JP6457967B2 - Hygrometer and environmental test equipment - Google Patents
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Description
本発明は、湿度計及び環境試験装置に関するものである。 The present invention relates to a hygrometer and an environmental test apparatus.
従来、特許文献１に開示されているように、測定空間内の湿度を測定するための湿度計が知られている。特許文献１に開示された湿度計は、露点を導出する露点計と、露点から相対湿度を演算する湿度演算処理部とを備えている。露点計は、図８に示すように、測定空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とに跨るように配置されたヒートパイプ２０２と、ヒートパイプ２０２における外部空間Ｓ２に位置する外側部２０２ｂに伝熱板２０３を介して取り付けられた熱流センサ２０４と、ヒートパイプ２０２における測定空間Ｓ１内に位置する内側部２０２ａの温度を検出する第１温度検出部２０５と、測定空間Ｓ１の温度を検出する第２温度検出部２０６と、露点を導出する演算処理部２０７と、を備えている。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, a hygrometer for measuring humidity in a measurement space is known. The hygrometer disclosed in Patent Document 1 includes a dew point meter that derives a dew point and a humidity calculation processing unit that calculates relative humidity from the dew point. As shown in FIG. 8, the dew point meter includes a heat pipe 202 arranged so as to straddle the measurement space S <b> 1 and the external space S <b> 2, and a heat transfer plate 203 on the outer portion 202 b located in the external space S <b> 2 of the heat pipe 202. A heat flow sensor 204 attached thereto, a first temperature detection unit 205 for detecting the temperature of the inner part 202a located in the measurement space S1 in the heat pipe 202, and a second temperature detection unit for detecting the temperature of the measurement space S1. 206 and an arithmetic processing unit 207 for deriving a dew point.
測定空間Ｓ１の温度が外部空間Ｓ２の温度よりも高ければ、ヒートパイプ２０２の内側部２０２ａの熱が外側部２０２ｂに搬送される。このとき、ヒートパイプ２０２の内側部２０２ａでは、結露が生じている。そして、ヒートパイプ２０２の内側部２０２ａから伝わった熱は、熱流センサ２０４を通過して外部空間Ｓ２に放出される。即ち、熱流センサ２０４を通過する熱流が形成される。そして、露点計は、測定空間Ｓ１の温度、ヒートパイプ２０２における内側部２０２ａの温度及び熱流センサ２０４を通過する熱流量と、露点との間に成立する所定の関係を利用して、露点を導出している。 If the temperature of the measurement space S1 is higher than the temperature of the external space S2, the heat of the inner part 202a of the heat pipe 202 is transferred to the outer part 202b. At this time, dew condensation occurs in the inner portion 202a of the heat pipe 202. The heat transmitted from the inner portion 202a of the heat pipe 202 passes through the heat flow sensor 204 and is released to the external space S2. That is, a heat flow passing through the heat flow sensor 204 is formed. The dew point meter derives the dew point using a predetermined relationship established between the temperature of the measurement space S1, the temperature of the inner portion 202a of the heat pipe 202, the heat flow rate passing through the heat flow sensor 204, and the dew point. doing.
特許文献１に開示された湿度計では、測定空間Ｓ１からヒートパイプ２０２に入る顕熱と、ヒートパイプ２０２表面での結露によってヒートパイプ２０２に入る潜熱とを合わせた熱量が、熱流センサ２０４を通過する熱流量と等しくなるという熱収支を利用しているため、測定空間Ｓ１の広い温度領域で相対湿度を導出できるという利点がある。しかしながら、さらに研究を進めると、この特許文献１の湿度計でも改善の余地が残されていることが判明した。 In the hygrometer disclosed in Patent Document 1, the amount of heat that combines the sensible heat that enters the heat pipe 202 from the measurement space S1 and the latent heat that enters the heat pipe 202 due to condensation on the surface of the heat pipe 202 passes through the heat flow sensor 204. Therefore, there is an advantage that relative humidity can be derived in a wide temperature region of the measurement space S1. However, further research has revealed that there is still room for improvement in the hygrometer of Patent Document 1.
そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、測定空間内の熱を伝熱部材を介して放熱させたときの熱収支に基づいて相対湿度を導出する湿度計の精度を向上させることにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the prior art, and the object of the present invention is to calculate the relative humidity based on the heat balance when the heat in the measurement space is dissipated through the heat transfer member. The purpose is to improve the accuracy of the derived hygrometer.
すなわち、特許文献１に開示された湿度計のように熱流センサが用いられる場合には、熱流センサから放熱されているため、熱流センサ周囲の空気の流れ等の影響を受けることにより、熱流センサの出力から算出される放熱量が変動することが新たに判明した。そこで、本発明者らは、相対湿度の導出精度をさらに向上すべく、熱流センサに代わる手段を用いることとした。 That is, when a heat flow sensor is used like the hygrometer disclosed in Patent Document 1, since heat is radiated from the heat flow sensor, the heat flow sensor is affected by the air flow around the heat flow sensor. It was newly found that the amount of heat release calculated from the output fluctuates. Therefore, the present inventors decided to use a means in place of the heat flow sensor in order to further improve the accuracy of deriving the relative humidity.
前記の目的を達成するため、本発明は、測定空間内の空気の相対湿度を測定する湿度計であって、前記測定空間内に位置する第１部位と、第２部位とを有し、前記第１部位から
前記第２部位に熱伝導させる伝熱部材と、前記第２部位に熱的に接続された放熱ブロックと、前記測定空間内の空気の乾球温度を検出する乾球温度検出部と、前記第１部位の温度を検出する第１温度検出部と、前記放熱ブロックの温度を検出するブロック温度検出部と、前記乾球温度検出部、前記第１温度検出部及び前記ブロック温度検出部の検出結果に基づいて前記測定空間内の空気の相対湿度を導出する演算部と、を備え、前記ブロック温度検出部は、前記放熱ブロックの周囲の空気との伝熱が遮断された状態で配置されている湿度計である。
In order to achieve the above object, the present invention is a hygrometer for measuring the relative humidity of air in a measurement space, and has a first part and a second part located in the measurement space, A heat transfer member that conducts heat from the first part to the second part, a heat dissipation block that is thermally connected to the second part, and a dry bulb temperature detector that detects the dry bulb temperature of the air in the measurement space A first temperature detector that detects the temperature of the first part, a block temperature detector that detects the temperature of the heat dissipation block, the dry bulb temperature detector, the first temperature detector, and the block temperature detector A calculation unit that derives the relative humidity of the air in the measurement space based on the detection result of the unit, and the block temperature detection unit is in a state where heat transfer with the air around the heat dissipation block is blocked The hygrometer is arranged .
本発明では、伝熱部材の第２部位に放熱ブロックが熱的に接続されている。そして、ブロック温度検出部は、放熱ブロックの温度を検出する。放熱ブロックは熱容量が大きく、周囲の空気の流れや、該空気の温度の微小変動の影響を受け難い。このため、放熱ブロックの温度は、周囲の空気の流れ等によって変動し難く安定しやすい。このため、放熱ブロックから放出される放熱量を安定させることができるため、測定空間内の相対湿度を精度よく算出することができる。 In the present invention, the heat dissipation block is thermally connected to the second portion of the heat transfer member. And a block temperature detection part detects the temperature of a thermal radiation block. The heat dissipating block has a large heat capacity and is not easily affected by the flow of ambient air and minute fluctuations in the temperature of the air. For this reason, the temperature of the heat dissipating block is unlikely to fluctuate due to the ambient air flow or the like, and is easily stabilized. For this reason, since the amount of heat radiation emitted from the heat radiation block can be stabilized, the relative humidity in the measurement space can be accurately calculated.
