JPH0312548A - 露点測定装置装着方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般に気体雰囲気の相対湿度を確定するため
に気体雰囲気の露点温度を測定する装置に関し、特にそ
れより実施された測定の確度を改善するための測定装置
を装着するための技術と方式とに関する。

（従来の技術） 米国特許第４，５７９．４６２　（１９８６年）におい
てラル（Ｒａｉｌ）等は、露点温度や相対湿度が測定さ
れている気体雰囲気の試料と熱的な関係がある２個の熱
流センサを活用した露点測定装置について記載している
。

熱流センサのひとつでは、気体雰囲気の露点温度より温
度を上げたり、下げたりが繰り返されている。一方、い
まひとつの熱流では、気体雰囲気の露点温度に到達する
のを避けるため、上記熱流センサよりもわずかに高い温
度で、同様に温度を上げたり、下げたつが繰り返されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の主たる目的は、測定の確度を向上させるため産
業環境における露点測定装置を装着するための技術、お
よび方式を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明において、露点測定装置は気体雰囲気を含む容器
から測定されるべき気体雰囲気の連続した試料を除去す
るためのファンを備えた試料流路内に置かれた熱流セン
サと共に装着され、センサを通過する気体の定常流を保
持するために、その内部では流路の大きさと気体流の速
度とが制御されている。

乱流とは反対の定常流は、結果的に各センサと試料とし
て抽出された気体との間で転送される熱量を最小にし、
これによって、誤った露点温度測定結果が得られないよ
うに保証している。測定結果の雑音対信号比（ＳＮＲ）
も、同様に改良されている。

本発明の他の目的、特徴ならびに利点は、添付図面に関
連して記載された実施例から明らかであろう。

（実施例） 第１図の実施例に示す方式において、露点温度や相対温
度の測定用小箱１０３の内部で、容器１０１は気体雰囲
気を含んでいる。容器１０１は。

産業用処理チェンバとすることができる。例えば。

容器内部で実行されている処理を制御することのできる
ようにするには、相対湿度の監視が重要である。

他の実施例として、容器１０１はある位置から他へと、
産業用処理において気体を輸送するダクトとすることが
できる。

対象とする気体雰囲気が連続に流れているダクトの場合
には、流れとは垂直方向の線に沿って気体試料を抽出す
るのが好ましい。

−様な高さで容器１０１の内側の断面方向に配置された
孔あき管１０５により、第１図の方式において上記気体
試料の抽出が行なわれる。

そこで、容器の断面方向に配置された管の長手方向に沿
った穴を介して気体が引き出される。

穴あき管１０５は、容器１０１の内部で試料流路１０９
の端１０７に接続されている。穴あき管１０５を介して
容器１０１から気体を引き出すため、流路１０９の内部
の気体通路内にファン１１１が備えられている。ファン
は露点温度測定装置１０を通過した試料気体を駆動し１
次に第１図に示すように試料を容器１０１の内部小箱１
０３へ戻している。代わりに、含まれる特殊な過程に依
存するが、測定の後に試料は大気中へ放出される。

発明が産業応用における容器からの気体の取り出しの実
施例に関して記載したものであるとはいえ１部屋あるい
は非産業環境で大気の露点温度や湿度を測定するために
も本発明を使用できる。

かかる場合には、試料流路１０９の端１０７は部屋、あ
るいは他の環境の内部に置かれる。

第１図の露点温度測定装置１０は既に述べたように米国
特許第４，５７９，４６２号に詳細に記載しであるが、
開示内容は参照資料として、ここでは特に統合して記載
しておく。

その測定装置のある部分は図面に示してあり、説明を完
全に実施するために、ここでは記載しておく。

その場合、ここで使用されている参照文字は前の特許開
示に使用されているものと同様である。

第２図を参照すると、測定装置１０の一部分において資
料流路１０９の一部分が図示されているが、流路の頂部
壁面を介して流路の幅とは垂直方向に置かれている２つ
の熱流センサ１８，２０を示すことを除いて、簡単のた
め、測定装置自身は図面から省略しである。頂部壁面に
センサを配置することにより、流路の床部にセンサが置
かれている場合に生じ得る結露による水滴の凝集が避け
られる。

試料気体が測定装置１０を通過するのに伴って流路１０
９内部で試料気体の定常流を保持するため、流路の寸法
、測定装置１０の位置決め、およびファン１１１によっ
て与えられた流路を通る気体流の速度は、ある量の範囲
内に保持されている。

かかる量から計算されるように、試料流路１１９を通る
流量のレイノルズ数（Ｎ□）はほぼ２３００より低い値
である必要がある。２３００は、定常流と乱流との間の
転位点付近の値である。レイノルズ数に関して熱流セン
サにおける流れの望ましい特性は、試料流路１０９の内
部開口部の寸法“Ｄ”に対する長さ“Ｌ”の比に関係し
１式し／Ｄ＝０．５Ｎ□により与えられている。

第１図および第２図に示すように、長さ”Ｌ”は熱流セ
ンサ１８．２０の位置の試料流路１０９の端１０７から
測った距離である。第２図に示すように、内部寸法“Ｄ
”は流路１０９の内部開口部とは垂直方向の最も狭い寸
法である。

