JPH06254416A - 水蒸気発生装置 - Google Patents

水蒸気発生装置

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Publication number
JPH06254416A
JPH06254416A JP7295393A JP7295393A JPH06254416A JP H06254416 A JPH06254416 A JP H06254416A JP 7295393 A JP7295393 A JP 7295393A JP 7295393 A JP7295393 A JP 7295393A JP H06254416 A JPH06254416 A JP H06254416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
cooling
pipe
gas
vapor
Prior art date
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Pending
Application number
JP7295393A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Takada
義博 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
Original Assignee
Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
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Publication date
Application filed by Rigaku Denki Co Ltd, Rigaku Corp filed Critical Rigaku Denki Co Ltd
Priority to JP7295393A priority Critical patent/JPH06254416A/ja
Publication of JPH06254416A publication Critical patent/JPH06254416A/ja
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  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高湿度の水蒸気ガスを発生することのできる
水蒸気発生装置を提供する。 【構成】 ボイラ4内の水9をヒータ3で加熱して沸騰
させる。そのときに発生する水蒸気は冷却管6の内管1
3内を流れる。オイルバス8内でヒータ18によって加
熱されて温度制御された冷却用オイル7は、ポンプ17
によって内管13と外管14との間に供給される。内管
13内を流れる水蒸気はオイル7によって冷却されて結
露し、結露しなかった水蒸気が排気管26及び水蒸気セ
ンサ27を通って外部へ送り出される。このように露点
制御法に基づいて水蒸気の湿度を制御するようにしたの
で、高湿度、例えば100゜C−90RH%程度の水蒸
気ガスを発生できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、湿度制御された水蒸気
ガス(すなわち、水蒸気を含んだガス)を発生する水蒸
気発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】温度変化に対する試料の長さや重量の変
化等を測定する熱分析装置や、試料に関して引張り強さ
等の機械的強度を測定する機械分析装置等といった各種
の分析装置が産業界で広く用いられている。また、これ
らの分析装置において、試料を加湿した状態で測定を行
ったり、合成樹脂等の試料を膨潤させた状態で測定を行
うという要求がある。本発明に係る水蒸気発生装置は、
例えば、試料を加湿したり又は膨潤させるために、その
試料に希望する任意の湿度の水蒸気ガスを供給する際に
用いられる。
【0003】希望する任意の湿度に湿度制御された水蒸
気ガスを発生する水蒸気発生装置として、従来、2点圧
力法と呼ばれる原理に基づくものがある。これは例え
ば、内部圧力の異なる2つのタンクを用意しておき、高
圧タンク内で結露した水蒸気ガスを低圧タンク内へ導入
することにより、水蒸気分圧を制御して、水蒸気ガスの
湿度を制御するというものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
2点圧力法に基づく水蒸気発生装置では、高湿度の水蒸
気ガスを発生することができなかった。具体的に言え
ば、50゜C−90RH%程度の湿度を得るのが限度で
あった。
【0005】本発明は、従来の水蒸気発生装置における
上記の問題点を解消するためになされたものであって、
高湿度の水蒸気ガスを発生することのできる水蒸気発生
装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明に係る水蒸気発生装置は、水を沸騰させるボイ
ラと、ボイラから出る水蒸気を冷却して結露させる水蒸
気冷却手段とを有しており、さらに、その水蒸気冷却手
段による水蒸気の冷却温度が調節可能であることを特徴
としている。
【0007】
【作用】100゜C以上に沸騰するボイラから水蒸気冷
却手段へ水蒸気が供給される。供給された水蒸気は水蒸
気冷却手段によって冷却されることにより、その水蒸気
分圧が冷却された温度に対応する飽和水蒸気圧まで減じ
られてその一部が結露する。こうして、水蒸気分圧が制
御された、すなわち湿度制御された水蒸気ガスが外部へ
送り出される。このように、水蒸気が露点において結露
するという現象を利用した湿度制御系を用いることによ
り、高湿度、例えば100゜C−90RH%程度の湿度
までの湿度制御ができる。
【0008】
【実施例】図1は、本発明に係る水蒸気発生装置の一実
施例を示している。この実施例の場合、水蒸気発生装置
1は、熱分析装置の1つである熱機械分析装置(TM
A)2に付設されている。熱機械分析装置2はそれ自体
広く知られているので、その詳しい説明及び図示は省略
するが、簡単に説明すれば、試料に静的な荷重を加え、
さらにその試料のまわりの温度を変化させながら、その
試料の変形を測定する熱分析装置である。水蒸気発生装
置1は、そのような測定を受ける試料をさらに加湿する
ために用いられている。
【0009】水蒸気発生装置1は、ヒータ3を備えたボ
イラ4と、ボイラ4から延びる排気管5に接続された水
蒸気冷却管6と、冷却媒体としてのシリコンオイル7を
貯留したオイルバス8とを有している。ボイラ4には排
気管5以外に、給水管10、ガス供給管11及び圧抜き
用バルブ12が接続されており、そしてその内部には水
9が貯留されている。給水管10は水蒸気発生装置1の
ケーシングから外部へ露出する給水口25に接続されて
いる。
【0010】水蒸気冷却管6は、例えば、螺旋状に巻か
れて図の上下方向へ延びる細い内径のガラス内管13
と、その内管13を液密に包囲する金属製の外管14と
によって構成される、いわゆるリービッヒ管が用いられ
ている。ボイラ4の排気管5は内管13に接続されてい
る。外管14の上部には給油ポート15が設けられ、ま
