JP6340214B2 - 通気部材、通気部材の製造方法及び通気性容器 - Google Patents

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Description

本発明は、特定のガスを選択的に透過させる通気部材、該通気部材の製法方法及び通気性容器に関する。
従来より、容器内で発生したガスを外部へ排出させることで、容器内部の圧力を調整することが行なわれている。
例えば、二次電池、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタなどのような蓄電素子は、使用時に電極が収容された容器内部において特定のガスが発生することがあり、かかるガスによる容器内の圧力の上昇を抑制するために、ガスを容器に形成された通気部から外部に排出することが検討されている。
例えば、特許文献１には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の等の多孔質膜からなる透過シート材を蓄電素子の電極が収容されている容器の通気部に配置することが記載されている。
特許文献２には、ニッケル、パラジウム−銀、白金などの金属箔帯や、ＰＴＦＥ膜に白金を蒸着させた箔帯を透過シート材として用いることが記載されている。
これらの透過シート材は、特定のガスを選択的に透過するものであり、例えば、前記蓄電素子の容器の通気部に配置することで、容器内部において特定のガスが発生した場合には前記透過シートがガスを容器外へ透過させて、容器内の圧力の上昇を抑制する。前記透過シート材を前記蓄電素子の容器の通気部に配置する場合には、通常は、容器の内部に電極を収容し、さらに電解液を充填した後に、容器の通気部の開口に、シール部材等を介して透過シート材を前記開口を塞ぐようにして配置する。
しかし、前記透過シート材は、金属薄膜、ＰＴＦＥ膜等の極めて薄いシート材であり非常に損傷しやすい。また、前記透過シート材は、表面に不純物等が付着した場合にはガス透過性能が低下するため、汚染しないように取り扱う必要がある。従って、透過シート材を損傷や汚染を防止しながら、容器の開口のサイズに合わせて切断したり、通気部の開口縁部に配置したりすることは非常に煩雑な作業である。
さらに、透過シート材は、前述のように汚染が付着すると透過性能が低下するため、両面あるいは一面側に保護シート材を積層したり、所望の距離をおいて配置したりして、重ね合わせた状態で使用することがある。かかる保護シート材を使用する場合には、複数シート状の部材を取り扱うため、さらに煩雑な作業を要する。
また、前述のように透過シート材と保護シート材とを一旦重ね合わせると、性能不良が発見された場合に透過シート材または保護シート材のどちらに問題があるのかを把握することが困難である。よって、前記透過シート材及び保護シート材を重ね合わせる前に個別に性能検査をすることが要望されている。
国際公開ＷＯ２００９／１９４７号公報 特許第４２８００１４号公報
そこで、本発明は、製造過程において透過シート材及び保護シート材を個別に性能検査することが容易にでき且つ簡単に容器に配置することができる通気部材を提供することを課題とする。
また、本発明は、製造過程において透過シート材及び保護シート材を個別に性能検査することが容易にでき且つ簡単に容器に配置することができる通気部材の製造方法を提供することを課題とする。
さらに、本発明は、製造過程において透過シート材及び保護シート材を個別に性能検査することが容易にでき且つ通気部材を簡単に配置することができる通気性容器を提供することを課題とする。
本発明に係る通気部材は、
特定のガスを選択的に透過させる透過シート材と、該透過シート材の周縁部を支持する第一枠体とを有する透過部材と、
保護シート材と、該保護シート材の周縁部を支持する第二枠体とを有する保護部材とを備え、
前記保護部材の前記保護シート材が前記透過シート材の少なくとも一面側に配置されるように前記透過部材と前記保護部材とが、前記第一枠体及び第二枠体が連結されることで一体的に構成され、
前記第一枠体は、中央が開口している環状の板体からなる中央部と、該中央部の両面側の開口周縁部において環状に突出するように形成された突出部とを備え、
前記第二枠体は、両端部が開口している筒状の側壁部と、該側壁部の一方の端部から開口の中央部に向かって突出する天板部とを備え、
前記透過部材の前記第一枠体の前記突出部が、各前記保護部材の筒状の前記側壁部の開口内に嵌合されている。
本発明によれば、特定のガスを選択的に透過させる透過シート材と、該透過シート材の周縁部を支持する第一枠体とを有する透過部材と、保護シート材と、該保護シート材の周縁部を支持する第二枠体とを有する保護部材とを備え、前記保護部材の前記保護シート材が前記透過シート材の少なくとも一面側に配置されるように前記透過部材と前記保護部材とが、前記第一枠体及び第二枠体が連結されることで一体的に構成されているため、通気部材を容器等に配置する場合には、透過シート材及び保護シート材を一度に容器等に配置することができる。また、透過シート材及び保護シート材は第一枠体及び第二枠体に支持されているため、通気部材を容器に配置する際には第一枠体及び第二枠体を持つことができ、直接透過シート材及び保護シート材を触れる必要がない。すなわち、透過シート材及び保護シート材を損傷させたり汚れを付着させたりすることを防止しつつ、簡単に通気部材を容器等に配置することができる。さらに、透過シート材及び保護シート材はそれぞれ別の枠体である第一枠体及び第二枠体に支持されているため、通気部材として完成される前に、透過シート材と保護シート材とを個別に検査することが容易にできる。
