WO1999067009A1 - Dispositif commandant le mouvement de la vapeur - Google Patents

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WO1999067009A1
WO1999067009A1 PCT/JP1999/003382 JP9903382W WO9967009A1 WO 1999067009 A1 WO1999067009 A1 WO 1999067009A1 JP 9903382 W JP9903382 W JP 9903382W WO 9967009 A1 WO9967009 A1 WO 9967009A1
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moisture
water vapor
permeable membrane
moisture permeable
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PCT/JP1999/003382
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Kunitaka Mizobe
Original Assignee
Kunitaka Mizobe
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/02—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air
    • F24F6/08—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using heated wet elements
    • F24F6/10—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using heated wet elements heated electrically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/268—Drying gases or vapours by diffusion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F2003/1435—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification comprising semi-permeable membrane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0042—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater characterised by the application of thermo-electric units or the Peltier effect

Definitions

  • the present invention is a steam movement control device for creating a direction in the movement of steam between two spaces having different humidity.
  • This device can be used to remove water vapor and moisture from equipment installed outdoors, enclosed spaces inside a west body that is likely to be humid when placed outdoors or indoors, or inside rooms where humans live. It can be used as a dehumidifier to discharge to the outside, and it can be used as a water vapor transfer control device or dehumidifier that can be operated with small power and small power for equipment, face panels, and small rooms. Further, this device can be used as a steam movement control device, a humidifying device or a drying prevention device that takes in water vapor from the outside and keeps it in a high humidity state to prevent drying. Background art
  • an electric dehumidifying air-conditioning apparatus in which air is sucked, cooled by an evaporator, dew condensed, water is separated, and the condenser is immediately cooled.
  • a method of chemically dehumidifying a small space such as a case box using a moisture absorbent.
  • the electric dehumidifying air conditioner requires a fan or a pump for sucking and cooling the air containing moisture, so that the size of the device is increased and the manufacturing cost is increased.
  • the fan or the pump must be operated in order to maintain the space in a dehumidified and dry state, so that the operating cost is increased.
  • the chemical dehumidification method using a moisture absorbent the amount of moisture absorbed is limited, and replacement and regeneration of the moisture absorbent are required, which also increases costs.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to maintain the movement of water vapor between two spaces having different humidities in one direction for a long time with very small electric power. It is an object of the present invention to provide a water vapor transfer control device which can dehumidify or humidify one of the spaces, thereby reducing the operation cost as much as possible. Disclosure of the invention
  • a water vapor transfer control device for moving water vapor from a first space containing water vapor in air to a second space different from the first space, the first space and the second space
  • a heat-insulated passage communicating with the second space to which the water vapor in the one space moves, a plurality of waterproof and breathable moisture-permeable films provided in the passage, and formed in the passage by the moisture-permeable film
  • a plurality of small chambers a Peltier element for providing a temperature gradient so that the temperature of the air in the small chamber is always low according to the second space side, and a moisture-permeable membrane of the small chamber heated and cooled by the Peltier element.
  • a conductive porous body disposed and arranged, and
  • the moisture-permeable film has a water-repellent surface on one surface, and is disposed such that the water-repellent surface is on the second space side in the passage, and an intermediate one of the plurality of moisture-permeable films is substantially conical.
  • the plurality of small chambers include at least one or more small chambers surrounded by a substantially conical moisture-permeable membrane and having a substantially conical space, and a heating surface or a cooling surface of the Peltier element is
  • the conductive porous body is thermally connected to the moisture permeable membrane via a heat conductor, and the parameter (moisture permeability) X (air permeability) of the plurality of moisture permeable membranes is equal to the moisture permeable membrane on the second space side.
  • a water vapor transfer control device for moving the water vapor in the first space to the second space so as to be as small as possible.
  • the water vapor movement control device for moving water vapor to a second space having a small temperature fluctuation speed of air different from the first space, the first space; and a second space to which water vapor in the first space moves.
  • the moisture-permeable film has a water-repellent surface on one surface, and is disposed such that the water-repellent surface is on the second space side in the passage, and an intermediate one of the plurality of moisture-permeable films is substantially conical.
  • the plurality of small chambers includes at least one or more small chambers surrounded by a substantially conical moisture-permeable membrane and having a substantially conical space, and a heating surface or a cooling surface of the Berch two element. Is thermally connected to the conductive porous body via a heat conductor, and the parameter (moisture permeability) X (permeability) of the plurality of moisture permeable films is the moisture permeable film on the second space side.
  • a water vapor transfer control device for moving the water vapor in the first space to the second space so as to be larger is provided.
  • the first space surrounded by a metal box containing water vapor in the air and having a large temperature fluctuation rate of the air is supplied to a different air from the first space.
  • a passage a plurality of moisture-permeable membranes provided in the passage and having a waterproof property and a gas permeability; a plurality of small chambers formed in the passage by the moisture-permeable membrane; A Peltier element for providing a temperature gradient so that the temperature is always low in accordance with the space side, and the Peltier element is heated and cooled.
  • a conductive porous body disposed close to the moisture permeable membrane of the chamber to be cooled and grounded,
  • the moisture-permeable film has a water-repellent surface on one surface, and is disposed such that the water-repellent surface is on the second space side in the passage, and an intermediate one of the plurality of moisture-permeable films is substantially conical.
  • the plurality of small chambers include at least one or more small chambers surrounded by a substantially conical moisture-permeable membrane and having a substantially conical space, and a heating surface or a cooling surface of the Peltier element is
  • the conductive porous body is thermally connected to the moisture permeable membrane via a heat conductor, and the parameter (moisture permeability) X (air permeability) of the plurality of moisture permeable membranes is equal to the moisture permeable membrane on the second space side.
  • a water vapor transfer control device for moving the water vapor in the second space to the first space so as to be as small as possible.
  • a substantially conical moisture-permeable membrane is formed such that a small substantially conical moisture-permeable membrane is formed in a substantially conical small chamber space so as to be inserted in the opposite direction.
  • a plurality of small chambers are formed in an annular shape, and a Berch X element can be provided at the center of the moisture-permeable membrane, which is a bottom surface of a substantially cone.
  • the substantially conical top in which the Peltier element is inserted at the center of the moisture-permeable membrane is cooled and heated.
  • the first space can be used as the space inside the box installed in the outdoor atmosphere
  • the second space can be used as the air, so that the water vapor inside the equipment box can be discharged to the atmosphere.
  • the first space may be the atmosphere
  • the second space may be the space inside the box placed in the atmosphere, and the water vapor in the atmosphere may be moved to the box space.
  • air permeability in this specification is defined by JIS.
  • the first and second spaces having different temperature and humidity environments are connected to each other by a passage.
  • the outer periphery of the passage is insulated, and the internal condition inside the passage is not affected by the temperature of the uncontrollable space of the outer periphery of the passage. I'm trying.
  • a plurality of moisture permeable membranes are provided in the passage, at least one of which is a substantially conical moisture permeable membrane, and two or more small chambers are provided in the passage. At least one space of the small room is a substantially conical space.
  • the value of (moisture permeability) X (permeability) of each moisture permeable membrane is set as a parameter.
  • the difference in the value of the parameter causes a difference in the water vapor transmission rate, and the fact that the movement of the water vapor from the larger value to the smaller value of the parameter is facilitated.
  • the water vapor basically tries to move in the direction of lower humidity through the passage, but the value of the above parameter of the moisture permeable membrane becomes smaller In this way, the movement of water vapor is determined by the water vapor transmission rate (product (moisture permeability) X
  • the temperature inside a metal box installed outdoors is large due to the effect of wind.For example, the temperature fluctuates up and down more than 15 ° C to 20 ° C, and is 15 ° C to 30 °. Since the value of the above parameter of the moisture permeable membrane is regarded as the air side, and the value of the above parameter over time is regarded as the case side, the water vapor in the case is strong in the direction of discharge. Work and dehumidify the inside of the box. In the case of a plastic box having high heat insulation and a low rate of fluctuation of the internal temperature, a moisture-permeable membrane having a low value of the above parameter is placed on the air side.
  • the reason why a plurality of small chambers are provided in the passage is that, by partitioning into small spaces of the small chambers, the temperature and pressure conditions of the partitioned space can be easily adjusted to a state necessary for controlling the movement of water vapor.
  • the purpose is to increase the sensitivity of water vapor transfer due to the difference in temperature and pressure between the two spaces.
  • by forming a compartment in a small chamber it is possible to increase the temperature difference by heating and cooling with a small Peltier element.
  • Peltier temperature between chambers The temperature difference is a temperature difference that hardly causes condensation, for example, about 2 to 5 ° C.
  • the surface on the second space side of the moisture permeable membrane has water repellency.
  • moisture condensed on the water-repellent surface moves away into the second space side and is prevented from entering the first space side via the moisture-permeable film.
  • dew condensation on the water-repellent surface has an advantageous effect of preventing reverse movement of water vapor.
  • the dew condensation on the water-repellent surface is released, it takes away heat of vaporization, cools the small chamber below the water-repellent surface, increases the temperature difference, and enhances the directionality of water vapor. In particular, it works in the direction to control the movement of water vapor from the lower chamber to the upper chamber.
  • the water-repellent surface is relatively negatively charged, so that NaCl of NaCl can be attached to prevent NaCl invasion, which is effective for reducing salt damage.
  • Grounding by providing conductive porous bodies separated from each other on the upper and lower sides of the moisture permeable membrane is due to the moisturizing derivative that forms the outer wall of the small chamber, that is, the path wall of the passage, affects the moving speed of water vapor. Is to prevent giving.
  • the conductive porous body suppresses the electrification of the moisture-permeable film, thereby preventing the moisture-permeable film from lowering in moisture-permeable ability. This prevents abnormal charging when the movement of water vapor is large.
  • the conductive porous body easily causes convection when the movement of water vapor is small. Further, the conductive porous body becomes a good conductor for heat transfer of heat generation or cooling of the Peltier element, and facilitates temperature control of the small chamber.
  • One of the adjacent small chambers is heated by the Peltu element through the conductive porous body, and the other small chamber is cooled through the conductive porous body to form a temperature difference (temperature gradient) between the small chambers.
  • Water vapor moves to lower temperature and pressure. Therefore, it is possible to enhance the direction of water vapor transfer depending on the temperature.
  • temperature control of the chamber and the porous body controls the dew point and ensures the direction of water vapor movement.
  • the conductive porous body of the moisture permeable membrane prevents the electrification of water vapor, and prevents the direction of movement of water vapor from being disturbed by static electricity caused by the dielectric of the moisture permeable membrane and the path wall of the passage. Can be smoothly moved to the other space.
  • An auxiliary measure to satisfy this relationship is the combination of the surface area of the chamber.
  • the formation of a substantially conical or truncated conical chamber may be applied.
  • heat transfer is performed in proportion to the length, and the length is used as a variable.
  • the temperature gradient of the target portion can be adjusted.
  • the moisture permeable membrane As for the area, by forming the moisture permeable membrane in a substantially conical shape, a larger area is secured compared to the arrangement of the moisture permeable membrane provided so as to cross perpendicularly to the passage, and therefore, it is movable. Dramatically the amount of water vapor To rise. Also, as the surface area increases, the loss energy released from the surface due to radiation or heat of vaporization increases in proportion to the surface area.
  • the thermal resistance increases, so that the heat transfer speed in the axial direction decreases.
  • the increase in the length increases the surface area and increases the heat. Since the loss increases, the relationship between heat transfer and heat loss differs between the case of a cylindrical body and the case of a cone. Since the rate of increase of the surface area in the longitudinal direction of a cone is smaller than that of a cylinder, the inverse of this relationship is that the rate of conduction velocity loss per unit is smaller for a cone than for a cylinder.
  • the minimum value of the surface area is obtained when the diameter of the cylinder is equal to the height, and when the height of the cone is 1.73 times the square root of the diameter of 3. (See Figure 23).
  • a device configuration that satisfies the relationship between length and surface area may be used.
  • the moisture permeable membrane that divides the small chamber into a substantially conical shape, and further combining large and small moisture permeable membranes in a nested manner, it is possible to form a small chamber in the compact, and it becomes a conical small chamber space, and the surface area to volume By increasing the size, heat loss is reduced and the direction of water vapor transfer is efficiently improved.
  • the moisture permeable membrane will be described in more detail.
  • Fig. 14 is a diagram of the product of moisture permeability and air permeability (moisture permeability) X (air permeability) converted to dew point. This indicates the comparative temperature when the inside of the porous material inside the moisture permeable membrane part is physically saturated or reaches the dew point.
  • the comparative dew point temperature difference corresponding to the horizontal axis showing the first moisture permeable membrane, the second moisture permeable membrane, and the third moisture permeable membrane is shown on the case side from the left side of the figure.
