(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ小室壁部は水蒸気に対して結露しにくい熱量的関係にある単一の材料から構成され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ該小室を形成する壁部は、函体側が熱伝導速度が速く、外気側が熱伝導速度が遅く、かつ水蒸気に対して結露しにくい熱量的関係にある複数の異なる材料から構成され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項３】
金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ該小室を形成する壁部の函体側が吸熱体に接触または近接する部分から構成され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項４】
金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ該小室を形成する壁部の外気側が断熱体に接触または近接する部分から構成され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項５】
金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ該小室を形成する壁部の外気側が保温体に接触または近接する部分から構成されて、該保温体により小室部の外気側付近が保温され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項６】
金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置され、かつ該小室を形成する壁部の函体側が吸熱体に接触または近接する部分から構成されると共に、小室を形成する壁部の外気側が断熱体に接触または近接する部分から構成され、該小室の温度変動を抑制する断熱体により小室部の外気側付近が保温され、かつ函体側が吸熱体により小室内壁部を露点手前まで効率的に冷却し、熱い地方において安定した除湿効果を発揮できるように形成したことを特徴とする除湿装置。
【請求項７】
金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置され、かつ該小室を形成する壁部の函体側が吸熱体に接触または近接する部分から構成されると共に、小室を形成する壁部の外気側が保温体に接触または近接する部分から構成され、該小室の温度変動を抑制する保温体により小室部の外気側付近が露点温度までの下降を抑止しつつ保温され、かつ函体側が吸熱体により小室内壁部を露点手前まで効率的に冷却し、寒暖の著しい条件において安定した除湿効果を発揮できるように形成したことを特徴とする除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、防湿・防滴構造の函体、特に屋外設置の機器の除湿に適した除湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に膜分離における、気体分離に於いては、気体分子の膜透過性の差を利用して、圧力差による透過速度の差により気体混合物の分離ができる。
この分離の正否を決めるのは気体分離膜の透過選択性である。
気体の相転移を含む膜分離として浸透気化（ P E R V A P O R A T IO N )がある。
これは液体混合物に接して膜を置き、膜を隔てる反対側を減圧にし、成分を浸透と同時に蒸発させ、気体として補集する方法である。
この場合は、沸騰点の差が大きな影響を及ぼすものと考えられる。
【０００３】
また、膜分離における、溶質分離においては、謂ゆる｛ふるい機構｝による分子サイズによる選択的透過性の発生する濾過つまり限外濾過、浸透現象に伴う浸透圧以上の圧力が加えられた場合に純溶媒が溶液から得られる逆浸透、および膜透過性の差により分離する方法として透析（D I A L Y S I S )、電気透析（e l e c t r o d i a l y s i s )などがある。
透析は、おもにコロイドや、高分子物質から低分子物質を除去するのに用いられる。
電気透析では、陽イオン或いは陰イオンを選択的に透過させるイオン交換膜が用いられる。
上記の中で、本除湿装置に於いて着目しなければならないものは、主に気体分離膜の透過選択性や限外濾過、または透析、電気透析などがあるものと思われる。
諸種の膜プロセスを考察するにあたり、流れの間の連結（カップリング）を含めてまとめると図１のようになり、膜を介在させての流れは相互に干渉しあい、これが膜の諸種の機能発現の基礎となるが、これらの現象を膜分離法として用いようとするときには、できるだけ目的以外の現象の生起を抑制することが、必要になる（出典社団法人日本化学会、分離精製技術ハンドブック平成５年３月２５日発行丸善株式会社、ｐ２５９）。
また、分配のメカニズムおよび対照物質によって分類すると図４３（抜粋）のようにまとめられている。
【０００４】
本除湿装置の駆動源は、無動力を原則とする。本来温度の上下動というエネルギーが存在し、この存在に逆行する行為は本装置では原則として使用を補助的な目的に限定することから開発をスタートした。
従って、図４３に従えば、本法の機能原理を、拡散および電荷、および限外濾過、透析の多種のプロセスにおいて説明しなければならない。
現在用いられている気体分離法では、圧力差、溶解濃度差（拡散）があげられている（同上出典ｐ２５９、図４３）。
しかし、種々の膜現象図４４（同上出典）による関係を考察する場合、これらの相互作用は、本装置では作用が熱拡散、浸透、圧力差、濃度差、電位差、温度差等から強い影響をうけやすい構造を選択した。
【０００５】
図２は各種分離技術の粒子径領域を示す説明図である。また、図４５は光学的性質改良を目的とした表面改質例を示すものである（同上出典）。
【０００６】
今回理想的な温度勾配配列に逆行する配列の場合の、膜配列原理において、新しい知見を得た。
【０００７】
次に、取り付ける函体の材質と膜の配列について説明する。
従来の基本的配列は、水蒸気流束が重力に従って下方に落下ならびに対流を生ずるので本除湿装置を下方に取り付け、そのうえで函体側から排気部方向への温度下降による除湿機能安定が確認されている。
しかし、取り付け函体が金属製の場合、以前の膜の配列順序では、解決しえないしかも著明な函体内部の加湿現象が発生した。
この現象は、取り付け函体が金属製であり、夜間の冷え込みにおいて、本除湿装置の膜配列に要求される理想的に各小室に設定された水蒸気濃度勾配により影響される、しかも結露温度に至らない理想的な温度勾配の均衡が、取り付け函体の急冷およびその質量が本除湿装置にくらべて極めて大きいこと、ならびに、熱伝導速度が取り付け函体では金属製であることから早く、しかも、本除湿装置は、取り付け部構成物質並びに、本除湿装置の主要構成物質が熱伝導速度の遅いポリ塩化ビニルＰＶＣを使用した樹脂製であることから熱伝導速度が遅く、このために、本装置の函体側小室と外気側小室との間に、逆温度勾配が発生したために、取り付け函体側の温度下降に伴う外気吸引が、排気側から発生する場合において、空気中の水蒸気の濃縮が行われるに足りうる温度下降現象並びに結露現象等が、各小室間で発生したために、持続的な、水蒸気の選択透過が逆温度勾配により持続的に行われた。
函体側から第１、２、３膜を配列していたが、それぞれ下記のような物性である。
【０００８】
配列表１
第１膜       b r n 1 1 0 8 - n 4 0 c
透湿度( g / m × m × d a y )       通気度 ( s e c / 1 0 0 c c )
２５０                               1 8 0 0 0
第２膜       b r n 1 1 0 0 - c 4 0 a
透湿度( g / m × m × d a y )       通気度 ( s e c / 1 0 0 c c )
2 0 0 0                             1 0 0 0
第３膜       b r n 1 0 5 0 - p 2 0 b
透湿度( g / m × m × d a y )       通気度 ( s e c / 1 0 0 c c )
4 6 0 0                             3 5 0
