(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防湿・防滴構造の函体の壁部に取り付けられ該函体の内・外部を連通する通気路を形成する筒状体と、透湿可能な貫通微細孔を有する防水膜を前記筒状体内部に間隔を設けて複数枚配置し、かつ前記防水膜が、透湿度×通気度による値において、函体内部を一次側、外気側を二次側とし、温度変動速度勾配が函体側が外気側よりも小さい場合の一次側小室を内側小室とし、また温度変動速度勾配が函体側が外気側よりも小さい場合の二次側小室を外側小室とする小室と、を有する分離モジュールであって、第１膜半径をｒA 、第２膜半径をｒB 、
第３膜半径をｒC 、函体内部水蒸気質量をｍVBO 、内側小室内部水蒸気質量をｍVIN 、外側小室内部水蒸気質量をｍVOU 、外気の水蒸気質量をｍVAU 、経過時間［秒］をｔとしたとき、一次側から二次側に向けて傾斜する温度変動速度勾配の大小関係に準じた方向において、透湿度×通気度による値が同じ大小関係に準じた方向に防水膜を配列し、かつ、通気路に形成した複数の小室と、前記防水膜に近接して配置された、防水膜よりも熱伝導速度が大きな導電性多孔体が、導電性多孔体の通気路方向に垂直な方向における平均孔径と等しい距離の膜表面と離隔をもって配置された状態において、
前記各防水膜の透湿度が以下の式
（（ｍVIN −ｍVOU ）／（πｒB
2 ×ｔ））＋（（ｍVOU −ｍVAU ）／（πｒC 2
×ｔ））＞０の関係および（（ｍVBO −ｍVIN ）／（πｒA
2 ×ｔ））＞（（（ｍVIN −ｍVOU ）／（πｒB 2
×ｔ））＋（（ｍVOU −ｍVAU ）／（πｒC
2 ×ｔ）））
で示す関係にあることを特徴とする分離モジュール。
【請求項２】
前記小室壁部が誘電体により形成され、かつ該小室壁に導体が接触または距離をおいて配置され、かつ該導体が接地されていることを特徴とする請求項１記載の分離モジュール。
【請求項３】
前記小室壁部が導体により形成され、かつ該小室壁に誘電体が接触または距離をおいて配置され、かつ該導体が接地されていることを特徴とする請求項１記載の分離モジュール。
【請求項４】
前記小室内部対流制御を目的として、該導体相互の電気的接続がおこなわれていることを特徴とする請求項２又は３記載の分離モジュール。
【請求項５】
前記通気路に乱流形成用フィンを備えこのフィンにより、通気路の小室壁表面に流束を向け、小室内部において少なくとも２種以上の流束による乱流を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のうち何れかに記載の分離モジュール。
【請求項６】
前記小室間温度傾斜を促進することを目的として、該導体相互の電気的接続がおこなわれ、かつ函体と外気側の温度速度勾配に矛盾のないように配置された、通気路の温度速度勾配を制御することを目的として、該通気路において、通気路の通気方向に交差する方向に熱伝導性および電気抵抗性のことなる小室壁または、該小室壁に接触または距離をおいて配置される吸熱体もしくは断熱体が配置され、前記通気路小室壁または吸熱体または断熱体間または通気路においてシート状ヒーターを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうち何れかに記載の分離モジュール。
【請求項７】
前記小室間温度傾斜を促進することを目的として、該導体相互の電気的接続がおこなわれ、かつ函体と外気側の温度速度勾配に矛盾のないように配置された、通気路の温度速度勾配を制御することを目的として、該通気路において、通気路の通気方向に交差する方向に熱伝導性および電気抵抗性のことなる小室壁または、該小室壁に接触または距離をおいて配置される吸熱体もしくは断熱体が配置され、前記通気路小室壁または吸熱体または断熱体間において電子冷熱素子およびシート状ヒーターを備えたことを特徴とする分離モジュールにおいて、通気路に音圧を加えうる振動素子を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうち何れかに記載の分離モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透湿可能な貫通微細孔を有する防水膜の温度制御をより効率化した除湿装置や加湿装置等を含む分離モジュールに関し、更に詳しくは小型化および安定性の高い分離モジュールに関する。
【０００２】
本発明者等は、長期間屋外に晒される電気機器やコンテナ類が殆ど内部湿度の調整手段としての分離モジュールを有さず、それによる性能低下や破損があることに起因し透湿可能な貫通微細孔を有する防水膜を利用した、原則として外部動力を必要としない除湿装置や加湿装置を提案してきた。
前記装置は、防湿・防滴構造の函体の壁部に取り付けられ該函体の内・外部を連通する通気路を形成する筒状体と、透湿可能な貫通微細孔を有する防水膜を、前記筒状体内部に間隔を設けて複数枚配置し、通気路内に形成した複数の小室と、前記防水膜に近接して配置された大地に対して電気的に接地された導電性多孔体とを備えた構成としたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
既に提案してきた除湿装置ならびに加湿装置の超小型化（分離モジュール）を設計する場合において、移動対象ガス（水蒸気）の分離膜または小室壁などの通過時もしくは、すえつけ函体に接地される電気機器などから影響をうけることにより発生する、移動対象ガス（水蒸気）の帯電現象は、該被分離ガス（水蒸気）の分離過程を効率的に行う上では、小型化に伴う小室壁面積の膜面積に対する著しい現象により特に問題となる。
【０００４】
また小室壁の温度影響に影響される小室空間内部の対流速度の制御ならびに、小室空間の濃度勾配の制御ならびに、小室間または通気路間の温度傾斜にかんする設定規則は何ら規定されておらず、このために、分離効率たとえば除湿効率、または加湿効率が低くとどまってしまうことがあるという問題があった。
【０００５】
本発明は、無動力を目的として、透湿可能な貫通微細孔を有する防水膜を利用し小型化ならびに動作安定化を可能とした分離モジュールを提供することにある。
【０００６】
また、本発明は、導電性多孔体として高導電性多孔体の設計もしくは逆極性の導電物質の配置方法もしくはそれらの設計に加えて、小室壁部の電界の調整手段を使用して、小室内部空間の微小な対流制御を行うための手段ならびに設計指針を提供し、装置全体の静電容量勾配の設定手段ならびに方法および静電容量勾配における分離過程における電気化学的反応の制御手段および最も効果の高い分離条件を発揮する温度条件を具備した分離モジュール、加湿装置、除湿装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の分離モジュールにあっては、防湿・防滴構造の函体の壁部に取り付けられ該函体の内・外部を連通する通気路を形成する筒状体と、透湿可能な貫通微細孔を有する防水膜を前記筒状体内部に間隔を設けて複数枚配置し、かつ前記防水膜が、透湿度×通気度による値において、函体内部を一次側、外気側を二次側とし、温度変動速度勾配が函体側が外気側よりも小さい場合の一次側小室を内側小室とし、また温度変動速度勾配が函体側が外気側よりも小さい場合の二次側小室を外側小室とする小室と、を有する分離モジュールであって、第１膜半径をｒA 、第２膜半径をｒB 、第３膜半径をｒC 、函体内部水蒸気質量をｍVBO 、内側小室内部水蒸気質量をｍVIN 、外側小室内部水蒸気質量をｍVOU 、外気の水蒸気質量をｍVAU 、経過時間［秒］をｔとしたとき、一次側から二次側に向けて傾斜する温度変動速度勾配の大小関係に準じた方向において、透湿度×通気度による値が同じ大小関係に準じた方向に防水膜を配列し、かつ、通気路に形成した複数の小室と、前記防水膜に近接して配置された、防水膜よりも熱伝導速度が大きな導電性多孔体が、導電性多孔体の通気路方向に垂直な方向における平均孔径と等しい距離の膜表面と離隔をもって配置された状態において、
前記各防水膜の透湿度が以下の式
（（ｍVIN −ｍVOU
）／（πｒB 2 ×ｔ））＋（（ｍVOU
−ｍVAU ）／（πｒC 2 ×ｔ））＞０の関係および（（ｍVBO −ｍVIN ）／（πｒA 2 ×ｔ））＞（（（ｍVIN −ｍVOU ）／（πｒB 2 ×ｔ））＋（（ｍVOU −ｍVAU ）／（πｒC 2 ×ｔ）））
で示す関係にある構成とした。
【０００８】
この構成では、温度変動速度勾配の大小関係に準じた方向において、透湿度×通気度（透湿度×透気度）が同じ大小関係に準じた方向に配列し、かつ、通気路に形成した複数の小室と、前記防水膜に近接して配置された、膜よりも熱伝導速度が大きな導電性多孔体が、導電性多孔体の通気路方向に垂直な方向における平均孔径と等しい距離の膜表面と離隔をもって配置することを特徴とする分離モジュールにおいて、前記各防水膜の透湿度が以下の式
（（ｍVIN −ｍVOU
）／（πｒB 2 ×ｔ））＋（（ｍVOU
−ｍVAU ）／（πｒC 2 ×ｔ））＞０の関係および（（ｍVBO −ｍVIN ）／（πｒA 2 ×ｔ））＞（（（ｍVIN −ｍVOU ）／（πｒB 2 ×ｔ））＋（（ｍVOU −ｍVAU ）／（πｒC 2 ×ｔ）））
で示す関係を満足するために、一次側より二次側への流体移動がスムーズに行われるが、二次側から一次側への流体移動が内側小室と外側小室部の流束方向において拮抗する流束が発生するために抑制され、分離効率が高められる。
【０００９】
請求項２記載の分離モジュールにあっては、請求項１記載の分離モジュールにおいて、前記小室壁部が誘電体により形成され、かつ該小室壁に導体が接触または距離をおいて配置され、かつ該導体が接地されている構成とした。
【００１０】
この構成では、小室壁部電界が接地された導体により誘電緩和を受け、このために、該小室壁部を構成する保温性を有する誘電体が派生する静電気による水蒸気の移動速度を制御し、動的な移動時には異常な帯電を抑制し，静的な拡散移動時には小室内部の対流制御を行うことができることになり、装置の分離能力の安定化を達成することができ、結果的に、小型化を可能ならしめるという特徴を有する。
【００１１】
請求項３記載の分離モジュールにあっては、請求項１記載の分離モジュールにおいて、前記小室壁部が導体により形成され、かつ該小室壁に誘電体が接触または距離をおいて配置され、かつ該導体が接地されている構成とした。
【００１２】
この構成では、小室壁部電界が接地された導体により帯電しにくく、このために、該小室壁部を構成する冷却性を有する導電体が派生する結露現象を抑制し、この結果として水蒸気の移動速度を制御し、動的な移動時には異常な帯電を抑制し，静的な拡散移動時には小室壁部に位置する誘電体の微弱な静電気影響が相対的に強く現れこの結果として内部の対流制御を行うことができることになり、装置の分離能力の安定化を達成することができ、結果的に、小型化を可能ならしめる。
【００１３】
請求項４記載の分離モジュールにあっては、請求項２又は請求項３に記載の分離モジュールにおいて、前記小室内部対流制御を目的として、該導体相互の電気的接続がおこなわれている構成とした。
【００１４】
この構成では、小室内部対流制御を目的として、該導体相互の電気的接続がおこなわれるために、相対的に拮抗する流束により発生した表面の導通性に伴って発生する表面電位の状態を、電界強度として任意の位置に反映することができ、このために帯電性の調整が各部において行われ、帯電性に伴い発生する流体の淀みの程度を調整し、この結果、各部の温度影響をその部の面する通気路空間に反映し、流速および流束の調整を効果的に達成し、主として低速な流速の場合（静的な流束状態の場合）の小室壁近傍の流束の小室壁小室面小室表面温度（表面温度）を小室腔内への反映を効率よく達成することができ、通気路における対流などへの調整機能により装置の分離能力の安定化ならびに高効率化を達成することができ、結果的に、小型化を可能ならしめる。
【００１５】
請求項５記載の分離モジュールにあっては、請求項１ないし請求項４のうち何れかに記載の分離モジュールにおいて、前記通気路に乱流形成用フィンを備えこのフィンにより、通気路の小室壁表面に流束を向け、小室内部において少なくとも２種以上の流束による乱流を形成する構成とした。
【００１６】
この構成では、前記通気路に乱流形成用フィンを備えるために高速な流束においても、小室内部または通気路内部の温度傾斜の発生を抑制し、小室壁または膜近傍に設定された、導電性多孔体の温度影響を効率良く小室内に均質に反映し、装置の分離能力の安定化ならびに高効率化を達成することができ、結果的に、小型化を可能ならしめる。
【００１７】
請求項６記載の分離モジュールにあっては、請求項１ないし請求項５のうち何れかに記載の分離モジュールにおいて、前記小室間温度傾斜を促進することを目的として、該導体相互の電気的接続がおこなわれ、かつ函体と外気側の温度速度勾配に矛盾のないように配置された、通気路の温度速度勾配を制御することを目的として、該通気路において、通気路の通気方向に交差する方向に熱伝導性および電気抵抗性のことなる小室壁または、該小室壁に接触または距離をおいて配置される吸熱体もしくは断熱体が配置され、前記通気路小室壁または吸熱体または断熱体間または通気路においてシート状ヒーターを備えた構成とした。
【００１８】
この構成では、前記分離モジュールにおいて前記通気路小室壁または吸熱体または断熱体間または通気路においてシート状ヒーターを備えるために、前述の効果に加えて、通気路における温度勾配を形成することができ、また、流体の抵抗要素としても悪作用を発生することが少なく、主として、静的な流束による輸送現象を促進し、かつ動的から静的な状態変化に移行するときに背圧現象を防止し、一方向性の拡散の方向を安定化せしめることができ、かつ小型化および軽量化が達成される。
【００１９】
請求項７記載の分離モジュールにあっては、請求項１ないし請求項６のうち何れかに記載の分離モジュールにおいて、前記小室間温度傾斜を促進することを目的として、該導体相互の電気的接続がおこなわれ、かつ函体と外気側の温度速度勾配に矛盾のないように配置された、通気路の温度速度勾配を制御することを目的として、該通気路において、通気路の通気方向に交差する方向に熱伝導性および電気抵抗性のことなる小室壁または、該小室壁に接触または距離をおいて配置される吸熱体もしくは断熱体が配置され、前記通気路小室壁または吸熱体または断熱体間において電子冷熱素子およびシート状ヒーターを備えたことを特徴とする分離モジュールにおいて、通気路に音圧を加えうる振動素子を備えた構成とした。
