濕度計及具備該濕度計的恒溫恒濕槽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種濕度計包括：傳熱部(12)，從測量空間（S1)向通過絕熱部（100)而隔開的外部空間（S2)延伸；放熱量控制部（20、120)，讓熱從傳熱部(12)向外部空間(S2)放出，以使放出到外部空間（S2)的熱量（q。）為恒定；計算裝置（32)，計算測量空間（S1)的濕度（U)。在通過放熱量控制部（20、120)使得從傳熱部（12)向外部空間（S2)放出的熱量為恒定的狀態(tài)下，計算裝置（32)利用基于傳熱部（12)中位于測量空間（S1)內(nèi)的部位（12a)產(chǎn)生凝露時傳熱部（12)中的熱收支的關(guān)系式，從傳熱部溫度（％)和測量空間溫度（t)來計算測量空間（S1)的濕度（U)。
【專利說明】濕度計及具備該濕度計的恒溫恒濕槽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種濕度計及具備該濕度計的恒溫恒濕槽。

【背景技術(shù)】
[0002] 已知有一種濕度計，如專利文獻1所示，該濕度計利用以跨越被絕熱部隔開的測 量空間和外部空間的方式而配置的熱管等的傳熱部，能夠測量測量空間內(nèi)的濕度。
[0003] 另外，作為上述濕度計改良后的濕度計，本 申請人:提出以下的濕度計（參照專利 文獻2)。
[0004] 具體而言，專利文獻2所公開的濕度計通過計算，從傳熱部在位于測量空間內(nèi)的 部位產(chǎn)生凝露的狀態(tài)時被檢出的傳熱部的溫度、測量空間的溫度及外部空間的溫度，求出 測量空間的濕度。
[0005] 以往技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本專利公報第4837777號
[0008] 專利文獻2 :日本專利公開公報特開2012-083206號
[0009] 專利文獻2所公開的濕度計在求出測量空間的濕度的計算中使用外部空間的溫 度。因此，即使測量空間的濕度恒定，有時也會因為所檢測的外部空間的溫度變動，而導致 由該濕度計求出的濕度（濕度值）變動。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠精確地測量測量空間的濕度的濕度計及具備該 濕度計的恒溫恒濕槽。
[0011] 本發(fā)明人，為了達到上述目的而注目于以下的見解。
[0012] 此見解是有關(guān)在傳熱部的熱收支。具體而言，該見解是有關(guān)在強制地讓熱從傳熱 部放出以使放熱量恒定的情況下，在傳熱部的位于測量空間內(nèi)的部位產(chǎn)生凝露時的熱收 支。像這樣產(chǎn)生凝露時，從測量空間進入傳熱部的顯熱和通過該凝露而向該傳熱部供應(yīng)的 潛熱加在一起的熱量等于從該傳熱部強制放出的熱量的熱收支可以成立，而與測量空間的 濕度及外部空間的溫度無關(guān)。
[0013] 基于此見解，本發(fā)明人著眼于測量空間的水蒸氣壓并詳細調(diào)查了該熱收支，其結(jié) 果，發(fā)現(xiàn)在傳熱部的溫度及測量空間的溫度與測量空間的水蒸氣壓之間，指定的關(guān)系式成 立，而與外部空間的溫度無關(guān)。在此，濕度（相對濕度）為水蒸氣壓相對于飽和水蒸氣壓的 分壓。因此，若求出測量空間的水蒸氣壓和溫度，則能夠從這些水蒸氣壓和溫度容易求出測 量空間的濕度（相對濕度）。
[0014] 本發(fā)明通過著眼于上述各溫度和測量空間的水蒸氣壓之間的關(guān)系式而做成。本發(fā) 明的一方面所涉及的濕度計為測量測量空間的濕度的濕度計，包括：傳熱部，從所述測量空 間向通過絕熱部與該測量空間隔開的外部空間延伸；放熱量控制部，讓熱從所述傳熱部向 所述外部空間放出，以使放出到所述外部空間的熱量為恒定；計算裝置，計算所述測量空間 的濕度。在通過所述放熱量控制部使從所述傳熱部向所述外部空間放出的熱量為恒定時， 所述計算裝置利用基于在所述傳熱部位于所述測量空間內(nèi)的部位產(chǎn)生凝露時所述傳熱部 中的熱收支的關(guān)系式，從所述傳熱部的溫度和所述測量空間的溫度計算所述測量空間的濕 度。
[0015] 另外，本發(fā)明的另一方面所涉及的恒溫恒濕槽包括：圍住指定的測量空間的絕熱 部；測量所述測量空間的濕度的濕度計；基于所述濕度計的測量結(jié)果調(diào)整所述測量空間內(nèi) 的溫度及濕度的至少其中之一的溫濕度調(diào)整部。
[0016] 此外，本發(fā)明的又一方面所涉及的的濕度計為測量空間內(nèi)的濕度的濕度計，包括： 傳熱部，從配置于所述空間內(nèi)的第1位置的第1端部延伸到配置于和所述第1位置隔開間 隔的第2位置的第2端部，并且，能夠?qū)乃隹臻g進入所述第1端部的熱輸送到所述第2 端部；放熱量控制部，讓熱從所述傳熱部的所述第2端部向所述空間放出，以使放出到所述 空間的熱量為恒定；計算裝置，計算所述測量空間的濕度。在通過所述放熱量控制部使得從 所述第2端部向所述空間放出的熱量為恒定時，所述計算裝置利用基于至少在所述第1端 部產(chǎn)生凝露時所述傳熱部中的熱收支的關(guān)系式，從所述傳熱部的溫度和所述空間的溫度計 算所述空間的濕度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明第1實施方式的濕度計的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖2為用以說明該濕度計的功能的框圖。
