RU2343389C1

RU2343389C1 - Heat exchange element and heat exchange ventilator, comprising heat exchange element

Info

Publication number: RU2343389C1
Application number: RU2007114726/06A
Authority: RU
Inventors: Масару ТАКАДА (JP); Масару ТАКАДА; Хидемото АРАИ (JP); Хидемото АРАИ; Теруфуми ЯМАВАКИ (JP); Теруфуми ЯМАВАКИ; Ясуо ЯМАДА (JP); Ясуо ЯМАДА; Йоуити СУГИЯМА (JP); Йоуити СУГИЯМА
Original assignee: Мицубиси Денки Кабусики Кайся
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2009-01-10

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention relates to heat exchange, and particularly to the heat exchange element for heat exchange between two streams, supplying and releasing air for ventilation and can be used in air conditioning and ventilation devices, for example, in buildings and automobiles, as well as a heat exchange ventilator, employing the heat exchange element. The heat exchange element of present invention is divided into many elements, which are connected with help of bonding agent, containing volatile organic compound or carbonyl. Overall discharge of this chemical compound is100 mcg/hour or one gram less.

EFFECT: minimising discharge of chemical compounds, especially those whose presence in the atmosphere and in residential areas can be harmful for humans and other organisms.

4 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к теплообменному элементу для обмена теплом между двумя потоками, подводящими и выпускающими воздух для вентиляции, используемому для кондиционирования, например, в зданиях и автомобилях, а также к теплообменному вентилятору, включающему в себя теплообменный элемент.The present invention relates to a heat exchange element for exchanging heat between two flows supplying and discharging ventilation air used for conditioning, for example, in buildings and automobiles, as well as to a heat exchange fan including a heat exchange element.

Уровень техникиState of the art

Теплообменные вентиляторы, как правило, используемые в области техники кондиционирования воздуха, используют множество теплообменных элементов. Среди теплообменных элементов существует статический тип. Статический теплообменный элемент, который сам по себе не работает, по существу, включает в себя элементы секционирования, передние и тыльные поверхности которых соприкасаются с соответствующими двумя потоками воздуха, чтобы обмениваться теплом и влагой (во всех теплообменных вентиляторах), от одного потока воздуха к другому, а также элементы разнесения для формирования каналов, через которые два потока воздуха проходят переднюю и тыльную поверхность элементов секционирования. Множество этих элементов связано с помощью связующего вещества или вещества, склеивающегося при надавливании, а затем помещены в комплект. Такие теплообменные элементы включают в себя тип с поперечным потоком, раскрытый в Патентном документе 1, и противоточный тип, раскрытый в Патентном документе 2.Heat transfer fans, typically used in the field of air conditioning technology, use a variety of heat transfer elements. Among the heat exchange elements there is a static type. A static heat-exchange element, which by itself does not work, essentially includes sectioning elements whose front and rear surfaces are in contact with the corresponding two air flows in order to exchange heat and moisture (in all heat-exchange fans), from one air flow to another as well as diversity elements for forming channels through which two air flows pass the front and back surfaces of the sectioning elements. Many of these elements are connected using a binder or a substance that sticks together under pressure, and then placed in a kit. Such heat exchange elements include the cross-flow type disclosed in Patent Document 1 and the counter-current type disclosed in Patent Document 2.

В каналах установлены два нагнетателя для двух потоков воздуха теплообменного элемента: один подает воздух снаружи в один из протоков элемента; другой подает воздух из внутреннего жилого помещения в другой проток. Когда потоки воздуха проходят через теплообменный элемент, тепло и влага в этих потоках обмениваются в этой структуре. Следовательно, наружный свежий воздух подается с температурой и влажностью, близкими к температуре и влажности воздуха во внутреннем жилом помещении, и таким образом, вентиляция может осуществляться без снижения удобства.Two superchargers are installed in the channels for two air flows of the heat-exchange element: one supplies air from the outside to one of the element ducts; the other supplies air from the inner living space to another duct. When air flows through a heat exchange element, heat and moisture in these flows exchange in this structure. Therefore, the outdoor fresh air is supplied with a temperature and humidity close to the temperature and humidity in the indoor living room, and thus, ventilation can be carried out without compromising convenience.

Патентный документ 1. Не прошедшая экспертизу японская патентная публикация номер 2004-190921.Patent Document 1. Japanese Patent Publication No. 2004-190921 not passed examination.

Патентный документ 2. Не прошедшая экспертизу японская патентная публикация номер 2004-003824.Patent Document 2. Japanese Patent Publication No. 2004-003824.