【００２０】
この構成では、前記通気路小室壁または吸熱体または断熱体間において電子冷熱素子およびシート状ヒーターを備えたことを特徴とする、分離モジュールにおいて得られる前述の効果に加えて、通気路に音圧を加えうる振動素子を備えるために、函体内部から外気へ向かう外側小室から外気側への流束と拮抗する外気から外側小室へ向かう流束を意図的に形成し、外気側から、函体側への逆流現象を効果的に抑制し、このとき函体内部より外気方向への流束にとっては阻害要素となりうる拮抗する流束による拡散速度の低下現象を、膜部振動により効果的に抑制し、拡散速度ならびに拡散方向性の持続性が高く、音圧の継続するときには分離現象が得られるが、停止した場合にはその分離停止に伴う逆流現象を、前記背圧現象を活用して、効果的に防止し分離操作の任意性を高めることができる。
【００２１】
【実施の形態】
まず、ここで図面、式、説明に使用する符号を一括して述べておく。内側小室高さをｈIN、外側小室高さをｈOU、第１膜半径をｒA 、第２膜半径をｒB 、第３膜半径をｒC 、函体内部温度をＴBO、 第１膜部の温度をＴA 、内側小室内部温度をＴIN、 第２膜部温度をＴB 、外側小室内部温度をＴOU、第３膜部温度をＴC 、外気温度をＴAU、第１膜の透湿度×通気度をαA 、第２膜の透湿度×通気度をαB 、第３膜の透湿度×通気度をαC 、函体内部容積をＶBO、内側小室容積をＶIN、外側小室容積をＶOU、外気容積をＶAU、函体内部水蒸気質量をｍVBO 、内側小室内部水蒸気質量をｍVIN 、外側小室内部水蒸気質量をｍVOU 、外気の水蒸気質量をｍVAU 、第１膜の透湿度をγA 、第２膜の透湿度をγB 、第３膜の透湿度をγC 、函体内部気体モル数をｎBO、 内側小室内部気体モル数をｎIN、外側小室内部気体モル数をｎOU、外気気体モル数をｎAU、Ｔ1 ，Ｔ2 はそれぞれ経過時間Δｔに対応するそれぞれのケルビン温度を示しΔＴに対応する。また、第１膜を A 、第２膜を B 、第３膜を C として下添え文字にて示す。また、経過時間［秒］をｔとしている。
【００２２】
最初に、本装置の実施例モデルを模式化した図を図１とし、その通気度（透気度）および透湿度の関係を模式化した図を図2とする。図１において、１は分離モジュール、２は函体、３は筒状体、４は防水膜、５は保温腔、６は通気路、７は導電性多孔体である。
また、日東電工ブレスロン物性表を図３、４、５、とし、諸物性表の単位をまとめた図を図６とする。
ＪＩＳ Ｐ−８１１７において、紙および板紙の透気度試験方法が規定されており、日東電工ブレスロンカタログでは、本試験方法に準ずるとの明記があり、透気度を通気度として表記している。従って、通気度と透気度は同義として用いるものとする。
【００２３】
本装置は温度の高い方向から低い方向に向けて、透湿度×通気度（透湿度×透気度）において、大きい方向から小さい方向に傾斜させている。
また、使用した防水可能な透湿膜の実施例の配列関係を図３０、３１に示す。
ここで、それぞれの膜の物性を再考察するために、この透湿度および通気度ならびに諸物性に関して述べる。
その他の諸物性も記載されているが、水蒸気の分離経過に直接関与する数値は、これらの透湿度ならびに、通気度と記載されている透気度に要点がある。
【００２４】
まず、透湿度と通気性に関しては、それらの定義は下記のようになっている。
透湿度単位
ｇ／（ｍ2 ・ｄａｙ）＝ｇ／（ｍ2 ×２４×６０×６０）（ｓｅｃ）
通気度単位
ｓｅｃ／１００ｃｃ
ＪＩＳＬ−１０９９において、定義されている透湿度は、規定の温度および湿度において繊維製品を透過する水蒸気の質量（ｇ）を、その繊維製品１ｍ2 ・１時間当たりに換算した値としたものとされている。
【００２５】
透湿度の測定方法は、ＪＩＳＬ−１０９９には４種類存在するが、共通した試験方法を使用する上ではそれらの透湿比較は行い得ることになり、また特定温度における水蒸気透過速度を孔内部において推定する指標数値として取り扱うことができるものと考えられる。
ここで、特定温度としたのは、Ａ法が４０°Ｃであり、Ｂ法が２３°Ｃにおける試験方法となっていることを指す。
いずれにせよ、一定温度間における試験結果どうしの比較値であれば、透湿傾斜を形成するための参考資料として使用することはできるが、あくまでも、該当温度における基準試験法における規定測定結果であることは念頭におかなければならない数値である。
【００２６】
ＪＩＳ Ｐ８１１７−１９８０は、紙および板紙の透気度試験方法について規定したものであるが、カタログに基づく本法の数値を図７および図８、９に示す。この規格は面積６４５ｍｍ2 を空気１００ｍｌが通過する時間が２〜１８００秒の紙および板紙の透気度を試験する方法について規定する。
ただしＪＩＳ Ｐ８１１７−１９８０は、クレープおよび波形紙のような、堅く締め付けても表面または端から漏れるものを除くものとされているが、実際には本法の測定結果から得られた実測結果によれば、不織布側からの透気のほうが撥水面側からよりも容易な結果となっている。この効果は弁効果と考えられる。
【００２７】
試験装置は直径２８．６±０．１ｍｍの円孔をもった締め付け板の間に試験片を押さえて内筒の下降力に伴う空気圧力を与える構造となっており、内部空気は、試験環境のそれに等しいものとなり、本実測結果は温度摂氏２０°Ｃ、相対湿度６５％における測定結果であり測定結果を図１０に示し、この結果を図１１および図１２、１３に示すが、本測定の内容は相対湿度６５％の水蒸気がＪＩＳＰ８１１７−１９８０試験装置を介して加えられた圧力にて、膜を通過しうる速度と考えられるが、不織布面側からの透気のほうが撥水面からの透気よりも容易である。これは、不織布側から撥水面側にむけて不織布繊維が次第に稠密に配列する結果、この部の不織布による静電気的効果や、機械的な弁効果が発生している結果と思われる。
【００２８】
ここで、透湿度と通気度の積算は、透湿度×通気度＝（ｇ／（ｍ2 ×２４×６０×６０））×（ｓｅｃ／１００ｃｃ）＝α＝透湿度×透気度 とすると、湿潤空気中の水蒸気の質量：ｍv がｇに相当するものとすれば、つまり、ｍv ＝ｇとすると
α＝（ｇ／（ｍ2 ×２４×６０×６０））×（ｓｅｃ／１００ｃｃ）＝（（ｅ×Ｍv ×Ｖ／ＲＴ）／（ｍ2 ×２４×６０×６０））×（ｓｅｃ／１００ｃｃ）となる。膜の配列手段について考察するために、この透湿度×透気度を考察する必要がある理由は、この積算量が水蒸気の透過速度量における目安となる数値と考えられるからである。
つまり、前記αは、流束の算術に該当する透湿度にたいして、試験対象膜における水蒸気を含む一定容積の空気の通過時間量を積算していることになり、このことは、時間要素をその計算手段の背景に有する、各膜部ひいては各小室間のエンタルピー傾斜を決定するためには、ひいてはエントロピーによる状態傾斜を規定するための重要な目安となることになる。
【００２９】
エンタルピーは、時間経過に伴う比エンタルピーと定圧モル比熱との積算量であり、エンタルピー計算式を以下の（数１）に示す。
【００３０】
【数１】
0004182184.tif 000002
【００３１】
水蒸気の透過が本実施例に使用する膜において発生する場合、毛管凝縮現象により、その一部は凝集し、そして撥水面より後続する流束が得られる場合において、つまり、たとえば、温度関係が第１膜側の方が温度が高く第３膜の方が温度が低い関係にある第二配列における第１膜側に函体が存在する場合において、第１膜から第３膜への流束が得られる、函体内部の温度上昇に伴う圧力上昇のガス移動が第１膜から第３膜方向へ生じる場合、第１膜おいては、前記凝集水はそのガス移動に伴い、撥水面から孔内部気体の外気側への移動に伴い吹き飛ばされるかもしくは、撥水面により弾かれて剥離するものと考えられる。
このとき、著しい気化熱の奪取が膜表面温度において行われうるが、その程度は函体内部からの移動流体の有する圧力に著しく影響されて、また、膜その他の静電気的影響に伴い発生する流体の粘弾性にもわずかながら影響を受けて、ほぼ規定されることになる。
【００３２】
この気化熱による膜表面の温度変動現象の生じる条件が、第１膜とその他の膜、つまり第２膜と第３膜とでは生じる露点温度の関係が異なる関係にあるように設定することを目的としてエンタルピーの傾斜をつける目的にて、透湿度×透気度（透湿度×通気度）の傾斜をつけているために、圧力が各膜にかけられた状態時における各膜の孔内部の毛管凝集開始温度ならびに透湿度の差と透気度の差に基づき、水蒸気の単位時間単位の移動量傾斜、ならびに移動速度量傾斜が形成される。
【００３３】
ここで、図１４に湿度図表を示す（出典：槙書店１９９５年５月２０日新版化学工学・化学工学会編１８３頁図７−１）。この関係は湿度図表を用いた、図１５において模式的に記載した前述のグラフ図１２の透湿度×透気度を露点としてもとめた点をわかりやすいように各小室間温度幅を摂氏約５℃として、通過する流体が約７０％の相対湿度とした場合をプロットしたものである。
厳密には、本プロットは、水蒸気の飽和エンタルピーならびに飽和エンタルピーにたいする相対割合をプロットした図１６においてプロットしなければならないが、断熱冷却線ならびに飽和水蒸気圧曲線においても近似した結果を表現することができるので、便宜的に湿度図表を用いた。
【００３４】
なお、飽和水蒸気圧を求める数式より露点を求める式を以下の（数２１）に、又、飽和水蒸気圧と相対湿度との計算式関係を式を以下の（数２２）、（数２３）に示す。
【００３５】
【数２１】
0004182184.tif 000003
【００３６】
【数２２】
0004182184.tif 000004
【００３７】
【数２３】
0004182184.tif 000005
【００３８】
ここで、飽和水蒸気圧曲線と水蒸気質量曲線を示すグラフを図４４に示す。
前述の（数１）の（１）を使用するならば、エンタルピーは１モル当たりの定圧モル比熱に比例する。
ところが水蒸気におけるエンタルピー計算式は（２）のように規定されている。
従って、求める函体の容積内部に収容される水蒸気の質量を考察する場合、温度変化に伴う該函体容積に収容される水蒸気質量と水蒸気エンタルピーとの関係がほぼ並行な関係として認識される温度範囲は、水蒸気を理想気体とする場合に０℃、１ａｔｍにて１モルを２２．４リットルとする場合において２２．４［ｌ］／函体容積［ｌ］×１００により求められる百分率を、平均定圧モル比熱において使用した温度帯域０℃〜１００℃に積算した数値にほぼ一致する。
【００３９】
即ち、本実施例における函体内部容積を求めると、３０×３０×４０［ｃｍ3］＝３６［ｌ］となり、２２．４／３６×１００＝６２．２２％となる。
即ち、６２℃まではほぼ温度と水蒸気質量との関係グラフ以下のプロットとなるが、この約６２．２℃以下における温度以内にて、温度変化に伴う水蒸気質量にたいして、水蒸気の蒸発潜熱は、該容積における乾き空気の定圧比熱および水蒸気の定圧比熱とは均衡するが、一方この、約６２．２℃を越える温度以上においては、水蒸気の蒸発潜熱は、該容積における乾き空気の定圧比熱および水蒸気の定圧比熱よりも相対的に小さな数値となり、従って、前記温度以上において、温度と水蒸気質量との関係グラフと、温度と水蒸気エンタルピーのグラフとは、水蒸気エンタルピーの方が水蒸気質量のプロットを上回るようになる。
【００４０】
水蒸気質量のグラフは、一定圧力下（標準大気圧下）における、温度の上昇に伴う函体内部容積の水蒸気質量の変動を示すものであるから、水蒸気質量を示す１００％線を上回る領域では、ほぼ乾き水蒸気の領域を示すものと考えられる。
従って、通常の設計の場合、函体容積に対するエンタルピーによる設計を行うとき、後述するように水蒸気を理想気体とする場合の仮想プロットは、ほぼ並行に調整したグラフにおいて、前述した水蒸気質量の１００％線を下回る領域において規定しなければ、その中には水蒸気の膨張圧力によるエンタルピー設定範囲がはずれてしまうことになる。
図４５、４６にはそれぞれ温度１００℃に至る、温度変化による水蒸気質量曲線と、エンタルピー曲線をしめす。
【００４１】
また縦軸を調整した温度変化による水蒸気質量曲線およびエンタルピーグラフを、図４７、４８としそれぞれを重ね合わせた図４９を示す。
図４９に示すように、約６２℃に至る温度帯域においては、飽和水蒸気圧曲線とエンタルピー曲線とはほぼ近似した変動特性を示していることと、５℃近辺以下においてエンタルピー曲線が飽和水蒸気圧曲線よりも急速に０に収束していることがわかる。
図５０には、横軸最大値を５０℃とした温度変化による水蒸気質量とエンタルピー曲線の重ね合わせ図を示す。
これらの縦軸関係を守る関係に装置におけるエンタルピー関係がある場合、この比率により設計が模式的に表現される。
また図１６において、飽和エンタルピー７０％を使用して、図１５における同様のプロットを行った。
このときいずれも、露点関係は前述した図１２、１３に符合させている。
【００４２】
本両図より比較湿度対温度曲線において、１００％に相当する飽和水蒸気圧曲線にたいしてプロットした、近似した関係位置に比較湿度対温度曲線上に第３膜と第２膜の露点関係は存在するが、一方第１膜の露点関係は、第３膜と第２膜の近似する比較湿度対温度曲線よりも露点位置の高い位置にある比較湿度対温度曲線上に存在する。
このために前述したような気化熱の奪取が第３膜および第２膜において同様に発生する場合を考察するとき、第３膜と第２膜における露点は第１膜よりも低い露点を生ずる設定となっているために、函体内部の水蒸気が函体から第１膜を経過して内側小室へ移動するときには膜部の露点下降による孔封鎖が起こりにくいためにスムーズに拡散する。
【００４３】
ところが、第３膜と第２膜は近似した、ほぼ同一の比較湿度対温度曲線上に露点関係をもつために、第１膜を通過した水蒸気はその比較湿度対温度曲線上における凝集点を迎えることになり、このとき、函体側からの透気度に従う移動ガスの移動速度量の傾斜が第２膜から第３膜に従って、小さくなっており、一方透湿度は大きくなっていることから外気側への水蒸気の凝集水分の移動は促進され、しかも、この関係は透湿度×透気度（透湿度×通気度）を露点と仮定して算定した傾斜角度が、該当する温度帯域において同一の比較湿度対温度曲線上に位置するために外気側への水蒸気の凝集水分の移動は促進される。
【００４４】
