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JP3619574B2 - Humidifier - Google Patents
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JP3619574B2 - Humidifier - Google Patents

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Description

【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加湿に適した加湿装置に関する。
【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 I O 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（el 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。上記の中で本加湿装置に於いて着目しなければならないものは、気体分離膜の透過選択性や限外濾過、または透析、電気透析などで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象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】
本加湿装置の駆動源は、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】
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加湿装置を上方に取り付け、そのうえで函体側から排気部方向への温度下降による加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、本加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加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、本加湿装置は、取り付け部構成物質並びに、本加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。
【０００７】
配列表１第１膜ｂｒｎ１１０８−ｎ４０ｃ透湿度(ｇ／ｍ×ｍ×ｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)２５０１８０００第２膜ｂｒｎ１１００−ｃ４０ａ透湿度(ｇ／ｍ×ｍ×ｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)２０００１０００第３膜ｂｒｎ１０５０−ｐ２０ｂ透湿度(ｇ／ｍ×ｍ×ｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)４６００３５０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加湿装置を配列した場合の夜間の冷却による金属製函体（取り付け函体）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（金属製函体（取り付け函体））への吸引が発生した。
【０００８】
このとき、前述したとおり、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温度より低いときには連続して小室内の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、取り付け函体が金属製であり、しかも加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取り付け函体の温度下降が、内側小室または外側小室よりも早く発生し、このために、取り付け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Ｎａ,Ｃａ,Ｃｌ,Ｍｇ,Ｆｅ,Ｚｎ等多様な金属を含有するので、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、本加湿装置の極値（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、本加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。対象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、膜の配列を除湿効果を発現し得るものとの仮定にて、第１膜と第３膜を反転させた。但し加湿装置であるという前提から、取り付け函体側の加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、吸入方向にむけなければならない、しかも、外気の水蒸気成分の濃縮化を、疎水性膜部を外気側に向けしかも、不織布側を函体側に向けることにより、水蒸気以外の成分の侵入を阻止し、水蒸気濃縮および吸入を促進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、水蒸気の排出を阻止する膜の通気度および透湿度などの配列が必要となる。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、水蒸気吸入が行われにくいように分離膜を配列する必要があり、しかも、なるべく吸入効率をあげる目的にて小室の対流現象を活用して、吸入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、水蒸気の函体側小室への移動を徐々に促進する必要がある。これは、もしかりに各小室において結露が発生した場合において、該膜部における水蒸気以外の成分の濃縮が発生してしまうことから、継続的な濃縮現象が期待できなくなってしまうことによる。函体に行くに従って、徐々に水蒸気濃度を上昇せしめ、膜部における通気性、透湿度を阻害することを少なくして、加湿効果を永続的に継続させるためには、しかも、この膜配列構成では、小室の作用は、徐々に水蒸気粒子の濃度を上昇させなければならない。上記のような条件は、函体側が本加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、函体側が金属製で加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、本加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、函体側が金属製で加湿装置が樹脂製で構成されているような場合には、温度下降速度が加湿装置側で遅いために函体側の温度の方が相対的に加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向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】
従来は函体と加湿装置の主構成物質に依存した温度変動速度差に伴う加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加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、また効率的に加湿し、小型化と量産が可能な加湿装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決しようとする手段】
本発明請求項１記載の加湿装置では、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低く、かつ透湿度が高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函体部側の壁部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、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置されている構成とした。
【００１９】
請求項２記載の加湿装置では、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低く、かつ透湿度が高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、該小室の反函体側に断熱体を接触または近接する部分から構成され、さらに、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置されている構成とした。
【００２０】
請求項３記載の加湿装置では、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低く、かつ透湿度が高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、かつ函体への取り付けにより、該小室の温度変動を抑制する保温槽により小室部の反函体側付近が保温され、さらに、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置されている構成とした。
【００２２】
請求項４記載の加湿装置では、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低く、かつ透湿度が高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、かつ函体への取り付けにより、該小室の温度変動を抑制する保温槽および断熱体により小室部の反函体側付近が、より高度に保温され、さらに、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置され、極寒地において安定した加湿効果発揮部を備えた構成とした。
【００２３】
請求項５記載の加湿装置では、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低く、かつ透湿度が高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、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置され、かつ函体への取り付けにより、該小室の温度変動を抑制する保温槽により小室部の反函体側付近が保温され、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加湿効果発揮部を備えた構成とした。
【００２４】
請求項６記載の加湿装置では、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低く、かつ透湿度が高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、かつ函体への取り付けにより、該小室の温度変動を抑制する保温槽により小室部の外気側付近が、保温腔および保温体により小室内壁が、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反函体側において、外部温度の著しい下降を小室内壁に伝達を遅延させるもしくは防護する目的の、吸熱体（断熱体）を有し、さらに、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置され、函体側の温度の寒暖が著しい例えば砂漠等の地方において安定した加湿効果発揮部を備えた構成とした。
【００２５】
【作用】
本発明の加湿装置では、函体側の物理的特性に伴う安定した加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、高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。
【００２６】
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低導電性多孔体は位置するべきである。低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、同低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低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、同低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。
【００２７】
図１５は膜配列方向と空気通過方向に付随して発生する加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、函体側にゆ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。
【００２８】
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おり水蒸気を除く成分の函体方向への進行を阻止し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、阻止される構造ではある。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、圧縮現象は発生するために、函体側から外気側への移行に従って、微小温度上昇が発生し、このために露点上昇が発生する。また、露点上昇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、函体から透湿膜貫通微細孔不織布面より、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るが同部の露点上昇並びに、通気度に依存して、水蒸気粒子の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。
【００２９】
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加湿効果、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。
【００３０】
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、加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、ひいては加湿効果、排出抑制により、加湿最高値の維持効果、並びに、加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（保温薄槽）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。
【００３１】
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。
【００３２】
図１６は膜配列方向と空気通過方向に付随して発生する加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第２表（後頁参照）の配列では、透湿度において函体側にその門戸が小さ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にくい。一方、通気度は、外気側の方向に向けて、圧縮する方向に設定されているので、外気方向つまり、露点上昇を発生する。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、表１形式の配列の場合には、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、阻止されることは否定できない。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、圧縮現象が発生するために、函体側から外気側への移行に従って、微小温度上昇が発生し、このために露点上昇が発生する。
【００３３】
また、露点上昇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（疎水面）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露点上昇が発生し、静圧時には、侵入の促進が行われ、一方では通気度に依存して、通過特性が抑制されることになる。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加湿効果、保湿加湿効果において重要な効果決定因子となる。
【００３４】
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、合成樹脂性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、加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吸入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、つまり函体側温度変動速度が早いために、函体側の温度を低く、外気側の温度を高く保存する配列を行い、また低または低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、ひいては加湿効果、逆流防止により、加湿最高値の維持効果、並びに、加湿効果の安定化として作用する。
【００３５】
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、ひいては、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、函体側が、接地された高導電性多孔体であり、外気側に、低導電性多孔体（保温薄層）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、加湿効果を意図する場合には、上記加湿方向への不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。
【００３６】
逆に、この作用を緩和しようとすれば、つまり除湿作用と加湿作用の中間作用をねらう場合には、つまり一定保湿を意図する場合には、１表形式の膜配列においては接地された高導電性多孔体を函体側に、低導電性多孔体を外気側に配列すればよい。図１７は相対的温度比較を行った場合で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大きいので、水蒸気粒子の侵入は促進されやすい、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拡散される関係となり、その結果として露点下降となる。ところが、小室を形成する貫通微細孔の函体側には、不織布面が存在し、この面は、水蒸気粒子を跳ね返す傾向が、撥水性側よりも弱く設定されている。従って、まず通気性の函体側移動による拡散により、微弱な温度下降が発生しさらに、露点は下降となるので、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下回る、拡散による露点下降が行われるので、外気が通過する透湿膜の不織布側において濃縮現象が発生し、外気から、透湿度に依存して水蒸気粒子は、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下降時に於いて、水蒸気の侵入もさらに促進されるので、さらに相乗的に露点下降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促進される。
【００３７】
図１８は相対的温度比較を行った場合で函体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、函体内部気体は、函体内部圧力上昇に伴って函体外部へ移動する。このとき、外気側の透湿度は函体側に比べて門戸が広く設定されているために、函体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、加圧方向に配列されているために、圧縮現象が発生するが、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、上記圧縮現象により、この部に露点上昇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。従って、相対的に吸引時の場合、撥水面を外気側に向けた場合には、撥水性面において水蒸気粒子が弾かれ易い状況であることにはかわりは無いが、逆の場合において発生する、断熱冷却現象の貫通微細孔通過後の発生、ならびにその発生位置が、撥水性面に対応する函体側の不織布側にて発生するために、同面側にて水蒸気粒子の濃縮が生じやすい。この関係が、外気側から函体側へ連続するので、函体側にゆくに従って、徐々に加湿されることになり、函体内部圧力の上昇の継続中は、透湿度が函体側が外気側に比べて低く、通気度では、函体側が外気側に比べて高く設定されているために、水蒸気粒子の外気側移動が、抑制される。しかし、通気性配列は、外気側へ進むに従って、圧縮現象を生ずることになるので、逆流現象の下地である、微温度上昇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、貫通微細孔の外気側出口付近にて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。
【００３８】
しかし、函体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、屋外に加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立の安定化などにおいて、優位に実効性を発揮する。
【００３９】
【実施例】
図１９は第１参考例の加湿装置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（反函体側）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は金属メッシュ１８の１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。
【００４０】
次に詳細に説明すると函体側が、本加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。
配列表１第１膜ｂｒｎ１１０８−ｎ４０ｃ透湿度(ｇ／ｍ×ｍ×ｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)２５０１８０００第２膜ｂｒｎ１１００−ｃ４０ａ透湿度(ｇ／ｍ×ｍ×ｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)２０００１０００第３膜ｂｒｎ１０５０−ｐ２０ｂ透湿度(ｇ／ｍ×ｍ×ｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)４６００３５０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、水蒸気の外気側への拡散は抑制される。また温度上昇が急激である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、相対的に、函体側に拡散しやすいという前提に支配されやすい状況が発生する。
【００４１】
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、函体側と加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。
【００４２】
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ー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ー０５：２９までの上昇傾斜よりも大きくなっていることから、吸熱体装着により外気側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排泄状況への歯止め現象が認められたものと考えられる。この現象は、配列表１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、本加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し、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。
【００４３】
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吸入方向への温度傾斜を緩やかに維持しつつ、かつ、逆流現象である排出現象が、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、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温度が低くなるけれども、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函体側から外気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延長し、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促進される。そして、放熱面積の問題では、函体側は極めて大きく本加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にて（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。
【００４４】
ここで、保温しすぎるならば、逆に水蒸気の排出方向に温度傾斜が傾いてしまうので、特に昼間などにおいて温度傾斜が、逆に傾斜しようとする場合の排気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との対比により加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ことは否定できない。しかし、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、吸入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、本加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。