В последнее время жилые помещения, например, в зданиях делаются с высокой степенью герметичности, чтобы экономить электроэнергию и увеличить срок эксплуатации зданий, и химические вещества используются в большей степени для зданий и оборудования в зданиях. Следовательно, концентрация органических соединений (летучих органических соединений (VOC)), испаряющихся из зданий и оборудования, является проблемой. Министерство здравоохранения, труда и благосостояния Японии задает нормативы значений концентраций в воздухе в помещениях по 13 соединениям, которые считаются вредными для организма человека. Чтобы снизить концентрацию химикатов в помещениях, включающих в себя 13 соединений, механическая вентиляция для очистки воздуха помещений приобретает все большую важность. Предпочтительным является теплообменный вентилятор, который осуществляет вентиляцию так, чтобы подавать свежий воздух в жилые помещения, при этом происходит обмен теплом между всасываемым воздухом и отработанным воздухом, с учетом минимизации потерь энергии, возникающих из механической вентиляции. Поскольку теплообменный вентилятор позволяет понижать концентрацию летучих органических соединений в воздухе жилых помещений, при этом обеспечивая экономию электроэнергии, вредное воздействие рассматриваемых химических соединений на человеческий организм может быть преимущественно уменьшено.Recently, residential premises, for example, in buildings have been made with a high degree of tightness in order to save electricity and increase the life of buildings, and chemicals are used more for buildings and equipment in buildings. Therefore, the concentration of organic compounds (volatile organic compounds (VOC)) that evaporate from buildings and equipment is a problem. The Ministry of Health, Labor and Welfare of Japan sets the standards for indoor air concentrations for 13 compounds that are considered harmful to the human body. To reduce the concentration of chemicals in rooms with 13 compounds, mechanical ventilation to clean indoor air is becoming increasingly important. Preferred is a heat exchange fan that ventilates so as to supply fresh air to the living quarters, whereby heat is exchanged between the intake air and the exhaust air, while minimizing energy losses arising from mechanical ventilation. Since the heat exchange fan allows you to reduce the concentration of volatile organic compounds in the air of residential premises, while providing energy savings, the harmful effects of the chemical compounds on the human body can be mainly reduced.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Проблемы, разрешаемые изобретениемProblems Solved by the Invention

Теплообменный элемент, содержащийся в теплообменном вентиляторе, предназначен для того, чтобы обмениваться теплом и влагой, и, в общем, спроектирован таким образом, чтобы иметь значительную площадь контакта с потоком воздуха, проходящим через него. Следовательно, даже если очень небольшое количество химических веществ, например, летучих органических соединений, выделяется с компонента теплообменного элемента, общая химическая концентрация в воздухе, поступающем в жилое помещение, неблагоприятно повышается после вентиляции.The heat exchange element contained in the heat exchange fan is designed to exchange heat and moisture, and, in general, is designed in such a way as to have a significant area of contact with the air flow passing through it. Therefore, even if a very small amount of chemicals, for example, volatile organic compounds, is released from the component of the heat exchange element, the total chemical concentration in the air entering the living room adversely increases after ventilation.

Например, теплообменный элемент теплообменника использует связующий агент (связующее вещество или вещество, склеивающееся при надавливании) и связующий агент, как правило, эмульсионного типа, использует воду в качестве основного растворителя. Некоторые связующие агенты эмульсионного типа выделяют большое количество летучих органических соединений, таких как остаток (непрореагировавший мономер) базисной смолы, после просушки. Часть летучих органических соединений прилипает к теплообменному элементу или вентилятору в ходе изготовления и может повторно выделяться с элемента или теплообменного вентилятора в ходе эксплуатации. Некоторые связующие вещества и вещества, склеивающиеся при надавливании, содержат пластификатор для придания смоле пленкообразующих свойств при низких температурах или эластичности после отверждения либо органический растворитель для корректировки вязкости. Пластификатор и растворитель также выделяются после отверждения, как следствие, повышая выделение химических веществ из теплообменника.For example, a heat exchanger element of a heat exchanger uses a bonding agent (a binder or a pressure sensitive adhesive) and a binder, typically of the emulsion type, uses water as the main solvent. Some emulsion type binders emit a large amount of volatile organic compounds, such as the residue (unreacted monomer) of the base resin, after drying. Part of the volatile organic compounds adheres to the heat exchange element or fan during manufacture and can be recovered from the element or heat exchange fan during operation. Some binders and pressure sensitive adhesives contain a plasticizer to impart film-forming properties to the resin at low temperatures or after curing, or an organic solvent to adjust viscosity. The plasticizer and solvent are also released after curing, as a result, increasing the release of chemicals from the heat exchanger.

Чтобы преодолеть эти недостатки, устройство для удаления или разложения химических веществ (например, фильтр с активированным углем, катализатор разложения, устройство разложения, использующее электрический разряд и т.д.) может быть установлено ниже теплообменного элемента, выше выпускного отверстия в жилое помещение. Это устройство должно быть крупным, чтобы снижать содержание химических веществ в воздухе жилого помещения до очень низкой концентрации. Следовательно, требуется больше пространства и должно быть потреблено больше энергии. Это невыгодно для теплообменного вентилятора, предназначенного для энергосберегающей вентиляции.To overcome these disadvantages, a device for removing or decomposing chemicals (e.g., an activated carbon filter, a decomposition catalyst, a decomposition device using an electric discharge, etc.) can be installed below the heat exchange element, above the outlet in the living room. This device should be large in order to reduce the chemical content in the air of the living room to a very low concentration. Therefore, more space is required and more energy must be consumed. This is disadvantageous for a heat exchanger fan designed for energy-efficient ventilation.

Следовательно, предпочтительно, чтобы снижение содержания химических веществ в помещении выполнялось посредством подачи свежего воздуха снаружи, в то время как выделение химических веществ с теплообменного вентилятора минимизировано.Therefore, it is preferable that the reduction of the chemical content in the room is carried out by supplying fresh air from the outside, while the release of chemicals from the heat exchange fan is minimized.

В свете вышеописанных недостатков цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить теплообменный элемент, который минимизирует выделение химических веществ, наличие которых в пространстве, особенно в жилых помещениях для людей и других организмов, является вредным, и теплообменный вентилятор, который оснащен теплообменным элементом, чтобы уменьшать выделение химических веществ и тем самым повышать эффект от снижения концентрации химических веществ в пространстве, оснащенном вентилятором.In light of the above-described disadvantages, the aim of the present invention is to provide a heat exchange element that minimizes the release of chemicals, the presence of which in space, especially in residential premises for people and other organisms, is harmful, and a heat exchange fan that is equipped with a heat exchange element to reduce the release of chemicals and thereby increase the effect of reducing the concentration of chemicals in the space equipped with a fan.