  • FIG.14 the air permeability is measured according to JIS-P-8117. This is a plot made from the sample, and it seems that a certain amount of air passes through the part sandwiching the specimen, especially in the air permeability measurement from the nonwoven fabric side to the water-repellent surface due to air leakage. . This is air leakage due to the three-dimensional irregularities of the nonwoven fabric.
  • Figures 24 to 27 are graphs created based on the results of measurements performed with sealing to prevent air leakage.
  • FIGS. 24 to 27 show the characteristics of the permeable membrane prepared based on the measurement results at 65% RH and 20 ° C.
  • Figure 25 shows the values of the product (moisture permeability) X (permeability) at 65% RH and 20 ° C in each moisture permeable membrane converted to a virtual dew point from the above-mentioned dew point calculation formula. The values are shown, and the comparison is made based on the heat capacity in consideration of the heat transfer characteristics of steam.
  • Figure 26 shows the value of (moisture permeability) / (air permeability).
  • the unit is (100 cc-g) / (m 2 -sec 2 ), which is the quantity to compare the permeation acceleration of water vapor per unit area.
  • Figure 27 shows the value obtained by converting the value of (moisture permeability) / (air permeability) of each moisture permeable membrane into a virtual dew point from the above-mentioned formula for calculating the dew point, taking into account the heat transfer characteristics of water vapor. A comparison is made based on the heat capacities obtained.
  • This figure can be plotted at the enthalpy, or at the position corresponding to the temperature difference between the compartments in the steam mass (steam saturated vapor pressure curve).
  • the water vapor mass curve is considered as a carrier of heat energy, it can be considered that it can be replaced by enthalpy. Between each small room, or each space (a container that is a dehumidifying or humidifying space, or a matter that can be converted into the amount of heat energy by the mass of water vapor on the outside air side) This has important significance in capacity conversion.
  • the permeation amount of the water vapor is basically governed by the capacity of the moisture permeable membrane in the small chamber formed by each moisture permeable membrane.
  • the pressure difference caused by the temperature difference can be calculated at a specific temperature depending on the mass of water vapor at each part, given that the figures above are converted at 20 ° C and 40 ° C, respectively. Expressed as heat energy gap.
  • Fig. 15 is a schematic plot of enthalpy and vapor pressure curves as shown in Fig. 15.
  • the outside air side or the space to be dehumidified or humidified is indicated by AU1 to AU4, respectively.
  • the inherent separation ability of the moisture permeable membrane itself is expressed as aZ (g-h) x l00 (%).
  • process af seems to be acting to prevent the temperature difference of the dew point from being too large to prevent a sudden inflow from the outside air.
  • f is determined to have a buffering effect to facilitate the transfer of mass to be dehumidified or humidified.
  • the energy moves in order to stabilize from a high energy state to a low energy state and stops when it reaches an equilibrium state, so the direction of energy movement is defined at each virtual point (AU to h). . That is, the energy moves from a high direction to a low direction, and is defined as follows.
  • AU 1 ⁇ a ⁇ AU 2; AU 3 ⁇ g; (AU 3 to AU 4) ⁇ g ⁇ h ⁇ f; h ⁇ AU 4
  • an electric heating coil or heater is used as the heating means, the ability to move from a warm direction to a cold direction naturally is inferior to that of a Peltier element.
  • a material with high heat absorption capacity as a cooling body, in other words, a material with high thermal conductivity, for example, a metal material such as aluminum (including aluminum alloy) and copper (including copper alloy). In this case, it is necessary to provide a fin shape that increases the heat radiation area.
  • the above-mentioned means is a theory derived from the amount of heat energy possessed by the water vapor when considering the discharge from the outside air and the backflow phenomenon based on the analysis results of the basic form model of this device.
  • each block is water vapor
  • Each is recognized as thermal energy. That is, since the energy transfer moves from the high direction to the low direction, it gradually moves (moves) from the inside of the box to the outside air side on the block diagram.
  • a moisture-permeable membrane is used for the direction of dehumidification.
  • the following conditions are required for the function. In the case of the first space where the temperature fluctuation is smaller than that of the second space, the movement in the direction of the first space occurs from the side of the second space, so the movement first moves from the small room in the second space to the small room in the first space. .
  • the moisture permeability is high from the first space to the second space.
  • Water vapor tends to move toward the outside air due to the difference in expansion speed, and diffuses at a speed dependent on the difference in moisture permeability between the moisture permeable membrane 3 and the moisture permeable membranes 2 and 1. From the first space to the second space, the water vapor moves from the first chamber to the outer chamber and to the inner chamber until the diffusion velocity and the diffusion energy are balanced.
  • the first space has a cooling or heating rate significantly greater than outside air, For example, in the case of a space inside a metal box, the amount of energy transferred due to moisture permeation is smaller than the amount of energy dropped by adiabatic cooling. Then, due to the transfer of the heat energy to the condensed moisture due to the condensation, the change in the moisture permeability due to the difference in the probability of the moisture permeability set from the box side to the outside air in the second space reduces the heat energy associated with the movement of the water vapor due to the difference in the moisture permeability. The difference greatly due to the suction (due to cooling) on the box side acts as humidification into the box, and the evaluation is the same as that for dehumidification.
  • the amount of heat energy that is significantly larger than the amount of transferred heat energy due to the movement of water vapor, that is, the amount of water vapor passing through the moisture permeable membrane is large.
  • the transfer of water vapor is likely to move to the container side due to the thermal energy due to adiabatic compression because the difference in probability is large (Fig. 11).
  • the setting conditions must be changed between when the heat energy is constantly driven by the Peltier element and when only the daytime is driven.
  • FIGS. 21A to 21A a metal box and a plastic box installed outdoors which function as the water vapor transfer control device of the present invention, and the parameters of the moisture permeable membrane (permeable) It shows the relationship between humidity and X (air permeability).
  • FIG. 21A shows an example of a fail-safe arrangement in which the size of the moisture permeable membrane is large and small even when the Peltier device does not operate.
  • FIGS. 22A to 22C show a metal box, a plastic box, and a moisture permeability when the water vapor transfer control device of the present invention is used as a humidifier for moving water vapor into the case.
  • a theory showing the magnitude of the membrane parameter (moisture permeability) X (air permeability) and the condition of how to apply the temperature gradient by the Peltier element. If the force shown in the figure is basically set to the opposite of the water vapor transfer direction shown in FIGS. 22A to 22C, it will function as dehumidification to humidification of the box.
  • a case a having only a single moisture permeable membrane in the passage a case b having two single moisture permeable membranes in the passage to form a single small chamber, Separate from Case c, which has three or more single moisture-permeable membranes and multiple chambers, and clarify the difference in the following effects o
  • the innermost moisture permeable membrane is affected by the temperature of the space to be installed and the inner small chamber
  • the outermost moisture permeable membrane is affected by the temperature relationship of the outer small chamber and the outside air.
  • the central permeable membrane it is maintained by the inner or outer small chamber or passage structure (mesh for supporting the permeable membrane, porous body set in the passageway, small chamber wall, etc.) or moisture permeable membrane.
  • the inner or outer small chamber or passage structure mesh for supporting the permeable membrane, porous body set in the passageway, small chamber wall, etc.
  • moisture permeable membrane Depending on the surface temperature of the structure and the surface temperature of the moisture permeable membrane due to the fluctuation characteristics of the water vapor inside the small chamber, storage or reduction or adjustment of the calorific value is easily performed.
  • Case a Case b Case C Single moisture permeable membrane
  • Single cell Multiple cells
  • Case a Case b Case c Single moisture permeable membrane
  • Single chamber Multiple chambers
  • Possibility of reduction Impossible Set temperature conditions Set temperature conditions or reduce as much as possible Possible as much as possible ⁇ Easy to obtain stable effect
  • Case a Case b Case c Single moisture permeable membrane
  • Single cell Multiple cells
  • Humidity transfer speed Inside / outside temperature: Set arbitrarily Set depending on temperature characteristics Easy to adjust It is possible to obtain large fluctuations
  • the members that form the passages are made of vinyl chloride, PVC, PE, or PET plastic resin, and have a laminated structure. Composite materials are preferred because they have excellent heat insulation properties and can reduce the thermal effect through the passage wall.
  • the conductive porous body is preferably mesh # 34 x 32, such as copper mesh, stainless mesh, platinum mesh, metal plating, and metal-deposited plastic. It has good electrical conductivity and good thermal conductivity, and is separated from the moisture-permeable membrane within 1 millimeter.
  • the Berch X element and the conductive porous body are covered with an insulating film (dielectric) such as a polyethylene film on both the cooling and heating surfaces of the conductive porous body and both electrodes.
  • the power consumption of the Peltier device varies depending on the size of the cell, but it can be as low as about 0.5 W or less, and sufficient power can be supplied by solar cells. It is practical to use a polyolefin-based or nylon-based nonwoven fabric as the moisture-permeable membrane, and to use a porous membrane on the back surface.
  • the inner surface of the small chamber is a metal plating or a metal film is coated by metal deposition or the like to form an electric path for grounding.
  • the metal film on the inner surface also serves to prevent charging of the inner surface of the small chamber, and prevents the movement of water vapor from being reduced due to charging. At the same time, temperature fluctuations on the surface of the small room will be made faster.
  • the surface of the passage wall, the moisture permeable membrane, and other members of the present invention is preferably subjected to fungicide and antibacterial treatment in order to prevent mold and bacteria from growing and changing the surface properties.
  • antifungal and antibacterial methods include surface treatment with copper or silver ions, application of antifungal antibacterial agents such as oligodamine, ethylene glycol, and benzalkonium chloride. Can be used. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a use state of the steam movement control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the water vapor transfer control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along the line C-C of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line DD of FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line EE of FIG.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing an attached state of the Peltier element of the first moisture-permeable film in FIG.
  • FIG. 9 is a front view showing the conical supporting frame of the moisture permeable membrane according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a drive circuit diagram for a Peltier device according to an embodiment of the present invention. Deme
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing each value of a parameter (moisture permeability) X (air permeability) of three moisture-permeable films according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view showing an example of the moisture-permeable film according to the present invention.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view showing another example of the moisture-permeable film according to the present invention.
  • FIG. 12C is a sectional view showing another example of the moisture-permeable film according to the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing a conductive porous body and a Peltier device of the first moisture-permeable film according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a dew point conversion diagram of the parameter (moisture permeability) X (air permeability) of the present invention.
  • FIG. 15 is an operation explanatory diagram according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a model explanatory diagram showing the movement of water vapor depending on the difference of the parameter (moisture permeability) X (air permeability) of the moisture permeable membrane according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of a transition model from the inside of the container to the equilibrium state from the outside air side when the outside air side is lower than the face body according to the embodiment of the present invention.
  • Figure 18 is an explanatory diagram showing the moisture permeability, air permeability, parameter (moisture permeability) X (air permeability) of the moisture permeable membrane, the ease of inflow of water vapor, and the adiabatic cooling tendency in the plastic box.
  • Figure 19 is an explanatory diagram showing the moisture permeability, air permeability, parameter (moisture permeability) X (air permeability) of the moisture permeable membrane, the ease of inflow of water vapor, and the adiabatic cooling tendency in a metal box.
  • Fig. 20 is an explanatory diagram showing the moisture permeability, air permeability, parameter (moisture permeability) X (air permeability) of the moisture permeable membrane, the ease of inflow of water vapor, and the adiabatic cooling tendency in a metal box.
  • FIG. 21A is an explanatory diagram showing an arrangement of moisture permeable membranes when the water vapor transfer control device according to the present invention is used as a dehumidifier.
  • Fig. 21B shows the water vapor transfer control device according to the present invention used as a dehumidifier. It is explanatory drawing which shows arrangement
  • FIG. 21C is an explanatory diagram showing the arrangement of the moisture permeable membranes when the water vapor transfer control device according to the present invention is used as a dehumidifier.
  • FIG. 22A is an explanatory diagram of conditions when the water vapor transfer control device of the present invention is used as a humidifier.
  • FIG. 22B is an explanatory diagram of conditions when the water vapor transfer control device of the present invention is used as a humidifier.
  • FIG. 22C is an explanatory diagram of conditions when the water vapor transfer control device of the present invention is used as a humidifier.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing the relationship between surface area and volume in the shape of a cone and a cylinder.
  • Figure 24 is a plot of the parameters (moisture permeability) X (permeability) of each moisture permeable membrane at 65% RH and 20 ° C.
  • Figure 25 shows the integration of the measurement results of the parameters (permeability S) x (permeability) at 65% RH and 20 ° C for each moisture permeable membrane in the dew point calculation formula described above.
  • FIG. 4 is a plot of the results obtained with each moisture permeable membrane.
  • Figure 26 is a plot of each moisture permeable membrane with (moisture permeability) / (air permeability) measured at 65% RH.20 ° C.
