JPH0210896B2 - - Google Patents
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- JPH0210896B2 JPH0210896B2 JP57002453A JP245382A JPH0210896B2 JP H0210896 B2 JPH0210896 B2 JP H0210896B2 JP 57002453 A JP57002453 A JP 57002453A JP 245382 A JP245382 A JP 245382A JP H0210896 B2 JPH0210896 B2 JP H0210896B2
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/56—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content
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- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
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- G01N25/62—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by psychrometric means, e.g. wet-and-dry bulb thermometers
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
本発明は湿り空気の温度および相対湿度からエ
ンタルピを算出するエンタルピ演算式を演算器で
行ない電気信号として出力するエンタルピ出力装
置に関するものである。 従来、湿り空気のエンタルピを計算で求める場
合には一般の空気調和で用いられる温度および圧
力の範囲内では次の(イ)、(ロ)式から求めている。 ｉ＝0.240t＋（597.3＋0.441t）ｘ ……(イ) ｘ＝0.622hs・／（Ｐ−hs・） ……(ロ) ここでｔは乾球温度〔℃〕、ｘは絶対湿度
〔Kg／Kg′〕Ｐは大気圧〔mmHg〕、hsは飽和蒸気圧
〔mmHg〕は相対温度〔％〕、ｉエンタルピ
〔kcal／Kg′〕である。ここで(ロ)式中の飽和蒸気圧
の値としては実用国際状態式など従来発表された
近似式による値を代入するなど、複雑な計算が必
要であつた。 したがつて、従来演算装置として空気のエンタ
ルピを求めるためには測定項目として、乾球温度
の他にもう一つの要素を求める必要があつた。す
なわち、絶対湿度より求める方法、湿球温度、相
対湿度、露点温度等から求める方法があり、いず
れも測定項目から電子計算器などにより(イ)、(ロ)式
に換算してエンタルピ値を求める方法をとつてい
た。ここで、露点温度または絶対湿度を求める方
法では、検出素子の反応速度が遅く、また素子が
高価であるなどの欠点を有しており、また湿球温
度、相対湿度、露点温度を求める方法では演算式
が複雑になる欠点を有していた。 本発明は住環境の空気条件の要素として重要な
乾球温度と相対湿度とから、保健用空気調和にお
ける室内空気条件（約20〜30℃）など温度範囲を
限定して、温度の一次関数と相対湿度の一次関数
との積と、定数の和からなるエンタルピ演算式
(ハ)、(ニ)を作成しこの演算式からエンタルピを演算
装置により求めるものである。 ｉ＝ａ・ｔ・＋ｂ・ｔ＋ｃ・＋ｄ
……(ハ) ＝ａ（ｔ＋Ｐ）・（＋ｑ）＋ｒ ……(ニ) ここに、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、Ｐ、ｑ、ｒは定数で
ある。(ニ)式は(ハ)式を温度および湿度の各１次式の
積の形に変形したものである。 ここでＰ＝ｃ／ａ、ｑ＝ｂ／ａ、ｒ＝ｄ−bc／ａであ る。 本発明による演算式(ハ)または(ニ)式によれば、
(イ)、(ロ)式による従来の複雑な演算を行なうことな
くまたエンタルピ演算を行なう実用温度範囲内で
は湿り空気線図による読み取り値より精度の高い
値を容易に求めることができる。 次に演算式(ハ)または(ニ)式の導き方を説明する。
第１図は湿り空気線図（ｉ−ｘ線図）およびエン
タルピ演算の基本式(イ)、(ロ)をもとにして、乾球温
度を一定とした時のエンタルピｉの値をグラフに
したものである。この場合エンタルピｉは相対湿
度の一次関数で近似でき(ホ)式で表し得る。 ｉ＝m＋ｎ ……(ホ) ここでｍ、ｎは定数である。 次に各温度ごとの係数ｍ、ｎの補正を検討する
と、ある温度範囲t1〜t2においては、第２図およ
び第３図に示すごとく、ｍ、ｎともに温度ｔの一