Средство разрешения проблемProblem Solver

Теплообменный элемент настоящего изобретения обменивается теплом между двумя потоками, протекающими через область подачи воздуха и область выпуска воздуха, разделенный на множество элементов. Множество элементов соединено с помощью связующего агента (связующего вещества или вещества, склеивающегося при надавливании), который содержит летучее органическое соединение (VOC) или карбонильное соединение, общее выделение этого химического вещества из которого составляет 100 мкг/час на грамм или менее. Для измерения связующий агент, который должен быть испытан, осушается в чистом контейнере с поперечным сечением порядка 2-3 см (например, при 100°С примерно в течение 5 минут), и затем отбираются образцы воздуха через связующий агент. Затем измеряется выделение химических веществ как частота выделения всех летучих органических соединений, собранных и проанализированных посредством способа, указанного в JIS А 1901 ("Determination method of the emission of volatile organic compounds (VOC), form aldehydes and other carbonyl compounds for building products - Small chamber method").A heat exchange element of the present invention exchanges heat between two streams flowing through an air supply area and an air discharge area divided into a plurality of elements. Many elements are connected using a binding agent (a binder or a pressure sensitive adhesive) that contains a volatile organic compound (VOC) or carbonyl compound, the total emission of this chemical from which is 100 μg / hour per gram or less. For measurement, the binder to be tested is dried in a clean container with a cross section of the order of 2-3 cm (for example, at 100 ° C for about 5 minutes), and then air samples are taken through the binder. Then, the release of chemicals is measured as the emission rate of all volatile organic compounds collected and analyzed by the method specified in JIS A 1901 ("Determination method of the emission of volatile organic compounds (VOC), form aldehydes and other carbonyl compounds for building products - Small chamber method ").

ПреимуществаBenefits

В теплообменном элементе настоящего изобретения элементы, составляющие теплообменный элемент, соединяются посредством связующего агента, выделение летучих органических соединений из которого снижается до скорости 100 мкг/час на грамм и менее. Следовательно, объем химических веществ, выделяемых из теплообменного элемента и теплообменного вентилятора, включающего в себя теплообменный элемент, может быть уменьшен. Соответственно, вентиляция с помощью теплообменного вентилятора по настоящему изобретению позволяет эффективно снижать концентрацию химических веществ в жилых помещениях.In the heat exchange element of the present invention, the elements making up the heat exchange element are connected by a bonding agent, the emission of volatile organic compounds from which is reduced to a speed of 100 μg / hour per gram or less. Therefore, the amount of chemicals emitted from the heat exchange element and the heat exchange fan including the heat exchange element can be reduced. Accordingly, ventilation using the heat exchange fan of the present invention can effectively reduce the concentration of chemicals in the living room.

Помимо этого, в настоящем изобретении посредством использования связующего агента, выделение летучих химических соединений из которого после сушки является низким и который не содержит пластификаторов и органических растворителей для соединения элементов, составляющих теплообменный элемент, выделение химических веществ из теплообменного элемента и теплообменного вентилятора, включающего в себя теплообменный элемент, может быть существенно снижено.In addition, in the present invention through the use of a binding agent, the emission of volatile chemical compounds from which after drying is low and which does not contain plasticizers and organic solvents for connecting the elements constituting the heat exchange element, the allocation of chemicals from the heat exchange element and heat transfer fan, including heat exchange element can be significantly reduced.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - это вид в перспективе теплообменного элемента согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.Figure 1 is a perspective view of a heat exchange element according to a first embodiment of the present invention.

Фиг.2 - это вид в перспективе блочного компонента, составляющего теплообменный элемент, показанный на фиг.1.FIG. 2 is a perspective view of a block component constituting the heat exchange element shown in FIG. 1.

Номера ссылокReference Numbers

1 - теплообменный элемент1 - heat exchange element

2 - элемент секционирования2 - sectioning element

3 - элемент разнесения3 - explode element

4, 5 - проток4, 5 - duct

Оптимальный режим осуществления изобретенияThe optimal mode of carrying out the invention

Первый вариант осуществленияFirst Embodiment

Фиг.1 - это вид в перспективе теплообменного элемента 1, имеющего комплект с поперечным потоком, содержащегося в теплообменном вентиляторе по настоящему изобретению. Для изготовления теплообменного элемента 1 блочный компонент сначала подготавливается посредством скрепления плоского элемента 2 секционирования с волнистым элементом 3 разнесения, как показано на фиг.2, и затем блочные компоненты укладываются в комплект в направлении, в котором элемент 2 секционирования укладывается на элемент 3 разнесения. В этом случае блочные компоненты укладываются в комплект таким образом, чтобы быть повернутыми на 90 градусов относительно друг друга, так чтобы элементы 3 разнесения образовывали два газовых протока 4 и 5, перпендикулярные друг другу.1 is a perspective view of a heat exchange element 1 having a cross-flow kit contained in a heat exchange fan of the present invention. For the manufacture of the heat exchange element 1, the block component is first prepared by bonding the flat sectioning element 2 to the wavy diversity element 3, as shown in FIG. 2, and then the block components are stacked in the direction in which the sectioning element 2 is stacked on the diversity element 3. In this case, the block components are stacked so that they are rotated 90 degrees relative to each other, so that the elements 3 spacing formed two gas ducts 4 and 5, perpendicular to each other.