  • Figure 27 shows the results obtained by substituting the results of dividing the measurement results of (moisture permeability) / (air permeability) at 65% RH and 20 ° C for each moisture permeable membrane into the dew point calculation formula. It is a plot diagram plotted with a wet film.
  • FIG. 28 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 29A is an explanatory view showing another example of the formation of the substantially conical small chamber by the substantially conical moisture-permeable membrane of the present invention.
  • FIG. 29B is an explanatory view showing another example of the formation of the substantially conical small chamber using the substantially conical moisture-permeable membrane of the present invention.
  • Fig. 29C shows the formation of a substantially conical chamber by the substantially conical moisture-permeable membrane of the present invention. It is explanatory drawing which shows another example. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the present embodiment is used as a water vapor transfer control device in an electric equipment storage box installed outdoors, a space having a high temperature fluctuation speed in a metal box is defined as a first space, and the atmosphere is defined as a second space.
  • a double-layered moisture-permeable membrane is provided in a substantially conical shape, with the upper surface of the cone serving as an upper vent for the first space and the lower surface of the cylinder.
  • the lower ventilation port with the atmosphere in the two spaces is provided, a moisture permeable film is provided also in each ventilation port, and a Peltier element is provided in the center of the moisture permeable film in the upper ventilation port.
  • 1 is a metal box with an internal volume of 12.5 liters
  • 1a is the first space in the box 1
  • lb is the bottom of the box 1
  • 1c is the lower ventilation opening to the bottom.
  • 1 d is the electrical equipment housed in the metal box 1
  • 2 is the atmosphere that is the second space of the other
  • 3 is the passage
  • 3 a is the insulated PVC inner cylinder that forms the passage 3
  • 3b is a heat-insulated outer cylinder made of PVC
  • 3c is a threaded portion with a small contact area
  • 3d is an aluminum frame that serves as a heat insulator or heat absorber provided at the upper end of the heat-insulated outer cylinder 3a.
  • e is a metal heat absorber
  • 4 is a first moisture permeable membrane
  • 5 is a second moisture permeable membrane
  • 6 is a third moisture permeable membrane
  • 7 is a fourth moisture permeable membrane
  • 8 is a fifth moisture permeable membrane
  • 9 is a permeable membrane.
  • 10 is a 0.5-watt Peltier element
  • 10a is a heating surface of the Peltier element 10
  • a heat transfer body of an electrical insulator for thermally connecting the conductive porous body 9 to the heat transfer member 10 b is an aluminum alloy for thermally connecting the cooling surface of the Peltier element 10 to the second moisture permeable membrane 5.
  • 1 and 1 2 are water-repellent treated PVC dust-resistant insect nets
  • 1 3 is a solar cell for the belch element 10 wrapped around the outer circumference of the heat-insulated outer cylinder 3a
  • 1 4 is made of aluminum wire 14a
  • 15 is a power supply circuit of the Peltier element 10, While charging the battery of the power supply of No. 3, the required voltage is supplied to the Peltier element 10 at a predetermined voltage for the required time.
  • reference numeral 201 denotes a PE porous membrane serving as a water-repellent surface of the moisture-permeable membrane 4
  • 202 denotes a special porous membrane
  • 203 denotes a nonwoven nonwoven fabric
  • 204 is a porous PE film that serves as a water-repellent surface for the moisture permeable films 5 and 6
  • 205 is a special porous film of a moisture permeable film
  • 206 is a polyolefin nonwoven fabric
  • 207 is a permeable nonwoven fabric.
  • 208 is a special porous film
  • 209 is a polyolefin-based nonwoven fabric.
  • Fig. 10 is a circuit diagram for operating the Peltier element 10.
  • the electromotive force of the solar cell 13 is charged to the battery 15b by the charging circuit 15a, and the daytime is supplied only by the timer device 15c. Or all day running o
  • the threaded portion of this embodiment is waterproof-sealed on a part thereof and a surface portion thereof to prevent water leakage and airtightness.
  • a material having a high dielectric property such as ethylene tetrafluoride may be used partially or entirely on the water-repellent surface side.
  • a non-woven fabric made of carbon fiber or highly conductive metal fiber is used as the non-woven fabric to remove static electricity from the moisture-permeable membrane or promote heat transfer (transmission between the non-woven fabric side and the water-repellent surface side). You may.
  • the values of moisture permeability, air permeability, parameter (moisture permeability) X (air permeability) and maximum pore diameter of the moisture permeable membranes 4, 5, 6, 7, and 8 used in this example are as follows. . ⁇ / ff. La — Evening * vi. Large hole J diameter whistle 1 ⁇ ⁇ 4 ⁇ ⁇ 18000 4500000 1.0 / m whistle 2 ⁇ ⁇ 5 2000 1000 2000000 1.5 m whistle 1.5 / m 4th moisture permeable membrane ⁇ 4600 350 1610000 2.0 ⁇ 5th moisture permeable membrane 8 4600 350 1610000 2.0 m
  • the test method was JIS-L1099 and JIS-P811 gas permeation method.
  • Figure 1 shows the relationship between the values of the parameters (moisture permeability) X (permeability) of these three types of moisture permeable membranes.
  • the arrangement of 1 2 ⁇ 3 4 ⁇ 5 with the moisture permeable membrane is an example of the reverse arrangement.
  • the water vapor in the box 1 has a large or small humidity and the first and second moisture permeable membranes 4 5 6 7 Parameter 8 (moisture permeability) X (permeability), the water-repellent surface of the PE porous membrane that is the water-repellent surface, the heating of the small chamber 20 by the Peltier element 10, and the temperature gradient caused by the cooling of the small chamber 22 Due to the direction of the movement of water vapor, the water vapor moves from the inside 1a of the housing 1 to the atmosphere 2, and the humidity in the space 1a of the housing 1 is reduced and dried.
  • the temperature gradient suppresses the movement of water vapor into the space 1 a of the case 1 so that the presence of 2 0 4 2 0 7 and the Peltier element 10 will make the case side hot and the atmosphere side cool.
  • Both the heating surface and the cooling surface of the Peltier element 10 are connected to the conductive porous body 9 by a polyethylene film while maintaining good heat conduction and electrical insulation.
  • the conductive porous body 9 is made of a copper mesh, and the heat transfer end of the vertice element 10 and the small chamber 20 are made substantially equal in the heat transfer distance of the mesh, so that the small chamber wall and the conductive porous body are uniformly formed. 9 was heated to quickly bring the temperature of the compartment 20 to a uniform temperature, and a temperature gradient was maintained between the compartments 20, 21 and 22 (see Fig. 13).
  • the moisture-permeable membrane 5 since the moisture-permeable membrane 5 itself is a soft body, the moisture-permeable membrane 5 is held by using a support frame 14 assembled in a basket-like conical shape with aluminum wire 14a.
  • the support frame 14 can be a good heat transfer material to uniformly cool the small chamber.
  • the spacing of the aluminum wires 14a differs between the upper and lower 1a and 1b. As a result, a temperature gradient of the contacting gas is generated, thereby promoting the convection of the small chamber and promoting the movement of water vapor.
  • the difference in surface area for a specific volume of gas between part a and part b is used.
  • the distance 1a above the aluminum wire 14a is about 10 mm.
  • the heating surface of the Peltier element 10 heats the upper small chamber via the heat transfer body 10a, and the cooling surface of the Peltier element 10 is the top aluminum of the inserted substantially conical moisture-permeable membrane 5. Cooling is carried out through aluminum wires 14a, which are provided at a distance of about 10 between the top plate 10b and the supporting frames 14 at the same time (see Figures 13, 9, and 8).
  • the heating surface of the Peltier element 10 Heat is applied to the electric insulating film 10 c, the electric heating element 10 a, the conductive porous body 9 of the moisture permeable membrane 4, the conductive porous body 9 of the moisture permeable membrane 6, the aluminum portion under the moisture permeable membrane 6,
  • the aluminum wire 14 a, the conductive porous body 9 of the moisture permeable film 5, and the aluminum top plate 1 Ob move to the cooling surface of the Peltier element 10.
  • a temperature gradient is formed between the first moisture permeable film 4 and the aluminum top plate 10b of the second moisture permeable film 5.
  • a temperature difference is generated in the substantially conical space, thereby facilitating the movement of water vapor by the moisture permeable films 4, 5, and 6, and a temperature gradient caused by the Berch!: Element 10 is effectively generated.
  • FIG. 28 is an example in which a Peltier element is provided in an intermediate small chamber.
  • 170 is the moisture permeable membrane on the housing side
  • 1 71 is the moisture permeable membrane 1 of the moisture permeable membrane
  • 1 7 2 is a moisture permeable membrane 2
  • 1 7 3 is a moisture permeable membrane 3
  • 1 7 5 is a cell wall
  • 1 7 6 is a Peltier element
  • 1 7 and 1 7 8 are conductive porous materials
  • 1 7 9 is dustproof Or
  • a net 175a is a drainer
  • 176a is a solar cell for driving a Peltier element
  • 175b is packing
  • 175c is a heat insulator or heat absorber.
  • the conductive porous body 177 inside 1 is heated, and the conductive porous body 178 inside the moisture permeable membrane 17 2 is cooled via a heat transfer body.
  • a temperature difference is provided between two inner and outer small chambers having a substantially conical shape. Otherwise, the structure and operation are the same as those of the above embodiment.
  • FIGS. 29A, 29B, and 29 ⁇ show various examples of forming a substantially conical space 270 to 277 along the moisture-permeable membrane 260 to 269. 280, 281, 282 and the adiabatic passages are indicated by 290, 291 and 292.
  • Fig. 29A shows a large truncated conical space 27 0 and a conical space 27 1 in a passageway 29 0 through a moisture permeable membrane 260, 261, 262 and a moisture permeable membrane 2
  • the Peltier element 280 is formed in the center of a moisture-permeable film 260 serving as a bottom surface of the space 270.
  • FIG. 29B is a diagram in which the large and small conical spaces 272 and 273 shown in FIG.
  • FIG. 29C shows an example in which a number of conical spaces 2 7 4, 2 7 5, 2 7 6 and 2 7 7 are formed by folding the moisture permeable membrane 2 6 6 c three times.
  • FIG. 29B shows an example in which, like FIG. 29B, a horizontal moisture-permeable film 266a is provided at the center and joined to the top of the moisture-permeable film 276a.
  • the heat quantity of the heat absorber is determined by the heat release, the volume of the heat retaining cavity, the total surface area of the device, the contact area of the support between the case and the main unit of the device, the contact area of the support of the main unit with the small chamber, the total surface area of the device
  • the temperature gradient is set as the tendency of the fluctuation speed.
  • an infrared reflection layer may be formed on the surface of the heat-retaining cavity.
  • This means performs metal plating, printing, vapor deposition, etc., and performs this treatment on the outer wall of the small chamber, and performs this surface treatment on the inner wall of the heat insulation cavity. Transmission is delayed.
  • a vacuum mirror of Mahobon may be used as a heat retaining cavity.
  • a sheet such as a metal foil
  • a time margin before heat is transmitted from the outer periphery of the roll to the inside.
  • the transmission time of the temperature speed between the inner and outer chambers prevent backflow or move actively Or to fill inefficient time up to time.
  • the case where a metal foil with a high heat transfer speed is used and the case where a sheet with a low heat transfer speed is used may be set separately for the outer small chamber and the inner small chamber. May be set.
  • the heat transfer efficiency can be actively controlled by selecting these sheets in a triangular shape so that the short side contacts the small chamber or the long side contacts the small chamber. It is possible to
  • the surface that has been in contact with the side on which the foil is easily wound has a characteristic that a gap is generated as the temperature rises.
  • the heat transfer around the small chamber is less susceptible to heat imbalance on the container side, for example, cooling phenomena due to heat of vaporization due to direct sunlight or wind after rain. It has the feature that it can perform homogenized heat transfer.
  • the seat is printed with the average temperature, the average power outlet, the characteristics of the location, etc. of the installation part or the environment side, and the wearer cuts it arbitrarily, It may be reassembled so that the heat transfer speed can be freely adjusted.
  • the configuration of the heat absorber or the heat retaining tank may be as follows. Insulation tank component example
  • Aluminum lumps (alumina-treated), surface treatment materials for the purpose of increasing the absorptivity of the aluminum-treated lumps as small chamber materials, or as real materials
  • the thermal paint may be applied to the lowermost or uppermost mesh, or to a position that is easy to see from the outside, such as the surface of the moisture-permeable membrane, or the outer cylindrical body, and this discoloration may be used to make it easier to identify the replacement time.
  • This method applies a thermal paint, for example, from below at high altitudes or over the entire perimeter of the device, or above or above the perimeter of the device at locations near the ground or the dwelling space, so that a certain prominent color (red, blue or yellow) is applied. ), Etc., when it becomes clear, inform the replacement time (such as the prominence of a company mark, or the emergence of a letter indicating the replacement time).
