(57)【要約】【課題】函体・管・物品収納箱等の非開放の室空間の水蒸気を透過膜をもって移動させ、室内の湿度を除湿・加湿又は湿度変動の抑止をするにつき、室空間容積が大きくなっても、水蒸気移動量を増加でき且つ膜が空気圧で変型して破損することがないようにする。【解決手段】高さ１００ｍ以上で内径３０ｃｍの中空管１の内部空間と連通するようにキャップ体１０を中空管１の最上端に取り付け、同キャップ体の外周に設けた小孔１０ｂそれぞれに連通筒１１ｄを一端を嵌合し、他端を外側の固定板１２・メッシュネット１３でもって支持し、各連通筒１１ｄの内部には３枚の防水性透過膜１１ａ，１１ｂ，１１ｃを設けて水蒸気移動制御器を形成し、固定板１２・メッシュネット１３はスプリング１２ｃでキャップ体１０方向に付勢されるように取り付けられ、キャップ体１０、連通筒１１ｄ、固定板１２・メッシュネット１３とを包被する筒状外套１４を設けている。【選択図】図３
2010234307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿度を調整する非開放の室空間と連通するように取り付けられ且つ内部が袋空間となった筒体の外周壁面に室と筒体との連通口の口径より小さな小孔を複数設け、各小孔に同小孔と一端が連通し他端が外気と連通する連通筒を取り付け、同連通筒の内部の通気路に３枚の防水性透過膜を所定間隔離して設けて同透過膜の特性によって水蒸気の移動を制御する水蒸気移動制御器を各小孔毎に形成し、各小孔に取り付けられた複数の水蒸気移動制御器によって室内の湿度を制御することを特徴とする湿度調整装置。
【請求項２】
各水蒸気移動制御器の連通筒の内側端部を内部に段部がある小孔に摺動可能に嵌入し、同内側部と小孔の段部との間に環状パッキンを介在し、連通筒の外側端部を係止する固定板を筒体外周面に向けて付勢するスプリングを介して弾支した、請求項１記載の湿度調整装置。
【請求項３】
固定板の外側に所定間隔離してメッシュネットを設け、筒体の外周面・水蒸気移動制御器・固定板及びメッシュネットを内側に包被する外套を筒体に設け、同外套の一部に外套内部と外気との通気路を設けた、請求項２記載の湿度調整装置。
【請求項４】
外套と筒体とを通電素材で作製し、防雷のために同外套と筒体とを大地に接地した、請求項３記載の湿度調整装置。
【請求項５】
筒体に設けた小孔の一部には水蒸気移動制御器を形成させず、小孔の孔を塞ぐ栓体を小孔に取り付けて水蒸気移動制御器の数を調整した、請求項１〜４何れかに記載の湿度調整装置。
【請求項６】
水蒸気移動制御器の３枚の防水性透過膜の外気側の防水性透過膜は吸湿性がある不織布から構成される防水性透過膜からなり、内側の防水性透過膜は外気側よりも透過性が高い防水性透過膜からなり、中間の防水性透過膜は内側及び外気側よりも透過性が高い防水性透過膜であって吸湿性が時間経過に伴って変化する度合いが前記順番が変化しない組み合わせの膜を使用して、水蒸気移動制御器が室内の湿度変動を抑止するようにした、請求項１〜５何れかに記載の湿度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、函体・管・物品収納箱・小さな収納室等の大気に非開放の比較的大きな室空間の湿度を、防水性透過膜を用いて無電源で大気との間で水蒸気移動させて室内の湿度を調整する装置に関する。室内の湿度を低くする除湿装置、室内の湿度を高める加湿装置、湿度変動を低く抑える湿度変動抑制装置として利用できる技術である。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、大気と非開放の函体内の空間との間に連通筒を設け、連通筒の内部の通気路に膜特性が異なる防水性透過膜を所定間隔離して複数設けることで、大気と函体内の空間の水蒸気の移動を制御する水蒸気移動制御装置を開発した。この開発した装置は、特許出願され、特開平５−３２２０６０号公報，特開平７−６８１２４号公報において知られている。
【０００３】
しかしながら、函体の空間容量が大きくなると、水蒸気移動質量を増加させねばならなくなる。大略、空間容量と比例して防水性透過膜の面積を大きくせねばならない。しかしながら、防水性透過膜を大径にすると、この膜に働く空気圧によって膜が膨れて変形し、膜が破損する恐れがあった。
水蒸気移動制御装置の対象容積が大容量になると、天候の変化にともなって発生する表面温度の温度の上下動の幅も大きくなり、このため耐圧性が問題となる。