次関数の近似式(ヘ)、(ト)で表わすことができる。 ｍ＝at＋ｃ ……(ヘ) ｎ＝bt＋ｄ ……(ト) ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄは定数である。 したがつて(ヘ)、(ト)式を(ホ)式に代入すれば(ハ)、
(ニ)
式が得られる。 本発明は、ある温度範囲において、乾球温度と
相対湿度を測定すれば、(ハ)または(ニ)式で表わされ
る簡易な演算式によつて求めたエンタルピ値が基
本式(イ)、(ロ)で求めた値との誤差が器めて小さくす
ることができる。 次に示す(チ)式は演算式(ハ)について温度範囲20
〜30℃を対象にして温度22.5℃、27.5℃、相対湿
度30％、70％を基準にして係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを
求めた式である。 ｉ＝7.616×10-3・ｔ＋0.2301t− 0.06704＋0.1634 ……(チ)
ンタルピを算出するエンタルピ演算式を演算器で
行ない電気信号として出力するエンタルピ出力装
置に関するものである。 従来、湿り空気のエンタルピを計算で求める場
合には一般の空気調和で用いられる温度および圧
力の範囲内では次の(イ)、(ロ)式から求めている。 ｉ＝0.240t＋（597.3＋0.441t）ｘ ……(イ) ｘ＝0.622hs・／（Ｐ−hs・） ……(ロ) ここでｔは乾球温度〔℃〕、ｘは絶対湿度
〔Kg／Kg′〕Ｐは大気圧〔mmHg〕、hsは飽和蒸気圧
〔mmHg〕は相対温度〔％〕、ｉエンタルピ
〔kcal／Kg′〕である。ここで(ロ)式中の飽和蒸気圧
の値としては実用国際状態式など従来発表された
近似式による値を代入するなど、複雑な計算が必
要であつた。 したがつて、従来演算装置として空気のエンタ
ルピを求めるためには測定項目として、乾球温度
の他にもう一つの要素を求める必要があつた。す
なわち、絶対湿度より求める方法、湿球温度、相
対湿度、露点温度等から求める方法があり、いず
れも測定項目から電子計算器などにより(イ)、(ロ)式
に換算してエンタルピ値を求める方法をとつてい
た。ここで、露点温度または絶対湿度を求める方
法では、検出素子の反応速度が遅く、また素子が
高価であるなどの欠点を有しており、また湿球温
度、相対湿度、露点温度を求める方法では演算式
が複雑になる欠点を有していた。 本発明は住環境の空気条件の要素として重要な
乾球温度と相対湿度とから、保健用空気調和にお
ける室内空気条件（約20〜30℃）など温度範囲を
限定して、温度の一次関数と相対湿度の一次関数
との積と、定数の和からなるエンタルピ演算式
(ハ)、(ニ)を作成しこの演算式からエンタルピを演算
装置により求めるものである。 ｉ＝ａ・ｔ・＋ｂ・ｔ＋ｃ・＋ｄ
……(ハ) ＝ａ（ｔ＋Ｐ）・（＋ｑ）＋ｒ ……(ニ) ここに、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、Ｐ、ｑ、ｒは定数で
ある。(ニ)式は(ハ)式を温度および湿度の各１次式の
積の形に変形したものである。 ここでＰ＝ｃ／ａ、ｑ＝ｂ／ａ、ｒ＝ｄ−bc／ａであ る。 本発明による演算式(ハ)または(ニ)式によれば、
(イ)、(ロ)式による従来の複雑な演算を行なうことな
くまたエンタルピ演算を行なう実用温度範囲内で
は湿り空気線図による読み取り値より精度の高い
値を容易に求めることができる。 次に演算式(ハ)または(ニ)式の導き方を説明する。
第１図は湿り空気線図（ｉ−ｘ線図）およびエン
タルピ演算の基本式(イ)、(ロ)をもとにして、乾球温
度を一定とした時のエンタルピｉの値をグラフに
したものである。この場合エンタルピｉは相対湿
度の一次関数で近似でき(ホ)式で表し得る。 ｉ＝m＋ｎ ……(ホ) ここでｍ、ｎは定数である。 次に各温度ごとの係数ｍ、ｎの補正を検討する
と、ある温度範囲t1〜t2においては、第２図およ
び第３図に示すごとく、ｍ、ｎともに温度ｔの一
次関数の近似式(ヘ)、(ト)で表わすことができる。 ｍ＝at＋ｃ ……(ヘ) ｎ＝bt＋ｄ ……(ト) ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄは定数である。 したがつて(ヘ)、(ト)式を(ホ)式に代入すれば(ハ)、
(ニ)
式が得られる。 本発明は、ある温度範囲において、乾球温度と
相対湿度を測定すれば、(ハ)または(ニ)式で表わされ
る簡易な演算式によつて求めたエンタルピ値が基
本式(イ)、(ロ)で求めた値との誤差が器めて小さくす
ることができる。 次に示す(チ)式は演算式(ハ)について温度範囲20
〜30℃を対象にして温度22.5℃、27.5℃、相対湿
度30％、70％を基準にして係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを
求めた式である。 ｉ＝7.616×10-3・ｔ＋0.2301t− 0.06704＋0.1634 ……(チ)
