(57)【要約】【課題】  人による測定用のセンサを差し入れた状態の保持を必要とせず、かつ、測定中は外部とは密閉された状態で、筐体内部の雰囲気の測定ができるようにする【解決手段】側面部と１以上の孔部を有する底部を有する有底筒状であって、内部に空洞部を有し、かつ、前記空洞部の底部ではない端部に内部キャップが嵌入可能な形状がなされた外部キャップと、外部キャップと嵌合し一体的に固定される内部キャップと、外部キャップの空洞部に配置され軸方向に貫通孔を有する弾性体と、弁解除棒からなり、外部キャップと内部キャップとの相対位置を変化させることによって弾性体に圧縮力を与え、弾性体の貫通孔の径を縮小させる通気装置のキャップ。【選択図】図１
2010058836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の壁面を貫通するニップルに、螺合される有底筒状のキャップであって、
前記キャップは外部キャップと内部キャップと弁解除棒と弾性体とを備え、
前記外部キャップは、側面部と１以上の孔部を有する底部を有する有底筒状であって、
前記外部キャップの内部は空洞部を有し、かつ、前記空洞部の底部ではない端部に内部キャップが嵌入可能な形状をなしており、
前記空洞部には軸方向に貫通孔部を有する弾性体が配置され、
前記外部キャップと前記内部キャップとは嵌合し一体的に固定され、
前記外部キャップの底部の内面には少なくとも内部キャップの端部との接合部に気密を保つためのシール材が配置され、
前記内部キャップは、底部のない筒状であって、
前記内部キャップの側面部の内周面には前記ニップルに螺合される螺合部を有し、
前記外部キャップと前記内部キャップとの相対位置を変化させる手段をもち、
前記弁解除棒は、底部のない筒状であって、
前記弁解除棒は筒部と少なくとも一方の端部にフランジ部を有し、
前記弁解除棒の前記筒部の壁面には内壁と外壁とを貫通する１つ以上の孔部が設けられ、
前記弁解除棒の前記フランジ部は前記空洞部に配置されるとともに、前記弁解除棒の前記筒部は前記内部キャップを貫通して配置されている
ことを特徴とする通気装置のキャップ。
【請求項２】
請求項１に記載の通気装置のキャップであって、
前記外部キャップと前記内部キャップとの相対位置を変化させて前記空洞部の体積を小さくすることで前記弾性体に圧縮力を与え、前記弾性体の前記貫通孔部の径を縮小させることを特徴とする通気装置のキャップ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の通気装置のキャップであって、
前記空洞部に配置される前記弾性体は、エラストマーからなる、
ことを特徴とする通気装置のキャップ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の通気装置のキャップであって、
前記弾性体はゴム、または合成ゴム、または熱可塑性エラストマーからなる、
ことを特徴とする通気装置のキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉機器における防湿対策に用いるための通気装置のキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気設備では、配電用ミニクラッドなど、電気機器を収納する様々な筺体がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このような筺体では、電気機器の絶縁低下や漏電事故等の防止、遮断器機構部の発錆防止のために、防水性を高めた密閉構造で構成される場合がある。
【０００３】
このような筺体においては、例えば、外気温が暖かく、一定の湿度を有する時期に筐体の扉を開け、その後、扉を閉めて密閉すると、そのときの外気をそのまま封じ込めることになる。その後、外部の温度サイクルによって筺体内部の気温が下がり、筐体内部の空気の水蒸気量が飽和すると、筐体内部に結露を発生させる。この結露は筺体内の内部に設置されている電気機器に使用されている絶縁材料の寿命を縮めたり、端子間の絶縁不良をおこし短絡が発生し事故を誘発したり、機構部表面結露が起因となり発錆しカム軸等の動作が緩慢になり事故遮断が出来なくなる場合がある。
【０００４】
これを避けるためには、外気温が低くなった際に、筐体の扉を再び開け、外気を筐体内部に取り込みさせるという手段があるが、電気設備が通電されている場合は安全性の面から電気設備の筐体の扉を開くことはできないという制約があり、必要に応じた対応が難しかった。