又、膜の引張り強さや変形を考慮すると、大面積に対して適用する場合には、防水可能な透過膜自体の変形が発生し、透過量の異常な変動や予期しがたい温度勾配などが発生する可能性が高く、大きな表面積の装置を作成することは困難であった。
【０００４】
次に、湿度調整器の一部は大気に露されるで、天候で強風・暴風雨を受けることが発生する。強い風・雨水があると湿度調整器の性能を著しく低下させる。又落雷すると、湿度調整器内の温度・空気圧が急激に上昇して使用していた膜等を破損させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３２２０６０号公報
【特許文献２】特開平７−６８１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、水蒸気を制御する空間が大容積になって、膜の圧力による破損がなく、且つ高い能力でもって水蒸気移動を制御できる湿度調整装置を提供することにある。その上で、強風・雨水・雷等の天候に対しても耐えて使用できるものにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  湿度を調整する非開放の室空間と連通するように取り付けられ且つ内部が袋空間となった筒体の外周壁面に室と筒体との連通口の口径より小さな小孔を複数設け、各小孔に同小孔と一端が連通し他端が外気と連通する連通筒を取り付け、同連通筒の内部の通気路に３枚の防水性透過膜を所定間隔離して設けて同透過膜の特性によって水蒸気の移動を制御する水蒸気移動制御器を各小孔毎に形成し、各小孔に取り付けられた複数の水蒸気移動制御器によって室内の湿度を制御することを特徴とする湿度調整装置
２）  各水蒸気移動制御器の連通筒の内側端部を内部に段部がある小孔に摺動可能に嵌入し、同内側部と小孔の段部との間に環状パッキンを介在し、連通筒の外側端部を係止する固定板を筒体外周面に向けて付勢するスプリングを介して弾支した、前記１）記載の湿度調整装置
３）  固定板の外側に所定間隔離してメッシュネットを設け、筒体の外周面・水蒸気移動制御器・固定板及びメッシュネットを内側に包被する外套を筒体に設け、同外套の一部に外套内部と外気との通気路を設けた、前記２）記載の湿度調整装置
４）  外套と筒体とを通電素材で作製し、防雷のために同外套と筒体とを大地に接地した、前記３）記載の湿度調整装置
５）  筒体に設けた小孔の一部には水蒸気移動制御器を形成させず、小孔の孔を塞ぐ栓体を小孔に取り付けて水蒸気移動制御器の数を調整した、前記１）〜４）何れかに記載の湿度調整装置
６）  水蒸気移動制御器の３枚の防水性透過膜の外気側の防水性透過膜は吸湿性がある不織布から構成される防水性透過膜からなり、内側の防水性透過膜は外気側よりも透過性が高い防水性透過膜からなり、中間の防水性透過膜は内側及び外気側よりも透過性が高い防水性透過膜であって吸湿性が時間経過に伴って変化する度合いが前記順番が変化しない組み合わせの膜を使用して、水蒸気移動制御器が室内の湿度変動を抑止するようにした、前記１）〜５）何れかに記載の湿度調整装置
にある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、室空間と連通する筒体の袋空間は室空間の容積に応じた広めの空間容積・口径を必要とするが、筒体外周に取り付けた水蒸気移動制御器の連通筒及びその内部に設けた防水性透過膜の直径は、筒体の室空間との連通口の口径に比べ大幅に小径であり、従って同じ圧力が作用しても膜の変形・変位は少なくなり、膜の耐圧強度は高いものとなる。又、膜が小径となる分、一個当たりの水蒸気移動量が小さいが、筒体外周には複数又は多数個の水蒸気移動制御器を設けることで、全体の水蒸気移動量を大きくでき、広い室空間の水蒸気の移動制御を可能とする。
【０００９】
筒体の外周面に設けた小孔には、全て水蒸気移動制御器を取り付ける必要はなく、余った小孔があれば連通筒と同じ外形寸法の中実のプラスチック製等の栓体を固定板との間に嵌装して小孔を閉塞してもよい。又余分の小孔の閉塞手段として、上記の栓体の他に、小孔の内側孔開口を閉鎖する所要長さの内筒を筒体内面に嵌挿する方法もある。種々の室空間に対応できる湿度調整装置にするため、やや大きめの筒体に多くの小孔を設け、余分となる小孔を上記の閉塞手段で塞ぐことで、種々の容積の室空間に対し、その環境に最適な個数の水蒸気移動制御器だけ取り付けるようにするようにでき、室空間の大きさの対応性と湿度調整能力への対応性とを良好にでき、且つ生産コストも部品品種数を少なくできて安価にできる。
【００１０】