  • the thermal paint used in sheet-type thermometers has the advantage that the temperature fluctuations of the moisture-permeable membrane are less effective due to clogging, etc.
  • this treatment is performed in the direction in which the surface of the moisture-permeable membrane can be seen. That is, since the clogging reduces the porosity of the surface of the moisture-permeable membrane, the compression causes the fluctuation of the heat of vaporization to increase. It is easy to understand if you sense and change the color.
  • the values of (moisture permeability) X (permeability) of the moisture permeable membrane are arranged according to the direction in which the water vapor moves, and the lower surface of the moisture permeable membrane is a water-repellent surface.
  • the temperature gradient is given using the body and the Peltier element, and one of the small chambers has a substantially conical shape made of a moisture-permeable membrane, which gives a strong direction of movement of water vapor. Or, it can be humidified. It was small and inexpensive to manufacture, with no moving parts, and the running cost was extremely low.

Description

明 細 書 水蒸気移動制御装置 技術分野
本発明は、 湿度が違う二つの空間の間での水蒸気の移動に方向性 を作り出す水蒸気移動制御装置である。 この装置は、 野外に設置さ れる機器、 屋外または屋内に置かれて湿度が高く なり易い収納西体 の内の密閉された空間、 或いは、 人間が居住する室の内部空間の水 蒸気、 湿気を外部に排出する除湿装置と して使用でき、 機器、 面体 、 小さな室の為の小型で微小電力で作動できる水蒸気移動制御装置 または除湿装置と して利用できる。 この装置は、 更に、 水蒸気を外 部から取り込んで湿度が高い状態に保持し乾燥を防止する水蒸気移 動制御装置、 加湿装置または乾燥防止装置と して使用できる。 背景技術
従来、 空気中の水蒸気を除去する装置と しては、 空気を吸い込ん でエバポレーターで冷却し結露させて水分を分離した後、 直ちにコ ンデンサーを冷却する電気式除湿空調装置がある。 また、 吸湿剤を 使用してタ ンスゃ箱等の小空間を化学的に除湿する方法がある。
従来技術による電気式除湿空調装置では、 湿気を含む空気を吸込 むと共に冷却するためのフ ァ ンまたはポンプを必要するので装置が 大型化し製作コス 卜が増加する。 従来の電気式除湿空調装置では、 更に、 前記空間を除湿された乾燥状態に維持するためにはフ ア ンま たはポンプを作動せなければならないので運転費用が高く なる。 吸湿剤を使用した化学的除湿方法では、 吸湿量に限度があり、 吸 湿剤の交換、 再生作業が必要となり、 やはり コス 卜が増加する。 本発明は既述の従来技術の問題を解決することを技術課題と して おり、 湿度が異なる二つの空間の間での水蒸気の移動を小型でしか もきわめて微小電力で長期間一方向に保持できて、 一方の空間を除 湿または加湿可能で、 運転費用を可及的に低減した水蒸気移動制御 装置を提供することを目的と している。 発明の開示
本発明によれば、 空気中に水蒸気を含む第 1空間から、 第 1 の空 間とは別の第 2空間へ水蒸気を移動させる水蒸気移動制御装置にお いて、 前記第 1空間と、 前記第 1空間の水蒸気の移動先の第 2空間 とを連通させる断熱された通路と、 前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有する複数の透湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成さ れた複数の小室と、 前記小室内の空気を第 2空間側に従って常時低 温となるように温度勾配を与えるペルチェ素子と、 前記ペルチェ素 子が加熱、 冷却する小室の透湿膜に近接させて配設され、 かつ、 ァ —スされた導電性多孔体とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、 前記複数の透湿膜の うち中間の透湿膜は略円錐状に形成されており、 前記複数の小室は 、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を有する小室を少なく と も一つ以上含んでおり、 前記ペルチェ素子の加熱面または冷却面は 、 前記導電性多孔体とを伝熱体を介して熱的に接続されており、 前 記複数の透湿膜のパラメータ （透湿度） X (通気度） が第 2空間側 の透湿膜となるほど小さ く なるようにして第 1空間の水蒸気を第 2 空間へ移動させる水蒸気移動制御装置が提供される。
本発明の他の特徴によれば、 空気中に水蒸気を含み、 前記空気の 温度変動速度が大きい金属製函体により包囲される第 1空間から、 前記第 1 の空間とは別の空気の温度変動速度が小さい第 2空間へ水 蒸気を移動させる水蒸気移動制御装置において、 前記第 1空間と、 前記第 1空間の水蒸気の移動先の第 2空間とを連通させる断熱され た通路と、 前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有する複数の透 湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成された複数の小室と、 前記 小室内の空気を第 2空間側に従って常時低温となるように温度勾配 を与えるペルチェ素子と、 前記ベルチ二素子が加熱、 冷却する小室 の透湿膜に近接させて配設され、 かつ、 アースされた導電性多孔体 とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、 前記複数の透湿膜の うち中間の透湿膜は略円錐状に形成されており、 前記複数の小室は 、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を有する小室を少なく と も一つ以上含んでおり、 前記ベルチ二素子の加熱面または冷却面は 、 前記導電性多孔体とを伝熱体を介して熱的に接続されており、 前 記複数の透湿膜のパラメータ （透湿度） X (通気度） が第 2空間側 の透湿膜となるほど大き く なるようにして第 1空間の水蒸気を第 2 空間へ移動させる水蒸気移動制御装置が提供される。
本発明の更に他の特徴によれば、 空気中に水蒸気を含み、 前記空 気の温度変動速度が大きい金属製函体により包囲される第 1空間へ 、 前記第 1 の空間とは別の空気の温度変動速度が小さい第 2空間か ら水蒸気を移動させる水蒸気移動制御装置において、 前記第 1 空間 と、 前記第 1空間への水蒸気の供給元である第 2空間とを連通させ る断熱された通路と、 前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有す る複数の透湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成された複数の小 室と、 前記小室内の空気を第 1空間側に従って常時低温となるよう に温度勾配を与えるペルチェ素子と、 前記ペルチェ素子が加熱、 冷 却する小室の透湿膜に近接させて配設され、 かつ、 アースされた導 電性多孔体とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、 前記複数の透湿膜の うち中間の透湿膜は略円錐状に形成されており、 前記複数の小室は 、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を有する小室を少なく と も一つ以上含んでおり、 前記ペルチェ素子の加熱面または冷却面は 、 前記導電性多孔体とを伝熱体を介して熱的に接続されており、 前 記複数の透湿膜のパラメータ （透湿度） X (通気度） が第 2空間側 の透湿膜となるほど小さ く なるようにして第 2空間の水蒸気を第 1 空間へ移動させる水蒸気移動制御装置が提供される。
本発明の好ま しい実施例によれば、 略円錐状の透湿膜が形成する 略円錐状の小室空間内に小さな略円錐状の透湿膜を逆方向に挿入す るように設けて略円錐状の小室を環状に複数形成し、 略円錐の底面 となる透湿膜中央にベルチ X素子を設けることができる。
また、 好ま しく は、 透湿膜中央のペルチェ素子が挿入された略円 錐状の頂部が冷却、 加熱される。
更に、 第 1 空間を野外の大気中に設置された函体内の空間と し、 第 2空間を大気と し、 機器函体内の水蒸気を大気へ排出するように できる。
更に、 第 1空間を大気と し、 第 2空間を大気中に置かれた函体内 の空間と し、 大気中の水蒸気を函体内空間へ移動させるようにして もよい。
本明細書中の通気度との用語は J I Sにて定義する。
この発明では、 二つの温度、 湿度環境を異にする第 1 と、 第 2空 間が通路により互いに連絡される。 通路の外周は断熱され、 通路外 周の制御できない空間の温度で通路内の内部状態が影響されないよ うにしている。
通路内には複数の透湿膜を設けられており、 そのう ち少なく と も 一つは略円錐状の透湿膜と し、 通路内に二つ以上の小室が設けられ ている。 その小室の少なく と も一つの空間を略円錐状の空間と して いる。
本願発明では、 各透湿膜の （透湿度） X (通気度） の値をパラメ
—タと して、 該パラメ ータの値の違いにより水蒸気透過速度に差が 生じ、 その前記パラメ ータの値が大きい方から小さい方への水蒸気 移動が容易となることを利用する。 つま り、 二つの空間に湿度の差 がある場合、 水蒸気は湿度の低い方向に基本的に通過路内を介して 移動しょう とするが、 透湿膜の前記パラメ ータの値が小さ く なるよ う にすることで、 水蒸気の移動を水蒸気透過速度 （積 （透湿度） X
(通気度） の値） により加速し、 または、 逆方向の水蒸気の移動に 対しては減速させて水蒸気の移動の方向性を高める。
野外に設置される金属製函体内の温度は、 風の影響により大気温 例えば、 1 5 °C〜 2 0 °Cよ り温度の上下の変動が激し く 、 一 5 °C〜 3 0 °Cにもなるので、 透湿膜の前記パラメ ータの値が小さい方を大 気側と し、 前記パラメ 一夕の値 高い方を函体側とすると函体内の 水蒸気は、 排出の方向に強く働いて函体内の除湿となる。 断熱性が 高く 内部温度の変動速度が低いプラスチッ ク製函体の場合は、 大気 側に前記パラメ ータの値の低い透湿膜を置く 。
通路に小室を複数設けているのは、 小室の小空間に区画するこ と でこの区画された空間の温度、 圧力条件が水蒸気移動制御に必要な 状態に容易にできるからであり、 また、 二つの空間の温度、 圧力の 違いによる水蒸気移動の感度を高めるこ とにある。 更に、 小室に区 画形成するこ とにより、 小さなペルチェ素子により加熱、 冷却して 温度差を高めることが可能となる。 ペルチェ素子による小室間の温 度差は結露しにく い温度差、 例えば約 2 〜 5 °Cとする。
本発明では透湿膜の第 2空間側となる面が撥水性を有している。 これにより撥水面で結露した水分は剝離して第 2空間側内へ移動し 、 透湿膜を介して第 1空間側に進入することが防止される。 また、 撥水面での結露が水蒸気の逆移動を防止するとの有利な効果を奏す る。 そして、 撥水面の結露が離れるときに気化熱を奪って、 撥水面 側の下方の小室を冷却して温度差を増加させ、 水蒸気の方向性を高 める。 特に下室から上室方向への水蒸気の移動を制御する方向に作 用する。 更に、 撥水面は相対的に負に帯電していて、 NaC lの Na+ を 付着させ、 NaC lの侵入を防止することができ、 塩害を少なくするた めに効果的である。
