JP2008200552A

JP2008200552A - 水蒸気移動制御装置

Info

Publication number: JP2008200552A
Application number: JP2007035881A
Authority: JP
Inventors: Kunitaka Mizobe; 都孝溝部
Original assignee: KYUSHU SANKOSHA KK
Current assignee: KYUSHU SANKOSHA KK
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】水蒸気移動制御装置を箱体等の内部に収まるように取り付けることで、箱体外部への水蒸気移動制御装置の突出形状が機器配置にとって不都合を生じさせることがなく、又、外観的に目立ち難くする。又、水蒸気の処理能力を超える水が浸入した場合等に対処すべく、非常用の排水構造を備えた水蒸気移動制御装置の提供。
【解決手段】下端雄ネジ筒部（３１）を箱体等（４）の底壁（４１）に形成した取り付け穴（４０）に内部から挿入させ、外部から取付ナット（３２）を螺合させる取り付け構造とする。箱体等の内部に溜まった水が、多孔質リング体（７）から下端雄ネジ筒部に形成したスリット（３６）を通して下端雄ネジ筒部の内部に流入して外部に排水する排水系路（Ｗ）を形成し、常時は多孔質リング体に含浸させた水溶性シール物質によって排水系路を閉塞させ、水の浸入時には水溶性シール物質を溶解させて排水系路を開通させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、特殊な膜体とその配列で水蒸気の移動方向を制御することによって、主に、除湿装置として利用される水蒸気移動制御装置に関し、特に、この水蒸気移動制御装置の箱体への取り付け技術及び水蒸気移動制御装置内に浸入した水の排水技術に関する。

水蒸気移動制御装置は、外筒ケーシングの内部に、複数のスペーサ円筒体が直接に嵌合されると共に、前記複数のスペーサ円筒体の間に通気性及び透湿性を有する膜体が挟持されて、この膜体によって区画された小室が形成されている構造になっている（特許文献１参照）。

この水蒸気移動制御装置は、外筒ケーシングの一方を外気に開放し、他方を箱体等（箱体、容器等）の内部に開放する状態にして使用されるもので、前記各膜体の通気度及び透湿度を使用して、外気と箱体等の温度変動速度により、箱体等の内部の水蒸気の移動を制御するものである。
このような水蒸気移動制御装置の特徴は、水蒸気の移動量が大きい膜体を使用することで、電気箱や容器などの電気機器を収容する箱体等のシールに異常が発生した場合でも、可及的に水蒸気の排出を促進し、機器を収容する箱体等の内部の湿度調整を行うことができることである。

しかしながら、この水蒸気移動制御装置の箱体等への取り付け構造は、上端面に突出させた上端雄ネジ筒部を箱体等の底壁に形成した取り付け穴に箱体等の外部から挿入させ、この上端雄ネジ筒部に箱体等の内部から取付ナットを螺合させることで箱体等に取り付けられている（特許文献２参照）。

このような取り付け構造では、水蒸気移動制御装置が箱体等の底壁外面に下向きに大きく突出した状態になってしまい、この箱体外部への水蒸気移動制御装置の突出形状が機器配置にとって不都合を生じさせることがある。
又、水蒸気移動制御装置が箱体等の底壁外面に下向きに大きく突出した状態は、外観的に目立ち易く、見栄えを損なうといった問題があった。

又、水蒸気移動制御装置では、水蒸気の処理能力を超える水が、湿度調整の対象となる空間内に浸入した場合には、排水ができず、水が滞る結果を招いてしまうことがあるという問題がある。

水蒸気の処理のためには、湿度調整の対象となる空間が、環境温度変化に伴って、外部環境空気との間で呼吸現象を生じるようにする必要がある。
従来、この呼吸現象を調整する目的で、アキュムレータを併用したり圧力安全弁を併用したり、または、小室壁を伸縮可能な部材で構成したりして、湿度調整の能力を調整する態様はすでに明らかである。
しかしながら、ひとたび水蒸気の処理能力を超える水が、湿度調整の対象となる空間内に浸入した場合に、どのように排水路を確保するかという課題が残されていた。

すなわち、湿度調整の対象となる空間の湿度調整を受ける機器を保護する場合、従来の装置では、水蒸気の移動量が大きな膜体を使用することで、各シール部へのストレスを低減する工夫が行われていた。
一方、箱体等のシール性（気密性確保の各種手段による気密性）の寿命が、環境温度変化を伴った外部環境空気との呼吸現象によって、直接的に水蒸気移動制御装置などの機能性の発揮に影響することになり、大きなシール性の破損や破壊、事故による水の浸入が発生してしまった場合などや、または外部環境空気との呼吸性が失われた条件下では、排水が困難であるという問題があった。

なお、前記特許文献１には、毛細管現象を活用した排水機構を備えてもよいとの記載があるが、具体的な対策手段は記載されていないし、従来、このような水蒸気移動制御装置において、非常用の排水構造を備えたものは見当らない。
特開平５−３２２０６０号公報特開２００５−２９１５４４号公報

本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、水蒸気移動制御装置を箱体等の底壁外面に下向きに大きく突出させるのではなく、箱体等の内部に収まるように取り付けることで、箱体外部への水蒸気移動制御装置の突出形状が機器配置にとって不都合を生じさせることがなく、又、外観的に目立ち難く水蒸気移動制御装置を取り付けるようにする。
又、水蒸気の処理能力を超える水が浸入した場合等に対処すべく、非常用の排水構造を備えた水蒸気移動制御装置を提供することを課題としている。
又、スペーサ円筒体と膜体とをインナ円筒体の内部に組み込んだ小室ユニットを形成することで、水蒸気移動制御装置を簡単に組立てることができるようにする。

