JP3745445B2 - 湿度発生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、湿度計を校正するために湿度を発生する湿度発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湿度計を校正するために使用する湿度発生装置には、飽和槽の飽和空気と乾燥空気を混合させる分流式を用いたもの、あるいは水蒸気が飽和している飽和槽の温度、圧力と、目的とする湿度を得るための測定・試験槽の温度、圧力との比を利用して所定の湿度を発生する２温度法、２圧力法、２温度２圧力法を用いたもの等がある。
【０００３】
分流式では、飽和空気と乾燥空気との混合比の精度の確保が難しく、又、２温度法、２圧力法では、０．１℃の温度差が湿度１％ＲＨであることから、２温度法では、飽和槽、試験槽の各温度を精密に維持する必要があり、槽の温度を変化させるに時間を要するものであり、又、２圧力法では圧力の切換で済むので応答は速いが、通常大きな恒温槽を必要とする。
【０００４】
つまり、こうした湿度発生装置には、加湿槽からの加湿空気から恒温恒湿の飽和空気を得るための飽和槽（飽和器、飽和装置）等が用いられ、これにより得られた飽和空気を試験槽に供給してるが、通常は飽和槽や試験槽は大型の水温槽内に設置して一定温度とし所望の飽和空気等を得るようにしている（これらの点については、ＪＩＳ Ｚ８８０６−１９８１、Ｂ７９２０−１９９４等を参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような水温槽を用いると、水温槽全体の温度制御を必要とし制御対象の熱容量が大きく、制御が困難で、また、均一な温度分布を得るために水温槽全体を攪拌する等の必要があり、温度分布の評価が難しく、かつ装置や付帯設備が大型で複雑なものとなる問題点があった。
【０００６】
この発明の目的は、以上の点に鑑み、簡単な構成で、小形、コンパクト、高精度の湿度発生装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、飽和槽の空気を減圧して試験槽に供給してなる２圧力法による湿度発生装置において、試験槽と飽和槽とを高熱伝導体で一体的に構成し、試験槽の温度と飽和槽の温度とを室温とするようにした湿度発生装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施例を示す２圧力法による湿度計校正用の湿度発生装置である。
【０００９】
図において、１は、アルミニウム、銅等の熱伝導の良好な金属ブロック等の高熱伝導体で、この高熱伝導体１の内部の下方に飽和槽２が、又、内部の上方に試験槽５が一体的に上下に直列的に設けられている。つまり、飽和槽２、試験槽５は、高熱伝導体１内に、例えば、くりぬき、又は密着組み合わせ等で一体化して形成する。この飽和槽２は、高熱伝導体１内に密閉空間Ｒを形成し、その内部の空間Ｒの底面を水Ｗを収容する水盤状とし、この空間を表面が多孔体２２とされた垂直の板体２１で仕切り、この板体２１との水Ｗの水面で形成された水路２３上を、下部よりコンプレッサ等で導入され加圧された空気Ａ０を通過させる構造である。つまり、飽和槽２の所定位置下部又は中央下部から水面上に空気Ａ０を供給し、板体２１により螺旋状又はジグザグ状等の長い通路とされた水路２３上を通過し、外方から温度Ｔ１、圧力Ｐ１の１００％ＲＨの十分な飽和空気Ａ１を取り出す。なお、この飽和槽２の板体２１の表面の多孔体２２は例えばアルミニウムの表面をアルマイト処理してなる酸化アルミニウム等で、表面積が大きく保水力を有し、十分な飽和空気Ａ１が得られる。なお。高熱伝導体１を構成するアルミニウム、銅の熱伝導率は、水の約４２０〜７２０倍で、極めて熱伝導率が高く、全体として０．１℃以内の均熱性が容易に得られる。なお、飽和槽２に供給される空気Ａ０は、通常の空気でも、加湿された空気でもいずれでもよい。
【００１０】
そして、飽和槽２からの飽和空気Ａ１は、圧力調整弁３で減圧され、断熱膨張による温度低下を防止するための加温手段４を有する配管３１を介し、この減圧された空気Ａ２は、飽和槽２の上部に設けられた試験槽５の外周に螺旋状に形成された高熱伝導体１内の通路５１を上方から下方に通過して試験槽５に供給される。試験槽５の蓋等で密閉された空間５０に空気Ａ２の圧力は減圧されたＰ２、温度はＴ２（Ｔ１＝Ｔ２）で室温、飽和槽２、試験槽５の圧力Ｐ１、Ｐ２は圧力計６１、６２で測定される。なお、切換手段６０により１個の圧力計６２のみで、飽和槽２の圧力、及び試験槽５の圧力を測定でき、簡素化ができる。又、飽和槽２の圧力のみを測定するようにし、これと試験槽５の圧力と同等の大気圧とを１個の圧力計６１で切換測定してもよい。
