(57)【要約】【課題】温度変化が激しい環境下におかれたとしても、また高い相対湿度が継続する環境下におかれたとしても、長期間にわたり良好な吸放湿性能を発揮する、電力・通信機器収納ボックス用調湿材を提供する。【解決手段】電力・通信機器収納ボックス内に配置される、無機質多孔質材料からなる調湿材であって、前記無機質多孔質材料は、非晶質シリカ及び／又は珪酸塩化合物を主成分とし、温度５℃〜５０℃の温度環境下での相対湿度７５％と相対湿度４０％との平衡含水量の差が、９．５ｍｇ／ｇ〜５５．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、かつ、同温度環境下での相対湿度９５％と相対湿度７５％との平衡含水量の差が、１５．０ｍｇ／ｇ〜８０．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、透湿係数が、４５０〜２７００ｎｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）の範囲にあることを特徴とする、電力・通信機器収納ボックス用調湿材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力・通信機器収納ボックス内に配置される、無機質多孔質材料からなる調湿材であって、
前記無機質多孔質材料は、非晶質シリカ及び／又は珪酸塩化合物を主成分とし、
温度５℃〜５０℃の温度環境下での相対湿度７５％と相対湿度４０％との平衡含水量の差が、９．５ｍｇ／ｇ〜５５．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、かつ、同温度環境下での相対湿度９５％と相対湿度７５％との平衡含水量の差が、１５．０ｍｇ／ｇ〜８０．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、
透湿係数が、４５０〜２７００ｎｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）の範囲にあることを特徴とする、電力・通信機器収納ボックス用調湿材。
【請求項２】
曲げ比強度が、４００ｍ〜１２００ｍの範囲にある、請求項１に記載の電力・通信機器収納ボックス用調湿材。
【請求項３】
前記無機質多孔質材料が、珪酸カルシウム化合物を加圧二酸化炭素で反応させることにより得られ、かつ比表面積４０ｍ２／ｇ〜７５ｍ２／ｇである炭酸化硬化体である、請求項１または２に記載の電力・通信機器収納ボックス用調湿材。
【請求項４】
前記無機質多孔質材料が、１５０℃〜８００℃で熱処理された、パリゴルスカイトである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力・通信機器収納ボックス用調湿材。
【請求項５】
パルプ繊維を全体の１〜１０重量％含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力・通信機器収納ボックス用調湿材。
【請求項６】
相対湿度４０％〜９５％の環境下での絶縁体積抵抗率が、１．０×１０６Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力・通信機器収納ボックス用調湿材。
【請求項７】
調湿材が板状であり、板状の調湿材が少なくとも２枚積層されて構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力・通信機器収納ボックス用調湿材。
【請求項８】
前記板状の調湿材が間隔を隔てて積層されている、請求項７に記載の電力・通信機器収納ボックス用調湿材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力・通信機器収納ボックス用調湿材が、基板に積層されていることを特徴とする、電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば分電盤や操作盤が収納されている電力・通信機器用収納ボックス内に配置される調湿材に関し、ボックス内の相対的な湿度変化に伴って吸放湿を行って調湿機能を果たす無機質多孔質材料からなる電力・通信機器用収納ボックス用調湿材及び該調湿材を備えた電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所から供給される高電圧の電力を分電する分電盤が組み込まれているボックスや、電力機器を操作するための操作盤が収納されているボックス、あるいは通信機器を風雨から保護するために、通信機器を収納している小型のボックスなどでは、電力が供給されている状態では、ボックス内の温度は比較的高く、相対的湿度は比較的低い状態で保たれている。しかしながら、電力の供給が停止されると、ボックス内の温度は急激に低下する。そのため、ボックス内の相対的湿度が急激に低下し、ボックス内の電子部品等に結露が生じたり、絶縁不良や漏電が生じたりすることがある。この傾向は、温度変化が激しい、屋外に設置されるボックスにおいて特に顕著であった。従って、従来、このような問題を解決するために、様々な方法が試みられている。