【表】
【表】
この場合、第１図よりt3＝22.5℃の直線の式、
及びt4＝27.5℃の直線の式がそれぞれ ｉ＝（0.104324338）＋5.3411041 （t3の時） ｉ＝（0.142405671）＋6.49169099 （t4の時） のごとく読みとれる。これを、t3〜t4の範囲で
各々求めて表にしたものが第２図及び第３図であ
り、それぞれ ｍ＝7.616×10-3ｔ−0.06704 ｎ＝0.2301t＋0.1634 となる。 したがつて、この場合ａ〜ｄの定数は ａ＝7.616×10-3 ｂ＝0.2301 ｃ＝−0.06704 ｄ＝0.1634 となる。 表１に示されるように、式(チ)で求めたエンタ
ルピｉは20℃〜30℃の全範囲にわたつて基本式
(イ)、(ロ)によるエンタルピi0とのエンタルピ差が0.5
以下と高精度であり、さらに実用の温度、相対湿
度の範囲内では十分に精度の高いものである。以
上は室内空気条件（約20〜30℃）の温度範囲を対
象として、温度ｔと湿度からエンタルピ値ｉを
求める式を導いたが、例えば10℃〜20℃の冷涼な
空気条件や、30℃〜40℃の暑い空気条件における
エンタルピ値も「ｍ」、「ｎ」と適当に設定するこ
とにより、それぞれの温度範囲に適合するエンタ
ルピの演算式を導くことができる。 この様に温度範囲を変更して演算式(ハ)、(ニ)の各
係数を求めることにより、演算を対象とする温度
範囲を容易に変更することができる。 また演算式(ハ)を書き直した(ニ)式の演算装置は、
温度の一次関数で表わされる電気信号と相対湿度
の一次関数で表わされる電気信号との乗算器およ
び定数信号との加算器とで構成し、エンタルピｉ
を電気信号として出力する簡易なエンタルピ演算
装置を作成し得る。 次に演算式(ニ)で表わされる演算を行なうエンタ
ルピ演算装置の実施例を第４図〜第９図にもとづ
いて説明する。 第４図は本発明の一実施例の基本構成図で、１
は湿度信号出力部で相対湿度を変数とする一次関
数で表わされる電圧を出力するもので、２は温度
信号出力部で温度を変数する一次関数で表わされ
る抵抗によつて増幅度を変化させるものであり、
また３は乗算器で温度出力信号と相対湿度出力信
号との乗算を行つてエンタルピ値を電圧値として
出力部４に出力し、以上により演算器が構成され
る。 第５図において、５は湿度変化を抵抗変化とし
て検出する抵抗６よりなる湿度センサ。端子７の
電圧値は端子８にかかる電圧を湿度センサ５およ
び９の比率に分割した値で、これにより相対湿度
の一次関数が構成され、湿度信号出力部１となつ
ている。１０はオペアンプであり反転入力端子に
相対湿度の一次関数として表わされる電圧を入力
すると抵抗１１およびサーミスタ１２の合成抵抗
によつて定まる増幅度に応じて電圧が端子１４に
出力される。ここでサーミスタ１２は温度センサ
であり、Ｂ定数の大なるサーミスタを用い、温度
を変数とする一次関数で表わされる温度信号出力
部２が構成されている。端子１４の出力電圧は相
対湿度を変数とする一次関数と、温度を変数とす
る一次関数の乗算されたものが出力される。出力
部４は近似計算式(ニ)の定数加算部でオペアンプ１
５を加算器として用いて、端子１４の電圧と端子
１６の電圧を加算する。その結果、端子１７には
近似計算式(ニ)で表わされるエンタルピ値が電圧値
として出力される。 第６図は本発明の前記実施例中の湿度信号出力
部の他の実施例である。１８は発振回路であり、
湿度変化を静電容量変化として検出するコンデン
サ１９をオペアンプ２０の反転入力端子入力側に
接続することによりオペアンプ２０の出力端子２
１からはコンデンサ１９および抵抗２２の容量に
反比例した周波数を発生する。２３は周波数−電
圧変換部で端子２１の電位が高い時のみトランジ
スタ２４を通して一定値のコレクタ電流が流れて
コンデンサ２５およびコンデンサ２６を充電平滑
するとともにコンデンサ２６と並列に接続した抵
抗２７によつて放電され、コンデンサ２６の電位
は周波数に比例した電位となる。さらにフイルタ
２８を通つて平滑された電圧が端子２９に出力さ
れる。３０は周波数−電圧変換部２３からの出力
電圧の補正部で演算に必要な電圧値を端子３１よ
り出力する。 第７図は本発明の他の実施例を示すものであ
り、図中Ａ部は相対湿度信号出力部であり、オペ
アンプ１０６の非反転入力側にコンデンサ１０７
を接続し、負帰還回路中に抵抗１０８を接続する
とオペアンプ１０６の出力端子１０９からはコン
デンサ１０７および抵抗１０８の容量に反比例し
た一定の方形波周波数を発生する。端子１０９の
電位が高い時のみトランジスタ１１０を通して一
定値のコレクタ電流が流れて、相対湿度変化を静
電容量変化として検出するコンデンサ１１１に充
電するとともにコンデンサ１１２を充電および平
滑する。一方では、コンデンサ１１２と並列に接
続した抵抗１１３によつて放電されるため、端子