本発明に係る通気部材は、前記透過部材及び前記保護部材の外側に配置された外枠体を備えていてもよい。
前記透過部材及び前記保護部材の前記枠体の外側に配置される外枠体を備えている場合には、例えば、外枠体の形状を、通気部材を配置する箇所の形状に合わせて形成することで、透過部材及び保護部材の形状を変えることなく、配置する箇所に合わせた形状に形成することができる。
本発明に係る通気部材は、前記透過シート材が、水素ガスを選択的に透過させうるように水素透過性金属層を含んでいてもよい。
この場合には、水素ガスを選択的に透過させることができ、水素ガスの発生による圧力上昇を効果的に抑制しうる通気部材が得られる。
本発明に係る通気部材は、前記保護シート材が、多孔質膜を含んでいてもよい。
この場合には、多孔質膜に汚染物質が吸着され、前記透過シート材の汚染をより効果的に防止することができる。
本発明に係る通気部材は、
前記保護部材を複数備え、
前記保護シート材が前記透過シート材の両面側に配置されるように前記透過部材と前記複数の保護部材とが一体的に構成されていてもよい。
この場合には、より確実に前記透過シート材の汚染を防止することができる。
本発明に係る通気部材において、前記透過部材は、前記透過シート材の他面側に配置されるように前記第一枠体に支持されている保護シート材をさらに有していてもよい。
この場合には、より確実に前記透過シート材の汚染を防止することができる。
この場合、前記透過シート材の一面側に前記保護部材の前記保護シート材が配置され、前記透過シート材の他面側に前記透過部材の前記保護シート材が配置されるように、前記透過部材と前記保護部材とが一体的に構成されていてもよい。
本発明に係る通気部材の製造方法は、
特定のガスを選択的に透過させる透過シート材の周縁部を第一枠体に取り付けて透過部材を製造する透過部材製造工程と、
保護シート材の周縁部を第二枠体に取り付けて保護部材を製造する保護部材製造工程と、
前記保護部材の前記保護シート材が前記透過シート材の少なくとも一面側に配置されるように、前記第一枠体及び第二枠体を連結して、前記透過部材と前記保護部材とを一体的に取り付ける取り付け工程とを備え、
前記第一枠体は、中央が開口している環状の板体からなる中央部と、該中央部の両面側の開口周縁部において環状に突出するように形成された突出部とを備え、
前記第二枠体は、両端部が開口している筒状の側壁部と、該側壁部の一方の端部から開口の中央部に向かって突出する天板部とを備え、
前記取り付け工程では、前記透過部材の前記第一枠体の前記突出部を、前記保護部材の筒状の前記側壁部の開口に嵌合する。
本発明に係る通気部材の製造方法は、前記透過部材製造工程において、前記透過シートの他面側に保護シート材が配置されるように前記保護シート材の周縁部を第一枠体に取り付ける工程をさらに有していてもよい。
本発明に係る通気性容器は、
前記通気部材を備えた通気性容器であって、
さらに、容器本体と、
前記容器本体の内部と外部とを通気可能に連通する通気部とを備え、
前記通気部材は、前記透過シート材及び前記保護シート材が前記通気部の通気経路を塞ぐように前記通気部に配置されている。
本発明の通気性容器において、前記保護部材の前記保護シート材が前記透過シート材よりも前記容器本体の内側に近い位置に配置されるように前記通気部材が配置されていてもよい。
本発明によれば、製造過程において透過シート材及び保護シート材を個別に性能検査することが容易にでき且つ簡単に容器に配置することができる通気部材を提供することができる。
また、本発明は、製造過程において透過シート材及び保護シート材を個別に性能検査することが容易にでき且つ簡単に容器に配置することができる通気部材の製造方法を提供することができる。
さらに、本発明は、製造過程において透過シート材及び保護シート材を個別に性能検査することが容易にでき且つ簡単に容器に配置することができる通気性容器を提供することができる。
（ａ）は、本実施形態の通気部材の正面図、（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図。 本実施形態の通気部材、透過部材、保護部材、外枠体を示す斜視図及び通気部材、透過部材、保護部材、外枠体を分割した状態を示す斜視図。 （ａ）は、透過部材及び保護部材の概略断面図、（ｂ）は、外枠体の概略断面図、（ｃ）は、通気部材の概略断面図。 本実施形態の通気性容器を示す概略断面図。 （ａ）は、他の実施形態の通気部材の正面図、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線断面図。 他の実施形態の通気部材、透過部材、保護部材、外枠体を示す斜視図及び通気部材、透過部材、保護部材、外枠体を分割した状態を示す斜視図。 （ａ）は、透過部材及び保護部材の概略断面図、（ｂ）は、外枠体の概略断面図、（ｃ）は、通気部材の概略断面図。 他の実施形態の透過部材及び保護部材の概略断面図。 他の実施形態の通気部材、透過部材及び保護部材の概略断面図。 他の実施形態の通気部材、透過部材及び保護部材の概略断面図。
