水、二酸化珪素に不溶の形に転換できる。水ガラ
スはまた塩例えば塩化カルシウムのような最終物
質として不溶の珪酸塩を生じる物質と反応でき
る。セルは、最終製品を完全に不燃性にするため
にすなわち繊維を薄膜の中にそしておそらくはセ
ルの組立体の中に結合させるに使用された有機結
合剤（通常は約10％の量）が無いようにするため
に、スウエーデン国特許第223182号明細書に記載
されたような周知の方法で燃やすことができる。
特にセルが気体または空気から気体状不純物を
清掃除去するに使用される場合に、薄膜構造体の
中の述填物は活性炭素または他の粉状有機物質例
えば重合吸着剤からなることができる。
セルまたは回転体の中の繊維薄膜によつて形成
される通路はすでに知られている方式で小さな横
断面積を有する。かくして薄膜間の平均間隔は３
mm以下に例えば0.5から1.5mmの範囲内にできる。
薄膜が１つ置きに平滑および波形である場合にこ
れは平滑な薄膜の間の間隔が６mm以下望ましくは
約１から３mmであるということを示す。
ガラス繊維紙の厚さは波形にできるためには前
述したように或る範囲の中に存しなければならな
いから、生成構造体によつて占められる充填物の
容積は或る応用面に所望の特性を与えるために極
めて小さくできる。この発明の別の実施例におい
ては、これは構造体が１つ置きの平滑および波形
の薄膜で構成される場合に平滑薄膜を波形薄膜よ
り厚くすることによつて達成できる。故に平滑薄
膜は多くの充填物を含有または取入れるようにな
り、従つて充填物の所望の量が所与の全容積の中
で構造体内で得ることができる。
例 回転体が6.3ミクロンの平均直径を有するガラ
ス繊維からなるガラス繊維紙で作られた。紙の厚
さは0.2mmであつた。いわゆる単面波形厚板を形
成するためにウエブの１つが波の高さ２mmの波形
にされたのちに、20cm幅の紙のウエブがポリビニ
ルアルコールの形の接着剤によつて互に結合され
た。単面ウエブが円筒形の回転体にコイル巻きさ
れ、コイルがウエブの波形ストランドのところで
互に結合された。このように形成された半仕上げ
セルは50Kg／m3の単位容積重量を有した。次いで
微細に粉末化された分子ふるいの水スラリが繊維
薄膜に与えられた。その量は、水が沸騰によつて
追出されたのちの回転体の単位容積重量が120
Kg／m3であるような量、すなわちガラス繊維薄膜
それ自身の重量をかなり越える量の粉末が薄膜で
受取られるような量であつた。形成の次の段階に
おいて、繊維構造体の中の粉末充填物が水の中の
硅水酸化ナトリウム（sodium silico−
hydroxide）の形の水ガラス溶液によつて安定化
された。次いで二酸化珪素が米国特許第3726706
号明細書に記載されているようにCO2による処理
で沈降させられた。この二酸化珪素は350℃また
はそれ以上に回転体を加熱することによつて不溶
の形の固体に転換し、その後に回転体は所要の機
械的強度を有するようになつた。この加熱によつ
て前述したようにセルの有機成分が除去された。
回転体の最終の単位容積重量は160Kg／m3であつ
た。
粉末の密度はガラス繊維のそれにほぼ等しくで
きるから、紙または薄膜の横断面にわたつて粉末
の容積がガラス繊維の容積より大きい望ましくは
かなり大きいということが前述したことからわか
る。繊維が緩く組成されるという点から見て、粉
末の量は薄膜を実際上気体に対して不透にできる
程度に大きくなければならない。このことによつ
て回転体の中の個個の通路は横に互に分離され
る。
充填物は前述した例に従つて構成された回転体
において75から150Kg／m3の量の粉末化活性炭素
からなることができる。かくして粉末の量は繊維
の重量の数倍にできる。
粉末の量は含浸された薄膜がもとの薄膜より厚
く従つて繊維の厚さを越えるように大きくでき
る。この場合にも、横断面にわたつて結合性を有
しかつ繊維が中央の補強の役をするような粉末の
層が粉末の安定化および結合ののちに得られる。
この発明はまた１つだけの流体がセルを通過す
る触媒坦体およびこれと同様の装置に適用できる
ことも見出された。
紙ウエブは望ましくは紙に充填剤を吸着させる
以前に波形にされ合体されるけれども、ある場合
にはこの作業の以前に限られた量の充填物が紙に
付与できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 貫通する多くの通路を有するような形式の、
    かつ通路に単一または多くの流体を選択的に通過
    させれるような形式の、セルを製造する方法にお
    いて、 小さくても３ミクロン大きくても20ミクロンの
    範囲の直径を備えたフイラメントを有し緩く組成
    されたガラス繊維から、多くの薄膜を形成し、 薄膜の少くとも或るものを波形にして、相隣る
    薄膜を接着剤によつて接着させ、かくすることに
    よつて、波形が隣接する薄膜と共にセルの通路を
    形成するようにし、 重量で前記の形成された薄膜の重量を越える微
    粉末充填材を、前記の形成された薄膜に添加し、
    かくしたことによつて、ガラス繊維が、前記充填
    材で埋められて、これと共に合成部材を形成する
    ようにし、かつ前記薄膜に増大した活性面積が付
    与されるようにし、 前記合成部材を無機結合剤によつて含浸し、か
    くしたことによつて、結合した微粉末充填材が、
    前記合成部材の増大した活性面積の全体に渉つて
    結合性を有する負荷支持層を形成するようにし、
    かくしたことによつて、前記ガラス繊維が、前記
    合成部材の補強の役をなすようにしたこと、 を特徴とするセルを製造する方法。 ２ 薄膜が、１つ置きの非波形シートおよび波形
    シートである、特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
JP6071981A 1980-04-25 1981-04-23 Manufacture of cell for actuating one fluid to another fluid Granted JPS56166918A (en)

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GB2077316A (en) 1981-12-16
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