【００４５】
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外気への移動、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。
【００４６】
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、圧縮現象が、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上昇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。ここで、通気および断熱冷却の方向性を考察するならば、たしかに、透湿膜の不織布を外気側に設定した方が、効率良く水蒸気濃度上昇を函体側に得ることができる。しかし、長期的使用に従って、膜表面の汚損現象が発生する点を考慮するならば、不織布側つまり撥水側よりも撥水性の劣る側を函体側に向けた方が賢明である。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。
配列表２第１膜ｂｒｎ１０５０−ｐ２０ｂ透湿度(ｇ／ｍ×ｍｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)４６００３５０第２膜ｂｒｎ１１００−ｃ４０ａ透湿度(ｇ／ｍ×ｍ×ｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)２０００１０００第３膜ｂｒｎ１１０８−ｎ４０ｃ透湿度(ｇ／ｍ×ｍ×ｄａｙ)通気度(ｓｅｃ／１００ｃｃ)２５０１８０００
【００４７】
従って、如何なる気象条件に基づいても、加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圧縮現象が、防水膜の撥水側で発生した場合が、配列表１の配列手段であって、撥水性に優れた部分での結露故に、同膜の温度下降を抑制する結果となり、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、撥水性に劣る不織布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高い湿度上昇が函体側にて発生するものと判断される。
【００４８】
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、加湿装置設定地域の最も高い温度上昇速度＝Ｈならびに加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加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。
【００４９】
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/cm2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cm3 、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。
【００５０】
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、加湿装置全表面積、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、箱の種類、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、加湿装置全表面積、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、箱の種類、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、加湿装置の全表面積、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、加湿装置自体の保温につとめ、しかも、加湿装置自体の全表面積を最小にする設計が、好ましいものとかんがえられる。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。
【００５１】
グラフ２における試験は表１形式の膜配列に従い、外気側に厚さ約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小室壁部においてのもので、グラフ３においては表２形式の膜配列に従い、外気側小室保温腔側壁部において厚さ２ミリ高さ３０ミリの Cu 厚さ０．１×３５×６００ m mの長いシートを前記パイプに緊密に巻き付けたもので、それぞれグラフ２においては対応する函体側小室壁には、厚さ２ミリ高さ３０ミリのポリ塩化ビニール製パイプを、グラフ３においては函体側に使用し、同螺旋状銅薄体は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。
【００５２】
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。
【００５３】
前記断熱体または保温体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。
【００５４】
但し、上記螺旋体は、薄い0 . 1 - 0 . 3 m m . 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 A l , C r . N i , T i , A u , A u , S iC o 2 O 3 F e 2 O 3C r 2 O 3 T i O 2Sn O 2I n 2 O 3 反射防止効果も期待でき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）
低融点液体タンク （寒冷地仕様にて使用可）
低気化点気体液化高圧タンク（爆発危険因子包含）
水タンク （水漏れ危険因子包含）
水蒸気ガス封入タンク （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、）
吸熱体の構成物質または構成物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、ＡｌＳｎ０２lｎ２０３反射防止効果も期待できる低融点液体タンク（寒冷地仕様にて使用可）
低気化点気体液化高圧タンク（爆発危険因子包含）
水タンク （水漏れ危険因子包含）
水蒸気ガス封入タンク （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、）
（上記矛盾のようではあるが、小室熱変動量による速度変動量の大きくなる質量の場合は、吸熱体小さくなる場合は、相対的に保温効果ならびに、熱伝導速度遅延作用を発揮する。）
等の材料を適宜使用する。
【００５５】
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。
【００５６】
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。これは、小室壁部の帯電性状の変動と、小室内部気体の帯電性、小室を形成する防水膜の帯電性等が、相対的に反転する水蒸気粒子濃度の変動状況にあるためであるものと考えられる。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抑制により、特定ガスの函体内内部濃度の上昇を抑制することができるとともに、通過しうる水蒸気粒子のみの分離濃縮が、期待される。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。
【００５７】
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３２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。
【００５８】
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。このとき、表１形式の膜配列では、函体が金属の場合は、外気側に発熱部を、函体側に吸熱部を求める。このように加湿装置の場合にも、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、加湿装置としての加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。以上を総括したものを図３４にて示す。本実施例に用いた以上の防水膜の他に、函体側と、反函体側（外気側）に配列方向を統一した、撥水性（疎水性）面とその不織布の配列に於て、水蒸気粒子の離散及び濃縮という観点から、例えば本実施例での撥水性（疎水性）面と不織布との相関関係に於て、不織布の存否よりも、一側が、他側に比較して撥水性（疎水性）が高いことにより、同膜に存在する貫通微細孔中を気体（水蒸気・その他）が通過する際の直前および直後の膜面での撥水性の強い面と弱い面に対する水蒸気粒子の挙動格差が重要である。従って、例えば疎水性膜面が二枚の不織布から狭まれている場合や、二枚の疎水性膜面から一枚の不織布が狭まれた場合も、撥水性（疎水性）の強い面と弱い面が存在すれば、本実施例と同等の効果を発揮し得る。また、本実施例に於る加湿装置は、第２票配列方式の膜配列を行えば容易に除湿装置として変換し得るものであって、このとき、防水膜の両面（函体側と外気側面）に於て、それぞれ表面汚損に優れ、しかも、一側が他側よりも撥水性に優れているという２つの条件を有する防水膜を使用すれば、本実施例の内筒部（小室・小室壁部）の函体側と外気側の位置を螺動またははめ込み等にて、気密性を確保しつつ、反転せしめれば、加湿装置・除湿装置の変換は、適宜使用条件等により、使用変更が可能である。
【００５９】
図３５は第２参考例の加湿装置２の構造図を示す。図中３１は冷くなり易い内筒である。尚、第１参考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。図３６は第３参考例の加湿装置３の構造図を示す。図中３２は冷くなり易い内筒である。図３７は第１実施例として請求項１記載に対応する加湿装置４の構造図を示す。図中３３は吸熱体である。図３８は第２実施例として請求項２記載に対応する加湿装置５の構造図を示す。図中３４は断熱体である。図３９は第３実施例として請求項３記載に対応する加湿装置６の構造図を示す。図中３５は保温槽である。図４０は第４実施例として請求項４記載に対応する加湿装置７の構造図を示す。図中３６は断熱体である。図４１は第５実施例として請求項５記載に対応する加湿装置８の構造図を示す。図中３７は吸熱体である。図４２は第６実施例として請求項６記載に対応する加湿装置９の構造図を示す。図中３８は吸熱体、３９は保温槽である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明請求項１記載の加湿装置にあっては、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。
【００６１】
請求項２記載の加湿装置にあっては、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。
【００６２】
請求項３記載の加湿装置にあっては、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。
【００６３】
請求項４記載の加湿装置にあっては、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。
【００６４】
請求項５記載の加湿装置にあっては、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。
【００６５】
請求項６記載の加湿装置にあっては、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。
【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加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加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１参考例の加湿装置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】加湿装置の特性を示した総括図である。
【図３５】第２参考例の加湿装置２の構造図である。
【図３６】第３参考例の加湿装置３の構造図である。
【図３７】第１実施例として請求項１記載に対応する加湿装置４の構造図である。
【図３８】第２実施例として請求項２記載に対応する加湿装置５の構造図である。
【図３９】第３実施例として請求項３記載に対応する加湿装置６の構造図である。
【図４０】第４実施例として請求項４記載に対応する加湿装置７の構造図である。
【図４１】第５実施例として請求項５記載に対応する加湿装置８の構造図である。
【図４２】第６実施例として請求項６記載に対応する加湿装置９の構造図である。
【図４３】分配のメカニズムおよ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 加湿装置
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（反函体側）
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 保温槽
３６ 断熱体
３７ 吸熱体
３８ 吸熱体
３９ 保温槽[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a humidifying device suitable for humidifying a box having a moisture-proof and drip-proof structure, particularly an outdoor device.
[0002]
[Prior art]
In general, in gas separation in membrane separation, a gas mixture can be separated by a difference in permeation speed due to a pressure difference by utilizing a difference in membrane permeability of gas molecules. It is the permeation selectivity of the gas separation membrane that determines the correctness of the separation. There is osmotic vaporization (PERVAPORATION) as a membrane separation including a gas phase transition. This is a method in which a membrane is placed in contact with the liquid mixture, the opposite side separating the membrane is decompressed, the components are evaporated simultaneously with the permeation, and collected as a gas. In this case, it is considered that the difference in boiling point has a great influence.
[0003]
Also, solute separation in membrane separation is pure when a pressure higher than the osmotic pressure associated with filtration or ultrafiltration or osmosis due to selective permeation due to molecular size by so-called sieving {sieving mechanism} is applied. There are dialysis (DIALYSIS), electrodialysis (el ectrodialysis) and the like as a method for separating the solvent by reverse osmosis obtained from the solution and the difference in membrane permeability. Dialysis is mainly used to remove low-molecular substances from colloids and high-molecular substances. In electrodialysis, an ion exchange membrane that selectively permeates cations or anions is used. Among the above, what should be paid attention to in this humidifier is considered to be permeation selectivity of gas separation membrane, ultrafiltration, dialysis, electrodialysis and the like. In considering various types of membrane processes, it is summarized in Fig. 1 including the coupling (coupling) between the flows, and the flows through the membranes interfere with each other, and this is the function expression of various types of membranes. However, when using these phenomena as membrane separation methods, it is necessary to suppress the occurrence of phenomena other than the objective as much as possible (Source: Japan Chemical Society, Separation and Purification Technology Handbook Heisei) Issued on March 25, Maruzen Co., Ltd., p259). Further, when classified according to the distribution mechanism and the target substance, they are summarized as shown in FIG. 43 (extract).
[0004]
As a rule, the driving source of the humidifier is non-powered. Originally, there was energy of up and down temperature, and the action to go against this existence was started by limiting the use of this device to an auxiliary purpose in principle. Therefore, according to FIG. 43, the functional principle of the method must be explained in the various processes of diffusion and charge, and ultrafiltration and dialysis. In the currently used gas separation method, pressure difference and dissolved concentration difference (diffusion) are mentioned (supra p259, FIG. 43). However, when considering the relationship according to various membrane phenomenon diagrams 44 (supra), these interactions are strongly influenced by thermal diffusion, penetration, pressure difference, concentration difference, potential difference, temperature difference, etc. in this device. The structure that is easy to receive was selected.
[0005]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing particle size regions of various separation techniques. FIG. 45 shows an example of surface modification aimed at improving optical properties (same as above).
[0006]
In the conventional basic arrangement, since the water vapor flux drops and convects downward according to gravity, the present humidifier is attached to the upper side, and the humidifying function is stabilized by the temperature drop from the box side toward the exhaust part. However, when the mounting box is made of metal, the previous film arrangement sequence cannot be solved, and a remarkable humidification phenomenon inside the box has occurred. This phenomenon is affected by the water vapor concentration gradient that is ideally set in each chamber required for the membrane arrangement of the humidifier when it is cooled at night, and it reaches the condensation temperature. There is no ideal temperature gradient balance because the mounting box is cooled rapidly and its mass is much higher than that of the humidifier, and the heat conduction speed is made of metal in the mounting box. The humidifying device has a low heat conduction speed because the constituent material of the mounting portion and the main constituent material of the humidifying device are made of resin using polyvinyl chloride PVC having a low heat conduction speed. When a reverse temperature gradient is generated between the body side chamber and the outside air side chamber, when the outside air suction accompanying the temperature drop on the mounting box side occurs from the exhaust side, water vapor in the air Enriched temperature drop phenomenon and dew condensation or the like can enough to be performed, in order to occur between the chambers, sustained, water vapor permselective was continuously carried out by inverse temperature gradient. The first, second and third films were arranged from the box side, and each has the following physical properties.