Когда блочный компонент, показанный на фиг.2, сформирован или уложен в комплект, связующий агент (связующее вещество или вещество, склеивающее при надавливании) используется и применяется главным образом к линиям хребта в вершинах элемента 3 разнесения. Применение связующего агента, формирование блочных компонентов и укладывание в комплект теплообменного элемента может выполняться в соответствии с известными способами.When the block component shown in FIG. 2 is formed or bundled, a bonding agent (binder or pressure-sensitive adhesive) is used and applied mainly to ridge lines at the vertices of the spacing element 3. The use of a binding agent, the formation of block components and laying in a set of heat exchange element can be performed in accordance with known methods.

В настоящем варианте осуществления пример теплообменного элемента 1, использующего связующее вещество, поясняется как случай, в котором блочный компонент сформирован с помощью аппарата (гофромашины) для изготовления односторонней гофрированной бумаги для упаковки. В гофромашине листы материала для элемента 2 секционирования и элемента 3 разнесения используются в качестве подкладки и гофрированной части соответственно и требуемый связующий агент, вязкость которого может быть скорректирована, помещается в податчик клея гофромашины. Таким образом, блочный компонент формируется непрерывным способом. Затем связующий агент дополнительно применяется к хребтам в вершинах получившегося блочного компонента с помощью, например, машины или для нанесения покрытий прокаткой, и блочные компоненты укладываются в комплект под углом 90 градусов друг к другу. Таким образом, изготовляется теплообменный элемент 1.In the present embodiment, an example of a heat exchange element 1 using a binder is illustrated as a case in which a block component is formed by an apparatus (corrugator) for producing single-sided corrugated packaging paper. In the corrugator, the sheets of material for the sectioning element 2 and the spacing element 3 are used as a lining and a corrugated part, respectively, and the required binding agent, the viscosity of which can be adjusted, is placed in the glue feeder of the corrugator. Thus, the block component is formed in a continuous manner. Then the bonding agent is additionally applied to the ridges at the vertices of the resulting block component using, for example, a machine or for coating by rolling, and the block components are stacked at an angle of 90 degrees to each other. Thus, a heat exchange element 1 is manufactured.

Связующий агент для связывания элемента 2 секционирования и элемента 3 разнесения, используемый при изготовлении теплообменного элемента 1, часто имеет эмульсионный тип с добавкой смолы, содержащий воду в качестве основного растворителя. Например, этот тип связующего вещества содержит базисную смолу, которая распределена в форме частиц в воде. Частицы смолы соединяются и отвердевают, чтобы сформировать пленку посредством сушки, чтобы удалить воду. В то же время смола связующего вещества проникает в неровности поверхностей элементов, соприкасающихся друг с другом, и затвердевает, чтобы продемонстрировать эффект сцепления. Связующее вещество выбирается из различных типов в зависимости от совместимости материалов, которые должны быть скреплены, наличия или отсутствия водостойкости, степени вязкости и других требуемых физических свойств. Используемые в большинстве случае связующие вещества включают в себя эмульсионные связующие с винилацетатной смолой, эмульсионные связующие с акриловой смолой, эмульсионные связующие со смолой из сложного эфира сополимеров винилацетата и акрила и эмульсионные связующие со смолой из сложного эфира сополимеров этилена и винилацетата. Помимо этого, комбинированные связующие вещества, содержащие несколько из этих различных типов, могут быть использованы. Многие вещества, склеивающие при надавливании, имеют эмульсионный тип, содержащий воду в качестве основного растворителя, как в случае вышеописанных связующих веществ. Используемые в большинстве случае эмульсионные типы включают в себя склеивающие при надавливании вещества из эпоксидной смолы, синтетического каучука, полиуретана, акрила, сополимера этилена и винилацетата (EVA) и силикона.A bonding agent for bonding the partitioning element 2 and the diversity element 3 used in the manufacture of the heat exchange element 1 often has an emulsion type with a resin additive containing water as the main solvent. For example, this type of binder contains a base resin that is distributed in the form of particles in water. Resin particles coalesce and solidify to form a film by drying to remove water. At the same time, the resin of the binder penetrates into the surface roughness of the elements in contact with each other, and hardens to demonstrate the adhesion effect. The binder is selected from various types depending on the compatibility of the materials to be bonded, the presence or absence of water resistance, the degree of viscosity and other required physical properties. Most binders used include emulsion binders with a vinyl acetate resin, emulsion binders with an acrylic resin, emulsion binders with an ester of vinyl acetate-acrylic ester copolymers, and emulsion binders with an ester of an ester of ethylene vinyl acetate copolymers. In addition, combined binders containing several of these various types can be used. Many pressure-sensitive adhesives have an emulsion type containing water as the main solvent, as in the case of the above-described binders. Used in most cases, emulsion types include pressure sensitive adhesives of epoxy resin, synthetic rubber, polyurethane, acrylic, ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer and silicone.

