JPH0534556U

JPH0534556U - 湿度校正器

Info

Publication number: JPH0534556U
Application number: JP9268091U
Authority: JP
Inventors: 克夫高橋; 潔高橋
Original assignee: RKC Instrument Inc
Current assignee: RKC Instrument Inc
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】湿度センサの湿度校正器において、早く所望
の一定湿度になるようにする。【構成】平均孔径２０μｍ以下の多数の細かい孔を有
し水蒸気を透過し液体を透過しない透過筒体１を多孔質
ポリエチレン合成樹脂で成形する。透過筒体１の下側端
面にＯリング３を重ねてカップ状の保持筒体７内に同軸
状に収納する。透過筒体１の上端面に重ねたパッキン５
を押すようにして環状の内蓋１１を保持筒体７にねじ込
み、透過筒体１の側壁外周と保持筒体７の内壁間に封入
室１３を形成する。封入室１３に飽和塩溶液１５を封入
する。内蓋１１を貫通する中空部１９に外蓋２１の止栓
２１ｂを圧入し、透過筒体１内に湿度空間２３を形成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は湿度校正器に係り、特に、湿度を測定する湿度センサの校正に用いる簡易型の湿度校正器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

湿度センサは、常に正確な湿度測定を確保する観点から時々湿度校正器において校正する必要があり、簡単に一定湿度が得られることから飽和塩溶液を用いた湿度校正器が提供されている。この種の湿度校正器としては、例えば特開平２−１６５０４３号公報に記載されているように、カップ状のカートリッジ内に飽和塩溶液を溜め、水蒸気を透過するとともに液体を透過しない半透膜でカートリッジの上側開口部を塞ぎ、筒型のベース部の下部をカートリッジの外側にはめ込むとともに上部にキャップとしてのプラグをはめ、ベース部に密封空間を形成してなる構成を有するものがある。この構成の湿度校正器では、カートリッジ内の飽和塩溶液から自然に蒸発した水蒸気が半透膜を介してベース部内の密封空間に拡散し、この密封空間が一定湿度になった後、プラグを外して湿度センサのセンサ部をベース部内にはめるようにして密封空間内へ挿入すれば校正できる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した構成の湿度校正器では、もっぱらカートリッジ内の飽和塩溶液から水蒸気の自然蒸発によって所望の一定湿度を得ており、その水蒸気はカップ状のカートリッジの開口部を介して筒型のベース部内に下方から拡散するので、水蒸気の蒸発および凝縮に時間がかかって一定湿度に到達するまでに長時間を要する欠点がある。また、筒型のベース部が外気にさらされているから、周囲温度の急激な変化がカートリッジや飽和塩溶液にすぐに影響し、周囲温度変化に対して相対湿度が大きく変化し、例えばベース部内に結露が生じた場合に水蒸気が蒸発して再び元の一定湿度になるまでに数時間かかると言った難点がある。

【０００４】もっとも、ベース部内にファン等の攪拌装置を内蔵させる提案もあるが、湿度校正器が大型化して小型かつ携帯用に適さない。本考案はそのような従来の欠点を解決するためになされたもので、早く所望の一定湿度になり易い構成の簡単な湿度校正器の提供を目的とする。さらに、本考案は、周囲温度の変化に対して内部の湿度変化を小さく抑えた湿度校正器の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような課題を解決するために本考案は、平均孔径が２０μｍ以下の多数の孔を有し水蒸気を透過するとともに液体を透過しない多孔質性の合成樹脂から筒型に成形されてなり少なくとも一方の端面側を開放可能にして内部密封された透過筒体と、少なくともその透過筒体の側壁外周との間に封入室を形成するようにしてその透過筒体の外周に同軸状に配置されその透過筒体を保持する保持筒体と、その封入室に封入された飽和塩溶液を有して構成されている。また、本考案では、その保持筒体の外周を断熱材で覆うことが好ましい。

【０００６】

【作用】

このような手段を備えた本考案では、筒型の透過筒体の側壁外周に封入された飽和塩溶液が円柱状になってその透過筒体の側壁外周に接液し、水蒸気の透過面積すなわち蒸発面積が大きくなって透過筒体の内部が早く一定湿度になる。また、その保持筒体の外周を断熱材で覆う構成では、周囲温度の変化が保持筒体、飽和塩溶液又は透過筒体に影響し難い。