しかも、前記ブロック温度検出部が前記放熱ブロックの周囲の空気との伝熱が遮断された状態で配置されていているので、ブロック温度検出部自体が周囲の空気の温度の影響を受けないため、放熱ブロックの温度をより正確に検出することができる。 Moreover, since the since the block temperature detecting section are being placed in a state in which heat transfer is blocked with the air around the heat sink block, the block temperature detector itself is not affected by the temperature of the surrounding air, The temperature of the heat dissipation block can be detected more accurately.
前記ブロック温度検出部は、前記放熱ブロックに埋め込まれていてもよい。この態様では、ブロック温度検出部が放熱ブロックに埋め込まれているため、より安定した温度を検出することができる。すなわち、放熱ブロックにおいて、周囲の空気に触れる表面は、周囲の空気の流動の影響を少なからず受けることがある。これに対し、ブロック温度検出部が放熱ブロックの内部に埋め込まれていれば、そのような影響はない。したがって、放熱ブロックの温度をより正確に検出することができる。 The block temperature detection unit may be embedded in the heat dissipation block. In this aspect, since the block temperature detection unit is embedded in the heat dissipation block, a more stable temperature can be detected. That is, in the heat dissipation block, the surface that comes into contact with the surrounding air may be affected by the flow of the surrounding air. On the other hand, if the block temperature detector is embedded in the heat dissipation block, there is no such influence. Therefore, the temperature of the heat dissipation block can be detected more accurately.
前記伝熱部材は、前記第１部位と前記第２部位との間で前記伝熱部材内で作動流体が相変化しつつ循環することにより、前記第１部位から前記第２部位への熱伝導を行うように構成されていてもよい。この態様では、伝熱部材において、第１部位から第２部位への熱伝導を効率良く行うことができる。 The heat transfer member circulates between the first part and the second part while the working fluid circulates in the heat transfer member while changing the phase, thereby conducting heat transfer from the first part to the second part. It may be configured to perform. In this aspect, in the heat transfer member, heat conduction from the first part to the second part can be performed efficiently.
前記伝熱部材及び前記第１温度検出部を覆う保護管が設けられていてもよい。また、前記保護管の端部にはフランジ部が設けられていてもよい。前記保護管は、前記フランジ部を介して前記放熱ブロックに固定されていてもよい。この態様では、保護管が放熱ブロックに支持されるため、保護管を安定して保持することができる。 A protective tube covering the heat transfer member and the first temperature detection unit may be provided. Moreover, the flange part may be provided in the edge part of the said protective tube. The protective tube may be fixed to the heat dissipation block via the flange portion. In this aspect, since the protective tube is supported by the heat dissipation block, the protective tube can be stably held.
前記フランジ部は、前記保護管の延びる方向に対して直交する方向において、一方向に長い形状であってもよい。この態様では、保護管内に第１温度検出部が配置されているとしても、保護管の周方向に対して第１温度検出部がどの向きに配置されているかを容易に把握することができる。したがって、測定空間内における空気の流動方向を考慮して、第１温度検出部が配置される向きを決めることができる。 The flange portion may have a shape that is long in one direction in a direction orthogonal to the direction in which the protective tube extends. In this aspect, even if the first temperature detection unit is arranged in the protective tube, it is possible to easily grasp in which direction the first temperature detection unit is arranged with respect to the circumferential direction of the protective tube. Therefore, the direction in which the first temperature detection unit is arranged can be determined in consideration of the air flow direction in the measurement space.
本発明は、試験空間を有する試験槽と、前記試験空間を前記測定空間として配置された前記湿度計と、を備えている環境試験装置である。 The present invention is an environmental test apparatus including a test tank having a test space and the hygrometer arranged with the test space as the measurement space.
以上説明したように、本発明によれば、熱流センサを用いる場合に比べ、相対湿度の導出精度を向上することができる。 As described above, according to the present invention, the accuracy of deriving the relative humidity can be improved as compared with the case where the heat flow sensor is used.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施形態に係る環境試験装置の概略構成を示している。この環境試験装置は、例えば恒温恒湿槽として構成されており、試験空間１０１を有する試験槽としてのチャンバ１００と、試験空間１０１の温度および湿度を制御する制御部（図示せず）と、試験空間１０１中の空気の相対湿度を測定するための湿度計１とを備える。すなわち、試験空間１０１は、湿度計１によって空気の相対湿度を測定する対象空間としての測定空間である。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an environmental test apparatus according to an embodiment of the present invention. This environmental test apparatus is configured as, for example, a constant temperature and humidity chamber, and includes a chamber 100 as a test tank having the test space 101, a control unit (not shown) for controlling the temperature and humidity of the test space 101, and a test. And a hygrometer 1 for measuring the relative humidity of the air in the space 101. That is, the test space 101 is a measurement space as a target space in which the relative humidity of air is measured by the hygrometer 1.
チャンバ１００は、その内部に試験空間１０１を有する中空の筐体を備えており、筐体は、断熱壁１０２によって試験空間１０１を取り囲む構成となっている。したがって、試験空間１０１は、断熱壁１０２によって外部空間１０３から断熱されている。なお、筐体内には、試験空間１０１を空調するための設備が配設されるとともに試験空間１０１に連通した図略の空調空間が設けられている。この空調空間内で空気の温度及び湿度が図略の制御部によって調節され、これにより、試験空間１０１内の温度及び湿度が調整される。 The chamber 100 includes a hollow housing having a test space 101 therein, and the housing is configured to surround the test space 101 with a heat insulating wall 102. Therefore, the test space 101 is insulated from the external space 103 by the heat insulating wall 102. In the housing, equipment for air-conditioning the test space 101 is provided, and an unillustrated air-conditioned space communicating with the test space 101 is provided. In this air-conditioned space, the temperature and humidity of air are adjusted by a control unit (not shown), and thereby the temperature and humidity in the test space 101 are adjusted.
湿度計１は、環境試験装置のチャンバ１００の内部の試験空間１０１における空気の相対湿度を測定するための装置である。湿度計１は、チャンバ１００の試験空間１０１内の温度を測定する測定部２と、当該測定部２で測定された温度から相対湿度を演算する演算装置３とを備える。 The hygrometer 1 is a device for measuring the relative humidity of air in the test space 101 inside the chamber 100 of the environmental test apparatus. The hygrometer 1 includes a measuring unit 2 that measures the temperature in the test space 101 of the chamber 100 and an arithmetic device 3 that calculates relative humidity from the temperature measured by the measuring unit 2.
測定部２は、試験空間１０１の乾球温度を測定する乾球温度測定部４と、試験空間１０１中の空気の水蒸気分圧を算出するために必要な温度を測定するための部材温度測定部５と、を備える。 The measurement unit 2 includes a dry bulb temperature measurement unit 4 that measures the dry bulb temperature of the test space 101 and a member temperature measurement unit that measures a temperature necessary for calculating the water vapor partial pressure of the air in the test space 101. 5 is provided.
乾球温度測定部４は、試験空間１０１内部に設置され、試験空間１０１内部の乾球温度を検出する乾球温度検出部としての乾球温度センサ７と、乾球温度センサ７を覆う保護管８とを備える。保護管８は、ステンレスなどの金属材料で製造された密封された管である。乾球温度センサ７は、電線９の端部に接続されている。電線９は、保護管８の内部を通って試験空間１０１の外部に引き出されている。なお、保護管８の内部は、試験空間１０１に連通してもよい。また、保護管８を省略することも可能である。 The dry bulb temperature measurement unit 4 is installed inside the test space 101, a dry bulb temperature sensor 7 as a dry bulb temperature detection unit that detects the dry bulb temperature inside the test space 101, and a protective tube that covers the dry bulb temperature sensor 7. 8. The protective tube 8 is a sealed tube made of a metal material such as stainless steel. The dry bulb temperature sensor 7 is connected to the end of the electric wire 9. The electric wire 9 is drawn out of the test space 101 through the inside of the protective tube 8. Note that the inside of the protective tube 8 may communicate with the test space 101. Further, the protective tube 8 can be omitted.