Тем не менее, эти связующие агенты могут содержать непредусмотренный остаток базисной смолы. Остатком может быть непрореагировавший остаточный мономер или продукт разложения, образовавшийся во время полимеризации мономеров, чтобы подготовить мономер смолы (например, мономер винилацетата является остаточным мономером либо уксусная кислота или уксусный альдегид является продуктом разложения при подготовке смолы из винилацетата или смолы из сополимера этилена и винилацетата (EVA)). Остаточный мономер и продукт разложения содержат летучие органические соединения (заданные как органические соединения, в общем, имеющие температуру кипения в диапазоне 50-260°С, или заданные в JIS A 1901 как органические соединения, имеющие газовые хроматографические пики в диапазоне от н-гексана до н-гексадекана) или компоненты, имеющие меньшую температуру кипения, чем летучие органические соединения. JIS А 1901 содержит подробный пример способа сбора и измерения этих компонентов.However, these binding agents may contain an unintended remainder of the base resin. The residue may be an unreacted residual monomer or a decomposition product formed during the polymerization of the monomers to prepare a resin monomer (for example, vinyl acetate monomer is a residual monomer or acetic acid or acetic aldehyde is a decomposition product when preparing a resin from vinyl acetate or resin from an ethylene-vinyl acetate copolymer ( EVA)). The residual monomer and decomposition product contain volatile organic compounds (defined as organic compounds generally having a boiling point in the range of 50-260 ° C., or defined in JIS A 1901 as organic compounds having gas chromatographic peaks ranging from n-hexane to n-hexadecane) or components having a lower boiling point than volatile organic compounds. JIS A 1901 provides a detailed example of a method for collecting and measuring these components.

Чтобы помочь образованию пленки посредством отверждения или чтобы сохранить эластичность смолы после отверждения, эмульсионные дисперсные связующие вещества и вещества, склеивающие при надавливании, могут содержать сложный эфир фталата в качестве пластификатора, например, н-бутилфталат (DBP) или ди-2-этилгексилфталат (DOP). Хотя некоторые из сложных эфиров фталата имеют относительно высокую температуру плавления и не классифицируются, как летучие органические соединения, вышеупомянутые DBP и DOP в сложном эфире фталата конкретно указываются как соединения, концентрация которых в помещениях должна быть снижена, и Министерство здравоохранения, труда и благосостояния задает нормативы значений их концентрации в помещениях.To help film formation through cure or to maintain resin elasticity after curing, emulsion dispersion binders and pressure sensitive adhesives may contain phthalate ester as a plasticizer, for example n-butyl phthalate (DBP) or di-2-ethylhexyl phthalate (DOP ) Although some of the phthalate esters have a relatively high melting point and are not classified as volatile organic compounds, the aforementioned DBP and DOP phthalate esters are specifically indicated as compounds whose concentration in the premises should be reduced, and the Ministry of Health, Labor and Welfare sets standards values of their concentration in the premises.

Некоторые из эмульсионных дисперсных связующих веществ, содержащих воду в качестве основного растворителя, содержат органический растворитель, такой как толуол, ксилол, этилбензол или стирол, например, для корректировки вязкости. Тем не менее, основная часть химических веществ, выделяемых из связующих веществ во время сушки, относится к химическим веществам, содержащимся в водных эмульсионных связующих веществах, таких как пластификаторы и органические растворители. Следовательно, предпочтительно использовать связующие вещества, не содержащие этих химических веществ. Вышеуказанные органические растворители имеют относительно низкую температуру кипения, и, следовательно, практически весь органический растворитель в связующем веществе выделяется, когда связующее вещество отвердевает, чтобы образовать пленку. Тем не менее, часть органического растворителя остается в смоле.Some of the emulsion disperse binders containing water as the main solvent contain an organic solvent such as toluene, xylene, ethylbenzene or styrene, for example, to adjust the viscosity. However, the bulk of the chemicals released from binders during drying are chemicals contained in aqueous emulsion binders, such as plasticizers and organic solvents. Therefore, it is preferable to use binders that do not contain these chemicals. The above organic solvents have a relatively low boiling point, and therefore, substantially all of the organic solvent in the binder is released when the binder cures to form a film. However, part of the organic solvent remains in the resin.

Некоторые из теплообменных вентиляторов используются в условиях высокой влажности. Теплообменный элемент, используемый при этих условиях, требует, чтобы элементы 2 секционирования и элементы 3 разнесения были водостойкими, с тем, чтобы не допускать повреждения в результате водопоглощения и чтобы связующий агент также был водостойким с тем, чтобы обеспечивать надежность в течение длительного времени. Чтобы повысить водостойкость, некоторые связующие агенты содержат формальдегид и т.п. в качестве разветвленного агента для поперечного связывания молекулярных цепочек в ходе сушки, помимо пластификатора, который, как правило, содержится в связующих агентах. Хотя формальдегид имеет очень низкую температуру кипения (температура кипения примерно -19°) и не классифицируется в группу летучих органических соединений, предполагается, что он является возбудителем синдрома болезней в помещениях и т.п. Министерство здравоохранения, труда и благосостояния задает нормативное значение его концентрации в воздухе помещений, также как и для уксусного альдегида.Some of the heat exchange fans are used in high humidity conditions. The heat exchange element used under these conditions requires that the partitioning elements 2 and the diversity elements 3 be water-resistant so as not to be damaged by water absorption and that the bonding agent is also water-resistant so as to provide reliability for a long time. To increase water resistance, some binding agents contain formaldehyde and the like. as a branched agent for the crosslinking of molecular chains during drying, in addition to the plasticizer, which is usually contained in binding agents. Although formaldehyde has a very low boiling point (boiling point of approximately -19 °) and is not classified as a group of volatile organic compounds, it is believed to be the causative agent of the indoor disease syndrome and the like. The Ministry of Health, Labor and Welfare sets the standard value for its concentration in indoor air, as well as for acetic aldehyde.