１１４の電位はコンデンサ１１１の容量に比例し
た電位となる。すなわち、端子１１４の電位は相
対湿度を変数とする一次関数で表わされる電位と
なる。 Ｂ部は温度信号出力部であり、合成抵抗１１５
は温度変化を抵抗変化として検出する抵抗１１６
よりなる合成抵抗で、端子１１７の電位は電源電
圧を合成抵抗１１５と抵抗１１８との比率に分割
した値である。すなわち、端子１１７の電位は近
似的に、抵抗１１６すなわち温度変数の一次関数
として表わすことが可能である。 Ｃ部は乗算部で、FET１１９およびオペアン
プ１２０からなり、端子１１４および端子１１７
の入力電圧の乗算を行ない、抵抗１２１および
FET１１９によつて定まる増幅度に応じた電圧
に増幅して端子１２２より出力する。 Ｄ部は加算部で端子１２２の電圧と電源電圧を
抵抗１２３と抵抗１２４との比率に分割した一定
の電圧との加算器であるオペアンプ１２５から構
成し、エンタルピ値を端子１２６から電圧値とし
て出力する。 第８図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
であり、図中２０６は温度変化を抵抗変化として
検出する抵抗２０７よりなる合成抵抗である。端
子２０８の電圧値は端子２０９と２１０間の電圧
を抵抗２０６と抵抗２１１の抵抗値の比率に分割
した値で、抵抗２０７すなわち温度を変数とする
一次関数として表わすことが可能である。オペア
ンプ２１２は同相増幅器で非反転入力端子に温度
の一次関数として表わされる電圧を入力すると抵
抗２１３および相対湿度変化を抵抗変化として検
出する抵抗２１４よりなる合成抵抗２１５によつ
て定まる増幅度に応じた電圧が端子２１６に出力
される。ここで合成抵抗２１５の値を、抵抗２１
４すなわち相対湿度の一次関数で表わされる抵抗
値とすれば、端子２１６の電圧は温度の一次関数
と相対湿度の一次関数の乗算で表わされる電圧値
となる。オペアンプ２１７は同相の加算器で、端
子２１６の電圧値と、端子２０９および２１０間
の電圧を抵抗２１８と抵抗２１９の抵抗値の比率
に分割した電位を示す端子２２０の電圧値との加
算を行い、端子２２１に電圧を出力する。すなわ
ち端子２２１の電圧値は温度の一次関数と相対湿
度の一次関数との積の項と定数との和で表わされ
るエンタルピ値の電圧値となる。 第９図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
で、図中３０６は相対湿度変化を抵抗変化として
検出する抵抗３０７よりなる合成抵抗である。端
子３０８の電圧値は端子３０９と３１０間の電圧
を抵抗３０６と抵抗３１１の抵抗値の比率に分割
した値で抵抗３０７すなわち相対湿度を変数とす
る一次関数として表わすことが可能である。オペ
アンプ３１２は同相増幅器で非反転入力端子に相
対湿度の一次関数として表わされる電圧を入力す
ると抵抗３１３、温度変化を抵抗変化として検出
する抵抗３１４よりなる合成抵抗３１５および定
電圧出力部３１６によつて定まる増幅度に応じた
電圧が端子３１７に出力される。 ここで合成抵抗３１５の値を抵抗３１４すなわ
ち温度の一次関数で表わせる抵抗値とすることは
可能であるが、定数項が、演算式(ニ)の値と一致さ
せることは容易でないため、抵抗３１５と直列に
定電圧出力部を入れることによつて、定数項を容
易に合わせることができる。従つて端子３１７の
電圧値は温度の一次関数と相対湿度の一次関数の
乗算で表わされる電圧値となる。オペアンプ３１
８は同相の加算器で、端子３１７の電圧値と、端
子３０９および３１０間の電圧を抵抗３１９と抵
抗３２０の抵抗値の比率に分割した電位を示す端
子３２１の電圧値との加算を行ない、端子３２２
に電圧を出力する。すなわち、端子３２２の電圧
値は温度の一次関数と相対湿度の一次関数との積
の項と定数項との和で表わされるエンタルピ値の
電圧値となる。 上述のように、本発明のエンタルピ出力装置は
相対湿度を変数とする一次関数と、温度を変数と
する一次関数との積と定数との和で表わされる簡
易な演算式であり、また温度と相対湿度の２測定
項目から直接容易に精度の高いエンタルピ値を出
力でき、素子の少ない回路構成が可能であり、ま
た回路中の定数を変更することにより、演算を対
象とする温度範囲を移動することが可能であるこ
とから、広範囲にわたつて使用可能となる。また
演算に必要な測定項目が乾球温度と相対湿度とい
う環境指数として最も重要な要素であることか
ら、空気調和制御に直接展開できることなど利点
の大なるものである。
及びt4＝27.5℃の直線の式がそれぞれ ｉ＝（0.104324338）＋5.3411041 （t3の時） ｉ＝（0.142405671）＋6.49169099 （t4の時） のごとく読みとれる。これを、t3〜t4の範囲で
各々求めて表にしたものが第２図及び第３図であ
