JP6942390B1 - 透湿度測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図3を参照して、本発明の実施形態における透湿度測定装置1は、測定対象物の透湿度を測定するものである。透湿度測定装置1は、図3(A)に示すように、筐体2と、湿度調整部3と、温度調整部4と、容器支持部5と、重量測定部6と、昇降機構7と、センタリング機構8と、制御部9と、を備える。
筐体2は、図1〜図3に示すように、恒温恒湿室20と、第一補助室21と、第二補助室22と、を内部に有する。恒温恒湿室20、第一補助室21及び第二補助室22は、上方側から順に上下方向Vに並ぶ。なお、上下方向Vは、鉛直方向と平行である。恒温恒湿室20は、温度及び湿度が一定に保たれる部屋である。恒温恒湿室20には、図3(A),(B)に示すように、測定対象物130を収容する容器100が収容される。測定対象物130として、例えば、プラスチックフィルム,加工紙などの防湿を目的とする包装材料が挙げられる。
第一補助室21は、図1〜図3に示すように、上下方向Vにおいて恒温恒湿室20に隣接する部屋であり、恒温恒湿室20の下方側に位置する。恒温恒湿室20と第一補助室21の間の境界壁23には、連通孔24が設けられる。恒温恒湿室20は、連通孔24を通じて第一補助室21と連通する。
第二補助室22は、図1〜図3に示すように、上下方向Vにおいて第一補助室21に隣接する部屋であり、第一補助室21の下方側に位置する。第一補助室21と第二補助室22の間の境界壁25には、3つの連通孔26が設けられる。なお、図3(A)は断面図であるため、2つの連通孔26しか描かれていないが、実際は、紙面手前側にもう一つの連通孔26がある。第一補助室21は、3つの連通孔26を通じて第二補助室22と連通する。3つの連通孔26は、後述する容器支持部5の3本の支持脚部53を通すためのものである。
湿度調整部3は、恒温恒湿室20の湿度を調整するものである。湿度調整部3は、図3(A)に示すように、例えば、容器30と、加熱部31と、栓部32と、給水部33と、空気供給部34と、蒸気供給部35と、湿度測定部36と、送風部37と、水分吸収部38と、を有する。なお、容器30と、加熱部31と、栓部32と、給水部33と、空気供給部34とは、水蒸気を生成する水蒸気生成部を構成する。
温度調整部4は、恒温恒湿室20の温度を調整するものである。温度調整部4は、図1及び図2に示すように、ペルチェ素子40と、ヒートシンク41と、ファン42と、を有する。ペルチェ素子40は、ヒートシンク41の受熱面41Aに接触するように設けられる。ヒートシンク41は、受熱面41Aとは反対側にフィン41Bを有する。ファン42は、ヒートシンク41のフィン41B側に配置され、フィン41Bから受熱面41Aに向かって送風する。温度調整部4は、ペルチェ素子40が筐体2の恒温恒湿室20の外壁2Aに接触した状態で筐体2に固定される。
容器支持部5は、図3(A)に示すように、容器100が恒温恒湿室20に位置するように容器100を支持するものである。容器支持部5は、図5に示すように、容器側支持台50と、支持柱51と、開閉部52と、支持脚部53と、脚側支持台54と、を有する。
重量測定部6は、容器支持部5(脚側支持台54)の下方側に位置し、容器支持部5を通じて測定対象物130を透過して塩化カルシウム120に吸収された水分の重量を測定するものである。重量測定部6の上面である測定面60に容器支持部5が載置されると、容器支持部5、容器100、塩化カルシウム(無水)120及び測定対象物130の全重量が重量測定部6にかかり、重量測定部6で重量が測定される。重量測定部6は、例えば、電子天秤により構成される。
昇降機構7は、容器支持部5と共に容器100を上下方向Vに昇降させるものである。昇降機構7は、図3(A)及び図5に示すように、例えば、モーター70と、第一ギヤ71と、第二ギヤ72と、駆動軸73と、変換部74と、押圧部材75と、位置検出部76と、を有する。