[0007]
Arrangement Table 1 First membrane brn1108-n40c Moisture permeability (g / m × m × day) Air permeability (sec / 100cc) 25018000 Second membrane brn1100-c40a Moisture permeability (g / m × m × day) Air permeability (sec / 100cc) 20001000 third membrane brn1050-p20b moisture permeability (g / m × m × day) air permeability (sec / 100cc) 4600350, and the moisture permeability increases from the box side to the outside air side, but the air permeability When the humidifier of this membrane arrangement is arranged in a metal box, the temperature of the metal box (mounting box) side suddenly decreases due to cooling at night. As the internal pressure of the box decreased, external air was sucked into the box side (metal box (mounting box)).
[0008]
At this time, as described above, in the case of gas separation, if gas separation in accordance with the selective permeability of the membrane occurs, the air permeability is higher on the outside air side and the air permeability is suppressed. An air passage that communicates the inside of the body with the outside is provided, and a small chamber (shielding space) that is shielded by a waterproof membrane (hereinafter referred to as a moisture-permeable waterproof membrane) having a through-hole that allows moisture to pass through the inside of the air passage is formed. When the box is respired, when the outside air temperature is lower than the temperature in the small chamber, the water vapor particles easily move to the box side selectively in the small chamber and thus inside the box. In a state where the temperature is lower than the temperature inside the small chamber, when the mounting case is made of metal and the humidifier is a heat retaining structure, for example, it is a resin structure or the heat conduction speed is slower than the case By being composed of substances Temperature drop of mounting a box body, sooner occur than the inner chamber or outer chamber, for this, towards the internal temperature of the mounting box making body, to a temperature lower than the inner chamber or outer chamber.
[0009]
As a result, the kinetic energy of water vapor decreases from the outside air side as the environment where the water vapor density tends to increase relatively goes to the box side as it goes to the inside of the box, according to the effect of cooling by the mounting box. The diffusion speed to the box side is accelerated because it is gradually formed for each small chamber toward the box side, for example, an electrostatic saturation state between the inside of the box and an organic substance released from, for example, a chargeable gas, for example, paint, or It continues to rise until reaching an extreme value that reaches the partial pressure saturation state of water vapor gas and organic solvent gas. The measurement result here will be referred to as a graph 1.
[0010]
FIG. 3 is a measurement diagram showing the graph 1. In the figure, A is the box temperature measured by the sensor S1 in the test box 10a shown in FIG. 29, B is the box humidity, C is the outside air temperature measured by the sensor S2, and D is the outside humidity. In this way, if there is nothing that restricts the partial pressure saturation state inside the mounting case, it is considered that the course leading to condensation is followed. On the other hand, on the outside air side, the saturated situation is like fog or rain, and depending on the environment where the outdoor equipment is placed, there may be stagnation, but such conditions are not met in the exhaust section. Assuming that the water vapor present in the surroundings tends to return to a stable and low state from the better one, that is, from the higher energy, if the water vapor in the vicinity of the exhaust is inhaled, the above In the membrane arrangement, it moves in the direction of the mounting box without resistance.
[0011]
At this time, if electrical considerations are made on the box side, the water vapor particles in the air contain various metals such as Na, Ca, Cl, Mg, Fe, Zn, and the like electrolytes contained in seawater. , It is charged to some extent cathodic or anodic. In this case, since it is considered that the salt damage area is constituted by evaporative water vapor from a large amount of seawater, it contains a large amount of such an electrolyte or metal component. Many devices such as ordinary outdoor devices, electric devices, and devices used for transportation are painted for the purpose of preventing salt damage, preventing corrosion, preventing rust, and the like. In such a case, the electrochemical characteristics of the organic solvent should be considered as an important function inhibiting factor in considering the extreme value (minimum value) of the humidifier. Based on the principle that suppression other than the separation element exerts the maximum effect, the interior coating of the mounting box with paint that has electrochemical activity and can generate partial pressure is the function of this humidifier. It leads to suppression.
[0012]
In addition, the membrane used as the separation membrane used in this experiment is a polyethylene porous membrane. For example, when this device is mounted on an acrylic box, the main production method of acrylic (polyacrylic acid) According to the present invention, sodium hydroxide is added and polymerized using potassium peroxosulfate or peroxoammonium as a catalyst, so that the effect of the gas released from these substances, such as ammonia, on the surface of the separation membrane, for example, The relative conductivity is 21-23, the specific conductivity is 4 × 10 −10 mho, etc., and the insulation of the separation membrane varies depending on the presence of this gas. Organic substances such as acetone, ethylene, ether, etc. are chemically relatively stable, and polyethylene is not without modification. Accordingly, the use of a more chemically stable compound such as a fluorinated compound (tetrafluoroethylene) is used in a place where there is an organic chemical substance that is highly recognized in the daily life environment as described above. It is advantageous in some cases.
[0013]
4 to 6 are reproduction diagrams of physical property tables in catalogs of Nitto Denko Corporation registered trademarks “BRESRON” and “MICROTEX”. The measurement result as a target group is shown in FIG.
[0014]
Based on the above consideration, when the box side is made of metal, the first film and the third film are inverted on the assumption that the film arrangement can exhibit the dehumidifying effect. However, based on the premise that it is a humidifier, the viewpoint of moving the humidification on the side of the mounting box from the direction of higher temperature to the direction of lower energy in the direction of lower temperature, in the pores of the porous membrane on the separation membrane When considering movement, it must be oriented in the direction of suction, and the concentration of water vapor components in the outside air can be reduced by directing the hydrophobic membrane part to the outside air side and the nonwoven fabric side to the box side. Therefore, the direction of the nonwoven fabric was always arranged toward the box side. As a result, when the device is made of resin and configured with the mounting part and the main components, the temperature gradient is the temperature from the outside to the box side during cooling when a metal box is selected. The water vapor diffuses and moves from the high temperature direction to the low direction, and convection is generated in each small chamber, so the air permeability and moisture permeability of the membrane that prevents the discharge of water vapor An array is required. On the other hand, when the mounting box is heated, in a box having a sufficient volume or in an environment where a sufficient box temperature rise can be obtained, an increase in internal pressure occurs as the box temperature rises. Since the box internal air is discharged (exhaled), it is necessary to arrange the separation membrane so that water vapor is not easily sucked, and the convection phenomenon of the small chamber is used for the purpose of increasing the suction efficiency as much as possible. Thus, in order to maintain the state where the inhalation phenomenon has occurred as much as possible, a partition is provided in the small chamber, and as a result, it is necessary to gradually promote the movement of water vapor to the box-side chamber. This is because when condensation occurs in each small chamber, the concentration of components other than water vapor in the membrane portion occurs, so that a continuous concentration phenomenon cannot be expected. In order to increase the water vapor concentration gradually as you go to the box, to reduce the obstruction of air permeability and moisture permeability in the membrane, and to keep the humidification effect permanently, The action of the chamber must gradually increase the concentration of water vapor particles. When the temperature rise rate is faster than the material forming the small chamber part which is the main component of the present humidifier, the box side is made of metal and the humidifier is made of resin. In such a case, the water vapor is discharged even in the arrangement shown in the arrangement table 1. Graph 2 shows the measurement results.
[0015]
7 to 13 are explanatory diagrams showing the graph 2 by sequentially dividing it. However, on the other hand, in the case of considering the temperature decrease with respect to the above temperature increase, the box side has a temperature decrease rate faster than the substance forming the small chamber part which is the main component of the humidifying device, for example, When the box side is made of metal and the humidifier is made of resin, the temperature drop rate is slower than the humidifier because the temperature drop rate is slower on the humidifier side. In this state, the natural diffusion direction of water vapor is a direction in which the water vapor moves easily toward the inside of the box. In addition, at this time, the pressure inside the box decreases temporarily as the temperature of the box decreases, so that rapid water vapor flows from the outermost chamber toward the box. As a means to suppress this inflow rate, the temperature gradient between the outside air chamber and the box side chamber is reduced, that is, in this case, since the box side chamber is lower than the temperature of the outside air chamber, Graph 2- (A) shows that the endothermic body was brought into contact with the space side and the inflow was stopped, but the inclination continued to rise. The measurement results are shown in Graph 2- (A).
[0016]
FIG. 14 is a measurement diagram showing a graph 2- (A).
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, from the high temperature range (box side temperature of about 40 ° C to 70 ° C) to the low temperature range (-15 ° C to 0 ° C) in the humidification effect due to the temperature fluctuation rate difference depending on the main components of the box and the humidifier. The essential conditions for obtaining a stable humidification effect following the rapid temperature fluctuations were unclear. It is an object of the present invention to provide a humidifying device that has a stable operation, is humidified efficiently, and can be downsized and mass-produced.
[0018]
[Means to solve the problem]
The humidifying device according to claim 1 of the present invention has at least one small chamber composed of two waterproof membranes having penetrating through-holes that allow moisture to pass through the metal box and communicate with outside air. One side of each waterproof membrane is composed of a hydrophobic surface having hydrophobicity or water repellency, and the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface to form the outside air. The side waterproof membrane is arranged such that the air permeability is lower than that of the box side waterproof membrane and the moisture permeability is high, and both of the waterproof membranes have the nonwoven fabric side facing the box side and form the chamber. The wall part on the body part side is configured from a part in contact with or close to the endothermic body, and the low conductive porous body is disposed in proximity to the waterproof film.
[0019]
The humidifying device according to claim 2, comprising at least one small chamber composed of two waterproof membranes having moisture-permeable through-holes that block a ventilation path communicating with outside air through the metal box, One side of each waterproofing membrane is composed of a hydrophobic surface having hydrophobicity or water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and forms the small chamber. The membrane is arranged so as to have a lower air permeability and higher moisture permeability than the case-side waterproof membrane, and both of the waterproof membranes have the non-woven fabric side facing the box side, and a heat insulator on the non-box side of the chamber Is configured from a portion that is in contact with or in close proximity to each other, and further, a low-conductive porous body is disposed in proximity to the waterproof membrane.
[0020]
The humidifying device according to claim 3, comprising at least one small chamber composed of two waterproof membranes having penetrating through-holes that allow moisture to pass through the metal box and communicate with outside air. each One side of the waterproof membrane is composed of a hydrophobic surface having hydrophobicity or water repellency, the other side is composed of a nonwoven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and forms the chamber Are arranged such that the air permeability is lower than that of the box-side waterproof membrane and the moisture permeability is high, and both of the waterproof membranes have the non-woven fabric side facing the box side, and are attached to the box, In the heat insulating tank that suppresses the temperature fluctuation, the vicinity of the side of the small chamber portion is kept warm, and the low-conductive porous body is disposed in the vicinity of the waterproof film.