透湿膜の上下両側に離隔して導電性多孔体を設けてアースするの は、 小室の外周壁、 すなわち、 通路の路壁を形成する保湿性を有し た誘導体が水蒸気の移動速度へ影響を与えるのを防止することにあ る。 また、 導電性多孔体は、 透湿膜の帯電を抑えて透湿膜の透湿能 力の低下を防止する。 これにより水蒸気の移動が大きいときの異常 帯電を防止する。 また、 導電性多孔体は、 水蒸気の移動が少ないと きは対流を生起し易くする。 更に、 導電性多孔体は、 ペルチェ素子 の発熱または冷却の熱移動の良伝導体となり、 小室の温度制御を容 易にする。
ペルチュ素子により隣接する小室の一方を導電性多孔体を介して 加熱し、 導電性多孔体を介して他方の小室を冷却し、 小室間に温度 差 （温度勾配） を形成する。 水蒸気は温度、 圧力の低い方へ移動す る。 よって温度により水蒸気移動の方向性を強めることが可能とな る。 更に、 小室および多孔体の温度の管理は、 露点を制御し水蒸気 の移動方向性を確保する。
このようにペルチェ素子により小室の温度、 圧力を制御すること で水蒸気移動の方向性を高め、 或いは、 水蒸気の逆方向の移動を阻 害し、 水蒸気移動の方向性を保持するようにする。 透湿膜の導電性 多孔体は水蒸気の帯電を防ぐと共に、 透湿膜および通路の路壁の誘 電体による静電気のために水蒸気移動の方向性が乱れることを防止 し、 一方の空間の水蒸気を他方の空間に円滑に移動可能とする。 次に、 本発明の中間の透湿膜を略円錐状も形成したことの理由を 説明する。
容積の縮小や拡大による自然対流の制御と、 保有する熱エネルギ 一の移動方向に対する単位面積あたりの損失の確率の制御、 ならび に、 断熱体などの熱伝導率の差違を活用 した制御の 3種類を組み合 わせると共に、 装置を構成する材料の物性を活用して、 移動方向に おけるエネルギー勾配の矛盾を自然の熱伝導率に融和させる工夫を 行わなければならない。 つまり、 熱エネルギーの勾配の移動方向へ の矛盾は、 伝熱体と断熱体の組み合わせにより基本的に解決するの である。
この関係を満足するための補助的手段は、 小室表面の面積の組合 わせである。 このために略円錐形または略切頭円錐形の小室を形成 することを応用することもできる。 つま り、 例えば、 フ レームまた はメ ッ シュなどが同一の熱伝導材質にて構成されているものと した 場合、 長さに比例して熱伝達が行われるので、 前記長さを変数と し て目的とする部位の温度勾配を調節可能となる。
このことは、 微弱な消費電流を前提とする本装置の場合、 非常に 重用であり、 断熱材料を使用することなく、 熱伝達速度の高い材料 にて構成する場合には特に有効な手段となる。
面積に関しても、 透湿膜を略円錐形に形成することにより、 通路 に対して垂直に横断するように設けられた透湿膜配置に比較して、 大きな面積が確保され、 従って、 移動可能な水蒸気の量も飛躍的に 上昇する。 また、 表面積が増加することにより、 その面から輻射ま たは気化熱などにより放出される損失エネルギーは表面積に比例し て増加する。
また、 軸方向への長さが増加すれば熱抵抗が大き く なるので、 軸 方向への伝熱速度は小さ く なるが、 他方、 長さが増加することによ り表面積が増加して熱損失は大き く なるので、 その形態が円筒体の 場合と円錐の場合とでは、 伝熱および熱損失の関係は異なる。 円錐 は長手方向への表面積の増大率が円筒体より も小さいので、 この関 係の逆数関係と して、 単位当たりの伝導速度損失率は円錐の方が円 筒体より小さい。
また、 表面積の最小値は、 円筒体の場合は直径と高さが等しい場 合に得られ、 円錐の場合は高さが直径の 3の平方根である 1 . 7 3 倍になった場合に得られる （図 2 3参照） 。 このような、 熱伝導率 を調整する手段として、 長さと表面積の関係を満足する装置構成と すればよい。
更に、 小室を区画する透湿膜を略円錐状にし、 更に大小の透湿膜 を入れ子式に組み合わせることにより、 コ ンパク 卜に小室を形成で きるとともに、 円錐状の小室空間となり、 体積に対する表面積を大 き くすることで熱損失を少なく して水蒸気移動方向性を効率的にで さる。
透湿膜について更に詳しく説明する。
図 1 4 は透湿度と通気度の積 （透湿度） X (通気度） の値を露点 換算した図である。 これは、 物理的に透湿膜部内部の多孔内部が飽 和、 若しく は、 露点に到達した場合の比較温度を示すことになる。 図左より函体側に位置し、 第 1透湿膜、 第 2透湿膜、 第 3透湿膜を 示す横軸に対応した比較露点温度差が示されていることになる。
図 1 4 に於ては、 通気度測定を J I S -P- 81 17に従って行った結果に より作成したプロ ッ トであり、 試片を挟む部分で、 特に、 不織布側 から撥水面へ向う通気度測定では、 空気もれが生じるために早く一 定量が通過してしまうように見えている。 これは不織布の立体的な 凹凸による空気もれであり、 この空気もれが生じないようにシール して測定を行った結果をもとに作成したグラフが図 2 4から図 2 7 であな。
図 2 4から図 2 7 は 6 5 % R H、 2 0 °Cにおける測定結果をもと に作成した透過膜の特性を示す図である。
図 2 4 は各透湿膜の積 （透湿度） X (通気度） の値を示しており 、 単位は（g* sec)/(m2- sec · lOOcc) =g/(m2 -lOOcc) で、 6 5 % R H、 2 0 °Cの 1 0 0 ccに於る透過し易さを水蒸気質量にて比較する 数量となる。 図 2 5 は、 6 5 % R H, 2 0 °Cに於る積 （透湿度） X (通気度） の各透湿膜に於る値を、 前述した露点の算出式から仮想 露点に変換した値を示しており、 水蒸気の持つ熱伝達特性を考慮し た熱容量による比較が行われる。
図 2 6 は （透湿度） / (通気度） の値を示している。 単位は（100 cc- g)/(m2- sec2) であり、 単位面積あたりの水蒸気の透過加速度 を比較する数量となる。 図 2 7 は （透湿度） / (通気度） の各透湿 膜に於る値を前述した露点の算出式から仮想露点に変換した値を示 しており、 水蒸気のもつ熱伝達特性を考慮した熱容量による比較が ί亍われる。
この図はェンタルピー、 若しく は、 水蒸気質量 （水蒸気飽和蒸気 圧曲線） において、 小室間の温度格差に符合した位置にプロ ッ トす ることが可能である。
水蒸気質量曲線は、 水蒸気が熱エネルギーの担体であるものと し て考察するならば、 ェンタルピーに置換されう るものと して考える ことができるので、 この両者を重ねる意義には、 水蒸気の透過能力 による各小室間、 若し く は、 各空間 （除湿または加湿空間である函 体、 若し く は、 外気側の水蒸気の質量による熱エネルギー量と して 換算するこ とができるという事項が、 能力換算において重要な意義 をもつこ とになる。
この水蒸気の透過量は、 各透湿膜により形成される小室において 、 透湿膜による能力により基本的に支配される。
また、 温度格差により発生する圧力差は、 上記図がそれぞれ 2 0 °Cと 4 0 °Cにおいて換算されているこ とを背景とすれば、 それぞれ の部位における水蒸気質量に依存した特定の温度における熱ェネル ギー格差と して表現されている。
図 1 4 においては約 2 0 °Cにおける各測定結果が e f g h、 約 4 0 °Cにおける各測定結果が a b c dにより示されている。 図 1 4を 模式的にェンタルピ一および蒸気圧曲線上にプロ ッ トすると図 1 5 のようになる。 外気側または除湿または加湿対象の空間を各々 A U 1 〜 4 にて示した。 透湿膜そのものが固有の分離能力は、 a Z ( g 一 h ) x l 0 0 (%) にて表現される。 また、 過程 a f は外気側か ら急激な流入が発生しないようにするための露点の温度格差が大き すぎないよう にするために作用 している ものと思われる。 排出時に は、 f は除湿されるべき、 若し く は、 加湿されるべき質量の移動を 容易にするための緩衝作用を有する ものと判断される。
エネルギーの高い順位から配列すると以下のようになる。
A U l > a > A U 2 ； A U 3 > g ; A U 4 > h
エネルギーの高い状態から低い状態へ安定化するためにエネルギ 一は移動し平衡状態となったところで移動が停止するので、 ェネル ギ一の移動方向が各々の仮想点 （A U〜 h ) において規定される。 すなわち、 エネルギーは高い方向から低い方向に移動するので、 下 記のよう に規定される。 A U 1→ a→ A U 2 ； A U 3→ g ； ( A U 3〜A U 4 ) → g · h → f ； h→ A U 4
したがって、 エネルギーの高い方向から低い方向への移動のみが 可能となるこ とを前提とすれば、 温度 1 2 °Cにおける A U 2 におけ る水蒸気を、 この装置内で移動させよう とするならば、 温度 1 2 °C における A U 2 の水蒸気エネルギーよ り も低いエネルギー位置に a 〜 hが存在しなければならないこ とになる。 従ってこれらの傾斜に より分離効率を任意に変更するこ とができる。
ペルチ 素子を活用 した場合、 冷却と加熱が同時に行われ得るた めに、 装置全体においてこの関係を満足しなければならない。
また、 加熱手段と して、 電熱コイルまたはヒータ一を使用する場 合、 温かい方向から冷たい方向への移動には、 ペルチェ素子に比較 して自ずとその能力が劣るこ とになるが、 それを補償する手段と し て、 冷却体と して吸熱能力の高い材料、 言い換えれば熱伝導率の高 い材料、 例えばアルミニウム （アルミ ニウム合金を含む） や銅 （銅 合金を含む） 等の金属材料を活用 して冷却しなければならず、 この 場合、 放熱面積を増加させるようなフ ィ ン形状を付与する必要性が 発生する。
上記の手段は、 本装置の基本形態モデルにおける解析結果に基づ き、 外気側からの排出ならびに、 逆流現象を考察した場合に、 その 水蒸気の保有する熱エネルギー量により導出 した理論である。
ブロ ッ ク模式図に示すように、 各ブロ ッ クが水蒸気と仮定する と
、 それぞれは熱エネルギーと して認識される。 すなわち、 エネルギ 一移行は高い方向から低い方向へ移動するのでプロ ッ ク図上のとき 、 函体内部より外気側へ徐々 に移行 （移動する） する。
一方ブロ ッ ク図の下図のとき、 第 1 空間側の小室と第 2空間側の 小室との間にどちらから先に平衡状態になるまでに、 函体側から第 1空間側の小室より第 2空間側の小室に向けて平衡になるか、 或い は、 函体側に向けて第 2空間側小室より第 1空間側の小室への移動 により平衡になるかが問題になる。
これらはェンタルピーと して水蒸気の熱エネルギーにより、 高い 方向から低い方向より移行するので、 ペルチェ素子その他の能動的 な移動を行おう とする場合、 除湿しょう とする方向性に対しては透 湿膜の機能と して次のような条件が必要となる。 第 2空間より も、 温度変動が小さい第 1空間の場合第 2空間側から、 第 1空間方向へ の移動が発生するので先に第 2空間側小室から第 1空間側小室への 移動となる。
これは透湿膜の透湿度と通気度の差に依存している。 すなわち、 透湿度傾斜は第 2空間側より第 1空間側に向けて小さ く なつている ので水蒸気は侵入し易いが、 通気度は逆数なので水蒸気の移動量を 比較するために、 積 （透湿度） X (通気度） をパラメータと して評 価する。 このパラメータは、 第 1空間側へ向かって第 2空間側より 大き く なるので、 すなわち、 水蒸気の存在できる （移行できる） 確 率が大き く なるので相対的には断熱冷却現象と して出現するが、 こ のとき移動水蒸気のエネルギー量が断熱冷却による冷却量と平衡に 達すると結露することになる。 すなわち、 移動する水蒸気のもつェ ネルギ一量と断熱冷却によるエネルギー量との差が低い保温性のプ ラスチック製函体のときは第 1空間から、 第 2空間へ向けて透湿度 が高いことから拡数速度差により外気に向けて水蒸気は移行し易い し、 透湿膜 3 と透湿膜 2、 1 との透湿度差に依存した速度により拡 散するが、 この速度と括抗する外気側から外側小室、 内側小室へ移 行する水蒸気がこの拡散速度および拡散エネルギーと平衡した時点 まで第 1 空間から第 2空間側への移動が生ずる。
第 1空間が一方冷却または加熱速度が外気より も著しく大きい、 例えば金属製函体内の空間の場合は、 断熱冷却によるエネルギー低 下量より も透湿に伴うエネルギー移動量が小さいために吸引された ときの断熱冷却に伴う結露した水分は吸引され函体側に移動し、 こ の結露による熱エネルギーの凝集した水分への移行により透湿度変 動が函体側より第 2空間の外気へ向けて設定されている透湿の確率 差による水蒸気の移動に伴う熱エネルギーを大き く 上回り、 函体側 の吸引 （冷却による） によるそれぞれの差が函体内への加湿と して 作用 し、 その評価は除湿の場合と同じ式である。
従って、 熱エネルギー変動量が大きい函体、 例えば金属製函体の 場合は、 水蒸気の移動に伴う熱エネルギー移動量より も、 つま り透 湿膜の水蒸気通過量より も著し く大きな熱エネルギーの変動が得ら れる場合には断熱圧縮による熱エネルギーにより、 水蒸気の移行は 函体側へその確率差が大き く なつているので移行し易いが （図 1 1 ) しかし、 水蒸気が函体側より外気側へ移行するときには、 断熱冷 却により水蒸気を水にして撥水面により弾きながら外気へと移行す る。 従って熱エネルギー量をペルチェ素子にて常時駆動するとき と 、 昼のみ駆動するときとでは設定条件を変えなければならない。
