JP6609447B2 - 調湿装置およびそれを備えた筐体 - Google Patents

Description

筐体等の内部の湿度を調整する調湿装置およびそれを備えた筐体に関する。

各種機器においては、防水等のために気密構造の筐体を備えるものがある。これらの機器は様々な環境で使用される場合があり、環境温度が変化すると筐体の内外で気圧差が発生する。このような気圧差は筐体の気密構造を破壊する原因となるため、一般的に気密構造の筐体には内圧調節器が設けられる。

特開２００７−１２３４７２号公報

しかしながら、内圧調節器は通常液体の水の浸入を防ぐことはできるが、気体である空気や水蒸気は流通され、筐体の内部に内圧調節器から水蒸気が侵入する場合がある。そして、筐体内に水蒸気が進入した状態で機器の周囲環境が低温になると、筐体内面で水蒸気が結露し、機器の動作不具合を引き起こすという問題点があった。

本発明は、内圧調節器からの水蒸気の侵入を抑制することを目的とする。

本発明の一実施形態における調湿装置は、一面が開口されたケースと、前記ケースの内に形成されて複数の屈曲部を備える溝部と、前記溝部と接して配置される調湿剤としての調湿シートと、前記溝部の一端と接する前記ケースの壁に形成される吸排気口とを有し、前記調湿シートは、前記溝部の全長の少なくとも一部を覆うように、前記ケースの底面と前記調湿シートとで前記溝部を挟む位置に、前記溝部の上に被せて配設され、前記ケースに流入した気体が前記溝部内を前記調湿シートと接して流通し、前記吸排気口から前記ケース外に流出することを特徴とする。

また、本発明の一実施形態における筐体は、複数の壁から成って密閉構造の筐体であって、１つの前記壁に設けられる内圧調節器と、前記調湿装置とを有し、前記調湿装置が前記内圧調節器が設けられる前記壁の内面に開口された前記一面が合わさるように密着固定され、前記内圧調節器の一端が前記ケース内部に内包されることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態における筐体は、複数の壁から成って密閉構造の筐体であって、１つの前記壁に設けられる内圧調節器と、前記調湿装置とを有し、前記内圧調節器が流入口を貫通して設けられることを特徴とする。

以上のように、内圧調節器から流入する空気の流通経路と流通経路に設けられる調湿剤をケース内に設けることにより、内圧調節器から流入する空気に水蒸気が含まれる場合であっても、調湿剤が水蒸気を吸収するため、内圧調節器からの水蒸気の侵入を抑制することができる。

調湿装置の一実施形態の構成を例示する３面図 筐体に設置される調湿装置の構成を例示する斜視図 調湿装置の一実施形態の構成を例示する３面図 調湿装置を搭載する筐体の一実施形態の構成を例示する斜視図 調湿装置を搭載する筐体の一実施形態の構成を例示する斜視図 内圧調節器の構成を例示する図

まず、図１〜図３を用いて調湿装置の一実施形態について説明する。
図１は調湿装置の一実施形態の構成を例示する３面図であり、筐体の壁に設置された状態を示し、平面図においては筐体の壁を省略している。図２は筐体に設置される調湿装置の構成を例示する斜視図であり、筐体の一部および調湿シートを透視して調湿装置を開示している。図３は調湿装置の一実施形態の構成を例示する３面図であり、平面図においては筐体の壁を省略している。なお以下において、用語「調湿」は「吸湿」「除湿」とも表記することがある。

調湿装置１は、一面が開口された箱状のケース２と、ケース２の底面４上に形成される溝部３と、溝部３上に設けられる調湿シート５とから構成される。ケース２は底面４の他に底面４と接する側面６とから構成される。底面４が四角形の場合、側面６は底面４の各辺と接する４つの面から構成される。ケース２の一端領域は、内圧調節器１２の配置領域に対応し、内圧調節器１２から流入した空気を留めてケース２の外部に漏らさない空気溜り７を備えても良い。内圧調節器１２から流入した空気は、空気溜り７を介してまたは内圧調節器１２から直接に溝部３の一端にのみ流入できる構成である。溝部３の他端は、内圧調節器１２の配置領域と溝部３を挟んで向かい合う１つの側面６ａまたは側面６ａと接する側面６の側面６ａの近傍に形成される。溝部３の他端は、側面６ａまたは側面６と接する位置に形成され、この位置の側面６ａまたは側面６には、溝部３を流通した空気がケース２の外部に排出される吸排気口８が形成される。なお、筐体の内圧が外気圧より高い場合は、吸排気口８から調湿装置１に空気が流入し内圧調節器１２を介して空気が筐体外に排出される。溝部３は全長が長くなるように複数個所で屈曲する。図では、１５箇所で直角に屈曲し、ジグザクな溝部３が形成されているが、屈曲箇所の数は任意であり、屈曲の角度も直角に限らず、円弧状に屈曲しても良い。また、溝部３はジグザグに形成されることにも限定されず、任意の形状に屈曲する形状でも良い。ただし、空気の流通性の向上と溝部３を長くすることを両立するためには、直角に屈曲し、ジグザクな形状にすることが好ましい。また、溝部３は、ケース２の底面４に密着固定される２枚の板９により形成しても良い。溝部３の側部の形状が側部に形成された２枚の板９を隙間を空けてケース２の底面４に密着固定することにより、幅ｗが２枚の板９の隙間に相当し、深さｈ１が板９の厚さに相当する溝部３が形成される。調湿シート５は、溝部３の全長の少なくとも一部を覆うように、底面４と調湿シート５とで溝部３を挟む位置に配設される。調湿シート５は水蒸気を吸収するシートであり、溝部３を流通する空気が水蒸気を含んでいる場合、一定の割合で水蒸気を吸収し、空気の湿度を低減させる。