部材温度測定部５は、図２から図４にも示すように、チャンバ１００の断熱壁１０２を貫通して当該チャンバ１００の内側から外側にかけて延びるように取り付けられたヒートパイプ１１と、当該ヒートパイプ１１におけるチャンバ１００内側の部分（第１部位１１ａ）に取り付けられた温度センサ１２と、ヒートパイプ１１および温度センサ１２を覆う保護管１４と、ヒートパイプ１１における外部空間１０３内に位置する外側部（第２部位１１ｂ）に取り付けられた放熱ブロック１３と、放熱ブロック１３の温度を検出するブロック温度センサ１６と、保護管１４とヒートパイプ１１との隙間に充填された充填材１５とを備える。なお、保護管１４とヒートパイプ１１とが互いに密着している場合には、充填材１５を省略することも可能である。 As shown in FIGS. 2 to 4, the member temperature measurement unit 5 includes a heat pipe 11 attached so as to penetrate the heat insulating wall 102 of the chamber 100 and extend from the inside to the outside of the chamber 100, and the heat pipe. 11, a temperature sensor 12 attached to a portion (first portion 11 a) inside the chamber 100, a protective pipe 14 covering the heat pipe 11 and the temperature sensor 12, and an outer portion (inside the external space 103 in the heat pipe 11). The heat radiation block 13 attached to the second part 11b), the block temperature sensor 16 for detecting the temperature of the heat radiation block 13, and the filler 15 filled in the gap between the protective tube 14 and the heat pipe 11 are provided. Note that when the protective tube 14 and the heat pipe 11 are in close contact with each other, the filler 15 can be omitted.
ヒートパイプ１１は、試験空間１０１の内部と外部との間で熱伝導が可能な伝熱部材であり、試験空間１０１内に配置される第１部位１１ａと、当該試験空間１０１から断熱壁１０２によって断熱された外部空間１０３に配置される第２部位１１ｂと、断熱壁１０２内に位置する第３部位１１ｃとを有する。 The heat pipe 11 is a heat transfer member capable of conducting heat between the inside and outside of the test space 101, and the first portion 11 a disposed in the test space 101 and the heat insulating wall 102 from the test space 101. It has the 2nd site | part 11b arrange | positioned in the insulated external space 103, and the 3rd site | part 11c located in the heat insulation wall 102. As shown in FIG.
ヒートパイプ１１は、作動流体が封入されており、試験空間１０１の温度と外部空間１０３の温度との温度差によってヒートパイプ現象を生じさせ得るように構成されている。これにより、ヒートパイプ１１では、断熱壁１０２を貫通する第３部位１１ｃを介して第１部位１１ａと第２部位１１ｂとの間での伝熱が許容されている。具体的には、ヒートパイプ１１は、銅などの熱伝導性の良い材料からなる密閉された細い管の内部に熱伝達媒体として水などの作動流体が減圧状態で封入されることによって構成されている。ヒートパイプ１１は、作動流体が蒸発および凝縮をしながら管本体の内部を循環することによって、試験空間１０１内の第１部位１１ａと外部空間１０３に位置する第２部位１１ｂとの間において熱が搬送されるヒートパイプ現象を生じさせる。試験空間１０１内の温度が外部空間１０３の温度よりも所定温度以上高ければ、第１部位１１ａで蒸発した作動流体が第２部位１１ｂで凝縮する。したがって、ヒートパイプ１１は、第１部位１１ａにおいて試験空間１０１内の空気から吸熱し、第２部位１１ｂにおいて外部空間１０３の空気に放熱する。 The heat pipe 11 is filled with a working fluid, and is configured to generate a heat pipe phenomenon due to a temperature difference between the temperature of the test space 101 and the temperature of the external space 103. Thereby, in the heat pipe 11, heat transfer between the first part 11a and the second part 11b is allowed through the third part 11c penetrating the heat insulating wall 102. Specifically, the heat pipe 11 is configured by sealing a working fluid such as water as a heat transfer medium in a depressurized state inside a sealed thin tube made of a material having good thermal conductivity such as copper. Yes. The heat pipe 11 circulates inside the tube body while the working fluid evaporates and condenses, so that heat is generated between the first part 11a in the test space 101 and the second part 11b located in the external space 103. It causes the heat pipe phenomenon to be conveyed. If the temperature in the test space 101 is higher than the temperature of the external space 103 by a predetermined temperature or more, the working fluid evaporated in the first part 11a is condensed in the second part 11b. Therefore, the heat pipe 11 absorbs heat from the air in the test space 101 at the first portion 11a and radiates heat to the air in the external space 103 at the second portion 11b.
温度センサ１２は、ヒートパイプ１１の第１部位１１ａの端部１１ａ１（図４参照）の表面に取り付けられ、当該第１部位１１ａの端部１１ａ１の表面の温度を検出する第１温度検出部として機能する。すなわち、温度センサ１２は、ヒートパイプ１１のうち、作動流体が蒸発する部位の温度を検出する。 The temperature sensor 12 is attached to the surface of the end 11a1 (see FIG. 4) of the first part 11a of the heat pipe 11, and serves as a first temperature detection unit that detects the temperature of the surface of the end 11a1 of the first part 11a. Function. That is, the temperature sensor 12 detects the temperature of the portion of the heat pipe 11 where the working fluid evaporates.
温度センサ１２は、熱電対などからなり、薄いシート状に形成されている。また、温度センサ１２は、ヒートパイプ１１の外周面に沿うように配置され、第１部位１１ａの端部１１ａ１の表面に接着されている。これにより、温度センサ１２は、ヒートパイプ１１に熱的に接続されている。温度センサ１２には、電線１７が接続されている。この電線１７は、ヒートパイプ１１と保護管１４との間の隙間に配策されている。 The temperature sensor 12 is made of a thermocouple or the like and is formed in a thin sheet shape. Moreover, the temperature sensor 12 is arrange | positioned along the outer peripheral surface of the heat pipe 11, and is adhere | attached on the surface of the edge part 11a1 of the 1st site | part 11a. Thereby, the temperature sensor 12 is thermally connected to the heat pipe 11. An electric wire 17 is connected to the temperature sensor 12. The electric wire 17 is routed in the gap between the heat pipe 11 and the protective tube 14.
温度センサ１２は、ヒートパイプ１１の第１部位１１ａの表面と保護管１４との間に挟まれて保持されている。このため、温度センサ１２がヒートパイプ１１の表面から脱落するのが防止されている。 The temperature sensor 12 is held between the surface of the first portion 11 a of the heat pipe 11 and the protective tube 14. For this reason, the temperature sensor 12 is prevented from falling off the surface of the heat pipe 11.
保護管１４は、試験空間１０１側の一端部（先端部）１４ａが閉じられた有底筒状の部材である。すなわち、保護管１４の先端部１４ａは閉じられ、他方の端部（基端部）１４ｂには開口が形成されている。基端部１４ｂの開口は、外部空間１０３に位置している。 The protective tube 14 is a bottomed cylindrical member in which one end portion (tip portion) 14a on the test space 101 side is closed. That is, the distal end portion 14a of the protective tube 14 is closed, and an opening is formed in the other end portion (base end portion) 14b. The opening of the base end portion 14 b is located in the external space 103.
