JIS盤用VCBの保守と更新 （第14回:JIS盤の中に存在する水分量）

第１４回目の配信「JIS盤の中に存在する水分量」です。

JIS盤の中に存在する水分量ですが、これは、盤全体の体積と、その時点での相対湿度と温度を仮定することで、大体の目安をつけることができます。

上図にあります蛇腹状のコップですが、放置した状態で、２１０ccの容量になります。仮に、キュービクルがＷ：２ｍｘＤ：２ｍｘＨ：２ｍなら、体積は、８ｍ3であり、機器の体積分１ｍ3を引いた７ｍ3が空気の体積となります。温度が３０度Ｃとしますと、相対湿度が１００％なら、３０cc／ｍ3ですので、２１０cc（７ｍ3×３０）ですが、相対湿度が４０％(２１０×０.４)なら、８４ccの水分量がキュービクル内に存在することになります。写真にあります蛇腹状のコップが盤内の空気の状態で、赤い水の部分が含まれている水分量になります。温度の変化に伴う湿度１００％ の時の水分量の変化にについては、３０度Ｃでの飽和水蒸気量を３０ｇ／ｍ3と、説明しましたが、温度が変化した場合の飽和水蒸気量の変化を下図に示します。図で、水分の入ったコップを蛇腹状にしてあるのは、コップの全体の体積が、温度によって、伸び縮みすることをイメージすれば状況が理解しやすいからです。温度が低下すれば、コップは縮み、上昇すれば伸びると考えればいいのです。

３０度Ｃで、３０.４ｇ／ｍ3まで水分を含むことのできた空気も、２０度Ｃでは、１７.３ｇ／ｍ3に落ち、１０度Ｃでは、９.４ｇ、０度Ｃでは、４.８ｇ迄落ちてしまうわけで、現実には、温度が下がることで、蛇腹のコップの中にあった水分は、冷されることで蛇腹のコップが縮んでしまい行き場をなくして結果的に結露として出てくる訳です。
盤内面に噴出する結露も、箱体内で２０度Ｃ、８０％の相対湿度で、１３.８ｇ／ｍ3入っていた水分が壁面の裏側で急冷されて、１０度Ｃくらいになり、最大９.４ｇ／ｍ3しかコップ内で保持できないので、結露となって噴出する訳です。

則武が、日本電機工業会が派遣するメンバーとして、全国各地で、講演活動をしていた際に、電気管理技術者の皆様と話していた時に、誰かに教えていただいた話のことですが、「車を運転する時にどうにもフロントガラスが結露で曇ることがあると、クーラーをつけたり、逆に暖房をかけたり、窓を開けたりして、結露ができる条件を崩せば曇りが消せる。同じ対策を、JIS盤でもやろうとして、換気扇を追加したら、結露はうまく消えたのだが、汚れやすくなるのは気にしなかった・・・」というお話で、更に熱線が入ったリヤガラスも結露の条件を崩すことで、曇り止めには有効なことを、上図に示す状態と車でのくもりとの対比関係で説明すると皆様によく理解して頂けることに気づきました。以後、結露のメカニズムの説明に便利に使わせて頂いています。感謝！

盤内の空気の温度が上がれば、蛇腹コップは、伸びてくれますので、相対湿度は必ず下がります。それでは、盤外が湿度１００％の霧の状態で、どのくらいの外気に対する温度上昇が盤内にあれば、屋内機器が使用可能な絶対条件である８５％以下での相対湿度がキープできるのでしょうか？

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