[0022]
The humidifying device according to claim 4, further comprising at least one small chamber composed of two waterproof membranes having moisture permeable through-holes that block a ventilation path communicating with outside air through the metal box, One side of each waterproofing membrane is composed of a hydrophobic surface having hydrophobicity or water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and forms the small chamber. The membrane is arranged so as to have a lower air permeability and higher moisture permeability than the case-side waterproof membrane, and both of the waterproof membranes face the nonwoven fabric side toward the case side and are attached to the case. The heat insulation tank and heat insulator that suppresses temperature fluctuations in the small chamber keeps the area near the side of the small box closer to the side of the box, and a low-conductivity porous body is placed close to the waterproof membrane, making it stable in extremely cold regions. With a humidifying effect display And the.
[0023]
The humidifying device according to claim 5, further comprising at least one small chamber composed of two waterproof membranes having moisture permeable through-holes that block a ventilation path communicating with outside air through the metal box, One side of each waterproofing membrane is composed of a hydrophobic surface having hydrophobicity or water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and forms the small chamber. The membrane is arranged to have a lower air permeability and higher moisture permeability than the case side waterproof membrane, and both of the waterproof membranes have the nonwoven fabric side facing the case side and further close to the waterproof membrane. A conductive porous body is arranged, and by attaching to the box, the vicinity of the small box side of the small chamber is kept warm by a heat insulating tank that suppresses temperature fluctuations of the small room, and the box side is covered by the heat sink. To cool down to the dew point It was equipped with a stable humidifying effect exerted section configuration in.
[0024]
The humidifying device according to claim 6, further comprising at least one small chamber composed of two waterproof membranes having moisture-permeable through-holes that block a ventilation path communicating with outside air through the metal box, One side of each waterproofing membrane is composed of a hydrophobic surface having hydrophobicity or water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and forms the small chamber. The membrane is arranged so as to have a lower air permeability and higher moisture permeability than the case-side waterproof membrane, and both of the waterproof membranes face the nonwoven fabric side toward the case side and are attached to the case. The heat insulation tank that suppresses temperature fluctuations in the small chamber keeps the vicinity of the outside air side of the small chamber, the wall of the small chamber by the heat retaining cavity and the heat retaining body while preventing the temperature from falling to the dew point, and the box side by the heat sink Efficiently down the wall to the point before the dew point On the opposite side of the box, it has a heat-absorbing body (heat insulator) for the purpose of delaying or protecting the significant decrease in external temperature to the wall of the small room, and it is close to the waterproof membrane and has a low conductivity The body is arranged, and the humidifying effect exhibiting portion is stable in a region such as a desert where the temperature on the box side is remarkable.
[0025]
[Action]
In the humidifier of the present invention, it is possible to maintain a stable humidification effect associated with the physical characteristics of the box side. It is known to charge water vapor particles due to static electricity, to suppress electrostatic migration, and to maintain temperature fluctuations in the vicinity of the membrane due to the highly conductive porous material. Characteristics, as well as easy drying by grounding of the highly conductive porous material, high heat conduction characteristics, and the like. Here, considering the breakdown in the air, the low-conductivity porous material and the high-conductivity porous material arrangement rule are based on the electric characteristics of both porous materials themselves and the water vapor movement deflection of the porous membrane (separation membrane, moisture-permeable membrane). The electrostatic disposition relationship that does not impede the characteristics is set at a position where the insulation breakdown does not occur at a remote position where the maximum charge state in the atmosphere of the film does not exceed the maximum voltage value of the surface charge characteristics of the film. There is a need to do.
[0026]
Especially during decompression, since the instantaneous breakdown of the breakdown voltage in the air occurs, the low-conductivity porous body should be located in a safe position that does not hinder the original separation characteristics of the membrane and does not hinder the electrical backflow phenomenon. is there. When designing a low-conductivity porous body When taking the separation from the film in consideration of the above voltage characteristics, the separation distance from the film of the low-conductivity porous body is the ground path and the low-conductivity porous body. In order to be affected by the impedance characteristics, and to maximize the air permeability and minimize the impedance characteristics of the low-conductivity porous body, it is possible to use a transient impedance-reduced wiring structure, that is, a 1: 2 line segment. Any mesh with an end configuration may be used. Further, if the mesh having this configuration is used, the separation interval can be further reduced, which is an important trump card in downsizing the apparatus. The number ratio of the circles of the conductive porous body is the minimum separation distance when the ideal number ratio with the through micropores per unit area is 1: 1 when the viscosity of air is zero.
[0027]
FIG. 15 is a simulated explanation of the humidification effect generated accompanying the film arrangement direction and the air passage direction, and shows the case of the film arrangement in the arrangement table 1 format when the temperature is constant and static pressure is applied. Since the door is large on the outside air side, the water vapor particles are easy to penetrate inside the box, and in the air permeability, the air permeability increases as it goes to the box side. When the energy tries to return to a lower stable state, that is, when trying to diffuse, the diffusion direction tends to tilt toward the box side, and at this time, the momentum antagonizes with the momentum trying to move to a more stable position from the higher to the lower temperature However, if the temperature is constant, the direction of migration is determined by the diffusion direction of the molecules, so that when temperature balance is maintained, gas molecules, excluding water vapor, are By selection force is governed, tends to easily migrate to the box body inside direction.
[0028]
However, the arrangement of moisture permeable membranes has the water-repellent surface facing the outside air side in all membranes, preventing the progress of components excluding water vapor in the box direction, so that water vapor enters the box side from the outside air side. Is a structure that is prevented by this water repellency. At the time of static pressure, since the transition to the diffusion direction is likely to occur, the diffusion direction from the box side to the outside air side is determined as the transition tendency by the breathable arrangement. Assuming that this transition occurs, a compression phenomenon occurs, so that a very small temperature rise occurs as the transition from the box side to the outside air side, and thus a dew point rises. In addition, when the dew point rises, when considering the passage of the through micropores existing in the moisture permeable membrane, from the box through the moisture permeable membrane through microporous nonwoven fabric surface, through the moisture permeable membrane water repellent surface, the following Since it moves to a small room or space, in this water repellent surface, intrusion is prevented at static pressure, but the passage characteristics of water vapor particles are promoted depending on the dew point rise and air permeability of the same part. . At this time, electrostatic interaction between the water vapor particles and the film surface or the repulsive force is generated.
[0029]
Here, the behavior of the water vapor particles immediately after the passage of the gas passing through the fine pores of the membrane on the hydrophobic side (water repellent side) and the nonwoven fabric side of the membrane is different, and the hydrophobic side (water repellent side) of the membrane is different. The behavior of water vapor particles that have passed through the micropores on the side) is easily separated from the membrane surface (hydrophobic side), and the behavior of water vapor particles that have passed through the micropores on the nonwoven fabric side of the membrane is the same membrane surface ( The characteristic difference that it is difficult to separate from the non-woven fabric side is an important determinant of the moisture concentration humidifying effect and moisturizing humidifying effect. In addition, the selection of the membrane is as thin as possible, and the temperature fluctuation immediately after passing through the membrane due to the difference in hydrophobicity and immediately before passage through the membrane is not easily controlled by the temperature characteristics of the membrane itself, that is, a space separated by a moisture permeable membrane. The fluctuation in the gas passage direction (including the backflow direction) is not inhibited by the film itself, and the temperature relationship in the vicinity of the front and rear of the film maintains a higher influence relationship in the mutual space. In the above important matter of maintaining the entropy preservation relationship (reciprocal influence relationship) to the passing gas particles in the vicinity of the hydrophobic side membrane surface (water repellent side) and in the vicinity of the nonwoven fabric side surface, it is as thin as possible and the self-absorbing heat amount is small. In other words, it is performed on the premise that a substance having a specific gravity as small as possible, for example, made of synthetic resin, works effectively.
[0030]
In such a case, the temperature gradient before and after the membrane is determined at a predetermined temperature gradient in the direction in which the box body is humidified, that is, in determining the arrangement position in the discharge direction of the water vapor particles, the temperature of the low-conductive porous body is higher. Taking advantage of the fact that it is more likely to be in a higher state than the conductive porous material, the arrangement position in the vicinity of the membrane is determined, and the effect of the low or high conductive porous material is exactly unstable at such static pressure. The element is stabilized, and as a result, the humidification effect and the discharge suppression act to maintain the maximum humidification value and to stabilize the humidification effect. The action of the low-conductivity porous body or the grounded high-conductivity porous body is to stabilize the temperature gradient in the vicinity of the film at the static pressure. If it is arranged in a direction to stabilize the humidification direction, the outside air side must be a low-conductivity porous body (thermal insulation thin tank), and a high-conductivity porous body grounded on the box side must be arranged .
[0031]
On the other hand, in the case of the membrane arrangement in the format of the arrangement table 1, when the dehumidifying effect is intended, the temperature gradient arrangement that prevents the stabilization in the humidification direction may be set before and after the film, so the temperature gradient is set. On the outside air side and the box side of the membrane, the outside air side must be a grounded highly conductive porous body, and the box side must be arranged with a low conductive porous body (thermal insulation thin tank).
[0032]
FIG. 16 is a simulated explanation of the humidification effect that accompanies the film arrangement direction and the air passage direction, and shows a case where the temperature is constant and static pressure. In the arrangement of (see), the water vapor particles are hardly transferred from the box side to the outside air side because the gate is opened small on the box side in moisture permeability. On the other hand, since the air permeability is set in the direction of compression toward the direction of the outside air, the outside air direction, that is, the dew point rises. In the case of static pressure, the flow in the vicinity of the membrane should both be stationary in theoretical reasoning, but it tilts in a direction that tends to shift due to slight fluctuations in the surrounding environment, but the transition is transient It is assumed that However, in the case of the arrangement in the form of Table 1, the moisture permeable membrane arrangement in all the membranes has the water repellent surface facing the outside air side. It cannot be denied that it is blocked. At the time of static pressure, since the transition to the diffusion direction is likely to occur, the diffusion direction from the outside air side to the box side is determined as the transition tendency by the breathable arrangement. Assuming the case where this transition occurs, a compression phenomenon occurs, so that a very small temperature rise occurs along with the transition from the box side to the outside air side, and thus the dew point rises.
[0033]
In addition, in the case where dew point rise occurs, when considering the passage of through micropores present in the moisture permeable membrane, from the non-woven fabric surface from the box, through the through micropores, the moisture permeable membrane water repellent surface (hydrophobic surface), Since it moves to the next chamber or space, a dew point rises on this water-repellent surface, and at the time of static pressure, penetration is promoted. On the other hand, depending on the air permeability, the passage characteristics are suppressed. At this time, electrostatic interaction between the water vapor particles and the film surface or the repulsive force is generated. Here, the behavior of the water vapor particles immediately after the passage of the gas passing through the fine pores of the membrane on the hydrophobic side (water repellent side) and the nonwoven fabric side of the membrane is different, and the hydrophobic side (water repellent side) of the membrane is different. The behavior of water vapor particles that have passed through the micropores on the side) is easily separated from the membrane surface (hydrophobic side), and the behavior of water vapor particles that have passed through the micropores on the nonwoven fabric side of the membrane is the same membrane surface ( The characteristic difference that it is difficult to separate from the non-woven fabric side is an important determinant of the moisture concentration humidifying effect and moisturizing humidifying effect.