基端部１４ｂには、平板形状のフランジ部１８が設けられている。フランジ部１８は、一方向に長い形状に形成されている。フランジ部１８の長手方向の向きは、温度センサ１２が取り付けられた位置（周方向の位置）に対して決められている。したがって、保護管１４内において周方向のどの位置に温度センサ１２が取り付けられているかが、フランジ部１８の向きによって容易に分かる。フランジ部１８は、保護管１４に放熱ブロック１３を固定するために用いられる。 A flat flange portion 18 is provided at the base end portion 14b. The flange portion 18 is formed in a shape that is long in one direction. The longitudinal direction of the flange portion 18 is determined with respect to the position (circumferential position) where the temperature sensor 12 is attached. Therefore, the position in the circumferential direction in which the temperature sensor 12 is attached in the protective tube 14 can be easily recognized by the orientation of the flange portion 18. The flange portion 18 is used for fixing the heat dissipation block 13 to the protective tube 14.
ヒートパイプ１１は、温度センサ１２が取り付けられた状態で、保護管１４の基端部１４ｂの開口を通して保護管１４内に挿入されている。保護管１４は、この状態で、ヒートパイプ１１の第１部位１１ａおよび当該第１部位１１ａの表面に取り付けられた温度センサ１２を覆っている。また、保護管１４は、断熱壁１０２内部に位置しているヒートパイプ１１の第３部位１１ｃも覆っている。 The heat pipe 11 is inserted into the protective tube 14 through the opening of the base end portion 14b of the protective tube 14 with the temperature sensor 12 attached. In this state, the protective tube 14 covers the first portion 11a of the heat pipe 11 and the temperature sensor 12 attached to the surface of the first portion 11a. The protective tube 14 also covers the third portion 11 c of the heat pipe 11 located inside the heat insulating wall 102.
保護管１４は、耐腐食性を有する金属材料（例えば、ステンレス）によって構成されている。保護管１４の内径は、温度センサ１２が取り付けられた状態でヒートパイプ１１が挿入できるように、ヒートパイプ１１の外径よりも少し大きくなるように設定されている。ヒートパイプ１１と保護管１４との隙間には、熱伝導性の充填材１５が充填されている。なお、ヒートパイプ１１と保護管１４との隙間に充填材１５を充填した後に、ヒートパイプ１１を拡管して隙間を狭くしてもよい。 The protective tube 14 is made of a metal material (for example, stainless steel) having corrosion resistance. The inner diameter of the protective tube 14 is set to be slightly larger than the outer diameter of the heat pipe 11 so that the heat pipe 11 can be inserted with the temperature sensor 12 attached. A gap between the heat pipe 11 and the protective tube 14 is filled with a heat conductive filler 15. Note that after filling the gap between the heat pipe 11 and the protective tube 14 with the filler 15, the heat pipe 11 may be expanded to narrow the gap.
ヒートパイプ１１のうち、チャンバ１００の試験空間１０１内部に配置される第１部位１１ａおよびチャンバ１００の断熱壁１０２を貫通する第３部位１１ｃは、充填材１５を介して保護管１４の内面に接触している。すなわち、ヒートパイプ１１は保護管１４に熱的に接続されている。これにより、充填材１５を介して保護管１４からヒートパイプ１１へ熱を伝えることが可能になる。充填材１５としては、高い熱伝導性を有する材料が採用され、例えば、酸化マグネシウムや伝熱グリスなどが用いられる。 Of the heat pipe 11, the first portion 11 a disposed inside the test space 101 of the chamber 100 and the third portion 11 c penetrating the heat insulating wall 102 of the chamber 100 contact the inner surface of the protective tube 14 via the filler 15. doing. That is, the heat pipe 11 is thermally connected to the protective tube 14. Thereby, heat can be transmitted from the protective tube 14 to the heat pipe 11 via the filler 15. As the filler 15, a material having high thermal conductivity is employed, and for example, magnesium oxide, heat transfer grease, or the like is used.
放熱ブロック１３は、例えばアルミニウム合金等の金属製のものである。放熱ブロック１３は塊状のものである。このため、放熱ブロック１３は、試験空間１０１及び外部空間１０３の温度差に応じてヒートパイプ１１からの伝熱量が変化した場合に、当該温度差に応じて放熱量を変化させる一方で、放熱ブロック１３周囲の空気の流れ等によっては放熱量が変動しないような大きさの熱容量を有している。 The heat dissipation block 13 is made of a metal such as an aluminum alloy. The heat dissipating block 13 is in a lump shape. For this reason, when the heat transfer amount from the heat pipe 11 changes according to the temperature difference between the test space 101 and the external space 103, the heat dissipation block 13 changes the heat dissipation amount according to the temperature difference, while the heat dissipation block 13 The heat capacity is such that the amount of heat release does not vary depending on the flow of air around the air.
放熱ブロック１３は、保護管１４の基端部１４ｂ近傍に設けられたフランジ部１８に固定されている。すなわち、フランジ部１８に形成された挿通孔に挿通されたビスを放熱ブロック１３の側面に締結することにより、放熱ブロック１３は保護管１４に固定されている。なお、フランジ部１８には、保護管１４を挿通させる貫通孔（図示省略）が形成されている。また、フランジ部１８は保護管１４の基端部１４ｂに固定されていてもよい。 The heat dissipation block 13 is fixed to a flange portion 18 provided in the vicinity of the base end portion 14b of the protective tube 14. That is, the heat radiating block 13 is fixed to the protective tube 14 by fastening a screw inserted through an insertion hole formed in the flange portion 18 to the side surface of the heat radiating block 13. The flange portion 18 is formed with a through hole (not shown) through which the protective tube 14 is inserted. Further, the flange portion 18 may be fixed to the base end portion 14 b of the protective tube 14.
放熱ブロック１３は、ヒートパイプ１１の第２部位１１ｂの端部に熱的に接続されている。具体的に、放熱ブロック１３は、中実状に形成されており、放熱ブロック１３を貫通する貫通孔１３ａが形成されている。ヒートパイプ１１の第２部位１１ｂ及び電線１７はこの貫通孔１３ａに挿入されている。そして、ヒートパイプ１１を拡管させることにより、保護管１４の基端部１４ｂよりも放熱ブロック１３の奥側において、ヒートパイプ１１は、貫通孔１３ａの内周面に密着した状態となっている。これにより、ヒートパイプ１１と放熱ブロック１３とは熱的に接続されている。ヒートパイプ１１にブロック状の放熱ブロック１３が熱的に接続されているため、ヒートパイプ１１及び放熱ブロック１３を一体とした大きな熱容量が構成されている。なお、ヒートパイプ１１を拡管するのに代えて、放熱ブロック１３を焼き嵌めするようにしてもよい。ヒートパイプ１１と放熱ブロック１３の貫通孔１３ａの内周面との間に、図略の充填材を介装してもよい。充填材を介装することにより、ヒートパイプ１１と放熱ブロック１３との間の熱抵抗を低減することができる。 The heat dissipation block 13 is thermally connected to the end portion of the second portion 11b of the heat pipe 11. Specifically, the heat dissipating block 13 is formed in a solid shape, and a through hole 13 a penetrating the heat dissipating block 13 is formed. The second portion 11b of the heat pipe 11 and the electric wire 17 are inserted into the through hole 13a. Then, by expanding the heat pipe 11, the heat pipe 11 is in close contact with the inner peripheral surface of the through hole 13a on the back side of the heat dissipation block 13 with respect to the base end portion 14b of the protective tube 14. Thereby, the heat pipe 11 and the heat dissipation block 13 are thermally connected. Since the block-shaped heat radiation block 13 is thermally connected to the heat pipe 11, a large heat capacity is formed by integrating the heat pipe 11 and the heat radiation block 13. Instead of expanding the heat pipe 11, the heat radiation block 13 may be shrink-fitted. An unillustrated filler may be interposed between the heat pipe 11 and the inner peripheral surface of the through hole 13 a of the heat dissipation block 13. By interposing the filler, the thermal resistance between the heat pipe 11 and the heat radiation block 13 can be reduced.