図 2 1 Aから図 2 1 じに、 本発明の水蒸気移動制御装置と して作 用する野外に設置される金属製函体、 プラスチッ ク製函体と、 透湿 膜のパラメ ータ （透湿度） X (通気度） の大小との関係を示してい る。 特に、 図 2 1 Aは透湿膜の大小の配列は、 ペルチ 素子が作動 しないときでも除湿の方向に透湿膜が作用するフ ェールセーフの例 となっている。
図 2 2 Aから図 2 2 Cは、 本発明の水蒸気移動制御装置を水蒸気 が函体内へ移動する加湿装置と して使用する場合の、 金属製函体、 プラスチッ ク製函体と、 透湿膜のパラメ ータ （透湿度） X (通気度 ) の大小と、 ペルチェ素子による温度勾配の与え方の条件を示す説 明図である力 、 基本的には図 2 2 Aから図 2 2 Cの水蒸気移動方 向性の逆に設定すれば函体の除湿から加湿と して機能するものであ る。
本発明における透湿膜、 小室の作用について通路に単一透湿膜の みのケース a と、 通路に単一透湿膜を 2枚にして単一の小室を形成 したケース b と、 通路に単一の透湿膜を 3枚以上と して複数小室を 設けたケース c とに分けて、 その下記の点での効果の違いを明らか に^ る o
( 1 ) 外気温度による区画された空間の温度変動ならびに空間の境 界となる透湿膜における温度変動の点
ケース a ケース b ケース c
(単一透湿膜） （単一小室） （複数小室） 変動の大きさ ： 大 > 中 〉 小
単一透湿膜では任意の設定が難しいが、 単一小室以上では境界を 形成する透湿膜ならびに通路構造体により特定の特性を設定するこ とができる。
( 2 ) 空気のフ ィ ルター効果
ケース a ケース b ケース c
1 (単一透湿膜） （単一小室） （複数小室） フ ィ ルター効果 ： 小 く 中 < 大
( 3 ) 熱量調整の点
水蒸気の気化熱または潜熱が、 空間の境界を形成する透湿膜表面 において発生する場合に、 その保存または減少または熱量関係の調 整が行なわれるか否かの点
ケース a ケース b ケース c
(単一透湿膜） （単一小室） （複数小室） 熱量調整 ： なし あり小 < あり大 単一小室の場合には最内側の透湿膜は装着する空間と、 小室の温 度関係に依存しやすく、 最外側の透湿膜は小室と外気の温度関係に より影響を受けやすい。
複数以上の小室を形成する場合には、 最内側の透湿膜は装着する 空間と、 内側小室の温度関係に影響され、 最外側の透湿膜は外側小 室と外気の温度関係に影響されるが、 中央の透湿膜では内側小室ま たは外側小室または通路構造体 （透湿膜の支持メ ッ シュ、 通路に設 定された多孔体、 小室壁など） や透湿膜により維持されやすい水蒸 気の小室内部の変動特性による、 該構造体の表面温度ならびに透湿 膜の表面温度により、 保存または減少または熱量関係の調整は行わ れやすい。
( 4 ) その他の設定の可能性
ペルチ 素子、 フ ィ ン、 発熱体、 吸熱体、 保温腔、 通路構造体の 表面処理による水蒸気の気化熱などによる表面温度の調整などを活 用して、 装着する空間と外気による影響に依存する傾向から任意の 設定の反映にいたるまで、 さまざまな設定が可能である。
ケース a ケース b ケース c
(単一透湿膜） （単一小室） (複数小室） 設定可能性 ： 小さい あり 大きい
( 5 ) 外気が高湿度の場合の水蒸気移動量の設定
ケース a ケース b ケース C (単一透湿膜） （単一小室） （複数小室） 水蒸気移動 ： 内外の温度に 小さ く設定する 任意に設定する 量の設定 ： 依存する ことが可能 ことが可能
( 6 ) 外気が高湿度の場合、 設定空間の湿度の減少を起こせるか否 かの点
ケース a ケース b ケ一ス c (単一透湿膜） (単一小室） (複数小室） 減少可能性 ： 不可能 温度条件を設定 温度条件を設定 または、 小さい できる範囲で可能 できる範囲で 可能 · 安定した 効果を得やすい
( 7 ) 設定空間の湿度移動速度
ケース a ケース b ケース c (単一透湿膜） (単一小室） (複数小室） 湿度移動速度 ： 内外の温度に ： 任意に設定した 任意に設定した 依存して一定と 温度特性により 温度特性により なりやすい 調整することが 大きな変動を得 できる ることが可能 通路を形成する部材 （小室の室壁） は、 塩化ビニール、 P V C、 P E、 P E Tのプラスチッ ク樹脂がよ く 、 ラ ミ ネー ト構造の複合材 が断熱性に優れ、 通路の路壁を介しての熱的影響を少なく できて好 ま しい。
導電性多孔体はメ ッ シュ # 3 4 X 3 2程が好ま し く 、 銅メ ッ シュ 、 ステ ン レスメ ッ シュ、 白金製メ ッ シュ、 金属メ ツキ、 金属蒸着さ れたプラスチッ ク等の良電導性と良熱伝導性を有する ものがよ く 、 透湿膜とは 1 ミ リ以内に離隔する。
ベルチ X素子および導電性多孔体は、 ポ リ エチ レ ン膜などの絶縁 膜 （誘電体） にて、 導電性多孔体と両極の冷却面と加熱面の両面で 被覆する。 また、 ペルチェ素子の消費電力は小室の大きさで変るが 0 . 5 W程以下のもので済み、 太陽電池で電力を充分に供給できる ものである。 透湿膜と しては、 ポ リオレフ イ ン系、 ナイ ロ ン系不織 布を使用 し、 その裏面に Ρ Ε多孔質の膜を使用するのが実用的であ る。 導電性多孔体のアースの方法は、 小室の内面を金属メ ツキ、 また は、 金属蒸着等により金属膜を被覆してアースの電気通路とするこ とが好ま しい。 また、 この内面の金属膜は同時に小室内面の帯電防 止にもなり、 水蒸気の移動の帯電による低下を防止する。 併せて小 室内表面の温度変動を迅速にする。
本発明の通路壁、 透湿膜、 その他部材の表面には、 カビ、 細菌等 が増殖して表面物性を変えないようにするため、 防カビ、 防菌処理 を施すのが好ま しい。 防カビ、 防菌の例と しては、 銅、 または、 銀 イオンによる表面処理、 オリ ゴジナミ一、 または、 エチレングリ コ 一ル · 塩化ベンザルコニゥム等の防力ビ防菌剤を塗布する方法が採 用できる。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明実施形態による水蒸気移動制御装置の使用状態を示 す説明図である。
図 2 は本発明実施形態による水蒸気移動制御装置の縦断面図であ o
図 3 は図 2 の A— A拡大断面図である。
図 4 は図 2の B— B拡大断面図である。
図 5 は図 2 の C 一 C拡大断面図である。
図 6 は図 2の D— D拡大断面図である。
図 7 は図 2 の E— E拡大断面図である。
図 8 は、 図 2の第 1透湿膜のペルチ 素子の取付状態を示す説明 図である。
図 9 は本発明実施形態による透湿膜の円錐状支持フ レームを示す 正面図である。
図 1 0 は本発明実施形態によるペルチ 素子のための駆動回路図 でめ 。
図 1 1 は本発明実施形態による 3枚の透湿膜のパラメ ータ （透湿 度） X (通気度） の各値を示す模式図である。
図 1 2 Aは本発明による透湿膜の一例を示す断面図である。
図 1 2 Bは本発明による透湿膜の他の例を示す断面図である。 図 1 2 Cは本発明による透湿膜の他の例を示す断面図である。 図 1 3 は本発明実施形態による第 1 透湿膜の導電性多孔体とペル チェ素子を示す図である。
図 1 4 は本発明のパラメ ータ （透湿度） X (通気度） の露点換算 図である。
図 1 5 は本発明実施形態による動作説明図である。
図 1 6 は本発明実施形態による透湿膜のパラメ ータ （透湿度） X (通気度） の値の差による水蒸気移動を示すモデル説明図である。 図 1 7 は本発明実施形態による外気側が面体より も低いときの函 体内部と外気側からの平衡状態への移行モデル説明図である。
図 1 8 はプラスチッ ク函体における透湿膜の透湿度、 通気度、 パ ラメ 一タ （透湿度） X (通気度） と水蒸気の流入し易さ と断熱冷却 傾向を示す説明図である。
図 1 9 は金属製函体における透湿膜の透湿度、 通気度、 パラメ 一 タ （透湿度） X (通気度） と水蒸気の流入し易さ と断熱冷却傾向を 示す説明図である。
図 2 0 は金属製函体における透湿膜の透湿度、 通気度、 パラメ一 タ （透湿度） X (通気度） と水蒸気の流入し易さ と断熱冷却傾向を 示す説明図である。
図 2 1 Aは本発明による水蒸気移動制御装置を除湿装置と して使 用する場合の透湿膜の配列を示す説明図である。
図 2 1 Bは本発明による水蒸気移動制御装置を除湿装置と して使 用する場合の透湿膜の配列を示す説明図である。
図 2 1 Cは本発明による水蒸気移動制御装置を除湿装置と して使 用する場合の透湿膜の配列を示す説明図である。
図 2 2 Aは、 本発明の水蒸気移動制御装置を加湿装置と して使用 する場合の条件説明図である。
図 2 2 Bは、 本発明の水蒸気移動制御装置を加湿装置と して使用 する場合の条件説明図である。
図 2 2 Cは、 本発明の水蒸気移動制御装置を加湿装置と して使用 する場合の条件説明図である。
図 2 3 は円錐と円筒体との形状における表面積と体積の関係を示 す説明図である。
図 2 4 は 6 5 % R H、 2 0 °Cに於る各透湿膜のパラメータ （透湿 度） X (通気度） のプロッ ト図である。
図 2 5 は 6 5 % R H、 2 0 °Cに於るパラメータ （透 S度） x (通 気度） の各透湿膜に於る測定結果の積算結果を前述した露点の算出 式に代入した結果を各透湿膜でプロ ッ 卜 したプロ ッ ト図である。
図 2 6 は （透湿度） / (通気度） を 6 5 % R H . 2 0 °Cに於て測 定した各透湿膜のプロッ ト図である。
図 2 7 は 6 5 % R H、 2 0 °Cに於る （透湿度） / (通気度） の各 透湿膜に於る測定結果の除算結果を露点の算出式に代入した結果を 各透湿膜でプロッ 卜 したプロ ッ ト図である。
図 2 8 は本発明の他の実施形態例を示す説明図である。
図 2 9 Aは本発明の略円錐状透湿膜による略円錐状小室の形成の 他の例を示す説明図である。
図 2 9 Bは本発明の略円錐状透湿膜による略円錐状小室の形成の 他の例を示す説明図である。
図 2 9 Cは本発明の略円錐状透湿膜による略円錐状小室の形成の 他の例を示す説明図である。 発明を実施する最良の態様
以下、 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例は野外設置の電気機器収納函体内の水蒸気移動制御装置 と して使用 したものであり、 金属製函体内の温度変動速度が高い空 間を第 1空間と し、 大気を第 2空間と し、 断熱された筒体内に略円 錐状に透湿膜を二重に設け、 その円錐の上面を第 1空間の筒体内と の上方通気口と し、 また、 筒体の底面を第 2空間の大気との下方通 気口と し、 各通気口にも透湿膜を設け、 上方通気口の透湿膜の中央 にペルチェ素子を設けた例である。
図中 1 は 1 2 5 リ ッ トルの内容積の金属製函体、 1 aは函体 1 内 の第 1空間、 l bは函体 1 の底面、 1 cは同底面に開口した下方通 気口、 1 dは金属製函体 1 内に収納された電機機器、 2 は他方の第 2空間である大気、 3 は通路、 3 aは通路 3を形成する P V C製の 断熱内筒で上部内面に環状溝を設けている。 3 bは P V C製の断熱 外筒、 3 cは接触面積を小さ く した螺合部、 3 dは断熱外筒 3 aの 上端に設けた保温体、 または、 吸熱体となるアルミ ニウムフ レーム 、 3 eは金属製吸熱体、 4 は第 1 透湿膜、 5 は第 2透湿膜、 6 は第 3透湿膜、 7 は第 4透湿膜、 8 は第 5透湿膜、 9 は透湿膜に 1 ミ リ 程の間隔を離して設けた銅メ ッ シュを用いた導電性多孔体、 1 0 は 0 . 5 ワ ッ トのペルチヱ素子、 1 0 aはペルチヱ素子 1 0 の加熱面 と導電性多孔体 9 とを熱的に接続する電気絶縁体の伝熱体、 1 0 b はペルチェ素子 1 0 の冷却面と第 2透湿膜 5 とを熱的に接続するァ ルミ二ゥム天板、 1 1、 1 2 は撥水処理された塩化ビニール製の防 麈防虫ネッ ト、 1 3 は断熱外筒 3 aの外周に巻付けたベルチ 素子 1 0の為の太陽電池、 1 4 はアルミニゥム線 1 4 aで円錐籠状に組 まれ、 第 2透湿膜 5 を内側から支持し、 且つ良伝熱体と しても機能 する透湿膜 5 の支持フ レーム、 1 5 はペルチヱ素子 1 0 の電源回路 であり、 太陽電池 1 3 の電源をバッテ リ ーに充電させながら、 所要 時間所定電圧に してペルチヱ素子 1 0 へ給電する。 また、 図 1 2 A から図 1 2 Cにおいて、 2 0 1 は透湿膜 4 の撥水面となる P E多孔 質膜、 2 0 2 は特殊多孔質膜、 2 0 3 はナイ 口 ン系不織布、 2 0 4 は透湿膜 5 、 6 の撥水面となる P E多孔質膜、 2 0 5 は透湿膜の特 殊多孔質膜、 2 0 6 はポ リオレフ イ ン系不織布、 2 0 7 は透湿膜 7 、 8 の撥水面となる P E多孔質膜、 2 0 8 は特殊多孔質膜、 2 0 9 はポリオレフ ィ ン系不織布である。