【０００５】
そこで発明者は、簡便な装置を用いて、通常は筐体の気密性を担保しつつ、必要に応じて扉を開けなくても筐体内部に外気を取り入れることができるようにするための通気装置を発明し、特願２００８−１１１８６５として出願している。
【０００６】
図７に示す通気装置は、筐体の壁面３を貫通するニップル２に接続される。通気装置１は、座金板１１１と座金板１１１の一方の側面側に配置された弾性部１１２と座金板１１１の弾性部１１２とは異なる側面側に配置された弾性体１１３とからなる可動部１１と、可動部１１の外周に位置し筒状に形成された外形部１２と、外形部１２の一端に螺合して固定されるエンドキャップ１３とから構成される。そして、外形部１２は通気フィルター部１２２と通気フィルター部１２２の一方の端部に位置し内側にネジ溝を有するエンドキャップ螺合部１２３と通気フィルター部１２２の他方の端部に位置し内側にネジ溝を有するニップル螺合部１２１とからなり、通気装置１がニップル２に装着された状態において、可動部１１の弾性部１１２とニップル２の端部とが、可動部１１の弾性体１１３の反撥力によって一定の接触圧力を有する状態で接合されている。
【０００７】
図７に示す通気装置１を、筐体の壁面３を貫通するニップル２の筐体の内部側に設置する。このような通気装置１がニップル２に装着されると、可動部１１の弾性体１１３の反撥力によって一定の接触圧力を与えられた状態で、ニップル２の端部と可動部１１の弾性部１１２とが接合される。よって、ニップル２の孔部２３が閉じるので、ニップル２の端部と通気装置１との接合部の気密が保たれる。そして、例えば図８に示すように、ニップル２の孔に棒４６などを差し入れて通気装置１の可動部１１をエンドキャップ１３側に押し入れると、ニップル２の端部と弾性部１１２とが離れるので、気密状態を開放し、孔部２３、通気フィルター部１２２を通じて筐体の内部の空気と筐体の外部の空気とが接触することができるので通気が可能となる。
【０００８】
なお、ニップル２と筐体の壁面３との固定は様々な方法で実現される。本願の説明では一態様として、ニップル２をナット部と筒部が一体となった形状のものとし、筐体の壁面３への固定方法を平パッキンゴム２１１、平ワッシャー２２１、スプリングワッシャー２２２、ナット２２３によって固定した例を提示した。このようにナットなどによって取り外し可能な状態でニップルを筐体の壁面３に固定しても良いし、溶接などで半永久的に固定しても良い。また本願の説明では、ナットとニップルが一体形成されたタイプのニップルを例としたが、ナット形状を有さない単なる円筒状のニップルを用いても構わない。このようなニップルを用いる場合は、単にナットやワッシャーなどを追加して固定すればよい。
【特許文献１】特開平６−３８３１６号公報
【特許文献２】特開２００４−８８８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
筐体内部に配置された電気機器の端子間の絶縁不良や動作不良の発生を防止したり、絶縁材料の寿命を予測しつつ適切な補修を実施するためには、密閉されている筐体内部の温度や湿度などの状態を測定して、適切な状態が保たれているかを管理することが必要である。
【００１０】
しかし、電気設備が通電されている場合は安全性の面から電気設備の筐体の扉を開くことはできないという制約があり、必要に応じた測定が難しかった。また、一度筐体の扉を開けてしまうと、内部の気密状態は開放されるため状態が変動する。そのため、予め測定対象となる電気設備の筐体内部に測定用の設備が付属されていない場合は、密閉状態における筐体内部の温度、湿度などの測定はできないという問題もあった。
【００１１】
また筐体の壁部に単に孔を設けセンサを挿入することは、安全性の面からも難しいだけでなく、筐体の密閉状態は保てないため、外部から筐体内部への水分の進入、塵の進入を起こしてしまうという問題もあった。
【００１２】
更に、発明者らが別に発明した特願２００８−１１１８６５の通気装置を用いて測定する場合は、まず、図８のように、ニップル２の孔に棒４６などを差し入れて通気装置１の可動部１１をエンドキャップ１３側に押し入れることによって、ニップル２の端部と弾性部１１２とを離して気密状態を開放し、通気フィルター部１２２を通じて筐体の内部の空気と筐体の外部の空気とが接触することができる状態を人が保持する。次にその状態を保持したままで、ニップル２の孔において、ニップル２と棒４６との隙間に測定用のセンサなどを差し入れ（図示せず）測定することになる。