り、それぞれ ｍ＝7.616×10-3ｔ−0.06704 ｎ＝0.2301t＋0.1634 となる。 したがつて、この場合ａ〜ｄの定数は ａ＝7.616×10-3 ｂ＝0.2301 ｃ＝−0.06704 ｄ＝0.1634 となる。 表１に示されるように、式(チ)で求めたエンタ
ルピｉは20℃〜30℃の全範囲にわたつて基本式
(イ)、(ロ)によるエンタルピi0とのエンタルピ差が0.5
以下と高精度であり、さらに実用の温度、相対湿
度の範囲内では十分に精度の高いものである。以
上は室内空気条件（約20〜30℃）の温度範囲を対
象として、温度ｔと湿度からエンタルピ値ｉを
求める式を導いたが、例えば10℃〜20℃の冷涼な
空気条件や、30℃〜40℃の暑い空気条件における
エンタルピ値も「ｍ」、「ｎ」と適当に設定するこ
とにより、それぞれの温度範囲に適合するエンタ
ルピの演算式を導くことができる。 この様に温度範囲を変更して演算式(ハ)、(ニ)の各
係数を求めることにより、演算を対象とする温度
範囲を容易に変更することができる。 また演算式(ハ)を書き直した(ニ)式の演算装置は、
温度の一次関数で表わされる電気信号と相対湿度
の一次関数で表わされる電気信号との乗算器およ
び定数信号との加算器とで構成し、エンタルピｉ
を電気信号として出力する簡易なエンタルピ演算
装置を作成し得る。 次に演算式(ニ)で表わされる演算を行なうエンタ
ルピ演算装置の実施例を第４図〜第９図にもとづ
いて説明する。 第４図は本発明の一実施例の基本構成図で、１
は湿度信号出力部で相対湿度を変数とする一次関
数で表わされる電圧を出力するもので、２は温度
信号出力部で温度を変数する一次関数で表わされ
る抵抗によつて増幅度を変化させるものであり、
また３は乗算器で温度出力信号と相対湿度出力信
号との乗算を行つてエンタルピ値を電圧値として
出力部４に出力し、以上により演算器が構成され
る。 第５図において、５は湿度変化を抵抗変化とし
て検出する抵抗６よりなる湿度センサ。端子７の
電圧値は端子８にかかる電圧を湿度センサ５およ
び９の比率に分割した値で、これにより相対湿度
の一次関数が構成され、湿度信号出力部１となつ
ている。１０はオペアンプであり反転入力端子に
相対湿度の一次関数として表わされる電圧を入力
すると抵抗１１およびサーミスタ１２の合成抵抗
によつて定まる増幅度に応じて電圧が端子１４に
出力される。ここでサーミスタ１２は温度センサ
であり、Ｂ定数の大なるサーミスタを用い、温度
を変数とする一次関数で表わされる温度信号出力
部２が構成されている。端子１４の出力電圧は相
対湿度を変数とする一次関数と、温度を変数とす
る一次関数の乗算されたものが出力される。出力
部４は近似計算式(ニ)の定数加算部でオペアンプ１
５を加算器として用いて、端子１４の電圧と端子
１６の電圧を加算する。その結果、端子１７には
近似計算式(ニ)で表わされるエンタルピ値が電圧値
として出力される。 第６図は本発明の前記実施例中の湿度信号出力
部の他の実施例である。１８は発振回路であり、
湿度変化を静電容量変化として検出するコンデン
サ１９をオペアンプ２０の反転入力端子入力側に
接続することによりオペアンプ２０の出力端子２
１からはコンデンサ１９および抵抗２２の容量に
反比例した周波数を発生する。２３は周波数−電
圧変換部で端子２１の電位が高い時のみトランジ
スタ２４を通して一定値のコレクタ電流が流れて
コンデンサ２５およびコンデンサ２６を充電平滑
するとともにコンデンサ２６と並列に接続した抵
抗２７によつて放電され、コンデンサ２６の電位
は周波数に比例した電位となる。さらにフイルタ
２８を通つて平滑された電圧が端子２９に出力さ
れる。３０は周波数−電圧変換部２３からの出力
電圧の補正部で演算に必要な電圧値を端子３１よ
り出力する。 第７図は本発明の他の実施例を示すものであ
り、図中Ａ部は相対湿度信号出力部であり、オペ
アンプ１０６の非反転入力側にコンデンサ１０７
を接続し、負帰還回路中に抵抗１０８を接続する
とオペアンプ１０６の出力端子１０９からはコン
デンサ１０７および抵抗１０８の容量に反比例し
た一定の方形波周波数を発生する。端子１０９の
電位が高い時のみトランジスタ１１０を通して一
定値のコレクタ電流が流れて、相対湿度変化を静
電容量変化として検出するコンデンサ１１１に充
電するとともにコンデンサ１１２を充電および平
滑する。一方では、コンデンサ１１２と並列に接
続した抵抗１１３によつて放電されるため、端子
１１４の電位はコンデンサ１１１の容量に比例し
た電位となる。すなわち、端子１１４の電位は相
対湿度を変数とする一次関数で表わされる電位と
なる。 Ｂ部は温度信号出力部であり、合成抵抗１１５
は温度変化を抵抗変化として検出する抵抗１１６
よりなる合成抵抗で、端子１１７の電位は電源電
圧を合成抵抗１１５と抵抗１１８との比率に分割
した値である。すなわち、端子１１７の電位は近