【０００３】
例えば、大型のボックスの場合、内部に電気ヒーターを組み込み、ボックス内の温度低下を抑制し、結露を防止する対策が採用されている。この方法では、結露を確実に防止し得るものの、そのための電力を必要としていた。そのため、ランニングコストがかかるだけでなく、省エネルギーを進めることができなかった。また、電子部品類は、高温下に長時間曝されると、故障したり、誤作動を引き起こすおそれがあった。
【０００４】
電気ヒーターを用いない方法として、乾燥剤をボックス内に配置し、ボックス内の余分な水分を吸湿させ、結露を防止する方法も試みられている。この方法では、電気ヒーターが設置できない小型のボックス内においても、乾燥剤を容易に配置することができ、結露防止対策を図ることができる。しかしながら、乾燥剤は、吸湿作用のみを有する材料である。従って、短期間に乾燥剤中の水分量が飽和状態に達すると、吸湿能力がなくなってしまう。そのため、頻繁に乾燥剤を交換しなければならなかった。また、吸湿能力が限界に達する時点を把握することが困難であるため、メンテナンスに多大の労力を必要とするという問題があった。
【０００５】
上記のような現状に鑑み、下記の特許文献１には、吸水性ポリマーからなる吸放湿機能を利用した調湿材をボックス内の結露防止に用いることが開示されている。特許文献１に記載の調湿材は、吸放湿作用を有する吸水ポリマーを用いている。周囲の相対的湿度が高くなると、吸水ポリマー中に水蒸気を吸収し、周囲の相対的湿度が低くなると、吸水ポリマーから水蒸気を放出する。従って、上記乾燥剤とは異なり、断続的に結露防止作用を発揮させることができる。
【０００６】
しかしながら、吸水ポリマーのような有機材料を主成分とした調湿材では、高い相対的湿度が続き、吸水ポリマー材の水分が高含水率状態のまま継続すると、吸水ポリマーの吸放湿性能を担っている分子伸縮構造が崩壊するという問題があった。そのため、水蒸気を放出しなくなったり、ボックス内の敷設材としての形態を保持し得なくなることがあった。よって、吸水ポリマーからなる調湿材は、乾燥剤に比べて長期の結露防止効果を期待することはできるものの、吸水ポリマーを用いた調湿材においても、遅かれ早かれ調湿性能は低下せざるをえなかった。
【０００７】
また、ポリマー構造の伸縮により吸放湿作用が実現されているので、極端な低温下では、急激に吸湿性能が低下しがちであった。すなわち、屋外で温度差が極端に生じる地域では十分な結露防止効果を得ることはできなかった。さらに、ボックス内の材料は不燃性であることが望ましいが、上記吸水ポリマーは有機性の材料であるため、不燃性を付与することは困難であった。そのため、吸水ポリマーからなる調湿材を特殊な不燃材で覆うこと等により対応する必要があるが、その場合には、吸放湿性能が低下せざるを得なかった。
【特許文献１】特開２００３−１３４６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述した従来の調湿材の現状に鑑み、温度変化が激しい環境下においても、また、高い相対湿度が長期間継続する環境においても、良好な吸放湿性能が長期間にわたり発揮される、電力・通信機器収納ボックス用調湿材、及び該調湿材を備えた電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、電力・通信機器収納ボックス内に配置される、無機質多孔質材料からなる調湿材であって、前記無機質多孔質材料は、非晶質シリカ及び／又は珪酸塩化合物を主成分とし、温度５℃〜５０℃の温度環境下での相対湿度７５％と相対湿度４０％との平衡含水量の差が、９．５ｍｇ／ｇ〜５５．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、かつ、同温度環境下での相対湿度９５％と相対湿度７５％との平衡含水量の差が、１５．０ｍｇ／ｇ〜８０．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、透湿係数が、４５０〜２７００ｎｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）の範囲にあることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材では、好ましくは、その曲げ比強度は、４００ｍ〜１２００ｍの範囲内とされ、それによって、十分な強度を有しており、電機，電子部品を取り付けて電気機器用基板として利用することが可能となる。
【００１１】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材では、好ましくは、前記無機質多孔質材料が、珪酸カルシウム化合物を加圧二酸化炭素で反応させることにより得られ、かつ比表面積４０ｍ２／ｇ〜７５ｍ２／ｇである炭酸化硬化体である。この場合には、材料が化学的に安定で、吸放湿性能が長期にわたり、維持される。また、比表面積４０ｍ２／ｇ〜７５ｍ２／ｇであるので、優れた吸放湿性能と、十分な強度、加工性を両立できる。