図 1 0 は、 ペルチェ素子 1 0 を作動する回路図であり、 太陽電池 1 3 の起電力を充電回路 1 5 aでバッテ リ ー 1 5 bに充電し、 タイ マー装置 1 5 cで昼のみ、 または、 一日中作動させるようにしてい る o
本実施例の螺合部には、 漏水防止、 気密性のためにその一部 · 表 面部分に防水シール処理を行う。
透湿膜はこの他四フ ッ化エチレンのような誘電性が高い材料を撥 水面側に部分的または同一膜全面に使用 してもよい。
また、 不織布と して力一ボン繊維または導電性の高いメ タル繊維 による不織布を使用 し、 透湿膜の帯電除去または、 熱伝達 （不織布 側と撥水面側との伝達） を促進するよう にしてもよい。
もちろん、 撥水性を阻害しない程度に於て、 または防水性を阻害 しない程度に於て、 透湿性を確保するために可及的に膜の厚さは薄 い程水蒸気の移動経路と しては有利である。
この実施例で使用 した透湿膜 4 、 5、 6 、 7 、 8 の透湿度、 通気 度、 およびパラメ ータ （透湿度） X (通気度） の値と最大孔径は下 記の通り となる。 ίϋϋ / ff 。ラ —夕 *vi.大孔 J 径 笛 1 诱 腊 4 \β 18000 4500000 1.0 / m 笛 2 诱 腊 5 2000 1000 2000000 1.5 m 笛
Figure imgf000024_0001
1.5 / m 第 4透湿膜 Ί 4600 350 1610000 2.0 β 第 5透湿膜 8 4600 350 1610000 2.0 m 試験方法は、 JIS- L1099 および JIS-P811ガス透過法によった。 この 3種の透湿膜のパラメータ （透湿度） X (通気度） の値の関 係を図 1 に示す。 なお、 図 1 1 の第 1 2 3透湿膜と実施例の第
1 2 · 3 4 · 5の透湿膜との配列は逆の配列の例である。
この実施例では、 函体 1 内の空間 1 aの湿度が大気 2の湿度より 高い状態の場合、 函体 1 内の水蒸気は、 湿度の大小、 第 1 2 3 の透湿膜 4 5 6 7 8 のパラメータ （透湿度） X (通気度） の大小、 撥水面となる P E多孔質膜の撥水面の存在およびペルチェ 素子 1 0 による小室 2 0 の加熱、 小室 2 2 の冷却により生じる温度 勾配による水蒸気移動の方向性により、 水蒸気は函体 1 内部 1 aか ら大気 2 の方へ移動し、 函体 1 の空間 1 a の湿度は低下し乾燥され る。
大気 2の方の湿度が高く函体 1 の空間 1 aの方が湿度が低く なる 場合、 水蒸気は大気側から函体 1 の方へ移動しょう とするが第 1
2 3の透湿膜の前記パラメ一タ （透湿度） X (通気度） の値が大 気方向に従って小さ くなつていることで函体 1 内の空間 1 a方向へ の水蒸気移動が抑えられる。 また、 撥水面の P E多孔質膜 2 0 1
2 0 4 2 0 7の存在、 および、 ペルチヱ素子 1 0 による函体側が 高温で大気側を低温となるように温度勾配が水蒸気の函体 1 の空間 1 aへの移動を抑える。
これにより、 函体 1 aの空間 1 a内の水蒸気は大気が乾燥時に大 気側へ排出し、 逆に函体 1 aの空間の湿度が低く大気 2の方が高湿 度となった場合の水蒸気の移動は遅く なり、 結果的に函体内の湿度 は低く抑えられるものと している。
ペルチェ素子 1 0を作動させなくても水蒸気は大気方向へ移動し よう とするが、 ペルチヱ素子 1 0 を作動させると、 強く水蒸気の大 気方向への移動を加速させることが理解される。
ペルチェ素子 1 0 の発熱面、 および、 冷却面ともに導電性多孔体 9 にポ リエチレン膜により熱伝導よく且つ電気絶縁性を保ちながら 連結されている。 しかも導電性多孔体 9 は銅メ ッ シュでベルチヱ素 子 1 0の伝熱端と小室 2 0 とがメ ッ シュの熱移動距離を略同じにし て均一に小室壁、 および、 導電性多孔体 9を加熱し、 小室 2 0の温 度を迅速に均一温度にし、 小室 2 0、 2 1 、 2 2間に温度勾配を確 実に保持した （図 1 3参照） 。
また、 図 9 に示すように透湿膜 5 自体は柔体であるのでアルミ二 ゥム線 1 4 aで籠状に円錐状に組んだ支持フレーム 1 4を用いて保 持する。 透湿膜 5 の支持とともに支持フ レーム 1 4 は良伝熱体とな つて小室を均一に冷却するようにできる。 特に円錐状と したことで アルミニウム線 1 4 aの間隔が上下 1 a、 1 b とで異なる。 これに より接触する気体の温度勾配が発生することで小室内対流を促進し 、 水蒸気移動を促す。 特定容積の気体に対する表面積に a部と b部 で差が発生することを利用する。 アルミ ニウム線 1 4 aの上方の間 隔 1 aは 1 0 mm程である。
すなわち、 ペルチェ素子 1 0 の加熱面は伝熱体 1 0 aを介して上 の小室を加熱し、 また、 ペルチェ素子 1 0 の冷却面は挿入された略 円錐状の透湿膜 5の頂部アルミ ニウム天板 1 0 b、 支持フ レーム 1 4の 1 0 匪間隔程で複数設けたアルミニゥム線 1 4 aを介して冷却 する （図 1 3、 9、 8参照） 。 従ってペルチヱ素子 1 0の加熱面の 熱は、 電気絶縁膜 1 0 c、 電熱体 1 0 a、 透湿膜 4 の導電性多孔体 9、 透湿膜 6の導電性多孔体 9、 透湿膜 6の下部のアルミ ニウム部 分、 前記アルミニウム線 1 4 a、 および、 透湿膜 5 の導電性多孔体 9 、 アルミ ニウム天板 1 O bを介してペルチヱ素子 1 0 の冷却面へ 移動する。 この熱移動で、 第 1 透湿膜 4 と第 2透湿膜 5のアルミ二 ゥム天板 1 0 b との間に温度勾配が形成される。 これにより、 略円 錐状の空間に温度差が生じ透湿膜 4、 5、 6 による水蒸気移動を容 易にし、 また、 ベルチ !：素子 1 0 による温度勾配を効果的に生起し ている。
図 2 8 に示す実施例は、 ペルチェ素子を中間の小室に設けた例で ある。 図中 1 7 0 は函体側の透湿膜、 1 7 1 は透湿膜の透湿膜 1、
1 7 2 は透湿膜 2、 1 7 3 は透湿膜 3、 1 7 5 は小室壁、 1 7 6 は ペルチヱ素子、 1 7 7、 1 7 8 は導電性多孔体、 1 7 9 は防塵また はネッ ト、 1 7 5 aは水切り、 1 7 6 aはペルチヱ素子駆動用の太 陽電池、 1 7 5 bはパッキン、 1 7 5 cは保温体、 または、 吸熱体 である。 図 2 8 に示す実施例のペルチ 素子 1 7 6 は、 透湿膜 1 7
1 の内側の導電性多孔体 1 7 7を加熱し、 透湿膜 1 7 2の内側の導 電性多孔体 1 7 8を伝熱体を介して冷却している。 これにより略円 錐状の二つの内外の小室間に温度差を設けた例である。 他は前記実 施例と同様な構造、 動作を示す。
図 2 9 A、 2 9 B、 2 9 〇は、 透湿膜 2 6 0〜 2 6 9 にょる略円 錐状空間 2 7 0〜 2 7 7を形成する種々の例であり、 ベルチ 素子 は 2 8 0、 2 8 1 、 2 8 2、 断熱通路は 2 9 0、 2 9 1、 2 9 2で 示している。 図 2 9 Aは、 通路 2 9 0 内に大きな切頭円錐状の空間 2 7 0および円錐状の空間 2 7 1 を透湿膜 2 6 0、 2 6 1 、 2 6 2 および透湿膜 2 6 2、 2 6 1 により形成し、 ペルチヱ素子 2 8 0 は 空間 2 7 0 の底面となる透湿膜 2 6 0 の中央に設けた例である。 図 2 9 Bは図 2 に示す大小の略円錐状の空間 2 7 2、 2 7 3 を環 状に形成させたもので、 透湿膜 2 6 4 の一部をその形成する空間 2 7 2 中に折り込むようにして揷入した例である。 図 2 9 Cは、 透湿 膜 2 6 6 cを 3 回折り込んで多数の円錐状空間 2 7 4、 2 7 5、 2 7 6、 2 7 7 を形成した例であり、 ペルチヱ素子 2 8 2 は図 2 9 B と同じ く 、 水平の透湿膜 2 6 6 aの中央に設け、 また、 透湿膜 2 7 6 の頂部と接合した例である。
本発明の好ま しい実施例を説明したが、 本発明はこれに限定され ず種々の変更、 改良が可能である。
吸熱体の熱量は、 放熱、 保温腔容積、 本装置全表面積、 函体と本 装置本体との支持部の接触面積、 本装置本体支持部と小室部との接 触面積、 本装置全表面積などを考慮して、 温度勾配を変動速度量の 傾向づけと して設定する。 装置の小型化のためには、 保温腔の保温 能力を必要最小容積において安定化させることが有利となるで、 赤 外線反射層を保温腔表面に形成するとよい。
この手段は、 金属メ ツキや、 印刷、 蒸着、 などを行い、 小室外壁 においてこの処理を行う こ とと、 保温腔内壁にこの表面処理を施す こ とにより、 双方の反射が反復して、 熱伝動が遅延する。 またこの 形態は例えばマホービンの真空鏡面体を保温腔と して使用 してもよ い。
吸熱体または、 熱伝達緩衝装置と して、 銅やアルミ ニウムなどに より構成される、 またはラ ミ ネー ト シー ト （紙と銅、 紙とアルミ 二 ゥム、 樹脂体と金属箔、 誘電体と金属箔） などのシー トをロール状 に小室壁または保温腔壁、 装置取り付け部などに、 巻き付けた場合 、 例えば、 熱がロールの外周から内側に伝わるまでに時間的な余裕 が発生するので、 内側小室と外側小室との間に温度速度の伝達時間 を調整する場合において、 逆流を防止したり、 または、 能動的移動 時間までの非効率的時間の穴埋めに使用 したりすることができる。 また、 熱伝動速度が高い金属箔を用いる場合と、 熱伝動速度が遅い シ一 トを用いる場合を外側小室および内側小室それぞれに別に設定 してもよいし、 同じ小室の外気側と函体側に設定してもよい。
またこれらのシ一 トを三角形状にして短い側を小室側に接触させ るようにしたり、 長い辺側を小室側に接触させるようにする選択に より、 熱伝達の効率を積極的に、 制御することが可能である。
金属製箔の特徴と して、 おおむね熱膨張率が大きいので、 容易に 巻き付けた側に接触していた面が、 温度上昇にと もなって、 隙間を 発生するようになるという特徴を有する。
このような特徴にもま して、 小室の周辺を周回する熱伝達は、 例 えば直射日光や、 雨の後の風などによる気化熱による冷却現象など の、 函体側の熱の不均衡にたいして、 均質化した熱伝達を行う こと ができるという特徴を有する。
また、 取り付け環境に応じて、 このシー トに取り付け部または環 境側の平均温度または平均力口 リ一、 場所の特徴などをプリ ン ト し て、 装着者が、 任意にこれを切断し、 再度組み立てて、 自由な熱伝 達速度調整ができるようにしてもよい。
吸熱体または保温槽の構成はつぎのようなものが考えられる。 保温槽 構成要素例
熱反射増大を目的とする場合
Agヽ A l、 C r、 N i、 T i、 Au、 S i、 C o03、 F e 2 0 3 、
C r 2 0 3 T i 02 Sn02 、 l n 2 0 3 (反射防止効果も得られる） などの実質または表面処理
セラ ミ ッ ク多孔質体 （応答特性遅延能力 大）
石綿、 雲母、 ガラス繊維、 紙、 和紙
空気 発泡スチロール （寒冷地 高温地域使用不可） その他多孔質材料 低融点ガス液化タ ンク （窒素タ ンク） （ ドーナツ状または通路に ボンべを設定）
水タ ンク 水蒸気ガス低圧タ ンク
冷却槽 構成要素例
アルミ ニウムや銅の螺旋板
アルミニウム塊 （アルミ ナ処理済） 、 小室材料と してアルミ ナ処 理済塊吸収性を増大する目的とする場合の表面処理材、 または実 質材と しては
Au 、 Ag、 Cu、 N i ZnS/N i . A l、
S u0 2 、 l n 2 03 (反射効果も得られる）
低融点ガス液化タ ンク （窒素タ ンク） （ ドーナツ状または通路に ボンべを設定）
放熱フ ィ ンの接触
サ一マルペイ ン トを最下方または最上方のメ ッ シュ、 または透湿 膜表面、 外筒円筒体など外部から見やすい位置に施し、 この変色に より、 交換時期が明瞭にわかるようにしてもよい。 この方法は、 例 えば高所では下方から、 または装置外周全体、 地上または住居空間 に近い場所では上または装置外周全体などにサーマルペイ ン トを施 し、 特定の目立つ色 （赤や青や黄色） などが明瞭に見えるよう にな ると交換時期を知らせるようにする （社標などが浮き出し、 または 交換時期を知らせる文字の浮き出しなど） 。
サ一マルペイ ン トはシー ト状の温度計にて使用されている力く、 透 湿膜の温度変動が目詰ま りなどにより、 実効性が薄く なれば、 より 冷たく なりやすい性質を利用 して、 特に、 透湿膜面の見える方向に この処理を施す。 すなわち、 目詰ま り により、 透湿膜の表面の気孔 率が低下するために、 圧縮されて気化熱の変動が大き く なるこ とを 感知して、 変色するようにすれば分かりやすい。