つまりは、同一の比較湿度対温度曲線における毛管凝集現象が発生する場合とそれよりも高い温度に位置する露点を確保する位置にあるかという相違により、内側小室から外側小室への水蒸気移動と、函体内部から内側小室への水蒸気移動という二つの現象の飽和蒸気圧曲線を境として、膜を通過するガスの毛管凝集現象における温度下降現象の猶予範囲が第１膜の方が、第２および３膜よりも高いことから第１膜部の水蒸気通過は第２および３膜部よりも促進されるという、これらの毛管凝縮現象に伴う仮想露点温度差と水蒸気差圧に伴い、水蒸気の凝集温度ならびに移動量が決定されるという事項において、透湿度×透気度の積算量が水蒸気の透過速度量における目安となる数値として考えられる。
【００４５】
しかし、ここに断熱冷却線の効果を考察する必要がある。
すなわち、水の比熱に右下下がりの原因をもつ断熱冷却線により、前述したようなたとえば膜の孔における毛管凝集現象が発生した場合の第２配列における函体側から外気側への水蒸気の移動に伴う同一部の温度変動は、この断熱冷却線上を移動することになる。
つまり、たとえば前述の第２配列の場合において函体内部の温度上昇に伴い圧力上昇が発生し、水蒸気がうける圧力上昇に伴う変動点は右下方向にやや下降することになる。
【００４６】
しかし、この現象つまり、断熱冷却線に沿った露点は上昇することになり圧縮に伴う外気側への水蒸気移動は膜の孔内部における毛管凝集現象をおこすまでにこの断熱冷却線に沿った猶予分の事実上の増量が生じることになる。図１７においてその関係を矢印にて図示した。
【００４７】
一方同じく第二配列において同様の温度関係にある場合、外気側の湿度上昇が発生したとしても、前述したような凝集温度関係にある３種類の膜において、第１膜では函体内部から内側小室への移動は寛容であり、第３膜と第２膜部の水蒸気差圧は近似した比較湿度対温度曲線上にあるために、外気側の湿度上昇が生じても温度下降が発生しない場合つまり函体内部の温度下降が発生しない第１膜から第２第３膜への温度勾配関係に前述したような理論にたいする矛盾が発生せずしかも、函体内部空気の収縮に伴う、吸引現象が発生しない場合には、著しく近似した第３第２膜部の露点関係から、第３膜部の孔閉鎖ならびに内側小室から外側小室への水蒸気差圧による拮抗現象が作用して、函体内部への水蒸気移動は、著しく抑制される。
【００４８】
しかし、函体内部の温度下降に伴う函体内部気体の収縮が発生する場合においては、吸引により、第３第２膜部の凝集水分は函体内部に移動することになるが、このとき、撥水面により函体内部方向への水分移動は妨げられ、しかも、この膜の位置関係は撥水面は下方に面し、同不織布面は上方に位置し、このために、重力に逆らう方向への拡散は抑制されることになり、函体内部湿度上昇は抑制されることになる。
【００４９】
そして、前述の温度関係とは逆の温度関係にあれば、それぞれの膜の露点関係は、各々断熱冷却線により露点が常に下降する条件が与えられる関係になり、しかもそれぞれの膜に設定された露点関係は比較湿度対温度曲線において露点下降の位置関係にあることになるので、またこの場合も第３第２膜部の露点関係は近似しており第３第２膜の仮想凝集点としての各膜の露点を示す透湿度×透気度による露点計算結果が、図８または図１２の第１配列のように設定される場合、第３膜側の温度が第１膜側よりも高いものとし、第３膜側に函体が存在するものとすれば、第１配列と同様に、第１膜を経過して外側小室への水蒸気の移動は促進されるが、第２第３膜部の露点関係は近似するために、第２第３膜部を通過するには抵抗要素として、孔内部凝集水分が作用することになり、また温度勾配が第３膜部側が高い関係にあるものと仮定した場合には、拡散方向が逆方向となり、拮抗するために函体内部湿度上昇は抑制されるが、温度勾配を逆に設定した第３膜側の函体側において低い関係にあるものとすれば、函体側への水蒸気拡散は吸引現象に伴う膜部の温度下降に加えて、拡散方向も一致することになるために函体内部水蒸気濃度は外気側よりも高められることになる。
【００５０】
しかもこの場合、十分な吸引エネルギーが得られる場合において、不織布面においては各膜の孔における凝集水分が不織布側に移動し、上方に面する不織布においては撥水性が撥水面に比べて低いために、しかも移動方向は下方より上方に向かうために、この面において濃縮され、透湿度は第３膜側の方が、第１膜側よりも高いためにさらに、函体側への水蒸気移動は促進され、第２第３膜部においては、近似した仮想露点関係にあり、しかも双方とも比較湿度対温度曲線において、該当する露点温度関係に比べて相対的に低い露点関係に位置するために、第２膜部を境界として第３膜側においてさらに外気側における水蒸気供給が促進される関係になり、函体内部湿度上昇は促進され、濃縮が達成されることになる。
このような関係は、ちょうど通過能力に限界のある漏斗に砂を注ぐ関係に類似した現象としても説明される。
つまり、図２に示す模試図においてその上方から一度に沢山の砂を注ぐならば確率的にその出口方向へのガイドは決定されており、促進されるが、出口の侵入はその低い確率方向から（下方から上方へ）の侵入により制限され、しかも、目詰まりが、第３膜と第２膜部において同様に発生し、第１膜部により隔離される内側小室への移動は制限されやすいようになることにたとえることができる。この目詰まり関係に相当するものが、風速０．０ｍ／ｓ以下（数ｃｍ〜０．０９ｍ／ｓｅｃ）にて測定した本実施例の測定結果を示す図１８にあげる相対湿度グラフならびに温度関係を示すグラフ図１９の結果をもとに作成した各小室断面積をもとに算出した仮想流束グラフ図２０、２１において認められる拮抗する仮想流束であるものと考えられる。
【００５１】
図２０、２１が示す温度関係は、勿論その温度変動レベルから判断して、静的な拡散関係にある本分離モジュールの仮想流束を示すグラフであるものと考えられる。
そして、前述した、第２配列を例にしたときの断熱冷却線による、断熱冷却線に沿った露点は上昇することになり圧縮に伴う水蒸気移動は膜の孔内部における毛管凝集現象をおこすまでにこの断熱冷却線に沿った猶予分の事実上の増量が生じる部分を示す部分が図２２の内側小室から外側小室への流束と、外気から外側小室への流束の正方向への折り返し（ここでは絶対値）とにはさまれる位置に該当する、斜線部に相当するものと考えられる。
【００５２】
この逆流束値の折り返しは内側小室と外側小室との挙動の分岐点より行うので、外気側を函体内部よりも高湿度とした図２３においては、図２４のように折り返すものとすれば、同様に斜線部に相当するものと考えられるが、この場合は勿論、断熱冷却線に沿う移動方向は右下より左上方向の露点下降方向への移動と考えられる。また、この場合においては実際の輸送増量分はわずかしか発生していないが、この増量分は、外気側から外側小室方向への移動に拮抗する効果を発現する結果となっているものと考えられる。
【００５３】
また、風速０．０ｍ／ｓ以下にて測定した本実施例の測定結果を示す、図２３の作成のための各部の温度の時間変化を示す図を図２５、各部の湿度の時間変化を図２６、仮想流束グラフの全体像を図２７とする。
また、函体内部湿度１００％より函体内部湿度が下降する前述の試験結果の表面電位図を図２８とし、外気側を函体内部よりも高湿度とした試験の表面電位図を図２９とする。
図３０に本実施例における各物性をあらためて記載した。
本実施例の測定環境は、風速０．０ｍ／ｓ以下にて測定したために、拡散速度は第３膜の表面気化熱変動が、風速により影響されにくい測定環境となっているものと考えられる。また、全ての通気路において、原則として、吸水性に劣る物質を選択し水蒸気に伴う熱移送担体としての機能を促進するようにしてもよい。
【００５４】
また、通気路にたいして、音圧を加えもしくは、膜部の振動手段を音圧によらず、図４２に示すような膜部の振動自体を、膜部フレーム外周にマグネットを設定し、小室壁部の通気路外にコイルを設定し、このコイルに通電することにより、膜部フレーム部が振動するようにしてもよい。
また、膜部フレームを振動し、導電性多孔体を固定するか共に振動するか、または、導電性多孔体側を振動させてもよい。
このとき、コイルによる発熱現象を活用して、適宜放熱板もしくは吸熱体により前記温度条件を満足するように、物理的な拡散速度を音圧を活用した膜部振動を利用する手段を使用してもよい。この効果としては前述したような第一配列時における第２、３膜部の振動に伴う持続的な水蒸気排出現象が継続し、温度勾配に依存して、より低い函体内部湿度を達成することができる。
図４２のコイルは発熱を伴うため、前述した温度条件において小室壁部温度を調整することができる。これは、コイルの位置関係を内側小室または外側小室において図の中心線左右に示すように、移動、または別位置に設定することにより、達成される。このとき、小室壁にコイルを複数個輪切り状に配置し、発熱または駆動のための通電を行うことができる。
【００５５】
またモジュール自体を振動するようにすると、全種膜を均質に振動せしめるという効果があらわれ、主に目詰まりとして出現する水蒸気の停留を共通して行い、また、その他の小室壁表面などへの水蒸気の停留または淀みにたいしても共通した外的物理力が作用するために、分離効率を促進することができる。
前記コイルにおいて、小室内部に設定した撹拌フィンを回転駆動するようにするために、フィン構造体を小室内部に自由に回転しうるように保持し、このフィンの駆動を小室壁内部または小室壁外周の保温腔内部に配置したコイルにより、磁力を活用して回転させるようにすると、小室内部の温度変動ならびに化学的反応異常物質、温度勾配などを安定化させることができる。
【００５６】
ここで気体−液体帯電に関して記述する。
ＬＥＮＡＲＤの研究（１８９０）によれば、液滴の帯電機構は１９１５における報告の結論として下記のような事項があげられている。
１）液気間の電気二重層はすべて気体に接する液体表面下にある。
２）噴霧法（ＳＰＲＡＹＩＮＧ）に使用した気体の種類、性質には無関係である。
３）水はその表面が細かい水滴に分裂せられぬかぎりは帯電しない。
４）帯電は、表面から微小滴粒をはぎ取ることで生じ、その粒子は薄い表面層から生じるとした。 つまり、噴霧法による０．１７−０．００６７ｍｍ直径の間の、小水滴の方が、泡沫（ｂｕｂｂｌｉｎｇ）による、より大きな水滴よりも帯電効果が大きい。
５）最も豊富な静電気発生は、非常に純粋な水を強く噴霧してえられる。細かい負の霧粒（ｍｉｓｔ）では、７×１０-10 ｃｏｕｌｏｍｂ／ｇが分離できそれと等量の正電荷はよりおおきな小水滴として残る。
６）負電荷を運ぶ微小水滴は平均が約８×１０-7ｃｍの直径のものと、直径の範囲が１％以内の１５×１０-7の微小滴であることから、水の表面は層状になっていると考えた。
ａ） 水の表面の約８×１０-7ｃｍは、負電荷が過剰である。
ｂ） 中間層では電解質カチオン（＋）を含み。
ｃ） 水溶性分極層の正イオン、 ｄ） 電解質溶質のアニオン（−）の順序になると予想した。
７） 噴霧の全電荷の符合が、純粋に加えた塩のある一定の濃度で変化することを見いだした。
後にＢｏｕｓｓｅによりＬｅｎａｒｄの説は一部修正され、群正はなく、正と負の両イオンとも最高値を有する連続分布であることを証明した。
また、全表面張力の力場が完成するには、１０-2ｓｅｃの、表面破壊のためには１０-4 ｓｅｃの緩和時間を要することを示し、後述する対象帯電が水表面における衝撃、噴霧、泡沫法において発生することを見いだした。
【００５７】
以上のような報告からも、本装置の分離過程において、小液滴対象帯電によるものと思われる、明瞭な帯電現象を、移動水蒸気が生じていることは予想される。
（水滴の大きさ、分子数、移動度の関係 静電気ハンドブック Ｐ８０表１７１）
Ｈｏｐｅｒ−Ｌａｂｙの装置の分析塔においては分散液滴粒子は、水平電場の影響と重力の影響により、ｓｔｏｋｅｓの法則に従う速度にて動くことが知られている。
ｓｔｏｋｅｓの法則：（１）光ルミネッセンスの発光波長はそれを励起する励起放射の波長よりも長いかあるいはそれに等しいという法則。
（２）無限の広がりをもつ流体中をＶなる速度で運動する半径ｒなる球に斯かる引っ張り力Ｄは Ｄ＝６πηＶ で与えられるという法則。
ηは流体の粘度。
Ｈｏｐｅｒ−Ｌａｂｙの装置の分析塔においては分散液滴粒子は、その垂直向の速度分布は粒子の大きさにより、水平速度成分は粒子の電荷とその大きさの比により定まるものとされている。
【００５８】
Ｃｈｏｅｎの法則によれば、本質的には、誘電率が大きいほど、帯電は大きくなり、均等帯電の場合には、誘電率と電子数との間の関係は誘電率と解離分子の濃度Ｎとの関係に帰せしめて解される。このＤｏｄｄの研究は、例外は液体の表面構造が薄い表面層や、裸のイオンから生じた１０-6ｃｍ直径程度の担電体とされており、イオン対を含む液体が小液滴に分裂するとき、対象帯電過程が生ずるというものである。
従って、本装置においては、水蒸気薄層による部位が多いものと解釈する場合には非対象帯電が発生しているものと考えられ、ＬＥＮＡＲＤやＣＨＡＰＭＡＮの研究はこの非対象帯電が対象となっている。
図４３は攪拌フインを小室内部に設定し、かつ同フインの駆動を膜部振動用と共通したコイルにより行う場合の模式図である。フイン回転に伴ってフインの風切り部（前縁と後縁）は帯電するもので、これを防止するために同部に導体を設定し接地する。
これらの成因には、また薄膜（ｖｅｉｌｓ）などが選択的にイオンを吸着して、それが、気体中に送り込まれる可能性があげられている。
この効果は、１）接触電位などによる電界内で、液体が細分化されるとき、静電誘導による帯電が原因となる場合や、すでに帯電した液滴がつくる電界内で静電誘導によって生ずる二次効果、２）イオンの二重層が二つの成分に分離され一方の符合のものだけが気体中に送りこまれる場合には、これが繰り返されて、反対符合のイオンの選択的担送もある程度生ずる。
３）はじめ細分によって生じた液滴が再細分されはじめる場合、電荷が再分布され、微小液滴は低い易動度のイオンを、母液滴は高い易動度のイオンを保持する傾向を生ずるから、これが帯電の本質に影響を与えるなどが考えられることが知られている。（静電気ハンドブック  高分子学会  昭和４２年初版発行  ｐ８５）
【００５９】
しかしながら、本分離モジュールの理論モデルにおいては、 初期段階が２００ｖ以上におよぶ数値から下降する表面電位の著しい変動がありながら、測定結果としては図１８、２８、２６、２９に示すごとく、除湿効果に優位の差は認められないし、また、膜の新旧に伴う、表面電位の変動は新しいものほど大きな値を示しているが、新しい膜において、その除湿への影響結果は、平均値比較結果において、図３３，３５に示すごとく、殆ど影響していない。
このような結果から、熱伝導性の高い構成物質からなる導電性多孔体の効果としては、温度勾配の均質な冷却が主作用であるものと解釈され、静電気による移動速度の微弱な影響が発生しているものと考えられる。