となっており函体側から外気側にいくに従い、透湿度は高くなるが、通気度は減少するという配列となっていたときに、金属製函体に本膜配列の除湿装置を配列した場合の夜間の冷却による金属製函体（函体）の側の温度の急激な下降が発生し、同函体内部圧力の下降に伴って、外気の函体側への吸引が発生した。
このとき、前述した通り、気体分離の場合、膜の選択透過性に従う気体分離が発生したとすれば、外気側ほど、透湿度が高く、通気度が抑制された配列となっていたので、函体内部を外部に連通させる通気路を設け、該通気路内を透湿可能な貫通微細孔を有する防水膜（以下、透湿可能な防水膜という）で遮蔽した小室（遮蔽空間）を形成し前記函体に呼吸作用をおこなわせると、外気温度が小室内の湿度より低いときには連続して小室内へ、ひいては函体内部へ選択的に、水蒸気粒子が函体側に移動し易いために、しかも外気温度が小室内部の温度よりも低い状態では、函体が金属製であり、しかも除湿装置が保温構造体である場合例えば樹脂製の構造であってもしくは、熱伝導速度が函体よりも遅い物質にて構成されることにより函体の温度下降が、内側小室または外側小室よりも早く発生し、このために、函体の内部温度の方が、内側小室または外側小室よりも低い温度になる。
【０００９】
この結果、水蒸気の運動エネルギーは、函体内部へ向かうに従って、取り付け函体による冷却による影響に従って、小さくなり、相対的に水蒸気の存在密度は高くなりやすい環境が函体側に行くに従って、外気側から函体側に向かう小室ごとに徐々に形成されるから函体側に至る拡散速度は促進され、函体内部に例えば帯電性ガス、例えば塗料から放散される有機物質との間の静電気的飽和状態もしくは、水蒸気ガスと有機溶媒ガスとの分圧飽和状態を迎える極値に至るまで、上昇を続ける。
ここでこの測定結果をグラフ１と呼ぶこととする。
【００１０】
図３は前記グラフ１を示す測定図である。
図中イは図２９で示す試験函体１０ａにおけるセンサＳ1 で測定した函体内温度、ロは同じく函体内湿度、ハはセンサＳ2で測定した外気温度、ニは同じく外気湿度である。
この様に、このときもしも当該取り付け函体内部にて分圧飽和状態を制限するものがなかったならば、結露に至る経過をたどるものと考えられる。
一方、外気側では、飽和する状況とは霧または雨のような状態であり、屋外機器の置かれる環境によっては、淀みがある場合もあるが、このような条件が、排気部においてそろっていないことを前提とするならば、周囲に存在する水蒸気は、居所のよい、つまりエネルギーの高い方からより、安定した低い状態に戻ろうとするので、排気部の近傍の水蒸気は吸入されれば、上記膜配列に於いては抵抗なく取り付け函体方向に移動する。
【００１１】
また、このとき函体側の電気的な考察を行うならば、空気中の水蒸気粒子には、海水に含まれるような電解質例えばN a , C a , C l , M g . F e , Z n 等多様な成分を含有するので、多少なりとも陰極性もしくは陽極性に帯電している。
この場合、塩害地域においては、とくに多量の海水からの蒸発性水蒸気により構成されるものと考えられるので、このような、電解質または金属成分を多量に含有している。
通常の屋外機器電気機器、交通手段に用いられる機器など多くの機器は、これらの塩害防止、防食、防錆などの目的にて塗装されている。
このような場合、有機溶媒の電気化学的な特性は、本除湿装置の極値（最小値）を考察する上では、重要な機能阻害因子として考えるべきであって、分離の目的には、当該分離要素以外の抑制が最大の効果を発揮するという原則からすれば、このような、電気化学的な活性を有するしかも分圧を発生しうる塗料による取り付け函体内部塗装は、本除湿装置の機能抑制に繋がる。
【００１２】
また、本実験に使用した分離膜として使用している膜は、ポリエチレン多孔質膜であり、例えばアクリル製の函体に本装置を装着した場合には、アクリル（ポリアクリル酸）の主な製法によれば水酸化ナトリウムを加えてペルオクソ硫酸カリウムまたはペルオクソアンモニウムを触媒として重合させるので、これらの物質から徐放されるガスたとえばアンモニアなどの影響による分離膜表面への影響例えば、アンモニアは、誘電率が２１ー２３と比較的高く、比導電率は４×１０-10 m h o 等により、分離膜の絶縁性は本ガスの存在により、変動し、また、一方、通常の塗料に含有されるようなアセトン、エチレン、エーテルなどの有機物質では化学的に比較的安定な、ポリエチレンにおいても変性が発生しないわけではない。
従って、より化学的に安定な例えば弗化化合物（４弗化エチレン）等の使用は、上記のような日常生活環境において非常に多く認められる有機化学物質の存在する場所に、本装置を使用する場合には有利である。
【００１３】
図４〜図６は日東電工株式会社登録商標「ブレスロン」及び「ミクロテックス」のカタログにおける物性表の複写図である。対照群としての測定結果をグラフ１として図３で示している。
【００１４】
以上のような考察のもとに、函体側が金属製である場合、膜の配列は下記のような配列を行う必要があるものと考え、第１膜と第３膜を反転させた。
但し除湿装置であるという前提から、取り付け函体側の除湿を温度の高い方向から、温度の低い方向へのエネルギーの低い方向への移動という観点を、分離膜上の多孔質膜の孔中での移動を考察する場合には、排出方向にむけなければならず、しかも、外気の逆流を疎水性膜部を外気側に向けることにより、阻止する方向に傾斜させなければならないので、不織布の方向は、常に函体側に向けた配置を行った。
このことにより、本装置を樹脂製で取り付け部並びに主要構成部にて構成した場合、温度勾配は、金属製函体を選択した場合には、冷却時において、外気側から函体側に向けて温度は次第に低くなりやすいので、水蒸気は温度の高い方向から、低い方向へ拡散移動し、各小室内部では、対流が発生しているので、水蒸気の侵入を阻止する配列が必要となる。
一方、取り付け函体の加熱時に於いては、充分な容積を有する函体もしくは、充分な函体温度上昇の得られる環境では、函体の温度上昇に伴って、内部圧力の上昇が発生し、函体内部空気の排出（呼気）が行われるので、このとき、水蒸気排泄が行われ易いように分離膜を配列する必要があり、しかも、なるべく排出効率をあげる目的にて小室の対流現象を活用して、排出現象が発生している状態をなるべく維持するようにするために小室にて区切りを付け、このことにより、水蒸気の外気側小室への移動を促進する必要がある。
上記のような条件は、函体側が本除湿装置の主要構成部である小室部を形成する物質よりも温度上昇速度が早い場合には、例えば、函体側が金属製で除湿装置が樹脂製で構成されているような場合には、配列表１のような配列でも、水蒸気の排出は行われる。グラフ２で測定結果を示す。
【００１５】
図７〜図１３はグラフ２を順次分割して示す説明図である。
ところが一方上記温度上昇に対して、温度下降を考察する場合においては、函体側が、本除湿装置の主要構成部である小室部を形成する物質よりも温度下降速度が早いことになるし、たとえば、函体側が金属製で除湿装置が樹脂製で構成されているような場合には、温度下降速度が除湿装置側で遅いために函体側の温度の方が相対的に除湿装置よりも温度下降した状態となり水蒸気の自然拡散方向としては、函体内部に向かって移動しやすい方向になる。
しかも、このとき函体内部の圧力は函体の温度下降に伴い一過性に減圧下降するので、最外側小室から函体側へむけて急速な水蒸気の流入が発生する。
この流入速度を抑制する手段として外気側小室と函体側小室の温度勾配を小さくする、つまり、この場合、函体側小室の方が外気側小室の温度より低くなっているので外気側における小室の保温空間側に吸熱体を接触させ、流入に歯止めをかけたのがグラフ２−（イ）であるが、傾斜は上昇を続けた。
グラフ２−（イ）にて測定結果を示す。
【００１６】
図１４はグラフ２−（イ）を示す測定図である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来は函体と除湿装置の主構成物質に依存した温度変動速度差に伴う除湿作用効果において、高温域（函体側温度約４０℃〜７０℃）から低温域（−１５℃〜０℃）への急激な温度変動に追随して安定した除湿効果を得る上での必須条件が不明瞭であった。
本発明は、作用が安定し、また効率的に除湿し、小型化と量産が可能な除湿装置を提供することにある。
【００１８】