【００１３】
この場合も、測定中は筐体の密閉状態が保持できないため、密閉状態における筐体内部の温度、湿度などの測定はできない。また、外部から筐体内部への水分の進入、塵の進入を起こしてしまう。更に、測定中は常に人が棒４６を差し入れた状態を保持しつつ、測定用のセンサを差し入れた状態も保持しなければならないという作業手間が発生するという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、予め測定装置を内蔵していない電気機器であっても、人による測定用のセンサを差し入れた状態の保持の手間を必要とせず、かつ、測定中は外部とは密閉された状態で、筐体内部の雰囲気の測定が可能となる通気装置のキャップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような課題を解決するため、本発明である通気装置のキャップでは、
筐体の壁面を貫通するニップルに、螺合される有底筒状のキャップであって、
前記キャップは外部キャップと内部キャップと弁解除棒と弾性体とから構成され、
前記外部キャップは、側面部と１以上の孔部を有する底部を有する有底筒状であって、
前記外部キャップの内部は空洞部を有し、かつ、前記空洞部の底部ではない端部に内部キャップが嵌入可能な形状をなしており、
前記空洞部には軸方向に貫通孔部を有する弾性体が配置され、
前記外部キャップと前記内部キャップとは嵌合し一体的に固定され、
前記外部キャップの底部の内面には少なくとも内部キャップの端部との接合部に気密を保つためのシール材が配置され、
前記内部キャップは、底部のない筒状であって、
前記内部キャップの側面部の内周面には前記ニップルに螺合される螺合部を有し、
前記外部キャップと前記内部キャップとの相対位置を変化させる手段をもち、
前記弁解除棒は、底部のない筒状であって、
前記弁解除棒は筒部と少なくとも一方の端部にフランジ部を有し、
前記弁解除棒の前記筒部の壁面には内壁と外壁とを貫通する１つ以上の孔部が設けられ、
前記弁解除棒の前記フランジ部は前記空洞部に配置されるとともに、前記弁解除棒の前記筒部は前記内部キャップを貫通して配置されるようにした。
【００１６】
また、前記外部キャップと前記内部キャップとの相対位置を変化させて前記空洞部の体積を小さくすることで前記弾性体に圧縮力を与え、前記弾性体の前記貫通孔部の径を縮小させるようにした。
【００１７】
また、前記弾性体は、エラストマーで構成するようにした。更には、前記弾性体は軸方向に１以上の貫通孔部を有する円柱状で形成され、エラストマーのうちゴム（天然ゴム）、または合成ゴム、または熱可塑性エラストマーによって構成されるようにした。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、本発明に温度計、湿度計、熱電対、センサファイバなどの測定用の治具を前記弾性体の前記貫通孔部に貫通させて配置し、本発明を筐体内部側に通気装置が装着されたニップルに装着すれば、予め測定装置を内蔵していない電気機器であっても、人による測定用のセンサを差し入れた状態の保持の手間を必要とせず、かつ、測定中は外部とは密閉された状態で、筐体内部の雰囲気の測定ができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は、通気装置のキャップの断面図である。また図２は、通気装置のキャップの組み立て前の構成図を示す。
【００２１】
本発明にかかるキャップ４は、外部キャップ４１と内部キャップ４２と弁解除棒４３と弾性体４４とを備えている。外部キャップ４１は、側面部４１１と底部４１２を有する有底筒状であり、外部キャップ４１の底部４１２には１以上の孔部４１３を有している。外部キャップ４１は内部に弾性体４４を収納する空洞部４１４を有している。この空洞部４１４の底部４１２ではない端部に内部キャップ４２が嵌入可能となっており、外部キャップ４１と内部キャップ４２はネジ止め等の手段によって分離可能であり、外部キャップ４１と内部キャップ４２との相対的な位置を変化させることもできる。一方、使用時においては一体的に固定されている。
【００２２】
外部キャップ４１の底部４１２の内面には、少なくとも内部キャップ４２の端部との接合部にシール材４１５が配置され、外部キャップ４１と内部キャップ４２との接合面における気密を保持できるようになっている。
【００２３】