この結果を平均値比較により表したものが、図３２，３３である。
これらの図のように、導電性多孔体の接地、および非接地、または、第２膜部の導電性多孔体と第３膜部の導電性多孔体との接続により各部の温度収支が微小な変化をとげていることがわかるが、本試験結果では、湿度変動に影響するレベルに至る温度影響には至っていない。
この現象は、誘電体と導体の接近を原因とした電界の強化と、誘電体と接地された導体との接近による誘電緩和現象などに基づく、静電気による吸着力の制御が行われた結果と考えられるが、著しく高い圧力が流体に及ぶ場合には無視することのできない効果と考えられる。
また膜との間に１ミリ以内に距離を置いて配置された同多孔体は、撥水面が著しく高い熱伝導性を有する場合に含有されやすい金属原子等による孔内部の早期汚損現象による、撥水性の急速低下現象を防止し、しかも、前述したようなイオンの保持等が微弱電位においても持続的に微弱に継続しているものと解釈するものとすれば、電気化学的な反応系が、透湿可能な防水膜近傍において発生することを防止するとともに、静電誘導に伴う効果やその二次的効果による撥水面の電界極性の安定化に寄与しているものと考えられる。
【００６０】
従って、保温腔もしくは小室壁を保温性の高い構成物質にて形成する場合において、電界を強めるために導体を誘電体にて構成された小室壁または保温腔において設定せしめることは前述したような、電界効果を派生する上では有効な手段であって、また、逆に、保温腔もしくは小室壁を熱伝導性の高い物質にて構成する場合においてこれが導体である場合、電界を強めるために導体を誘電体にて構成された小室壁または保温腔において設定せしめることは、同様な電界効果を派生せしめることが微弱ながら持続的に達成されるものと考えられる。
また、この方法は、小室壁への移動担体のまとわりつきを強め、小室壁の温度効果を有効に小室空間温度に反映するという効果を発生する。
図１９には小室部の温度変動に追随して内側小室と外側小室の微小な温度差が原因となり函体内部湿度下降が発生したものと思われる著しい温度下降現象につづいて、両小室の温度が等しくなったときから函体内部湿度下降が停止し始める状態が認められるが、本図に示すごとく微小な温度変動であっても、小室壁による温度管理は重要な効果を生むために、本法は極めて重要な手段である。
また、移動流体の圧力が充分に得られる場合には、通過気体は分離膜部を通過するために、ジェット化し、このためにＬＥＮＡＲＤやＣＨＡＰＭＡＮの研究にあげられたような非対象帯電現象が発生し、著しく強い電界が発生することが予測される。
しかし、膜表面から離隔をおいて設定される導電性多孔体を接地する手段や、前述したような小室壁部の電界を強める手段として誘電体と導体を近接して配置した小室壁や、もしくは誘電緩和現象を意図してその導体を接地したような場合には、このような異常電界の発生を抑制するかもしくは一定方向に緩和する効果を派生するために、つまり、管腔内（小室内部）の帯電現象を抑制し、あるいは一定方向に緩和する効果をしめし、前述したような、電気化学的な反応系の発生を抑制する効果を結果的にもたらし、この結果、長期使用に伴う耐久性の上昇が期待されることになるものと考えられる。
【００６１】
図３２、３４において本モジュールにおける各部測定結果とその平均値による比較結果をしめしたが、同図に示すごとく、微弱ではあるが、接地非接地に伴う温度変動が認められ、しかもこの効果は全く外部電力の供給を必要とせず恒久的な効果を生じ、安定した微調整効果を達成しているものと考えられる。
前述した仮想流束の拮抗方向において、この全てを接地した導電性多孔体の配置は、矛盾しない位置関係にあり、しかも、これらの図３６に示す温度関係および相対湿度関係を示す図３７から算出した仮想流束は図３８、３９のようになっている。
またこのときの各膜部表面電位の測定結果を図４０に示す。
この目的から、導電性多孔体と膜表面との距離関係は、その多孔体の平均孔径に等しい距離関係において最大電界点が得られるために、通常の多孔体はメッシュから構成されるものとするならば、そのメッシュ平均孔径にみあった離隔距離を設定することと、本法の共用により、小室内部温度の制御をより安定して、確保することができるものと考えられる。
【００６２】
つまり、温度影響を著しく与えたい場合には前述したような電界強化手段を使用し、また、電界の強度を緩和したい場合には導体側を接地する。
また、本質的に、電界を強めて、膜表面の温度伝導伝達関係を促進し、分離希釈もしくは濃縮効果を達成する目的において、薄い金属性不織布において片側を撥水加工した透湿可能な防水膜を使用することは、これらの観点からすれば、電界は強められるから、静圧時における淀みを派生し易く、局所濃度の上昇に伴い外界への排出の確率を上昇せしめることにもなるし、不織布側の温度が撥水面に効率的に伝達されるために、前述したような、気化熱の有効利用においても、相乗作用を発揮することができることになる。
しかし、孔内部の拡散を考察する場合には、孔内部の拡散速度差を撥水側において高く設定する必要性が、長期間にわたって確保されなければならないために水溶性の高い金属繊維による不織布の構成は、孔内部の汚損を助長する可能性が高く不利である。
したがって、不動体化現象を利用した金属繊維元素や（たとえばステンレス）や貴金属などが考えられるが、しかし、これらはいずれにせよ金属原子であるから、孔内部の電界傾斜にたいして、早期に異常を来すことも考えられる。
不動体化処理剤として用いられる、インヒビター（防蝕剤、腐食抑制剤）のうち気化性インヒビターにより処理された不織布は、その処理過程のムラが少なく効率よい不動体化表面を提供するものと考えられる。
【００６３】
それらは、 ｄｉｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｔｅ，ＤＩＣＡＮ，やｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌａｍｉｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ，ｅｔｈａｎ−ｏｌａｍｉｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅなどがよく用いられている。
これらの、物質は、ｄｉｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｔｅ，ＤＩＣＡＮにおいては、亜鉛、マグネシウム、カドミウムなどの腐食を促進する作用があり、微量でも残留することは用途の汎用性からは不利となる。
ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌａｍｉｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅにおいては、鋼の表面においては有効であるが、アルミ、はんだ、亜鉛の腐食も軽減されるが、カドミウムには効果は無く、銅、真鍮、マグネシウムの腐食は増大する。
ｅｔｈａｎ−ｏｌａｍｉｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅにおいては、亜硝酸イオンを金属表面に供給する。
上記のように、使用期間を考慮しない場合、このような手段は有効と考えられるが、長期連用による作用減弱を抑制する目的においては、前述のような表面処理手段以前の抜本的な不織布の選択が迫られることになる。
ここで、提案するものが、カーボン繊維による不織布に撥水加工した透湿可能な防水膜（透湿膜）である。
カーボンであれば、導通性が得られ、かつ強靱であって、前述の電界の観点からは有効な手段と考えられる。
問題は、金属製不織布において得られるような高い熱伝導性が得られないことであるが、この問題はその強靱性を活用して、物理的な薄い材料を構築し、一側に撥水加工を施す。
撥水加工材料としては、ポリエチレンまたは４フッ化エチレン剤などの強誘電体を使用するとよい。
【００６４】
また、これらの強固な化学的な結合を撥水面と不織布面において確保するためにカーボン繊維の撥水剤塗布面をアニーリング処理し、この目的達成には表面を、アルコールなどにより、強力に脱水した後に、静電加工を使用すればよい。
この結果、膜の不織布側においては反対側において設定された誘電体の効果による強電界領域がその近傍に形成され、また、適宜、膜自体を接地することにより装置内部における静電容量傾斜を設定し、導体であるために膜の内部にたいして微弱帯電ガスは拡散し易く、一方、撥水面における撥水性は逆電界により助長されるという効果を生じる。
また、導電性多孔体としても、カーボン繊維不織布の厚さを適宜対流流束もしくは、小室内部の直径方向における流束傾斜にあわせて設定し、導電性多孔体の電界効果を補助的に使用してもよい。
また、このとき電界効果としての影響は微弱であるが温度影響からの影響は大きいことを前提として、前述したような導電性多孔体として、カーボン繊維不織布を保温側に配置するか、もしくは、通気路において、熱伝導速度の高い物質にて構成された導電性多孔体を設定し、膜近傍のもしくは通気路の温度傾斜が安定化するように配置してもよい。そして、この温度傾斜関係は、前述したような、仮想逆流束関係を呈する膜選択ならびに面積設定ならびに、温度勾配関係を満足するようにすれば、適宜温度設定条件および移動方向の設定に基づき、濃縮系ならびに希釈系の任意の設定が可能となる。
このとき、分離膜または、導電性多孔体のカーボン繊維において、電気的抵抗を電界調整の手段として使用し、直径方向においてその流束傾斜にあわせて円周方向において差をつけてもよいし、また、各膜間における不織布の電気抵抗性において、傾斜をつけることにより、電界傾斜を促進するようにして、電気化学的な反応の抑制または促進を行うようにしてもよい。
【００６５】
また、誘電率の異なる同位体を分離する場合において、熱拡散速度差と、誘電率差が濃縮分離に用いられ、さらに前述の電界傾斜を利用して濃縮分離を行うことができる。例としては、ＣｌｕｄｉｕｓーＤｉｃｋｅｌ’ｓ Ｃｏｌｕｍｎによる熱拡散速度差を用いた重水の分離、電解法による重水の分離が上げられる。本法は熱拡散速度差と誘電率差の両者を活用して濃縮を達成することができる。
また電気的抵抗性を確保する目的にて、カーボン繊維のカーボン含有量の異なる、カーボン含有率の高い不織布を、同様に用いてもよい。
例えば導体にて構成された場合には、表面汚損の進行を阻止することが困難であったものが、カーボン繊維の使用により、飛躍的に透過性または通気性の改善がはかれると同時に、軽量化が行われ、装置の工業使用にあたって生ずる大型化において、有利であり、また膜中央部の強度も確保され、目的物質以外の生成を抑制し、また溶質ガスの分離効率の高い、分離膜が提供される。
【００６６】
ここで、一応前述した帯電性の影響を念頭においた上で、密度に影響することになるｎ＝ｍv ／Ｍv における係数を略記して、展開する。
理想気体に関して、 理想気体の状態方程式より
ｐＶ＝ｎＲＴ 容積が規定されれば、ｐは求められる
ｐ＝ｎＲＴ／Ｖ＝（ｍv ／Ｍv ）×（Ｒ／Ｔ）／Ｖ
ｎv ＝ｍv ／Ｍv
ここで、ＶIN＝πｒ2 ｈIN
ＶOU＝πｒ2 ｈOU
またこのとき、各部容積が一定とすると、各部の圧力は、温度勾配に従って、圧力傾斜が発生する。
また 一方 Ｖ＝ｎＲＴ／ｐ＝（ｍv ／Ｍv ）×（Ｒ／Ｔ）／ｐ
ｎv ＝ｍv ／Ｍv
またこのとき、圧力が一定とすると、各部の所要容積には温度勾配に従って、容積傾斜が発生する。これらは移動前の環境の影響を充分に受けるものと仮定した場合の結果となる。
つまり、これらの関係を前記略記号にて式に表すと、以下の（数２）のようになる。
【００６７】
【数２】
0004182184.tif 000006
【００６８】
膜部境界面や構造物または空間を考察する場合においては、結露現象は一連の気体の流動や輻射、対流や熱伝導などにおける流れの中にあって、形成される諸現象による諸種の複合影響により生成される結果であるものと解される。
水蒸気の移動条件を考察する場合において、水蒸気の凝集が孔内部において発生しうるという現象を、（１）温度条件および（２）圧力という、二つの要素において、考察しなければならないが、これは、動圧的条件と静圧的条件の二要素に置き換えられる。
これは函体内部と外気側との温度傾斜が０になる、切り替わり条件を経て、逆転する場合を考察する場合において、特に重要になる。
つまり、該当部位の温度を考える場合においては、またこのとき、流束を無視する場合において、該当部位の水蒸気圧＜露点 となるとき結露もしくは孔の封鎖が発生しやすいものと考えられ、一方同様に、流束を無視する場合において、該当部位の水蒸気圧＞露点
となるとき結露もしくは孔の封鎖が発生しにくいものと考えられる。またこのような条件を図４１にまとめた。
【００６９】
ここでは、まず流動的な気体移動に伴う、
（１）温度条件および（２）圧縮現象に関して、考察を進め、これらの条件に、影響するものとして、（３）〜（８）を仮定し、全てに共通した基本条件である温度条件への影響因子として、（３）〜（８）を考察するものとする。
そして、密度に影響することになる帯電によるｎ＝ｍv ／Ｍv における影響に関して考察するものとする。
【００７０】
まず、圧縮率を考察する。このために、とりあえず前記（３）〜（９）を無視して、ここでは、圧縮現象のみを考察するものとする。
圧縮率が最も高い条件においては、水蒸気の露点が低い温度にて確保されるものとなるはずであって、逆に、圧縮率が最も低い条件においては、水蒸気の露点が高い温度にて確保されるはずである。
また該当する露点における膜の孔の状態を考察する場合において、露点が低い条件を提供する圧縮率を呈する場合の温度条件は、孔の水滴による封鎖を生じる温度条件であり、一方、露点が高い条件を提供する圧縮率を呈する場合の温度条件は、孔の水滴による封鎖を生じにくい温度条件であることになる。
該当部位の圧縮率が最大となる場合＝該当部位の水蒸気圧の最大値
該当部位の圧縮率が最小となる場合＝該当部位の水蒸気圧の最小値
結露現象を考察する場合において、結露が原因となることによって発生する事象と結露が結果となることによって発生する事象、の両面を考察しなければならない。
該当部位の温度を考える場合においては、またこのとき、流束を無視する場合において、該当部位の水蒸気圧＜露点 となるとき結露もしくは孔の封鎖が発生しやすいものと考えられ、一方同様に、流束を無視する場合において、該当部位の水蒸気圧＞露点
となるとき、結露もしくは孔の封鎖が発生しにくいものと考えられることは前述したとうりであるが、これらの考察上の進行方向には原因と結果の、順序を一応規定して進める必要がある。