なお、本発明において、「水蒸気に対して結露しにくい熱量的関係の材料」とは、吸水性が低く、かつ熱伝導速度が遅い材料を意味し、例えば、塩ビがある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明請求項１記載の除湿装置では、金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ小室壁部は水蒸気に対して結露しにくい熱量的関係にある単一の材料から構成され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されている構成とした。
【００２０】
本発明請求項２記載の除湿装置では、金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ該小室を形成する壁部は、函体側が熱伝導速度が速く、外気側が熱伝導速度が遅く、かつ水蒸気に対して結露しにくい熱量的関係にある複数の異なる材料から構成され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されている構成とした。
【００２１】
本発明請求項３記載の除湿装置では、金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ該小室を形成する壁部の函体側が吸熱体に接触または近接する部分から構成され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されている構成とした。
【００２２】
本発明請求項４記載の除湿装置では、金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ該小室を形成する壁部の外気側が断熱体に接触または近接する部分から構成され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されている構成とした。
【００２３】
本発明請求項５記載の除湿装置では、金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ該小室を形成する壁部の外気側が保温体に接触または近接する部分から構成されて、該保温体により小室部の外気側付近が保温され、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置されている構成とした。
【００２４】
本発明請求項６記載の除湿装置では、金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置され、かつ該小室を形成する壁部の函体側が吸熱体に接触または近接する部分から構成されると共に、小室を形成する壁部の外気側が断熱体に接触または近接する部分から構成され、該小室の温度変動を抑制する断熱体により小室部の外気側付近が保温され、かつ函体側が吸熱体により小室内壁部を露点手前まで効率的に冷却し、熱い地方において安定した除湿効果を発揮できるように形成した。
【００２５】
本発明請求項７記載の除湿装置では、金属製函体内を外気に連通する通気路を遮断する透湿可能な貫通微細孔を有する２枚の防水膜から構成される少なくとも１つの小室を有し、前記各防水膜の一側が疎水性または撥水性のある疎水性面から構成され、他側が撥水性を有すると共に前記疎水性面よりも疎水性の低い不織布より構成され、前記小室を形成する外気側防水膜が、函体側防水膜よりも通気度が高く、かつ透湿度が低くなるように配列され、かつ前記防水膜が２枚とも不織布側を函体側に向け、さらに、最も外気側の防水膜以外の防水膜に近接して高導電性多孔質体が配置され、かつ該小室を形成する壁部の函体側が吸熱体に接触または近接する部分から構成されると共に、小室を形成する壁部の外気側が保温体に接触または近接する部分から構成され、該小室の温度変動を抑制する保温体により小室部の外気側付近が露点温度までの下降を抑止しつつ保温され、かつ函体側が吸熱体により小室内壁部を露点手前まで効率的に冷却し、寒暖の著しい条件において安定した除湿効果を発揮できるように形成した。
【００２６】
【作用】
本発明の除湿装置では、函体側の物理的特性に伴う安定した除湿効果の維持が得られる。静電気による水蒸気粒子の帯電と、静電気的移動抑制作用、低導電性多孔体による、膜近傍における温度変動保温特性が知られており、それには高導電性多孔体による、膜近傍における温度変動均質化特性、ならびに同高導電性多孔体の接地による易乾燥性、高熱伝導特性等がある。
ここで気中絶縁破壊を考えれば、低導電性多孔体、高導電性多孔体配列規則は両多孔体自体の保有する電気的特性を多孔質膜（分離膜、透湿膜）の水蒸気移動偏向特性を妨げない、静電気的な配置関係は、同膜の大気中における最大荷電状態の、同膜の表面荷電特性の極大電圧値を越えない離隔位置において、気中絶縁破壊の発生しない位置に設定する必要性がある。
【００２７】
減圧時に特に、気中絶縁破壊開始電圧の瞬間的下降が発生するので、膜の本来の分離特性を阻害しない、電気的逆流現象を阻害しない安全位置に上記導電性多孔体は位置するべきである。
高導電性多孔体を設計する場合上記電圧特性を考慮して膜からの離隔をとる場合において、同高導電性多孔体の膜からの離隔距離は、接地経路ならびに同高導電性多孔質体のインピーダンス特性により影響されるために、しかも、通気性を最大値として、同導電性多孔体のインピーダンス特性を最小とするためには、過渡インピーダンス低減化配線構造つまり１：２にある線分による終端構成のメッシュであればよい。
さらにこの構成のメッシュを使用すれば、同離隔間隔をより縮小することが可能であり、本装置の小型化において重要な切り札となる。この導電性多孔体の円の数量比は単位面積当たり貫通微細孔との理想的な数量比は空気の粘性を零とした場合に１：１であるとき、最小の離隔距離となる。
【００２８】
図１５は膜配列方向と空気通過方向に付随して発生する除湿効果の模擬的説明で温度が一定、かつ静圧時の場合で配列表１形式の膜配列の場合を示しており、透湿度の門戸が外気側において大きいので、水蒸気粒子は、函体内部に侵入し易い状態にあり、かつ、通気性において、函体側に行くに従って通気性が増大するので、減圧し、空気各分子の運動エネルギーはより低い安定した状態に戻ろうとする、つまり拡散しようとするとき、拡散方向が函体側に傾斜し易い。
このとき温度も高いほうから低いほうにより安定した位置に移行しようとする運動量と拮抗することになるが、温度が一定の場合には、移行方向は、分子の拡散方向により決定され、このために、温度均衡が保たれるときには、水蒸気を除く気体分子は、膜の静電気的特性に支配される選択力により、函体内部方向へ移行し易い傾向にある。
【００２９】
ところが、透湿膜の配列は全ての膜において、撥水性面を外気側に向けているために外気側からの水蒸気の函体側侵入は、この撥水性により、阻止される。静圧時においては、拡散方向への移行が発生し易いために、通気性配列により、外気側から函体側への拡散方向が、移行傾向として決定されている。
この移行が発生した場合を想定した場合において、断熱冷却は発生するために、外気側から函体側への移行に従って、微小温度下降が発生し、このために露点下降が発生する。
また、露点下降が発生した場合において、透湿膜に存在する貫通微細孔の通過を考える場合には、外気から透湿膜貫通微細孔撥水面より、透湿膜不織布を経て、次の小室または空間に移動するので、この撥水面において、静圧時には、侵入の阻止が行われ、通気度に依存して、通過特性が制限されることになる。
またこのとき、静電気的な、水蒸気粒子と膜表面との電気的吸引力または、反発力の相互作用が発生する。
【００３０】
また、ここで、膜の疎水側（撥水側）と不織布側との膜の貫通微細孔を通過し終えた気体の同通過直後の水蒸気粒子の挙動は異なり、同膜の疎水側（撥水側）に該微細孔を通過し終えた水蒸気粒子の挙動は同膜面（疎水側）から離れ易く、同膜の不織布側に該微細孔を通過し終えた水蒸気粒子の挙動は同膜面（不織布側）からは離れにくいという、特性差が水蒸気濃度の除湿効果、保湿加湿効果において重要な効果決定因子となる。
また、同膜の選択は、なるべく薄くて、疎水性大小の差による上記水蒸気挙動の膜通か直後ならびに直前の温度変動が膜そのものの持つ温度特性に支配されにくい、つまり透湿膜により隔てられる空間の、気体通過方向（逆流方向も含む）における、変動は、膜そのものにより、阻害されず、同膜の前後の近傍における温度関係が、相互の空間において、より高い影響関係を維持することにより、上記、疎水側膜面（撥水側）近傍および不織布側側面近傍の通過気体粒子へのエントロピー保存関係（相互影響関係）の維持を大きく保つという重要事項において、なるべく薄くしかも自己吸収熱量が小さい、つまりは、比重のなるべく小さな物質にて、例えば、合成樹脂製にて構成されている方が、有効に作用するという大前提の上に行われる。