又、水蒸気移動制御器の外側に、メッシュネット及び外套を設ければ、風・雨水・塩分・粉塵・黄砂・虫等が水蒸気移動制御器に直接接触することを防ぎ、膜の破損・汚れ及び水蒸気移動制御器の性能の低下を防ぐ。又、メッシュネットは空気の流れを少なくして撹拌して空気の状態の均一化をする。
【００１１】
各水蒸気移動制御器の連通筒の大気側端部を固定板とスプリングで筒体方向に付勢するように保持するものでは、連通筒は段付き小孔にパッキンを介して気密状に取り付けられ、又室空間筒体内空間に高い圧力が発生した場合、又は落雷で一時的に高い空気圧が作用する場合に、連通筒はその空気圧による力がスプリングの付勢力に勝って外方向に少し摺動する。摺動することでパッキンによる気密性が緩んで、筒体内の空気を筒体外の大気側へ放出して筒体内の空気圧を低下させ、膜が高い空気圧で破損するのを防いでいる。
【００１２】
更に、外套と筒体を大地にアースするものでは、落雷してもその雷の影響を弱め、装置が破損するのを防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例の全体配置を示す説明図である。
【図２】図２は、実施例の上部湿度変動抑制装置のキャップ体と、固定板との分解説明図である。
【図３】図３は、実施例の上部湿度変動抑制装置の縦断面図である。
【図４】図４は、実施例の小型湿度変動抑制器の取付状態を示す説明図である。
【図５】図５は、実施例の連通筒の取付の拡大説明図である。
【図６】図６は、実施例の小型湿度変動抑制器の縦断面図である。
【図７】図７は、下部と中間の湿度変動抑制装置の縦断面図である。
【図８】図８は、斜めの中空管に取り付けた例を示す説明図である。
【図９】図９は、透過膜による水蒸気移動質量の時間変化を示す模式図である。
【図１０】図１０は、透過膜による水蒸気移動質量を示す説明図である。
【図１１】図１１は、透過膜の不織布面から撥水面方向の透過質量を示す説明図である。
【図１２】図１２は、実施例の小型湿度変動抑制器１個当りの断熱膜の有無による湿度抑制特性の変化を示す特性図である。
【図１３】図１３は、小型湿度変動抑制器１個当りの湿度抑制対象の室空間の大きさに対する室内湿度の変化を示す説明図である。
【図１４】図１４は、中空管の高さによる管内容積の変化を示す説明図である。
【図１５】図１５は、上部湿度調整装置の外套上面の表面模様図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の水蒸気移動制御器は室空間の水蒸気を大気へ放出する除湿の場合と、その逆の加湿の場合及び湿度変動を抑制する場合とがある。
【００１５】
防水性透過膜に近接して導電性多孔体のメッシュを設けることが好ましい。このメッシュ（導電性多孔体）は、膜近傍に配置され、膜近傍の温度変化を均質化するとともに、水蒸気の移動の方向性も均質化し、膜の支持と補強を行い、又銅によるオリゴジナミー効果で、細菌や真菌による膜部の表面汚損を予防する。
【実施例】
【００１６】
本実施例は、建造物の支柱鋼管で１００ｍを超える垂直な中空管の最上端に設置され、中空管内の空間の湿度の変動を８０％ＲＨ以下に、又下方が５０％ＲＨ近くになるように抑えるために設けた長尺中空管の上部湿度変動抑制装置として使用した例であり、本発明の湿度調整装置は上部湿度変動抑制装置として使用されている。又本発明の水蒸気移動制御器は実施例では小型湿度変動抑制器として、本発明の筒体は有蓋の８角形状の角筒状のキャップ体として具現化されている。
又本実施例は、固定板・メッシュネット・外套及びスプリングによる固定板の弾支の構造を有する例でもある。
以下、詳細に説明する。
【００１７】
本実施例は、建造物の主柱鋼管である中空管の最上端の開口に有蓋筒状の金属製キャップ体を開口とキャップ体内部が連通するように取り付け、同キャップ体（本発明の筒体に相当）の外周面に沿って小径の小孔を多数設け、各小孔に小型湿度変動抑制器（本発明の水蒸気移動制御器に相当）を水平に取り付け、その小型湿度変動抑制器の外周にメッシュネットと外套を取り付けている。更に中空管の途中と最下端それぞれに、上記小型湿度変動抑制器より４割程内径が大きい中型の中間・下部湿度変動抑制装置を設け、同中間・下部湿度変動抑制装置には毛細管現象によって外部に排水する非通気性のフェルト製排水体を備え、内部に非通気の排水路を形成させている。
【００１８】
図中、Ｔは１００ｍ以上の建造物の主柱、Ｗは中空管１の最上端に取り付けた上部湿度変動抑制装置、Ｌは主柱Ｔとなる鋼管の中空管１の最下端に取り付けた中型の排水体を内部に形成した下部湿度変動抑制装置、Ｍは中空管１の中間に取り付けた中型の排水体を内部に形成した中間湿度変動抑制装置であり、下部及び中間湿度変動抑制装置は略同じ構造を有する。
