JP2001347129A - 除湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着剤を用いて水分を吸着し、また、開閉が
簡単で、かつ、開閉の動作時における水分の逆流を防ぐ
ことのできる機構を採用することにより、除湿性及び長
期信頼性に優れた除湿器を提供する。 【解決手段】 配電盤１６内を湿度管理するための除湿
器１である。吸着剤４をハウジング６内に収容するとと
もに、該ハウジング６に排気口８及び吸気口５を取り付
け、該吸着剤４を加熱するためのヒータ３、該排気口８
及び該吸気口５を開閉するための駆動系１０、および該
ヒータ３の加熱と該駆動系１０を制御するための制御系
１１を収容した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、屋外に設置され
た配電盤、分電盤、及び工業用制御盤内等を収納した容
器内の湿度管理をするための除湿器に関する。

【０００２】

【従来の技術】 近年、電子機器の発達を背景として、
社会インフラは高度化が進み、建造物及び建造物内の機
器等はインテリジェント化されてきた。その高度化の流
れの一つとして電力用等の配電盤もその機能は高度化さ
れ、内部は複雑化し、配電部分の接点は多く、微細な構
造になってきている。

【０００３】 従来、屋外に設置された配電盤、制御盤
等は、比較的簡単な構造のものが多く、配電の接点部分
も大きなものが多かった。その場合であっても、配電盤
のパネル部及び機械部は収納容器で保護されてはいるも
のの、その外側は風雨や外気の温度、湿度に直接さらさ
れた厳しい環境であり、ケーブル接続部の端子は剥き出
しになっていることから、盤内の湿気により、さびによ
る接触不良を起こしたり、接続されている電力が高い場
合にはコロナ放電現象が発生することがあった。

【０００４】 そこで、その湿度対策として、ヒータを
用いて庫内の温度を上げ結露を防止するヒータ方式、ペ
ルチェ方式と呼ばれる庫内の湿気を水滴化して取り除く
方式、あるいは、電解質膜方式の装置が市販されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 しかし、ヒータを用
いる方法は、ヒータとの距離で温度が変化する中で収納
容器全域の温度を高く保持することが必要となる。その
ためにコイル周辺部は局部的に異常高温となり、ヒータ
近傍の精密機器にも影響を与え、その寿命を短くする原
因となっている。また、消費電力が大きいことも問題に
なっている。ペルチェ方式は、外気以下の温度に設定さ
れた低温部により空気に含まれた湿気を強制的に結露さ
せる方法である。これは、特に低温である冬季では、低
温部に付着した水滴が氷結したり、除湿した水滴が排水
管の中で氷結してしまう等が問題となっている。電解質
膜方式は、除湿速度が遅く、急激な温度低下に対しては
有効に結露防止ができない恐れがあるという問題があ
る。

【０００６】 現在の半導体チップ他の高度な電子機器
も組み込まれ、端子部も微細な構造となっている配電盤
においては、これら従来の湿気対策では不十分であり、
新たな課題となっている。特に、インテリジェント化さ
れた配電盤ではその構造から以前と比べ修理することが
困難になってきており、また、湿気にも弱い構造となっ
ていることから、十分な除湿方法及び長期安定性に優れ
た信頼性の高い除湿器が求められている。

【０００７】 一方、写真、美術骨董品、各種精密機械
などの保管庫に使用される乾燥装置も知られている。こ
のものは、開閉機構として形状記憶合金を使用し、排気
口と吸気口との開閉を同時に行う方式を採用しているた
めに、ヒータの加熱が始まると共に、吸気口を閉じ、排
気口を開ける開閉機構が動作し始める。そのため、短時
間とはいえ、排気口と吸気口とが同時に開いた状態とな
るために、その間に水分を含む外気が吸気口を通って室
内に流入するとともに、開閉機構の作動時において、ヒ
ータの加熱により吸着材から脱水された後、収納容器内
に残存する水分や、あるいは、ヒータの加熱により一旦
外部に排出された水分が、吸気口を通って室内または庫
内に逆流してしまうために、充分な除湿が行えないとい
う問題がある。また、形状記憶合金は熱により形状が変
化し動作するので、大気温度によりその動作が影響を受
けることになる。すなわち、大気温度が該形状記憶合金
の設定温度より高くなれば、例え除湿器が水分の吸着時
であっても、排気口は開いてしまい、水分を含んだ空気
が室内に流入することになる。大気温度がかなり低い場
合には、ヒータで加熱しても、該形状記憶合金の設定温
度まで達しない可能性があることから、広い使用温度範
囲にて適用することには不備がある。よって、開閉機構
に形状記憶合金を使用した方式の除湿器は、屋外配電盤
には用いることができない。