以下、本発明の実施形態について図１〜図１０を参照しながら説明する。尚、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
（第一実施形態）
本第一実施形態に係る通気部材１０は、図１〜３に示すように、特定のガスを選択的に透過させる透過シート材１１と、該透過シート材１１の周縁部を支持する第一枠体１２とを有する透過部材１と、保護シート材２１と、該保護シート材２１の周縁部を支持する第二枠体２２とを有する保護部材２とを備え、前記保護シート材２１が前記透過シート材１１の少なくとも一面側に配置されるように前記透過部材１と前記保護部材２とが、前記第一枠体１２及び第二枠体２２が連結されることで一体的に構成されている。
前記透過部材１は、特定のガスを選択的に透過させる透過シート材１１と、該透過シート材１１の周縁部を囲繞し該透過シート材１１を支持する第一枠体１２とを備えている。
前記透過シート材１１は、特定のガスを選択的に一面側から他面側へ透過させうるガスを選択的に透過させるシートである。
前記特定のガスとしては、通気部材１０が配置される容器の用途によって異なるが、例えば、水素、二酸化炭素、酸素等のガスが挙げられる。
水素ガスを選択的に透過させる透過シート材としては、例えば、芳香族ポリイミド等の樹脂を含むシート、バナジウム、バナジウム合金、パラジウム合金、ニオブ、ニオブ合金等の水素透過性金属からなる層を含むシート材等が挙げられる。
前記水素透過性金属層を含むシート材としては、前記金属からなる金属箔や、樹脂シート等の基材層に蒸着などによって前記金属の層を設けたシート等が挙げられる。
二酸化炭素を選択的に透過させうる透過シート材としては、シリコーンゴム、ＰＶＡ架橋シート、ＰＥＧ架橋シート等が挙げられる。
中でも、水素ガスを選択的に透過させる水素透過性金属層を含む透過シート材は、後述するアルミ電解コンデンサ等の水素ガスが内部で発生しうる蓄電素子用の通気部材として用いる場合に適している。
前記第一枠体１２は、図２及び図３（ａ）に示すように、中央が開口している環状の板体からなる中央部１２ａと、該中央部１２ａの両面側の開口周縁部において環状に突出するように形成された突出部１２ｂ、１２ｂとを備えている。前記中央部１２ａの開口内周面には、前記透過シート材１１の周縁部を挿入可能な凹部１２ｃが形成されている。
また、前記第一枠体１２には、前記突出部１２ｂ、１２ｂ及び前記中央部１２ａの内周面によって通気可能な通気経路が形成されている。
上面視円形状の前記透過シート材１１は、前記第一枠体１２の凹部１２ｃ内に周縁部が挿入されて第一枠体１２に取り付けられている。このとき前記通気経路は透過シート材１１によって塞がれるように、前記透過シート材１１は第一枠体１２に取り付けられている。
前記第一枠体１２の材質は特に限定されるものではないが、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂から第一枠体１２を形成した場合には、所望の形状に成形することが容易にできるため好ましい。
前記保護部材２は、上面視円形状の保護シート材２１と、該保護シート材２１の周縁部を囲繞し該保護シート材２１を支持する第二枠体２２とを備えている。
本実施形態の通気部材１０は、同一の構成からなる２つの保護部材２，２を備え、該保護部材２，２が、前記透過部材１の前記透過シート材１１の両面側に配置されている。
前記保護シート材２１は、前記透過シート材１１の表面に、ガスの透過を阻害する水分、有機物等の汚染物質等が付着するのを阻害して、前記透過シート材１１を保護するようなシート材である。
保護シート材２１の材質としては、保護する透過シート材１１にあわせて適切な材質を選択することができるが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、セラミック、金属、樹脂等からなる多孔質膜等が挙げられる。
中でも、ＰＴＦＥからなる多孔質膜が、撥水性が高く、耐熱性、耐薬品性も高いため、前記保護シート材２１の材質として好ましい。
前記第二枠体２２は、両端部が開口している筒状の側壁部２２ａと、該側壁部２２ａの一方の端部から開口の中央部に向かって突出する天板部２２ｂとを備えている。前記天板部２２ｂは、上面視環状に形成されており、天板部２２ｂの中央部には前記保護シート材２１が露出するような開口２２ｃが形成されている。
前記保護シート材２１は、前記第二枠体２２の側壁部２２ａの内周面に収容され、前記天板部２２ｂによって側壁部２２ａの一方の端部から外へ移動しないように保持されている。
尚、前記保護シート材２１の周縁部と、前記天板部２２ｂの内面とは、接着や溶着によって固定されていてもよい。この場合、前記天板部２２ｂの内面における前記開口２２ｃの周縁部が、前記保護シート材２１の取付部となり、該取付部と前記保護シート材２１の周縁部とが取り付けられる。
前記保護シート材２１は、天板部２２ｂの前記開口２２ｃから前記保護シート材２１の中央部が露出するように、前記第二枠体２２に取り付けられている。第二枠体２２には、前記天板部２２ｂ及び前記側壁部２２ａの内周面によって通気経路が形成されている。すなわち、前記保護シート材２１は、通気経路を塞ぐように、第二枠体２２に取り付けられている。