調湿装置１は、筐体１１に設けられた内圧調節器１２が上述の内圧調節器１２の配置領域に配置されるように、筐体１１の壁１０が調湿装置１の開口面を塞ぐように筐体の壁１０に密着固定される。これにより、筐体１１の壁１０とケース２により溝部３および調湿シート５が密封される。図に示すように、壁１０とケース２とで溝部３および調湿シート５を密封する構成でも良いが、壁１０に相当する蓋（図示せず）があらかじめケース２の開口面に設けられた構成としても良い。蓋には内圧調節器１２を密封状態ではめ込むことができる穴を設ける。あるいは、調湿装置１は、蓋にあらかじめ内圧調節器１２を設ける構成とすることもできる。また、溝部３の深さｈ１と吸湿シート５の厚さｈ２は、ｈ１とｈ２との合計がケース２の深さＨと一致するようにすることが好ましい。

このように、調湿装置１は、内圧調節器１２から流入する空気を取り込んで吸排気口８から排出するケース２内に、内圧調節器１２から吸排気口８に空気が流通する通路となる溝部３と、溝部３を覆うように配設される吸湿シート５とを備える。内圧調節器１２から流入する空気は溝部３を流通し、溝部３上には吸湿シート５が配設されているため、空気が水蒸気を含む場合、溝部３内を流通する際に水蒸気が吸湿シート５に吸収されることにより、吸排気口８から流出する空気の湿度は低減され、内圧調節器からの水蒸気の侵入を抑制することができる。さらに、溝部３が屈曲することにより、溝部３の全長が長くなり空気が除湿シート５と接する時間が長くなるため、効率的に空気の湿度が低減され、内圧調節器からの水蒸気の侵入を抑制することができる。

なお、上述のように溝部３の構成は任意であり、図１に示す調湿装置１では溝部３の形状に沿った外形の２枚の板９を用いて溝部３を構成したが、例えば、図３に示すように複数の板１３により溝部３を構成しても良い。図３に示す調湿装置１４の溝部１５は、厚みｈ３が溝部１５の深さに相当する板１３を複数並べて、屈曲する溝形状が形成される。例えば、板１３はケース２の幅Ｗより長さＬが短く、ケース２の幅Ｗと板１３の長さＬが平行になるように複数配置され、隣り合う板１３のケース２との隙間が互いに板１３の逆側の端部に形成されるように配置される。このように板１３を配置することにより、複数の屈曲部を備える溝部１５が形成される。

また、調湿装置および溝部の寸法は任意であるが、例えば、調湿装置１の場合、図１に示すように、ケース２は、長さ１０７ｍｍ、幅３４ｍｍ、厚み８．５ｍｍとし、溝部３は、幅ｗが４．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、溝部分の間隔を５．０ｍｍとすることができる。調湿装置１４の場合、図３に示すように、ケース２は、長さ１０７ｍｍ、幅３９ｍｍ、厚み７．５ｍｍとし、溝部１５は、板１３の厚み２．０ｍｍ、長さＬが３１．５ｍｍ、隣接する板１３の間隔が６ｍｍとすることができる。また、ケース２や板９，板１３の材質は任意であり、金属や樹脂とすることができる。また、調湿装置１および調湿装置１４では、ケース２の底面４に溝部３を形成し、その上に吸湿シート５を被せた構成を示したが、吸湿シート５を底面４上に配置し、その上に溝部３を形成しても良い。溝部３と吸湿シート５とが接し、空気が吸湿シート５と接して流通すれば良い。また、吸湿シート５はベルサニー（登録商標）等の水分を吸収し、排出するものが好ましい。シリカゲルのように水分を吸収するだけのものに比べ、水分を吸収し、排出する吸湿シートの場合、筐体１１の内部の湿度を一定に保つことができるため好ましい。吸湿シート５は、ポリアクリルレート繊維を高混合率含む基板をポリオレフィン繊維シートで挟んだ構成にすることができる。また、シート状の吸湿シート５に限らず、水分を吸収し、排出する吸湿剤を、空気を流通可能な状態で溝部３内に設置してもよい。例えば、粒状の吸湿剤を溝部３内に敷きつめても良い。この場合、溝部３の深さｈ１はケース２の深さＨと一致することが好ましい。また、ケース２内に厚みがケース２の深さＨと一致する吸湿シート５を設け、吸湿シート５に溝部３を形成しても良い。