上記の課題を解決するために、本発明（請求項１）の水蒸気移動制御装置は、
複数のスペーサ円筒体がインナ円筒体の内部に嵌合されると共に、前記スペーサ円筒体の間に通気性及び透湿性を有する膜体及び導電性多孔体が気密シール性を持って圧迫状態に挟持されて、この膜体によって区画された小室が内部に形成されている小室ユニットが形成され、
下端面に突出させた下端雄ネジ筒部を箱体等の底壁に形成した取り付け穴に箱体等の内部から挿入させ、この下端雄ネジ筒部に箱体等の外部から取付ナットを螺合させることで箱体等に外筒ケーシングが取り付けられ、
この外筒ケーシングの内部に前記小室ユニットが嵌合され、
前記下端雄ネジ筒部の外周に吸水性に優れた多孔質リング体が嵌め込まれると共に、この多孔質リング体が外筒ケーシングの下端面と箱体等の底壁内面の間に装着され、
前記箱体等の内部に溜まった水が、多孔質リング体から前記下端雄ネジ筒部に形成したスリットを通して下端雄ネジ筒部の内部に流入して外部に排水するように排水系路が形成され、
前記排水系路が多孔質リング体に含浸させた水溶性シール物質によって常時は閉塞され、水の浸入時には水溶性シール物質が溶解して排水系路が開通するように形成されている構成とした。

又、本発明（請求項２）の水蒸気移動制御装置は、
請求項１記載の水蒸気移動制御装置において、
箱体等の底壁外面と取付ナットの間に緩み止め座金が装着され、
この緩み止め座金は、その内周に複数個の係止爪が等間隔で突設され、
この係止爪は取付ナットの緩み方向に対向する辺を上に向け、取付ナットの緩み方向の辺を下に向けるように傾斜して形成されると共に、前記取付ナットの締め付けに対して傾斜状態に復帰する方向に弾性を持たせて前記下向辺が取付ナットの上面に係止し、前記上向辺が箱体等の底壁外面に係止するように形成されている構成とした。

又、本発明（請求項３）の水蒸気移動制御装置は、
請求項１又は２記載の水蒸気移動制御装置において、
前記多孔質リング体が、オブラート、セルロース、寒天たんぱく質、ゼラチン、でんぷんなどの水溶性物質を低いｐＨを有するタンニンを用いて一旦一部凝固させたエマルジョンを生成して、これを強く攪拌した不完全なゲル体に対して炭酸水素ナトリウムを用いてほぼ中性にさせて得た水和物の混合物を多孔質リング体の基材に吸着させて乾燥させることにより形成されている構成とした。

又、本発明（請求項４）の水蒸気移動制御装置は、
請求項１又は２又は３記載の水蒸気移動制御装置において、
多孔質リング体の表面に、硬化により皮膜を形成しやすい水溶性基剤をコーティングして形成した皮膜が形成されている構成とした。

本発明の水蒸気移動制御装置（請求項１）は、下端雄ネジ筒部を箱体等の底壁に形成した取り付け穴に箱体等の内部から挿入させ、この下端雄ネジ筒部に箱体等の外部から取付ナットを螺合させる取り付け構造である。
従って、従来と異なり、水蒸気移動制御装置が箱体等の底壁外面に下向きに大きく突出するといったことがなく、箱体等の内部に収まるように取り付けることができる。これにより、箱体外部への水蒸気移動制御装置の突出形状が機器配置にとって不都合を生じさせることがないし、又、外観的に目立ち難く水蒸気移動制御装置を取り付けることができる。

又、スペーサ円筒体と膜体とをインナ円筒体の内部に組み込んだ小室ユニットに形成したので、この小室ユニットを外筒ケーシングの内部に嵌合するだけの組立て作業になり、その組立て作業が簡単にできる。

又、排水系路が多孔質リング体によって常時は閉塞されているため、排水系路から水蒸気や空気が浸入することは無く、正常な水蒸気移動制御を行なうことができる。
そして、水蒸気移動制御装置の処理能力を超える水が不測に浸入した場合、多孔質リング体に含浸させた水溶性シール物質が溶解して排水系路が開通するため、この排水系路を通して水を外部に排水することができる。
このような排水構造は、電気業界において水蒸気移動制御装置の普及を確実にするために必要な技術であると考えられる。

緩み止め座金を用いると（請求項２）、下向辺が取付ナットの上面に係止し、上向辺が箱体等の底壁外面に係止するように形成されているので、取付ナットが震動で緩むのを防止することができる。

又、不完全なゲル体と、水和物の混合物を多孔質リング体の基材に吸着させて乾燥させることにより多孔質リング体を形成させると（請求項３）、ゲル体が吸着した部分では固形物がスポンジ状の多孔状に硬化するので、固さが高くなり、適度な弾性も発生し理想的な吸水体となる。

又、多孔質リング体の表面に皮膜を形成させると（請求項４）、外気からの水蒸気の吸湿を抑制するのに有効である。

図１は本発明の水蒸気移動制御装置の実施例を示す縦断面図、図２は外筒ケーシングの分解断面図、図３は小室ユニットの分解断面図である。

この水蒸気移動制御装置１は、小室ユニット２が外筒ケーシング３の内部に嵌合されたもので、下端の通気口３８を外気に開放し、上端の通気口３９を、例えば箱体等（箱体、容器等）４の内部に開放する状態にして使用される。

前記小室ユニット２は、複数のスペーサ円筒体２０がインナ円筒体２１の内部に嵌合されると共に、前記スペーサ円筒体２０の間に通気性及び透湿性を有する膜体２２及び導電性多孔体としての銅製のメッシュプレート２３が気密シール性を持つように圧迫状態に挟持されて、内部に膜体２２によって区画された小室２４が形成されている。
実施例では、４個のスペーサ円筒体２０と、３枚の膜体２２とによって２個の小室２４が区画形成されている。

なお、前記各膜体２２は、通気性及び透湿性を有する膜体で、プレスによる打ち抜き加工等で所定直径の円形膜に形成され、その通気度及び透湿度を使用して、外気と箱体等４内の温度変動速度により、箱体等４の内部を除湿するように水蒸気の移動を制御するものである。

導電性多孔体としてのメッシュプレート２３は、膜体２２に近接又は接触して配置され、表面温度による影響を利用して通過する水蒸気の温度勾配及び湿度勾配を調整するためと、膜体２２を補強する膜体支持部材として機能する。
又、箱体等４側の呼吸現象に伴って、膜体２２の伸長等により、膜体２２とメッシュプレート２３は接触することがある。