Вышеуказанные растворы и химические добавки не только остаются в связующем агенте и выделяются после отверждения и образования пленки, но также выделяются в ходе сушки или отверждения при подготовке теплообменного элемента. Выделяемые химические соединения поглощаются элементами 2 секционирования и элементами 3 разнесения и, таким образом, содержатся в получающемся продукте. Когда продукт используется, химические соединения могут повторно выделяться посредством потока воздуха, проходящего через элемент. Следовательно, предпочтительно использовать связующий агент, который, по мере возможности, не включает в себя эти химические вещества.The above solutions and chemical additives not only remain in the bonding agent and are released after curing and film formation, but are also released during drying or curing during the preparation of the heat exchange element. The emitted chemical compounds are absorbed by the partitioning elements 2 and the diversity elements 3 and, thus, are contained in the resulting product. When a product is used, chemical compounds can be recovered through a stream of air passing through the element. Therefore, it is preferable to use a binding agent, which, as far as possible, does not include these chemicals.

Недавно созданные водные эмульсионные дисперсные связующие вещества включают в себя связующие вещества, использующие смолу с пониженным содержанием остаточного мономера, связующие вещества, не содержащие пластификатор или любое другое химическое вещество, но действующие таким же образом, что и известные связующие вещества, и связующие вещества, не содержащие органических растворителей. Примеры этих связующих веществ раскрыты в Патенте Японии №3299920 и не прошедших экспертизу патентных публикациях Японии №2004-155997, 2001-152116, 2002-179719 и 2003-171639. Эти связующие вещества не содержат химических веществ, которые с большой долей вероятности могут выделяться как основные компоненты, и, следовательно, они практически не выделяют химических веществ в ходе и после сушки.Recently created aqueous emulsion dispersible binders include binders using a resin with a reduced residual monomer, binders that do not contain a plasticizer or any other chemical substance, but act in the same way as known binders, and binders that do not containing organic solvents. Examples of these binders are disclosed in Japanese Patent No. 3299920 and Japanese Unexamined Patent Publications No. 2004-155997, 2001-152116, 2002-179719 and 2003-171639. These binders do not contain chemicals, which are most likely to be released as the main components, and, therefore, they practically do not emit chemicals during and after drying.

При использовании вышеописанного связующего вещества в качестве связующего агента теплообменного элемента, для соединения множества элементов, составляющих теплообменный элемент, содержание химических веществ, таких как летучие органические соединения, пластификаторы и органические растворители, которые с большой долей вероятности остаются и выделяются из связующего агента или с большой долей вероятности поглощаются и выделяются из теплообменного элемента, может быть существенно снижено. Следовательно, теплообменный вентилятор, включающий в себя теплообменный элемент, может дополнительно снижать выделение химических веществ в свежий воздух, подаваемый снаружи. Следовательно, теплообменный вентилятор может в большей степени повышать эффект снижения концентрации в помещениях химических веществ, чем известные продукты. Помимо этого, поскольку летучие органические соединения, пластификаторы и органические растворители обычно имеют неприятные запахи, эффект ослабления неприятных запахов, выделяемых от вентилятора, может дополнительно ожидаться при снижении выделяемых объемов этих химических веществ.When using the above-described binder as a binder of a heat-exchange element, to connect the many elements that make up the heat-exchange element, the content of chemicals such as volatile organic compounds, plasticizers and organic solvents that are most likely to remain and stand out from the binder or with a high with a degree of probability absorbed and released from the heat exchange element, can be significantly reduced. Therefore, a heat exchange fan including a heat exchange element can further reduce the release of chemicals into the fresh air supplied from the outside. Therefore, a heat exchange fan can increase the effect of lowering the concentration of chemicals in rooms to a greater extent than known products. In addition, since volatile organic compounds, plasticizers, and organic solvents typically have unpleasant odors, the effect of attenuating unpleasant odors from the fan can be further expected with a reduction in the volumes of these chemicals.

Когда связующий агент, используемый в настоящем изобретении, применяется в вышеописанном процессе изготовления, следует учитывать следующее. Если связующий агент, не удовлетворяющий требованиям для связующего агента, используемого в настоящем изобретении (связующие вещества или вещества, склеивающие при надавливании, выделяют большой объем летучих органических соединений или содержат пластификатор, органический растворитель и т.п.), использовался в гофромашине или машине для нанесения покрытий прокаткой до подачи связующего агента настоящего изобретения в оборудование, химические вещества могут смешиваться со связующим агентом настоящего изобретения и загрязнять его, и, как следствие, химические выделения из получившегося теплообменного элемента могут быть существенно увеличены. Чтобы не допустить загрязнения, часть оборудования, контактирующая со связующим агентом, должна быть в достаточной степени очищена перед использованием связующего агента.When the binding agent used in the present invention is used in the above manufacturing process, the following should be considered. If a binding agent that does not meet the requirements for a binding agent used in the present invention (binders or pressure sensitive adhesives emit a large amount of volatile organic compounds or contain a plasticizer, organic solvent, etc.), was used in a corrugator or machine for rolling coatings before the binder of the present invention is fed into the equipment, chemicals may mix with and bind the binder of the present invention, and, as a result, chemical emissions from the resulting heat-exchange element can be significantly increased. To prevent contamination, part of the equipment in contact with the bonding agent must be sufficiently cleaned before using the bonding agent.