【０００７】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面を参照して説明する。図１において、透過筒体１は、平均孔径が２０μｍ以下の多数の細かい孔を有するとともに密度０．４９〜０．５７５ｇ／ｃｍ³ の円筒状になっており、後述する飽和塩溶液１５からの水蒸気を透過するとともに液体を透過しない有機高分子多孔質焼結材、例えば多孔質ポリエチレン合成樹脂を円筒状に成形して形成されている。透過筒体１の上下両端面は滑らかに加工され、縦置きされた下側端面には同径のバイトン製のＯリング３が当接し、上側端面には同径にしてシリコンゴム製のリング状パッキン５が当接し、保持筒体７内に同軸状に収納されている。

【０００８】保持筒体７は例えばポリアセタール合成樹脂からカップ状に成形されてなり、その内径は透過筒体１の外径より大きくなっており、その内底部中央には小径凹部９が形成されてＯリング３を下にして透過筒体１が嵌まり、透過筒体１を支持している。この保持筒体７にはリング状パッキン５を押すようにして環状の内蓋１１がねじ込まれている。内蓋１１は、保持筒体７の外径より大径の大径部１１ａと、この大径部１１ａより小径の小径部１１ｂと、この小径部１１ｂの先端面から突出する環状凸部１１ｃを有し、環状凸部１１ｃの外周に形成したねじ溝（図示せず）を保持筒体７の上部内周間に形成したねじ溝７ａにねじ込むようにして環状凸部１１ｃを透過筒体１の上部外周と保持筒体７の上部内周間にはめ込むとともに、環状凸部１１ｃ内側における小径部１１ｂの先端面でパッキン５を押圧している。

【０００９】そのため、内蓋１１によってリング状パッキン５、透過筒体１およびＯリング３が保持筒体７の小径凹部９方向に押圧され、透過筒体１の側壁外周と保持筒体７の内壁間には密封された封入室１３が形成されている。なお、上述したように透過筒体１の両端面は滑らかに加工されているから、リング状パッキン５およびＯリング３との密着性が確保されている。環状凸部１１ｃ外周のねじ溝又は保持筒体７のねじ溝７ａにシール材を塗付しておけば、一層封入室１３の気密性が高まる。封入室１３には公知の飽和塩溶液１５が封入され、この飽和塩溶液１５が透過筒体１の側壁外周に接液している。なお、符号１７は飽和塩溶液１５に混入させた塩結晶である。

【００１０】外蓋２１は円盤状のフランジ２１ａとこの片端面中央部から突出する止栓２１ｂを有し、内蓋１１を貫通する中空部１９にその止栓２１ｂが圧入され、透過筒体１の内側空間が密封された湿度空間２３となっている。図１中の符号２５は湿度センサ（図１では図示せず）を透過筒体１の湿度空間２３内に挿入したとき湿度空間２３内の気体を外部へ逃す細い通気孔であるが、この通気孔２５の単なる存在は湿度に変化を与えない程度のものである。このような湿度校正器では、飽和塩溶液１５が透過筒体１の側壁外周に円柱状に介在して透過筒体１に広く接液しているから、飽和塩溶液１５からの水蒸気の蒸発面積が拡大され、従来例に比べて水蒸気の拡散量が大きくなって拡散速度が早くなり、透過筒体１内の湿度空間２３が素速く一定の湿度になり易い。

【００１１】本考案者の計算では、従来と同じような寸法の湿度校正器において従来と本考案の水蒸気発生面積を比較すると、本考案の湿度校正器が従来のものに比べて約６倍の水蒸気発生面積を有することが分った。さらに、多孔質ポリエチレン合成樹脂で厚さ３ｍｍ、内径１７．５ｍｍ、長さ２５ｍｍの透過筒体１を成形し、細かい孔の平均孔径を１００μｍ、５０μｍ、２０μｍおよび１０μｍに変化させて実験した。その結果、平均孔径１００μｍの透過筒体１では静止状態においても透過筒体１内の湿度空間２３に飽和塩溶液１５がにじみ出てきたが、平均孔径５０μｍの透過筒体１では静止状態で水蒸気のみが湿度空間２３内に透過するものの何等かの衝撃を与えると湿度空間２３内に飽和塩溶液１５がにじみ出てきた。