【００１９】
１は主柱Ｔとなる内径３０ｃｍで高さ１００ｍ以上のフランジで継がれた鋼管製中空管、１ａ，１ｂは中空管１のフランジ部、１ｃは中空管１内の内部空間、１ｄはフランジ部１ｂに設けられたボルト孔であってキャップ体１０のボルト孔１０ｃとを貫通する断熱表面処理されたボルトで連結されている。２は主柱Ｔのコンクリート基礎である。１０は上部湿度変動抑制装置Ｗの内径３０ｃｍの有蓋の金属製８角筒状のキャップ体、１０ａは同キャップ体のフランジ部、１０ｂはキャップ体１０の８角筒の各外周面に設けた１列縦６個の一面２列の割合で各８面に設けた段付きの９６個の小孔、１０ｃはフランジ部１０ａに設けた中空管１の最上端のフランジ部１ａと連結するためのボルト孔、１０ｄはフランジ部１ａ，１０ａとの連結を断熱して気密にするパッキン、１０ｅは上面のネジ孔、１０ｆはキャップ体１０の内部空間、１１は各小孔１０ｂに取り付けられる内径が約３２ｍｍで外径が約３６ｍｍの小型湿度変動抑制器、１１ａ，１１ｂ，１１ｃは小型湿度変動抑制器１１内の通気路の防水性透過膜であり、外気側は吸湿性がある不織布から構成される防水性透過膜からなり、内側は外気側よりも透過性が高い防水性透過膜からなり、中間の膜は内側及び外気側よりも透過性が高い防水性透過膜であって、吸湿性が時間経過に伴って変化する度合いが、前記順番が変化しない組み合わせの膜を使用している。
【００２０】
１１ｄは小型湿度変動抑制器１１の内部を通気路とするケーシングの連通筒、１１ｅは中間の防水性透過膜１１ｂに近接して設けた導電性多孔体のメッシュ、１１ｆは防水性透過膜１１ａ，１１ｂで区画される外側小室、１１ｇは防水性透過膜１１ｂ，１１ｃで区画される内側小室、１１ｈは小孔１０ｂの内壁面と当接させるパッキンである。
【００２１】
１２は縦６個２列の小型湿度変動抑制器１１の外周部をキャップ体１０の外周面に保持する縦長の固定板である。同固定板１２は一対の金属製押え板１２−１，１２−２の間に間装した耐熱性で通気性で透湿性の断熱膜１２−３との積層からなっている。１２ａは同固定板内側面に設けた小型湿度変動抑制器１１の外縁を係止する段付きの係止孔、１２ｂは固定板１２をキャップ体１０の外周面に固定するためのスプリング１２ｃ付の取付ネジ、１２ｃは固定板１２及びメッシュネット１３をキャップ体１０方向に付勢するスプリング、１２ｄは連結ネジ、１２ｅはスペーサ、１２ｆは小型湿度変動抑制器１１の外周端を押え板１２−２の係止孔１２ａの段部に押し付け気密状にするパッキンである。１３は固定板１２の外周に配置され、連結ネジ１２ｄでもって固定板１２に取り付けられ、風・水等が直接小型湿度変動抑制器１１に接触するのを防ぐ縦長板状のメッシュネットである。１４は同メッシュネットの外側に同メッシュネット・小型湿度変動抑制器・キャップ体の全体を被せるように取り付けられる金属製外套、１４ａは同外套をキャップ体１０の上面に取り付ける取付ネジ、１４ｂはキャップ体１０の内周面に付設した断熱性塗装、１５ａ，１５ｂ，１５ｃは通気路、１７はフランジ部１０ａの外側に取り付けた下端に排水溝を設けた排水と凍結破壊防止のための水切り板、１８ａ，１８ｃ，１８ｃは金属製外套１４・キャップ体１０・中空管１とを接続する防雷の為にするアース線である。
【００２２】
２０ａ〜２０ｋは下部湿度変動抑制装置Ｌ及び中間湿度変動抑制装置Ｍの共通した構成部分であって、小型湿度変動抑制器１１と同様な通気路と膜構造を有し、小型湿度変動抑制器１１に比べ外径が大きくて４７ｍｍとする中型のものである。２０ａ，２０ｂ，２０ｃは小型湿度変動抑制器１１の防水性透過膜１１ａ，１１ｂ，１１ｃと同質の膜で内径が大きく４１ｍｍ程の防水性透過膜である。２０ｄはケーシングである連通筒、２０ｄ１は連通筒２０ｄの内側の内筒及び膜間とメッシュとのスペーサ、２０ｅは防水性透過膜２０ｂに近接して設けた導電性多孔体のメッシュ、２０ｆは防水性透過膜２０ａ，２０ｂで区画される外側小室、２０ｇは防水性透過膜２０ｂ，２０ｃで区画される内側小室、２０ｈは中空管１の内部空間と下部・中間湿度変動抑制装置Ｌ，Ｍの連通筒２０ｄとを連通する連通管、２０ｉはフェルト製の毛細管現象で水を移動させる非通気性排水体、２０ｋは連通筒２０ｄの周壁内に形成された排水路である。２０ｌは連通筒２０ｄの下端を支持するリング状ワッシャ、２０ｍは同ワッシャに穿孔した排水孔である。
【００２３】