放熱ブロック１３の貫通孔１３ａ内に挿入された電線１７は、放熱ブロック１３に固定されたコネクタ２０に電気的に接続されている。コネクタ２０には、演算装置３に接続された電線２１（図１参照）が接続可能となっている。 The electric wire 17 inserted into the through hole 13 a of the heat dissipation block 13 is electrically connected to a connector 20 fixed to the heat dissipation block 13. An electric wire 21 (see FIG. 1) connected to the arithmetic device 3 can be connected to the connector 20.
放熱ブロック１３には、放熱ブロック１３が有する熱を放出するための複数の針状の冷却フィン２２が設けられている。この冷却フィン２２は、ヒートパイプ１１の第２部位１１ｂから放熱ブロック１３に伝達された熱を外部空間１０３に放熱する。冷却フィン２２は、外部空間１０３の温度に対して試験空間１０１内の温度が相対的に変化する範囲から得られる伝熱量に対して、大き過ぎず、かつ小さ過ぎない放熱量が得られる寸法に設定されている。すなわち、ヒートパイプ１１の第１部位１１ａの先端部１１ａ１を試験空間１０１内部の環境下における露点以下まで冷却可能な放熱量を有する一方で、露点よりも過剰に低くならないような放熱量が得られるように設計されている。 The heat dissipating block 13 is provided with a plurality of needle-like cooling fins 22 for releasing the heat of the heat dissipating block 13. The cooling fins 22 radiate heat transferred from the second part 11 b of the heat pipe 11 to the heat dissipation block 13 to the external space 103. The cooling fins 22 are dimensioned so as to obtain a heat dissipation amount that is not too large and not too small with respect to the heat transfer amount obtained from the range in which the temperature in the test space 101 changes relative to the temperature of the external space 103. Is set. That is, while having a heat radiation amount that can cool the tip portion 11a1 of the first portion 11a of the heat pipe 11 to a dew point or less under the environment inside the test space 101, a heat radiation amount that does not become excessively lower than the dew point is obtained. Designed to be
放熱ブロック１３には、放熱ブロック１３の温度を検出するブロック温度検出部としてのブロック温度センサ１６が埋め込まれている。具体的に、放熱ブロック１３には、フランジ部１８に固定された面とは反対側の面から放熱ブロック１３の中に向かって延びる有底穴１３ｂが形成されている。ブロック温度センサ１６は、有底穴１３ｂの奥側部に配置されており、ブロック温度センサ１６に接続された配線２３が有底穴１３ｂから引き出されている。この配線２３は、演算装置３に接続されている。 A block temperature sensor 16 as a block temperature detection unit that detects the temperature of the heat dissipation block 13 is embedded in the heat dissipation block 13. Specifically, the heat radiating block 13 is formed with a bottomed hole 13 b extending from the surface opposite to the surface fixed to the flange portion 18 into the heat radiating block 13. The block temperature sensor 16 is disposed on the back side of the bottomed hole 13b, and the wiring 23 connected to the block temperature sensor 16 is drawn out from the bottomed hole 13b. The wiring 23 is connected to the arithmetic device 3.
有底穴１３ｂには、グリス等の充填材２４が挿入されていて、有底穴１３ｂは充填材２４によって塞がれている。このため、充填材２４により、ブロック温度センサ１６は、放熱ブロック１３の周囲の空気との伝熱が遮断された状態となっている。このため、ブロック温度センサ１６は、放熱ブロック１３の周囲の空気の温度が微小に変動した場合、周囲の空気が流動する場合にその影響を受けることなく、放熱ブロック１３の温度を検出することができる。また、ブロック温度センサ１６は、充填材２４を介して放熱ブロック１３と熱的に接続されている。すなわち、充填材２４は、ブロック温度センサ１６と放熱ブロック１３との間の熱抵抗を低減する機能を有するとともに、ブロック温度センサ１６を周囲の空気から遮断する機能をも有している。なお、充填材２４を省略することも可能である。この場合、ブロック温度センサ１６は、周囲の空気とは完全に遮断された状態ではなくなるが、放熱ブロック１３に埋め込まれているため、周囲の空気の温度の影響を受け難い。 A filler 24 such as grease is inserted into the bottomed hole 13 b, and the bottomed hole 13 b is closed by the filler 24. For this reason, the block 24 is in a state where the heat transfer with the air around the heat radiation block 13 is blocked by the filler 24. For this reason, the block temperature sensor 16 can detect the temperature of the heat dissipation block 13 without being affected by the ambient air flowing when the temperature of the air surrounding the heat dissipation block 13 fluctuates slightly. it can. Further, the block temperature sensor 16 is thermally connected to the heat dissipation block 13 via the filler 24. That is, the filler 24 has a function of reducing the thermal resistance between the block temperature sensor 16 and the heat dissipation block 13 and also has a function of blocking the block temperature sensor 16 from the surrounding air. The filler 24 can be omitted. In this case, the block temperature sensor 16 is not completely cut off from the surrounding air, but is embedded in the heat radiating block 13 and thus hardly affected by the temperature of the surrounding air.
演算装置３は、図１に示すように、測定部２から送られてきた温度に関する情報等の情報を記憶する記憶部３１と、記憶部３１に記憶された温度に関する情報を用いて相対湿度を演算する演算部３２と、演算部３２で求められた相対湿度に関する情報を出力する出力部３３とを備える。 As shown in FIG. 1, the arithmetic device 3 stores the relative humidity using the storage unit 31 that stores information such as information about the temperature sent from the measurement unit 2 and the information about the temperature stored in the storage unit 31. A calculation unit 32 that performs calculation and an output unit 33 that outputs information on the relative humidity obtained by the calculation unit 32 are provided.
記憶部３１は、乾球温度センサ７から電線９を介して送られてきた乾球温度に関する情報を記憶する乾球温度記憶部３１ａと、温度センサ１２から送られてきたヒートパイプ１１の第１部位１１ａにおける温度に関する情報を記憶するヒートパイプ温度記憶部３１ｂと、ブロック温度センサ１６によって検出された放熱ブロック１３の温度に関する情報を記録するブロック温度記憶部３１ｃと、を有する。 The storage unit 31 includes a dry bulb temperature storage unit 31 a that stores information on the dry bulb temperature sent from the dry bulb temperature sensor 7 via the electric wire 9, and the first heat pipe 11 sent from the temperature sensor 12. It has a heat pipe temperature storage unit 31b that stores information about the temperature in the part 11a, and a block temperature storage unit 31c that records information about the temperature of the heat dissipation block 13 detected by the block temperature sensor 16.
演算部３２は、乾球温度記憶部３１ａに記憶された乾球温度、ヒートパイプ温度記憶部３１ｂに記憶された第１部位１１ａの温度及びブロック温度記憶部３１ｃに記憶された放熱ブロック１３の温度を用いて、所定の演算式によって演算することにより、試験空間１０１内部の相対湿度を演算する。 The calculation unit 32 includes the dry bulb temperature stored in the dry bulb temperature storage unit 31a, the temperature of the first part 11a stored in the heat pipe temperature storage unit 31b, and the temperature of the heat radiation block 13 stored in the block temperature storage unit 31c. Is used to calculate the relative humidity in the test space 101 by calculating according to a predetermined arithmetic expression.