水蒸気移動制御装置では、平面状の膜体２２を用いて水蒸気の移動速度の調整を行うもので、この膜体２２を通過する水蒸気は通過する膜体２２の温度によって透過速度が変化する。
熱設計を容易にさせ、かつ動作を安定化させるためには、できるだけ膜体２２の表面温度を均質にして温度分布幅を小さくする必要がある。
もしも膜体２２内において、ある部分の温度が高く、それ以外の部分が低くなると、その温度分布の平面が接触する空間で熱交換を行うメッシュプレート２３（導電性多孔体）と空気との熱交換の結果、対流が発生し、水蒸気の移動速度にむらが発生してしまい、水蒸気移動の方向性の秩序が乱されてしまうことが考えられる。

そこで、メッシュプレート２３の熱分布の分散を最小限にさせて、水蒸気の移動境界面の温度変化に同一の平面が均質な温度に早く変化することができるようにしたメッシュパターンを備えた構造を採用した。

図４はメッシュプレート２３を示す拡大部分平面図、図５はこのメッシュプレート２３のメッシュパターンを線で示した説明図である。
このメッシュプレート２３の構造は、図５に示すように、内角がそれぞれ１２０度に形成された六角形であって対向する２辺の長さが他の辺の長さの２倍に形成されることで、２本の長辺部Ｍ１と４本の短辺部Ｍ２で形成された扁平六角形のメッシュ部Ｍを備えている。
そして、このメッシュ部Ｍを単位パターンとして繰り返し連結させることにより、前記メッシュプレート２３が形成されるもので、この場合、図５において斜線部で示すように、３個の隣り合うメッシュ部Ｍ，Ｍ，Ｍの長辺部Ｍ１，Ｍ１，Ｍ１によって正三角形Ｎを形成させるように、各メッシュ部Ｍを連結させている。
なお、このメッシュプレート２３において、隣り合うメッシュ部Ｍの短辺部Ｍ２によって囲まれる部分に正六角孔Ｑ（星形孔に形成してもよい）が形成される。

上記のように形成したメッシュプレート２３の構造（メッシュパターン）は、本出願人において電気的接地の研究過程で見出し、既に出願し、特許された過渡インピーダンス低減化配線構造（特許出願平５−２９７５２０号）の理論を熱伝導に適用したものである。
即ち、電気理論の研究過程で発明し、特許を得た過渡インピーダンス低減化配線構造をメッシュ構造として適用し、熱伝播の拡散速度のむらを低減するという効果を得るための熱拡散を効率的に行う工夫を採用した。

伝熱理論は，拡散方程式を活用しており、エネルギー伝播の基礎理論は電導性に近似した考え方を採るもので、熱の場合には，熱伝導率が物質によって異なり、電気の場合には電気抵抗が類似する。また伝播速度は、電気では一定速度とみなすが、熱の場合には伝導率により影響を受ける。
なお、金属の熱伝導率に関し、純金属及び合金の一般的性質として、電気の良導体ほど熱伝導率もが大きく、電気伝導度と熱伝導度はほぼ比例関係にあるとするローレンツの法則がある。

前記過渡インピーダンス低減化配線構造を簡単に説明する（詳細は特許公開平７−１３１９３２号公報参照）。
図６に示すように、サージの流入点（ｏ）を有し、該サージの反流入点側に分岐点（ａ）を有する第一電流路Ｘと、サージによる反射波が生起される点を両終端（ｄ），（ｅ）とすると共に該両終端（ｄ），（ｅ）から距離（ｄ２）ずつの位置に接続点（ｂ），（ｃ）を有する第二電流路Ｙと、前記分岐点（ａ）と両接続点（ｂ），（ｃ）をそれぞれ接続する略同一長さの分岐電流路Ｚと、を備えている。
即ち、第一電流路Ｘ（入力側）におけるサージの反流入点側に二方向に対称に分岐した略同一長さの分岐電流路Ｚ，Ｚを設け、第一電流路Ｘの下流側であって、サージによる反射波が生起される点（ｄ），（ｅ）を終端（開放端）とする二点間を第二電流路Ｙとし、該第二電流路Ｙに前記分岐電流路Ｚ，Ｚをそれぞれ一方ずつの終端から略同一距離位置に接続させ、かつ接続点（ｂ），（ｃ）間の距離（ｄ１）が距離（ｄ２）の２倍である構成とした。

その作用は、点（ｏ）から入ったサージは点（ａ）で分流し、およそ１／２の過渡インピーダンスが点（ｏ）に現れる。さらに、点（ａ）から点（ｂ）に到点したサージは（ｄ）方向へ流れ、終端で反射され点（ｏ）に戻ってくるまでに約１／２の過渡インピーダンスとなる。同様に、点（ａ）から点（ｃ）に到点したサージは（ｅ）方向へ流れ、終端で反射され点（ｏ）に戻ってくるまでに約１／２の過渡インピーダンスとなり、過渡インピーダンスが低減される。

そこで、前記過渡インピーダンス低減化配線構造を熱伝導率に置き替えて考察すると、図７で示した直交クロスメッシュのように、第一熱伝導路ｘと第二熱伝導路ｙが分流せず直交する場合と、図６のように分流比率を考慮して、ｄ２：ｄ１＝１：２になるように構成した場合とでは熱の拡散速度の効率が異なる。
つまり、図７の場合の交点０４は終端の０３，０３，００からみて同一の距離にあるが、図８の場合では同一の三角状平面０３−０３−００内での導体の表面積は増加することになり、結果的に熱交換面積が増加する。
また，分流比率を考慮した図８では、印加点（熱の射入点）００からのエネルギーの角度分布は、分流伝導路ｚ，ｚにより０１、０２を通過して０３に到達し、００から分流点０１までの第一熱伝導路ｘは、０３−０３の第二熱伝導路ｙに対して直角であり、平面への熱拡散を考慮する場合、拡散方向が制限され、不都合な形状となる。

そこで、この分流点０２，０２，０１を６０度ごとに配置し、かつ図８を１８０度反転して重ねた六角形状（図８の仮想線で示す）の構成とすることで、可及的にメッシュプレート２３が占める容積に対してメッシュプレート２３の表面積を増大させ、かつ熱分流を効率的に行う比率として、図５に示したように、Ｍ１:Ｍ２＝２：１とする構成としたものである。
なお、基本的に素材の強度が許せば，この比率を保って、前記メッシュ部Ｍを３×ｎ角形で構成することが可能である。