センタリング機構8は、恒温恒湿室20を基準として予め設定された基準中心位置からずれている容器支持部5を基準中心位置にセンタリングするものである。基準中心位置では、図4(B)に示すように、上下方向Vの上方側からシール部材521及び環状凹面27を平面視した際、水平方向Hにおいて、シール部材521は、全体が環状凹面27で取り囲まれる第一領域(図4(B)では、環状凹面27の外側面27Aと内側面27Bの間の範囲の領域)に重畳する。つまり、上下方向Vにおいて環状凹面27に接近するようにシール部材521が相対移動した際、シール部材521は、全体が第一領域に収まるような位置に位置する。同様に、基準中心位置では、図4(B)に示すように、上下方向Vの上方側から押圧側凸部753及び蓋側孔523を平面視した際、水平方向Hにおいて、押圧側凸部753は、全体が蓋側孔523で取り囲まれる第二領域(図4(B)では、蓋側孔523の外側面523Aと内側面523Bの間の範囲の領域)に重畳する。つまり、上下方向Vにおいて蓋側孔523に接近するように押圧側凸部753が相対移動した際、押圧側凸部753は、全体が第二領域に収まるような位置に位置する。
また、図10(A)に示すように、蓋側孔523の下方側にテーパー面524が設けられてもよい。テーパー面524は、蓋側孔523の下方側の開口523Cを起点として、蓋側孔523の貫通方向(蓋部520の厚み方向)に沿って上下方向Vの上方側に進むに従って、水平方向Hにおける蓋側孔523の孔幅が小さくなるように傾斜する。このように蓋側孔523が構成されれば、押圧側凸部753にテーパー面754がなくても、基準中心位置からずれた容器支持部5を基準中心位置にセンタリングすることができる。図10(A)に示すように、上下方向Vの上方側から押圧側凸部753及び蓋側孔523を平面視した際、水平方向Hにおいて、押圧側凸部753は、全体が蓋側孔523と重畳すると共に、テーパー面524に重畳するように容器支持部5が基準中心位置からずれていれば、押圧側凸部753が上下方向Vの上方側に移動する際、押圧側凸部753はテーパー面524に案内されて、容器支持部5は、基準中心位置にセンタリングされる。
図11に示すように、本発明の実施形態における透湿度測定装置1は、装置カバー200により全体が覆われていてもよい。この場合、重量測定部6の液晶パネル61を外部から視認可能なように、装置カバー200の一部に、透明な材料で構成された透明カバー210が設けられる。また、重量測定部6の操作部62を外部から操作可能なように、操作部62に対応する領域に、開口220が設けられる。
まず、回動機構を回動させることにより、容器支持部5を最高点まで上昇させ、連通孔24を開閉部52で塞ぐ。これにより、恒温恒湿室20は、密封された状態になる。そして、湿度調整部3を動作させて、恒温恒湿室20内の湿度を90%にする。また、温度調整部4を動作させて、恒温恒湿室20内の温度を40度にする。この状態の恒温恒湿室20に、塩化カルシウム(無水)120及び測定対象物130を収容する容器100を収容する。
2 筐体
2A 恒温恒湿室の外壁
3 湿度調整部
4 温度調整部
5 容器支持部
6 重量測定部
7 昇降機構
8 センタリング機構
9 制御部
10 設置台部
20 恒温恒湿室
21 第一補助室
21A 天井面
22 第二補助室
23,25 境界壁
24,26 連通孔
27 環状凹面
37 送風部
38 水分吸収部
40 ペルチェ素子
52 開閉部
53 支持脚部
61 液晶パネル
62 操作部
70 モーター
71 第一ギヤ
72 第二ギヤ
73 駆動軸
74 変換部
75 押圧部材
76 位置検出部
100 容器
130 測定対象物
200 装置カバー
351 蒸気供給管
353 排出口
520 蓋部
521 環状凸部
523 蓋側孔
753 押圧側凸部
754 テーパー面
Claims (9)
- 恒温恒湿室、及び、前記恒温恒湿室の下方側に位置し、自身と前記恒温恒湿室との境界壁に設けられる連通孔を通じて前記恒温恒湿室に連通する補助室を内部に有する筐体と、