Элемент 2 секционирования и элемент 3 разнесения изготовляются из множества материалов согласно назначению или варианту применения теплообменного элемента 1. Например, весь теплообменный элемент требует, чтобы элемент 2 секционирования имел влагопроницаемость. Следовательно, элемент 2 секционирования, в общем, изготавливается из специальным образом обработанной бумаги, подготовленной посредством применения специальной обработки для повышения влагопроницаемости или эластичности бумаги с помощью различных смол или химических растворов, смолы, имеющей большую влагопроницаемость, или листа, подготовленного посредством связывания или осаждения смолы на нетканое полотно или любую другую упрочняющую подложку. Практичные теплообменные элементы не требуют таких характеристик и, следовательно, обеспечивают широкий диапазон выбора материалов. Например, вместо бумаги может быть использована пленка из смолы или тонкая металлическая пластина (металлическая пленка). Элемент 3 разнесения, который поддерживает промежуток между элементами 2 секционирования, изготавливается из различных материалов, таких как бумага, прошедшая специальную обработку для снижения эластичности с помощью смолы, пленка из смолы и упроченная пленка из смолы, подготовленная посредством связывания или осаждения смолы на нетканое полотно или любую другую упрочняющую подложку, прессованная смола, металл и тонкая металлическая пленка, соединенная с бумагой.The partitioning element 2 and the diversity element 3 are made of a variety of materials according to the purpose or application of the heat exchange element 1. For example, the entire heat exchange element requires that the partitioning element 2 has moisture permeability. Therefore, the partitioning element 2 is generally made of specially treated paper prepared by applying a special treatment to increase the moisture permeability or elasticity of the paper using various resins or chemical solutions, a resin having a high moisture permeability, or a sheet prepared by binding or deposition of the resin on a nonwoven fabric or any other reinforcing substrate. Practical heat-exchange elements do not require such characteristics and, therefore, provide a wide range of material choices. For example, a resin film or a thin metal plate (metal film) may be used instead of paper. The spacing element 3, which maintains the gap between the partitioning elements 2, is made of various materials, such as paper specially treated to reduce elasticity with a resin, a resin film and a reinforced resin film prepared by bonding or depositing a resin on a non-woven fabric or any other reinforcing substrate, extruded resin, metal, and a thin metal film bonded to paper.

Предпочтительно элемент 2 секционирования и элемент 3 разнесения, составляющие теплообменный элемент 1, предпочтительно изготавливаются из материалов, выделение химических веществ из которых минимизировано, поскольку элемент 2 секционирования и элемент 3 разнесения также имеют большие площади соприкосновения с воздухом. Тем не менее, естественные материалы, такие как бумага, первоначально могут содержать некоторое количество летучих органических соединений. Таким образом, может быть трудно подготовить материал, полностью свободный от химических веществ. Материалам элемента 2 секционирования и элемента 3 разнесения придается форма листов, и они наматываются на валики или разрезаются на прямоугольные кусочки. В этом процессе листы часто в достаточной степени контактируют с воздухом при относительно высокой температуре. Следовательно, химические вещества и т.п. могут испаряться и полностью рассеиваться либо переходить в аналогичное состояние.Preferably, the partitioning element 2 and the diversity element 3 constituting the heat exchange element 1 are preferably made of materials that have a low chemical release since the partitioning element 2 and the diversity element 3 also have large areas of contact with air. However, natural materials, such as paper, may initially contain some volatile organic compounds. Thus, it can be difficult to prepare material completely free of chemicals. The materials of the sectioning element 2 and the diversity element 3 are shaped into sheets, and they are wound onto rollers or cut into rectangular pieces. In this process, the sheets are often sufficiently exposed to air at a relatively high temperature. Therefore, chemicals, etc. can evaporate and completely dissipate or go into a similar state.

ПримерExample

Теплообменный элемент 1 подготовлен как пример теплообменного элемента 1 по настоящему изобретению посредством вышеописанного способа. При подготовке была использована специально обработанная, с помощью неорганического агента, бумага для элементов 2 секционирования и элементов 3 разнесения, и связующее вещество, в котором снижены остаточные мономеры, было использовано в качестве связующего агента. Связующее вещество подготовлено с помощью частичного введения эмульсии смолы из полимера этилена и винилацетата (EVA) в водную эмульсию смолы из винилацетата вместо добавления вышеуказанного пластификатора, так чтобы получить аналогичные характеристики. С другой стороны, другой теплообменный элемент подготовлен для сравнительного примера посредством вышеописанного способа с помощью тех же элементов секционирования и элементов разнесения, что и в примере. Только связующее вещество заменено на водную эмульсию смолы из винилацетата, которая содержит пластификатор и выделение летучих органических соединений, заданное в JIS А 1901 и измеренное в соответствии JIS A 1901, из которой составило примерно 500 мкг/час на грамм связующего вещества. Теплообменные элементы по примеру и сравнительному примеру установлены в теплообменные вентиляторы одинакового типа, и выделения химических веществ из вентиляторов измерены и сравнены друг с другом. Результаты показаны в таблице 1.The heat exchange element 1 is prepared as an example of the heat exchange element 1 of the present invention by the above method. In the preparation, specially treated paper, using an inorganic agent, was used for paper for sectioning elements 2 and spacing elements 3, and a binder in which residual monomers were reduced was used as a binding agent. A binder was prepared by partially introducing an emulsion of a resin from ethylene polymer and vinyl acetate (EVA) into an aqueous emulsion of a resin from vinyl acetate instead of adding the above plasticizer, so as to obtain similar characteristics. On the other hand, another heat exchange element is prepared for the comparative example by the above method using the same sectioning elements and diversity elements as in the example. Only the binder was replaced with an aqueous emulsion of vinyl acetate resin, which contains a plasticizer and emission of volatile organic compounds specified in JIS A 1901 and measured in accordance with JIS A 1901, of which approximately 500 μg / h per gram of binder. The heat exchange elements of the example and comparative example are installed in heat exchangers of the same type, and the emissions of chemicals from the fans are measured and compared with each other. The results are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Выделение химических веществ из связующего вещества (на грамм связующего вещества)Isolation of chemicals from a binder (per gram of binder) Выделение химических веществ из теплообменного вентилятораIsolation of chemicals from a heat exchange fan Меньше или равно предела обнаруженияLess than or equal to detection limit 8,7·10² мкг/час8.7 · 10 ² mcg / h Примерно 500 мкг/часApproximately 500 mcg / hour 6,1·10⁴ мкг/час6.1 · 10 ⁴ mcg / h