同一物質で構成される熱伝導路において、前記ローレンツの法則により熱伝導速度は同様な拡散理論として考察することができる。
前記した過渡インピーダンス低減化配線構造では、電圧印加点と線分との角度については論じていないが、熱移動を平面的に効率的に分散させるためには、３６０度方向に分流することが望ましく、構造強度上の要求や，製作の簡素化を目的として、本発明では、長辺部Ｍ１と短辺部Ｍ２が熱分岐点となる連結点Ｐにおいて１２０度分流を採用している。

水蒸気移動制御装置の熱移動を制御するための補助的素材としてメッシュプレート２３（導電性多孔体）は重要であり、上記のようなメッシュパターンに形成したメッシュプレート２３では、このメッシュプレート２３の熱分布が効率的に拡散することができ、水蒸気の移動境界面の温度変化に同一の平面が均質な温度に早く変化することができる。
この結果、水蒸気の移動境界である透湿膜の表面温度を均質化することができ、また、２つ以上の透湿膜から構成される小室空間の温度分布が発生しても境界面として透湿膜の表面温度を均質化し、水蒸気移動制御装置の機能を安定化させることができる。

又、設計のための構成が容易であり、また銅などの制菌性の高い金属製物質の表面積が増加し、金属素材自体の遊離端の面積が増加することで強度の強化を得やすいとともに、表面積が増加し、強度維持とともに熱交換性を高めることができる。

又、導電性多孔体の占める空間容積に対して表面積を高めることができ、かつ気孔性を確保することが容易であり、熱交換性を高めることができる。

前記スペーサ円筒体２０は、膜体２２及びメッシュプレート２３を圧迫状態に挟持する側の外周端部は面取り加工され、気密シール性を持たせるための光硬化樹脂２５が確実に充填できるようにしている。
なお、前記光硬化樹脂２５は、インナ円筒体２１に形成した注入穴（図示省略）に注射器（図示省略）をセットし、その状態でインナ円筒体２１を固定させながら内部のスペーサ円筒体２０及び膜体２２及びメッシュプレート２３を回転させて、注射器によりシール剤として光硬化樹脂２５（紫外線硬化性シリコンや紫外線硬化性アクリル（変性アクリル）等、その他、水溶性硬化樹脂等）を注入させることで充填される。

前記インナ円筒体２１は、透明合成樹脂により形成され、内部に組み込んだスペーサ円筒体２０及び膜体２２及びメッシュプレート２３及び光硬化樹脂２５の充填状態を目視で確認できるようにしている。
又、インナ円筒体２１及びスペーサ円筒体２０の材質は、光硬化樹脂２５との化学的接合又は機械的嵌合を考慮して選択することができる。例えば、インナ円筒体２１には透明アクリルを用いる。スペーサ円筒体２０は光硬化反応のための光線の透過を考慮すると共に、完成した水蒸気移動制御装置１の性能に影響する各小室２４の温度傾斜を配慮して選択することができる。又、接合を促進するプライマー等の表面処理を行ってもよい。

前記外筒ケーシング３は、本体円筒部３０と、この本体円筒部３０の下端面３０ａに下向きに突出させた下端雄ネジ筒部３１に螺合させる取付ナット３２と、前記本体円筒部３０の上端に形成した上側雄ネジ部３３に螺合させる組立ナット３４を備えている。

そして、前記本体円筒部３０の内部に、パッキン６１，６２を介して前記小室ユニット２を嵌合することで、水蒸気移動制御装置１が組立てられるもので、この場合、本体円筒部３０の上端からパッキン６２、小室ユニット２、パッキン６１を順に挿入したのち、組立ナット３４を上側雄ネジ部３３に螺合させて、この組立ナット３４によって小室ユニット２を上から締め付けて本体円筒部３０の内部に収容保持させるものである。
また、下端雄ネジ筒部３１の内部には空間部３１ａが形成され、この空間部３１ａは、その下方を通過する空気流に乱流を生じさせて外気側の膜体２２の温度分布幅を小さくさせる目的で形成している。

従来、水蒸気移動制御装置の組立てに際しては、外筒ケーシングの内部に、直接にスペーサ円筒体と膜体を嵌め込んでいくもので、その組立て作業に手間がかかるという問題があったが、本実施例のよう、小室ユニット２を形成して、これを外筒ケーシング３の内部に嵌合させるようにすると、組立て作業が簡単になる。

上記のようにして、本体円筒部３０の内部に小室ユニット２を嵌合した水蒸気移動制御装置１は、これを箱体等４に取り付けて、前記各膜体２２の通気度及び透湿度を使用して、両通気口３８、３９間での水蒸気の移動を制御することで、外気と箱体等４の温度変動速度により、箱体等４の内部を除湿するように水蒸気の移動を制御する。

この場合、箱体等４の底壁４１に形成した取り付け穴４０に、外筒ケーシング３の下端雄ネジ筒部３１を箱体等４の内部から下向きに挿入させ、この下端雄ネジ筒部３１に箱体等４の外部から取付ナット３２を螺合させることで箱体等４に水蒸気移動制御装置１（外筒ケーシング３）取り付けるようにしている。

本実施例の水蒸気移動制御装置１では、箱体等４に穴が明いたりして、不測に箱体等４の内部に水が浸入した場合、その水を箱体等４の外部に排水するための排水構造が設けられている。

水蒸気移動制御装置の理想的な機能発揮のためには、外部環境の温度変化に伴う湿度調整空間の内部と外気側との呼吸現象が必要であり、シール性は少なくとも水蒸気移動制御装置が調整することが可能な２０〜３０％ＲＨの除湿に相当する水蒸気圧に室温近辺でほぼ等しい１０ｃｍ水柱圧程度の気密性に耐える微弱なシール性が必要である。しかし、ひとたび大きなシール性の破損や破壊、事故による水の浸入が発生してしまった場合等や、呼吸性が失われた条件下では排水が困難である。
そこで、水の浸入が発生するまでは、湿度調整の対象となる空間の気密性を確実に確保すると共に、湿度調整機能を十分に発揮させる。
一方、シールなどの箱体等４側の不測の破損などが原因で水が浸入した場合には、湿度調整による水蒸気移動量を超える状況にあり、この状態が自然に復旧することは、電気機器などを収容する容器または箱体では考えにくい。そこで、水の浸入が発生した場合には、排水構造によって排水を確保することとした。この段階では、呼吸性よりも排水経路の確保が重要であり、湿度調整の能力は望めない。