内部キャップ４２は、底部のない筒状をしている。内部キャップ４２の側面部４２１の内周面には螺合部４２２を有し、筐体を貫通するニップルと螺合できるようになっている。なお、ニップルに装着した際に気密を寄り保つためには、内部キャップ４２の側面部４２１にＯリング４２３を備えて、筐体との密着性を良くすることが望ましい。
【００２４】
弁解除棒４３は、底部のない筒状をしている。弁解除棒４３は、筒部４３１と少なくとも一方の端部にフランジ部４３２を有している。弁解除棒４３の筒部４３１の壁面には、通気用に内壁と外壁とを貫通する１つ以上の貫通孔４３３が設けられている。弁解除棒４３のフランジ部４３２は空洞部４１４に配置されるとともに、弁解除棒４３の筒部４３１は、内部キャップ４２を貫通して配置されている。なお、弁解除棒４３を所定の位置に配置して脱落を防止しつつ、内部キャップ４２に対して固定されず、軸を中心に回動できるようにするため、スナップリング４５１を配置することが望ましい。
【００２５】
弾性体４４は、外部キャップ４１の空洞部４１４に配置される。弾性体４４は測定用の治具を貫通できるように、孔部４１３の位置に合わせて軸方向側への貫通孔部４４１を有する。なお、測定用の治具が必要に応じて貫通できるようにすればよいので、孔部４１３の孔数と貫通孔部４４１の個数は必ずしも一致しなくてもよい。言いかえすると、孔部４１３に３つの孔が開いていても、貫通孔部４４１は１つでもよい。装着する測定用の治具の個数、太さ等に合わせて、貫通孔部４４１の数を定めればよい。弾性体４４を配置にあたっては、弾性体４４に圧縮力が加えられた際に、弾性体４４が、孔部４１３側や弁解除棒４３側の筒部４３１といった軸方向側に押し出されるのを防ぐため、金属やプラスチックの板など一定の固さ板４５２、４５３で弾性体４４を挟むようにして配置することが望ましい。また弾性体４４の体積は、外部キャップ４１と内部キャップ４２、弁解除棒４３のフランジ部４３２とで形成される空洞部４１４の体積と同じか、やや大きめにしておくことが望ましい。
【００２６】
次に、測定用の治具の装着の方法について説明する。
【００２７】
図３は、通気装置のキャップの断面図であって、測定用の治具を装着した時の図である。図２に示した順でそれぞれの構成部品を組み立てする。すなわち、内部キャップ４２にＯリング４２３を装着する（省略は可能。気密性を担保したい場合は装着することが望ましい）。次に内部キャップ４２に弁解除棒４３の筒部４３１を挿入し貫通させ、フランジ部４３２を内部キャップ４２の所定の位置に配置する。その後、スナップリング４５１、板４５２、弾性体４４、板４５３を内部キャップ４２に配置する。外部キャップ４１にシール材４１５を配置し、外部キャップ４１と内部キャップ４２とを螺合していく。図３に示すように、外部キャップ４１と内部キャップ４２との間に隙間４１６（空洞部４１４の一部にあたる）が存在する状態で、測定用の治具５を外部キャップ４１の孔部４１３、弾性体４４の貫通孔部４４１を挿入して通過させ、測定用の治具５の測定部位５２を弁解除棒４３の筒部４３１に配置する。する。その上で、外部キャップ４１と内部キャップ４２を更に螺合し、空洞部４１４がなくなるような状態とする。
【００２８】
図４は、通気装置のキャップの断面図であって、測定用の治具を装着し、外部キャップ４１と内部キャップ４２とを螺合し一体的に固定したときの状態を示す。図３の状態を、更に外部キャップ４１と内部キャップ４２とを一体的にしたときの図となる。
【００２９】
図４のように図３から隙間４１６（空洞部４１４の一部）の体積が小さくなるように、外部キャップ４１を内部キャップ４２に締込みして、外部キャップ４１と内部キャップ４２との相対的な位置を変化させる。言い換えると、空洞部４１４の体積を小さくすることで、空洞部４１４に配置された弾性体４４には、外部キャップ４１や内部キャップ４２などによって圧縮される方向に力が加わる。その結果、貫通孔部４４１の孔径は縮められ、弾性体４４は測定用の治具５のケーブル部５１の表面に密着し気密性が生じた状態となる。
【００３０】
図５は、本発明の使用時の断面図を示す。図４の状態となっている本発明のキャップを、図７に示す通気装置が装着されたニップルに装着した時の断面図にあたる。
【００３１】
外部キャップ４１と内部キャップ４２とを一体的にした際、図４に示すとおり、弾性体４４が、温度計、湿度計、熱電対、センサファイバといった測定用の治具５のケーブル部５１の表面に密着し気密性が生じた状態となっている。ニップル２に、本発明のキャップ４を装着すると、通気装置の可動部１１が弁解除棒４３を押し込む。この力が弾性体４４に伝達し、更に弾性体４４と測定用の治具５のケーブル部５１の表面との密着性が高まる。また、内部キャップ４２にＯリング４２３を装着している場合、ニップル２（ニップル２が小さい場合は、筐体の壁面３）とＯリング４２３とが密着し一定の気密性を生じさせる。