[0034]
In addition, the selection of the membrane is as thin as possible, and the temperature fluctuation immediately after passing through the membrane due to the difference in hydrophobicity and immediately before passage through the membrane is not easily controlled by the temperature characteristics of the membrane itself, that is, a space separated by a moisture permeable membrane. The fluctuation in the gas passage direction (including the backflow direction) is not inhibited by the film itself, and the temperature relationship in the vicinity of the front and rear of the film maintains a higher influence relationship in the mutual space. In the above important matter of maintaining the entropy preservation relationship (reciprocal influence relationship) to the passing gas particles in the vicinity of the hydrophobic side membrane surface (water repellent side) and in the vicinity of the nonwoven fabric side surface, it is as thin as possible and the self-absorbing heat amount is small. In other words, it is carried out on the premise that a substance having a specific gravity as small as possible, for example, composed of synthetic resin, works effectively.In such a case, the temperature gradient before and after the membrane is determined at a predetermined temperature gradient in the direction in which the box side is humidified, that is, in determining the arrangement position of the water vapor particles in the suction direction, the temperature of the low-conductive porous body is higher. Taking advantage of the fact that it tends to be higher than the conductive porous body, the arrangement position in the vicinity of the membrane is determined.In other words, because the temperature fluctuation speed of the box side is high, the box side temperature is low and the outside air side temperature is low. The effect of the low or low-conductivity porous material is to stabilize the unstable elements under static pressure and to maintain the maximum humidification value by preventing the humidification effect and backflow. And act as stabilization of the humidifying effect.
[0035]
In addition, even when condensation occurs in the conductive porous body, it is possible to maintain a stable drying speed by being grounded, and as a result, relatively small chambers can be maintained. Since the humidity drop tends to occur quickly, the temperature adaptation speed becomes agile, and as a result, the result of contributing to the stabilization of the temperature in the small room is obtained. In other words, in the case of the membrane arrangement of this arrangement table 1 format, if the humidification direction is arranged in a direction to stabilize, the box side is a grounded highly conductive porous body, and the outside air side is low. The conductive porous body (heat retaining thin layer) must be arranged. On the other hand, in the case of the membrane arrangement in the sequence table 2 format, when the humidification effect is intended, the temperature gradient arrangement that prevents the destabilization in the humidification direction may be set before and after the film, so that the temperature gradient is set. On the outside air side and the box side of the membrane to be set, the outside air side must be a highly conductive porous body that is grounded, and the box side must be arranged with a low-conductivity porous body (thermal insulation thin tank).
[0036]
On the other hand, if this action is to be mitigated, that is, when aiming at an intermediate action between dehumidifying action and humidifying action, that is, when constant moisturization is intended, in a one-table membrane arrangement, a grounded high conductivity The conductive porous body may be arranged on the box side, and the low conductive porous body may be arranged on the outside air side. FIG. 17 shows a case where the temperature inside the box is higher than the outside air temperature fluctuation rate when the relative temperature comparison is performed. In the initial state of the temperature drop situation, gas fluctuation occurs according to the decompression of the box, but since the water vapor gate on the outside air side is large, the invasion of water vapor particles is easy to promote, and at this time it proceeds to the inside of the box Accordingly, the relationship is diffused by the air permeability of the front and rear membranes, and as a result, the dew point is lowered. However, a non-woven fabric surface exists on the box side of the penetrating micropores forming the small chamber, and this surface is set to have a tendency to repel water vapor particles more weakly than the water-repellent side. Therefore, a slight temperature drop occurs due to diffusion due to the movement of the air-permeable box side, and the dew point also drops.Therefore, in this traveling direction, adiabatic cooling is performed on the nonwoven fabric side of the moisture permeable membrane through which the outside air passes. Since the dew point is lowered due to diffusion, the concentration phenomenon occurs on the nonwoven fabric side of the moisture permeable membrane through which the outside air passes, and depending on the moisture permeability, the water vapor particles further move to the next step, and the box Proceed to the inside. In addition, this relationship is repeated in the intrusion direction, and when the dew point for each film is lowered, the invasion of water vapor is further promoted, so that the dew point lowers further synergistically. The penetration of water vapor particles into the box is promoted.
[0037]
FIG. 18 shows a case in which the temperature inside the box is lower than the outside air temperature fluctuation rate when the relative temperature is compared (an arrangement in the arrangement table 1 format). The gas inside the box moves to the outside of the box as the pressure inside the box rises. At this time, since the moisture permeability on the outside air side is set wider than that on the box side, the movement of water vapor particles to the box side is easily performed. In addition, since the breathable arrangement is arranged in the pressurizing direction as it goes to the outside air side due to the relationship of the membrane, a compression phenomenon occurs. At this time, the water repellency is placed on the outside air side of the moisture permeable membrane. Therefore, even if a dew point rises in this portion due to the compression phenomenon, the water vapor particles are hardly retained and readily suspended in the convection or flux in the small chamber. Therefore, in the case of relative suction, if the water repellent surface is directed to the outside air side, there is no change in the situation where water vapor particles are likely to be repelled on the water repellent surface, but occurs in the opposite case. Since the occurrence of the adiabatic cooling phenomenon after passing through the through-holes and the occurrence position thereof are generated on the non-woven fabric side corresponding to the water repellent surface, the water vapor particles are likely to be concentrated on the same surface side. Since this relationship continues from the outside air side to the box side, it will be gradually humidified as it goes to the box side, and the moisture permeability is higher on the box side than on the outside air side while the box internal pressure continues to rise. In the air permeability, since the box side is set higher than the outside air side, the movement of water vapor particles to the outside air side is suppressed. However, since the breathable arrangement causes a compression phenomenon as it proceeds to the outside air side, a slight increase in temperature, which is the base of the backflow phenomenon, occurs. At this time, the water vapor particles which have tried to flow backward are easily repelled by the moisture permeable and water-repellent film portions near the outside air side outlet of the through micropores, and thus have a basic structure in which backflow is unlikely to occur.
[0038]
However, if the box internal pressure is in the state of transition to static pressure from just before stopping, or the temperature fluctuation during static pressure, when the humidifier is set outdoors, the rapid environment fluctuation on the outside air side is high. The low-conductivity porous body and the high-conductivity porous body and their grounding contribute to the stabilization of the temperature gradient on the box side and outside air side of the membrane, and also stabilize the flux. In the stabilization of the establishment of collision of water vapor particles with the fine pores of the membrane, it is effective.
[0039]
【Example】
FIG. 19 shows the firstReference exampleThe humidification apparatus 1 of this is shown. In the figure, 10 is a metal box, 11 is a first film, 12 is a second film, 13 is a third film, 14 is an outer cylinder, 14a is an inlet, 14b is an outlet, 15 is an inner cylinder, and 15a is Heat retaining cavity, 16 is a hydrophobic surface, 17 is a non-woven fabric, 18 is a metal mesh as a highly conductive porous body, 19 is a resin mesh as a low conductive porous body, 20 is a packing, 21 is an air passage, 21a is a box side The small chamber 21b is an outside air (anti-box side) small chamber, 22a is a net forming a capture chamber 22b, and 22c is an insect net. FIG. 20 shows an enlargement of a part of the metal mesh 18 and shows M: N = 1: 2 in the figure. Reference numeral 23 denotes a through fine hole. FIG. 20B shows the metal mesh 18 that is approximately deformed.
[0040]
Next, in detail, when the box side is a metal box whose temperature decreasing rate is expected to be faster than the material forming the small chamber part which is the main component of the humidifier, The separation membrane must be arranged properly.
Arrangement Table 1 First membrane brn1108-n40c Moisture permeability (g / m × m × day) Air permeability (sec / 100cc) 25018000 Second membrane brn1100-c40a Moisture permeability (g / m × m × day) Air permeability (sec / 100cc) 20001000 3rd membrane brn1050-p20b Moisture permeability (g / m × m × day) Air permeability (sec / 100cc) 4600350 By such a combination of the chamber and the chamber, particularly when the temperature drop is not so rapid, Diffusion to the outside air side is suppressed. Also, especially when the temperature rises suddenly, the movement of water vapor to the outside air side is difficult to be disturbed, and the air permeability increases as it goes to the outside air side, and tends to mix with the air on the outside air side as it goes to the outside air side. As a result, the situation gradually fades and is relatively likely to be controlled by the premise that it is likely to diffuse toward the box side.
[0041]
In this case, the functions of the chambers separating the separation membranes are the fluctuation region of the energy of the water vapor particles and the movement space of the water vapor particles to the next separation membrane. Therefore, when a temperature gradient occurs, diffusion tends to occur from the high temperature direction to the low temperature direction, so that a temperature difference that does not cause condensation between the box side and each chamber of the humidifier is ensured, and separation is thereby achieved. If the membrane is not blocked by water vapor droplets and the movement of water vapor particles between the separation membranes across the smooth chamber continues, the movement of the water vapor particles between the separation membranes continues. It will move depending on humidity or breathability.
[0042]
As a testimony, the measurement graph 2- (A) 02: 56-03: 31 at the time of the implementation of the array table 1 shows that the rising slope at the time of water vapor inhalation is 04: 43-05: Since it is larger than the ascending slope up to 29, the lowering of the outside air chamber wall temperature is derived from the attachment of the heat sink, and the temperature gradient between the chambers is stopped, so that the temperature toward the box side is increased. It is thought that the stopping phenomenon to the water vapor excretion situation that it descends was recognized. This phenomenon is caused by the delay in the rapid temperature drop of the box-side chamber that occurs during the cooling phenomenon and the temperature gradient between the outside-side chamber and the box-side chamber in the arrangement shown in the arrangement table 1 when the environmental temperature drops. There are two aspects of consumption required for temperature fluctuation of the endothermic body itself when heat conduction occurs from the side of the box side chamber to the outside side of the chamber gradually, due to the temperature delay of the temperature drop of the outside air chamber due to the temperature drop of the box, In order to achieve such an object, in the case of a metal box, for example, in the case of a metal box, the smaller the humidifier, the more the mass of the metal box can be achieved. Or, the more it contacts the constituent material having high thermal conductivity, the more it is antagonized by the occurrence of a temperature gradient from the box side to the outside air side in the setting of the heat sink in the outside air side small chamber during cooling, Of the heat sink to the chamber Product also or because the endothermic amount will have to be as large as substantially in proportion, is disadvantageous for downsizing of the apparatus.