その排水構造は、外筒ケーシング３に形成した下端雄ネジ筒部３１にスリット３６を形成し、そして、下端雄ネジ筒部３１の外周に多孔質リング体７を嵌め込むと共に、この多孔質リング体７を外筒ケーシング３の下端面３０ａと箱体等４の底壁４１の内面との間に装着させている。
これにより、箱体等の内部に溜まった水が、多孔質リング体７から前記下端雄ネジ筒部３１に形成したスリット３６を通して下端雄ネジ筒部３１の内部に流入して外部に排水するように排水系路Ｗが形成されている。
前記排水系路Ｗは多孔質リング体７の透水空隙Ｓに含浸させた水溶性シール物質によって常時は閉塞され、水の浸入時には水溶性シール物質が溶解して排水系路Ｗが開通するように形成されている。

箱体等４に損崩が発生し、箱体等４内へ外部の水が流入したような場合には、箱体等４の内部に水が貯留してしまう。
このように箱体等４の底面に水が溜まったとしても、その水は多孔質リング体７から下端雄ネジ筒部３１に形成したスリット３６を通して下端雄ネジ筒部３１の内部に流入して外部に排水することが可能になる。

また、箱体等４の底壁４１と取付ナット３２の間に緩み止め座金９が装着されている。
この緩み止め座金９は、耐震動性能の向上を目的として、震動性のある電気箱に装着された場合に、水蒸気移動制御装置１の脱落を防止するため、取付ナット３２の緩みを防止するためのものである。

従来、ナットが震動で緩むのを防ぐには、ロックナットやナイロンナットなどを用いるのが知られている。
水蒸気移動制御装置は、箱体等への接続のためのネジ部分は合成樹脂で形成されており、ロックナットや、ナイロンナットなどを用いると、スリット３６の変形や、下端雄ネジ筒部３１の損傷が容易に生じてしまうという問題があった。

前記緩み止め座金９は、図９に示すように、内周に複数個（実施例では１２個）の係止爪９０が等間隔（３０度間隔）で突設され、この係止爪９０は取付ナット３２の緩み方向（矢印Ａ方向）に対向する辺（上向辺）９１を上に向け、取付ナット３２の緩み方向の辺（下向辺）９２を下に向けるように傾斜して形成されている。
この場合、係止爪９０は、外筒ケーシング３の下端雄ネジ筒部３１に対して接触するが、ネジ溝に嵌まりにくい角度に傾斜している。従って、取付ナット３２を下端雄ネジ筒部３１に対して締め付ける際に、この緩み止め座金９が締め付けの妨げになることはない。

又、前記取付ナット３２の締め付けに対して傾斜状態に復帰する方向に弾性を持たせて前記上向辺９１が箱体等４の底壁４１の外面に係止し、前記下向辺９２が取付ナット３２の上面に係止するように形成されている。

この緩み止め座金９を設けたことにより、取付ナット３２が震動で緩むのを防止することができる。
即ち、上向辺９１が箱体等４の底壁４１の外面に係止し、下向辺９２が取付ナット３２の上面に係止するように形成されているので、取付ナット３２の緩みに対して強固な突っ張り棒の働きで緩みを防止することができる。
なお、この緩み止め座金９に上下は無く、反転して取り付けても前記効果を達成することができる。

また、前記取付ナット３２の上下両端面に切欠部３３、３３が形成されている。この実施例では、一方（上端面）の切欠部３３は８角形の各辺部中央に形成され、他方（下端面）の切欠部３３は８角形の各角部に形成され、上下両端面にそれぞれ８個づつ形成されている。
そして、前記緩み止め座金９の係止爪９０を、前記取付ナット３２に形成した複数個の切欠部３３、３３の数（実施例では８個）と異なる数（実施例では１２個）で形成させることで、図１１に示すように、取付ナット３２の締め付けにより前記緩み止め座金９を波形状に変形させた状態で箱体等４の底壁４１と取付ナット３２の間に装着させることができ、これにより、スプリング効果を得ることができる。

前述したように、多孔質リング体７の透水空隙Ｓには、乾燥状態では固形で、かつ気密性を有する水溶性シール物質を充填（含浸させて乾燥）させている。
箱体等４の内部に一定量を超える水が浸入した場合には、多孔質リング体７内に吸収される水によって、多孔質リング体７は膨潤して固形形態を維持できなくなり、かつ、多孔質リング体７の透水空隙Ｓに固形で存在していた水溶性シール物質が水中に溶出して、排水経路Ｗが開通し、この排水経路Ｗを通して外部に排水することができるようになる。

この際問題になるのは、外気側からのしめり空気による多孔質リング体７のシール性の維持である。
多孔質リング体７の湿り具合は、浸潤した水の量、すなわち、該多孔質リング体７に接触する水の量に依存するほか、外気側からのしめり空気の逆行性の浸入によっても影響を受ける。このような二律背反による悪作用を解決するための解決手段としては、前記多孔質リング体７の基材を、たとえばフェルト状の多孔質繊維により形成し、これに、水溶性シール物質を含浸させたフェルト材を活用する。

この結果、外気との通気路となる排水経路Ｗに、フェルト材等の多孔体がエアーフィルタリングを行い、箱や容器内の呼吸現象に伴う外気中の塵埃等の箱内浸入を予防するという効果が得られる。

従来行われてきたように、外部への排水孔を箱体等の底部に設ける手段に比較すると、箱体等４の内部は、フェルト材によってフィルタリングされるので、何らかの原因によって不完全な呼吸現象が発生した場合でも、湿度調整機能は維持されやすい状態を保持する。
また、前記多孔質シール体７の圧迫度合いによっては、毛細管現象による排水能力の調整が可能である。

なお、多孔質シール体７の圧迫性の調整は、取付ナット３２による締め付け力の調整によって可能であるが、固定式として、圧迫性が装着時に調整できないようにすることもできる。
この締め付け力が強ければ、水溶性シール物質の有効断面積の排水路は小さくなり、緩ければ、緩慢な気密性となる。