【００３１】
このような場合において、膜前後における温度勾配は、函体側を、除湿する方向の所定の温度勾配において、つまり水蒸気粒子の排出方向への配列位置の決定は、低導電性多孔体が温度がより導電性多孔体よりも高い状態となりやすいことを活用して、膜近傍に於ける配列位置の決定を行い、また低または高導電性多孔体の効果は、まさにこのような静圧時の不安定要素を安定化させ、ひいては除湿効果、逆流防止により、除湿最低値の維持効果、並びに、除湿効果の安定化として作用する。
低導電性多孔体または接地された高導電性多孔体の作用は、この静圧時の膜近傍の、温度勾配の安定化を図ることにあるので、この配列表１形式の膜配列の場合は、加湿方向を安定化させようとする方向に配列するとすれば、外気側が、低導電性多孔体であり、函体側に接地された高導電性多孔体を配列しなければならない。
【００３２】
一方、配列表１形式の膜配列の場合において、除湿効果を意図する場合には、上記加湿方向への安定化を阻止する温度勾配配列を膜の前後において設定すればよいので、温度傾斜を設定する当該膜の外気側および函体側において、外気側が、接地された高導電性多孔体であり、函体側が低導電性多孔体（保温薄槽）と配列しなければならない。
【００３３】
図１６は膜配列方向と空気通過方向に付随して発生する除湿効果の模擬的説明で温度が一定、かつ静圧時の場合を示しており、温度が一定の場合の配列表２（後ページ参照）の配列では、透湿度において函体側にその門戸が大きく解放されているので、水蒸気粒子は函体側から外気側に移行し易い。
一方、通気度は、外気側の方向に向けて、減圧する方向に設定されているので、外気方向つまり、断熱冷却を発生する、拡散方向に移行し易い。上記、静圧時においては、両者とも膜近傍の流れが、理論的推論では、静止するはずであるが、周囲環境の微弱な変動により、移行し易い方向へ傾斜するが、移行は一過性であることに仮定される。
ところが、透湿膜の配列は全ての膜において、撥水性面を外気側に向けているために外気側からの水蒸気の函体側侵入は、この撥水性により阻止される。静圧時においては、拡散方向への移行が発生し易いために、通気性配列により、函体側から外気側への拡散方向が、移行傾向として決定されている。
この移行が発生した場合を想定した場合において、断熱冷却は発生するために、函体側から外気側への移行に従って微小温度下降が発生し、このために露点下降が発生する。
【００３４】
また、露点下降が発生した場合において、透湿膜に存在する貫通微細孔の通過を考える場合には、函体から不織布面より、貫通微細孔、透湿膜撥水面を経て、次の小室または空間に移動するので、この撥水面において、静圧時には、侵入の阻止が行われ、一方では通気度に依存して、通過特性が促進されることになる。
また、このとき、静電気的な、水蒸気粒子と膜表面との電気的吸引力または、反発力の相互作用が発生する。また、ここで、膜の疎水側（撥水側）と不織布側との膜の貫通微細孔を通過し終えた気体の同通過直後の水蒸気粒子の挙動は異なり、同膜の疎水側（撥水側）に該微細孔を通過し終えた水蒸気粒子の挙動は同膜面（疎水側）から離れ易く、同膜の不織布側に該微細孔を通過し終えた水蒸気粒子の挙動は同膜面（不織布側）からは離れにくいという、特性差が水蒸気濃度の除湿効果、保湿加湿効果において重要な効果決定因子となる。
【００３５】
また、同膜の選択は、なるべく薄くて、疎水性大小の差による上記水蒸気挙動の膜通過直後ならびに直前の温度変動が膜そのものの持つ温度特性に支配されにくい、つまり透湿膜により隔てられる空間の、気体通過方向（逆流方向も含む）における、変動は、膜そのものにより、阻害されず、同膜の前後の近傍における温度関係が、相互の空間において、より高い影響関係を維持することにより、上記、疎水側膜面（撥水側）近傍および不織布側側面近傍の通過気体粒子へのエントロピー保存関係（相互影響関係）の維持を大きく保つという重要事項において、なるべく薄くしかも自己吸収熱量が小さい、つまりは、比重のなるべく小さな物質にて、例えば、合成樹脂製にて構成されている方が、有効に作用するという大前提の上に行われる。
このような場合において、膜前後における温度勾配は、函体側を、除湿する方向の所定の温度勾配において、つまり水蒸気粒子の排出方向への配列位置の決定は、低導電性多孔体が温度がより導電性多孔体よりも高い状態となりやすいことを活用して、膜近傍に於ける配列位置の決定を行い、また低または高導電性多孔体の効果は、まさにこのような静圧時の不安定要素を安定化させ、ひいては除湿効果、逆流防止により、除湿最低値の維持効果、並びに、除湿効果の安定化として作用する。
【００３６】
また結露が、該導電性多孔体において発生した場合においても、接地されていることにより同部の乾燥が、安定した乾燥速度を維持することが可能であって、この結果、相対的に小室の湿度低下が速やかに発生し易いことにより、温度適応速度も俊敏となり、しいては、小室内部温度の安定化に寄与する結果を得る。
つまり、この配列表２形式の膜配列の場合は、加湿方向を安定化させようとする方向に配列するとすれば、外気側が、接地された高導電性多孔体であり、函体側に、低導電性多孔体（保温薄槽）を配列しなければならない。
一方、配列表２形式の膜配列の場合において、除湿効果を意図する場合には、上記加湿方向への安定化を阻止する温度勾配配列を膜の前後において設定すればよいので、温度傾斜を設定する当該膜の外気側および函体側において、函体側が、接地された高導電性多孔体であり、外気側が低導電性多孔体（保温薄槽）と配列しなければならない。
【００３７】
図１７は函体内部の温度が外気温度変動速度に比較して高くなる場合を示しており、配列表１形式の配列の場合、函体内部減圧が発生した温度下降状況の初期状態の場合には、函体内減圧に従う気体変動が発生するが、外気側での水蒸気の門戸が小さいので、水蒸気粒子の侵入は阻止されやすい、このとき函体内部に進行するにしたがって、前後の膜の通気性により圧縮される関係となり、その結果として露点上昇となる。ところが、小室を形成する貫通微細孔の外気側には、撥水面が存在し、この面は、水蒸気粒子を跳ね返す傾向が、不織布側よりも強く設定されている。
従って、まず通気性の函体側移動による圧縮により、微弱な温度上昇が発生しさらに、露点は上昇となるので、この進行方向において、外気が通過する透湿膜の不織布側に於いて断熱冷却を上回る、圧縮による露点上昇が行われるので、外気が通過する透湿膜の不織布側において結露することはなく、外気から、透湿度に依存して限外分離された、水蒸気粒子は、さらに次のステップに向かい、函体内部へ進行することになる。
しかも、侵入方向において、この関係が繰り返されるし、しかも膜ごとの露点上昇時に於いて、水蒸気の侵入もさらに阻止されるので、さらに相乗的に露点上昇が発生することになり、この結果として、水蒸気粒子の函体内部侵入は抑制される。
【００３８】
図１８は相対的温度比較を行った場合で容器内部の温度が外気温度変動速度に比較して低くなる場合（配列表１形式の配列）を示しており、函体側の温度上昇に伴って、容器内部気体は、容器内部圧力上昇に伴って容器外部へ移動する。
このとき、函体側の透湿度は外気側に比べて門戸が広く設定されているために、外気側への水蒸気粒子の移動は容易に行われる。
また、通気性配列は、膜の前後関係により外気側に行くに従って、減圧方向に配列されているために、断熱冷却が発生するが、このとき、透湿膜の外気側には、撥水性となっているために、上記断熱冷却により、この部に露点下降が発生したとしても、水蒸気粒子の停留は発生しにくく直ちに、小室内部対流または、流束に懸濁され易い。
この関係が、函体側から外気側へ連続するので、外気側にゆくに従って、徐々に除湿されることになり、容器内部圧力の上昇の継続中は、水蒸気粒子の外気側移動が、促進される。
しかし、通気性配列は、外気側へ進むに従って、断熱冷却を生ずることになるので、逆流現象の下地である、微温度下降が発生することになる。
このとき逆流しようとした水蒸気粒子は、透湿膜撥水性膜部により弾かれ易いので、逆流は発生しにくい基本的構造となっている。
【００３９】