【００１１】
つまり、一般に相対湿度Ｕは次式で与えられる。
【００１２】
Ｕ＝（Ｐ２／Ｐ１）・（ｅ１／ｅ２）×１００ （１）
ここでＰ１は飽和槽２の圧力、Ｐ２は試験槽５の圧力、ｅ１は飽和槽２の温度Ｔ１における飽和水蒸気圧、ｅ２は試験槽５の温度Ｔ２における飽和水蒸気圧である。
【００１３】
この図１では２圧力法で、温度Ｔ１、温度Ｔ２は室温で等温なので、ｅ１＝ｅ２で、圧力Ｐ１、Ｐ２を用い、次式から１００％ＲＨ以下の相対湿度が得られる。
【００１４】
Ｕ＝（Ｐ２／Ｐ１）×１００ （２）
つまり、大型の恒温水槽等が不要で、試験槽５、飽和槽２の全体を熱伝導体１内に一体化して構成しているので、飽和槽２、試験槽５とも、高精度に室温とされ、圧力調整弁３の操作のみで、高精度の所定湿度の空気が得られ、目的とする湿度定点が実現できる。
【００１５】
図２は、この発明の他の一実施例を示す構成説明図で、図１と同一符号は同等の構成要素を示す。
【００１６】
図２（ａ）において、試験槽５、飽和槽２の全体を高熱伝導体１内に一体的に構成し、飽和槽２の下方からの空気Ａ０は水Ｗ上を通過して飽和空気Ａ１となり、減圧されて試験槽５に供給される。この試験槽５は、飽和槽２の上方の位置に直列的に一体的に熱伝導の良好な金属等の高熱伝導体１で構成され、しかも、試験槽５は、前記飽和槽２からの飽和空気Ａ１を減圧した空気Ａ２を、外周の螺旋状に形成された溝５２を外体５３で密閉した通路を上方から下方に通過させて室温になじませ、蓋等で密閉された内部の空間５０に導入する。このように、試験槽５、飽和槽２は熱伝導の良好な金属等の高熱伝導体１で一体構成しているので、両温度は正確に室温の等温とされ、高精度の相対湿度が発生され湿度計の良好な校正が可能となる。更に、湿度発生槽としての高熱伝導体１は、全体を補助的な恒温水槽、又は全体の外周に冷却、加熱体等の補助体１ａを介在させ、室温以外の温度としてもよい。
【００１７】
図２（ｂ）においては、飽和槽２からの飽和空気Ａ１を減圧した空気Ａ２を、試験槽５の外周の高熱伝導体１の上下に貫通した通路５４に上下に往復通過させて室温になじませ、蓋等で密閉された試験槽５の内部の空間に導入している。
【００１８】
なお、以上、試験槽５、飽和槽２の全体を熱伝導体１内で上下に一体化して構成した例を示したが、試験槽５、飽和槽２の全体を高熱伝導体１内に左右並列、あるいは斜めに形成する等どのように構成しても、試験槽５、飽和槽２の全体を高熱伝導体１内に一体化してあれば、同等の効果が得られる。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明は、飽和槽の空気を減圧して試験槽に供給してなる２圧力法による湿度発生装置において、試験槽と飽和槽とを高熱伝導体で一体的に構成し、試験槽の温度と飽和槽の温度とを室温とするようにした湿度発生装置である。このため、小形、コンパクトで簡易な構成とでき、大型の恒温水槽が不要で、室温とでき、きわめて正確な湿度を発生させることができ、湿度計の校正に好適である。又、試験槽は、前記飽和槽の上方に直列的に一体的に熱伝導の良好な金属等の高熱伝導体で構成されているので、両者は極めて正確に室温で等温とでき、正確な湿度を発生でき、更に、試験槽は、飽和槽からの空気を外周の螺旋状に形成された通路等を上方から下方に通過させ内部に導入することで、いっそう等温とできる。又、湿度発生槽の全体を補助的な恒温水槽、又は全体の外周に冷却、加熱体等の補助体を介在させ、室温以外の温度とでき、各種温度における様々な校正、評価試験が容易に可能となる。又、飽和槽は、密閉容器の内部の空間の底面を水盤状とし、この空間を表面が多孔体の垂直の板体で仕切り、この板体と水面で形成された水路上を加湿空気を通過させているで、十分な湿潤を与えることができ、所定位置下部又は中央下部から水面上に空気を供給し、螺旋状又はジグザグ状等の長い通路とされた水路を通過し、外方から飽和空気を取り出すことで長い通路を確保でき十分な飽和空気が得られ、更に、仕切の表面の多孔体をアルマイト処理による酸化アルミニウム等で形成して、表面積を大きく取り、容易に保水力を高めることができる。このように、全体として、恒温水槽のような大型の装置は不要で、湿度計校正装置として小型、コンパクト化を図ることができ、また、２圧力法以外の装置にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