【００１２】
また、本発明の電力・通信機器収納ボックス用調湿材では、好ましくは、上記無機質多孔質材料は、１５０℃〜８００℃で熱処理されたパリゴルスカイトであり、その場合には、吸放湿速度、吸湿容量とも優れた材料が得られる。
【００１３】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材で、好ましくは、パルプ繊維が全体の１〜１０重量％の割合で含有され、その場合には、材料を切断加工したり、孔開け加工したりすることが可能で、電気機器用基板として様々な形状に加工することができる。また不燃性を有している。
【００１４】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材では、好ましくは、相対湿度４０％〜９５％の環境下での絶縁体積抵抗率が、１．０×１０６Ω・ｃｍ以上とされている。その場合には、電気機器を据え付ける、基板として好適に利用することができる。
【００１５】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材は、好ましくは、調湿材が板状であり、板状の調湿材が少なくとも２枚積層されて構成されている。この場合には、電力・通信機器収納ボックス用調湿材を小型化することができ、小型の電力・通信機器収納ボックス用調湿材であっても優れた吸放湿性能を発揮することができる。さらに、この電力・通信機器収納ボックス用調湿材は、小型の電力・通信機器収納ボックスに好適に用いることができる。
【００１６】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材では、好ましくは、板状の調湿材は間隔を隔てて積層されている。この場合には、調湿材の両面で効果的に水蒸気を吸放湿させることができる。
【００１７】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体は、本発明の電力・通信機器収納ボックス用調湿材が、基板に積層されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材では、無機質多孔質材料からなり、該無機質多孔質材料が、非晶質シリカまたは珪酸塩化合物を主成分とするものであって、温度５℃〜５０℃の温度環境下での相対湿度７５％と相対湿度４０％との平衡含水量の差が、９．５ｍｇ／ｇ〜５５．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、かつ、同温度環境下での相対湿度９５％と相対湿度７５％との平衡含水量の差が、１５．０ｍｇ／ｇ〜８０．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、透湿係数が、４５０〜２７００ｎｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）の範囲にあるので、屋外で広い温度範囲で急激に温度変化する環境におかれているボックス内に配置された場合であっても、吸放湿速度が十分に速く、長期間にわたり、十分な結露防止効果を得ることができる。
【００１９】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体では、本発明の電力・通信機器収納ボックス用調湿材が基板に積層されているので、吸放湿速度が十分に速く、長期間にわたり、十分な結露防止効果を得ることができる。さらに、この電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体に比較的重い電力・通信機器が取り付けられても、機器の落下などを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２１】
本発明に係る調湿材は、電力・通信機器収納ボックス内に配置される調湿材である。電力・通信機器収納ボックスは、特に限定されるわけではないが、電力機器や通信機器が収納される様々なボックスが含まれる。このようなボックスとしては、例えば分電盤や配電盤などが収納される電力機器収納ボックス、電力設備や通信設備などを操作するための電力機器や通信機器が収納されているボックス、様々な装置を操作するための操作盤が収納されているボックスなどが挙げられる。この種のボックスでは、様々な電気回路や電子回路を構成するために、多数の電子部品が収納されているのが普通であり、前述したように、気温の変化により結露が生じたりするおそれがある。特に、屋外に配置されているように温度変化が激しい環境に設置されているボックスの場合には、急激な温度変化により、相対的湿度が急激に上昇し、結露が生じるおそれがある。
【００２２】
本発明の電力・通信機器収納ボックスとは、このような屋外に収納されるボックスの他、様々な環境の下に配置される、電力・通信機器収納ボックスを含むものである。