出力部３３は、ディスプレイまたはプリンタなどからなる。出力部３３は、演算部３２で求められた相対湿度に関する情報を、図略のディスプレイ上に表示することによって出力してもよく、あるいは、図略のプリンタから印刷することによって出力してもよい。 The output unit 33 includes a display or a printer. The output unit 33 may output the information related to the relative humidity obtained by the calculation unit 32 by displaying the information on a display (not shown) or may be output by printing from a printer (not shown). .
ここで、演算部３２が行う試験空間１０１内の空気の相対湿度の演算について説明する。 Here, calculation of the relative humidity of the air in the test space 101 performed by the calculation unit 32 will be described.
相対湿度の導出には、ヒートパイプ１１の第１部位１１ａへの入熱量と、放熱ブロック１３から放出される放熱量と、がバランスする、という熱収支に関する関係式が用いられている。ヒートパイプ１１の第１部位１１ａへの入熱には、試験空間１０１（測定空間）からヒートパイプ１１の第１部位１１ａに入る顕熱と、試験空間１０１の空気中の水分の凝縮による潜熱とが含まれる。 For deriving the relative humidity, a relational expression relating to a heat balance is used in which the amount of heat input to the first portion 11a of the heat pipe 11 and the amount of heat released from the heat dissipation block 13 are balanced. The heat input to the first part 11a of the heat pipe 11 includes sensible heat entering the first part 11a of the heat pipe 11 from the test space 101 (measurement space) and latent heat due to condensation of moisture in the air of the test space 101. Is included.
保護管１４（ヒートパイプ１１）の表面における空気中の水分の凝縮により、ヒートパイプ１１に入る潜熱、言い換えると、凝縮による吸熱量ｑＣｏｎは式（１）で表される。試験空間１０１からヒートパイプ１１に入る顕熱、言い換えると、空気による伝熱量ｑＨｅａｔは、式（２）で表される。 The latent heat entering the heat pipe 11 due to condensation of moisture in the air on the surface of the protective tube 14 (heat pipe 11), in other words, the endothermic amount q Con due to condensation is expressed by Expression (1). The sensible heat entering the heat pipe 11 from the test space 101, in other words, the heat transfer amount q Heat due to air is expressed by Expression (2).
ここで、Ｈｖ：水の潜熱、Ｄ：水蒸気拡散係数、δ：境界膜厚さ、Ｒ：気体定数、ｔｅ：第１部位１１ａの温度、ｅｓｅ：ｔｅにおける飽和水蒸気圧、ｅ：試験空間１０１内の空気中の水蒸気分圧、λ：空気の熱伝導率、ｔ：乾球温度である。 Here, H v: water latent heat, D: steam diffusion coefficient, [delta]: boundary film thickness, R: gas constant, t e: the temperature of the first portion 11a, e se: saturated vapor pressure at t e, e: The partial pressure of water vapor in the air in the test space 101, λ: thermal conductivity of air, and t: dry bulb temperature.
放熱ブロック１３から外部への放熱量ｑｃは、以下の式（３）で表される。 The amount of heat radiation q c from the heat radiation block 13 to the outside is expressed by the following formula (3).
ここで、ｔｂは：放熱ブロック１３の温度（ブロック温度）、Ｒｅｂ：ヒートパイプ１１と放熱ブロック１３との間の熱抵抗である。 Here, t b is: the temperature of the heat sink block 13 (block temperature), R eb: is the thermal resistance between the heat pipe 11 and the heat dissipation block 13.
凝縮による吸熱量ｑＣｏｎと空気による伝熱量ｑＨｅａｔの合計値は、外部への放熱量ｑｃと平衡するため、以下の式（４）
ｑＣｏｎ＋ｑＨｅａｔ＝ｑｃ 式（４）
が成立する。式（４）に式（１）〜（３）を代入して整理すると、式（５）が得られる。
Since the total value of the heat absorption amount q Con due to condensation and the heat transfer amount q Heat due to air balances with the heat dissipation amount q c to the outside, the following equation (4)
q Con + q Heat = q c Formula (4)
Is established. Substituting the formulas (1) to (3) into the formula (4) and rearranging gives the formula (5).
乾湿計係数Ａを以下の式（６）で定義すると、式（５）は簡略化され、以下の式（７）が得られる。 When the wet / dry meter coefficient A is defined by the following formula (6), the formula (5) is simplified and the following formula (7) is obtained.
式（７）を、各温度ｔ、ｔｅ、ｔｂの関数として整理すると、式（８）が得られる。 When formula (7) is rearranged as a function of each temperature t, t e , t b , formula (8) is obtained.
この式（８）を用いて空気の水蒸気分圧ｅを導出することができ、この水蒸気分圧ｅを用いて、測定空間の相対湿度を求めることができる。 Using this equation (8), the water vapor partial pressure e of air can be derived, and the water vapor partial pressure e can be used to determine the relative humidity of the measurement space.
演算部３２には、乾球温度記憶部３１ａに記憶された乾球温度ｔと、ヒートパイプ温度記憶部３１ｂに記憶された第１部位１１ａの温度ｔｅと、ブロック温度記憶部３１ｃに記憶された放熱ブロック１３の温度（ブロック温度）ｔｂとが入力される。 The arithmetic unit 32, a dry-bulb temperature t stored in dry-bulb temperature storage unit 31a, and the temperature t e of the first portion 11a which is stored in the heat pipe temperature storage unit 31b, is stored in the block temperature storage unit 31c temperature (block temperature) t b of the heat sink block 13 is entered.
記憶部３１には、乾球温度ｔと飽和水蒸気圧ｅｓｅとを関連付けた情報が記憶されるとともに、式（８）が記憶されている。そして、演算部３２に入力された乾球温度ｔと、第１部位１１ａの温度ｔｅと、ブロック温度ｔｂとを式（８）に代入することにより、演算部３２は、空気の水蒸気分圧ｅを導出する。また、演算部３２は、乾球温度ｔに対応する飽和水蒸気圧ｅｓｅに対する水蒸気分圧ｅのパーセンテージから、測定空間の相対湿度を導出する。 The storage unit 31 stores information associating the dry bulb temperature t with the saturated water vapor pressure ese, and also stores Expression (8). Then, a dry-bulb temperature t, which is input to the arithmetic unit 32, and the temperature t e of the first portion 11a, by substituting the block temperature t b in the equation (8), the arithmetic unit 32, the water vapor content of the air The pressure e is derived. The computing unit 32 derives the relative humidity of the measurement space from the percentage of the water vapor partial pressure e with respect to the saturated water vapor pressure ese corresponding to the dry bulb temperature t.
ここで、演算部３２によって導出された測定空間の相対湿度と基準値とを比較した結果について、図５を参照しつつ説明する。基準値は、恒温恒湿槽に備え付けられた従来公知の基準湿度計による検出値である。また、比較例として、ヒートパイプにおける外部空間に位置する外側部に熱流センサが取り付けられた構成も用意し、比較例による検出結果との比較も行った。 Here, the result of comparing the relative humidity of the measurement space derived by the calculation unit 32 and the reference value will be described with reference to FIG. The reference value is a value detected by a conventionally known reference hygrometer provided in a constant temperature and humidity chamber. In addition, as a comparative example, a configuration in which a heat flow sensor is attached to an outer portion located in the external space of the heat pipe was prepared, and comparison with the detection result of the comparative example was also performed.