フェルト製の排水体２０ｉは、フェルト内の繊維に、寒天又はオブラート等の長鎖タンパク質を防腐剤としてタンニン酸を用いて、防腐処理・防虫処理を行ったエマルジョンをｐＨ調整してほぼ中性としたコロイド状液を含浸させ、乾燥させたフェルトの表面に、アラビアのり等の被膜状の水溶性糊剤により表面を覆う処理を行った。
全体をアラビアのりのような糊剤で固めると、フェルト内に含まれる硬化乾燥した後に水分に接触しても、膨潤して崩壊するまでに長時間を要する。ところで、水分に接触して早期に気密性を破壊し、通水性を確保するためには、フェルト内に浸入したタンパク鎖の膨潤を活用して、最外側の被膜（アラビアのりの被膜）を早く（３分以内）崩壊して、排水を促進することができる。
本排水機構にあっては、排水機能が作動した後は、フェルト材はエアフィルター効果を持ち、外界の異物の保護空間内への侵入を阻止する。但し、通気性はほとんどない。フェルト材の素材としては、ポリエステル綿・ナイロン・合成繊維・天然繊維など任意であるが、耐候性の高い物質が好ましい。又吸湿性は低い素材の方が、前記のコロイド液乾燥に都合がよく、製作しやすく、安定した機能を得やすい。
【００２４】
中空管１に傾斜がある場合には、図８のように、大容量対応型水蒸気移動制御装置を水平に配置するように、配置するための補助傾斜リング１９を配置してもよい。
【００２５】
上部湿度変動抑制装置Ｗの外套１４は、導電性体により被覆されるか、導電性構成材料によって構成され、中空管１に電気的にアース線１８ａ，１８ｂ，１８ｃに接続され、接地される。この結果、直撃雷による焼損が予防される。
【００２６】
尚、同外套１４は、強い風・雨水・粉塵等が直接小型湿度変動抑制器１１に当たるのを防ぐ。その内側のメッシュネット１３によって更に被覆され、水滴が滞りにくい構造となっている。この結果、地上での風速が２ｍ／ｓｅｃでも高度の高い６０ｍ位置などでは８ｍ／ｓｅｃであるような場合は頻繁に発生しているために、水蒸気の移動制御を行うための、装置・膜の表面温度が異常に変動して、水蒸気移動が悪作用を受けることを予防することができる。
【００２７】
外套１４の下に配置される、外套１４下で風力を低下させるメッシュネット１３の設計は任意であり、実施例では、俵積み配列など任意であるし、複数の多孔メッシュを打ち抜き板から構成し、離隔をおいてこれらの多孔メッシュを複数配置してもよい。
【００２８】
最下位や中間部の湿度変動抑制装置Ｌ，Ｍは、排水や管路内の乱流の発生による水蒸気の排出促進作用を有する。最外側の外套１４は日除け及び雨よけ、外套１４の内側のリムは乱流発生堤防となる。
【００２９】
固定板１２は、小型湿度変動抑制器１１の外周部をキャップ体１０の外周面に設けられた段付き小孔１０ｂ内のパッキン１１ｈを介して、取付ネジ１２ｂとスプリング１２ｃによりキャップ体１０へ圧接される。メッシュネット１３と固定板１２は、連結ネジ１２ｄにより１２ｅのスペーサで一定間隔に固定される。これらは、取付ネジ１２ｂにより貫通され、スプリング１２ｃによってキャップ体１０の方向に小型湿度変動抑制器１１を段付き小孔１０ｂ内のパッキン１１ｈを介して圧接される。
【００３０】
もしも建造物の中空管１頂部等に落雷が起きたときには、中空管内部１ｃ及びキャップ体１０の内部空間１０ｆの内圧が急激に上昇して、小型湿度変動抑制器１１の内部に過剰な圧力が加わらないように、前記小型湿度変動抑制器１１は、段付き小孔１０ｂ内を滑走して浮き上がり、中空管１の内部空間１ｃやキャップ体１０の内部空間１０ｆの急激な圧力の変化は、リークによって緩衝され、小型湿度変動抑制器１１の内部の破損を防止する。
【００３１】
環状の水切り板１７は、外套１４の内側にあり、キャップ体１０のフランジ部１０ａに固定されている。外套１４とキャップ体１０のフランジの間には、隙間が５ｍｍ程度を隔てる、通気路１５ａが環状に在る。
水蒸気の移動は、中空管内部１ｃにより、キャップ体の内部空間１０ｆを経由して、小型湿度変動抑制器１１の通気路となる膜１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、小室１１ｆ，１１ｇを通り、メッシュネット１３と固定板１２の間通気路１５ｃよりメッシュネット１３を経由して、外套１４内側の通気路１５ｂに至り、通気路１５ａより大気中に拡散する。水切り板１７は、外套１４からの直接の風当たりを撹拌する作用や、風雨の直接の小型湿度変動抑制器１１への吹きつけを防止し、前記小型湿度変動抑制器１１の水蒸気の移動特性への悪作用を小さくする。
【００３２】