前記第二枠体２２の材質は特に限定されるものではないが、前記透過部材１の前記第一枠体１２と同様の材質から形成されることができる。
前記保護部材２の前記保護シート材２１が前記透過シート材１１の少なくとも一面側に配置されるように前記透過部材１と前記保護部材２とが、前記第一枠体１２及び第二枠体２２が連結されることで一体的に構成されている。
本実施形態の通気部材１０は、前記保護部材２を複数（本実施形態では２つ）備え、前記保護シート材２１が前記透過シート材１１の両面側に配置されるように前記透過部材１と前記複数の保護部材２とが一体的に構成されている。
具体的には、各保護部材２の第二枠体２２の天板部２２ｂが前記透過部材１に対して外側に位置するように前記透過部材１と各保護部材２は配置され、前記透過部材１の第一枠体１２の突出部１２ｂが、各保護部材２の筒状の側壁部２２ａの開口内に嵌合されている。
前記透過部材１の第一枠体１２と、前記保護部材２の第二枠体２２とは、前記のような嵌合によってのみ取り付けられていてもよく、或いは、前記第一枠体１２と前記第二枠体２２とが接着剤、溶着等の手段によって固定されていてもよい。
例えば、前記第一枠体１２の前記突出部１２ｂの外周面と、前記第二枠体２２の側壁部２２ａの開口内周面とを接着あるいは溶着することで、第一枠体１２と第二枠体２２とが固定されていてもよい。
このようにして、前記透過部材１と前記保護部材２とが、前記第一枠体１２及び第二枠体２２が連結されることで一体的に構成された通気ユニット５が構成される。
前記通気ユニット５は、第一枠体１２の前記突出部１２ｂ、１２ｂの内周面と中央部１２ａの内周面とによって形成されている通気経路と、第二枠体２２の天板部２２ｂ及び前記側壁部２２ａの内周面によって形成されている通気経路とで構成される通気経路を備えている。
通気ユニット５においては、前記透過シート材１１と保護シート材２１とが前記通気経路を塞ぐように配置されている。
尚、該通気ユニット５は通気部材１０として、後述するような容器の通気部に配置されてもよい。
本実施形態の通気部材１０は、前記透過部材１及び前記保護部材２の外側に配置された外枠体３をさらに備えている。
具体的には、筒状の外枠体３の内側に、前記通気ユニット５が収容され、前記通気ユニット５の前記透過部材１及び前記保護部材２が一体的に取り付けられている。
前記外枠体３は、両端部に開口する筒状の本体部３ａと、前記本体部３ａの両端部から開口の中央部に向かって突出する保持板３ｂとを備えている。
前記本体部３ａは、図１及び２に示すように、一方の端部側に向かって外径が小さくなるような形状であってもよく、あるいは、図３に示すように同一の外径を有する円筒形であってもよい。
前記保持板３ｂは上面視環状に形成されており、保持板３ｂの中央部には開口３ｃが形成されている。該開口３ｃは前記通気ユニット５の通気経路と連通されており、通気部材１０の通気経路を構成している。
前記外枠体３の材質は特に限定されるものではないが、例えば、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴムが挙げられる。これらのゴムは柔軟性及び弾力性が比較的高いため好ましい。
以上のような本実施形態の通気部材１０は、前記通気経路には、通気部材１０の外側から前記保護シート材２１、透過シート材１１、保護シート材２１の順に通気経路に配置されているため、ガスが通気経路を通る場合には、この順で各シート材に到達する。
すなわち、前記外枠体３の両端に形成された開口３ｃのどちら側からガスが入っても、まず保護シート材２１を通過してから透過シート材１１にガスが到達する。従って、透過シート材の表面が汚染するおそれが低くなる。
次に、前述のような通気部材１０を製造する方法について説明する。
本実施形態の通気部材の製造方法は、特定のガスを選択的に透過させる透過シート材１１の周縁部を第一枠体１２に取り付けて透過部材１を製造する透過部材製造工程と、保護シート材２１の周縁部を第二枠体２２に取り付けて保護部材２を製造する保護部材製造工程と、前記保護部材２の前記保護シート材２１が前記透過シート材１１の少なくとも一面側に配置されるように、前記第一枠体１２及び第二枠体２２を連結して、前記透過部材１と前記保護部材２とを一体的に取り付ける取り付け工程とを備える。
本実施形態においては、まず、透過部材製造工程を実施する。
前述のような上面視円形状の透過シート材１１を準備して、前述のような第一枠体１２をインサート成形等の方法によって、前記透過シート材１１と一体的に成形することで、透過部材１を製造する。
或いは、前述のような形状に形成された第一枠体１２の凹部１２ｃに、前記透過シート材１１の周縁部を挿入して透過部材１を製造してもよい。
次に、前記保護部材製造工程を実施する。
尚、透過部材製造工程と保護部材製造工程とを並行して実施してもよく、あるいはいずれか一方の工程を実施してから他方の工程を実施してもよい。
保護部材製造工程においては、前述のような上面視円形状の保護シート材２１を準備して、前述のような形状の第二枠体２２の内周面に前記保護シート材２１を収容する。前記天板部２２ｂの内面側と前記保護シート材２１の一面側の周縁部とを、接着あるいは溶着によって固定してもよい。
このようにして前述のような保護部材２を製造する。