【００１２】さらに、平均孔径２０μｍおよび１０μｍの透過筒体１では、静止状態および衝撃を与えても湿度空間２３に飽和塩溶液１５がにじみ出なかった。また、本考案の湿度校正器において、内蓋１１を外し、２０℃で５０％ＲＨの一定湿度雰囲気中から図５のように湿度センサＡを７５％ＲＨの湿度空間２３に挿入して相対湿度を測定した結果、平均孔径５０μｍ、２０μｍおよび１０μｍの孔を有する透過筒体１について７５％ＲＨに対する６３．２％および９５．０％の応答時間を測定し、図２〜図４のような結果を得た。図５中の符号ａは湿度センサＡのセンサ部である。

【００１３】平均孔径５０μｍについては図２のように６３．２％応答時間が７２ｓｅｃ、９５．０％応答時間が５２７ｓｅｃとなり、平均孔径２０μｍについては図３のように６３．２％応答時間が１３１ｓｅｃ、９５．０％応答時間が６４２ｓｅｃとなり、平均孔径１０μｍについては図４のように６３．２％応答時間が１８０ｓｅｃ、９５．０％応答時間が８３４ｓｅｃとなり、当然平均孔径が小さい程９５．０％応答時間が遅くなっている。しかし、透過筒体１の厚みを可能な限り薄くすれば応答時間が早くなるうえ、湿度校正器としては極端に早い応答は必要ないし、湿度センサのセンサ部を汚さないように静止状態のみならず何等から衝撃を与えても透過筒体１内に飽和塩溶液１５がにじみ出ないようにする必要から、本考案の湿度校正器においては透過筒体１の多数の孔は平均孔径２０μｍ以下のもので実施すれば本考案の目的達成が可能である。なお、透過筒体１はその材料にもよるが１．０〜５．０ｍｍ程度の厚みで実施可能である。

【００１４】また、透過筒体１は、上述した多孔質ポリエチレン合成樹脂に限らず多孔質ポリプロピレン合成樹脂も可能であるが、金属製の多孔質焼結材料は熱容量が大きくて温度変化に対応困難で、相対湿度のずれを生じるから好ましくない。しかも、金属製の多孔質焼結材料は、飽和塩１７の種類によって腐食を生じるおそれがあり、この点からも好ましくない。さらに、セラミック材料も多孔質性を有するが、有機高分子多孔質焼結材のように熱追随性が良好でないので透過筒体１には向かない。ところで、本考案の湿度計用校正器における内蓋１１の中空部１９は、正確な校正を確保する観点から図５のように湿度センサＡが丁度嵌まる程度であって内径を有し隙間を生じさせない方が良く、湿度センサＡの外径や形状に応じた中空部１９を有する内蓋１１を交換してはめ込むとよい。なお、外蓋２１は内蓋１１と組になることは言うまでもない。

【００１５】図６は本考案の湿度校正器の他の実施例を示す縦断面図である。この構成は図１の湿度校正器において、保持筒体７の外周を例えばポリエチレンフォームからなる断熱層２７を介してカップ状の外筒体２９で覆い、この外筒体２９の内壁上部に形成したねじ溝２９ａに内蓋１１の大径部１１ａ外周をねじ込み、外筒体２９と保持筒体７間に断熱層２７を介在させたものである。このような構成の湿度校正器では、周囲温度の変化が断熱層２７で吸収されて保持筒体７、飽和塩溶液１５および透過筒体１の温度変化が「０」又はゆっくり変化するので、飽和塩溶液１５と水蒸気の温度均衡が良好に保たれ、周囲温度の変化に対して湿度空間２３内の湿度変化を小さく抑えることができる。

【００１６】図１の湿度校正器の外周に１０ｍｍ程度の断熱層２７を介在させて外筒体２９で覆った図６の構成と図１の構成について、２０℃から２５℃にステップ的に周囲温度を上昇させて透過筒体１の湿度空間２３の湿度７５％ＲＨおよび３３％ＲＨの変化を測定した。その結果、図７および図９に示すのように、図１の構成では湿度空間２３の湿度７５％ＲＨが７４．５％ＲＨ〜７９．５％ＲＨに変化して約５％の湿度変化となり、湿度３３％ＲＨが３３％ＲＨ〜３５％ＲＨに変化して約２％の湿度変化を記録し、５℃の温度変化についてその湿度定点の５〜１０％の湿度変化が見積もられる。