【０００８】 特に、この装置の場合には、特開平１１
−２０１６４１号公報における従来の技術の項で記載の
如く、開閉機構を作動させるごとに、装置内の湿度が大
きく変動し、均一な湿度管理を行うことが困難であると
いう問題がある。勿論、特開平１１−２０１６４１号公
報に開示の発明によれば、脱水過程における、ヒータの
オフのための作動と室内側の吸・排気口の開放のタイミ
ングを遅らせることにより、この問題に解決を図ってい
るが、その分装置の開閉機構の管理が複雑化し、その分
除湿器が大型化するという問題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 本発明は上述した新た
な課題と従来技術の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、少ない部品で構成され、
かつ開閉機構も簡単にし、また、開閉機構の動作時にお
ける大量の水分を含む外気が逆流することを防ぐことに
より、一年を通じて結露を防止し、屋外に設置された配
電盤の性能を保持することができる、除湿性と信頼性に
優れた除湿器を提供することにある。

【００１０】 即ち、本発明によれば、配電盤内を湿度
管理するための除湿器であって、吸着剤をハウジング内
に収容するとともに、該ハウジングに排気口及び吸気口
を取り付け、該吸着剤を加熱するためのヒータ、該排気
口及び該吸気口を開閉するための駆動系、および該ヒー
タの加熱と該駆動系を制御するための制御系を収容した
ことを特徴とする除湿器、が提供される。

【００１１】 また、本発明によれば、屋外に設置され
る配電盤内を湿度管理するための除湿器であって、吸着
剤をハウジング内に収容するとともに、該ハウジングに
排気口及び吸気口を取り付け、該吸着剤を加熱するため
のヒータ、該排気口及び該吸気口を開閉するための駆動
系、および該ヒータの加熱と該駆動系を制御するための
制御系を収容したことを特徴とする除湿器、が提供され
る。

【００１２】 前記駆動系及び前記制御系としては、前
記ハウジング内において前記吸着剤より下方に配置され
ていることが好ましく、前記駆動系及び前記制御系が、
前記吸着剤と隔離されていることが好ましい。また、前
記駆動系及び前記制御系としては、除湿雰囲気下にある
ことが好ましい。

【００１３】 上述した写真、美術骨董品、各種精密機
械などの保管庫であれば、比較的人が出入りする場所で
あると考えられ、点検を行うことも比較的容易にできる
と考えられる。しかし、屋外の配電盤は、もちろん人の
出入りのある場所に設置されていることもあるが、人の
出入りのない、あるいは、人の出入りしずらい、例え
ば、山中や高所などの場所に設置されていることも多い
と考えられる。つまり、本発明の除湿器は、点検や修理
が困難な状況に設置されるものであり、長期の安定性が
重要な要件になっている。

【００１４】 ところで、本発明の除湿器は、前記排気
口が配電盤外と連通しており、かつ該排気口により該ハ
ウジングが固定されていることが好ましい。この場合
に、前記排気口は、排気出口部と排気胴部からなること
が好ましく、該排気出口部及び該排気胴部としては、円
筒形状であることが好ましく、それぞれにネジ溝が形成
され、ねじ込みにより接合されていることが好ましい。

【００１５】 前記排気出口部としては、下向きに開口
され、前記排気口内に風雨が侵入しないように構成され
ていることが好ましく、エルボー状に形成されているこ
とが好ましい。

【００１６】 前期ヒータとしては、前期吸着剤中に埋
設されていることが好ましい。このことにより、吸着剤
の加熱効率が上昇し、脱水効率が上昇することになる。
また、前期吸着剤としては、ハニカム形状、又は、板状
に形成されていることが好ましく、該吸着剤としては、
ゼオライトであることが好ましい。このようにして吸着
剤の表面積を大きく形成することにより、空気中の湿気
をよりよく吸着することができ、吸着剤であるゼオライ
トの性能を引き出すことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】 本発明の除湿器は、吸着剤をハ
ウジング内に収容し水蒸気を吸着させるとともに、少な
い部品で構成し、かつ開閉機構も簡単にすることによ
り、除湿性能、長期安定性の向上を図って、特定の閉鎖
系、あるいは、準閉鎖系の空間の相対湿度を下げ、結露
防止、または、一定範囲内の相対湿度に保持することに
より、配電盤の機能保持をするものである。ここで、
「配電盤」とは、配電盤、分電盤、及び工業用制御盤内
等を含む概念である。以下、本発明の実施形態について
説明するが、本発明が以下の実施形態に限定されないこ
とはいうまでもない。