しかし、容器内部圧力の上昇停止直前より静圧時への移行状態の場合、もしくは静圧時における温度変動は、屋外に除湿装置を設定した場合において、外気側の急激な環境の変動が高頻度に発生するので、前述した低導電性多孔体、並びに高導電性多孔体およびその接地は、膜の函体側と外気側の温度勾配の安定化に寄与することまた、流束の安定化、水蒸気粒子の同膜の貫通微細孔への衝突確率の安定化などにおいて、優位に実効性を発揮する。
【００４０】
【実施例】
図１９は第１実施例の除湿装置１を示す。
図中１０は金属製函体、１１は第１膜、１２は第２膜、１３は第３膜、１４は外筒部、１４ａは入口、１４ｂは排出口、１５は内筒部、１５ａは保温腔、１６は疎水性面、１７は不織布、１８は高導電性多孔体としての金属メッシュ、１９は低導電性多孔体としての樹脂メッシュ、２０はパッキング、２１は通気路、２１ａは函体側小室、２１ｂは外気側小室、２２ａは捕獲チャンバー２２ｂを形成するネット、２２ｃは防虫ネットである。また、図２０（イ）は金属メッシュ１８の一部拡大を示し、図中Ｍ：Ｎ＝１：２を示す。２３は貫通微細孔である。また、図２０（ロ）は前記金属メッシュ１８を近似的に変形させたものである。
【００４１】
次に詳細に説明すると函体側が、本除湿装置の主要構成部である小室部を形成する物質よりも温度下降速度が早いことが予想される金属製函体である場合には、下記のような分離膜の配列をおこなわなければならない。
【００４２】
配列表２
第１膜
b r n 1 0 5 0 - p 2 0 b
透湿度 ( g / m × m× d a y )        通気度( s e c / 1 0 0 c c )
4 6 0 0                             3 5 0
第２膜
b r n 1 1 0 0 - c 4 0 a
透湿度 ( g / m ×m ×d a y )        通気度( s e c / 1 0 0 c c )
2 0 0 0                             1 0 0 0
第３膜
b r n 1 1 0 8 - n 4 0 c
透湿度 ( g / m ×m ×d a y )         通気度( s e c / 1 0 0 c c )
２５０                             1 8 0 0 0
このような配列と小室の組み合わせにより、温度下降があまり急激でない場合は特に、水蒸気の函体側への拡散は抑制される。
また温度上昇があまり急激でない場合は特に水蒸気の外気側への移動は妨げられ難いので、しかも通気度は外気側にゆくに従って、大きくなり、外気側へ向かうに従い、外気側の空気と混ざり易くなるので、徐々に薄まり、さらに、外気側に拡散しやすいという現象が発生する。
【００４３】
この場合分離膜間を隔てる小室の働きは、水蒸気粒子のエネルギーの変動領域でありしかも、次の分離膜への水蒸気粒子の移動空間である。
従って、温度勾配が発生する場合において、温度の高い方向から低い方向に拡散は発生しやすいので、函体側と除湿装置の各小室間において結露しない程度の温度差が確保され、しかもこのことにより分離膜の水蒸気水滴による封鎖が行われず、円滑な小室を隔てた分離膜間の水蒸気粒子の移動が発生することが継続されるならば、継続して水蒸気粒子の分離膜間移動はそれぞれの、透湿度または通気性に依存して移動することになる。
【００４４】
この反証として、配列表１実施時における図１４で示す測定グラフ２−（イ）０２：５６−０３：３１時の水蒸気吸入経過時の上昇傾斜が、吸熱体装着後の０４：４３−０５：２９までの上昇傾斜よりも大きくなっていることから、吸熱体装着により小室壁温度の下降が派生し、小室間の温度勾配に、歯止めがかかったことから、函体側へ向けて温度が下降するという水蒸気吸引状況への歯止めとなったものと考えられる。
この現象は、配列表２の構成においては、冷却現象時に発生する函体側小室の急激な温度下降の遅延と、外気側小室と函体側小室との温度勾配を、環境温度の下降時に伴う、取り付け函体の温度下降に伴う外気側小室の温度下降の速度遅延を函体側小室側から次第に外気側小室側へ熱伝導が発生する場合において吸熱体自体の温度変動に要する消費という２側面があり、このような目的を達成するためには、熱伝導速度の高い構成物質にて、例えば金属製函体の場合においては、本除湿装置を小型化すればするほど、また、金属製函体の質量または、熱伝導性の高い構成物質に接触すればするほど、冷却時において、外気側小室部における該吸熱体の設定では、函体側から外気側への温度勾配が発生することに拮抗する、小室への吸熱体の容積も、または吸熱量もほぼ比例して大きなものとしなければならなくなるので、本装置の小型化には不都合である。
【００４５】
ここで図２１で示すグラフ２の（ロ）においては、配列表１配列実施時における急冷状態の挙動を示す。
したがって、目的は、円滑な小室間の温度傾斜の維持と外気温度が上昇から下降または下降から上昇に転じた時点における著しい温度変動に伴う小室壁構成部の温度変動の緩衝を函体温度に追随させるもしくは、小室内壁部における結露現象の発生を防止する目的で、外部湿度が急激に上昇したような場合において、例えば夕立のような気象環境におかれた場合、函体内部圧力の急激な下降に伴う吸入現象に伴う水蒸気排出方向への温度傾斜を緩やかに維持しつつかつ、逆流現象が、温度の高い方向から低い方向へ水蒸気の拡散移動が発生するために、逆流しながらも、吸熱体の保持する熱エネルギーの、小室空間への再放熱に伴い、函体側の温度が下降した後も、温度勾配が、適度に維持される保温腔ならびに該吸熱体からの再放熱現象の発生により、函体内部の温度変動速度が、外気側の温度変動速度よりも相対的に早く発生しやすい、金属製取付函体においては、外気側小室よりも、函体内部温度の方が早く低くなるけれども、外気側から、函体内部への水蒸気侵入経路において、拡散エネルギーに逆行する保温腔もしくは吸熱体による温度の高い小室が介在するために、外気温度下降に伴う拡散現象が、小室間の分離膜間において外気側から函体側小室へ移動することが抑制される。
このために外気側の湿気を吸引する時間が遅延し、相対的に次の気温温度上昇に至る経過において吸熱体の保温腔における保温状態が持続するほど、函体内部の湿度上昇は抑制される。
そして、放熱面積の問題では、函体側は極めて大きく本除湿装置側では外気に接触する面積が相対的に小さいし、しかも、材質を冷却しにくい材質にて構成すれば、たとえば、密度の低い合成樹脂（ポリ塩化ビニールやポリエステル樹脂、）で構成すれば温度は函体側にくらべて低下しにくいので、保温しやすい条件が整う。
【００４６】
ここで、保温しすぎるならば、逆に水蒸気の吸引方向に温度傾斜が傾いてしまうので、特に夜間、または、降雨時などにおいて温度傾斜が、逆に傾斜しようとする場合の吸引による函体内部への湿度上昇の抑制が円滑に行われることが、グラフ３との対比により除湿効果促進の決め手である。
図２２〜図２６はグラフ３を順次分割して示す説明図である。
一方、気温の温度が最低値になってから温度上昇に転ずる場合においては、吸熱体の質量は函体の質量に比較して、極めて小さくしかも吸熱体は、函体側小室壁の構成材料を介在させて緩やかに熱伝導を小室内部空気へ伝搬するにすぎないので、つまりは、温度上昇へ転じる場合において充分に温度の上昇速度が高い取付函体からの熱伝達により、吸熱体の微弱な温度保持は相殺され、その直後には、俊敏な、取付函体の内部圧力の上昇に伴い函体側小室から外気側小室への強制的な排気が発生しており、このような関係が持続的に継続されるので、しかも、透湿度と、通気度の前記のような関係が、設定されているために、日の照る限りにおいて、持続的に、排出現象の方が促進されることになる。
この条件を満足するように、本除湿装置の保温腔ならびに構成物質の熱伝導速度、放熱速度、保温腔の保温能力、吸熱体による緩衝量、取付函体の温度上昇速度、並びに分離膜の透湿度と通気度の選択を適宜設定地域により調整することにより、地域差に伴う著しい必要条件への対応を図ることが可能である。
【００４７】
函体側の急激な温度変動を決定する周囲環境の変動を考慮して通気速度、ひいては透湿速度を制御するために函体内部空気の小室への移動、もしくは外気の小室方向への移動等の本装置における通気路の気体移動速度の決定は、透湿膜（分離膜）により隔てられる小室の数、および数量、および本装置における圧縮、もしくは減圧過程の当該温度におかれた本装置の外因により影響される該小室容積の気体圧力変動に対する緩衝空間、および上記分離膜による通気性を考える場合でも抵抗要素を上記対応の重要な設計因子としなければならない。