また、調湿装置１および調湿装置１４は、機器等の筐体１１に搭載されることに限定されず、筐体１１の他、内圧調節器１２を備える容器等にも搭載することができる。この場合、容器内に内圧調節器から水蒸気が侵入することを抑制することができる。

次に、図１〜図６を用いて調湿装置を備える筐体の構成を説明する。
図４，図５は調湿装置を搭載する筐体の一実施形態の構成を例示する斜視図であり、表裏２面から見た斜視図である。図６は内圧調節器の構成を例示する図である。

筐体１１は、電子回路や各種装置等を収納するもので、防水のために密閉構造となっている。例えば、図に示すように、筐体１１は、各種機器を操作するタッチパネル１９等に用いられる。筐体１１は、筐体内外の気圧を調整する内圧調節器１２を備える。内圧調節器１２は筐体１１に装着された状態で、筐体１１の壁１０の外側で外気が入出力する入出力口１６と、筐体１１内で外気が入出力する入出力口１７とを備え、入出力口１６と入出力口１７とはフィルタ１８を介してつながる構成である。フィルタ１８は空気や水蒸気等の気体は通すが、水等の液体は通さない構成である。内圧調節器１２は、筐体１１の壁１０を貫通して設けられ、外気圧が筐体内気圧より高い場合は筐体内部に空気を流入し、外気圧が筐体内気圧より低い場合は筐体内部から空気を排出する。内圧調節器１２は、機器の使用状態において垂直面となる壁１０に設けられることが好ましい。これにより、内圧調節器１２に水滴が付着することが抑制される。

筐体１１は筐体内部に調湿装置１を備える。調湿装置１は内圧調節器１２に連結して設けられ、内圧調節器１２から流入する空気は、調湿装置１を介して筐体１１内に流入する構成である。調湿装置１が蓋を有する密閉の箱型のケースからなる場合は、筐体１１内の内圧調節器１２に連結する任意の位置に調湿装置１は配置されるが、蓋を有さずにケースの一面が開口している場合は、開口部分を筐体１１の壁１０により塞ぐように、壁１０に調湿装置１は配置される。

このように、筐体１１は、調湿装置１を備えることにより、内圧調節器１２から流入する空気は溝部３を流通し、溝部３上には吸湿シート５が配設されているため、空気が水蒸気を含む場合、溝部３内を流通する際に水蒸気が吸湿シート５に吸収されることにより、吸排気口８から流出する空気の湿度は低減され、内圧調節器からの水蒸気の侵入を抑制することができる。

なお、図４に示すように、筐体１１は一体形状の密閉構造でも良いが、図５に示すように、本体部分と端子部分を分割し、それぞれを密閉構造とし、互いを高気密状態で接続する構成であってもよい。

また、筐体１１に装着する調湿装置として、調湿装置１を例に説明したが、調湿装置１４等、様々な構成の溝部を備える調湿装置を装着することもできる。また、内圧調節器１２から調湿装置に取り込まれる気体として空気を例に説明したが、空気に限らず様々な気体を流入させることができる。例えば、窒素ガスやヘリウムガス環境下で筐体１１や調湿装置１，１４を用いることもできる。

１ 調湿装置
２ ケース
３ 溝部
４ 底面
５ 調湿シート
６ 側面
６ａ 側面
７ 空気溜り
８ 吸排気口
９ 板
１０ 壁
１１ 筐体
１２ 内圧調節器
１３ 板
１４ 調湿装置
１５ 溝部
１６ 入出力口
１７ 入出力口
１８ フィルタ
１９ タッチパネル

Claims (5)

1. 一面が開口されたケースと、
   前記ケースの内に形成されて複数の屈曲部を備える溝部と、
   前記溝部と接して配置される調湿剤としての調湿シートと、
   前記溝部の一端と接する前記ケースの壁に形成される吸排気口と
   を有し、
   前記調湿シートは、前記溝部の全長の少なくとも一部を覆うように、前記ケースの底面と前記調湿シートとで前記溝部を挟む位置に、前記溝部の上に被せて配設され、
   前記ケースに流入した気体が前記溝部内を前記調湿シートと接して流通し、前記吸排気口から前記ケース外に流出することを特徴とする調湿装置。
2. 前記溝部の深さと前記調湿シートの厚みを合わせた長さが、前記ケースの内部の深さと一致することを特徴とする請求項１に記載の調湿装置。
3. 開口された前記ケースの前記一面に設けられた蓋と、
   前記蓋に形成された流入口と
   をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調湿装置。
4. 複数の壁から成って密閉構造の筐体であって、
   １つの前記壁に設けられる内圧調節器と、
   請求項１または請求項２に記載の調湿装置と
   を有し、前記調湿装置が前記内圧調節器が設けられる前記壁の内面に開口された前記一面が合わさるように密着固定され、前記内圧調節器の一端が前記ケース内部に内包されることを特徴とする筐体。
5. 複数の壁から成って密閉構造の筐体であって、
   １つの前記壁に設けられる内圧調節器と、
   請求項３記載の調湿装置と
   を有し、前記内圧調節器が前記流入口を貫通して設けられることを特徴とする筐体。

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