本実施形態の通気部材１０の製造方法においては、透過部材１及び保護部材２を製造した後であって、前記透過部材と前記保護部材とを一体的に取り付ける取り付け工程を実施する前に、透過シート材及び保護シート材を検査する検査工程を実施してもよい。
例えば、透過シート材については、ピンホールの有無や、汚れの付着状況等の透過性能に関する試験を行ってもよい。
保護シート材については、耐水圧試験等の保護性能に関する試験を行ってもよい。
本実施形態の通気部材の製造方法においては、透過部材製造工程、保護部材製造工程をそれぞれ実施するため、通気部材として完成する前に透過部材と保護部材とを別々に製造する。そのため、透過シート材、保護シート材の品質を各部材の状態で検査することができ、製造工程において製品検査を容易に行なうことができる。
このように、通気部材として完成する前に透過シート材、保護シート材の品質検査をすることで、透過シート材、保護シート材のいずれかが不良品であった場合には、不良品であった部材のみを取り替えて、通気部材を製造することができる。
次に、前記保護シート材が前記透過シート材の少なくとも一面側に配置されるように、前記第一枠体及び第二枠体を連結して、前記透過部材と前記保護部材とを一体的に取り付ける取り付け工程を実施する。
前記透過部材１の第一枠体１２の前記突出部１２ｂを、前記保護部材２の筒状の側壁部２２ａの開口に嵌合する。本実施形態においては、前記透過シート材１１の両面側に前記保護シート材２１が配置されるように、２個の前記保護部材２、２を配置する。
前記保護部材２の保護シート材２１の周縁部を前記透過部材１の第一枠体１２の突出部１２ｂの先端面と保護部材２の天板部２２ｂの内面との間に挟むようにして配置することで、保護シート材２１を固定することができる。
あるいは、前記保護部材２の保護シート材２１の周縁部と前記透過部材１の第一枠体１２の突出部１２ｂの先端面とを接着あるいは溶着によって固定してもよい。
本実施形態の通気部材の製造方法においては、前記取り付け工程によって一体化された、透過部材１及び保護部材２（通気ユニット５）の外側にさらに前述のような構成の外枠体３が取り付けられる外枠取り付け工程を実施してもよい。
前記外枠体３と前記通気ユニット５とを取り付ける方法としては、例えば、外枠体３の上下開口部のいずれか一方側から通気ユニット５を押し入れる。
前記外枠体３が柔軟性及び弾力性を有する場合には、前記通気ユニット５を収容する場合に、前記保持板３ｂの開口を広げて、前記通気ユニット５を挿入した後にも元の形状に復元することで、通気ユニット５を確実に保持することができる。
次に、本実施形態の通気性容器について説明する。
本実施形態の通気性容器１００は、図４に示すように、前述のような通気部材１０を備えた通気性容器１００であって、さらに、容器本体１０１と、前記容器本体１０１の内部と外部とを通気可能に連通する通気部１０２とを備え、前記通気部材１０は、前記透過シート材１１及び前記保護シート材２１が前記通気部１０２の通気経路を塞ぐように前記通気部１０２に配置されている。
本実施形態の通気性容器の容器本体としては、例えば、二次電池、アルミ電解コンデンサ等の電解コンデンサ、電気二重層キャパシタなどのような蓄電素子の電極が収容された容器等が挙げられる。
例えば、アルミ電解コンデンサは使用時に水素ガスが、電気二重層キャパシタは使用時に二酸化炭素ガスが発生する場合がある。これらのガスが容器本体内に蓄積し内圧が上昇すると、容器本体が変形するなどの問題がおきる。
本実施形態の通気性容器１００には、前記容器本体１０１の内部と外部とを連通する通気部１０２が備えられている。
前記通気部１０２は、例えば、電極及び電解液が収容された容器本体の一部に開口され、容器本体の内部と外部とを連通するように構成されている。
前述のような通気部材１０は、前記通気部に取り付けられている。
例えば、前記通気部材１０を、前記通気部１０２の開口に挿入して、前記通気部材１０の透過シート材１１が前記通気部１０２の通気経路Ｐを塞ぐように配置されている。
前記通気部材１０は、前記保護シート材２１が前記透過シート材１１よりも前記容器本体の内側に配置されるように、取り付けられている。
本実施形態の通気性容器１００においては、前記保護部材２の保護シート材２１は、前記透過シート材１１の両面側に配置されているため、前記透過シート材１１よりも前記容器本体１０１の内側及び外側に保護シート材２１が配置される。
すなわち、前記通気部１０２の通気経路Ｐにおいて、ガスは一方の保護シート材２１、透過シート材１１、他方の保護シート材２１の順に通過することとなる。
このように、透過シート材１１の両面に保護シート材２１、２１が配置されていることで、以下のようなメリットがある。
すなわち、容器本体１０１の内側に配置された保護シート材２１によって、例えば、通気性容器が前記容器本体１０１の内部に電解液が収容されている蓄電素子の場合には、電解液が前記透過シート材１１に付着してガスの透過性能が低下することが抑制される。
また、容器本体１０２の外側に配置された保護シート材２１によって、透過シート材１１に埃など外部からの汚れが付着してガスの透過性能が低下することが抑制される。
本実施形態の通気部材１０は、前記容器本体に取り付ける場合に、透過シート材１１や保護シート材２１が通気ユニット５として一体化された状態であるため、直接透過シート材１１や保護シート材２１を加工したり、触れたりすることなく、容器本体に配置することができる。