【００７１】
そこで、露点が低い条件を提供する圧縮率を呈する場合の温度条件＝孔の水滴による封鎖を生じる温度条件および、露点が高い条件を提供する圧縮率を呈する場合の温度条件＝孔の水滴による封鎖を生じにくい温度条件つまり、該当部位における圧縮率が最大となる条件において、該当部位の水蒸気圧の最大値が得られ、該当部位の水蒸気圧の最大値が得られるということは、即ちその温度条件における露点が求められ、さらにこの結果として、露点が相対的に低められる圧縮率の温度条件が求められる。
即ち前記 露点による水蒸気分圧が最大となる温度条件が求められ、この水蒸気分圧が圧縮される前の温度条件から相対的に低められる圧縮率の温度条件が求められる。
つまり、該当部位における圧縮率が最小となる条件において、該当部位の水蒸気圧の最小値が得られ、該当部位の水蒸気圧の最小値が得られるということは、即ちその温度条件における露点が求められ、さらにこの結果として、露点が相対的に高められる圧縮率の温度条件が求められる。
即ち前記露点による水蒸気分圧が最小となる温度条件が求められ、この水蒸気分圧が圧縮される前の温度条件から相対的に高められる圧縮率の温度条件が求められる。
【００７２】
圧縮率の算定に関する式に関しては以下の（数３），（数４）にまとめた。
湿潤空気の体積Ｖは、移動方向の移動先の数値にて計算しなければならず、移動した質量は、移動元の数値にて計算しなければならないので、ｍv を示すＶと、密度の場合のＶとは異質なものとして、考慮しなければならない。従って、本式においてｖ、Ｖは省略できない。ここで、圧縮率の計算および、気体の移動方向について考察する。気体の移動方向について考察することは、圧縮率の計算の基礎となる。
また、気体の移動方向は大まかに、温度による勾配により高い方向から低い方向へ拡散する他、容積に依存した膨張収縮が影響する。
【００７３】
【数３】
0004182184.tif 000007
【００７４】
【数４】
0004182184.tif 000008
【００７５】
気体の移動方向の決定因子としては、（１） 温度勾配、（２） 温度勾配に依存する該当容積の膨張収縮、温度条件としては、ＴBOX ＞ＴOUT のとき、ＴBOX＝ＴOUT のとき ＴBOX ＜ＴOUT のとき の三種類が大まかに分類される。
気体の移動を考察する場合において、膨張収縮を一定圧力下において考えるとき温度条件は、移動元の影響を移動先が受けるわけであるが、移動方向の元の膨張収縮容積量が、移動先の容積のどの程度を占めるかによってその影響の程度が決定される。
またこの程度、つまり移動方向の元の膨張収縮容積量が、移動先の容積のどの程度を占めるかということは、移動元の容積が変動温度に従って、どのように、膨張収縮するかによって、決定されことになる。
つまり、移動元の膨張または収縮する容積が、移動先の容積を充分に越える場合においては、殆ど移動先の環境は移動元の環境に近似したものとなり、一方、移動元の膨張または収縮する容積が、移動先の容積を越えない場合においては、移動元の影響は、移動先において移動元の移動容積が占有した容積に従い、出現することになる。
【００７６】
このとき、実際には、移動先では移動先の、それぞれの各部位において、温度変動が出現し、移動先の膨張収縮が影響されることになる。
これらを数式で示すと、以下の（数５）、（数６）、（数７）、（数８）のようになる。
【００７７】
【数５】
0004182184.tif 000009
【００７８】
【数６】
0004182184.tif 000010
【００７９】
【数７】
0004182184.tif 000011
【００８０】
【数８】
0004182184.tif 000012
【００８１】
ところが、これらの移動元と移動先の容積は一応一定となっているが、透湿膜による隔壁により境界されているためにこれらの空間つまり、移動元と移動先の移動量はその透湿度×通気度による水蒸気移動量の勾配に従い、等しいΔＴの、変動が発生した場合においても、その移動方向に傾斜がつけられていることになる。
この勾配は、移動速度を決定するものとなり、設計において重要な要素である。つまり、単位時間当たりの移動速度を決定することになり、外気側の湿度上昇速度を函体側の湿度下降速度が常に上回るように設計すれば、常に、函体側の湿度下降が発生することになり、このように移動方向は決定されることになるし、また、到達する函体内部湿度がどの程度の時間により達成されるかが算出されることになる。
【００８２】
また、ΔＶINがαA よりもαB に移動しやすければよいのでこの方向に、透湿度が高ければよいがこのとき透湿度は、第１形式の配列の場合には外気側に開放しており、外気側に移動し易い。
従って、この透湿度の傾斜がこの逆流現象の、つまり函体内部温度の方が、外気よりも低くなった場合の水蒸気の吸引現象を抑止することになる。
従って、函体内部への水蒸気吸引を抑制する手段は、函体内部の水蒸気量が最大となった場合を予測し、相対湿度１００％になってしまった場合を仮定して、この水蒸気量が十分に、吸引速度に拮抗しうる排出速度を確保することにあるものと考えられる。
従って、函体内部に閉じ込められた空気がΔＴの温度変動により膨張収縮する流束が発生するが、この流束を越えて、ΔＴにおける水蒸気の移動傾斜が外気側につけられており、常に排出するためにはこの水蒸気の移動流束傾斜が函体内部の気体のΔＴによる収縮流束に拮抗したつまり、越えた条件を確保すればよい。
単純にこの条件を確保する手段は、各膜の単位面積あたりの水蒸気透過速度量が、各膜ごとに設定されるために、函体内部に閉じこめられうる水蒸気量が最大となったものと仮定してこの値を相対湿度１００％とし、この函体内容の水蒸気がΔＴの温度変動により膨張収縮する水蒸気量を算出する。
【００８３】
こののち設定したい函体内部湿度を設定し例えば函体内部湿度を６０％とすると差し引き４０％の水蒸気のΔＴの温度変動により膨張収縮する水蒸気量を排出すればよいことになるわけであるから、複数枚の各膜の単位面積あたりの水蒸気透過速度量より算出することになる。
この算出により、膜の所要面積が各膜ごとに決定されることになるし、また所要湿度に到達するまでの、所要時間も算出されることになる。
水蒸気分圧を求める場合には、理想気体の状態方程式におけるｎに、ｎ＝ｍv ／Ｍv を代入すればよいことになるので、透湿度×通気度という水蒸気の透過量を考察する場合においては、厳密には、ｎ＝ｍv ／Ｍv を代入した式において考察しなければならないが、概念として共通しているために、ｎに代入すると、以下の（数９）のように表される。
【００８４】
【数９】
0004182184.tif 000013
【００８５】
同様に、膨張収縮を一定容積として考察するとき気体の移動を考察する場合において、温度条件は、移動元の影響を移動先が受けるわけであるが、移動方向の元の変動圧力が、移動先の変動圧力とどのような関係になっているのかという程度により、移動方向は決定される。
ここで、熱移動を気体の移動のみにより考察する場合、移動方向の元の膨張収縮容積量が、移動先の容積のどの程度を占めるかによってその温度の影響の程度が決定されるので、この影響の強度はまた圧力比率により置き換えることができる。
【００８６】
またこの程度、つまり移動方向の元の膨張収縮容積量が、移動先の容積のどの程度を占めるかということは、移動元の容積が変動温度に従って、どのように、膨張収縮するかによって、決定されることになる。
またこの程度、つまり移動方向の元の変動圧力が、移動先の容積のどの程度を占めるかということは、移動元の容積が変動温度に従って、どのように、膨張収縮するかによって、決定されることになることは、圧力関係に置き換えられる。
つまり、ΔＴの移動元の膨張または収縮するときの圧力変動量が、ΔＴによる移動先の圧力変動量を充分に越える場合においては、殆ど移動先の環境は移動元の環境に近似したものとなり、一方、ΔＴの移動元の膨張または収縮する圧力変動量が、ΔＴによる移動先の圧力変動量を越えない場合においては、移動元の影響は、移動先において移動元の圧力変動量が移動先の圧力変動量を占有した容積に従い、出現することになる。
このとき、実際には、移動先では移動先の、それぞれの各部位において、温度変動が出現し、移動先の膨張収縮が影響されることになる。これらの数式を示すと、（数１０）、（数１１）、（数１２）、（数１３）、（数１４）、（数１５）、（数１６）、（数１７）、（数１８）、（数１９）、（数２０）、（数２１）のようになる。
【００８７】
【数１０】
0004182184.tif 000014
【００８８】
【数１１】
0004182184.tif 000015
【００８９】
【数１２】
0004182184.tif 000016
【００９０】
【数１３】
0004182184.tif 000017
【００９１】
【数１４】
0004182184.tif 000018
【００９２】
【数１５】
0004182184.tif 000019
【００９３】
【数１６】
0004182184.tif 000020
【００９４】
【数１７】
0004182184.tif 000021
【００９５】
【数１８】
0004182184.tif 000022
【００９６】
【数１９】
0004182184.tif 000023
【００９７】
【数２０】
0004182184.tif 000024
【００９８】
【数２４】
0004182184.tif 000025
【００９９】
ところが、これらの移動元と移動先の容積は一応一定となっているが、透湿膜による隔壁により境界されているためにこれらの空間つまり、移動元と移動先の変動量はその透湿度×通気度による水蒸気移動量の勾配に従い、等しいΔＴの、変動が発生した場合においても、その移動方向に傾斜がつけられていることになる。
従って、函体内部への水蒸気吸引を抑制する手段は、函体内部の水蒸気量が最大となった場合を予測し、たとえば雨天時における函体の開放などにより、多量の水分が函体内部に付着し相対湿度１００％になってしまった場合において函体内部に閉じ込められた場合などの場合には、雨天時における風力が高い場合が多ければ、除湿が高く見込めることになる。
【０１００】
また、使用する環境に従った、温度変動速度により、それぞれの函体内部の、温度変動速度にも変動が出現するために、本装置の内側小室ならびに外側小室の温度変動速度量を、使用する該当環境における、水蒸気圧変動速度量に符合せしめるか、もしくは、該当する使用環境に準じた、膜の選択を同図に準じて選定するかのいずれかの手段により、使用される温度環境の、温度帯域において、最も高い至適除湿特性を達成することができる。
即ち、温度変動速度量として算出されたこれらの露点は、該当温度からの変動温度により孔の露点変動の発生の可能性の高い領域を示す数値として認識され、特定温度において、通過する水蒸気が該当変動温度速度量にて結露することを示す。
【０１０１】
この結果、例えば、第１配列において、外気側の湿度が急激に上昇して、温度下降した場合においては、外気側の水滴による孔封鎖が発生し、この結果として、外側小室における湿度上昇が抑制される。
この過程には、毛管凝縮現象もしくは静電気などによる複合的な諸影響が関与するものと思われる。
この関係が外側小室と内側小室とを隔てる、第２膜ならびに、内側小室と函体内部とを隔てる第１膜においても発生することになる。
従って、この例題環境においては、外気側から順に透湿可能な防水膜の孔の封鎖が発生することになる。この関係は、特に、静圧に近い温度変動速度が遅い場合において著明にみとめられる。
しかし、一方、外気温度または函体温度の急激な変動が発生した場合、函体内部の空気は収縮したり、または膨張したりして、このために孔内部の凝縮水は強制的に移動せしめられる。
【０１０２】
即ち前記例題環境においては、函体内部に向けて孔内部の凝縮水は移動されるが、この方向において、撥水面のない不織布面であり、しかも進行方向が重力に相反する方向であることと、この面において移動した孔内部の凝縮水により、ますます同膜面の温度下降が促進されるために同面の露点下降が加速され、同面において、移動した孔内部の凝縮水は濃縮されることになる。
ここで、防水可能な透湿膜の通過過程を考察すると、撥水面において、水蒸気の局所濃度が高められることは非撥水面である不織布面に比べて少ないが、外気側から撥水面ならびに非撥水面の間の貫通微細孔を拡散する。
貫通微細孔においては撥水材が外気側に位置するために、孔内部の拡散速度は函体側において、低くなる。
拡散速度が低くなったところに外気側からさらに水蒸気が供給される場合には、この非撥水面（不織布面）における濃縮現象は促進されることになる。
この濃縮現象は動的な環境で発生しうるものである。
【０１０３】
また、別の観点からは、この現象は断熱冷却現象として、認識される。
即ち、図８、１２に示すように通気度傾斜と透湿度傾斜が相反傾斜となっており、水蒸気の選択透過速度量を示すものと考えられる、透湿度と通気度の積による傾斜が、第一配列即ち温度の低い方向から高い方向において低い方から高い方へ配列しており、このとき透湿度は温度の低い方向から高い方向に向けて、高い方向から低い方向に配列している。
即ち、水蒸気は選択透過速度量に従い、外気側より、函体内部方向に向けて、その第一通過関門となる、第３膜を通過した水蒸気透過量に対して、第２膜においてはそれよりも高く設定されている水蒸気選択透過速度量のために、選択透過速度量において相対的に断熱冷却の発生する減圧環境を得ることになる。
【０１０４】
従って、この関係に設定された膜を通過するたびに、外気側から函体側に向けて移動するにつれて、温度が下降することになるが、設定する温度条件はこの下降曲線よりも上回っているために、露点に到達することなく、即ち濃縮されることなく函体側に移動することになる。
しかも、この移動方向即ち函体側に向かうにつれて、透湿度は小さく設定されているために、水蒸気の函体内部移動は抑制される。
しかし、静圧的な条件においては、孔内部の凝縮水により、ますます同膜面の温度下降が促進されるために同面の露点下降が加速され、同面において、孔封鎖が発生し、従って、貫通微細孔を通じて、函体側への拡散は抑制されるような効果を受けることになる。
即ち、最外側の外側小室内部において、この濃縮現象が促進され、第２膜および第３膜においてもこの関係が成立することになる。
【０１０５】