【００２３】
本発明に係る電力・通信機器収納ボックス内に配置される本発明の調湿材は、無機質多孔質材料を主成分とし、該無機質多孔質材料は、非晶質シリカ及び／または珪酸塩化合物を主成分として含む。
【００２４】
非晶質シリカは、その細孔径を制御することで、低湿度域である相対湿度４０％〜７５％下で高速で水蒸気を吸放湿可能とすることができ、ボックス内の相対湿度が高速で上昇する際、素早く吸湿し、ボックス内の結露を防止することができる。また珪酸塩化合物は、その細孔径を制御することにより、高湿域である７５％〜９５％下で高速で水蒸気を吸湿可能となり、高い湿度環境が長期間継続しても、多量の水蒸気を吸湿・放湿することができる。従って、例えば梅雨時で温度変化が激しい環境下でも結露防止効果が得られる。
【００２５】
本発明の珪酸塩化合物としては、アロフェン、イモゴライト、バーミキュライト、パリゴルスカイト、珪藻土等の多孔質粘土鉱物がある。これらの粘土鉱物は自然界に存在し、吸放湿性能を有するが、電気・通信用ボックス内に結露防止材として適用するためには、高湿域での平衡含水量を大きくするための細孔径の制御と結晶水の制御が必要である。細孔径、結晶水を制御する方法としては、熱処理や、粉砕機による機械的エネルギーの付与などが考えられる。比較的低いエネルギーで、細孔径が制御可能なこと、また加えるエネルギーの量により高度に結晶水量を制御できる点では、パリゴルスカイトが好ましい。
【００２６】
本発明の非晶質シリカ及び／又は珪酸塩化合物を主成分とする無機質多孔質材料は、温度５℃〜５０℃の温度環境下での相対湿度７５％と相対湿度４０％の平衡含水量の差が、９．５ｍｇ／ｇ〜５５．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、好ましくは、１０．０ｍｇ／ｇ〜５０．０ｍｇ／ｇで、更に好ましくは、２０．０ｍｇ／ｇ〜４５．０ｍｇ／ｇであることを特徴とする。ここで平衡含水量とは、その材料が単位重量当たり、所定の相対湿度環境下で吸着できる最大の水蒸気量を意味する。
【００２７】
かつ、同温度環境下での相対湿度９５％と相対湿度７５％の平衡含水量の差が、１５．０ｍｇ／ｇ〜８０．０ｍｇ／ｇの範囲にあり、好ましくは３０．０ｍｇ／ｇ〜７５．０ｍｇ／ｇであり、更に好ましくは、４０．０ｍｇ／ｇ〜７０．０ｍｇ／ｇであることを特徴とする。
【００２８】
かつ透湿係数が、４５０〜２７００ｎｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）であり、好ましくは１０００〜２３００ｎｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）であることを特徴とする。透湿係数とは、ＪＩＳ  Ａ  １３２４記載の数値であり、材料の単位厚み当たりの水蒸気移動速度を示す数値である。
【００２９】
相対湿度７５％と相対湿度４０％の平衡含水量の差が、上記範囲に満たない場合は、急激な温度変化による相対湿度に対応できず、ボックス内に結露を発生させる可能性が生じる。またこの範囲以上の値である材料は、細孔量が多すぎて、所定の強度が得られず、加工性、施工性に問題が生じる場合がある。相対湿度７５％から４０％の平衡含水量の差を制御するためには、２ｎｍ〜３ｎｍの細孔径の量を適量にする必要があり、その方法としては例えば加圧された二酸化炭素により珪酸カルシウムを炭酸化硬化反応させる場合において、珪酸カルシウムの含水量を５重量％〜３０重量％とし、その反応温度を８０℃〜１１０℃と高温にする方法が挙げられる。
【００３０】
相対湿度９５％と相対湿度７５％の平衡含水量の差が、上記範囲に満たない場合は、ボックスの密閉度が低く、継続的に外部の水分が流入する等、長期にわたり高湿域が継続する場合には、短期間で吸湿性能が飽和状態になり、結露防止効果が得られなくなる可能性がある。またこの範囲以上である多孔質材料は、細孔量が多すぎて、所定の強度が得られず、加工性、施工性に問題が生じる場合がある。その方法としては比較的大きなナノ細孔径の分布を制御する必要があり、例えば珪酸塩化合物の細孔径と、結晶水の量を制御することで可能であり、この方法としては、例えばパリゴルスカイトを加熱下で、機械的エネルギーを付与することが挙げられる。
【００３１】
本発明では、平衡含水量の差に加え、透湿係数が上記範囲に限定される。透湿係数が上記範囲を満たさない場合は、材料に取り込まれる水蒸気の速度が遅すぎて、材料の表層のみの吸放湿となり、充分な吸放湿量が確保できず、ボックス内の結露を発生させる可能性がある。この範囲を超える場合は、多孔質構造の強度が充分に得られない可能性があり、急激な温度勾配による膨張収縮で、細孔構造が崩壊し、吸放湿機能が経時劣化する可能性がある。また充分な絶縁性能が得られず、電気機器用基板として用いる場合には問題がある。
【００３２】