よって、薄膜状の透過シート材１１や保護シート材２１を破損したり、汚れを付着させることなく、簡単に容器本体に通気部材１０を配置することができる。
（第二実施形態）
前記第一実施形態の変形例１である第二実施形態の通気部材を図５及び６に示す。
本実施形態の通気部材１０は、基本的には前記第一実施形態の通気部材１０と同様であるが、外枠体３の筒状の本体部３ａの一方の端部側に前記本体部３ａよりも外径が小さい筒状の挿入部３ｅが備えられている。
本実施形態の外枠体３は、前記挿入部３ｅの内側に通気可能な通気孔３ｇが形成されており、該通気孔３ｇは外枠体３の内部に収容された通気ユニット５の前記通気経路と連通している。
かかる本実施形態の通気部材１０は、前記挿入部３ｅを備えているため、容器本体１０１の通気部の開口に通気部材１０を配置する際には、前記挿入部３ｅを通気部の開口中に挿入して、前記本体部３ａを開口周囲外面に密着させることができる。
（第三実施形態）
前記第一実施形態の変形例２である第三実施形態の通気部材１０を図７に示す。
本第三実施形態の通気部材１０は、前記第二実施形態の外枠体３と同様に、筒状の本体部３ａの一方の端部側に前記本体部３ａよりも外径が小さい筒状の挿入部３ｅが備えられている。
前記筒状の本体部３ａの内周面には、３箇所に凹部３ｈ、３ｈ、３ｈが形成されている。
本実施形態の通気部材１０は、透過部材１の第一枠体１２には、前記突出部１２ｂ、１２ｂは備えられておらず、透過部材１及び保護部材２は、前記外枠体３の凹部３ｈ、３ｈ、３ｈに第一枠体１２及び第二枠体２２がそれぞれ挿入されることで一体的に取り付けられている。
すなわち、前記第一枠体１２及び第二枠体２２は外枠体３を介して連結されることで、前記透過部材１と前記保護部材２とが一体的に構成されている。
（第四実施形態）
前記第一実施形態の変形例３である第四実施形態の通気部材１０を図８に示す。
本第四実施形態の通気部材１０は、保護部材２については基本的に第一実施形態に示す保護部材２と同様であるが、透過部材１の第一枠体１２は、透過シート材１１と、保護部材２とを係合可能に構成されている。
すなわち、第四実施形態の透過部材１の第一枠体１２は、図８に示すように、筒状の枠本体１２ｈを備え、該枠本体１２ｈの内周面に、前記透過シート材１１の周縁部が挿入される凹部１２ｉと、前記保護部材２を収用する保護部材用凹部１２ｊとが形成されている。
前記凹部１２ｉは前記筒状の枠本体１２ｈの長さ方向の略中央部の内周面に形成されており、前記保護部材用凹部１２ｊは、前記凹部１２ｉを間に挟んで枠本体１２ｈの両端部側にそれぞれ形成されている。
本実施形態の通気部材１０は、前記透過部材１の第一枠体１２の保護部材用凹部１２ｊに、保護部材２をそれぞれ嵌合させて取り付けることで、前記保護シート材２１が前記透過シート材１１の少なくとも一面側に配置されるように前記透過部材１と前記保護部材２とが一体的に取り付けられている。
（第五実施形態）
本第五実施形態に係る通気部材１０を図９に示す。
本実施形態の通気部材は、特定のガスを選択的に透過させる透過シート材１１と、該透過シート材１１の周縁部において該透過シート材１１を支持する第一枠体１２とを有する透過部材１と、保護シート材２１と、該保護シート材２１の周縁部において該保護シート材２１を支持する第二枠体２２とを有する保護部材２とを備え、前記保護部材２の前記保護シート材２１が前記透過シート材１１の少なくとも一面側に配置されるように前記透過部材１と前記保護部材２とが、前記第一枠体１２及び第二枠体２２が連結されることで一体的に構成されている通気部材１０であって、前記透過部材１は、前記透過シート材１１の他面側に配置されるように前記第一枠体１２に支持されている保護シート材２１’をさらに有している。
本実施形態において、前記透過部材１は、前記透過シート材１１と、該透過シート材１１を保護する前記保護シート材２１’とが取り付けられている第一枠体１２を備えている。
前記第一枠体１２は、筒状の側壁部１２ｋと、該側壁部１２ｋの一方の端部側に配置された天板部１２ｌとを備えている。側壁部１２ｋの他方の端部側は開口１２ｍが形成されている。
前記天板部１２ｌは、上面視環状に形成されており、天板部１２ｌの中央部に側壁部１２ｋ内部と連通する開口１２ｎが形成されている。すなわち天板部１２ｌの開口１２ｎ、側壁部１２ｋの内周面および側壁部１２ｋの他方の開口１２ｍによって、前記側壁部１２ｋの軸方向に沿ってガスが通る通気経路が透過部材１に形成されている。
通気経路は、一方の端部側（天板部１２ｌ側）から他方の端部側(開口１２ｍ側)へ向かって、軸方向（即ち、内側を流れる気体の流通方向）に直交する断面形状が断続的に広くなるように形成される。
本実施形態では、通気経路は前記一端側に形成される第一領域Ａ１と、該第一領域Ａ１よりも他端側に形成されて第一領域Ａ１よりも断面形状が大きい第二領域Ａ２とから構成される。
本実施形態の第一枠体１２は、前記側壁部１２ｋの内側に透過シート取付部１２ｏを備えている。
該透過シート取付部１２ｏは、側壁部１２ｋの内周面から通気経路の中央部側に向かって延出するような環状の形状である。
前記透過シート材１１は、前記透過シート取付部１２ｏに周縁部が取り付けられている。
前記第一枠体１２は、前記天板部１２ｌの内側（側壁部１２ｋと天板部１２ｌとで囲まれた領域側）の開口１２ｎの周縁部に保護シート取付部１２ｐを備えている。