しかし、膜の配列において、温度変動速度量として算出されたこれらの露点の高低順序において、各膜間の温度が、設定された温度条件にあれば、すなわち、たとえば、第１配列において第３膜の結露が発生する露点変動速度量以上において、第２膜の結露が発生し、また第２膜の結露が発生する露点変動速度量以上において第１膜の結露が発生するような、外気、外側小室、内側小室、函体内部温度の関係が保たれる条件範囲内において、孔内部の凝縮水は濃縮されることのないまま、第３膜より第２膜、第１膜へと移動することになる。
一方、反対方向の水蒸気移動を考察すると、同様に第１配列において、函体内部温度の上昇に伴い、函体内部気体の膨張が発生する。
この結果、函体内部の水蒸気も外気側へ移動する力を受けることになる。函体方向には常に非撥水面である不織布面を向けているために、水蒸気はこの面において淀み易いが、またこの淀みの発生においては、帯電性が働きを示すものと思われる結果が、図３２、３３、３４、３５にかけて、得られている。
従って、第一配列において、非撥水面の函体内部方向配列には水蒸気の淀みの発生の促進作用があり、同様に第二配列においても、非撥水面の作用は同様と考えられる。
【０１０６】
また設定対象となる函体内部気体の帯電性は、この作用において影響し、またこの帯電性は、特に静圧時において重要な作用を発揮するものと考えられる。
これとは逆に、撥水面においては、帯電による電界の発生が弱められた方が拡散の観点からは、都合が良いことになる。
またこの非撥水面の帯電性と撥水面の非帯電性に関する、所要特性は、特に静圧時において重要な作用を発揮するものと考えられる。
第１配列において、函体内部温度の上昇に伴い、函体内部気体の膨張が発生した場合において、函体内部の気体は膨張し、外気側へ移動する。
【０１０７】
前述した、不織布面において幾分濃度の高められた水蒸気は、静圧時もしくはこれに近い状態の場合、特に著明に淀みが発生し易い条件が得られる。
このために、不織布面において、水蒸気の局所濃度が高められ、不織布面ならびに撥水面の間の貫通微細孔を通って外気側へ拡散する。
貫通微細孔においては撥水材が外気側に位置するために、孔内部の拡散速度は外気側において、高くなる。
従って、貫通微細孔を通じて、外気側への拡散は促進される。
しかも、前述した、膜の配列において、温度変動速度量として算出されたこれらの露点の高低順序において、各膜間の温度が、設定された温度条件にあれば、すなわち、たとえば、第１配列において第２膜の結露が発生する露点変動速度量以上において第１膜の結露が発生する露点変動速度量以上において、また第２膜の結露が発生する露点変動速度量以上において、第３膜の結露が発生する露点変動速度量が確保されている場合、またこのような、外気、外側小室、内側小室、函体内部温度の関係が保たれる条件範囲内において、函体内部の水蒸気は孔内部の凝縮水は濃縮されることのないまま撥水材が外気側に位置するために、孔内部の拡散速度は外気側において高く設定されていることも相乗的に作用促進して、第１膜より第２膜、第３膜へと移動することになる。
【０１０８】
別の観点からはこれらの現象は、圧縮という効果として認識される。
即ち、図８または図１２に示すように通気度傾斜と透湿度傾斜が相反傾斜となっており、水蒸気の選択透過速度量を示すものと考えられる、透湿度と通気度の積による傾斜が、第一配列即ち温度の高い方向から低い方向において高い方から低い方へ配列しており、このとき透湿度は温度の高い方向から低い方向に向けて、低い方から高い方に配列している。
即ち、水蒸気は選択透過速度量に従い、函体内部側より、外気方向に向けて、その第一通過関門となる、第１膜を通過した水蒸気透過量に対して、第２膜においてはそれよりも低く設定されている水蒸気選択透過速度量のために、選択透過速度量において相対的に断熱上昇の発生する圧縮環境を得ることになる。
従って、この関係に設定された膜を通過するたびに、外気側から函体側に向けて移動するにつれて、温度が上昇することになるが、設定する温度条件はこの上昇曲線よりも下回っているために、露点に到達しやすく、即ち濃縮されつつ外気側に移動することになるが、このとき露点に到達しやすいように３つの膜の通過環境温度が設定されているために、外気側への水蒸気移動が行われる。
また同時に透湿度は外気側に向かうにつれて大きく設定されているために、水蒸気の移動は促進される。
【０１０９】
従って、露点、断熱冷却、断熱上昇の条件を満足する温度条件を確保するように設定し、常に、この温度条件を満足するならば、除湿は達成されるが、このとき函体側の容積による膨張収縮量が重要な課題となる。
即ち、ある一定以上の流束のある場合には、膜表面における気化熱の影響が無視できない量に到達し、しかも、この気化熱による温度喪失が、設定する環境を提供する小室壁、小室容積、小室壁温度特性、小室壁設定温度の影響を越えてしまう場合が発生する。
つまり、小室壁により制御しうる温度変動速度量よりも、一定以上の流束により発生する膜表面の気化熱の温度変動速度量の方が大きくなってしまう場合において、設定温度条件が確保されない状態において、設定条件とは逆の逆温度勾配になってしまう場合が考えられ、この場合には除湿は行われず、逆方向拡散が発生しうることになる。
【０１１０】
しかし、この関係を抑制する条件として透湿度と通気度との逆勾配関係が効果的に作用しているものと考えられる。
このように考えるならば、小室壁も含めて、膜表面の電界調整手段は、特に静圧時または静圧時に近い状態において、水蒸気の淀み形成と、小室内部の対流制御において作用するものであって、傾斜方向を一定に保持するための効果を発揮するものと考えられる。
【０１１１】
ここで、上記した流束の特徴から以下の式のような結果が得られるので、この結果からこれらの逆勾配関係を決定し、各防水膜の透湿度を設計することができる。
函体内部水蒸気質量−内側小室水蒸気質量＝函体内部の内側小室への流束
内側小室水蒸気質量−外側小室水蒸気質量＝内側小室の外側小室への流束
外側小室水蒸気質量−外気の水蒸気質量 ＝外側小室の外気への流束
函体内部水蒸気質量−外気の水蒸気質量 ＝函体内部の外気への流束
と仮定するために、各々を小室断面積と秒数にて除算し、
ｇ／（断面積×時間ｔｓｅｃ．（秒））に換算したところ、以下の結果が、容器の容積差や小室容積の絶対量が異なるにもかかわらず、共通して認められた。
（（外気相対湿度）×（外気温度の飽和水蒸気圧））
／（外気温度＋２７３．１５）
＝（（内側小室相対湿度）×（内側小室温度の飽和水蒸気圧））
／（内側小室温度＋２７３．１５）
また
（（（内側小室の水蒸気の質量）−（外側小室の水蒸気の質量））
／（（第２膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＋
（（（外側小室の水蒸気の質量）−（外気の水蒸気の質量））
／（（第３膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＞０なる条件を満足するように各防水膜の透湿度を設定しなければ外気から外側小室への流束の方が、内側小室から外側小室への流束よりも大きくなってしまい、このために函体内部の湿度上昇が促進される結果となる。
【０１１２】
また、勿論各防水膜の透湿度は、
（（（函体内部の水蒸気の質量）−（内側小室の水蒸気の質量））
／（（第１膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））
＞（（（内側小室の水蒸気の質量）−（外側小室の水蒸気の質量））
／（（第２膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＋
（（（外側小室の水蒸気の質量）−（外気の水蒸気の質量））
／（（第３膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＞０
を満足しなければならない。そして、
（（（函体内部の水蒸気の質量）−（内側小室の水蒸気の質量））
／（（第１膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））
／（（（内側小室の水蒸気の質量）−（外側小室の水蒸気の質量））
／（（第２膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＋
（（（外側小室の水蒸気の質量）−（外気の水蒸気の質量））
／（（第３膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ×１００
は流束差による水蒸気質量の移動効率になるため、この計算により、温度勾配ならびに、除湿速度、各膜の面積の配分、除湿定常期到達時間などの設計が可能となる。
【０１１３】
これらの外的決定因子は、外気の平均的な湿度と、温度変動速度であり、この傾斜がつねにつけられなければならないように膜の選択をおこなわなければならないが、このとき、別記の飽和水蒸気圧曲線になぞらえた、各膜の透湿度×通気度の傾斜関係が、その装置を使用する温度帯域において符合した組み合わせ選択を行わなければならない論拠となる。
なぜならば、第２配列の場合、圧縮に伴う、毛管凝集現象に追随して、各膜の温度下降が発生するが、そのとき、各膜への水蒸気の凝集温度がそれぞれの膜の使用される設定温度において、決定され、この温度差による当該膜孔内部全面への水の凝集は、函体内部の空気の温度上昇にともなって、函体内部の空気の膨張にともなう外気側への膜と小室により構成される通気路の移動にともなって、発生する圧縮現象にともなう凝集現象による、各孔の水封鎖を外気側に十分に移動しうる仕事量以上が確保されなければならない。
【０１１４】
このことは、温度下降に伴う、吸引現象の場合にも対偶関係にあるものと推定されるが、異なることは、重力に逆らった、移動が行われなければならないことであるために、この吸引時における現象は非撥水面への凝集と濃縮ということになり、この結果、除湿装置のとりつけられた除湿対象函体が置かれた環境が膨張速度と吸引速度が等しいような温度関係に置かれたとしても、小室間の熱伝導速度差により、各小室間の温度変動速度は各部の同等の温度への到達時間の差として結果的に表現されることとなり、この現象を活用して、逆勾配関係にならないように設計することが可能であり、温度が低い方向から高い方向に転ずる場合も、この逆の高い方向から低い方向へ転ずる場合も、前述した関係を満足する以上、除湿効果は常に達成されることになる。
【０１１５】
前記の駆動源として、日除けを本装置外周または保温腔外周に設定した太陽電池に求めてもよい。
また、小室内に小室内部気体の撹拌を目的とした、フィンを設定してもよい。
このとき、前述した、膜部フレームまたは、導電性多孔体フレーム、または、これらが合着されたフレームが気密性可動体により懸架され、リニアドライブにて振動する空間において、この振動駆動源の磁界を活用して回転するフィンを設定してもよい。
【０１１６】
このとき、センサーを備え、たとえば、マイコン制御によりある一定温度または湿度に通気路の測定部位が到達したときに、冷熱素子、ヒータ、撹拌フィン、振動手段、などが駆動するようにしてもよい。
保湿性の低い材質からなり、化学的に腐食しにくい安定した防塵ネットを使用してもよい。
容器内部側開口部において、防護ネットを設定してもよい。太陽電池駆動のばあい、抵抗素子にて駆動調整が行われるようにして、任意にその駆動開始条件を調整することができるようにしてもよい。
このとき太陽照射量に伴う、函体内部除湿または加湿能力の調整が、自然に行われるという特徴が発揮される。
【０１１７】
前記撹拌フィンの最も外縁部においては、電気的に導通性の高い材質からなる表面処理をほどこし、この部の帯電を防止するようにしてもよい。
また、前述したような設定温度を達成しうる小室壁面積関係および、小室膜部面積、小室容積などの設定条件については後述するが、これらの設定条件を符合させるための手段としては、電子冷熱素子（ペルチェ素子）やシート状ヒータ、放熱板や、熱伝導性の異なる小室材料の組み合わせ、小室材料の表面処理による熱伝導速度の調整（アルミ小室表面へのアルミナの生成や、不動態化膜表面処理など）を適宜組み合わせて、可及的に水蒸気の移動を熱搬送担体として後述する仮想流束式を満足する条件を付与し、これらの外的な物理力の供給は補助的に同条件の円滑な作用を補助するようにしてもよい。
【０１１８】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【０１１９】
分離対象気体の通気路内における帯電性を考慮して、誘電体または、導体の使用を行い、接地非接地または、各導体間の導通などを行い、導電性多孔体の膜近傍への配列において目的とする電界傾斜を促進するようにする目的を達成するために函体側から外気側において、主として函体、各小室間、小室と外気間にて、静電容量勾配の発生を促進するようにしてもよい。
【０１２０】
また、前記各導体間接続において、センサーを抵抗素子および抵抗または、センサーを抵抗として使用し、逆方向流束の発生による表面電位の変動の結果現れる電界傾斜の時間的な調整を行うようにしてもよい。
【０１２１】
このとき、熱伝導速度の異なる表面加工を通気路の通気方向に垂直な方向に、帯状または波頭状に行ってもよい。または、導電性多孔体または、分離膜においてこのような熱伝導速度の異なる表面加工、例えばメッキや蒸着、印刷などを行ってもよい。
【０１２２】
ここで、実施例における流束の特徴からつぎの図のような結果が得られるので、この結果からこれらの逆勾配関係を決定し、設計することができるが、
函体内部水蒸気質量−内側小室水蒸気質量＝函体内部の内側小室への流束
内側小室水蒸気質量−外側小室水蒸気質量＝内側小室の外側小室への流束
外側小室水蒸気質量−外気の水蒸気質量 ＝外側小室の外気への流束
函体内部水蒸気質量−外気の水蒸気質量 ＝函体内部の外気への流束と仮定するために、各々を小室断面積と秒数にて除算し、
ｇ／（断面積×時間（秒））に換算したところ以下の結果が、容器の容積差や小室容積の絶対量が異なるにもかかわらず、共通して認められた。
【０１２３】
（（外気相対湿度）×（外気温度の飽和水蒸気圧））
／（外気温度＋２７３．１５）
＝（（内側小室相対湿度）×（内側小室温度の飽和水蒸気圧））
／（内側小室温度＋２７３．１５）
また
（（（内側小室の水蒸気の質量）−（外側小室の水蒸気の質量））
／（（第２膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））
＋
（（（外側小室の水蒸気の質量）−（外気の水蒸気の質量））
／（（第３膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＞０