ここで、露点における条件について補足すると露点温度＝相対湿度 / 1 0 0×飽和水蒸気圧という関係があり飽和水蒸気圧は、７６０m m H g のとき１０１３２５ヘクトパスカルであって、温度が上昇すれば露点は図２７に示すごとく上昇するし、下降すれば下降する。
【００４８】
また、圧力が上昇すれば露点は上昇するし、下降すれば下降する。
この場合、取付函体の温度変動に伴った、温度上昇に伴う圧力上昇、と、排気現象、温度下降に伴う圧力下降と、吸気現象を考察する場合において、通気度の函体側から外気側への配列と、透湿度の函体側から外気側への配列は、貫通微細孔を有する透湿膜の孔を気体が急速に通過する場合に、断熱冷却が、圧力変動差により派生し、このことと、通気度、透湿度との配列により、配列表１の膜配列では、吸気時に極めて高効率の露点下降現象が発生しやすい配列になっており、配列表２の膜配列では、この反対に、露点下降現象が、該透湿膜孔部において発生しにくいことが考察される。
従って、本実施例における小さな膜表面積の透湿膜配列では、半径２２ミリ面積１５１９. ７６mm2の場合には、孔の部分では、急速なる気体通過が発生しており、このとき函体側構成物質に依存して発生する熱伝導速度差に伴う例えば函体を金属にて、構成し、本装置を熱伝導速度の緩やかな樹脂にて、構成するならば、函体側並びに排気部側の、温度傾斜の既述構成内容において、配列表１にあげる配列でしかも、緩衝吸熱体を排気部側小室に設定した場合には、確実に吸気状態にて、函体内部における加湿現象が発生し、配列表２にあげる配列では、このような膜部の冷却現象が発生しにくいために除湿効果が優勢に出現するという結果が得られる。
【００４９】
従って、如何なる気象条件に基づいても、除湿を達成するべき目的を達成する必要性から、本装置の膜は緊張、引っ張り強さに優れ、しかも、前後する小室空間の温度差が発生しにくい性状の単体膜（一枚の）薄い膜にて構成されている必要があるが、この場合の、疎水性側の方向性が起因して、孔通過時の急速な空気通過に伴って発生する微小空間内部における断熱冷却現象が、不織布側で発生した場合が、配列表１の配列手段であって、撥水性に乏しい部分での結露故に、同膜の温度下降を助長する結果となり、継続的な、函体内部の湿度上昇が発現し、一方、配列表２に於いてはこのような現象が発生しにくい、撥水性にまさる疎水面においてこの現象が発現したために水蒸気拡散が、各小室間どうしでの伝搬の上で円滑に行われるために、この結果として極めて低い湿度抑制が函体側にて発生するものと判断される。
【００５０】
これらの設定のための計算による予測方法は極めて簡単明瞭であって、除湿装置設定地域の最も高い温度上昇速度＝Ｈならびに除湿装置設定地域の最も高い温度下降速度＝Ｃを測定する。または、記録調査を行う。
この各速度から、主に降雨、霧等により湿潤した後に乾燥する経過にて発生する気化熱による温度下降速度を、単位当たりの水蒸気水蒸気の気化熱による温度変動速度から算出する。このとき、設定場所の平均風速が重大な鍵となる。
つまり、風速の高い地域または高さまたは場所では、この下降速度が高く風速の低い地域または高さまたは場所では、この下降速度が低い。
しかし、悪天候時程この気化熱による函体温度変動速度は高いものと仮定しておけば、天候の良好な場合に函体の急激な温度下降が発生するよりも、頻度的に（夜間放射冷却も含む）悪天候時程函体の急激な温度が発生する場合の方が高いので、また、悪天候時に安定した機能確保を保持することが、本耐候性屋外設置型除湿装置の主目的であることから、最悪の悪天候時を想定した風速にて温度下降速度を仮定すると安全であり、さらにこの仮想値に安全率を掛けた数値を設定する。
【００５１】
このとき、最悪の悪天候時を想定した風速にて求めた気化熱による冷却速度＝Ｂｗ/cm2、安全率＝Ｓｗとする。
見かけ上の温度下降速度＝Ｃ取付函体の全表面積 ＝Ｐ実際の取付函体の温度下降速度＝Ａｃ＝ Ｃ＋（Ｐ×Ｂw ×Ｓｗ）＋αＡｈ見かけ上の温度上昇速度＝Ｈ取付函体の表面温度上昇速度（塗装に影響される）＝Ａｓｈ/ c m2とすると変量Ａｓｈは、対象函体に従い実測するのが賢明と思われるが、函体の実質容積c m 3、構成物質の比熱, 熱伝導速度、表面積、表面を被覆する塗料の保温効果速度 ( /厚さ/ 面積）、付帯して接続接触する物体などの保温効果速度、函体内容物による発熱速度、発熱量などからも概算される。
このとき、安全率を掛けることとし、安全率＝Ｓｂとすると、実際の取付函体の温度下降速度＝Ａｈ＝Ｈ＋（Ｐ×Ａｓｈ×Ｓｂ）＋αＡｈ上記と同等の計算を函体側小室にて周辺の温度変動量、接触面積、近傍に存在する保温材料の比熱、熱伝導速度などを参考に算出する。この函体側小室の変動速度＝ I c h とする。実際には、保温腔の温度変動速度の安定化は、吸熱体の容積などに依存するし、接触面の面荒さにも影響されるので、平均的サンプルにより実測を行い決定する。
【００５２】
このとき、吸熱体の熱容量を算出し、放熱および保温腔容積、除湿装置全表面積、函体との接触面積等を考慮した算定を行う。
上記のような設定において、函体の種類、塗料の種類、保温腔の構成物質、設定地域からくる要請事項などを固定定数として、除湿装置全表面積、函体との接触面積や、吸熱体の熱容量を調整要素とするか、もしくは、函体の種類、塗料の種類、保温腔の構成物質、吸熱体の熱容量を一定として、除湿装置の全表面積、函体との接触面積等を調整要素とするかなど、設計における諸条件への制約により、観点はさまざまな設定方法があるが、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、小型化の必須条件となり易いので、除湿装置自体の保温につとめ、しかも、除湿装置自体の全表面積を最小にする設計が、好ましいものと考えられる。
この場合、保温腔には、マホービンのようなある程度質量を保有するような筒状体にて被覆する構造で、しかも、保温するべき函体側小室への熱吸収体としての作用も期待できうるように、函体側小室壁部に接触させるような手段が考えられる。
【００５３】
グラフ２における試験は厚さ約４ミリのポリ塩化ビニール製パイプ高さ４０ミリ外径４８ミリ内径約４０ミリにより構成されるグラフ２においては外気側小室保温腔側壁部において、 Cu 厚さ０．１×３５×６００ m mの長いシートを函体側保温腔側壁部に緊密に螺旋状に巻き付けたものであって、単体の銅製の同容積塊に比べると、熱伝導速度が、熱変動による膨張により微弱な隙間が開きやすくこのために、螺旋状に伝導する方向と、相互に反射現象を繰り返しながら保温腔への熱放散を緩やかに発生するという効果を有する。
グラフ３では、上記小室壁構成を外気側と函体側を反転させ、膜は配列表２形式に配列したものである。
【００５４】
また図２８のごとく銅シート３０を使用すると不均一な膨張を遂げること無く実際は、同心円状に膨張し、均質な小室の保温が得られやすいという特徴を有する。このときの試験函体１０ａの容積並びに形状は図２９に示す。
【００５５】
前記断熱体及び保温体は、その構成物質または構成物や鏡面仕上げ金属またはガラス製熱反射保温槽（質量増加につき応答特性は遅延）、鏡面仕上げ金属体を鏡面仕上げしたものなどを、保温腔内において、小室より一定距離を離隔した場合は、保温効果が期待される。
この鏡面仕上げ金属体の鏡面仕上げに於いては、保温を対象とする保温腔内位置において鏡面仕上げ金属体を螺旋構造体とする場合、その両面を鏡面仕上げとすることにより熱伝導速度は、遅延する。熱放射を行おうとする方向に於いて、非鏡面仕上げとするとその方向に熱伝導速度は遅延する。
【００５６】
但し、上記螺旋体は、薄い０．１〜０．３ｍｍ程度の、シート状螺旋ゼンマイ状巻体であって、材質は、アルミ、銅、黄銅、などが考えられるが、反射増大を目的とする場合、
Ag，Al，Cr.Ni，Ti，Au，Au，SI
Co2O3，Fe2O3
Cr2O3  TiO2
SnO2
In2O3 等があり、以上は反射防止効果も期待できる。
また、上記断熱体及び保温体の構成物質又は構成物としては、以下のものがある。
セラミック多孔質体 （応答特性遅延特性が大）
石綿    雲母、ガラス繊維（応答特性は小室壁部に依存）
空気                    （応答特性は日照状況に依存）
発砲スチロール  （高温地域仕様不可）
ウレタン
低融点液体封入チューブ体（寒冷地仕様にて使用可）
低気化点気体液化高圧封入チューブ体（爆発危険因子包含）
水封入チューブ体（アルミ缶）      （水漏れ危険因子包含）