図５において、上部に示されている波形は、本実施形態によって得られた相対湿度、基準湿度計による相対湿度（基準湿度）、比較例によって得られた相対湿度である。下部に示されている波形は、本実施形態によって得られた相対湿度と基準湿度との差分を示す波形と、比較例によって得られた相対湿度と基準湿度との差分を示す波形である。なお、この測定例は、相対湿度を８５％ＲＨ設定とし、外部空間（外部空間１０３）の温度（外気温度）を４０℃から３℃まで次第に下げ、その後、３３℃まで上昇させたときの測定空間（試験空間１０１）内の相対湿度を測定したものである。 In FIG. 5, the waveforms shown at the top are the relative humidity obtained by the present embodiment, the relative humidity (reference humidity) obtained by the reference hygrometer, and the relative humidity obtained by the comparative example. The waveform shown in the lower part is a waveform showing the difference between the relative humidity and the reference humidity obtained by the present embodiment, and a waveform showing the difference between the relative humidity and the reference humidity obtained by the comparative example. In this measurement example, the relative humidity is set to 85% RH, and the temperature (outside air temperature) of the external space (external space 103) is gradually decreased from 40 ° C. to 3 ° C. and then increased to 33 ° C. The relative humidity in the space (test space 101) is measured.
図５に示すように、比較例では、測定空間内の温度が変化するのに伴い、相対湿度も変化し、最大で５％以上の誤差があることが分かる。熱流センサを用いた場合では、外気温度の変化に応じて導出された相対湿度が変化していることから、熱流センサによる熱流量の検出値は、熱流センサの表面からの放熱量の変動の影響を受けてばらついていると推測される。これに対し、本実施形態によって導出された相対湿度は、外気温度によらず±２％の誤差範囲内に収まっている。すなわち、放熱ブロック１３の温度を用いた場合には、外気温度の微小変動の影響（気流による影響）を受け難いため、放熱ブロック１３からの放熱量を、ヒートパイプ１１における第１部位１１ａの温度ｔｅと放熱ブロック１３の温度ｔｂとの温度差から精度よく求めることができていると推測される。 As shown in FIG. 5, in the comparative example, it can be seen that the relative humidity changes as the temperature in the measurement space changes, and there is an error of 5% or more at the maximum. In the case of using a heat flow sensor, the relative humidity derived according to the change in the outside air temperature changes, so the value of the heat flow detected by the heat flow sensor is affected by the fluctuation of the heat dissipation from the surface of the heat flow sensor. It is speculated that it is scattered. On the other hand, the relative humidity derived by this embodiment is within an error range of ± 2% regardless of the outside air temperature. That is, when the temperature of the heat dissipation block 13 is used, it is difficult to receive the influence of minute fluctuations in the outside air temperature (effect of airflow), so the amount of heat released from the heat dissipation block 13 is the temperature of the first portion 11a in the heat pipe 11. it is estimated that is able to accurately obtain the temperature difference between the temperature t b of t e and the heat dissipation block 13.
放熱ブロック１３はヒートパイプ１１と熱的に接続されている。このため、図６に示すように、ヒートパイプ１１における第１部位１１ａの温度ｔｅとブロック温度ｔｂとの温度差ｔｅ−ｔｂは、測定空間（試験空間１０１）内の露点Ｔｄの変化に対して線形的に変化する関係にある。一方で、温度差ｔｅ−ｔｂは、放熱ブロック１３の放熱量に比例する関係にあるため、放熱ブロック１３からの放熱量は、外部空間の温度（外気温度）に応じて異なる。したがって、放熱量を温度差ｔｅ−ｔｂで定量化することができることの裏付けとなっている。なお、図６は、外気温度が０℃〜４０℃の場合の測定例である。 The heat dissipation block 13 is thermally connected to the heat pipe 11. Therefore, as shown in FIG. 6, the temperature difference t e -t b of the temperature t e and the block temperature t b of the first portion 11a of the heat pipe 11, the measurement space of the dew point Td (Test space 101) in There is a relationship that changes linearly with respect to changes. On the other hand, since the temperature difference t e -t b is proportional to the heat dissipation amount of the heat dissipation block 13, the heat dissipation amount from the heat dissipation block 13 varies depending on the temperature of the external space (outside air temperature). Therefore, it supports that the amount of heat release can be quantified by the temperature difference t e -t b . FIG. 6 is a measurement example when the outside air temperature is 0 ° C. to 40 ° C.
以上説明したように、本実施形態では、ヒートパイプ１１の第２部位１１ｂに放熱ブロック１３が熱的に接続されている。そして、ブロック温度センサ１６は、放熱ブロック１３の温度を検出する。放熱ブロック１３は熱容量が大きく、周囲の空気の流れや、該空気の温度の変動の影響を受け難い。このため、放熱ブロック１３の温度は、周囲の空気の流れ等によって変動し難い。このため、放熱ブロック１３から放熱される放熱量を安定させることができるため、試験空間１０１内の相対湿度を精度よく算出することができる。 As described above, in the present embodiment, the heat dissipation block 13 is thermally connected to the second portion 11b of the heat pipe 11. The block temperature sensor 16 detects the temperature of the heat dissipation block 13. The heat dissipating block 13 has a large heat capacity, and is not easily affected by the flow of ambient air or the temperature of the air. For this reason, the temperature of the heat dissipation block 13 is unlikely to fluctuate due to the flow of ambient air or the like. For this reason, since the heat radiation amount radiated from the heat radiation block 13 can be stabilized, the relative humidity in the test space 101 can be accurately calculated.
また本実施形態では、ブロック温度センサ１６が放熱ブロック１３の周囲の空気との伝熱が遮断された状態で配置されている。このため、ブロック温度センサ１６自体が周囲の空気の温度の影響を受けないため、放熱ブロック１３の温度をより正確に検出することができる。 Moreover, in this embodiment, the block temperature sensor 16 is arrange | positioned in the state from which the heat transfer with the air around the thermal radiation block 13 was interrupted | blocked. For this reason, since the block temperature sensor 16 itself is not affected by the temperature of the surrounding air, the temperature of the heat dissipation block 13 can be detected more accurately.
しかも本実施形態では、ブロック温度センサ１６が放熱ブロック１３に埋め込まれているため、より安定した温度を検出することができる。すなわち、放熱ブロック１３において、周囲の空気に触れる表面は、周囲の空気の流動の影響を少なからず受けることがある。これに対し、ブロック温度センサ１６が放熱ブロック１３の内部に埋め込まれていれば、そのような影響はない。したがって、放熱ブロック１３の温度をより正確に検出することができる。 In addition, in this embodiment, since the block temperature sensor 16 is embedded in the heat dissipation block 13, a more stable temperature can be detected. In other words, the surface of the heat dissipation block 13 that touches the surrounding air may be affected by the flow of the surrounding air. On the other hand, if the block temperature sensor 16 is embedded in the heat dissipation block 13, there is no such influence. Therefore, the temperature of the heat dissipation block 13 can be detected more accurately.
また本実施形態では、保護管１４がフランジ部１８を介して放熱ブロック１３に支持されるため、保護管１４を安定して保持することができる。 Moreover, in this embodiment, since the protective tube 14 is supported by the heat radiating block 13 via the flange part 18, the protective tube 14 can be hold | maintained stably.