なる条件を満足するように設定しなければ外気から外側小室への流束の方が、内側小室から外側小室への流束よりも大きくなってしまい、このために函体内部の湿度上昇が促進される結果となる。
【０１２４】
また、勿論（（（函体内部の水蒸気の質量）−（内側小室の水蒸気の質量））
／（（第１膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））
＞（（（内側小室の水蒸気の質量）−（外側小室の水蒸気の質量））
／（（第２膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＋
（（（外側小室の水蒸気の質量）−（外気の水蒸気の質量））
／（（第３膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＞０
を満足しなければならない。  そして、
（（（函体内部の水蒸気の質量）−（内側小室の水蒸気の質量））
／（（第１膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））
／（（（内側小室の水蒸気の質量）−（外側小室の水蒸気の質量））
／（（第２膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ＋
（（（外側小室の水蒸気の質量）−（外気の水蒸気の質量））
／（（第３膜の面積）×（時間 ｓｅｃ．）））  ×１００
は流束差による水蒸気質量の移動効率になるため、この計算により、温度勾配ならびに、除湿速度、各膜の面積の配分、除湿定常期到達時間などの設計が可能となるが、本分離モジュールの適用環境に応じた、温度範囲は、前述のように、透湿度×通気度（透湿度×透気度）において、分離対象ガスに適応した親和部および非親和部を平膜状分離膜にて、対象とするガスの飽和曲線に符合させるようにしなければならないが、このとき、分離対象ガスの含有率において、分離環境の雰囲気に符合するようにして、分離効率を高めるまたは抑制するようにしてもよい。
【０１２５】
またこのとき、気化熱による膜表面温度の喪失において、分離対象ガスによる差異が現れるが、この差異を前記温度勾配並びに除湿速度、各膜の面積の配分、除湿定常期到達時間において規定する前記条件式において、膜部喪失温度を分離対象ガスの断熱冷却曲線より求め、この調整量を満足するようにしてもよい。
【０１２６】
透湿可能な防水膜を使用する場合において、特に水溶性の高い分離対象気体中に含まれる物質が副次的に濃縮される場合が、濃縮を目的とした配列機序により達成される場合があるが、このとき、副次的に濃縮される物質の溶解度曲線ならびに、イオン化傾向を活用して、特に水溶性の高い分離対象気体中に含まれる物質を濃縮するようにしてもよい。
【０１２７】
前記濃縮操作において、副次的に濃縮される物質が水蒸気よりも帯電またはイオン化しやすい物質である場合、副次的に濃縮される水溶性物質の濃縮をさける目的にて、導電性多孔体の膜近傍配置を、最も電界が強化される孔平均孔径に該当する膜と導電性多孔体との離隔距離を避け、電界強度を応用して、濃縮されにくい位置に導電性多孔体を配置し、または複数の導電性多孔体を配置し、目的とする濃縮物質を除く異常物質の濃縮現象を避けるようにしてもよい。
【０１２８】
外部供給電力を必要とする、冷熱素子、シート状ヒータ、撹拌フィン、振動手段などの、前記の駆動源として、日除けを本装置外周または保温腔外周に設定した太陽電池または蓄電池、その他の電源に求めてもよい。
【０１２９】
また、小室内に小室内部気体の撹拌を目的とした、フィンを設定してもよい。このとき、前述した、膜部フレームまたは、導電性多孔体フレーム、または、これらが合着されたフレームが気密性可動体により懸架され、リニアドライブにて振動する空間において、この振動駆動源の磁界を活用して回転するフィンを設定してもよい。
【０１３０】
外部供給電力を必要とする、冷熱素子、シート状ヒータ、撹拌フィン、振動手段などの前記の駆動条件として、前述した温度勾配条件を満足するようにする目的条件を達成するために、センサーを備え、たとえば、マイコン制御によりある一定温度または湿度に通気路、または小室壁部温度、フィン温度、膜部近傍に設定した導電性多孔体などの測定部位が到達したときに、冷熱素子、ヒータ、撹拌フィン、振動手段、などが駆動するようにしてもよい。
また、測定部位を複数箇所とし、それらの条件が前記条件を満足するように、それぞれの部位の温度調整を達成するように調整するようにしてもよい。
【０１３１】
保湿性の低い材質からなり、化学的に腐食しにくい安定した防護ネットまたは、防塵ネットを使用してもよい。
このとき、濃度勾配の発生に矛盾のない、メッシュ目を函体側と外気側において適宜、設定環境にあわせて、設定してもよい。
【０１３２】
帯電防止剤を塗布するかもしくは、帯電防止剤を含有する物質をラミネート加工した材料を、適宜使用してもよい。
【０１３３】
また帯電防止能力を有する、防黴剤を使用してもよい。
【０１３４】
導電性多孔体、通気路物質において、オリゴジナミー効果のある物質を使用し、これらの水溶性塩の膜部到達を避ける目的にて、小室壁部に通常使用域における拮抗流束による小室局部の濃縮現象による結露または凝集または凝縮量を容れる、返しを付与し、膜部汚損を避けるようにしてもよい。また、平膜状形態は温度の伝達を考慮した基本的形態であるために、膜近傍部流束状態、導電性多孔体と通気路材料との電界関係、小室内部対流、温度勾配、などを考慮して、上方または下方に突出した球面、または波頭状形態、または、上方または下方に突出した波頭状形態などを使用してもよい。
【０１３５】
容器内部側開口部において、防護ネットを設定してもよい。
【０１３６】
太陽電池駆動の場合、抵抗素子にて駆動調整が行われるようにして、任意にその駆動開始条件を調整することができるようにしてもよい。
このとき太陽照射量に伴う、函体内部除湿または加湿能力の調整が、自然に行われるという特徴が発揮される。
【０１３７】
前記撹拌フィンの最も外縁部においては、電気的に導通性の高い材質からなる表面処理をほどこし、この部の帯電を防止するようにしてもよい。
また、前述したような設定温度を達成しうる小室壁面積関係および、小室膜部面積、小室容積などの設定条件については後述するが、これらの設定条件を符合させるための手段としては、電子冷熱素子（ペルチェ素子）やシート状ヒータ、放熱板や、熱伝導性の異なる小室材料の組み合わせ、小室材料の表面処理による熱伝導速度の調整（アルミ小室表面へのアルミナの生成や、不動態化膜による表面処理）などを適宜組み合わせて、可及的に水蒸気の移動を熱搬送担体として後述する仮想流束式を満足する条件を付与し、これらの外的な物理力の供給は補助的に同条件の円滑な作用を補助するようにしてもよい。
【０１３８】
函体取付部は、装置取付部の螺合関係を、内側形態と外側形態を反転させ、逆配列としてもよい。
【０１３９】
導電性多孔体に代えて、高導電性高磁束密度性多孔体を配置してもよい。
分離膜における不織布において、不織布繊維に磁性体を使用してもよい。
分離膜の輪切り配置に限らず、分離膜を多重円筒形に小室を配置してもよい。
【０１４０】
また、前記導体は、羽の通気路の風切り部と対象な位置に設定してもよい。
羽が合成樹脂にて成形される場合、誘電体であるために、表面電位関係が逆電荷を帯び、このためにこの両端部にて逆電荷を経時的に次第に帯び、ひとたび、塵埃の付着が発生した場合、この帯電性は増強され、小室空間内部の汚損を助長する結果となることを防止することができる。
【０１４１】
この接地手段は、羽の保持形態を針状の支点により支えた点状接触により接地回路との導通を確保し、羽側の基部に設けられた凹部に下方から同支点が点状に接触し、同凹部に対応する突出部が上方の対象位置にありこの突出部を上方から離隔をおいて覆う、逆方向にしても支点移動が発生しないように反対側にあそびを設けて設定した、保持支点を設定すれば、本モジュールの搬送時などに横倒しになっても、羽が膜部その他小室内面を傷つける心配がない。
また、これらの小室内部構造体は、前記温度条件を満足しやすい、たとえば、熱伝導速度に優るアルミや、樹脂成形の場合表面メッキや塗装などにより、導通性が高く、温度勾配発生に不都合の発生の少ない材質を選択することができる。
【０１４２】
また、上下方向において、設定する流体の流れに応じて、前記フィンの支点を支持するアームをその断面においてフィン形態とし、小室内部撹拌の効率をあげるように配置し、または、上下に凹凸の無い水滴の凝集の発生しにくい、円錐状または鋭三日月状などを選択することができる。
【０１４３】
また、支持点をモーター軸とし、扇風機のフィンと同様とし、フィン取付部によりフィンの風切り部などに設定された導体との接続が得られるようにして、該モータ軸を接地するようにしてもよい。
風切り部への、導体塗装またはメッキなどの面積は、平均的風力に応じた、同縁部の表面圧力により形成される乱流の支配面積に応じて、導体設定の面積関係を同縁部において変化させてもよい。
また、フィン表面において、静電容量変動が発生しにくいように、その全面に導通性塗装またはメッキなどを行ってもよい。
またフィン自体に磁性体材料を使用して、マグネットを別取付しなくてもよいようにしてもよい。
【０１４４】
また、分離膜不織布繊維部に磁性体を使用し、膜部の振動が磁力により発生するようにしてもよい。
コイル位置は中心線に左右にて分けた設定例のごとく、温度勾配条件に矛盾しない位置に設定することにより、小室壁へのコイルからの熱輻射または伝導により、適正な温度勾配および膜部振動による水蒸気凝集による目づまりによる拡散移動の急激な低下を抑制して、効果的な分離効果を持続的に達成することができるという効果を有する。
また、フィンの回転に膜部振動のために設定したコイルを活用する場合、膜部の振動と撹拌フィンの回転の両者を一つのコイルにより駆動し、しかも温度勾配はコイルによる発熱現象を応用して、任意に設定することができ、またフィンの帯電防止をはかり、小型化および軽量化、ならびに分離効率の高効率化を達成することができる。
【０１４５】
また、分離効果の継続時間は、通電時間に依存し、たとえば外部電力供給をおこなった場合においても、または、太陽電池などの自然の温度上昇に追随した発電を応用した場合においても、フィンの回転により得られる著しく大きな小室内部の温度下降現象または、水蒸気粒子の存在確立の低下を活用して、持続的で、しかも高い除湿効果、加湿効果、希釈、濃縮、効果を達成することのできるという特徴を有する。
また、原則として、通気路内部に電気火花などの発生部位が無いために、または通気路の汚損原因となる電気部品に付着する油成分の小室内部設定を行わなくともよいために、効果の持続性、安定性、効率性において優れた結果を達成するという効果を有する。
特に軽量化が達成されるという効果を有する。
【０１４６】
【発明の効果】
請求項１記載の分離モジュールにあっては、一次側から二次側に向けて傾斜する温度変動速度勾配の大小関係に準じた方向において、透湿度×通気度（透湿度×透気度）が同じ大小関係に準じた方向に配列し、かつ、通気路に形成した複数の小室と、前記防水膜に近接して配置された、膜よりも熱伝導速度が大きな導電性多孔体が、導電性多孔体の通気路方向に垂直な方向における平均孔径と等しい距離の膜表面と離隔をもって配置することを特徴とする分離モジュールにおいて、前記導電性多孔体と膜表面との距離関係において、
（（ｍVIN −ｍVOU ）／（πｒB 2 ×ｔ））＋（（ｍVOU −ｍVAU ）／（πｒC 2 ×ｔ））＞０の関係および（（ｍVBO −ｍVIN ）／（πｒA 2 ×ｔ））＞（（（ｍVIN −ｍVOU ）／（πｒB 2 ×ｔ））＋（（ｍVOU −ｍVAU ）／（πｒC 2 ×ｔ）））にある膜面積および温度勾配を満足するために、一次側より二次側への流体移動がスムーズに行われるが、二次側から一次側への流体移動が内側小室と外側小室部の流束方向において拮抗する流束が発生するために抑制され、分離効率が高められるという効果を有する。
【０１４７】
請求項２記載の分離モジュールにあっては、請求項１記載の分離モジュールにおいて小室壁部が誘電体により形成され、かつ該小室壁に導体が接触または距離をおいて配置され、かつ該導体が接地されることを特徴とするために、小室壁部電界が接地された導体により誘電緩和を受け、このために、該小室壁部を構成する保温性を有する誘電体が派生する静電気による水蒸気の移動速度を制御し、動的な移動時には異常な帯電を抑制し，静的な拡散移動時には小室内部の対流制御を行うことができることになり、装置の分離能力の安定化を達成することができ、結果的に、小型化を可能ならしめるという特徴を有する。
【０１４８】
請求項３記載の分離モジュールにあっては、請求項１記載の分離モジュールにおいて小室壁部が導体により形成され、かつ該小室壁に誘電体が接触または距離をおいて配置され、かつ該導体が接地されることを特徴とするために、小室壁部電界が接地された導体により帯電しにくく、このために、該小室壁部を構成する冷却性を有する導電体が派生する結露現象を抑制し、この結果として水蒸気の移動速度を制御し、動的な移動時には異常な帯電を抑制し，静的な拡散移動時には小室壁部に位置する誘電体の微弱な静電気影響が相対的に強く現れこの結果として内部の対流制御を行うことができることになり、装置の分離能力の安定化を達成することができ、結果的に、小型化を可能ならしめるという効果を有する。
【０１４９】
請求項４記載の分離モジュールにあっては、請求項２または３記載の分離モジュールにおいて、小室内部対流制御を目的として、該導体相互の電気的接続がおこなわれるために、相対的に拮抗する流束により発生した表面の導通性に伴って発生する表面電位の状態を、電界強度として任意の位置に反映することができ、このために帯電性の調整が各部において行われ、帯電性に伴い発生する流体の淀みの程度を調整し、この結果、各部の温度影響をその部の面する通気路空間に反映し、流速および流束の調整を効果的に達成し、主として低速な流速の場合（静的な流束状態の場合）の小室壁近傍の流束の小室壁小室面小室表面温度（表面温度）を小室腔内への反映を効率よく達成することができ、通気路における対流などへの調整機能により装置の分離能力の安定化ならびに高効率化を達成することができ、結果的に、小型化を可能ならしめるという効果を有する。
【０１５０】
請求項５記載の分離モジュールにあっては、前記分離モジュールにおいて通気路に乱流形成用フィンを備えるために高速な流束においても、小室内部または通気路内部の温度傾斜の発生を抑制し、小室壁または膜近傍に設定された、導電性多孔体の温度影響を率良く小室内に均質に反映し、装置の分離能力の安定化ならびに高効率化を達成することができ、結果的に、小型化を可能ならしめるという効果を有する。