又、多孔質リング体７の素材として実施例ではフェルト材を示したが、このほか圧縮性を有した多孔性の繊維性素材を使用することができる。

また、水溶性シール物質の耐熱性は重要であって、屋外電気箱では６５℃を超える場合も認められる。そこで、通常の乾燥状態で固形であって、気密性を有するオブラート、セルロース、寒天たんぱく質、澱粉などが水溶性シール物質としては有用である。

又、吸水性の物質を、箱体等４の湿度調整を行う空間の気密性確保に使用するにあたっては、自然界に存在する細菌や黴などによって分解されることが考えられるので、前記水溶性シール物質には、防黴剤や抗菌剤を混合使用するとよい。
これらの抗菌素材で最も有用であると考えられる物質は、銅や銀粉末やその他の化合物が有用であって、排水経路Ｗにこのようなオリゴジナミー効果を有する物質を配置してもよい。膜体に使用したオリゴジナミー効果を排水経路Ｗの安全確保時にも併用することで、廃棄物化した場合等も処理方法が限定され、経済的である。
又、水溶性シール物質に虫避け剤等を混合してもよい。

多孔質リング体７の素材に使用した繊維が、図１４に示すように吸湿性繊維７ａの場合、水溶性シール物質と同時又は低い湿度（６５％ＰＨ）でも繊維に吸湿が生じることがあるのに対し、図１５に示すように繊維が非吸湿性繊維７ｂの場合には、繊維に吸湿が生じ難いため、水が水溶性シール物質に直接接触するまでは、図１６のグラフに示すように、硬さ（気密性）を維持し易いという利点がある。又、多孔質リング体７は図１３で示すように環状であるため、箱の底面のどの方向から水がきても排水が早期に開始しやすい。
なお、前記図１４及び図１５は多孔質リング体７の部分断面図であり、又、図１６は吸湿性繊維５１ａと非吸湿性繊維５１ｂの吸水による硬度変化を示すグラフである。

前記多孔質リング体７の水溶性シール物質に関し、通常の乾燥状態で固形であって、気密性を確保することができるオブラート、セルロース、寒天たんぱく質、ゼラチン、でんぷんなど、水溶性シール物質のみで構成した場合、虫等による食害を防止するため防虫剤を混合することが考えられるが、このような防虫剤として使用されるタンニンは、酸性度がｐＨ３〜４と高いという問題がある。
また、多孔質リング体７に含浸させた物質が、固形溶解物質のみであれば、吸水膨張による変形の後の崩壊現象の発生は遅く、また水の経路の生成に長時間（３ｍｍ厚さの多孔質リング体での試験結果では２４時間以上）を要する。
このような問題点に対して、排水機能をより確実にし俊敏な反応が得られ、かつ耐力の高い排水構造が要求される。

そこで、前記防虫剤として使用されるタンニンは、酸性度がｐＨ３〜４と高いものであるが、タンニンの混合後にｐＨ調整を行い、ほぼ中性に調整する目的で炭酸水素ナトリウムを配合する。
たとえば、柱上に懸垂される電気箱などでは、事故により電気箱に貯留した水が下方への落下することが考えられる。このような場合、落下する水のｐＨは中性であることが望ましい。また、防腐剤は、天然素材で構成されることが望ましい。

タンニンは、いわゆる柿渋から抽出された防腐性物質で、収斂作用が認められるので高濃度を使用すると危険である。
しかし、ｐＨを中性に調整しても、なおかつ錯塩や酸で飽埋された状態であれば、タンニンの有効成分は不完全ゲル体の水和物中の水溶性成分として増量させやすいので、防腐効果を得やすいことが考えられる。
なお、タンニン酸を防腐剤や防虫剤として用いることができるもので、このタンニン酸は自然界に存在する材料であって、毒性が低く安全である。

この他、ゲル体の粘性調整には、塩析を活用する方法も用いても良い。
この場合にはゲル体の中に含まれる架橋ゲル構造分子を構成するカルボキシル基などによって構成される親水性コロイドの凝集を活用するが、このとき、電解質を添加すると親水コロイドは凝析する。
タンパク質に対する塩析効果の強いイオンから弱いイオンへの序列は、アニオンについては、ＳＯ₄ ⁻＞Ｆ⁻＞Ｃｌ⁻＞Ｂｒ⁻＞ＮＯ₃ ⁻＞Ｉ⁻＞ＳＣＮ⁻、一価カチオンについては、Ｌｉ⁺＞Ｎａ⁺＞Ｋ⁺＞Ｒｂ⁺＞Ｃｓ⁺、二価カチオンについては、Ｍｇ²⁺＞Ｃａ²⁺＞Ｓｒ²⁺＞Ｂａ²⁺などが知られており（物性物理学：製剤学へのアプローチ：大島広行、半田哲郎：株式会社南江堂：２００３年７月２０日発行：ｐ．１２５）、これらの物質を活用して、コロイドの粘性を調整してもよい。
ただし、これらの中で、金属腐食性の高い物質として、Ｃｌ⁻、Ｉ⁻などのアニオンが知られており、使用しないほうが望ましい。
ＮａやＫなどやＣａなどは大気中の水蒸気にも多く含まれるので、使用上乾燥状況でも、経年劣化に伴う物性変化など、多孔質リング体７の呼吸現象が少ないことが予測され、安全である。

水和性を向上させる目的で、薬剤の崩壊と溶解を促進させるためには、一般には、ぬれを向上させ、崩壊を促進するためには毛管現象による崩壊機構を用いて、崩壊剤が空隙を通じて吸水し、空隙を広げて粒子間結合力を低下させてマトリックスを崩壊させる方法が知られている（花野学、寺田勝英、伊藤敏智夫編集：Ｐｐ.５９−６２：薬剤学：改訂第６版：１９８４年９月１５日第１版第1刷発行：２００５年６月１日第６版第２刷発行：株式会社南江堂）。