以上の様に、 本発明によれば透湿膜の （透湿度） X (通気度） の 値を水蒸気を移動させる方向に従って配列し、 しかも透湿膜下面を 撥水面と し、 しかも導電性多孔体とペルチェ素子を使用して温度勾 配を与え、 小室の一つを透湿膜で形成された略円錐状とすることで 水蒸気の移動方向性を強く与え、 微小な電力で除湿、 乾燥、 または 、 加湿させることができるものと した。 可動部分もなく小型で安価 に製作でき、 しかもランニングコス 卜もきわめて廉価にできた。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 空気中に水蒸気を含む第 1空間から、 第 1 の空間とは別の第 2空間へ水蒸気を移動させる水蒸気移動制御装置において、
前記第 1空間と、 前記第 1空間の水蒸気の移動先の第 2空間とを 連通させる断熱された通路と、
前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有する複数の透湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成された複数の小室と、
前記小室内の空気を第 2空間側に従って常時低温となるように温 度勾配を与えるペルチェ素子と
前記ペルチエ素子が加熱、 冷却する小室の透湿膜に近接させて配 設され、 かつ、 アースされた導電性多孔体とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、
前記複数の透湿膜のうち中間の透湿膜は略円錐状に形成されてお り、 前記複数の小室は、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を 有する小室を少なく とも一つ以上含んでおり、
前記ペルチェ素子の加熱面または冷却面は、 前記導電性多孔体と を伝熱体を介して熱的に接続されており、
前記複数の透湿膜のパラメ一タ （透湿度） X (通気度） が第 2空 間側の透湿膜となるほど小さ く なるようにして第 1空間の水蒸気を 第 2空間へ移動させる水蒸気移動制御装置。
2 . 空気中に水蒸気を含み、 前記空気の温度変動速度が大きい金 属製函体により包囲される第 1空間から、 前記第 1 の空間とは別の 空気の温度変動速度が小さい第 2空間へ水蒸気を移動させる水蒸気 移動制御装置において、
前記第 1空間と、 前記第 1空間の水蒸気の移動先の第 2空間とを 連通させる断熱された通路と、
前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有する複数の透湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成された複数の小室と、
前記小室内の空気を第 2空間側に従つて常時低温となるように温 度勾配を与えるペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子が加熱、 冷却する小室の透湿膜に近接させて配 設され、 かつ、 アースされた導電性多孔体とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、
前記複数の透湿膜のうち中間の透湿膜は略円錐状に形成されてお り、 前記複数の小室は、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を 有する小室を少なく とも一つ以上含んでおり、
前記ペルチェ素子の加熱面または冷却面は、 前記導電性多孔体と を伝熱体を介して熱的に接続されており、
前記複数の透湿膜のパラメータ （透湿度） X (通気度） が第 2空 間側の透湿膜となるほど大き く なるようにして第 1空間の水蒸気を 第 2空間へ移動させる水蒸気移動制御装置。
3 . 空気中に水蒸気を含み、 前記空気の温度変動速度が大きい金 属製函体により包囲される第 1空間へ、 前記第 1 の空間とは別の空 気の温度変動速度が小さい第 2空間から水蒸気を移動させる水蒸気 移動制御装置において、
前記第 1空間と、 前記第 1空間への水蒸気の供給元である第 2空 間とを連通させる断熱された通路と、
前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有する複数の透湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成された複数の小室と、
前記小室内の空気を第 1 空間側に従って常時低温となるように温 度勾配を与えるペルチェ素子と、 前記ペルチェ素子が加熱、 冷却する小室の透湿膜に近接させて配 設され、 かつ、 アースされた導電性多孔体とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、
前記複数の透湿膜のうち中間の透湿膜は略円錐状に形成されてお り、 前記複数の小室は、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を 有する小室を少なく とも一つ以上含んでおり、
前記ペルチェ素子の加熱面または冷却面は、 前記導電性多孔体と を伝熱体を介して熱的に接続されており、
前記複数の透湿膜のパラメータ （透湿度） X (通気度） が第 2空 間側の透湿膜となるほど小さ く なるようにして第 2空間の水蒸気を 第 1空間へ移動させる水蒸気移動制御装置。
4 . 略円錐状の透湿膜が形成する略円錐状の小室空間内に、 小さ な略円錐状の透湿膜を逆方向に挿入するように設けて略円錐状の小 室を環状に複数形成し、 略円錐の底面となる透湿膜中央に前記ペル チエ素子を設けた請求項 1 から 3何れか 1 項に記載の水蒸気移動制 御装置。
5 . 透湿膜中央の前記ペルチェ素子が挿入された略円錐状の頂部 を冷却、 加熱するようにした請求項 4記載の水蒸気移動制御装置。
6 . 前記第 1空間を野外の大気中に設置された函体内の空間と し 、 前記第 2空間を大気とする機器函体内の水蒸気を大気へ排出する 機器函体除湿の請求項 1 または 2 に記載の水蒸気移動制御装置。
7 . 第 1空間を大気と し、 第 2空間を大気中に置かれた函体内の 空間と し、 大気中の水蒸気を函体内空間へ移動させる請求項 1 に記 載の水蒸気移動制御装置。 補正書の請求の範囲
[ 1 9 9 9年 1 1月 1 5 3 ( 1 5 . 1 1 . 9 9 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 4及び 5は取 り下げられた；出願当初の請求の範囲 1― 3は補正された；他の請求の範囲は変更なし。 （ 5頁）]
1 . (補正後） 空気中に水蒸気を含む第 1空間から、 第 1 の空間 とは別の第 2空間へ水蒸気を移動させる水蒸気移動制御装置におい て、
前記第 1空間と、 前記第 1空間の水蒸気の移動先の第 2空間とを 連通させる断熱された通路と、
前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有する複数の透湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成された複数の小室と、
前記小室内の空気を第 2空間側に従って常時低温となるように温 度勾配を与えるペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子が加熱、 冷却する小室の透湿膜に近接させて配 設され、 かつ、 アースされた導電性多孔体とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、
前記複数の透湿膜のうち中間の透湿膜は略円錐状に形成されてお り、 前記複数の小室は、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を 有する小室を少なく とも一つ以上含んでおり、
略円錐状の透湿膜が形成する略円錐状の小室空間内に、 小さな略 円錐状の透湿膜を逆方向に挿入するように設けて略円錐状の小室を 環状に複数形成し、 略円錐の底面となる透湿膜中央に前記ペルチェ 素子を設け、 前記透湿膜中央の前記ペルチェ素子が挿入された略円 錐状の頂部を冷却、 加熱するようにし、
前記ペルチェ素子の加熱面または冷却面は、 前記導電性多孔体と を伝熱体を介して熱的に接続されており、
前記複数の透湿膜のパラメータ （透湿度） X (通気度） が第 2空 間側の透湿膜となるほど小さ く なるようにして第 1空間の水蒸気を
32
補正された用紙 （条約第 19 第 2空間へ移動させる水蒸気移動制御装置。
2 . (補正後） 空気中に水蒸気を含み、 前記空気の温度変動速度 が大きい金属製函体により包囲される第 1空間から、 前記第 1 の空 間とは別の空気の温度変動速度が小さい第 2空間へ水蒸気を移動さ せる水蒸気移動制御装置において、
前記第 1空間と、 前記第 1空間の水蒸気の移動先の第 2空間とを
33 補正された用紙 （条約第 条） 連通させる断熱された通路と、
前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有する複数の透湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成された複数の小室と、
前記小室内の空気を第 2空間側に従って常時低温となるように温 度勾配を与えるペルチ 素子と、
前記ペルチ 素子が加熱、 冷却する小室の透湿膜に近接させて配 設され、 かつ、 アースされた導電性多孔体とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、
前記複数の透湿膜のうち中間の透湿膜は略円錐状に形成されてお り、 前記複数の小室は、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を 有する小室を少なく とも一つ以上含んでおり、
略円錐状の透湿膜が形成する略円錐状の小室空間内に、 小さな略 円錐状の透湿膜を逆方向に挿入するように設けて略円錐状の小室を 環状に複数形成し、 略円錐の底面となる透湿膜中央に前記ペルチェ 素子を設け、 前記透湿膜中央の前記ペルチェ素子が挿入された略円 錐状の頂部を冷却、 加熱するようにし、
前記ペルチェ素子の加熱面または冷却面は、 前記導電性多孔体と を伝熱体を介して熱的に接続されており、
前記複数の透湿膜のパラメータ （透湿度） X (通気度） が第 2空 間側の透湿膜となるほど大き く なるようにして第 1空間の水蒸気を 第 2空間へ移動させる水蒸気移動制御装置。
3 . (補正後） 空気中に水蒸気を含み、 前記空気の温度変動速度 が大きい金属製函体により包囲される第 1空間へ、 前記第 1 の空間 とは別の空気の温度変動速度が小さい第 2空間から水蒸気を移動さ せる水蒸気移動制御装置において、
前記第 1空間と、 前記第 1空間への水蒸気の供給元である第 2空
34 ネ 正された用紙 （条約第 19条） 間とを連通させる断熱された通路と、
前記通路内に設けられ防水性、 通気性を有する複数の透湿膜と、 前記透湿膜により通路内に形成された複数の小室と、
前記小室内の空気を第 1空間側に従って常時低温となるように温 度勾配を与えるペルチ 素子と、
35
止された用紙 （条約第 19条） 前記ペルチェ素子が加熱、 冷却する小室の透湿膜に近接させて配 設され、 かつ、 アースされた導電性多孔体とを具備し、
前記透湿膜は一面に撥水性を備え、 前記通路内において撥水性の 面が第 2空間側となるように配置されており、
前記複数の透湿膜のうち中間の透湿膜は略円錐状に形成されてお り、 前記複数の小室は、 略円錐形状の透湿膜で囲まれ略円錐空間を 有する小室を少なく とも一つ以上含んでおり、
略円錐状の透湿膜が形成する略円錐状の小室空間内に、 小さな略 円錐状の透湿膜を逆方向に挿入するように設けて略円錐状の小室を 環状に複数形成し、 略円錐の底面となる透湿膜中央に前記ペルチェ 素子を設け、 前記透湿膜中央の前記ペルチェ素子が挿入された略円 錐状の頂部を冷却、 加熱するようにし、
前記ベルチェ素子の加熱面または冷却面は、 前記導電性多孔体と を伝熱体を介して熱的に接続されており、
前記複数の透湿膜のパラメ一タ （透湿度） X (通気度） が第 2空 間側の透湿膜となるほど小さ く なるようにして第 2空間の水蒸気を 第 1空間へ移動させる水蒸気移動制御装置。
4 . (削除）
5 . (削除）
6 . 前記第 1空間を野外の大気中に設置された函体内の空間と し 、 前記第 2空間を大気とする機器函体内の水蒸気を大気へ排出する 機器函体除湿の請求項 1 または 2 に記載の水蒸気移動制御装置。
7 . 第 1空間を大気と し、 第 2空間を大気中に置かれた函体内の 空間と し、 大気中の水蒸気を函体内空間へ移動させる請求項 1 に記 載の水蒸気移動制御装置。
36
襦正された用紙 （条約第 19条） 条約 1 9条に基づく説明書
差替え用紙に記載した請求の範囲は最初に提出した請求の範囲と 以下のように関連する。
( 1 ) 請求項 1， 2， 3 に請求項 4， 5の内容を導入するよう補 正する。
( ) 請求項 4， 5を削除する。
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