Таблица 1 показывает, что частота выделений химических веществ теплообменного элемента и теплообменного вентилятора зависит от выделений химических веществ из связующего вещества. Из этих данных также было обнаружено, что для того, чтобы достичь, например, общей концентрации летучих органических соединений в 400 мкг/м³, что является предварительным целевым значением для общего содержания летучих органических соединений в воздухе помещений, в настоящее время определенным Министерством здравоохранения, труда и благосостояния, предпочтительные выделения химических веществ из связующего вещества, в общем, составляют примерно 50-100 мкг/час или менее на грамм связующего вещества, хотя и зависят от размера теплообменного элемента, площади пространства, где используется теплообменный вентилятор, и других факторов. Следовательно, посредством использования связующего вещества, выделение химических веществ из которого находится в этом диапазоне или ниже, для того, чтобы соединять элемент 2 секционирования и элемент 3 разнесения, составляющие теплообменный элемент 1, теплообменный вентилятор, включающий в себя теплообменный элемент 1, может предоставлять оптимальную среду для пользователя.Table 1 shows that the frequency of chemical emissions of the heat exchange element and the heat exchange fan depends on the emissions of chemicals from the binder. From these data, it was also found that in order to achieve, for example, a total concentration of volatile organic compounds of 400 μg / m ³ , which is a preliminary target value for the total volatile organic compounds in indoor air, currently determined by the Ministry of Health, labor and welfare, the preferred release of chemicals from the binder, in general, is about 50-100 μg / hour or less per gram of binder, although they depend on the size of the heat transfer element, the area of the space where the heat exchange fan is used, and other factors. Therefore, through the use of a binder, the release of chemicals from which is in this range or below, in order to connect the sectioning element 2 and the diversity element 3 constituting the heat exchange element 1, the heat exchange fan including the heat exchange element 1 can provide an optimal environment for the user.

Помимо этого, предпочтительно, чтобы общее выделение летучих органических соединений или карбонильных соединений из всего теплообменного элемента 1, в том числе связующего агента, связывающего элемент 2 секционирования и элемент 3 разнесения, составляло 100 мкг/час и менее на грамм.In addition, it is preferable that the total emission of volatile organic compounds or carbonyl compounds from the entire heat exchange element 1, including the bonding agent, the binding element 2 sectioning and diversity element 3, was 100 μg / hour or less per gram.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Настоящее изобретение может быть применено к любому теплообменному вентилятору, в котором для связывания компонентов используется связующий агент, и может в перспективе давать эффект.The present invention can be applied to any heat exchanger fan in which a bonding agent is used to bind the components and can have an effect in the future.

Кроме того, теплообменный вентилятор настоящего изобретения может быть использован не только для вентиляции комнат в зданиях, но также для вентиляции различных пространств, таких как автомобили, поезда и другие транспортные средства.In addition, the heat exchange fan of the present invention can be used not only for ventilation of rooms in buildings, but also for ventilation of various spaces, such as automobiles, trains and other vehicles.

Claims

1. A heat exchange element of the present invention, in which heat is exchanged between two streams flowing through an air supply area and an air discharge area divided into a plurality of elements,
wherein a plurality of elements are connected using a binding agent that contains a volatile organic compound or carbonyl compound, but the total emission of this chemical from which is 100 μg / h per gram or less; and
in which the binder is an emulsion dispersion binder from a resin containing water as the main solvent, selected from the group consisting of emulsion binders with a vinyl acetate resin, emulsion binders with an acrylic resin, emulsion binders with an ester resin of vinyl acetate-acrylic ester copolymers, emulsion ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer resins and polyurethane binders, or prepared by mixing or additionally th polymerization plurality of binders selected from this group.

2. A heat exchange element of the present invention, in which heat is exchanged between two streams flowing through an air supply area and an air discharge area divided into a plurality of elements,
wherein a plurality of elements are connected using a binding agent that contains a volatile organic compound or carbonyl compound, but the total emission of this chemical from which is 100 μg / h per gram or less; and
in which the binding agent is a substance that is an emulsion resin, glues under pressure and contains water as the main solvent, selected from the group consisting of pressure-sensitive epoxy resins, pressure-sensitive synthetic rubbers, pressure-sensitive polyurethanes, pressure-sensitive acrylic resins gluing with pressure resins of esters of ethylene vinyl acetate copolymers (EVA) and gluing with pressure of silicones, or preparing Noe by mixing or further polymerizing a plurality of adhesives selected from this group.

3. The heat exchange element according to claim 1, in which the bonding agent does not contain a plasticizer and an organic solvent.

4. The heat exchange element according to claim 2, in which the binding agent does not contain a plasticizer and an organic solvent.

5. The heat exchange element according to claim 1, in which the binding agent is water resistant.

6. The heat exchange element according to claim 2, in which the binding agent is water resistant.

7. The heat exchange element according to claim 1, in which the total emission of volatile organic compounds or carbonyl compounds from the entire element, including elements and a binding agent, was 100 μg / h per gram or less.

8. The heat exchange element according to claim 2, in which the total emission of volatile organic compounds or carbonyl compounds from the entire element, including the elements and the binding agent, was 100 μg / h per gram or less.

9. A heat exchange fan including a heat exchange element according to claim 1.

10. A heat exchange fan including a heat exchange element according to claim 2.