１ 高熱伝導体
２ 飽和槽
３ 圧力調整弁
４ 加熱手段
５ 試験槽
６１、６２ 圧力計
【発明の属する技術分野】
この発明は、湿度計を校正するために湿度を発生する湿度発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湿度計を校正するために使用する湿度発生装置には、飽和槽の飽和空気と乾燥空気を混合させる分流式を用いたもの、あるいは水蒸気が飽和している飽和槽の温度、圧力と、目的とする湿度を得るための測定・試験槽の温度、圧力との比を利用して所定の湿度を発生する２温度法、２圧力法、２温度２圧力法を用いたもの等がある。
【０００３】
分流式では、飽和空気と乾燥空気との混合比の精度の確保が難しく、又、２温度法、２圧力法では、０．１℃の温度差が湿度１％ＲＨであることから、２温度法では、飽和槽、試験槽の各温度を精密に維持する必要があり、槽の温度を変化させるに時間を要するものであり、又、２圧力法では圧力の切換で済むので応答は速いが、通常大きな恒温槽を必要とする。
【０００４】
つまり、こうした湿度発生装置には、加湿槽からの加湿空気から恒温恒湿の飽和空気を得るための飽和槽（飽和器、飽和装置）等が用いられ、これにより得られた飽和空気を試験槽に供給してるが、通常は飽和槽や試験槽は大型の水温槽内に設置して一定温度とし所望の飽和空気等を得るようにしている（これらの点については、ＪＩＳ Ｚ８８０６−１９８１、Ｂ７９２０−１９９４等を参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような水温槽を用いると、水温槽全体の温度制御を必要とし制御対象の熱容量が大きく、制御が困難で、また、均一な温度分布を得るために水温槽全体を攪拌する等の必要があり、温度分布の評価が難しく、かつ装置や付帯設備が大型で複雑なものとなる問題点があった。
【０００６】
この発明の目的は、以上の点に鑑み、簡単な構成で、小形、コンパクト、高精度の湿度発生装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、飽和槽の空気を減圧して試験槽に供給してなる２圧力法による湿度発生装置において、試験槽と飽和槽とを高熱伝導体で一体的に構成し、試験槽の温度と飽和槽の温度とを室温とするようにした湿度発生装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施例を示す２圧力法による湿度計校正用の湿度発生装置である。
【０００９】
図において、１は、アルミニウム、銅等の熱伝導の良好な金属ブロック等の高熱伝導体で、この高熱伝導体１の内部の下方に飽和槽２が、又、内部の上方に試験槽５が一体的に上下に直列的に設けられている。つまり、飽和槽２、試験槽５は、高熱伝導体１内に、例えば、くりぬき、又は密着組み合わせ等で一体化して形成する。この飽和槽２は、高熱伝導体１内に密閉空間Ｒを形成し、その内部の空間Ｒの底面を水Ｗを収容する水盤状とし、この空間を表面が多孔体２２とされた垂直の板体２１で仕切り、この板体２１との水Ｗの水面で形成された水路２３上を、下部よりコンプレッサ等で導入され加圧された空気Ａ０を通過させる構造である。つまり、飽和槽２の所定位置下部又は中央下部から水面上に空気Ａ０を供給し、板体２１により螺旋状又はジグザグ状等の長い通路とされた水路２３上を通過し、外方から温度Ｔ１、圧力Ｐ１の１００％ＲＨの十分な飽和空気Ａ１を取り出す。なお、この飽和槽２の板体２１の表面の多孔体２２は例えばアルミニウムの表面をアルマイト処理してなる酸化アルミニウム等で、表面積が大きく保水力を有し、十分な飽和空気Ａ１が得られる。なお。高熱伝導体１を構成するアルミニウム、銅の熱伝導率は、水の約４２０〜７２０倍で、極めて熱伝導率が高く、全体として０．１℃以内の均熱性が容易に得られる。なお、飽和槽２に供給される空気Ａ０は、通常の空気でも、加湿された空気でもいずれでもよい。
【００１０】
そして、飽和槽２からの飽和空気Ａ１は、圧力調整弁３で減圧され、断熱膨張による温度低下を防止するための加温手段４を有する配管３１を介し、この減圧された空気Ａ２は、飽和槽２の上部に設けられた試験槽５の外周に螺旋状に形成された高熱伝導体１内の通路５１を上方から下方に通過して試験槽５に供給される。試験槽５の蓋等で密閉された空間５０に空気Ａ２の圧力は減圧されたＰ２、温度はＴ２（Ｔ１＝Ｔ２）で室温、飽和槽２、試験槽５の圧力Ｐ１、Ｐ２は圧力計６１、６２で測定される。なお、切換手段６０により１個の圧力計６２のみで、飽和槽２の圧力、及び試験槽５の圧力を測定でき、簡素化ができる。又、飽和槽２の圧力のみを測定するようにし、これと試験槽５の圧力と同等の大気圧とを１個の圧力計６１で切換測定してもよい。