ところで、水蒸気移動制御装置１にあっては、箱体等４の置かれた環境温度の変化に伴って発生する呼吸現象は、水蒸気移動制御装置１の排水構造に対してストレスを与える。
そこで水溶性シール物質に求められる特性としては、乾燥状態の固形性質を向上させ、湿潤した場合には直ちに溶解する性質が必要である。
そのためには、湿潤しやすい状況を排水構造に準備するとともに、乾燥状態の時にはシール剤としての特性を確保する必要がある。
そこで、吸水性の高いフェルト状の繊維を環状に形成し、これに、水和性の高い物質を吸着させ、かつ水の浸透を促進するために、水の経路となる空間に空気を残留させる必要がある。

このためには、オブラート、セルロース、寒天たんぱく質、ゼラチン、でんぷんなどの水溶性物質を低いｐＨを有するタンニンを用いて一旦一部凝固させたエマルジョンを生成し、これを強く攪拌して得た不完全なゲル体に対して緩衝剤などや炭酸水素ナトリウムを用いてほぼ中性にする、次に、このようにして得た水和物の混合物をフェルト質のシール体に吸着させ、これを乾燥させることで、図１２に示すように、水が存在していたフェルト質は乾燥により空気によって占められる透水空隙Ｓになり、ゲル体が吸着した部分ではオブラート、セルロース、寒天たんぱく質、ゼラチン、でんぷんなどが固形物として付着する理想的な吸水体となる。

これらの物質は、吸水して膨潤し、シール体としての多孔質リング体７を変形させつつ崩壊を促進し、短時間で排水することができる。
例えば、３ｍｍ厚さの多孔質リング体での試験結果では１分３０秒から３分にて排水開始することが認められた。
もしも、膨潤する性質のみの固形溶解物質のみであれば、吸水膨張による変形の後の崩壊現象の発生は遅く、また水の経路の生成に長時間を要した。
例えば、３ｍｍ厚さの多孔質リング体での試験結果では２４時間以上を要した。

即ち、不完全なゲル体のエマルジョンの水で占められていた空隙が乾燥して不定形の透水空隙Ｓ（図１２に示す）が形成される。
この透水空隙Ｓは繊維に支持され、繊維に付着し、又は繊維間を連絡する乾燥した固形物によるスケルトン構造となる。
又、崩壊する固形物ののべ経路距離が短くなるので、崩壊が水に接触したときから早く発生する。
一方、完全ゲル体の乾燥物または乾燥固形物では、空隙は得られにくく、乾燥した固形物の塊になりやすい。
また、崩壊する固形物ののべ経路距離が非常に長くなるので、水に接触したときから非常に長い時間を経過して緩慢に崩壊が発生することになる。

多孔質リング体７の内部の溶解性を向上させる要素として、上記のような、膨潤性の物質を用いると崩壊を促進することができるが、溶解に影響する因子としては、
ａ）結晶多形（同一の化合物であるにもかかわらず結晶中における分子の三次元的な配列の仕方の異なるもの）では形態によりことなる溶解性を示すことが知られており、
ｂ）非晶質（固体中の三次元における分子配列に一定の規則性をもたないもの）では結晶よりも高い溶解性を示す。
ｃ）水和物（結晶中に水分子を一定の化学量論比で含むもの）は無水物よりも溶解度が低いがエネルギー的には安定しているものといわれている。
ｄ）コソルベンシーｃｏｓｏｌｖｅｎｃｙ(水に難溶性の物質に水に可溶性の有機溶媒としてエタノールやプロピレングリコール、グリセリン、マグロコール４００などを混合したとき、それぞれ単独の場合に比べて著しく溶解度を増大させる現象)である。
ｅ）塩および共沈物は水に溶解しやすい、などが知られている。
（花野学、寺田勝英、伊藤敏智夫編集：Ｐｐ.６８−７１：薬剤学改訂第６版：１９８４年９月１５日第１版第１刷発行：２００５年６月１日第６版第２刷発行：株式会社南江堂）。

このような溶解性を向上させる手段として、前記ａ）、ｂ）のような結晶多形、非晶質であり、かつ水和物である前述のオブラート、セルロース、寒天たんぱく質、ゼラチン、でんぷんなどは酸性にてゲル化しやすい。
また、一般塩のなかでもＮａＣｌは金属腐食性物質として知られているが、グルタミン酸は単純なカルボキシル基を有し、吸水性を持つが腐食性は低く生体への害は低い。
また、食物にも用いられるので安全である。
また、エマルジョンのゲル体と非ゲル体の混合物へのタンニンの混合率を上昇させるためには、エタノールやプロピレングリコール、グリセリン、マグロコール４００などを用いて、コソルベンシー効果を活用し、溶解度調整を行うと良い。
この中で、エタノールは乾燥を促進する効果が得られ、排水機構の製造過程の時間短縮に好適である。また、プロピレングリコールは防黴特性に優れ頭髪洗剤などにも頻用されているので安全である。一方、グリセリンは膜汚損を生じるおそれが高い。

ところで、多孔質リング体７自体の吸水性や吸湿性が高い場合、外気からの水蒸気の吸着が生じ、大きなエアーリークの原因となることが考えられる。
この対策としては、多孔質リング体７の繊維を吸水性の高い繊維、例えばナイロンやポリエステルなどで構成すると、吸水性を維持しやすいのでこれらの繊維を活用し、また、吸湿しても弾性を維持しやすいようにする工夫が必要となる。

そこで、前述のオブラート、セルロース、寒天たんぱく質、ゼラチン、でんぷんなどの水溶性物質を低いｐＨを有するタンニンを用いて一旦一部凝固させたエマルジョンを生成して、これを強く攪拌した不完全なゲル体に対して炭酸水素ナトリウムを用いてほぼ中性にさせて得た水和物の混合物をフェルト質のシール体に吸着させ、これを乾燥させるものである。
これにより、ゲル体が吸着した部分ではオブラート、セルロース、寒天たんぱく質などの固形物が、スポンジ状の多孔状に硬化し、スケルトン構造（骨髄組織様）になり、固さが高くなり、適度な弾性も発生して都合がよい。
なお、タンニン酸などの防腐処理した寒天乾燥による多孔質リング体も適用可能である。