似的に、抵抗１１６すなわち温度変数の一次関数
として表わすことが可能である。 Ｃ部は乗算部で、FET１１９およびオペアン
プ１２０からなり、端子１１４および端子１１７
の入力電圧の乗算を行ない、抵抗１２１および
FET１１９によつて定まる増幅度に応じた電圧
に増幅して端子１２２より出力する。 Ｄ部は加算部で端子１２２の電圧と電源電圧を
抵抗１２３と抵抗１２４との比率に分割した一定
の電圧との加算器であるオペアンプ１２５から構
成し、エンタルピ値を端子１２６から電圧値とし
て出力する。 第８図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
であり、図中２０６は温度変化を抵抗変化として
検出する抵抗２０７よりなる合成抵抗である。端
子２０８の電圧値は端子２０９と２１０間の電圧
を抵抗２０６と抵抗２１１の抵抗値の比率に分割
した値で、抵抗２０７すなわち温度を変数とする
一次関数として表わすことが可能である。オペア
ンプ２１２は同相増幅器で非反転入力端子に温度
の一次関数として表わされる電圧を入力すると抵
抗２１３および相対湿度変化を抵抗変化として検
出する抵抗２１４よりなる合成抵抗２１５によつ
て定まる増幅度に応じた電圧が端子２１６に出力
される。ここで合成抵抗２１５の値を、抵抗２１
４すなわち相対湿度の一次関数で表わされる抵抗
値とすれば、端子２１６の電圧は温度の一次関数
と相対湿度の一次関数の乗算で表わされる電圧値
となる。オペアンプ２１７は同相の加算器で、端
子２１６の電圧値と、端子２０９および２１０間
の電圧を抵抗２１８と抵抗２１９の抵抗値の比率
に分割した電位を示す端子２２０の電圧値との加
算を行い、端子２２１に電圧を出力する。すなわ
ち端子２２１の電圧値は温度の一次関数と相対湿
度の一次関数との積の項と定数との和で表わされ
るエンタルピ値の電圧値となる。 第９図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
で、図中３０６は相対湿度変化を抵抗変化として
検出する抵抗３０７よりなる合成抵抗である。端
子３０８の電圧値は端子３０９と３１０間の電圧
を抵抗３０６と抵抗３１１の抵抗値の比率に分割
した値で抵抗３０７すなわち相対湿度を変数とす
る一次関数として表わすことが可能である。オペ
アンプ３１２は同相増幅器で非反転入力端子に相
対湿度の一次関数として表わされる電圧を入力す
ると抵抗３１３、温度変化を抵抗変化として検出
する抵抗３１４よりなる合成抵抗３１５および定
電圧出力部３１６によつて定まる増幅度に応じた
電圧が端子３１７に出力される。 ここで合成抵抗３１５の値を抵抗３１４すなわ
ち温度の一次関数で表わせる抵抗値とすることは
可能であるが、定数項が、演算式(ニ)の値と一致さ
せることは容易でないため、抵抗３１５と直列に
定電圧出力部を入れることによつて、定数項を容
易に合わせることができる。従つて端子３１７の
電圧値は温度の一次関数と相対湿度の一次関数の
乗算で表わされる電圧値となる。オペアンプ３１
８は同相の加算器で、端子３１７の電圧値と、端
子３０９および３１０間の電圧を抵抗３１９と抵
抗３２０の抵抗値の比率に分割した電位を示す端
子３２１の電圧値との加算を行ない、端子３２２
に電圧を出力する。すなわち、端子３２２の電圧
値は温度の一次関数と相対湿度の一次関数との積
の項と定数項との和で表わされるエンタルピ値の
電圧値となる。 上述のように、本発明のエンタルピ出力装置は
相対湿度を変数とする一次関数と、温度を変数と
する一次関数との積と定数との和で表わされる簡
易な演算式であり、また温度と相対湿度の２測定
項目から直接容易に精度の高いエンタルピ値を出
力でき、素子の少ない回路構成が可能であり、ま
た回路中の定数を変更することにより、演算を対
象とする温度範囲を移動することが可能であるこ
とから、広範囲にわたつて使用可能となる。また
演算に必要な測定項目が乾球温度と相対湿度とい
う環境指数として最も重要な要素であることか
ら、空気調和制御に直接展開できることなど利点
の大なるものである。
第１図は相対湿度とエンタルピとの関係を示す
図、第２図は乾球温度と係数ｍとの関係を示す
図、第３図は乾球温度と係数ｎとの関係を示す
図、第４図は本発明の一実施例におけるエンタル
ピ出力装置の構成を示すブロツク図、第５図は同
装置の電気回路図、第６図は同実施例の湿度信号
出力部の他の実施例を示す電気回路図、第７図及
び第８図、第９図はそれぞれ本発明の他の実施例
におけるエンタルピ出力装置の電気回路図であ
る。 ３……乗算器、４……出力部、５……湿度セン
サ、１２……サーミスタ（温度センサ）。
図、第２図は乾球温度と係数ｍとの関係を示す
図、第３図は乾球温度と係数ｎとの関係を示す
図、第４図は本発明の一実施例におけるエンタル
ピ出力装置の構成を示すブロツク図、第５図は同