【００３２】
図６は、本発明を用いた測定時の状態を示す図である。本件発明に係るキャップ４の弁解除棒４３は、通気装置１の可動部１１をエンドキャップ１３側に押し込みする。これにより、筐体の内部の空気等が、通気装置１の通気フィルター部１２２、弁解除棒４３の筒部４３１の貫通孔４３３を通じて、測定用の治具の測定部と接触できる。一方、弾性体４４と測定用の治具５とは密着し一定の気密が保たれた状態となっている。また、Ｏリング４２３の存在により、こちらも一定の気密が保たれた状態となっている。そのため、筐体の外部の空気と筐体の内部の空気とは接触しない状態が保たれた状態で、かつ、筐体の内部の空気は測定用の治具の測定部と接触した状態で測定が可能となる。
【００３３】
以上のとおり、本発明に係るキャップに対し、温度計、湿度計、熱電対、センサファイバなどの測定用の治具を弾性体の貫通孔部に貫通させて配置し、筐体内部側に通気装置が装着されたニップルに装着する。すると、本発明のキャップを構成する弁解除棒は、通気装置の可動部をエンドキャップ側に押し込みする。これにより、筐体内部の空気等が弁解除棒の筒部の孔部を通じて測定用の治具と接触できるようになる。一方、本発明に係るキャップを構成する外部キャップと内部キャップを閉め込んだり、ニップルに対して本発明のキャップを閉め込むことで、外部キャップの空洞部に配置された弾性体が圧縮され、これにより、弾性体の貫通孔部が縮み、測定用の治具の表面と弾性体とが密着することによって測定用の治具の貫通孔の気密性を確保できる。説明では、貫通孔が１つの場合の図で説明しているが、貫通孔は複数設けても原理は同様である。貫通させる測定用の治具の種類や数に応じて貫通孔は１以上を設けてもよい。
【００３４】
本発明によれば、通気装置の可動部をエンドキャップ側に押し込みして通気状態を確保するために人による測定用のセンサを差し入れた状態の保持しなければならなかった従来の手間を必要とせず、かつ、測定中は外部とは密閉された状態で、筐体内部の雰囲気の測定ができるようになる。
【００３５】
なお、本発明に係るキャップの弾性体は、キャップ等を締め込みした際に貫通孔部が変形する程度の軟らかさを持つ素材であれば何でも良い。例えば、エラストマーや、エラストマーのうちゴム（天然ゴム）、または合成ゴム、または熱可塑性エラストマーによって構成することが望ましい。また、弾性体の形状については限定する必要はないが、外部キャップの内部の空洞部の形状が円柱形状となる場合は、軸方向に１以上の貫通孔部を有する円柱状で形成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る通気装置のキャップの断面図
【図２】本発明に係る通気装置のキャップの組み立て前の構成図
【図３】本発明に測定用の治具を挿入した時の断面図
【図４】本発明に測定用の治具を配置した時の断面図
【図５】本発明をニップルに装着した時の断面図
【図６】本発明を用いた測定時における断面図
【図７】気密を保っている状態の通気装置の断面図
【図８】外気を筐体内部に取り込む状態の通気装置の断面図
【符号の説明】
【００３７】
１…通気装置
２…ニップル
２１１…ゴムパッキン
２２１…平ワッシャー
２２２…スプリングワッシャー
２２３…ナット
３…筐体の壁面
４…通気装置のキャップ
４１…外部キャップ
４１１…側面部
４１２…底部
４１３…孔部
４１４…空洞部
４１５…シール材
４１６…隙間
４２…内部キャップ
４２１…側面部
４２２…螺合部
４２３…Ｏリング
４３…弁解除棒
４３１…筒部
４３２…フランジ部
４３３…貫通孔
４４…弾性体
４４１…貫通孔部
４５１…スナップリング
４５２…板
４５３…板
４６…棒
５…測定用の治具
５１…ケーブル部
５２…測定部位
【図１】
2010058836.tif 000003
【図２】
2010058836.tif 000004
【図３】
2010058836.tif 000005
【図４】
2010058836.tif 000006
【図５】
2010058836.tif 000007
【図６】
2010058836.tif 000008
【図７】
2010058836.tif 000009
【図８】
2010058836.tif 000010