たその下部には排油ポート16が設けられている。オイ
ルバス8の内部には、シリコンオイル7の中に沈んで配
置されたポンプ17、シリコンオイル7を加熱するヒー
タ18、シリコンオイル7の温度を検出する熱電対1
9、そしてシリコンオイル7を冷却する冷却管20が配
設されている。ポンプ17は給油管21によって冷却外
管14の給油ポート15に接続され、冷却外管14の排
油ポート16から延びる排油管22はオイルバス8に接
続されている。冷却管20の内部には冷却水が流れるよ
うになっていて、そのための給水口23及び排水口24
は水蒸気発生装置1のケーシングから外部へ露出してい
る。
【0011】水蒸気冷却管6の内管13から延びる排気
管26は、水蒸気センサ27を通ってケーシングに設け
た水蒸気出力ポート28に接続されている。水蒸気出力
ポート28には、熱機械分析装置2の内部へ通じる水蒸
気搬送管29が接続されている。
【0012】水蒸気発生装置1のケーシングに設けられ
たガス取入口30に接続されたガス管31は3つに分岐
して、それぞれが開閉バルブ32,33,34を通し
て、第1フローメータ35、第2フローメータ36及び
第3フローメータ37へ連通する。各フローメータ3
5,36,37は、水蒸気発生装置1のケーシングから
外部へ露出するツマミ(図示せず)を回すことによって
そこを通過するガスの流量を調節できるようになってい
る。
【0013】第1フローメータ35から延びるガス搬送
管38は3方バルブ39によって、水蒸気冷却管6の排
気管26の途中に接続されている。第2フローメータ3
6から延びるガス搬送管40はボイラ4の内部へ導入さ
れている。第3フローメータ37から延びるガス搬送管
41は、水蒸気発生装置1のケーシングに設けたガス出
力ポート42に接続され、そのガス出力ポート42から
延びるガス搬送管43は熱機械分析装置2の内部へ導入
されている。
【0014】以下、上記の構成より成る水蒸気発生装置
についてその動作を説明する。
【0015】ボイラ4の内部に給水口25及び給水管1
0を通して水が供給される。供給された水9は、ヒータ
3によって加熱されて100゜c以上に加熱されて沸騰
する。このとき、圧抜き用バルブ12は閉じられてい
る。水が沸騰する一方で、ガス取入口30から取り入れ
られた乾燥ガス、例えば窒素(N)ガスが第2フローメ
ータ36を通してボイラ4の内部へ導入される。
【0016】他方、オイルバス8の内部に貯留されたシ
リコンオイル7は、冷却管20を流れる冷却水によって
冷却されながら、ヒータ18によって希望の高度温、通
常はボイラ4の内部温度よりも低い温度に加熱される。
シリコンオイル7を冷却管20によって冷却するのは、
ヒータ18によるシリコンオイル7の昇温制御及び降温
制御を応答性良く行うためである。例えば、冷却管20
を用いることなくヒータ18によってシリコンオイル7
を希望温度まで急速に昇温又は降温すると、シリコンオ
イル7は希望温度を大きく通り過ぎた後にハンチングし
ながら長時間後にその希望温度に安定する。これに対
し、冷却管20によってオイル7を冷却すれば、オイル
7が希望温度に安定するまでの時間を短くできる。所定
温度に加熱されたオイル7は、ポンプ17によって水蒸
気冷却管6の内部、特に外管14と内管13との間に供
給され、内管13に沿って流れた後、排油管22を通し
てオイルバス8内へ回収される。
【0017】ボイラ4内で発生した水蒸気及びその内部
へ導入された乾燥ガスは、水蒸気ガスとなって排気管5
を通して冷却管6の内管13へ送られる。この水蒸気ガ
スは内管13の中を図の上方へ向かって流れる間に、冷
却管6の内部を流下するシリコンオイルによって冷却さ
れる。この冷却により、内管13内を流れる水蒸気ガス
の一部はシリコンオイルの温度において結露し、結露し
なかったものがガス状態のまま排気管26へ流れ出る。
【0018】排気管26を流れる水蒸気ガスは、3方バ
ルブ39において、第1フローメータ35によって流量
調節されてガス搬送管38を通して送られた乾燥ガスと
混合され、さらに水蒸気センサ27によって温度及び湿
度(相対湿度RH)を測定され、その後、水蒸気搬送管
29を通して熱機械分析装置2内の試料のまわりに送り
込まれる。こうして送り込まれた水蒸気により試料が希
望の湿度で加湿される。本装置によれば、きわめて高湿
度、例えば100゜C−90RH%程度の水蒸気ガスを
熱機械分析装置2へ送り込むことができる。
【0019】水蒸気ガスの湿度を上げたい場合は、ヒー
タ18によってオイルバス8内のシリコンオイル7の温
度を上げる。一方、水蒸気ガスの湿度を下げたい場合
は、シリコンオイル7の温度を下げることによって冷却
管6で結露する水蒸気の量を多くする。
【0020】なお、ボイラ4の排気管5、水蒸気冷却管
6の排気管26、ガス搬送管38、水蒸気センサ27及
び水蒸気搬送管29は、加熱用部材44によって覆われ
ている。この加熱用部材44は、図示しないヒータから
の熱によって加熱され、排気管5及び6等をオイルバス
8内のオイルの温度よりも高温に加熱する。この加熱に
より、それらの管の内部を流れる水蒸気ガスが結露する
のを防止する。
【0021】第3フローメータ37によって流量調節さ
れ、ガス搬送管41及び43を通して熱機械分析装置2
の内部へ送り込まれたガスは、いわゆるカーテンガスと
して作用する。このカーテンガスというのは、熱機械分
析装置2内の試料のまわりに送り込まれた上記の水蒸気
や、熱機械分析中に試料から発生するガス等が熱機械分
析装置の天秤機構部分その他の機構部分に流れ込むのを
防止するために、予め熱機械分析装置2の内部に定めら
れた流路に沿って流されるガスである。
【0022】以上、1つの実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
い。
【0023】例えば、上記実施例ではボイラから出る水
蒸気ガスを冷却して結露させる水蒸気冷却手段を、内管
13及び外管14によって構成された水蒸気冷却管6
と、冷却媒体としてのシリコンオイル7を貯留したオイ
ルバス8と、シリコンオイルを冷却管6へ供給するポン
プ17と、そしてシリコンオイル7の温度を調節するヒ
ータ18とによって構成した。しかしながら、水蒸気ガ
スを冷却できる構成でありさえすれば、他の任意の構成
を採用できる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、沸騰した水から発生す
る水蒸気をそれよりも低い温度で結露させて水蒸気分圧
を制御することにより水蒸気ガスの湿度を調節するよう
にしたので、非常に高湿度、例えば100゜C−90R
H%の水蒸気ガスを発生することができる。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水蒸気発生装置の一実施例を示す
配管系統図である。
【符号の説明】
1 水蒸気発生装置 4 ボイラ 6 水蒸気冷却管 7 シリコンオイル(冷却媒体) 8 オイルバス(冷却媒体供給手段) 13 内管 14 外管 17 ポンプ(冷却媒体供給手段) 18 ヒータ(媒体調温手段) 19 熱電対 20 冷却管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G01N 17/00 6928−2J