前記保護シート材２１’は、該保護シート取付部１２ｐに周縁部が取り付けられている。
すなわち、前記天板部１２ｌの開口１２ｎから前記保護シート材２１’が第一枠体１２の外側に露出するように、前記保護シート材２１’は第一枠体１２に備えられている。
また、前記透過シート取付部１２ｏは、通気経路における第一領域Ａ１と第二領域Ａ２の間に形成されており、第一領域Ａ１における第二領域Ａ２側の端部と第二領域Ａ２における第一領域Ａ１側の端部とを連結するように形成されている。すなわち、前記透過シート材１１によって、第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２が仕切られている。
透過シート取付部１２ｏと透過シート材１１、及び、保護シート取付部１２ｐと保護シート材２１’とを取り付ける手段は、特に限定されるものではなく、たとえば、接着剤、接着シート材、溶着等の各種手段が挙げられる。
本実施形態において、前記保護部材２は、筒状の第二枠体２２と、該第二枠体２２に周縁部が支持されている保護シート材２１と、該保護シート材２１の一面側に重ねられて、該保護シート材２１と共に第二枠体２２に周縁部が支持されている固定板２３とを備えている。該固定板２３は中央部に開口２３ａを有している。
第二枠体２２の内周面には周方向に沿って凹部２２ｄが形成され、該凹部２２ｄに前記保護シート材２１及び前記固定板２３の周縁部を挿入することで、前記保護シート材２１及び前記固定板２３は重ねられた状態で第二枠体２２に取り付けられる。
すなわち、前記保護シート材２１の一面側は、前記固定板２３の開口２３ａ及び前記第二枠体２２の一方の端部側の開口２２ｅから露出され、前記保護シート材２１の他面側は、前記第二枠体２２の他方の端部側の開口２２ｆ及び前記固定板２３の開口２３ａから露出される。
すなわち、保護部材２においては、第二枠体２２の開口及び固定板２３の開口によって通気経路が形成されている。
本実施形態の前記第二枠体２２の材質は、特に限定されるものではないが、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ等の弾性体であることが、透過部材１とのシール性がよいため好ましい。
本実施形態の通気部材１０は、前記第一枠体１２の第二領域Ａ２に、前記第二枠体２２を嵌合することで、一体的に取り付けられる。
具体的には、第一枠体１２の他方の開口１２ｍから、前記第二枠体２２を挿入して嵌合させる。このとき、第二枠体２２の固定板２３が外側に配置されるように、第二枠体２２を配置する。すなわち、前記第一枠体１２の第二領域Ａ２は第二枠体２２の保護シート材２１によって仕切られている。
本実施形態の通気部材においては、第一枠体１２の天板部１２ｌの開口１２ｎ、第一領域Ａ１、第二領域Ａ２、固定板２３の開口２３ａ及び第二枠体の開口２２ｅ、２２ｆによって通気経路が形成される。
透過シート材１１、保護シート材２１，２１’は、前記通気経路を塞ぐように配置されている。
本実施形態の通気部材１０は、透過シート材１１の両面側を保護シート材２１，２１’で保護されているが、前記透過シート材１１の一方の面側を保護する保護シート材２１’が透過シート材１１と共に第一枠体１２に支持されているため、保護部材２が一つで足りることになり、通気部材１０の部品点数を減らすことができる。
本実施形態の通気部材１０においては、第一枠体１２に取り付けられた保護シート材２１’は透過シート材１１と同じ第一枠体１２に取り付けられているため、通気部材１０として完成される前に、透過シート材１１と保護シート材２１’とを個別に検査することはできない。しかし、第二枠体２２に取り付けられた保護シート材２１は、前記透過シート材１１と個別に検査することができる。
本実施形態の通気部材の製造方法は、第一実施形態の製造方法の前記透過部材製造工程において、前記透過シート材１１の他面側に保護シート材２１が配置されるように前記保護シート材２１の周縁部を第一枠体１２に取り付ける工程をさらに有する。
また、本実施形態の通気部材１０を、通気性容器の通気部に配置する場合には、通気部材１０の前記第二枠体２２が嵌合された側が容器本体の内部に近い側になるように、前記通気部に配置されることが好ましい。
この場合、容器本体の内部に近い側に第二枠体２２の保護シート材２１が配置されることになる。たとえば、通気性容器が電池やキャパシタ等のよう内部に電解液等が充填されるものである場合、電解液等による容器本体の内部からの透過シート材１１の汚染をより確実の予防することが要求される。
かかる場合でも、第二枠体２２の保護シート材２１は、通気部材１０として完成される前に、前記透過シート材１１と個別に検査することができるため、保護シート材の機能を確実に確認することができる。
（第六実施形態）
前記第五実施形態の変形例である第六実施形態を図１０に示す。
本変形例の第一枠体１２は、前記実施形態の第一枠体１２と同様である。
本変形例の第二枠体２２は、筒状の側壁部２２ｇと、該側壁部２２ｇの一方の端部側に配置された天板部２２ｈとを備えている。側壁部２２ｇの他方の端部は開口２２ｉが形成されている。前記天板部２２ｈの中央部には開口２２ｊが形成されている。