又、図４に示される固定板１２とキャップ体１０の間の間隙ｄにある小型湿度変動抑制器１１を、キャップ体１０の外周で押さえ板１２の間に、ウレタンや発泡スチロール、ガラス繊維などの断熱材を小型湿度変動抑制器１１を取り囲むようにして周着して充填してもよい。この断熱材の効果としては小型湿度変動抑制器１１の表面温度の急激な温度変化を予防し、小型湿度変動抑制器の性能を安定化することができる。
外套１４は、キャップ体１０の頂部に取付ネジ１４ａにて取り付けるが、このネジ孔１０ｅはキャップ体１０の頂部を貫通せず水漏れが起こることはない。
メッシュネット１３は、地上では２ｍ／ｓｅｃ位の風速でも５０ｍなどの高さでも風速は高くなり８〜１０ｍ／ｓｅｃとなることは多いので、小型湿度変動抑制器１１の外表面等に直接強風が当たって前記小型湿度変動抑制器１１の急激な温度変動を避けることができ、性能の安定化と耐久性の安定化が図られる。
【００３３】
外套１４は、日除け及び通気路１５ａをキャップ体１０のフランジ部１０ａの間に形成し、強風や強雨が外套１４内に直接浸入することを予防する小さな環状スリットを形成する。
外套１４の素材は金属製であるが、内面には耐熱性の断熱性塗装１４ｂが施され、外套１４から前記小型湿度変動抑制器１１への輻射熱による悪作用を予防し、又外套１４内を紫外線から保護する。
又外套１４の下に、輻射熱を断熱するための断熱材をメッシュネット１３の外周に配置してもよい。
【００３４】
本実施例において、中空管１内の水蒸気は主として上部湿度変動抑制装置Ｗによって、副次的に下部湿度変動抑制装置Ｌ，中間湿度変動抑制装置Ｍによって移動制御され、中空管１内の湿度変動は大略８０％ＲＨ以下で、下方は５０％ＲＨ近い湿度に抑制される。
【００３５】
上部湿度変動抑制装置Ｗには、水蒸気が上昇流とともに集まる傾向があるが、その水蒸気は中空管１の最上端の内径３０ｃｍのキャップ体１０の内部に進入する。この水蒸気はキャップ本体１０の外周面に水平に設けられた９６個の内径３２ｍｍ程の小型湿度変動抑制器１１によって中空管１内の湿度変動を小さくするように作用する。同様に中空管１の下部と中間でも、外径４７ｍｍの中型の湿度変動抑制装置Ｌ，Ｍによっても湿度変動を少なくするようにしている。
【００３６】
これらの小型湿度変動抑制器１１及び下部・中間の中型の湿度変動抑制装置Ｌ，Ｍの水蒸気移動制御による湿度変動抑制の作用は、防水性透過膜１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、２０ａ，２０ｂ，２０ｃの作用によるものである。以下、その湿度抑制の現象を説明する。
【００３７】
中空管内と外気とを連通する通気路においてこれら３種類の防水性透過膜の移動境界面から２小室に区分され、これらの空間の間で熱交換が行われる。移動現象が膜によって制限され、等圧変化傾向で、移動境界面の熱交換が移動方向に行われる。この経過で移動エネルギーの伝搬ロスが発生する。
この熱伝達は逆方向でも同様であるが、大気側は図１０に示したように容積に制限はないので、圧力変化は発生しない。そこで、中空管側から大気側への移動には、中空管内と大気間の水蒸気圧差で移動が発生し、大気側と中空管内の水蒸気圧が等しくなるまで移動が継続しやすく、大気方向へ移動し易い。
同様に、外気側の方が中空管内に比べて水蒸気圧が高い場合には、中空管方向への水蒸気の移動が発生する。しかし、この移動方向では、結果的に中空管内部の圧力上昇をまねき、明らかな仕事量を必要とする。また中空管内圧及び中間の透過膜から他の透過膜への圧力上昇のための仕事量が必要となるが、熱エネルギーの伝搬ロスがあるため抑制される。これらの結果、中空管内は、中空管内部よりも高い外気側の水蒸気圧量にはなりにくく、圧力差の矛盾は、水蒸気の移動が抑制されるかわりに、空気が移動して安定する。この現象は、結果的には逆浸透現象に類似する。
具体的な水蒸気の移動経過では、中空管内部空間からの熱伝播は、外気方向への水蒸気の浮力によって、最上部にある上部湿度変動抑制装置の小型湿度抑制器１１の集合体から、熱的には並列回路として排出される。
下方又は中間の湿度変動抑制装置Ｌ，Ｍでは、外気からの水蒸気の保護空間への移動を妨げる効果を期待するので、膜部の補強を行う。この結果、除湿された空気が、保護空間に流入するとともに、外気流の異物の侵入を妨げる。
【００３８】
水蒸気移動量の差を形成する境界面の移動量を説明するため、図９，１０に通気路の透過膜の透過量の比率で示す模式図を示している。
更に水蒸気の移動量を求めるために、中空管内側の圧力を１として、等温等圧下での水蒸気の移動量を精密測定した結果をもとに、時間経過に伴って変化させた水蒸気の移動質量図９の上３本を、理論的に組み合わせた場合を仮定して、透過量を単純に比率計算して求める。