水蒸気ガス封入チューブ体（熱伝導性の調整良好爆発したとしても有害物質発生なし、）
次に、吸熱体の構成物質または構成物としては、以下のものがある。
アルミニウム螺旋板
アルミニウム塊
吸収性を増大する目的とする場合
Au，Ag，Cu，NiZnS，Ni板，Al
SnO2
In2O3         以上は反射防止効果も期待できる。
【００５７】
これらにくわえて形状記憶合金または形状記憶樹脂を使用する手段も考えられる。但し、グラフ２では函体側小室の構成材質は同等のポリ塩化ビニール製で厚さ２ミリ外径４８ミリ内径４４ミリ高さ３０ミリのパイプを用い、各膜は同材質のビニールシートによりなるリング状フレームにより緊張伸展無く保持し、３枚の膜を保持する各フレームを両函体側および外気側から黒色プロピレンゴム製（無発砲）パッキング厚さ１ミリ２枚により挟んで保持し、しかも断熱している。グラフ３では、上記小室壁構成を外気側と函体側を反転させ、膜配列表２形式に配列したものである。
【００５８】
また、静電気容量勾配や逆流現象の抑止能力のある低・高導電性多孔体の配列を行っていないためにグラフ３の如く外気及び函体内部空気の移動現象に伴って逆流現象の突発的な変動が発生してしまっている。函体内水蒸気の帯電状態と外気側の帯電状態との均衡が絶縁体である防水膜による不完全な隔離により突然それらの電位傾斜が相対的に反転してしまうために発生する現象と思われる。
このとき、積極的に小室壁温度変動を同膜、もしくは高低導電性多孔体に伝えることにより、水蒸気粒子の同膜からの離散、または集中を制御し得る。加えて、小型化するときに小室の壁部の表面積減少に伴う同小室の容積に対する前記膜の通気路投影述べ面積は、小型化するに従ってその比率は膜の方が小室壁の面積よりも大きくなっていく。このときに前記高低導電性多孔体の作用が切り札となる。
つまり、小室壁による小室内温度変動に加え、それに優る温度調整化因子として左右する。また、これ等の多孔体の電位傾斜の中性化（相殺）により、特定ガス（例えば、窒素ガス等の低気化点気体液化高圧ガス）の函体内内部濃度の上昇を抑制することができる。何故ならば、函体は金属製であって接地されておらず、相対的に函体内部水蒸気および空気（粉塵を含む）は陽極性に傾斜し、一方、函体が設置されていればこのような現象は発生しにくい。
この現象は電気透析が本装置を介して発生していると思われるので、応用すれば特定ガスの分離が可能となる。
【００５９】
図３０〜図３２はパッキングの温度変動試験の熱画像図を示しており、図３０は温度上昇時から下降に転じたときの表面温度、図３１は下降極小温度における表面温度、図３３は最上昇時であって、前記熱画像図においては図３３に示すように、左より厚さ３ミリの白色プロピレンゴム製（微発砲）、３ミリの黒色プロピレンゴム製（無発砲）、厚さ１ミリのプロピレンゴム製（無発砲）パッキング試験片の温度変動への追随を示す。温度上昇より下降時、下降極値における放熱状態、ならびに、再上昇時の温度変動特性を示す。
これらの状況から厚さ１ミリの試験片は応答が俊敏であることがわかる。このような関係は、赤外線吸収性により、その色調の変化を設定することで、若干の熱伝導性が変動することもわかる。
尚、試験片の下方は厚さ約５ミリのアクリル板の上に厚さ０．０５ミリ以下の洋紙を介在させて測定した。同状態における周囲環境変動グラフを示す。しかし、熱伝導性の異なる薄い、厚さ０．０５ミリのビニールシートを膜フレームとしたので、この膜フレームによる熱伝導性は、小室の変動速度と近似しているものと推定されるが、このように薄い場合には、分離膜への悪作用は極めて少ないことが予測される。
【００６０】
上記のような測定経過から、また、温度調整手段として、強制的に冷熱素子を使用する場合においては、膜部への介在よりも、壁部への同パッキングを介在させた緩やかな温度調整手段の選択が、同小室内部の結露現象の防止の前提からは、有利である。また、この冷熱素子の駆動源を太陽電池に求めてもよい。
また、冷熱素子の被駆動対象を保温腔外壁と函体側の小室保温腔側壁との間に介在させ、前記螺旋状吸熱または、放熱体に一端を接触させることにより、温度分布を保温腔において均質化し、しかも、冷熱素子の個数を最小１個に制限する事ができ、経済的で、機能調整も簡便であり、安定化を図りやすいという特徴を有する。
このように除湿装置の場合、小室壁は温度変動速度の低い、しかも吸水性の低いポリ塩化ビニルＰＶＣとする。尚、除湿装置としての除湿性を小室の機能に要求するので、吸水性の低い、しかも密度が比較的低い材料を選択し、構成材料のそのものの持つ温度変動速度の遅延が吸熱、または放熱により遅延するのではなく、例えば常温にて水蒸気に対して結露しにくい熱量的関係にある材料から構成されなければならない。
以上を総括した表を図３４にて示す。
【００６１】
図３５は第２実施例として請求項２記載に対応する除湿装置２の構造図を示す。
この場合、小室２１の壁部を、単一材料であって函体側の壁厚を外気側の壁厚よりも大きく形成している。
図中３１は冷たくなり易い内筒である。尚、第１実施例と同一構成部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６２】
図３６は第３実施例として請求項２記載に対応する除湿装置３の構造図を示す。
この場合、小室２１を形成する壁部を、函体側が熱伝導速度が速く、外気側が熱伝導速度が遅い、異なる材料から構成している。
図中３２は冷たくなり易い内筒である。
【００６３】
図３７は第４実施例として請求項３記載に対応する除湿装置４の構造図を示す。
この場合、小室２１を形成する壁部の函体側が銅材等で形成した吸熱体３３に接触または近接する部分から構成されている。
【００６４】
図３８は第５実施例として請求項４記載に対応する除湿装置５の構造図を示す。
この場合、小室２１を形成する壁部の外気側が石綿で形成した断熱体３４に接触または近接する部分から構成されている。
【００６５】
図３９は第６実施例として請求項５記載に対応する除湿装置６の構造図を示す。
この場合、小室２１を形成する壁部の外気側が発泡スチロールで形成した保温体３５に接触または近接する部分から構成されている。
【００６６】
図４０は第７実施例として前記請求項４記載に対応する除湿装置７の構造図を示す。
この場合、小室２１を形成する壁部の外気側が断熱体３６に接触または近接する部分から構成されている。
この断熱体３６は極寒地でも安定した除湿効果を発揮させるために設けたものである。
【００６７】
図４１は第８実施例として請求項６記載に対応する除湿装置８の構造図を示す。
この場合、小室２１を形成する壁部の函体側が銅材等で形成した吸熱体３７に接触または近接する部分から構成され、かつ小室２１を形成する壁部の外気側が発泡スチロールで形成した断熱体３４に接触または近接する部分から構成されている。
前記吸熱体３７は、熱い地方でも安定した除湿効果を発揮できるように設けたもので、銅材により形成されている。
【００６８】
図４２は第９実施例として請求項７記載に対応する除湿装置９の構造図を示す。
この場合、小室２１を形成する壁部の函体側が銅材等で形成した吸熱体３８に接触または近接する部分から構成され、かつ小室２１を形成する壁部の外気側が発泡スチロールで形成した保温体３９に接触または近接する部分から構成されている。
前記吸熱体３８は、寒暖の著るしい条件において安定した除湿効果を発揮させるために設けられている。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明請求項１記載の除湿装置にあっては、前記構成としたため、作用も安定し温暖地域仕様に適し、しかも小室１個で効果が得られ、これにより小型化および量産が可能となる。
また、構造が簡単で取扱やすく、長期使用に適している等の効果が得られる。
【００７０】
請求項２記載の除湿装置にあっては、前記構成としたため、作用も安定し温暖地域仕様に適し、しかも小室１個で効果が得られ、これにより小型化および量産が可能となる。
また、構造が簡単で取扱やすく、長期使用に適している等の効果が得られる。
【００７１】
請求項３記載の除湿装置にあっては、前記構成としたため、作用も安定し温暖地域仕様に適し、しかも小室１個で効果が得られ、これにより小型化および量産が可能となる。
また、構造が比較的簡単で取扱やすく、長期使用に適している等の効果が得られる。
【００７２】
請求項４記載の除湿装置にあっては、前記構成としたため、作用も安定し温暖地域仕様に適し、しかも小室１個で効果が得られ、これにより小型化および量産が可能となる。