第二枠体２２は、前記天板部２２ｈの内側（側壁部２２ｇと天板部２２ｈとで囲まれた領域側）の開口の周縁部に保護シート取付部２２ｋを備えている。該保護シート取付部２２ｋに前記保護シート材２１の周縁部が取り付けられている。
前記側壁部２２ｇの内周面には周方向に沿って凸部２２ｌが形成されている。本実施形態では該凸部２２ｌは、側壁部２２ｇの内周面の２箇所に形成されている。
本実施形態の通気部材１０は、前記第一枠体１２が第二枠体２２の側壁部２２ｇの内側に嵌合されることで一体的に取り付けられる。
すなわち、第二枠体２２の前記他方の端部の開口２２ｉに、第一枠体１２を透過シート材１１が配置されている側から挿入することで、透過シート材１１の両面に保護シート材２１，２１’が配置される。
尚、前記第一乃至六実施形態にかかる通気部材、通気部材の製造方法及び通気性容器は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は前記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１０…通気部材、１…透過部材、１１…透過シート材、１２…第一枠体、２…保護部材、２１…保護シート材、２２…第二枠体、３…外枠体、１００…通気性容器。

Claims (11)

  1. 特定のガスを選択的に透過させる透過シート材と、該透過シート材の周縁部を支持する第一枠体とを有する透過部材と、
    保護シート材と、該保護シート材の周縁部を支持する第二枠体とを有する保護部材とを備え、
    前記保護部材の前記保護シート材が前記透過シート材の少なくとも一面側に配置されるように前記透過部材と前記保護部材とが、前記第一枠体及び第二枠体が連結されることで一体的に構成され、
    前記第一枠体は、中央が開口している環状の板体からなる中央部と、該中央部の両面側の開口周縁部において環状に突出するように形成された突出部とを備え、
    前記第二枠体は、両端部が開口している筒状の側壁部と、該側壁部の一方の端部から開口の中央部に向かって突出する天板部とを備え、
    前記透過部材の前記第一枠体の前記突出部が、各前記保護部材の筒状の前記側壁部の開口内に嵌合されている通気部材。
  2. 前記透過部材及び前記保護部材の外側に配置された外枠体を備える請求項１に記載の通気部材。
  3. 前記透過シート材は、水素ガスを選択的に透過させうるように水素透過性金属層を含む請求項１または２に記載の通気部材。
  4. 前記保護シート材は、多孔質膜を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通気部材。
  5. 前記保護部材を複数備え、
    前記保護シート材が前記透過シート材の両面側に配置されるように前記透過部材と前記複数の保護部材とが一体的に構成されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通気部材。
  6. 前記透過部材は、前記透過シート材の他面側に配置される保護シート材をさらに有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通気部材。
  7. 前記透過シート材の一面側に前記保護部材の前記保護シート材が配置され、前記透過シート材の他面側に前記透過部材の前記保護シート材が配置されるように、
    前記透過部材と前記保護部材とが一体的に構成されている請求項６に記載の通気部材。
  8. 特定のガスを選択的に透過させる透過シート材の周縁部を第一枠体に取り付けて透過部材を製造する透過部材製造工程と、
    保護シート材の周縁部を第二枠体に取り付けて保護部材を製造する保護部材製造工程と、
    前記保護部材の前記保護シート材が、前記透過シート材の少なくとも一面側に配置されるように、前記第一枠体及び第二枠体を連結して、前記透過部材と前記保護部材とを一体的に取り付ける取り付け工程とを備え、
    前記第一枠体は、中央が開口している環状の板体からなる中央部と、該中央部の両面側の開口周縁部において環状に突出するように形成された突出部とを備え、
    前記第二枠体は、両端部が開口している筒状の側壁部と、該側壁部の一方の端部から開口の中央部に向かって突出する天板部とを備え、
    前記取り付け工程では、前記透過部材の前記第一枠体の前記突出部を、前記保護部材の筒状の前記側壁部の開口に嵌合する通気部材の製造方法。
  9. 前記透過部材製造工程において、前記透過シート材の他面側に保護シート材が配置されるように前記保護シート材の周縁部を第一枠体に取り付ける工程をさらに有する請求項８に記載の通気部材の製造方法。
  10. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の通気部材を備えた通気性容器であって、
    さらに、容器本体と、
    前記容器本体の内部と外部とを通気可能に連通する通気部とを備え、
    前記通気部材は、前記透過シート材及び前記保護シート材が前記通気部の通気経路を塞ぐように前記通気部に配置されている通気性容器。
  11. 前記保護部材の前記保護シート材が前記透過シート材よりも前記容器本体の内側に近い位置に配置されるように前記通気部材は配置されている請求項１０に記載の通気性容器。
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