【００１７】これに反して、図８および図１０に示すように、図６の構成では湿度空間２３の湿度７５％ＲＨおよび３３％ＲＨでも２％以下の湿度変化に抑えることができる。しかも、図６の構成では耐久性も良好となり、例えば約１ｍの高さから段ボール上に１００回落下させても飽和塩溶液１５の液漏れが発生しなかったし、８０秒間で２００回数膝で叩いても同様に飽和塩溶液１５の液漏れが発生しなかった。さらに、振幅２０ｃｍおよび４Ｈｚで４００回振ってもやはり飽和塩溶液１５の液漏れが発生しなかった。

【００１８】上述した各実施例では、円筒状の透過筒体１の側壁外周に飽和塩溶液１５を接液する構成を説明したが、本考案ではこれに限らず透過筒体１をカップ状に成形して一端を開放不可能に塞ぎ、側壁および底壁外周に飽和塩溶液１５を封入し、側壁および底壁外周から水蒸気を透過させる構成も可能である。要は、一方又は両端の端面側を開放可能にして内部空間の密封された透過筒体１を用い、少なくともその透過筒体１の側壁外周との間に封入室１３を形成するとともにその封入室１３に飽和塩溶液１５を封入すればよい。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、平均孔径２０μｍ以下の多数の孔を有する合成樹脂から透過筒体を成形するとともに端面開放可能にして密封形成し、その透過筒体を保持筒体内に同軸状に支持させ、それら透過筒体の側壁外周と保持筒体内側間に飽和塩溶液を封入したので、飽和塩溶液が透過筒体の広い側壁外周に接液して水蒸気の蒸発面積が大幅に拡大し、水蒸気が早く透過して透過筒体内の湿度空間が早く一定湿度になる。また、その保持筒体の外周を断熱材で覆う構成では、周囲温度の変化が保持筒体、飽和塩溶液又は透過筒体に影響し難く、周囲温度の変化に対して内部の湿度空間の湿度変化を小さく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る湿度校正器の一実施例を示す縦断
面図である。

【図２】図１の湿度校正器の飽和湿度応答を示す特性図
である。

【図３】図１の湿度校正器の飽和湿度応答を示す特性図
である。

【図４】図１の湿度校正器の飽和湿度応答を示す特性図
である。

【図５】図１の湿度校正器の使用例を示す縦断面図であ
る。

【図６】本考案に係る湿度校正器の他の実施例を示す縦
断面図である。

【図７】図１の湿度校正器において周囲の温度変化に対
する湿度変化を示す特性図である。

【図８】図６の湿度校正器において周囲の温度変化に対
する湿度変化を示す特性図である。

【図９】図１の湿度校正器において周囲の温度変化に対
する湿度変化を示す特性図である。

【図１０】図６の湿度校正器において周囲の温度変化に
対する湿度変化を示す特性図である。

【符号の説明】

１透過筒体３Ｏリング５パッキン７保持筒体９小径凹部１１内蓋１１ａ大径部１１ｂ小径部１１ｃ環状凸部１３封入室１５飽和塩溶液１７塩結晶２１外蓋２１ａフランジ２１ｂ止栓２３湿度空間２５通気孔２７断熱層２９外筒体Ａ湿度センサａセンサ部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】平均孔径が２０μｍ以下の多数の孔を有
し水蒸気を透過するとともに液体を透過しない多孔質性
の合成樹脂から筒型に成形されてなり、少なくとも一方
の端面側を開放可能にして密封された透過筒体と、少なくとも前記透過筒体の側壁外周との間に封入室を形
成するようにして前記透過筒体の外周に同軸状に配置さ
れ前記透過筒体を保持する保持筒体と、前記封入室に封入された飽和塩溶液と、を具備することを特徴とする湿度校正器。
【請求項２】前記保持筒体の外周が断熱材で覆われて
なる請求項１記載の湿度校正器。