[0043]
Here, (b) of the graph 2 shown in FIG. 21 shows the behavior of the rapid cooling state when the arrangement of the arrangement table 1 is performed. Therefore, the purpose is to maintain a smooth temperature gradient between the small chambers and to follow the temperature fluctuation buffer of the small chamber wall components due to significant temperature fluctuations when the outside air temperature changes from rising to falling or from falling to rising. In order to prevent the occurrence of condensation on the wall of the small room, when the external humidity is suddenly increased, for example, when it is placed in a meteorological environment such as a sunset, the internal pressure of the box suddenly increases. The discharge phenomenon, which is a reverse flow phenomenon, causes the diffusion movement of water vapor from the high temperature direction to the low temperature direction while maintaining a gentle temperature gradient in the water vapor inhalation direction due to the inhalation phenomenon accompanying the low descent, The thermal energy retained by the heat absorber is re-radiated to the small chamber space, and the temperature gradient is maintained moderately even after the temperature on the box side drops, and the heat radiation phenomenon from the heat absorber In the case of a metal mounting box, in which the temperature fluctuation speed inside the box is likely to occur relatively faster than the temperature fluctuation speed on the outside air side, the temperature inside the box is higher than the outside air side chamber. However, in the water vapor intrusion path from the outside air to the inside of the box, there is a high temperature chamber by a heat-retaining cavity or a heat sink opposite to the diffusion energy. The movement from the box side to the outside air side chamber is suppressed between the separation membranes. For this reason, the time for sucking moisture on the outside air side is extended, and the humidity increase inside the box is promoted as the heat retention state in the heat retention space of the heat absorber continues relatively in the course of the next temperature rise. . And in terms of heat dissipation area, if the box side is extremely large and the humidifying device side has a relatively small area in contact with the outside air, and if the material is made of a material that is difficult to cool, for example, low density synthesis If it is made of resin (polyvinyl chloride or polyester resin), the temperature is less likely to drop compared to the box side, so conditions that make it easier to keep warm are in place.
[0044]
Here, if the temperature is kept too high, the temperature gradient will be inclined in the direction of water vapor discharge, so that the temperature gradient in the daytime, etc. The smooth suppression is the decisive factor for promoting the humidification effect in comparison with the graph 3. 22 to 26 are explanatory views showing the graph 3 by sequentially dividing it. On the other hand, when the temperature starts to rise after the temperature reaches its lowest value, the mass of the endothermic body is extremely small compared to the mass of the box, and the endothermic body intervenes the constituent material of the box side chamber wall. Therefore, the heat transfer is only slowly propagated to the air inside the small room, that is, when the temperature rises, the heat transfer from the mounting box has a sufficiently high rate of temperature rise. Immediately after that, the forced exhaust from the box-side chamber to the outside-air chamber occurs as the internal pressure of the mounting box increases, and this relationship is sustained. It cannot be denied that it will continue. However, since the above-described relationship between moisture permeability and air permeability is set, the inhalation phenomenon is continuously promoted as long as the sun shines. In order to satisfy this condition, the heat transfer rate and heat release rate of the heat retaining cavity and the constituent materials of the humidifier, the heat retaining capacity of the heat retaining cavity, the buffer amount by the heat absorber, the temperature rise rate of the mounting box, and the permeability of the separation membrane By adjusting the selection of humidity and air permeability according to the setting area as appropriate, it is possible to cope with significant requirements accompanying regional differences.
[0045]
In order to control the ventilation rate and thus the moisture transmission rate in consideration of changes in the surrounding environment that determine sudden temperature fluctuations on the box side, movement of the box internal air to the outside air, or movement of the outside air toward the small chamber, etc. The determination of the gas moving speed of the air passage in this device is based on the number and number of chambers separated by the moisture permeable membrane (separation membrane) and the external factors of this device placed at the temperature in the compression or decompression process in this device. Even when considering the buffer space against the gas pressure fluctuation of the chamber volume influenced by the above and the air permeability by the separation membrane, the resistance element must be an important design factor corresponding to the above. Here, supplementing the conditions at the dew point, there is a relationship of dew point temperature = relative humidity / 100 × saturated water vapor pressure, and the saturated water vapor pressure is 101325 hectopascals at 760 mm Hg. It rises as shown in FIG. 27 and descends when it descends.
[0046]
The dew point increases when the pressure increases, and decreases when the pressure decreases. In this case, when considering the pressure rise accompanying the temperature rise, the exhaust phenomenon, the pressure drop accompanying the temperature fall, and the intake phenomenon accompanying the temperature fluctuation of the mounting box, the air permeability from the box side to the outside air side And the arrangement of moisture permeability from the box side to the outside air side, when the gas rapidly passes through the pores of the moisture permeable membrane having through-holes, the compression phenomenon is caused by the pressure fluctuation difference. Due to the arrangement of air permeability and moisture permeability, the membrane arrangement in the arrangement table 1 is an arrangement in which an extremely high dew point increase phenomenon is likely to occur during inspiration. It is considered that the dew point lowering phenomenon hardly occurs in the moisture permeable membrane hole. Here, if the direction of ventilation and adiabatic cooling is considered, it is true that the moisture concentration increase can be efficiently obtained on the box side by setting the nonwoven fabric of the moisture permeable membrane on the outside air side. However, in consideration of the fact that the film surface fouling phenomenon occurs with long-term use, it is wise to face the non-woven fabric side, that is, the side with poor water repellency to the box side rather than the water repellent side. Therefore, in the case of the moisture permeable membrane array having a small membrane surface area in this example, in the case of a radius of 22 mm and an area of 1519.76 mm 2, rapid gas passage occurs in the hole portion. If, for example, the box is made of metal and the device is made of a resin with a slow heat conduction speed, the temperature gradient on the box side and the exhaust side will be In the configuration described above, when the buffer endothermic body is set in the exhaust side small chamber in the arrangement shown in the arrangement table 1, the humidification phenomenon occurs inside the box surely in the intake state. In the arrangement described above, since the cooling phenomenon of the film part is unlikely to occur, a result that the dehumidifying effect appears predominantly is obtained.
Arrangement table 2 first film brn1050-p20b moisture permeability (g / m × mday) air permeability (sec / 100cc) 4600350 second film brn1100-c40a moisture permeability (g / m × m × day) air permeability (sec / 100cc) 20001000 Third film brn1108-n40c Moisture permeability (g / m × m × day) Air permeability (sec / 100cc) 25018000
[0047]
Therefore, the film of this device is excellent in tension and tensile strength because it is necessary to achieve the purpose to achieve humidification under any weather conditions, and the temperature difference between the front and rear chamber spaces is less likely to occur. It is necessary to be composed of a single thin film (one piece) of this, but in this case, due to the directionality on the hydrophobic side, the minute that occurs with rapid air passage when passing through the hole When the compression phenomenon in the space occurs on the water-repellent side of the waterproof film, it is an arrangement means of the arrangement table 1, which results in suppressing the temperature drop of the film due to dew condensation in the portion with excellent water repellency. On the other hand, a continuous increase in humidity inside the box is expressed, whereas in the arrangement table 2, such a phenomenon is unlikely to occur, and this phenomenon has occurred on the nonwoven fabric surface having poor water repellency. Smooth on propagation between each chamber In order, a very high increase in humidity is determined that generated in the box making side as a result.
[0048]
The computational prediction method for these settings is very simple and clear, measuring the highest temperature rise rate = H in the humidifier setting area and the highest temperature drop rate = C in the humidifier setting area. Or conduct a record survey. From these speeds, the temperature decrease rate due to the heat of vaporization generated in the course of drying after being wetted mainly by rainfall, fog, etc. is calculated from the temperature fluctuation rate due to the heat of vaporization of water vapor per unit. At this time, the average wind speed at the set location is a key. In other words, in areas or heights or places where the wind speed is high, the descending speed is high, and in areas or heights or places where the wind speed is low, the descending speed is low. However, assuming that the box temperature fluctuation rate due to this heat of vaporization is high during bad weather, it is more frequent (night radiative cooling) than the box's sudden temperature drop when the weather is good. This is because the main purpose of the weather-resistant outdoor installation type humidifier is to maintain a stable function during bad weather. It is safe to assume the temperature descent speed at the wind speed assuming the worst bad weather, and further, a value obtained by multiplying this virtual value by the safety factor is set.
[0049]
At this time, it is assumed that the cooling rate by the heat of vaporization obtained at the wind speed assuming the worst bad weather = Bw / cm 2 and the safety factor = Sw. Apparent temperature drop rate = total surface area of C mounting box
= P Actual temperature drop speed of the mounting box = Ac = C + (P * Bw * Sw) + αAh Apparent temperature rise speed = H Surface temperature rise speed of the mounting box (affected by coating) = Ash / cm 2 Then, it seems to be wise to measure the variable Ash according to the target box. However, the real volume cm3 of the box, the specific heat of the constituent materials, the heat conduction speed, the surface area, and the heat retention effect speed of the paint covering the surface.
(/ Thickness / Area), the heat retention effect speed of the attached and connected objects, the heat generation rate by the box contents, the heat generation amount, etc. At this time, if the safety factor is multiplied and the safety factor is Sb, the actual temperature drop speed of the mounting box = Ah = H + (P × Ash × Sb) + αAh This is calculated with reference to the temperature fluctuation amount, the contact area, the specific heat of the heat insulating material existing in the vicinity, the heat conduction speed, and the like.
Let the velocity of the box side chamber be equal to I c h.
Actually, the stabilization of the temperature fluctuation rate of the heat retaining cavity depends on the volume of the heat absorber and is affected by the surface roughness of the contact surface, and therefore is determined by actual measurement using an average sample.
[0050]
At this time, the heat capacity of the heat absorbing body is calculated, and the calculation is performed in consideration of the heat radiation and the heat retaining cavity volume, the total surface area of the humidifier, the contact area with the box, and the like. In the settings as described above, the total surface area of the humidifier, the contact area with the box, and the heat capacity of the heat sink are fixed constants such as the type of box, the type of paint, the constituent materials of the heat retaining chamber, and the requirements from the setting area. Or adjusting the total surface area of the humidifier, the contact area with the box, etc. with the type of the box, the type of paint, the constituent material of the heat retaining cavity, and the heat capacity of the heat sink as constant. There are various setting methods depending on constraints on various conditions in the design, etc., but stabilizing the heat retaining capacity of the heat retaining cavity at the required minimum volume is likely to be an essential condition for miniaturization, so the humidifier itself A design that seeks to keep warm and yet minimizes the total surface area of the humidifier itself is considered preferred. In this case, the heat retaining cavity is covered with a cylindrical body that retains a certain amount of mass, such as mahobin, and can also be expected to act as a heat absorber for the box-side chamber to be kept warm. In addition, a means for bringing it into contact with the box-side chamber wall portion is conceivable.
[0051]
The test in Graph 2 is based on the membrane arrangement in the form of Table 1 and is on the wall of a small chamber composed of a PVC pipe with a thickness of about 4 mm on the outside side, a height of 40 mm, an outer diameter of 48 mm, and an inner diameter of about 40 mm. In graph 3, according to the membrane arrangement in Table 2, a long sheet having a thickness of 2 mm, a height of 30 mm, and a Cu thickness of 0.1 × 35 × 600 mm is closely attached to the pipe in the side wall of the outside air chamber. In the case of Graph 2, a pipe made of polyvinyl chloride having a thickness of 2 mm and a height of 30 mm is used on the corresponding chamber side chamber wall on the side of the box in Graph 3, and the spiral copper thin film is used. Compared to a single copper-made body with the same volume, the body is more likely to open a weak gap due to expansion due to thermal fluctuations. To It has the effect of gradually generating a dissipation. In the graph 3, the above-mentioned chamber wall configuration is inverted between the outside air side and the box side, and the membranes are arranged in the arrangement table 2 format.
[0052]
Further, when the copper sheet 30 is used as shown in FIG. 28, the copper sheet 30 is actually expanded concentrically without achieving non-uniform expansion, and it is easy to obtain heat retention in a uniform chamber. The volume and shape of the test box 10a at this time are shown in FIG.