また、外気側の水蒸気の吸湿を抑制するためには、外気との接触空間の空気の流れを抑制すると共に、図１２に示すように、多孔質リング体７の表面に、例えばアラビア糊等を用いて強固な皮膜７０を形成するのが有効である。
又、前記皮膜７０は、多孔質リング体７の表面に形成されるもので、この場合、溶解しにくいアラビア糊の皮膜７０の内側に、アラビア糊の不完全乾燥部である飽和域７０ａ、アラビア糊がフェルト質に含浸した拡散域７０ｂが形成される。
なお、硬化により表面に皮膜７０を形成しやすい水溶性基剤としては、アラビア糊の他、ゼラチンなどを含有する日本薬局方のカプセル基剤などを用いることができるもので、これを多孔質リング体７の表面にコーティングするとよい。

このように表面に皮膜７０を形成させた場合、水蒸気移動制御装置１を箱体等４に取り付ける際に、切手の如く前記皮膜７０を筆やハケ塗り等で水に濡らすことにより、皮膜７０に接着力を持たせることができる。
その上で外筒ケーシング３の下端面３０ａと箱体等４の底壁４１内面の間に多孔質リング体７を装着させ、取付ナット３２を締め付ければ、これにより多孔質リング体７が外筒ケーシング３の下端面３０ａと箱体等４の底壁４１内面とに密着して接着し、気密性を確保しながら確実に装着することができる。

なお、上記のように、皮膜７０を筆やハケ塗り等で水に濡らして装着させる以外に、ゲル体の乾燥が行なわれた後に表面に皮膜を形成させた多孔質リング体７に対し、表面の皮膜は多孔質リング体７の中心部から吸湿されており、かつ空気中の湿気を吸湿して湿っているため、外筒ケーシング３の下端面３０ａと箱体等４の底壁４１内面とに密着して接着させることができる。

本発明の水蒸気移動制御装置の実施例を示す縦断面図である。外筒ケーシングの分解断面図である。小室ユニットの分解断面図である。本実施例のメッシュプレートを示す拡大部分平面図である。このメッシュプレートのメッシュパターンを線で示した説明図である。過渡インピーダンス低減化配線構造の説明図である。直交クロスメッシュの熱伝導路を示す説明図である。本実施例のメッシュプレートの基本的な熱伝導路を示す説明図である。緩み止め座金の平面図である。緩み止め座金の装着構造を示す分解断面図である。緩み止め座金の装着構造を示す正面図である。多孔質リング体の装着状態を示す部分断面図である。多孔質リング体の平面図である。吸湿性繊維を使用した多孔質リング体の断面図である。非吸湿性繊維を使用した多孔質リング体の断面図である。吸湿性繊維と非吸湿性繊維の吸水による硬度変化を示すグラフである。

符号の説明

１水蒸気移動制御装置
２小室ユニット
２０スペーサ円筒体
２１インナ円筒体
２２膜体
２３メッシュプレート（導電性多孔体）
２４小室
３外筒ケーシング
３０本体円筒部
３０ａ下端面
３１下端雄ネジ筒部
３２取付ナット
３６スリット
３８通気口
３９通気口
４箱体等
４０取り付け穴
４１底壁
７多孔質リング体
９緩み止め座金
９０係止爪
９１上向辺
９２下向辺
Ｗ排水経路

Claims

複数のスペーサ円筒体（２０）がインナ円筒体（２１）の内部に嵌合されると共に、前記スペーサ円筒体（２０）の間に通気性及び透湿性を有する膜体（２２）及び導電性多孔体（２３）が気密シール性を持って圧迫状態に挟持されて、この膜体（２２）によって区画された小室（２４）が内部に形成されている小室ユニット（２）が形成され、
下端面（３０ａ）に突出させた下端雄ネジ筒部（３１）を箱体等（４）の底壁（４１）に形成した取り付け穴（４０）に箱体等（４）の内部から挿入させ、この下端雄ネジ筒部（３１）に箱体等（４）の外部から取付ナット（３２）を螺合させることで箱体等（４）に外筒ケーシング（３）が取り付けられ、
この外筒ケーシング（３）の内部に前記小室ユニット（２）が嵌合され、
前記下端雄ネジ筒部（３１）の外周に吸水性に優れた多孔質リング体（７）が嵌め込まれると共に、この多孔質リング体（７）が外筒ケーシング（３）の下端面（３０ａ）と箱体等（４）の底壁（４１）内面の間に装着され、
前記箱体等（４）の内部に溜まった水が、多孔質リング体（７）から前記下端雄ネジ筒部（３１）に形成したスリット（３６）を通して下端雄ネジ筒部（３１）の内部に流入して外部に排水するように排水系路（Ｗ）が形成され、
前記排水系路（Ｗ）が多孔質リング体（７）に含浸させた水溶性シール物質によって常時は閉塞され、水の浸入時には水溶性シール物質が溶解して排水系路（Ｗ）が開通するように形成されていることを特徴とした水蒸気移動制御装置。
請求項１記載の水蒸気移動制御装置において、
箱体等（４）の底壁（４１）外面と取付ナット（３２）の間に緩み止め座金（９）が装着され、
この緩み止め座金（９）は、その内周に複数個の係止爪（９０）が等間隔で突設され、
この係止爪（９０）は取付ナット（３２）の緩み方向に対向する辺（９１）を上に向け、取付ナット（３２）の緩み方向の辺（９２）を下に向けるように傾斜して形成されると共に、前記取付ナット（３２）の締め付けに対して傾斜状態に復帰する方向に弾性を持たせて前記下向辺（９２）が取付ナット（３２）の上面に係止し、前記上向辺（９１）が箱体等（４）の底壁（４１）外面に係止するように形成されている水蒸気移動制御装置。
請求項１又は２記載の水蒸気移動制御装置において、
前記多孔質リング体（７）が、オブラート、セルロース、寒天たんぱく質、ゼラチン、でんぷんなどの水溶性物質を低いｐＨを有するタンニンを用いて一旦一部凝固させたエマルジョンを生成して、これを強く攪拌した不完全なゲル体に対して炭酸水素ナトリウムを用いてほぼ中性にさせて得た水和物の混合物を多孔質リング体（７）の基材に吸着させて乾燥させることにより形成されている水蒸気移動制御装置。
請求項１又は２又は３記載の水蒸気移動制御装置において、
多孔質リング体（７）の表面に、硬化により皮膜を形成しやすい水溶性基剤をコーティングして形成した皮膜（７０）が形成されている水蒸気移動制御装置。