【００１８】 本発明に係る除湿器の構成について、そ
の主要部の構成を模式的に示した、添付の図１〜図４を
参照しながら、説明することとする。なお、以下の説明
において、同一の機能を有する部材については、原則と
して、部材の名称が異なっても、同一の符号で示すこと
とする。また、本明細書において、空間内とは、結露が
問題となる、屋外の配電盤、分電盤、工業用制御盤等の
内部の空間のことであり、特に、大型の各種精密機械装
置を収容した内部空間の結露防止に好適に使用される。
以下本明細書において、このような空間を便宜上室内と
称することとする。

【００１９】 本発明の除湿器は、図１に示すように、
配電盤１６に取り付けられ、当該除湿器は、吸着剤４を
ハウジング６内に収容するとともに、該ハウジング６に
排気口８及び吸気口５を取り付け、該吸着剤４を加熱す
るためのヒータ３、該排気口８及び該吸気口５を開閉す
るための駆動系１０、および該ヒータ３の加熱と該駆動
系１０を制御するための制御系１１を収容する。本発明
の除湿器は、屋外の配電盤を除湿するのに好適なもので
あるが、それ以外の、例えば、室内に設置された、分電
盤、工業用制御盤等においても、十分に有効な除湿性能
を発揮する。

【００２０】 また、本発明の除湿器は、同じく図１に
示すようにして、屋外の配電盤１６に取り付けられ、当
該除湿器は、吸着剤４をハウジング６内に収容するとと
もに、該ハウジング６に排気口８及び吸気口５を取り付
け、該吸着剤４を加熱するためのヒータ３、該排気口８
及び該吸気口５を開閉するための駆動系１０、および該
ヒータ３の加熱と該駆動系１０を制御するための制御系
１１を収容する。ここで、吸着剤４とは、水分を吸着す
ることができるものであり、水分を吸着した後加熱等す
ることにより脱水させて再利用可能なものである。

【００２１】 本発明における除湿は、図２に示すよう
に、まず吸気口５を開き室内の空気をハウジング６に取
り込む。そして、吸着剤４は、その空気に湿気が含まれ
ていれば、その空気が吸着剤４表面に触れているとその
湿気を吸着し、吸着剤４内に水分として取り込む。次
に、吸気口５を閉じ排気口８を開いた状態にして、吸着
剤４をヒータ３にて過熱し、取り込まれた水分を脱水さ
せる。このときハウジング６内は高温多湿な状態にな
る。そして吸気口５は閉じたまま、排気口８を開き高温
多湿な空気を室外へ放出する。以下、この繰り返しによ
り室内の除湿を行っていく。

【００２２】 ハウジング６内は吸着剤４をヒータ３に
より過熱した際に、高温多湿な状態になる。これらの空
気に除湿器の機械部がさらされると、配電盤と同じく、
錆びや接触不良が発生することになり、機械特性の劣化
を招き動作不良に陥ることになる。高温多湿な水蒸気は
上方へと向かう性質をもっている。そこで、水分を嫌う
部品、すなわち、駆動系１０及び制御系１１を吸着剤よ
り下方に設置することが好ましい。また、脱水された水
分を遮断するために、駆動系１０及び制御系１１は、吸
着剤４と隔離されていることが好ましい。これは、吸・
排気口開閉時に、脱水した状態において、駆動系１０及
び制御系１１の機械部その他の部品が、高温多湿の空気
に晒されることのないようにするためである。そこで、
上述したように、駆動系１０及び制御系１１は吸着剤４
と隔離した上で、駆動系１０及び制御系１１が設置され
た部屋に通気孔を設け、除湿雰囲気下におくことも好ま
しい。これらのことは、本発明の長期信頼性に寄与す
る。

【００２３】 排気口８と吸気口５の開閉シャッター機
構としては、排気口と吸気口のシャッターを一体化さ
せ、カム機構１４を用いて複数の扉を同時に開閉する方
式を利用してもよい。制御系１１からの信号または指令
に基づいて、吸気口開閉シャッター７と排気口開閉シャ
ッター９の開閉のための駆動手段としては、電磁弁、モ
ータ、ソレノイド、バイメタル等が挙げられる。気密性
を高度に保持するためには、吸気口５と排気口８との近
傍にクッション材などのパッキング材を張り付けてもよ
い。なお、当然のことながら、本発明に係る除湿器の大
きさや形状、上記に各種部材、手段の材質、形状など
は、配置する個所の空間を考慮して、何れを選択するか
定めればよいことはいうまでもない。