図１１に、膜の不織布から撥水面方向の透過質量を示している。この結果は、不織布から撥水面方向への水蒸気の透過質量を示す。逆方向の移動量の変化は、膜では、表面積が大きい不織布の方が外気側を向いている場合の方が移動速度は速くなるが、温度の影響は大きくなりやすい。
しかし、概ね、水蒸気の不織布から撥水面方向への移動量と、撥水面から不織布面への移動量はほぼ等しいものとして差し支えない。これらの方向性は、膜の表面汚損や表面の温度変化を考慮して配置することが望ましい。
【００３９】
特に、本実施例の上部湿度変動抑制装置Ｗは、キャップ体の内径が３００ｍｍに対し、小型湿度変動抑制器１１の内径が３２ｍｍで約１／１０の径で、面積にして１／１００程となるので、透過膜の圧力に対する耐圧性は全く問題なく使用できる。
【００４０】
以上のように、本実施例の装置なしでは、中間管１内の湿度が９０％ＲＨ以上から４０％ＲＨ以下の湿度変動を一日一サイクルで生じる場合でも、湿度を８０％ＲＨ以下で低い方も５０％ＲＨ近くにまでできて湿度変動幅を大きく低減し、中空管内の結露の発生を抑え、中空管の内部の錆・腐食を少なくして、寿命を長くできるものとした。
【００４１】
次に、本実施例の固定板１２には、通気性で透湿性の耐熱性の断熱膜１２−３を中間に挟んでいる。この断熱膜１２−３がある場合とない場合の湿度特性の違いについて説明する。
【００４２】
室空間の容積３６Ｌにたいして、結露防止器の湿度調整装置を１個装着した場合の特性をもとに耐熱膜１２−３の効果を下記実験で説明する。この耐熱膜１２−３は、図９のＰ１の外側に配置され、通気路を形成する。
（実験説明）
室空間の初期湿度を１００％ＲＨとして外気湿度が６５％ＲＨの場合に、室内の湿度が下降を示し、その測定開始から約２４時間後に外気湿度を９５％ＲＨに変えた場合の室内の湿度の上昇の抑制が行われる態様を図１２に示す。図１２の比較は断熱膜１２−３の有無の差異である。標準仕様がないもので、難熱仕様としたものが断熱膜１２−３が存在するものである。
難燃仕様でのラインは、耐熱膜１２−３による通気路の断熱を行い、この結果下降特性が速い。
一方、標準仕様の水蒸気移動制御装置の特性は、２４時間後の難燃仕様と同一の集束点を持つ。
【００４３】
中空管などの大容量の水蒸気移動制御を行う場合には、構造物の頂部にすえつけるために、直射日光などによる温度上昇にたいする悪作用の対策が必要である。水蒸気の選択透過性が殆ど無い、また水蒸気の移動速度への抑制が働きにくい性質の耐熱の断熱膜１２−３を通気路の最外側への配置を行うことで、特に、耐熱性の低い素材でも、水蒸気の移動制御能力を向上させ、安定した長期機能の確保が可能となる。
【００４４】
一つの水蒸気移動モジュール（小型湿度変動抑制器：以下同様）が耐えることができる圧力には制限がある。これは透湿膜に張力限界が存在するからであって、多孔性の導電性多孔体ではさまれた場合に問題となる。
図１および図２中のＭやＬでは、水蒸気の移動量には制限がかけられるが、一つのモジュールが処理することができる水蒸気移動量は、図１３の実験値の通りで、下記のように概算される。
水蒸気を理想気体と仮定した場合には、
難燃仕様の下降特性は、湿度調整空間の対象容積の増加に伴って、上記のように変化する。この結果は一方では、ある特定の容積にたいして水蒸気移動制御モジュールの数量を増加させない場合には、より大きな圧力がかかることを示す。
そこで、適正な容積対比により水蒸気制御モジュールの数量を増加させて使用する必要がある。
このために、出願の内容構成により、頂部に敷設される水蒸気移動モジュールの数量が適正に増加されることによって、適正耐圧を維持することができ、水蒸気の下降速度を維持することができる。
【００４５】
一方、強化された膜支持機構を有する中空間中部や下部の下部・中間湿度変動抑制装置Ｌ，Ｍでは、これらの通気特性は維持されないが、外気からの水蒸気の浸入を拒み、逆に空気の通過を許すことになる。
この結果、浮力によって上昇する性質の水蒸気は、急速に頂部に設けられた水蒸気移動制御装置が集合する湿度調整装置（上部湿度変動抑制装置Ｗ）から排出されるが、長尺中空管１の内部空間への水蒸気の外気側からの侵入量は極端に制限を受けるために、中空管内の低湿度環境を確保することができ、腐食予防などを効果的に促進することができる。
また、長尺中空管１では、高度の高い位置では風速が高く、ケーブルなどの維持システムの表面積が大きくなり、相対的に高度の低い位置よりも、熱交換速度が速くなる。