[0053]
Constituent materials or components of the heat insulator or heat insulator, mirror-finished metal or glass heat reflective heat-retaining bath (response characteristics are delayed as the mass increases), mirror-finished metal body mirror-finished, A heat retention effect is expected when a certain distance is separated. In this mirror finish of the mirror finish metal body, when the mirror finish metal body is a spiral structure at a position in the heat retaining cavity intended for heat insulation, the heat conduction speed is made by mirror finishing the both surfaces. Delay. If the non-specular finish is used in the direction in which heat radiation is performed, the heat conduction speed is delayed in that direction.
[0054]
However, the spiral body is a thin spiral spring body of about 0.1 to 0.3 mm. The material may be aluminum, copper, brass, etc. Ag Al, Cr, Ni, Ti, Au, Au, SiCo2O3Fe2O3Cr2O3TiO2SnO2In2O3 Expected ceramic porous body (Large response delay characteristics)
Asbestos, mica, glass fiber (response characteristics depend on the wall of the chamber)
Air (Response characteristics depend on sunlight conditions)
Fired polystyrene (high temperature area specification not possible)
Low melting point liquid tank (can be used in cold regions)
Low vaporization point gas liquefaction high-pressure tank (including explosion risk factors)
Water tank (including water leak risk factors)
Steam gas filled tank (Adjustment of thermal conductivity is good, no harmful substances are generated even if it explodes)
Constituents or constituents of endothermic body Aluminum spiral plate For the purpose of increasing the aluminum lump absorbency Au, Ag, Cu, NiZnS / Ni plate, AlSn02ln203 Low-melting point liquid tank that can be expected to have antireflection effect (in cold district specifications) Available)
Low vaporization point gas liquefaction high-pressure tank (including explosion risk factors)
Water tank (including water leak risk factors)
Steam gas filled tank (Adjustment of thermal conductivity is good, no harmful substances are generated even if it explodes)
(Although it seems to be a contradiction above, in the case of mass in which the amount of fluctuation in velocity due to the amount of fluctuation in the chamber heat increases, when the heat absorber becomes smaller, a heat retention effect and a heat conduction velocity delay effect are exhibited relatively.)
Etc. are used as appropriate.
[0055]
In addition to these, a means using a shape memory alloy or a shape memory resin is also conceivable. However, in graph 2, the box side chamber is made of an equivalent polyvinyl chloride pipe with a thickness of 2 mm, an outer diameter of 48 mm, an inner diameter of 44 mm, and a height of 30 mm, and each membrane is a ring made of the same material vinyl sheet. The frame is held without tension extension, and each frame holding the three membranes is held between two box sides and outside air by sandwiching black propylene rubber (non-fired) packing thickness of 1 mm 2 pieces, and also insulated. ing. In graph 3, the above-described chamber wall configuration is inverted in the outside air side and the box side, and arranged in the membrane array table 2 format.
[0056]
In addition, since low- and high-conductivity porous bodies that are capable of suppressing electrostatic capacity gradients and backflow phenomena are not arranged, sudden backflow phenomena occur due to the movement of outside air and box internal air as shown in graph 3. Fluctuations have occurred. This is because there is a change in the water vapor particle concentration in which the fluctuations in the charge properties of the wall of the small chamber, the chargeability of the gas in the small chamber, the chargeability of the waterproof film forming the small chamber, etc. are relatively reversed. Conceivable. At this time, the dispersion or concentration of water vapor particles from the film can be controlled by positively transmitting the temperature fluctuation of the chamber wall to the film or the high and low conductivity porous body. In addition, when the size of the chamber is reduced, the projected area of the ventilation path of the membrane with respect to the volume of the chamber due to the reduction in the surface area of the wall of the chamber is larger in proportion to the membrane than the area of the chamber wall as the size is reduced. It will become. At this time, the action of the high / low conductivity porous body becomes a trump card. That is, in addition to the small chamber temperature fluctuation caused by the small chamber wall, it affects the temperature adjustment factor superior to that. Further, by suppressing neutralization of the potential gradient of these porous bodies, an increase in the internal concentration of the specific gas in the box can be suppressed, and separation and concentration of only water vapor particles that can pass through are expected. This is because the box is made of metal and is not grounded, and the water vapor and air (including dust) inside the box are relatively inclined to the anodic, while the box is installed. Such a phenomenon is unlikely to occur. This phenomenon is thought to be caused by electrodialysis through this device, so that it can be applied to separate specific gases.
[0057]
30 to 32 show thermal image diagrams of the temperature variation test of the packing. FIG. 30 shows the surface temperature when the temperature starts to decrease, FIG. 31 shows the surface temperature at the minimum minimum temperature, and FIG. 32 shows the maximum temperature. At the time of ascent, as shown in FIG. 33 in the thermal image diagram, from the left, made of white propylene rubber having a thickness of 3 mm (slightly fired), made of black propylene rubber having a thickness of 3 mm (non-fired), thickness 1 The following shows the temperature fluctuation of a millimeter test piece made of propylene rubber (unfired). It shows the heat dissipation state at the descending extremum when the temperature falls from the rise, and the temperature fluctuation characteristics at the rise again. From these situations, it can be seen that the 1 mm-thick specimen has a quick response. It can also be seen that such a relationship causes a slight change in thermal conductivity by setting a change in the color tone due to infrared absorptivity. In addition, the lower part of the test piece was measured by interposing a paper having a thickness of 0.05 mm or less on an acrylic plate having a thickness of about 5 mm. The surrounding environment fluctuation | variation graph in the same state is shown. However, since a thin 0.05 mm thick vinyl sheet with different thermal conductivity was used as the membrane frame, the thermal conductivity of this membrane frame is estimated to approximate the fluctuation speed of the chamber. In such a thin case, the adverse effect on the separation membrane is expected to be extremely small.
[0058]
In the case of using a cooling element forcibly as a temperature adjusting means from the measurement process as described above, a gentle temperature adjusting means with the same packing on the wall portion interposed rather than on the film portion Is advantageous from the premise of preventing condensation in the small room. Moreover, you may require | require the drive source of this thermal element in a solar cell. In addition, by interposing the driven object of the cooling element between the outer wall of the thermal insulation cavity and the side wall of the small chamber thermal insulation cavity on the box side, the temperature distribution is made uniform in the thermal insulation cavity by bringing one end into contact with the spiral heat absorption or heat dissipation body. In addition, the number of cooling elements can be limited to a minimum of one, which is economical, easy to adjust functions, and easy to stabilize. At this time, in the film arrangement of the table 1, when the box is made of metal, the heat generating part is obtained on the outside air side and the heat absorbing part is obtained on the box side. Thus, also in the case of a humidifier, the chamber wall is made of polyvinyl chloride PVC having a low temperature fluctuation rate and low water absorption. In addition, since the humidification function as a humidifier is required for the function of the chamber, a material with low water absorption and relatively low density is selected, and the delay of the temperature fluctuation speed of the constituent material itself is caused by heat absorption or heat dissipation. Instead of being delayed, it must be made of a material having a calorimetric relationship that hardly condenses on water vapor at room temperature, for example. A summary of the above is shown in FIG. In addition to the waterproof membrane used in this example, in the arrangement of the water repellent (hydrophobic) surface and the nonwoven fabric, the arrangement direction is unified on the box side and the anti-box side (outside air side). From the viewpoint of discrete and concentrated, for example, in the correlation between the water repellent (hydrophobic) surface and the nonwoven fabric in this example, one side is more water repellent (hydrophobic than the other side) than the presence or absence of the nonwoven fabric. The difference in the behavior of water vapor particles between the highly water-repellent surface and the weak surface immediately before and after the gas (water vapor, etc.) passes through the through-holes existing in the membrane. is important. Therefore, for example, when the hydrophobic membrane surface is narrowed from two nonwoven fabrics, or when one nonwoven fabric is narrowed from two hydrophobic membrane surfaces, the surface with strong water repellency (hydrophobicity) and weak If the surface exists, the same effect as the present embodiment can be exhibited. Further, the humidifying device in this embodiment can be easily converted as a dehumidifying device by performing the film arrangement of the second vote arrangement system. At this time, both sides of the waterproof membrane (the box side and the outside air side) In this case, if a waterproof film having two conditions that each is excellent in surface fouling and one side is more excellent in water repellency than the other side, the inner cylinder portion (small chamber / small chamber wall portion of this embodiment) is used. ) If the box side and the outside air side are reversed by securing the airtightness by screwing or fitting, the conversion of the humidifier / dehumidifier can be changed depending on the usage conditions etc. is there.
[0059]
FIG. 35 shows the secondReference exampleThe structure figure of the humidification apparatus 2 is shown. In the figure, reference numeral 31 denotes an inner cylinder that is easily cooled. The firstReference exampleThe same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 36 shows the thirdReference exampleThe structure figure of the humidification apparatus 3 is shown. In the figure, reference numeral 32 denotes an inner cylinder that is easily cooled. FIG.1Claim as an example1The structure figure of the humidification apparatus 4 corresponding to description is shown. In the figure, 33 is an endothermic body. FIG.2Claim as an example2The structure figure of the humidification apparatus 5 corresponding to description is shown. In the figure, 34 is a heat insulator. FIG.3Claim as an example3The structure figure of the humidification apparatus 6 corresponding to description is shown. In the figure, reference numeral 35 denotes a heat insulating tank. FIG.4Claim as an example4The structure figure of the humidification apparatus 7 corresponding to description is shown. In the figure, 36 is a heat insulator. FIG. 41 shows the first5Claim as an example5The structure figure of the humidification apparatus 8 corresponding to description is shown. In the figure, reference numeral 37 denotes an endothermic body. FIG.6Claim as an example6The structure figure of the humidification apparatus 9 corresponding to description is shown. In the figure, 38 is a heat absorbing body, and 39 is a heat insulating tank.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, the humidifying device according to claim 1 of the present invention has the above-described configuration, so that the operation is stable and suitable for the specification in the warm region, and the effect can be obtained with one small chamber. Mass production is possible. Moreover, the structure is relatively simple and easy to handle, and effects such as being suitable for long-term use can be obtained.
[0061]
In the humidifying device according to claim 2, since it is configured as described above, the operation is stable and suitable for the specification in the warm region, and the effect can be obtained with one small chamber, thereby enabling miniaturization and mass production. Moreover, the structure is relatively simple and easy to handle, and effects such as being suitable for long-term use can be obtained.
[0062]
In the humidifying device according to claim 3, since it is configured as described above, the operation is stable and suitable for the specification in the warm region, and the effect can be obtained with one small chamber, thereby enabling miniaturization and mass production. Moreover, the structure is relatively simple and easy to handle, and effects such as being suitable for long-term use can be obtained.
[0063]
In the humidifying device according to claim 4, since it is configured as described above, the operation is stable and suitable for the specification in the warm region, and the effect can be obtained with one small chamber, thereby enabling miniaturization and mass production. Moreover, the structure is relatively simple and easy to handle, and effects such as being suitable for long-term use can be obtained.
[0064]
In the humidifying device according to claim 5, since it is configured as described above, the operation is stable and suitable for the specification in the warm region, and the effect can be obtained with one small chamber, thereby enabling miniaturization and mass production. Moreover, the structure is relatively simple and easy to handle, and effects such as being suitable for long-term use can be obtained.