【００２４】 また、本発明の除湿器を設置するに際
し、配電盤内にハウジング６を固定し、取り付ける必要
がある。例えば、配電盤や配電盤内にネジ穴を形成し取
り付けることも考えられるが、この方法では、除湿器の
取り付け工程が増えることとなり好ましくはない。

【００２５】 そこで、本発明においては、図３に示す
ように、排気口部材を配電盤外と連通させることによ
り、排気口部材により該ハウジング６が固定させること
が好ましい。ここで、「排気口部材」とは、排気口８か
らの空気を外部へ排出するための部材である、排気出口
部１２及び排気胴部１３を指している。このことによ
り、機能的に必要である排気を通す穴を開ける工程を活
かし除湿器を固定でき、設置が済むことから、取り付け
工程が削減できることになる。

【００２６】 本発明の除湿器の設置は、上述したよう
に、排気を通す穴を活かすわけであるが、この穴を用い
て確実に固定するために、排気口部材を、配電盤壁１５
をはさんで、盤外へ空気を排出する排気出口部１２と排
気出口部１２へと空気を送り除湿器に接続する排気胴部
１３の二つのアタッチメントにより構成することが好ま
しい。

【００２７】 この場合に、排気出口部１２及び排気胴
部１３は、容器の穴開けを容易とするために円筒形状で
あることが好ましい。この排気口部材を円筒形状以外の
四角等の角のある形状にすると容器に穴を開けることが
困難になるからである。また、排気出口部１２及び排気
胴部１３の接合及び確実に固定することを考えると、当
該排気出口部１２及び当該排気胴部１３は、それぞれネ
ジ溝が形成され、ねじ込みにより接合できる構造である
ことが好ましい。この方法により、接着剤や他の部品及
び工具を必要とせずに、容易に接合を行うことができ
る。

【００２８】 本発明においては、除湿器は屋外に設置
されている場合もあり、その場合には、排気出口部は風
雨に晒されることになる。そこで、除湿器内に風雨が入
り故障を起こすことを避けるために、当該排気出口部１
２は、下向きに開口され、排気口内に風雨が侵入しない
ように構成されていることが好ましく、エルボー状に形
成されているものが好適である。

【００２９】 また、本発明の除湿器が設置される配電
盤内は、その空容積が小さいことも多い。そのような空
間に本発明の除湿器を設置するに当たっては、その取り
付け方が問題となってくる。例えば、当該空間が狭く、
除湿器本体のハウジング６を配電盤壁１５に直接接する
ようにして設置しなければならない場合には、排気胴部
１３を取替えることにより設置の位置を変更されること
が好ましい。このことにより、設置性が向上する。この
場合には、図４に示すように、排気胴部１３が、エルボ
ー状に形成されていることが好ましい。

【００３０】 更に、屋外で使用される本発明において
は、水分を取り込む吸着剤４も重要な選択物である。な
ぜならば、上述したことと同じく、本発明が修理・点検
が困難な場所で使用されることも多く想定され、かつ、
ほぼ外気に晒された状態での使用であり、夏の高温多湿
な状況から冬の低温下で結露しやすい状況まで、一年を
通して確実に一定湿度以下に除湿を行い、配電盤の機能
を保持することが必要だからである。そこで、低湿度状
態を得ることができ、かつ除湿速度が速い点からみて、
本発明の吸着剤４は、ゼオライトが好ましい。さらに、
ゼオライトは、他の除湿剤、例えばシリカゲルが吸着・
脱水を数回繰り返すと粉体化するのに対して、吸着・脱
水を繰り返しても粉体化すること、吸着特性が劣化する
こともなく長期耐久性にも優れたものである。これま
で、屋外もしくは屋内の配電盤内における除湿剤として
は、酸化カルシウムやシリカゲル、活性炭、活性アルミ
ナ等が用いられることが多く、ゼオライトは用いられて
いない。ここで、吸着剤としては、Ａ型ゼオライト、Ｘ
型ゼオライトが好適に用いられる。

【００３１】 また、装置全体をコンパクト化するため
に、吸着剤４を加熱する手段であるヒータ３は、吸着剤
中に埋設されていることが好ましい。具体的には、編み
目の細かな金属製の網から構成された構造体、例えば、
銅製網から構成された構造体に、吸着剤４であるゼオラ
イトを塗布して製造された、熱伝導性も導電性もよい吸
着剤の一例である特表平７−５０４３６０号公報に開示
の構造体を使用してもよい。この様な構造体を所定のハ
ウジング６にコンパクトに収納して吸着槽２を作製する
ことにより、比較的狭い空間しか有さない配電盤内に余
裕を持って配設可能なコンパクトな本発明に係る除湿器
を提供することができる。