つまり、低い位置よりも高度が高い位置の方が、温度が下降する速度が速く、一方、水蒸気は上昇する性質を持つので、温められた低い位置を通過した水蒸気は、管路を上昇するに従って、次第に、温度が下降する結果、飽和水蒸気圧に接近する。この結果、管路内部の上部では、管路の下部に比べると結露がより高度に発生し、この液滴が滴下することが考えられる。
【００４６】
そこで、下部や中部にすえつけられる下部・中間湿度変動抑制装置Ｌ，Ｍには、異常時排水機構（排水体２０ｉ，排水路２０ｋ）を設ける。この装置では、中空管１内の結露水・水は連通管２０ｈを介して連通筒２０ｄに流入し、排水体２０ｉに浸透して連通筒２０ｄ内の排水路２０ｋとワッシャ２０ｌの排水孔２０ｍを通って外部へ流下して排出される。
しかし、前記のように、ＬやＭの配置は、下方からの水蒸気の浸入量が、極端に制限を受ける一方、管路内への外気の浸入を拒み、水蒸気移動制御モジュールが、１方向へのエアーフィルタ化することによる表面汚損を予防するとともに、管路内部の汚損を促進する、外気側からの水蒸気の管路内方向への侵入を極力抑制する機構と構成となる。
【００４７】
図１５は、上部湿度調整装置の外套を上面から見た平面模様の図面である。
鳥害対策として、鳥が上部湿度調整装置の上面に止まり、糞便尿などで外套１４の上面が汚損すると、その通気路１５ａなどが表面汚損してしまい、風速の高い位置に配置される本湿度調整装置の主要部である固定板１２や断熱膜１２−３、小型湿度変動抑制器１１などを汚損してしまう恐れがある。
また、外套１４の効果として、断熱や直射日光からの保護があるが、これらは熱的に計算された温度変化を辿るように設計されている。長期にわたり鳥による糞便や尿などの汚損によって、これらの熱設計が乱される恐れがある。
更に、鳥などの糞便や尿によって、外套の取付ネジ１４ａの破損が発生してしまうことが考えられる。
そこで、取付ネジ１４ａにパッキンを配置して、水密として、鳥害による汚損物質の装置内浸入を阻むとともに、外套１４の上面に、図１５のような絵図を配置することで、鳥害を予防することができる。また、図１５にあげた眼様模様の色調は、主として猛禽類やカラスなどが嫌う色調として、暗赤色や赤外線や紫外線反射性塗料などを用いるなど自由である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、大きな内径で長尺の鋼管・ダクト、屋外設置の金属製函体、閉鎖されることが多い居住空間・天井空間・植物育苗室・動物飼育室等の湿度管理装置として使用でき、除湿装置又は加湿装置あるいは湿度変動抑制装置、結露防止装置、結露・湿度による錆発生防止装置等として広く使用できる。
【符号の説明】
【００４９】
Ｔ  主柱
Ｗ  上部湿度変動抑制装置（湿度調整装置）
Ｌ  下部湿度変動抑制装置
Ｍ  中間湿度変動抑制装置
１  中空管
ｄ  間隙
１ａ，１ｂ  フランジ部
１ｃ  内部空間
１ｄ  ボルト孔
２  コンクリート基礎
１０  キャップ体
１０ａ  フランジ部
１０ｂ  小孔
１０ｃ  ボルト孔
１０ｄ  パッキン
１０ｅ  ネジ孔
１０ｆ  内部空間
１１  小型湿度変動抑制器（水蒸気移動制御器）
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  防水性透過膜
１１ｄ  連通筒
１１ｅ  メッシュ
１１ｆ  外側小室
１１ｇ  内側小室
１１ｈ  パッキン
１２  固定板
１２−１  押え板
１２−２  押え板
１２−３  断熱膜
１２ａ  係止孔
１２ｂ  取付ネジ
１２ｃ  スプリング
１２ｄ  連結ネジ
１２ｅ  スペーサ
１２ｆ  パッキン
１３  メッシュネット
１４  外套
１４ａ  取付ネジ
１４ｂ  断熱性塗装
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  通気路
１７  水切り板
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  アース線
１９  補助傾斜リング
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  防水性透過膜
２０ｄ  連通筒
２０ｄ１  内筒
２０ｅ  メッシュ
２０ｆ  外側小室
２０ｇ  内側小室
２０ｈ  連通管
２０ｉ  排水体
２０ｋ  排水路
２０ｌ  押えワッシャ
２０ｍ  排水孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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