透湿係数を制御する方法としては、材料深くまで水蒸気が容易に移動できる、多孔質構造とする必要があり、例えば、２〜３ｎｍと、１００〜２００ｎｍとに細孔分布ピークを有する材料が挙げられる。これを得る方法としては、例えば、２０〜３０％重量の含水率を有するワラストナイトを水の存在下で、８０℃〜１１０℃の加圧二酸化炭素で反応させることが挙げられる。
【００３３】
上記平衡含水量の差及び透湿係数は、いずれも吸放湿速度に関わる物性で、急激に温度や湿度が変化する環境に対応するために必要な物性である。
【００３４】
本発明では加えて温度５℃〜５０℃、相対湿度４０％〜９５％の環境下での平衡含水量が、４０ｍｇ／ｇ〜１３０ｍｇ／ｇの範囲にあることが好ましい。材料の平衡含水量は、がこの範囲にある場合は長期にわたり水蒸気が流入する場合でも、充分に水蒸気を吸湿する。この範囲を超える場合は、絶縁性が低下する可能性があり、電気機器用基板として用いる場合には不適当となる。
【００３５】
本発明では更に、本発明記載の無機多孔質材料より得られる成形体の曲げ比強度が、４００ｍ〜１２００ｍの範囲にあることが好ましい。更に好ましくは、５００ｍ〜１０００ｍである。ここで曲げ比強度とは、曲げ強度（ｋｇ／ｍ２）を、嵩比重（ｋｇ／ｍ３）で除した数値である。ボックス内で無機多孔質材料を配置する場合、電気機器の基板として用いる方法が考えられるが、この比強度を満たさない場合は、電気機器の荷重に耐えられず、経年で破損する可能性がある。またこの範囲を超える場合、硬度が高すぎて様々な形状への加工が困難であり、電気機器用基板材料としては好ましくない。無機多孔質材料で高強度を得ることは、困難であるが、例えば１０〜２３のアスペクト比を有するワラストナイトに対してセメントを５〜１０重量％配合させた材料を炭酸化硬化反応させる方法を用いることにより強度を高めることができる。
【００３６】
本発明では、更に、無機多孔質材料が、珪酸カルシウム化合物を加圧二酸化炭素で反応させる方法（以下、炭酸化処理）により得られる炭酸化硬化体であって、比表面積が４０ｍ２／ｇ〜７５ｍ２／ｇであることが好ましい。炭酸化硬化体は、セメント系硬化体に見られるような大気中の二酸化炭素により暴露されることによる炭酸化劣化がなく、長期の耐久性に優れ吸放湿性能が、半永久的に維持される。
【００３７】
上記珪酸カルシウム化合物としては、例えば、セメント水和物やトバモライトのような珪酸カルシウム水和物や、セメントやワラストナイト（珪灰石）のような珪酸カルシウム無水和物が挙げられる。
【００３８】
中でも、炭酸化硬化体の強度発現性の点から珪酸カルシウム無水和物（以下、単に「珪酸カルシウム」という）を使用することが好ましく、反応速度や硬化体物性の化学的安定性の観点からワラストナイトを用いることがより好ましい。
【００３９】
ワラストナイトとはＣａＳｉ０３で示される珪酸カルシウムからなる珪酸塩鉱物であり、白色の繊維状又は塊状物として天然に産出される。一般にその繊維状の形状を利用して、アスベスト代替等の補強部材として利用されている。
【００４０】
上記ワラストナイトとしては、微粉砕処理を行い比表面積を増加させたワラストナイトが好ましく、粒子の大きさは平均粒径で１０μｍ以下が好適である。平均粒径が１０μｍより大きい場合、粒子の内部まで炭酸化反応が進行しにくくなることがある。
【００４１】
また、上記ワラストナイトの粉体粒度の体積分布において、累積１０％径が１μｍ以下であるものが好ましい。上記粉体粒度の体積分布とは、粉体の粒度分布を粒子の体積によって表した値であり、その累積１０％径とは、粒径の小さいものから粒子全体積の１０％に相当する粒子の粒子径である。累積１０％径が１μｍを越える場合は炭酸化処理における反応性が小さくなり、炭酸化硬化体を形成するために長時間もしくは高い圧力を必要とすることがある。
【００４２】
上記の、微粉砕処理により比表面積を増加させたワラストナイト以外のワラストナイトを使用する場合は、アスペクト比が５〜２５であるものが好ましく、アスペクト比が１０〜２３であるものがより好ましい。
【００４３】
アスペクト比が５未満であると、炭酸化処理前の賦形工程で、ワラストナイトの配向が効率的に起こらず賦形体の緻密化が不十分で、炭酸化硬化後の機械的強度が小さくなる傾向があり、アスペクト比が２５を超えると、ワラストナイト繊維同士の絡み合いが大きく、嵩密度が大きくなり、賦形に高圧かつ、長時間のプレス成形が必要となる傾向がある。
【００４４】
なお、上記のようなアスペクト比を有するワラストナイトは、特に限定されないが、たとえば、ジェットミルなどによる粉砕と分級処理により得ることができる。
【００４５】
また、上記ワラストナイトは、高いエネルギーを与える処理を行うことなどにより活性化されたものであることが好ましい。活性化することで、ワラストナイトの連鎖珪酸塩構造を変化させることができ、ワラストナイトの反応性を高めることができる。
【００４６】
上記活性化は、例えば、ワラストナイト粉体に粉砕媒体などを用いて機械的エネルギーを与えることにより果たされる。上記機械的エネルギーとしては特に限定されず、例えば、圧縮力、剪断力、衝撃力、摩擦力等によるエネルギーが挙げられる。
【００４７】