前記恒温恒湿室の湿度を調整する湿度調整部と、
前記恒温恒湿室の温度を調整する温度調整部と、
測定対象物を収容する容器が前記恒温恒湿室に位置するように前記容器を支持すると共に、前記連通孔を開閉する開閉部を有する容器支持部と、
前記容器支持部の下方側に位置し、前記容器支持部を通じて前記測定対象物の重量を測定する重量測定部と、
前記容器支持部と共に前記容器を上下方向に昇降させ、上昇時には前記容器支持部を前記重量測定部から離れさせると共に前記開閉部に前記連通孔を閉じさせ、下降時には前記容器支持部を前記重量測定部に載置させて重量測定可能な状態にすると共に、前記開閉部に前記連通孔を開放させる昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
電気により動力を生み出す電気駆動部と、
前記電気駆動部の動力を伝達する動力伝達部と、
を有し、
前記動力伝達部の少なくとも一部は前記補助室の内部に配置され、
前記電気駆動部は、前記補助室の外部かつ前記恒温恒湿室の外部に配置されることを特徴とする、
透湿度測定装置。 - 前記電気駆動部は、モーターであり、
前記動力伝達部は、
前記容器支持部を上方側に向かって押圧可能に設けられる押圧部材と、
前記モーターの回動力が伝達されて回動する駆動軸と、
前記駆動軸の回動を前記上下方向に沿う前記押圧部材の昇降移動に変換する変換部と、
を有し、
前記押圧部材が上昇すると、前記容器支持部を押圧して前記容器支持部を上昇させ、
前記押圧部材が下降すると、前記容器支持部は下降し、
前記押圧部材、前記駆動軸の少なくとも一部、及び前記変換部は、前記補助室に配置されることを特徴とする、
請求項1に記載の透湿度測定装置。 - 前記開閉部は、前記連通孔を覆って閉じ得る蓋部を有しており、
前記境界壁における前記補助室側の面と、前記蓋部の上面との間には、前記連通孔を取り囲む環状のシール部材が配置されることを特徴とする、
請求項1〜2のいずれか一項に記載の透湿度測定装置。 - 前記境界壁における前記補助室側の面又は前記蓋部の上面の少なくとも一方には、前記シール部材を保持する環状凹面が形成されることを特徴とする、
請求項3に記載の透湿度測定装置。 - 前記動力伝達部と前記容器支持部の接触部分、及び/又は、前記容器支持部と前記筐体の接触部分に、前記恒温恒湿室を基準として予め設定された基準中心位置からずれた前記容器支持部を該基準中心位置にセンタリングするセンタリング機構を備えることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の透湿度測定装置。 - 前記センタリング機構は、
前記動力伝達部に設けられるセンタリング用凸部と、
前記容器支持部側に設けられ、前記センタリング用凸部を受け入れるセンタリング用孔と、
を有し、
前記センタリング用凸部及び/又は前記センタリング用孔には、前記基準中心位置に案内するためのテーパー面が形成されることを特徴とする、
請求項5に記載の透湿度測定装置。 - 前記温度調整部は、ペルチェ素子を含み、
前記ペルチェ素子は、前記恒温恒湿室の外壁を加熱及び冷却することを特徴とする、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の透湿度測定装置。 - 前記湿度調整部は、
水蒸気を生成する水蒸気生成部と、
前記恒温恒湿室に繋がり、前記水蒸気を前記恒温恒湿室に供給する蒸気供給管と、
を有し、
前記恒温恒湿室内には、前記蒸気供給管から供給される前記水蒸気が液化した水分を吸収可能な材料により構成される水分吸収部が配設されることを特徴とする、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の透湿度測定装置。 - 前記恒温恒湿室の内部の水蒸気を水平方向に送風する送風部を備えることを特徴とする、
請求項1〜8のいずれか一項に記載の透湿度測定装置。
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