なお、第７実施例（図４０）のように、断熱体３６を、容器内を真空にして設けた断熱体に形成すると、極寒地でも安定した除湿効果を発揮できる。
また、構造が比較的簡単で取扱やすく、長期使用に適している等の効果が得られる。
【００７３】
請求項５記載の除湿装置にあっては、前記構成としたため、作用も安定し温暖地域仕様に適し、しかも小室１個で効果が得られ、これにより小型化および量産が可能となる。
また、構造が比較的簡単で取扱やすく、長期使用に適している等の効果が得られる。
【００７４】
請求項６記載の除湿装置にあっては、前記構成としたため、作用も高度に安定し、熱い地方において安定した除湿効果を発揮し、しかも小室１個で効果が得られ、これにより小型化および量産が可能となる。
また、構造が比較的簡単で取扱やすく、長期使用に適している等の効果が得られる。
【００７５】
請求項７記載の除湿装置にあっては、前記構成としたため、作用も高度に安定し、寒暖の著しい条件において安定した除湿効果を発揮し、しかも小室１個で効果が得られ、これにより小型化および量産が可能となる。
また、構造が比較的簡単で取扱やすく、長期使用に適している等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  流れの間の連結を示す説明図である。
【図２】  各種分離技術の粒子径領域を示す説明図である。
【図３】  グラフ１を示す測定図である。
【図４】  日東電工株式会社登録商標「ブレスロン」及び「ミクロラックス」のカタログにおける物性表の複写図である。
【図５】  日東電工株式会社登録商標「ブレスロン」及び「ミクロラックス」のカタログにおける物性表の複写図である。
【図６】  日東電工株式会社登録商標「ブレスロン」及び「ミクロラックス」のカタログにおける物性表の複写図である。
【図７】  グラフ２を順次分割した説明図である。
【図８】  グラフ２を順次分割した説明図である。
【図９】  グラフ２を順次分割した説明図である。
【図１０】  グラフ２を順次分割した説明図である。
【図１１】  グラフ２を順次分割した説明図である。
【図１２】  グラフ２を順次分割した説明図である。
【図１３】  グラフ２を順次分割した説明図である。
【図１４】  グラフ２−（イ）を示す測定図である。
【図１５】  膜配列方向と空気通過方向に付随して発生する除湿効果の模擬的説明図である。
【図１６】  膜配列方向と空気通過方向に付随して発生する除湿効果の模擬的説明図である。
【図１７】  函体内部の温度が外気温度変動速度に比較して高くなる場合の説明図である。
【図１８】  容器内部の温度が外気温度変動速度に比較して低くなる場合の説明図である。
【図１９】  第１実施例の除湿装置１を示す断面図である。
【図２０】（イ）は金属メッシュ１８の一部拡大図である。
（ロ）は金属メッシュ１８を近似的に変形させた説明図である。
【図２１】  グラフ２−（ロ）の説明図である。
【図２２】  グラフ３を順次分割して示す説明図である。
【図２３】  グラフ３を順次分割して示す説明図である。
【図２４】  グラフ３を順次分割して示す説明図である。
【図２５】  グラフ３を順次分割して示す説明図である。
【図２６】  グラフ３を順次分割して示す説明図である。
【図２７】  温度が上昇した状態の露点を示す説明図である。
【図２８】  銅シート３０を使用した場合の状態を示す説明図である。
【図２９】  試験函体の容積並びに形状を示す説明図である。
【図３０】  パッキングの温度変動試験の熱画像図を示す説明図である。
【図３１】  パッキングの温度変動試験の熱画像図を示す説明図である。
【図３２】  パッキングの温度変動試験の熱画像図を示す説明図である。
【図３３】  パッキングの温度変動試験の熱画像図を示す説明図である。
【図３４】  除湿装置の特性を示した総括図である。
【図３５】  第２実施例として請求項２記載に対応する除湿装置２の構造図である。
【図３６】  第３実施例として請求項２記載に対応する除湿装置３の構造図である。
【図３７】  第４実施例として請求項３記載に対応する除湿装置４の構造図である。
【図３８】  第５実施例として請求項４記載に対応する除湿装置５の構造図である。
【図３９】  第６実施例として請求項５記載に対応する除湿装置６の構造図である。
【図４０】  第７実施例として請求項４記載に対応する除湿装置７の構造図である。
【図４１】  第８実施例として請求項６記載に対応する除湿装置８の構造図である。
【図４２】  第９実施例として請求項７記載に対応する除湿装置９の構造図である。
【図４３】  分配のメカニズム及び対照物質による分類を示す説明図である。
【図４４】  種々の膜現象を示す説明図である。
【図４５】  表面改質例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  除湿装置
１０  金属製函体
１０ａ  試験函体
１１  第１膜
１２  第２膜
１３  第３膜
１４  外筒部
１４ａ  入口
１４ｂ  輩出口
１５  内筒部
１５ａ  保温腔
１６  疎水性面
１７  不織布
１８  金属メッシュ
１９  樹脂メッシュ
２０  パッキング
２１  通気路
２１ａ  函体側小室
２１ｂ  外気側
２２ａ  ネット
２２ｂ  捕獲チャンバー
２２ｃ  防虫ネット
３０  銅シート
３１  内筒
３２  内筒
３３  吸熱体
３４  断熱体
３５  保温体
３６  断熱体
３７  吸熱体
３８  吸熱体
３９  保温体
【図１】
0003704377.tif 000002
【図２】
0003704377.tif 000003
【図３】
0003704377.tif 000004
【図４】
0003704377.tif 000005
【図５】
0003704377.tif 000006
【図６】
0003704377.tif 000007
【図７】
0003704377.tif 000008
【図８】
0003704377.tif 000009
【図９】
0003704377.tif 000010
【図１０】
0003704377.tif 000011
【図１１】
0003704377.tif 000012
【図１２】
0003704377.tif 000013
【図１３】
0003704377.tif 000014
【図１４】
0003704377.tif 000015
【図１５】
0003704377.tif 000016
【図１６】
0003704377.tif 000017
【図１７】
0003704377.tif 000018
【図１８】
0003704377.tif 000019
【図１９】
0003704377.tif 000020
【図２８】
0003704377.tif 000021
【図２０】
0003704377.tif 000022
【図３３】
0003704377.tif 000023
【図２１】
0003704377.tif 000024
【図２２】
0003704377.tif 000025
【図２３】
0003704377.tif 000026
【図２４】
0003704377.tif 000027
【図２５】
0003704377.tif 000028
【図２６】
0003704377.tif 000029
【図２７】
0003704377.tif 000030
【図２９】
0003704377.tif 000031
【図３０】
0003704377.tif 000032
【図３１】
0003704377.tif 000033
【図３２】
0003704377.tif 000034
【図３４】
0003704377.tif 000035
【図３５】
0003704377.tif 000036
【図３６】
0003704377.tif 000037
【図３７】
0003704377.tif 000038
【図３８】
0003704377.tif 000039
【図３９】
0003704377.tif 000040
【図４０】
0003704377.tif 000041
【図４１】
0003704377.tif 000042
【図４２】
0003704377.tif 000043
【図４３】
0003704377.tif 000044
【図４４】
0003704377.tif 000045
【図４５】
0003704377.tif 000046