装置の電気回路図、第６図は同実施例の湿度信号
出力部の他の実施例を示す電気回路図、第７図及
び第８図、第９図はそれぞれ本発明の他の実施例
におけるエンタルピ出力装置の電気回路図であ
る。 ３……乗算器、４……出力部、５……湿度セン
サ、１２……サーミスタ（温度センサ）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 相対湿度を電気信号に変換する湿度センサ
と、乾球温度を電気信号に変換する温度センサ
と、この温度センサ及び前記湿度センサの信号を
入力とし、下記の式 ｉ＝at＋bt＋c＋ｄ ａ、ｂ、ｃ、ｄは定数 ｔ：乾球温度〔℃〕 ：相対湿度〔％〕 但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは i0＝0.240t＋（597.3＋0.441t）ｘ ｘ＝0.622・・ｈ／Ｐ−・ｈ とした時、所定の温度範囲で｜ｉ−i0｜≦0.5とな
るよう選んだ定数とし、 Ｐ：機器の雰囲気の大気圧〔mmHg〕 ｈ：Ｐで示す大気圧における飽和蒸気圧〔mmHg〕 で表わされる演算を行ない、ｉを電気信号として
出力する演算器とからなるエンタルピ出力装置。 ２ ｉ＝at＋bt＋c＋ｄをｑ＝ｂ／ａ、Ｐ＝ｃ／ａ
、 ｒ＝ｄ−aPqとし、ｉ＝ａ（ｔ＋Ｐ）（＋ｑ）＋
ｒで表わされる演算を行なう演算器とした特許請
求の範囲第１項記載のエンタルピ出力装置。 ３ 相対湿度変化を電圧変化に変換し、相対湿度
を変数とする一次関数で表わされる相対湿度信号
電圧出力部と、温度変化を抵抗変化に変換し、温
度を変数とする一次関数で表わされる抵抗によつ
て増幅度を変化させる温度信号出力部を有し、温
度出力信号と相対湿度出力信号との乗算器で演算
器を構成する特許請求の範囲第１項記載のエンタ
ルピ出力装置。 ４ 上記相対湿度信号出力部は、相対湿度変化を
静電容量変化として検出するコンデンサを発振回
路中に有し、発振周波数を電圧に変換する出力部
とした特許請求の範囲第３項記載のエンタルピ出
力装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57002453A JPS58120157A (ja) | 1982-01-11 | 1982-01-11 | エンタルピ出力装置 |
| PCT/JP1983/000005 WO1988004041A1 (fr) | 1982-01-11 | 1983-01-10 | Dispositif produisant un signal de sortie correspondant a l'enthalpie |
| US06/843,859 US4672560A (en) | 1982-01-11 | 1983-01-10 | Enthalpy calculator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57002453A JPS58120157A (ja) | 1982-01-11 | 1982-01-11 | エンタルピ出力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58120157A JPS58120157A (ja) | 1983-07-16 |
| JPH0210896B2 true JPH0210896B2 (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=11529701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57002453A Granted JPS58120157A (ja) | 1982-01-11 | 1982-01-11 | エンタルピ出力装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4672560A (ja) |
| JP (1) | JPS58120157A (ja) |
| WO (1) | WO1988004041A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120157A (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エンタルピ出力装置 |
| JPS58139019A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エンタルピ出力装置 |
| JPS60146142A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-01 | Tlv Co Ltd | 蒸気の湿り度測定装置 |