[0065]
In the humidifying device according to claim 6, since it is configured as described above, the operation is stable and suitable for the specification in the warm region, and the effect can be obtained with one small chamber, thereby enabling miniaturization and mass production. Moreover, the structure is relatively simple and easy to handle, and effects such as being suitable for long-term use can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing connection between flows.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing particle diameter regions of various separation techniques.
FIG. 3 is a measurement diagram showing a graph 1;
FIG. 4 is a copy of a physical property table in catalogs of Nitto Denko Corporation registered trademarks “BRESRON” and “MICROLUX”.
FIG. 5 is a copy of a physical property table in the catalogs of Nitto Denko Corporation registered trademarks “BRESRON” and “MICROLUX”.
FIG. 6 is a copy of a physical property table in the catalogs of Nitto Denko Corporation registered trademarks “BRESRON” and “MICROLUX”.
FIG. 7 is an explanatory diagram in which the graph 2 is sequentially divided.
FIG. 8 is an explanatory diagram in which the graph 2 is sequentially divided.
FIG. 9 is an explanatory diagram in which the graph 2 is sequentially divided.
FIG. 10 is an explanatory diagram in which the graph 2 is sequentially divided.
FIG. 11 is an explanatory diagram in which the graph 2 is sequentially divided.
FIG. 12 is an explanatory diagram in which the graph 2 is sequentially divided.
FIG. 13 is an explanatory diagram in which the graph 2 is sequentially divided.
FIG. 14 is a measurement diagram showing a graph 2- (A).
FIG. 15 is a schematic explanatory view of a humidification effect generated accompanying the film arrangement direction and the air passage direction.
FIG. 16 is a schematic explanatory view of a humidification effect generated accompanying the film arrangement direction and the air passage direction.
FIG. 17 is an explanatory diagram when the temperature inside the box becomes higher than the outside air temperature fluctuation speed.
FIG. 18 is an explanatory diagram when the temperature inside the container becomes lower than the outside air temperature fluctuation rate.
FIG. 19 shows the firstReference exampleIt is sectional drawing which shows the humidification apparatus 1 of.
20A is a partially enlarged view of the metal mesh 18. FIG. (B) is an explanatory view in which the metal mesh 18 is approximately deformed.
FIG. 21 is an explanatory diagram of graph 2- (b).
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a graph 3 sequentially divided.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a graph 3 sequentially divided.
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a graph 3 sequentially divided.
FIG. 25 is an explanatory diagram showing a graph 3 divided sequentially.
FIG. 26 is an explanatory diagram showing a graph 3 divided sequentially.
FIG. 27 is an explanatory diagram showing a dew point in a state where the temperature has increased.
FIG. 28 is an explanatory view showing a state when a copper sheet 30 is used.
FIG. 29 is an explanatory diagram showing the volume and shape of a test box.
FIG. 30 is an explanatory view showing a thermal image diagram of a temperature variation test of packing.
FIG. 31 is an explanatory view showing a thermal image diagram of a temperature variation test of packing.
FIG. 32 is an explanatory view showing a thermal image diagram of a temperature variation test of the packing.
FIG. 33 is an explanatory view showing a thermal image diagram of a temperature variation test of packing.
FIG. 34 is a general view showing characteristics of the humidifier.
FIG. 35: SecondReference example2 is a structural diagram of a humidifying device 2. FIG.
Fig. 36Reference example3 is a structural diagram of a humidifying device 3. FIG.
FIG. 371Claim as an example1It is a structure figure of the humidification apparatus 4 corresponding to description.
FIG. 382Claim as an example2It is a structure figure of the humidification apparatus 5 corresponding to description.
FIG. 393Claim as an example3It is a structure figure of the humidification apparatus 6 corresponding to description.
FIG. 404Claim as an example4It is a structure figure of the humidification apparatus 7 corresponding to description.
FIG. 415Claim as an example5It is a structure figure of the humidification apparatus 8 corresponding to description.
FIG. 426Claim as an example6It is a structural diagram of the humidifying device 9 corresponding to the description.
FIG. 43 is an explanatory diagram showing a distribution mechanism and a classification based on a reference substance.
FIG. 44 is an explanatory diagram showing various film phenomena.
FIG. 45 is an explanatory view showing an example of surface modification.
[Explanation of symbols]
1 Humidifier
10 Metal box
10a test box
11 First film
12 Second membrane
13 Third membrane
14 Outer tube
14a entrance
14b Senior exit
15 Inner tube
15a Thermal insulation cavity
16 Hydrophobic surface
17 Nonwoven fabric
18 Metal mesh
19 Resin mesh
20 Packing
21 Airway
21a Box side chamber
21b Outside air side (anti-box side)
22a Net
22b capture chamber
22c insect net
30 Copper sheet
31 inner cylinder
32 inner cylinder
33 Endothermic body
34 Thermal insulation
35 Thermal insulation tank
36 insulation
37 Endothermic body
38 Endothermic body
39 Insulation tank

Claims (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低く、かつ透湿度が高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函体部側の壁部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、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置されていることを特徴とする加湿装置。It has at least one small chamber composed of two waterproof membranes having penetrating fine pores that allow moisture to pass through the metal box and communicates with the outside air, and one side of each waterproof membrane is hydrophobic or Constructed from a hydrophobic surface with water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and the outside air-side waterproof membrane forming the chamber is more than the box-side waterproof membrane Arranged so that the air permeability is low and the moisture permeability is high, and both of the waterproof membranes face the nonwoven fabric side toward the box side, and the wall part on the box side forming the small chamber contacts the heat absorber Alternatively, a humidifying device comprising a portion close to each other and further having a low-conductive porous body disposed adjacent to the waterproof membrane. 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低く、かつ透湿度が高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、該小室の反函体側に断熱体を接触または近接する部分から構成され、さらに、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置されていることを特徴とする加湿装置。It has at least one small chamber composed of two waterproof membranes having penetrating fine pores that allow moisture to pass through the metal box and communicates with the outside air, and one side of each waterproof membrane is hydrophobic or Constructed from a hydrophobic surface with water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and the outside air-side waterproof membrane forming the chamber is more than the box-side waterproof membrane The two waterproof membranes are arranged so that the air permeability is low and the moisture permeability is high, and both of the waterproof membranes are made of a portion in which the non-woven fabric side is directed to the box side and a heat insulator is in contact with or close to the anti-box side of the small chamber. Furthermore, a humidifying device characterized in that a low-conductive porous body is disposed in the vicinity of the waterproof membrane. 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低く、かつ透湿度が高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、かつ函体への取り付けにより、該小室の温度変動を抑制する保温槽により小室部の反函体側付近が保温され、さらに、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置されていることを特徴とする加湿装置。It has at least one small chamber composed of two waterproof membranes having penetrating fine pores that allow moisture to pass through the metal box and communicates with the outside air, and one side of each waterproof membrane is hydrophobic or Constructed from a hydrophobic surface with water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and the outside air-side waterproof membrane forming the chamber is more than the box-side waterproof membrane A thermal insulation tank that is arranged so that the air permeability is low and the moisture permeability is high, and both of the waterproof membranes have the nonwoven fabric side facing the box side and are attached to the box to suppress temperature fluctuations in the small chamber The humidification device is characterized in that the vicinity of the box body side of the small chamber is kept warm, and a low-conductive porous body is disposed in the vicinity of the waterproof film. 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低く、かつ透湿度が高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、かつ函体への取り付けにより、該小室の温度変動を抑制する保温槽および断熱体により小室部の反函体側付近が、より高度に保温され、さらに、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置され、極寒地において安定した加湿効果発揮部を備えたことを特徴とする加湿装置。It has at least one small chamber composed of two waterproof membranes having penetrating fine pores that allow moisture to pass through the metal box and communicates with the outside air, and one side of each waterproof membrane is hydrophobic or Constructed from a hydrophobic surface with water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and the outside air-side waterproof membrane forming the chamber is more than the box-side waterproof membrane A thermal insulation tank that is arranged so that the air permeability is low and the moisture permeability is high, and both of the waterproof membranes have the nonwoven fabric side facing the box side and are attached to the box to suppress temperature fluctuations in the small chamber In addition, the vicinity of the box body side of the small chamber part is kept at a higher temperature by the heat insulating body, and further, a low-conductive porous body is disposed in the vicinity of the waterproof film, and a stable humidifying effect exhibiting part is provided in the extremely cold region. A humidifier characterized by. 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低く、かつ透湿度が高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、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置され、かつ函体への取り付けにより、該小室の温度変動を抑制する保温槽により小室部の反函体側付近が保温され、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加湿効果発揮部を備えたことを特徴とする加湿装置。It has at least one small chamber composed of two waterproof membranes having penetrating fine pores that allow moisture to pass through the metal box and communicates with the outside air, and one side of each waterproof membrane is hydrophobic or Constructed from a hydrophobic surface with water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and the outside air-side waterproof membrane forming the chamber is more than the box-side waterproof membrane Arranged so that the air permeability is low and the moisture permeability is high, and both of the waterproof membranes have the nonwoven fabric side facing the box side, and further, a low-conductivity porous body is arranged close to the waterproof membrane, And by attaching to the box, the heat insulation tank that suppresses temperature fluctuations of the small chamber keeps the area near the anti-box body side of the small chamber, and the box side efficiently cools the small chamber wall to the point before the dew point by the heat sink. Stable humidification effect in hot areas Humidifying apparatus comprising the parts. 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低く、かつ透湿度が高くなるように配列され、かつ前記防水膜がIt has at least one small chamber composed of two waterproof membranes having penetrating fine pores that allow moisture to pass through the metal box and communicates with the outside air, and one side of each waterproof membrane is hydrophobic or Constructed from a hydrophobic surface with water repellency, the other side is composed of a non-woven fabric having water repellency and lower hydrophobicity than the hydrophobic surface, and the outside air-side waterproof membrane forming the chamber is more than the box-side waterproof membrane Arranged so that air permeability is low and moisture permeability is high, and the waterproof membrane is ２枚とも不織布側を函体側に向け、かつ函体への取り付けにより、該小室の温度変動を抑制する保温槽により小室部の外気側付近が、保温腔および保温体により小室内壁が、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反函体側において、外部温度の著しい下降を小室内壁に伝達を遅延させるもしくは防護する目的の、吸熱体（断熱体）を有し、さらに、防水膜に近接して低導電性多孔質体が配置され、函体側の温度の寒暖が著しい例えば砂漠等の地方において安定した加湿効果発揮部を備えたことを特徴とする加湿装置。Both sheets have the non-woven fabric side facing the box and attached to the box, so that the temperature of the small chamber is controlled by the thermal insulation tank to suppress the temperature fluctuation of the small chamber. Keeping the temperature down while preventing the temperature from falling, and the box side efficiently cools the wall of the small room to the point before the dew point by the endothermic body, delaying the significant drop in the external temperature to the wall of the small room on the counter box side Or, it has a heat-absorbing body (heat insulator) for the purpose of protection, and a low-conductivity porous body is placed in the vicinity of the waterproof membrane, so that the temperature on the box side is stable in regions such as deserts where the temperature is very high. A humidifying device comprising a humidifying effect exhibiting portion.
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