上記の炭酸化硬化体は、好ましくは、比表面積が４０ｍ２／ｇ〜７５ｍ２／ｇであることを特徴とする。ここで言う比表面積は、窒素吸着ＢＥＴ法で測定される単位重量当たりの面積である。この比表面積より小さいと、ボックス内で起こる急激な吸放湿変化に対応できず、充分な結露低減効果が得られない。この範囲を超えると、充分な強度が得られず、基板等として用いる場合、加工がしにくくなる。
【００４８】
本発明では主成分である珪酸塩化合物が、好ましくは、１５０℃〜８００℃で熱処理された、パリゴルスカイトであることを特徴とする。ここで、パリゴルスカイトとは一般にＳｉ８Ｏ２ＯＭｇ５（ＯＨ）２（ＯＨ２）４・Ｈ２Ｏの化学式で表される含水マグネシウム珪酸塩鉱物であり、熱処理により、細孔径が制御され、炭酸化処理されてなる組織と組み合わせた際、吸放湿性能の発現性、成形性の点で好適である。
【００４９】
炭酸化硬化体中のパリゴルスカイトの存在は、例えば、Ｘ線回折測定によって確認することができる。炭酸化硬化体中にパリゴルスカイトを含む場合、銅を管球として測定したＸ線回折測定において、２θ＝８．４°〜８．６°、１９．８°〜１９．９５°に回折ピークが存在していることから確認できる。更には、上記に加えて２７°〜２８°付近に複数のピークからなるブロードなピークが存在することから確認できる。
【００５０】
パリゴルスカイトを熱処理し、水酸基を制御することは、吸放湿機能の向上をもたらすだけで無く、無機質硬化体を得る際のプロセスにおいても以下の効果を発揮することができる。
【００５１】
即ち、炭酸化処理前の賦形プロセスにおいて、例えば、（生産性に優れた）抄造成形や（表面加飾付与に優れた）脱水プレス成形法にように原料がスラリー状態にある成形方法を用いる場合、１５０〜８００℃で焼成したパリゴルスカイトを用いると、未焼成のものと比較して、スラリー状態におけるチクソトロピー性が低下し、極めて効率よく脱水処理を行うことが可能となる。
【００５２】
上記焼成温度が低すぎる場合は、得られる硬化体の吸放湿性能が不充分であることと、スラリー状態におけるチクソトロピー性が強く、生産性が低くなる傾向があり、焼成温度が高すぎる場合は、得られる硬化体の吸放湿性能が低下することがある。より好ましい焼成温度は２００〜５００℃である。
【００５３】
本発明では更に、上記無機多孔質材料がパルプ繊維を全体の１〜１０重量％含んでいても良い。好ましくは、２〜５重量％である。パルプ繊維が少ないと、ボックス内に取り付けるために必要とされる切断、穴あけ等の加工性が得られない。またこの範囲を超えると、不燃性が得られない。
【００５４】
また本発明では、相対湿度４０％〜９５％の環境下での絶縁体積抵抗率が、１．０×１０６Ω・ｃｍ以上あることが好ましい。この範囲を下回ると絶縁抵抗が小さくなり、電気機器用の基板としての使用が困難となる。絶縁体積抵抗は、平板の表裏に取り付けた電極より５００Ｖ印加することにより得られる抵抗率であり、電機抵抗値と電極面積の積を、厚みで除した値である。絶縁体積低効率を高くするためには、細孔と細孔の連結を少なくすることが重要であり、その方法としては、機械的エネルギーにより非晶質化されたワラストを炭酸化硬化する方法が挙げられる。
【００５５】
本発明の無機多孔質材料からなる調湿材を用いて、電力・通信機器収納ボックス内の結露を防止する方法としては特には限定されない。例えば板状に成形した調湿材を、ボックスの内の扉や側面、天板に配置する方法があげられる。この時、板状の調湿材の両面から水蒸気を吸放湿させるため、ボックス本体の内壁面と２ｍｍ以上の間隔を隔てて板状の調湿材を配置することが好適である。
【００５６】
また、ボックス内の扉や側面、天板に大型の板状の調湿材を配置する空間が無い場合は、小型の板状の調湿材を少なくとも２枚積層した構造体を作り、この構造体をボックス内の空間に設置してもよい。板状の調湿材は間隔を隔てて積層されていることが好ましく、板状の調湿材は２ｍｍ以上の間隔を隔てて積層されていることがより好ましい。また、矩形板状の調湿材がより好ましく用いられる。小型の板状の調湿材を複数枚積層した構造体を用いても、大型の調湿材を用いた場合と調湿材の総面積が同じであれば、同様の効果が得られる。
【００５７】
本発明の電力・通信機器収納ボックス用調湿材が、基板に積層されて構成された電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体も好ましく用いることができる。電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体では、電力・通信機器収納ボックス内に配置されると、十分な結露防止効果を得ることができる。調湿材が積層される基板としては、木製基板、鉄製基板等が挙げられ、木製基板が好ましい。
【００５８】