また本実施形態では、フランジ部１８が保護管１４の延びる方向に対して直交する方向において、一方向に長い形状となっている。このため、保護管１４内に温度センサ１２が配置されているとしても、保護管１４の周方向に対して温度センサ１２がどの向きに配置されているかを容易に把握することができる。したがって、試験空間１０１内における空気の流動方向を考慮して、温度センサ１２が配置される向きを決めることができる。 In the present embodiment, the flange portion 18 has a shape that is long in one direction in a direction orthogonal to the direction in which the protective tube 14 extends. For this reason, even if the temperature sensor 12 is disposed in the protective tube 14, it is possible to easily grasp in which direction the temperature sensor 12 is disposed with respect to the circumferential direction of the protective tube 14. Therefore, the direction in which the temperature sensor 12 is arranged can be determined in consideration of the air flow direction in the test space 101.
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、ブロック温度センサ１６が放熱ブロック１３の中に埋め込まれた例について説明した。これに限られるものではなく、例えば、図７に示すように、ブロック温度センサ１６は、放熱ブロック１３の外面に固定されるとともに、カバー２６で覆われる形態であってもよい。この場合、カバー２６は断熱性を有するものであることが望ましい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the embodiment, the example in which the block temperature sensor 16 is embedded in the heat dissipation block 13 has been described. For example, as shown in FIG. 7, the block temperature sensor 16 may be fixed to the outer surface of the heat dissipation block 13 and covered with a cover 26. In this case, it is desirable that the cover 26 has a heat insulating property.
前記実施形態では、記憶部３１に式（８）が記憶されている構成としたが、式（５）が記憶されていて、演算部３２は、乾球温度ｔと、第１部位１１ａの温度ｔｅと、ブロック温度ｔｂとを式（５）に代入する構成であってもよい。この構成でも、放熱ブロック１３からの放熱量に相関関係のある第１部位１１ａの温度ｔｅと、ブロック温度ｔｂとの温度差を用いて相対湿度（又は空気中の水蒸気分圧ｅ）を導出することとなる。 In the said embodiment, although it was set as the structure by which Formula (8) was memorize | stored in the memory | storage part 31, Formula (5) is memorize | stored, and the calculating part 32 is the temperature of dry bulb temperature t and the 1st site | part 11a. and t e, may be configured to assign the block temperature t b in the equation (5). In this configuration, the temperature t e of the first portion 11a with a correlation amount of heat radiated from the heat sink block 13, the relative humidity (or water vapor partial pressure e in the air) by using the temperature difference between the block temperature t b Will be derived.
前記実施形態では、湿度計１が環境試験装置のチャンバ１００に形成された試験空間１０１内の空気の相対湿度を導出する構成であったが、これに限られない。湿度計１は、所定の閉じた空間（測定空間）内の空気の相対湿度を測定する構成であれば、チャンバ１００に設けられるものに限られない。この場合、ヒートパイプ１１の第１部位１１ａが配置される測定空間と第２部位１１ｂが配置される外部空間とが断熱壁１０２とによって区画される構成に限られない。測定空間と外部空間とが区分けされていることが好ましいが、区分けされていない場合でもよい。 In the above-described embodiment, the hygrometer 1 is configured to derive the relative humidity of the air in the test space 101 formed in the chamber 100 of the environmental test apparatus, but is not limited thereto. The hygrometer 1 is not limited to the one provided in the chamber 100 as long as the hygrometer 1 is configured to measure the relative humidity of air in a predetermined closed space (measurement space). In this case, the measurement space in which the first part 11 a of the heat pipe 11 is arranged and the external space in which the second part 11 b is arranged are not limited to the configuration partitioned by the heat insulating wall 102. The measurement space and the external space are preferably separated, but may be not separated.
前記実施形態では、伝熱部材がヒートパイプ１１によって構成された例を示したが、これに限られない。例えば、伝熱部材が銅製の棒材によって形成されていてもよい。 In the said embodiment, although the heat transfer member was shown with the example comprised with the heat pipe 11, it is not restricted to this. For example, the heat transfer member may be formed of a copper bar.
前記実施形態では、保護管１４がフランジ部１８を介して放熱ブロック１３に固定される構成としたが、これに限られない。例えば、フランジ部１８を省略することも可能である。この場合、保護管１４の基端部１４ｂが放熱ブロック１３の貫通孔１３ａに差し込まれることによって、保護管１４が放熱ブロック１３に固定される構成となる。 In the said embodiment, although the protective tube 14 was set as the structure fixed to the thermal radiation block 13 via the flange part 18, it is not restricted to this. For example, the flange portion 18 can be omitted. In this case, the protection tube 14 is fixed to the heat dissipation block 13 by inserting the base end portion 14 b of the protection tube 14 into the through hole 13 a of the heat dissipation block 13.
前記実施形態では、フランジ部１８が保護管１４の延びる方向に対して直交する方向において、一方向に長い形状となっているがこれに限られない。フランジ部１８の形状は任意の形状であってもよい。 In the said embodiment, although the flange part 18 becomes a shape long in one direction in the direction orthogonal to the direction where the protective tube 14 is extended, it is not restricted to this. The shape of the flange portion 18 may be any shape.
１ 湿度計
７ 乾球温度センサ
１１ ヒートパイプ
１１ａ 第１部位
１１ｂ 第２部位
１２ 温度センサ
１３ 放熱ブロック
１４ 保護管
１６ ブロック温度センサ
１８ フランジ部
３２ 演算部
１００ チャンバ
１０１ 試験空間
１０２ 断熱壁
１０３ 外部空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hygrometer 7 Dry bulb temperature sensor 11 Heat pipe 11a 1st site | part 11b 2nd site | part 12 Temperature sensor 13 Radiation block 14 Protection tube 16 Block temperature sensor 18 Flange part 32 Calculation part 100 Chamber 101 Test space 102 Thermal insulation wall 103 External space
Claims (6)
前記測定空間内に位置する第１部位と、第２部位とを有し、前記第１部位から前記第２部位に熱伝導させる伝熱部材と、
前記第２部位に熱的に接続された放熱ブロックと、
前記測定空間内の空気の乾球温度を検出する乾球温度検出部と、
前記第１部位の温度を検出する第１温度検出部と、
前記放熱ブロックの温度を検出するブロック温度検出部と、
前記乾球温度検出部、前記第１温度検出部及び前記ブロック温度検出部の検出結果に基づいて前記測定空間内の空気の相対湿度を導出する演算部と、を備え、
前記ブロック温度検出部は、前記放熱ブロックの周囲の空気との伝熱が遮断された状態で配置されている湿度計。 A hygrometer that measures the relative humidity of air in a measurement space,
A heat transfer member having a first part located in the measurement space and a second part, and conducting heat from the first part to the second part;
A heat dissipating block thermally connected to the second part;
A dry bulb temperature detector for detecting the dry bulb temperature of air in the measurement space;
A first temperature detector for detecting the temperature of the first part;
A block temperature detector for detecting the temperature of the heat dissipation block;
A calculation unit for deriving a relative humidity of air in the measurement space based on detection results of the dry bulb temperature detection unit, the first temperature detection unit, and the block temperature detection unit ;
The said block temperature detection part is a hygrometer arrange | positioned in the state by which the heat transfer with the air around the said thermal radiation block was interrupted | blocked .
前記保護管の端部にはフランジ部が設けられ、
前記保護管は、前記フランジ部を介して前記放熱ブロックに固定されている請求項１から３の何れか１項に記載の湿度計。 A protective tube covering the heat transfer member and the first temperature detection unit is provided,
A flange portion is provided at the end of the protective tube,
The hygrometer according to any one of claims 1 to 3 , wherein the protective tube is fixed to the heat dissipation block via the flange portion.
前記試験空間を前記測定空間として配置された請求項１から５の何れか１項に記載の湿度計と、を備えている環境試験装置。 A test chamber having a test space;
An environmental test apparatus comprising: the hygrometer according to any one of claims 1 to 5 , wherein the test space is arranged as the measurement space.
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