| US4574626A (en) * | 1984-03-23 | 1986-03-11 | The Babcock & Wilcox Company | Enthalpy measurement for two phase substance |
| JPS61191952A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Matsushita Seiko Co Ltd | 絶対湿度出力装置 |
| US4558595A (en) * | 1985-03-29 | 1985-12-17 | Honeywell Inc. | Capacitance monitoring bridge circuit for an enthalpy responsive device |
| US5467287A (en) * | 1994-02-09 | 1995-11-14 | Johnson Service Company | Enthalpy calculator |
| US6543932B1 (en) | 2000-06-06 | 2003-04-08 | Jan Fredrick Potter | Enthalpy tunnel |
| CN103940851B (zh) * | 2014-04-04 | 2016-04-27 | 西安交通大学 | 基于微波加热的流动湿蒸汽湿度测量探针及其测量方法 |
| CA3183138A1 (en) * | 2020-05-11 | 2021-11-18 | E3 Technologies, Llc | Device and methods for determining and using evaporation parameters in a drying system |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH559941A5 (ja) * | 1972-12-20 | 1975-03-14 | Sulzer Ag | |
| JPS5524023B2 (ja) * | 1973-03-20 | 1980-06-26 | ||
| JPS5718136B2 (ja) * | 1973-11-27 | 1982-04-15 | ||
| US4078431A (en) * | 1976-11-19 | 1978-03-14 | Honeywell Inc. | Enthalpy calculator |
| JPS5392540A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-14 | Toshiba Corp | Control device for cooling using outdoor air |
| US4182180A (en) * | 1977-05-26 | 1980-01-08 | Honeywell Inc. | Enthalpy comparator |
| US4380155A (en) * | 1979-08-20 | 1983-04-19 | Whirlpool Corporation | Temperature sensing circuit with high noise immunity |
| JPS5636029A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Measuring device for enthalpy |
| JPS58120157A (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エンタルピ出力装置 |
| US4574626A (en) * | 1984-03-23 | 1986-03-11 | The Babcock & Wilcox Company | Enthalpy measurement for two phase substance |
-
1982
- 1982-01-11 JP JP57002453A patent/JPS58120157A/ja active Granted
-
1983
- 1983-01-10 WO PCT/JP1983/000005 patent/WO1988004041A1/ja not_active Ceased
- 1983-01-10 US US06/843,859 patent/US4672560A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58120157A (ja) | 1983-07-16 |
| WO1988004041A1 (fr) | 1988-06-02 |
| US4672560A (en) | 1987-06-09 |
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