上記調湿材が積層される基板とは、ボックス内に遮断機などの電力・通信機器を取り付けるために、電力・通信機器収納ボックス内に設置されるものである。基板と調湿材とが積層された電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体を用いることにより、例えば大型の調湿材をボックス内により一層容易に配置することが可能となる。また、取り付けられる電力・通信機器の重さが比較的重い場合であっても、特に木製基板は電気・通信機器を取り付けるための部材として、優れた引き抜き強度を有しているため、経年での使用でも機器の落下などを防止することができる。
【００５９】
電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体における調湿材の厚みは特には限定されないが、３ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。３ｍｍより薄いと、遮断機など電気機器が電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体に取り付けられ、長期にわたり荷重がかかると、経年の劣化により突然電気機器が落下する可能性がある。また充分な吸放湿性能が得られず、十分な結露防止効果を期待できない場合がある。１０ｍｍより厚くなると吸放湿性能は向上せず、ボックス本体の重量が大きくなる可能性がある。
【００６０】
以下に実施例及び比較例を示すことにより、本発明を具体的に説明する。
【００６１】
尚、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
【００６２】
（実施例１）
＜サンプルの準備＞
珪酸塩化合物として、パリゴルスカイト（オーストラリア、ハドソン社製、０５０品、２５０℃焼成品）と、珪酸カルシウムであるワラストナイト鉱物（清水工業社製、Ｈ１２５０Ｆ、アスペクト比５〜２５）と、普通ポルトランドセメント、パルプ繊維（ＡＬＡＢＡＭＡ  Ｌｉｖｅｒ  叩解品）を３３：２：５０：４の重量割合で混合した硬化体組成物１００重量部と水３３７重量部を市販のミキサーで３０秒混合し、得られたスラリーを、脱水面にフェルト（市川毛織社製、通気度７４ｃｃ）を敷いた８０ｍｍ×１５０ｍｍの脱水プレス用金型に流し込み、４８０ｍｍＨｇにて１２０秒間脱水処理を行なった後、面圧１３．０ＭＰａで１０秒間加圧して賦形体を得た。得られた賦形体の含水率を２５％に調整し、温度８０℃１時間、１００℃１時間、１１０℃１時間、圧力０．９ＭＰａの二酸化炭素環境下に放置し、厚さ５．５ｍｍの炭酸化硬化体を得た。
【００６３】
得られた炭酸化硬化体の物性は以下の通りである。
【００６４】
（１）平衡含水量差（相対湿度７５％−４０％）  ：  ２３．５ｍｇ／ｇ
（２）平衡含水量差（相対湿度９５％−７５％）  ：  ４２．０ｍｇ／ｇ
（３）透湿係数（２５℃）                      ：  ２２００ｎｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）
（４）比表面積                                ：  ６４．１ｍ２／ｇ
（５）比強度                                  ：  ７７０ｍ
（６）体積抵抗率    （５０％相対湿度平衡）    ：  ６．２×１０１０Ω・ｃｍ
（７５％相対湿度平衡）    ：  ５．０×１０９Ω・ｃｍ
（９５％相対湿度平衡）    ：  ５．２×１０６Ω・ｃｍ
【００６５】
得られた炭酸化硬化体を１６０ｍｍ×１１０ｍｍの面積のものを２枚用意し、調湿材とし、四隅に直径６ｍｍの孔を、鉄鋼用ドリルで穴あけし、河村電器社製、電力・通信機器収納ボックス（ＩＰ６６キャビネット、４００ｍｍ×３００ｍｍ×２００ｍｍ）内に取り付けた。調湿材を取り付けた、キャビネットの蓋を開けた状態で、相対湿度８０％、温度３５℃の環境下に１８時間放置し、蓋を閉めた。その後、周囲の温度を１時間で、０℃まで降下させ、電力・通信機器収納ボックス内の平衡相対湿度と、結露発生状況を観察した。
【００６６】
＜評価＞
比較のために調湿材をつけない電力・通信機器収納ボックス内の相対湿度を評価したところ、１時間後に１００％、５時間後に１００％であり、ボックス内に結露が生じた。
【００６７】
実施例１において上記調湿材をつけた電力・通信機器収納ボックス内の相対湿度は、１時間後に９０％、５時間後に８４％であり、ボックス内に結露水の付着は認められなかった。
【００６８】
（実施例２）
実施例１と同様にして、但し、３４０ｍｍ×６５０ｍｍ×厚み５．５ｍｍの寸法の炭酸化硬化体を２枚準備し、１．２ｍ３の分電盤用電力・通信機器収納ボックス（開口部有り）内に配置し、実用評価を行った。
【００６９】
図１に結果を示す。図１において、横軸は時間を示し、実線が実施例２におけるボックス内の湿度の変化を示し、下方の破線がボックス内の温度変化を示す。また、比較のために、調湿材を設置しなかった場合の湿度の変化を一点鎖線で、その場合のボックス内の温度変化を下方の二点鎖線で示す。図１に示すように、雨天において調湿材を設置しない場合は（一点鎖線）、電力・通信機器収納ボックス内の相対湿度は１００％に達し、結露の発生が確認できるが、実施例２の調湿材を設置した場合（実線）、９０％を越えることがなく、目視においても結露発生が無いことが確認された。