【００３２】 更に、ヒータ３を埋設した吸着剤４の表
面をハニカム形状や板状に形成するとよい。上述したよ
うに、吸着剤はその表面から空気中の湿気を吸着し除湿
することから、その表面積が大きくなるように形成され
ることがよく、よって、吸着剤表面を、表面積が大きく
なる、ハニカム形状や板状に形成することが好ましい。
ここで、ハニカム形状とは、多数のセルを隔壁にて仕切
った形状をいう。このハニカム形状は、特に、表面積を
大きくする効果があり、より好適に採用される。

【００３３】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明の除湿器
によれば、構造もまた制御モードも簡単であるだけでな
く、制御機構を吸着剤より下方に設置し、隔離している
こと、及び脱水時に発生する水分は水蒸気の状態で直接
外部に放出することから、冬季低温時あるいは夏季高温
時においても凍結・故障する心配は非常に少なくなり、
一年を通して配電盤内の結露を防止することができる。
この結果、本発明の除湿器は、除湿性及び長期信頼性の
向上が図られ、配電盤の機能保持に対して優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 配電盤内における本発明の除湿器の設置例を
示す説明図である。

【図２】 本発明の除湿器における一実施形態を示す断
面図である。

【図３】 本発明の除湿器におけるハウジングの設置方
法を示す説明図である。

【図４】 本発明の除湿器におけるハウジングの別の設
置方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１…除湿器、２…吸着槽、３…ヒータ、４…吸着剤、５
…吸気口、６…ハウジング容器、７…吸気口用開閉シャ
ッター、８…排気口、９…排気口用開閉シャッター、１
０…駆動系、１１…制御系、１２…排気出口部、１３…
排気胴部、１４…カム機構、１５…配電盤壁、１６…配
電盤。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配電盤内を湿度管理するための除湿器で
   あって、 吸着剤をハウジング内に収容するとともに、該ハウジン
   グに排気口及び吸気口を取り付け、該吸着剤を加熱する
   ためのヒータ、該排気口及び該吸気口を開閉するための
   駆動系、および該ヒータの加熱と該駆動系を制御するた
   めの制御系を収容したことを特徴とする除湿器。
2. 【請求項２】 屋外に設置される配電盤内を湿度管理す
   るための除湿器であって、 吸着剤をハウジング内に収容するとともに、該ハウジン
   グに排気口及び吸気口を取り付け、該吸着剤を加熱する
   ためのヒータ、該排気口及び該吸気口を開閉するための
   駆動系、および該ヒータの加熱と該駆動系を制御するた
   めの制御系を収容したことを特徴とする除湿器。
3. 【請求項３】 前記駆動系及び前記制御系が、前記ハウ
   ジング内において前記吸着剤より下方に配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の除湿器。
4. 【請求項４】 前記駆動系及び前記制御系が、前記吸着
   剤と隔離されていることを特徴とする請求項１、２又は
   ３に記載の除湿器。
5. 【請求項５】 前記駆動系及び前記制御系が、除湿雰囲
   気下にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一
   項に記載の除湿器。
6. 【請求項６】 前記排気口が配電盤外と連通しており、
   かつ該排気口により該ハウジングが固定されていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の除湿器。
7. 【請求項７】 前記排気口が、排気出口部と排気胴部か
   らなることを特徴とする請求項６に記載の除湿器。
8. 【請求項８】 前記排気出口部及び前記排気胴部が、円
   筒形状であることを特徴とする請求項６又は７に記載の
   除湿器。
9. 【請求項９】 前記排気出口部及び前記排気胴部に、ネ
   ジ溝が形成され、ねじ込みにより接合されていることを
   特徴とする請求項６、７又は８に記載の除湿器。
10. 【請求項１０】 前記排気出口部が、下向きに開口さ
    れ、前記排気口内に風雨が侵入しないように構成されて
    いることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記
    載の除湿器。
11. 【請求項１１】 前記排気出口部が、エルボー状に形成
    されていることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか
    一項に記載の除湿器。
12. 【請求項１２】 前期ヒータが、前期吸着剤中に埋設さ
    れていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一
    項に記載の除湿器。
13. 【請求項１３】 前期吸着剤が、ハニカム形状、又は、
    板状に形成されていることを特徴とする請求項１〜１２
    のいずれか一項に記載の除湿器。
14. 【請求項１４】 前記吸着材が、ゼオライトであること
    を特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の除
    湿器。