【００１１】
つまり、一般に相対湿度Ｕは次式で与えられる。
【００１２】
Ｕ＝（Ｐ２／Ｐ１）・（ｅ１／ｅ２）×１００ （１）
ここでＰ１は飽和槽２の圧力、Ｐ２は試験槽５の圧力、ｅ１は飽和槽２の温度Ｔ１における飽和水蒸気圧、ｅ２は試験槽５の温度Ｔ２における飽和水蒸気圧である。
【００１３】
この図１では２圧力法で、温度Ｔ１、温度Ｔ２は室温で等温なので、ｅ１＝ｅ２で、圧力Ｐ１、Ｐ２を用い、次式から１００％ＲＨ以下の相対湿度が得られる。
【００１４】
Ｕ＝（Ｐ２／Ｐ１）×１００ （２）
つまり、大型の恒温水槽等が不要で、試験槽５、飽和槽２の全体を熱伝導体１内に一体化して構成しているので、飽和槽２、試験槽５とも、高精度に室温とされ、圧力調整弁３の操作のみで、高精度の所定湿度の空気が得られ、目的とする湿度定点が実現できる。
【００１５】
図２は、この発明の他の一実施例を示す構成説明図で、図１と同一符号は同等の構成要素を示す。
【００１６】
図２（ａ）において、試験槽５、飽和槽２の全体を高熱伝導体１内に一体的に構成し、飽和槽２の下方からの空気Ａ０は水Ｗ上を通過して飽和空気Ａ１となり、減圧されて試験槽５に供給される。この試験槽５は、飽和槽２の上方の位置に直列的に一体的に熱伝導の良好な金属等の高熱伝導体１で構成され、しかも、試験槽５は、前記飽和槽２からの飽和空気Ａ１を減圧した空気Ａ２を、外周の螺旋状に形成された溝５２を外体５３で密閉した通路を上方から下方に通過させて室温になじませ、蓋等で密閉された内部の空間５０に導入する。このように、試験槽５、飽和槽２は熱伝導の良好な金属等の高熱伝導体１で一体構成しているので、両温度は正確に室温の等温とされ、高精度の相対湿度が発生され湿度計の良好な校正が可能となる。更に、湿度発生槽としての高熱伝導体１は、全体を補助的な恒温水槽、又は全体の外周に冷却、加熱体等の補助体１ａを介在させ、室温以外の温度としてもよい。
【００１７】
図２（ｂ）においては、飽和槽２からの飽和空気Ａ１を減圧した空気Ａ２を、試験槽５の外周の高熱伝導体１の上下に貫通した通路５４に上下に往復通過させて室温になじませ、蓋等で密閉された試験槽５の内部の空間に導入している。
【００１８】
なお、以上、試験槽５、飽和槽２の全体を熱伝導体１内で上下に一体化して構成した例を示したが、試験槽５、飽和槽２の全体を高熱伝導体１内に左右並列、あるいは斜めに形成する等どのように構成しても、試験槽５、飽和槽２の全体を高熱伝導体１内に一体化してあれば、同等の効果が得られる。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明は、飽和槽の空気を減圧して試験槽に供給してなる２圧力法による湿度発生装置において、試験槽と飽和槽とを高熱伝導体で一体的に構成し、試験槽の温度と飽和槽の温度とを室温とするようにした湿度発生装置である。このため、小形、コンパクトで簡易な構成とでき、大型の恒温水槽が不要で、室温とでき、きわめて正確な湿度を発生させることができ、湿度計の校正に好適である。又、試験槽は、前記飽和槽の上方に直列的に一体的に熱伝導の良好な金属等の高熱伝導体で構成されているので、両者は極めて正確に室温で等温とでき、正確な湿度を発生でき、更に、試験槽は、飽和槽からの空気を外周の螺旋状に形成された通路等を上方から下方に通過させ内部に導入することで、いっそう等温とできる。又、湿度発生槽の全体を補助的な恒温水槽、又は全体の外周に冷却、加熱体等の補助体を介在させ、室温以外の温度とでき、各種温度における様々な校正、評価試験が容易に可能となる。又、飽和槽は、密閉容器の内部の空間の底面を水盤状とし、この空間を表面が多孔体の垂直の板体で仕切り、この板体と水面で形成された水路上を加湿空気を通過させているで、十分な湿潤を与えることができ、所定位置下部又は中央下部から水面上に空気を供給し、螺旋状又はジグザグ状等の長い通路とされた水路を通過し、外方から飽和空気を取り出すことで長い通路を確保でき十分な飽和空気が得られ、更に、仕切の表面の多孔体をアルマイト処理による酸化アルミニウム等で形成して、表面積を大きく取り、容易に保水力を高めることができる。このように、全体として、恒温水槽のような大型の装置は不要で、湿度計校正装置として小型、コンパクト化を図ることができ、また、２圧力法以外の装置にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
１ 高熱伝導体
２ 飽和槽