乱流／定常流の転位点（レイノルズ数がほぼ２３００）
よりも低い値の特性をもった流れを有することは望まし
い。かくして、比Ｌ／Ｄは上式によってほぼ１１５より
低（されている。しかしながら、熱流センサ１８．２０
を通過する気体の定常流を確保するために、レイノルズ
数がほぼ１Ｏ００になるようにパラメータを設定するこ
とが好ましい。これによって、比Ｌ／Ｄはほぼ５０にな
る。特定寸法の実施例では、“Ｄ”がほぼ０．６３５ｍ
ｍ（０，２５インチ）であり　１１　Ｌ　ｓがほぼ３０
４．８ｍｍ（１２インチ）のものである。試料流路１０
９の内部の幅は、センサ１８，２０において望ましいレ
イノルズ数が得られるようにファン１１１の容積に応じ
て設定される。

幅“Ｗ”は２両側面に熱流センサ１８，２０を取り付け
るのに十分な大きさのものである必要もあり、与えられ
ている特定の実施例においてはほぼ５０．８ｍｍ（２イ
ンチ）である。

それゆえ、はぼ１１５より小さなＬ／Ｄ比は定常流を与
えるものであるが、１１５よりも著しく小さなＬ／Ｄ比
は一般に連続した定常流を確保するために控えめに選ば
れたものである。

過度に測定を遅延させることなく、容器１０１の内部で
気体雰囲気の露点温度や相対湿度の変化に熱流センサを
追従せしめることができるように十分な速度を気体試料
に与えるため、Ｌ／Ｄ比は十分に高くなければならない
。

第３図を参照すると、上記米国特許第４，５７９．４６
２号の露点温度測定装置の基本素子が図示しである。外
部容器２４の内部で、熱伝導度の高いブロック１２には
冷却コイル１４．および冷却コイル１４に装着された電
気抵抗性加熱素子１６が含まれている。冷却コイル１４
はヒートシンク１２の温度を制御可能な状態で減するた
めの装置２８によって制御されている。熱制御装置２６
は、ヒートシンク１２の温度を制御可能な状態で上げる
ため。加熱素子１６を駆動するものである。

この温度制御により、監視されている気体雰囲気の露点
の付近で、熱流センサ２０に温度サイクルを繰り返させ
ることができる。層３２はヒートシンク１２と第２の熱
流センサ１８との間に熱的障壁を形成し、その結果、熱
流センサ１８はセンサ２０よりもわずかに高い温度で動
作し、同様な温度サイクルを繰り返している。熱流セン
サ１８゜２０からの信号は９センサ２０の下側表面で凝
集が起こる時を正確に決定するために比較される。

本発明は、一実施例に関して記載されているとはいえ１
本発明は特許請求の範囲に記載のすべてを保護するもの
と理解される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による露点測定装置装着の実施例を示
す系統図である。 第２図は、第１図による測定方式装着の試料流露を示す
断面図である。 第３図は、第２図の区分３−３で切断した露点温度測定
装置の２つの熱流センサの形成を示す断面図である。 １０１・・・容器 １０３・・・小箱 １０５・・・穴 １０７・・・流路端 １０９・・・試料流路 １１１・・・ファン １０・・・測定装置 １２・・・ヒートシンク １４・・・冷却コイル １６・・・加熱素子 １８．２０・・・熱流センサ ２４・・・外部容器 ２６・・・熱制御装置 ２８・・・装置 ３２・・・熱絶縁層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器内部に開放端の終端を有してその外側に延長
   され、与えられた内部寸法を有する試料流路と、前記容
   器の外側で前記試料流路内に配置されていて、かつ容器
   内部の流路開放端から与えられた距離に配置された露点
   温度測定装着と、 チェンバ内部から制御された測度で前記露点測定装置を
   通過し、前記試料チェンバを通って気体雰囲気の試料を
   移動させるため、前記試料流路の一部分として与えられ
   た手段とを具備し、 前記試料流路の与えられた内部寸法および与えられた気
   体速度は、前記露点温度測定装置を通過した気体の流れ
   が本質的に定常的であるように構成した容器内気体雰囲
   気の露点温度測定方式。
2. （２）試料流路の最小内部寸法に対する容器内部の流路
   端から露点測定装置までの距離の比が１１５より小さい
   請求項１記載の装置。
3. （３）試料流路の最小内部寸法に対する容器内部の流路
   端から露点測定装置までの距離の比が本質的に５０に等
   しい請求項１記載の装置。
4. （４）試料流路が本質的に形状が方形であり、かつ、容
   器ならびに露点温度測定装置の内部で試料流路の開放端
   からの長手方向に沿って測った最小寸法が本質的に一定
   であるような請求項１記載の方式。
5. （５）前記露点測定装置が前記試料流路の頂部表面上に
   配置された請求項１記載の方式。（６）前記容器から外
   側に露点温度測定装置へと延長した試料流路を通って前
   記気体雰囲気の試料を排出させるステップと、 露点温度測定装置を通過する流れが本質的に定常流であ
   るような方法で、前記流路を通って前記気体試料を移動
   させるステップとから成り、容器内部で気体雰囲気の露
   点温度を測定する方法。