【０１５１】
請求項６記載の分離モジュールにあっては、前記分離モジュールにおいて前記通気路小室壁または吸熱体または断熱体間または通気路においてシート状ヒーターを備えるために、前述の効果に加えて、通気路における温度勾配を形成することができまた、流体の抵抗要素としても悪作用を発生することが少なく、主として、静的な流束による輸送現象を促進し、かつ動的から静的な状態変化に背圧現象を防止し、一方向性の拡散の方向を安定化せしめることができ、かつ小型化および軽量化が達成されるという効果を有する。
【０１５２】
請求項７記載の分離モジュールにあっては、前記分離モジュールにおいて前記通気路小室壁または吸熱体または断熱体間において電子冷熱素子およびシート状ヒーターを備えたことを特徴とする、分離モジュールにおいて得られる前述の効果に加えて、通気路に音圧を加えうる振動素子を備えるために、函体内部から外気へ向かう外側小室から外気側への流束と拮抗する外気から外側小室へ向かう流束を意図的に形成し、外気側から、函体側への逆流現象を効果的に抑制し、このとき函体内部より外気方向への流束にとっては阻害要素となりうる拮抗する流束による拡散速度の低下現象を、膜部振動により効果的に抑制し、拡散速度ならびに拡散方向性の持続性が高く、音圧の継続するときには分離現象が得られるが、停止した場合にはその分離停止に伴う逆流現象を、前記背圧現象を活用して、効果的に防止し分離操作の任意性を高めることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の分離モジュールと説明中の数式などに用いた各部略号を合わせて示す模式図である。
【図２】実施の形態の透湿度および通気度（透湿度および透気度）の関係および膜面積関係を示すモデルの一例を示す模式図である。
【図３】実施の形態に用いた分離膜の断面構造を示す模式図である。
【図４】透湿膜の各種物性ならびに製品名称を示す図のカタログ複写図である。
【図５】実施の形態に用いた分離膜を含む各種物性ならびに製品名称を示すカタログ複写図である。
【図６】実施の形態において使用した膜の一般特性としてあげられた項目をまとめた図である。
【図７】実施の形態において使用した分離膜（透湿膜）の実施例の試験中に使用した膜番号ならびに、カタログ物性表数値をもとに作成した、透湿度と通気度（透気度）の比較図ならびに、露点を仮想した場合の計算結果を示す表図である。
【図８】カタログ物性表数値をもとに作成した、本実施例において配列可能な第１配列と第２配列における透湿度および透気度ならびに両者の積算値による比較、露点を仮想した場合の計算結果比較を示すグラフである。
【図９】カタログ物性表数値をもとに作成した、本実施例において配列可能な第１配列と第２配列その他における透湿度および透気度ならびに両者の積算値による比較、露点を仮想した場合の計算結果比較を示すグラフである。
【図１０】ＪＩＳＰ８１１７に準拠して実測した表（撥水面からの透気度試験）と裏（不織布側からの透気度試験）の測定結果ならびに、各膜における表と裏の平均値および１回目と２回目の測定結果ならびに同規定に準じて算定した透気度を示す表図である。
【図１１】実施の形態において使用した分離膜（透湿膜）の実施例の試験中に使用した膜番号ならびに、ＪＩＳＰ８１１７に準拠して実測した１回目と２回目の測定結果において、表（撥水面からの透気度試験）と裏（不織布側からの透気度試験）の測定結果の各膜における平均値をもとに作成した、透湿度と通気度（透気度）の比較図ならびに、露点を仮想した場合の計算結果を示す表図である。
【図１２】ＪＩＳＰ８１１７に準拠して実測した１回目と２回目の測定結果において、表（撥水面からの透気度試験）と裏（不織布側からの透気度試験）の測定結果の各膜における平均値をもとに作成した、本実施例において配列可能な第１配列と第２配列における透湿度および透気度ならびに両者の積算値による比較、露点を仮想した場合の計算結果比較を示すグラフである。
【図１３】ＪＩＳＰ８１１７に準拠して実測した１回目と２回目の測定結果において、表（撥水面からの透気度試験）と裏（不織布側からの透気度試験）の測定結果の各膜における平均値をもとに作成した、本実施例において配列可能な第１配列と第２配列その他における透湿度および透気度ならびに両者の積算値による比較、露点を仮想した場合の計算結果比較を示すグラフである。
【図１４】湿度図表を示し、比較湿度対温度曲線は飽和蒸気圧曲線に該当する。
【図１５】実施の形態の各膜間における、エンタルピー関係を湿度図表上に模式的に示した図である。
【図１６】実施の形態の各膜間における、エンタルピー関係を水蒸気の飽和エンタルピー曲線をもとに作成した１０％ごとの曲線の７０％上に模式的に示した図である。
【図１７】実施の形態の各膜間における、エンタルピー関係を水蒸気の飽和エンタルピー曲線をもとに作成した１０％ごとの曲線の７０％上に模式的に示した図の局部拡大図である。
【図１８】初期設定、函体内部湿度１００％、外気湿度約６０％にて開始した、第１配列による各部の相対湿度測定結果を示すグラフである。
【図１９】図１８に示した同一試験、初期設定、函体内部湿度１００％、外気湿度約６０％にて開始した、第１配列による各部の温度関係を示すグラフである。
【図２０】図１８および図１９の測定結果をもとに小室通気路断面積（約膜面積）を使用して算出した仮想流束を示すグラフの全体像である。
【図２１】図２０の０付近部の拡大を示し、内側小室と外側小室、および外側小室と外気の間の小室通気路断面積（約膜面積）を使用して算出した仮想流束を示すグラフである。
【図２２】第１配列における初期設定、函体内部湿度約１００％、外気湿度約６０％にて開始した、各部の温度および相対湿度測定結果から算定した小室通気路断面積（約膜面積）を使用して算出した内側小室と外側小室、および外側小室と外気の間の仮想流束グラフに加えて、負側となった、外側小室と外気の間の仮想流束プロットグラフを０点を基準として符号を反転させてプロットしたグラフを示す。また斜線部は除湿開始時における両者にはさまれた領域を示す。
【図２３】第１配列における初期設定、函体内部湿度約２０％、外気湿度約１００％にて開始した、各部の温度および相対湿度測定結果から算定した小室通気路断面積（約膜面積）を使用して算出した内側小室と外側小室、および外側小室と外気の間の仮想流束を示すグラフである。
【図２４】第１配列における初期設定、函体内部湿度約２０％、外気湿度約１００％にて開始した、各部の温度および相対湿度測定結果から算定した小室通気路断面積（約膜面積）を使用して算出した内側小室と外側小室、および外側小室と外気の間の仮想流束を示すグラフに加えて、それぞれ、内側小室と外側小室差、および、外側小室と外気差結果によるプロットのほぼ分岐しだす中央部にて符号を反転させたプロットを示すグラフを加えたものである。また
斜線部は吸引現象の速度が比較的高い領域に相当する、開始後２４０分までの符号を反転させたプロットと反転させる前のプロットにはさまれた領域を示す。
【図２５】図２３に示した仮想流束を算出するために使用した、第１配列における初期設定、函体内部湿度約２０％、外気湿度約１００％にて開始した、各部の温度変化を示すグラフである。
【図２６】図２３に示した仮想流束を算出するために使用した、第１配列における初期設定、函体内部湿度約２０％、外気湿度約１００％にて開始した、各部の湿度変化を示すグラフである。
【図２７】図２５に示す各部温度変化および図２６に示す各部湿度変化を用いて、小室通気路断面積（約膜面積）を使用して算出した仮想流束のグラフの全体像を示す。
【図２８】図１８、１９、２０、２１、２２における各膜の表面電位測定結果を示すグラフである。
【図２９】図２３、２４、２５、２６、２７における各膜の表面電位測定結果を示すグラフである。
【図３０】実施の形態にて使用した第１形式配列の場合の透湿度および透気度、および最大孔径における仮想露点計算結果を示す図である。
【図３１】第２形式配列の場合の透湿度および透気度、および最大孔径における仮想露点計算結果を示す図である。
【図３２】第１形式配列により初期設定にて函体内部相対湿度約１００％、外気相対湿度約６０％にて開始した各試験結果の合計値を、測定回数にて除算した測定各部の平均値による温度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、それぞれ接地した場合や導電性多孔体２膜部と第３膜部とを導通した場合を示すグラフである。
【図３３】第１形式配列により初期設定にて函体内部相対湿度約１００％、外気相対湿度約６０％にて開始した各試験結果の測定各部の合計値を、測定回数にて除算した平均値による湿度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、それぞれ接地した場合や導電性多孔体２膜部とだい３膜部とを導通した場合を示すグラフである。
【図３４】第１形式配列により初期設定にて函体内部相対湿度約２０％、外気相対湿度約１００％にて開始した各試験結果の合計値を、測定回数にて除算した測定各部の平均値による温度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、それぞれ接地した場合や導電性多孔体２膜部と第３膜部とを導通した場合を示すグラフである。
【図３５】第１形式配列により初期設定にて函体内部相対湿度約２０％、外気相対湿度約１００％にて開始した各試験結果の測定各部の合計値を、測定回数にて除算した平均値による湿度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、それぞれ接地した場合や導電性多孔体２膜部と第３膜部とを導通した場合を示すグラフである。
【図３６】第１形式配列により初期設定にて、函体内部相対湿度約２０％、外気相対湿度約１００％にて開始した各試験結果の測定各部の合計値を、測定回数にて除算した平均値による湿度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、全てを連接接地した場合の各部の温度測定結果を示すグラフである。
【図３７】第１形式配列により初期設定にて、函体内部相対湿度約２０％、外気相対湿度約１００％にて開始した各試験結果の測定各部の合計値を、測定回数にて除算した平均値による湿度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、全てを連接接地した場合の各部の湿度測定結果を示すグラフである。
【図３８】第１形式配列により初期設定にて、函体内部相対湿度約２０％、外気相対湿度約１００％にて開始した各試験結果の測定各部の合計値を、測定回数にて除算した平均値による湿度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、全てを連接接地した場合の各部の温度および湿度測定結果から、小室通気路断面積（約膜面積）を使用して算出した仮想流束のグラフの全体像を示す。
【図３９】第１形式配列により初期設定にて、函体内部相対湿度約２０％、外気相対湿度約１００％にて開始した各試験結果の測定各部の合計値を、測定回数にて除算した平均値による湿度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、全てを連接接地した場合の各部の温度および湿度測定結果から、小室通気路断面積（約膜面積）を使用して算出した仮想流束のグラフ図３５の０付近を拡大した、内側小室と外側小室、外側小室と外気のプロットを示すグラフである。
【図４０】第１形式配列により初期設定にて、函体内部相対湿度約２０％、外気相対湿度約１００％にて開始した各試験結果の測定各部の合計値を、測定回数にて除算した平均値による湿度比較を示すグラフであり、導電性多孔体を全く配置しない場合と、導電性多孔体を第１膜内側小室側、第２膜外側小室側、第３膜外側小室側に設定し、全てを連接接地した場合の各部の表面電位測定結果を示すグラフである。
【図４１】膜部における圧縮率の影響因子の容積との相関関係を示す模式図と、圧縮率に関する影響因子をまとめた図である。
【図４２】通気路に音圧を加えうる振動素子を有さず、膜または導電性多孔体のフレーム自体を振動させ、温度勾配はこの駆動コイルにより発せられる発熱により確保され、膜または導電性多孔体の振動を活用した能動的分離を達成することのできる、分離モジュールの断面を示す。また、下部にこのフレーム部および可動部の垂直断面局部拡大図を一例として記載した。
【図４３】撹拌フィンを小室内部に設定する場合において、同フィンの駆動を、膜部振動用と共通したコイルを活用する一例をあげ、またフィン部風切り部などの圧力の著しい変動部などにおける異常帯電によるフィンの汚損を防止する手段として、フィンに設定するべき接地経路回路図を模式図として記載した。
【図４４】飽和水蒸気圧曲線と水蒸気質量曲線を示すグラフである。
【図４５】温度１００℃に至る温度変化による水蒸気質量曲線を示すグラフである。
【図４６】温度１００℃に至る温度変化によるエンタルピー曲線を示すグラフである。
【図４７】縦軸を調整した温度変化による水蒸気質量曲線を示すグラフである。
【図４８】縦軸を調整したエンタルピー曲線を示すグラフである。
【図４９】縦軸を調整した温度変化による水蒸気質量曲線およびエンタルピーグラフを重ねあわせたグラフである。
【図５０】横軸最大値を５０℃とした温度変化による水蒸気質量とエンタルピー曲線を重ねあわせたグラフである。
【符号の説明】
１  分離モジュール
２  函体
３  筒状体
４  防水膜
６  通気路
７  導電性多孔体
ｒA 第１膜半径
ｒB 第２膜半径
ｒC 第３膜半径
ｍVBO 函体内部水蒸気質量
ｍVIN 内側小室内部水蒸気質量
ｍVOU 外側小室内部水蒸気質量
ｍVAU 外気の水蒸気質量
ｔ  経過時間（秒）
【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】
0004182184.tif 000037
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004182184.tif 000041
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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