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湿度制御された水蒸気ガスを発生する水
    蒸気発生装置であって、水を沸騰させるボイラと、ボイ
    ラから出る水蒸気を冷却して結露させる水蒸気冷却手段
    とを有しており、その水蒸気冷却手段による水蒸気の冷
    却温度が調節可能であることを特徴とする水蒸気発生装
    置。
  2. 【請求項2】 上記冷却手段は、ボイラから出た水蒸気
    が流れる内管と、その内管を液密に包囲する外管と、内
    管と外管との間で冷却媒体を通流させる冷却媒体供給手
    段と、冷却媒体の温度を調節する媒体調温手段とを有す
    ることを特徴とする請求項1記載の水蒸気発生装置。
JP7295393A 1993-03-08 1993-03-08 水蒸気発生装置 Pending JPH06254416A (ja)

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JP7295393A JPH06254416A (ja) 1993-03-08 1993-03-08 水蒸気発生装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP7295393A JPH06254416A (ja) 1993-03-08 1993-03-08 水蒸気発生装置

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JPH06254416A true JPH06254416A (ja) 1994-09-13

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ID=13504266

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JP7295393A Pending JPH06254416A (ja) 1993-03-08 1993-03-08 水蒸気発生装置

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JP (1) JPH06254416A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013015504A (ja) * 2011-07-04 2013-01-24 Hosen Techno:Kk 水蒸気透過測定システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013015504A (ja) * 2011-07-04 2013-01-24 Hosen Techno:Kk 水蒸気透過測定システム

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