【００７０】
（比較例１）
実施例１記載の電力・通信機器収納ボックス内に吸水ポリマー（ポリアクリル酸ナトリウム、三菱化成製アクアパールＡ）を主成分とする、有機系調湿材を実施例１の場合と同様にして、同じ面積に施工し、評価した。調湿材をつけた電力・通信機器収納ボックス内の相対湿度は、１時間後に９０％、３時間後に１００％であり、ボックス内に結露水の付着が認められた。
【００７１】
（実施例３）
実施例１と同様にして、但し、３００ｍｍ×２１０ｍｍ×厚み５．５ｍｍの寸法の炭酸化硬化体１枚と、１５０ｍｍ×２１０ｍｍ×厚み５．５ｍｍの寸法の炭酸化硬化体２枚とを準備した。準備した炭酸化硬化体３枚の総面積は、０．１２６ｍ２であった。
【００７２】
この３枚の炭酸化硬化体を、電力・通信機器収納ボックスとしてのキャビネット（日東工業社製、ＩＰ４４、４００ｍｍ×４００ｍｍ×１６０ｍｍ、開口部有り）内の３側面にそれぞれ１枚ずつ配置し、実用性能評価を行った。
【００７３】
（実施例４）
実施例１と同様にして、但し、１５０ｍｍ×１０５ｍｍ×厚み５．５ｍｍの寸法の矩形板状の炭酸化硬化体８枚を準備した。準備した炭酸化硬化体８枚の総面積は、０．１２６ｍ２であった。次に、８枚の炭酸化硬化体の四隅に鉄鋼用ドリルで穴をあけ、図４に斜視図で示すように、ねじ３を用いて、４枚の炭酸化硬化体２を略平行に間隔を隔てて積層し構成した、２つの構造体１を得た。
【００７４】
４枚の炭酸化硬化体が積層された２つの構造体１を、電力・通信機器収納ボックスとしてのキャビネット（日東工業社製、ＩＰ４４、４００ｍｍ×４００ｍｍ×１６０ｍｍ、開口部有り）内に配置し、実用性能評価を行った。 
【００７５】
図２に、実施例３、４の炭酸化硬化体を評価した結果を示す。図２において、横軸は時間を示し、縦軸は相対湿度を示し、実施例３におけるボックス内の湿度の変化を点線で示し、実施例４におけるボックス内の湿度の変化を一点差線で示す。また、実線で、ボックス外部の湿度の変化を示す。図２に示すように、実施例３と実施例４とでは、通信機器収納ボックス内の相対湿度の変化についてはほぼ同じ傾向が見られ、７日間相対湿度は７０％程度に保たれていた。
【００７６】
（実施例５）
実施例１と同様にして、但し、３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×厚み５．５ｍｍの寸法の炭酸化硬化体１枚を準備した。
【００７７】
この炭酸化硬化体を、電力・通信機器収納ボックス用の木製基板（３５０ｍｍ×３５０ｍｍ）に弾性接着剤を用いて積層し、電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体を構成した。次に、この電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体に市販の遮断機（1台あたり４５０ｇ）３台をねじ止めした。
【００７８】
この遮断機が取り付けられた電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体を電力・通信機器収納ボックスとしてのキャビネット（日東工業社製、ＩＰ４４、４００ｍｍ×４００ｍｍ×１６０ｍｍ、開口部有り）内に配置し、実用性能評価を行った。
【００７９】
図３に、実施例５の電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体を評価した結果を示す。図３において、横軸は時間を示し、縦軸は相対湿度を示し、一点鎖線が実施例５におけるボックス内の湿度の変化を示す。また、比較のために、調湿材を配置しなかった場合のボックス内の湿度の変化を点線で、ボックス外部の湿度の変化を実線で示す。図３に示すように、調湿材を配置しない場合、相対湿度が１００％に達し、結露の発生が確認されたが、実施例５の電力・通信機器収納ボックス用調湿材積層体を配置した場合（一点鎖線）、相対湿度は低く抑えられており、目視においても結露発生が無いことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図１は、実施例２において調湿材を分電盤収納ボックス内に設置した場合と、設置していない場合の湿度の変化を示す図。
【図２】図２は、総面積が同じ実施例３、４の調湿材を分電盤収納ボックス内に設置した場合の湿度の変化を示す図。
【図３】図３は、実施例５において調湿材積層体を分電盤収納ボックス内に設置した場合と、設置していない場合の湿度の変化を示す図。
【図４】実施例３において、４枚の炭酸化硬化体を積層して構成した構造体を示す斜視図。
【符号の説明】
【００８１】
１…積層体
２…炭酸化硬化体
３…ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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