３ 圧力調整弁
４ 加熱手段
５ 試験槽
６１、６２ 圧力計
Claims (8)
- ２圧力法による湿度発生装置において、試験槽と飽和槽とをアルミニウム、銅又はアルミニウムと銅の何れから成る高熱伝導体で一体的に構成したことを特徴とする湿度発生装置。
- 前記湿度発生装置は、全体を補助的な恒温水槽、又は全体の外周に冷却、加熱体等の補助体を介在させたことを特徴とする請求項１記載の湿度発生装置。
- 前記飽和槽の圧力、及び試験槽の圧力を切換手段で切り換えて、１個の圧力計で測定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の湿度発生装置。
- 前記試験槽は、前記飽和槽から減圧して供給された空気を外周に形成された通路を上方から下方に通過させ内部に導入することを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の湿度発生装置。
- 前記飽和槽は、前記高熱伝導体内に密閉空間を形成し、その内部の空間の底面に水を収容し、この空間を垂直の板体で仕切り、この板体と水面で形成された水路上を空気を通過させる構造としたことを特徴とする請求項１から請求項４いずれかに記載の湿度発生装置。
- 前記飽和槽は、所定位置下部又は中央下部から水上に空気を供給し、螺旋状又はジグザグ状等の長い通路とされた前記水路上を通過させ、外方から飽和空気を取り出すこと特徴とする請求項１から請求項５いずれかに記載の湿度発生装置。
- 前記飽和槽の板体の表面を多孔体としたことを特徴とする請求項５記載の湿度発生装置。
- 前記飽和槽の板体表面の多孔体は、アルマイト処理による酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項７記載の湿度発生装置。
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|---|---|---|---|
| JP09360296A JP3745445B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 湿度発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09360296A JP3745445B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 湿度発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257283A JPH09257283A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3745445B2 true JP3745445B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=14086882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09360296A Expired - Fee Related JP3745445B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 湿度発生装置 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| AT3403U1 (de) | 1998-09-25 | 2000-02-25 | E & E Elektronik Gmbh | Vorrichtung zur erzeugung einer definierten relativen luftfeuchte |
| KR101529468B1 (ko) * | 2013-12-31 | 2015-06-18 | 한국표준과학연구원 | 극저상점 습공기 발생장치 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP09360296A patent/JP3745445B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH09257283A (ja) | 1997-09-30 |
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Legal Events
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