[0019] 圖3為用以說明該濕度計的傳熱部中的熱收支的概念圖。
[0020] 圖4為本發(fā)明第2實施方式的濕度計的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0021] 圖5為本發(fā)明第3實施方式的濕度計的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0022] 圖6(A)為表示測量空間內(nèi)為高溫高濕狀態(tài)（溫度為85°C度，濕度為85%的狀態(tài)） 時，由干濕球濕度計和作為比較例的濕度計測量到的結(jié)果的一例的圖。（B)為表示測量空間 內(nèi)為高溫高濕狀態(tài)（溫度為85°C，濕度為85%的狀態(tài)）時，由干濕球濕度計和第1實施方 式的濕度計測量到的結(jié)果的一例的圖。
[0023] 圖7(A)為表示在測量空間內(nèi)為低溫高濕狀態(tài)（溫度為35°C，濕度為85%的狀態(tài)） 時，由干濕球濕度計和作為比較例的濕度計測量到的結(jié)果的一例的圖。（B)為表示測量空間 內(nèi)為低溫高濕狀態(tài)（溫度為35°度，濕度為85%的狀態(tài)）時，由干濕球濕度計和第1實施 方式的濕度計測量到的結(jié)果的一例的圖。
[0024] 圖8為表示本發(fā)明的其他實施方式的濕度計中的傳熱部溫度傳感器的概略結(jié)構(gòu) 的圖。

【具體實施方式】
[0025] 以下參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。
[0026](第1實施方式）
[0027] 圖1為概略地表示具有本發(fā)明第1實施方式的濕度計的恒溫恒濕槽的結(jié)構(gòu)的圖。 圖2為用以說明圖1所示的濕度計的功能的框圖。圖3為用以說明圖1所示的濕度計的傳 熱部中的熱收支的概念圖。首先，參照圖1至圖3,說明本發(fā)明第1實施方式的濕度計的結(jié) 構(gòu)。
[0028] 本實施方式的濕度計是用以測量測量空間S1內(nèi)的濕度（相對濕度）的裝置，如圖 1及圖2所示，其包括傳熱部12、傳熱部溫度傳感器（傳熱部溫度檢測部）14、測量空間溫度 傳感器（測量空間溫度檢測部）16、具有帕爾帖模組（帕爾帖元件）22的放熱量控制部20、 濕度計主體30。
[0029] 傳熱部12由熱管構(gòu)成，作為工作流體的水在減壓狀態(tài)下被裝入該傳熱部12的內(nèi) 部，并且能使熱管現(xiàn)象產(chǎn)生。在此所謂的熱管現(xiàn)象意指，被裝入的工作流體在指定的場所反 復(fù)蒸發(fā)及冷凝，由此，熱隨著工作流體從工作流體蒸發(fā)的地方向冷凝的地方的流動而被傳 遞的現(xiàn)象。
[0030] 該傳熱部12從測量空間S1向該測量空間S1外側(cè)的外部空間S2延伸。
[0031] 在此，測量空間S1為例如由絕熱壁100 (絕熱部）所圍住的恒溫恒濕槽101的內(nèi) 側(cè)空間。另一方面，外部空間S2為該恒溫恒濕槽101的外側(cè)的空間。即，該恒溫恒濕槽101 具有濕度計10。
[0032] 具體而言，恒溫恒濕槽101包括圍住測量空間S1的絕熱壁（絕熱部）100、濕度計 10及溫濕度調(diào)整部102,能夠控制測量空間S1 (詳細而言，為測量空間S1內(nèi)的空氣）的溫 度和濕度。在構(gòu)成該恒溫恒濕槽101的頂壁部的絕熱壁100上，形成從外部空間S2向測量 空間S1凹陷的凹部100a。放熱量控制部20的帕爾帖模組22嵌入該凹部100a中。在凹部 l〇〇a的底部，設(shè)有將測量空間S1和外部空間S2連通的貫通孔100b。
[0033] 溫濕度調(diào)整部102基于濕度計10的測量結(jié)果，調(diào)整測量空間S1內(nèi)的溫度（測量 空間溫度）t及濕度U的至少其中之一。
[0034] 傳熱部12的其中一側(cè)的端部12b插入貫通孔100b中。而且，傳熱部12與嵌入凹 部l〇〇a的帕爾帖模組22以能熱傳導（熱交換）的方式連接。傳熱部12的另一側(cè)的端部 側(cè)的部位12a位（露出）于測量空間S1內(nèi)。在下述中，將傳熱部12中的位于該測量空間 S1內(nèi)的部位稱為內(nèi)側(cè)部位12a。該傳熱部12不僅以垂直立起的姿勢配置，而且只要能產(chǎn)生 熱管現(xiàn)象，也可以配置為傾斜的姿勢，或者，也可以配置為水平姿勢。
[0035] 另外，在本實施方式中，雖是使用熱管作為傳熱部12,但并不并限于此。例如，傳熱 部12也可以是實心的銅制棒體。即，傳熱部12只要是與熱從測量空間S1進入傳熱部12 時的熱阻以及熱通過放熱量控制部20從傳熱部12放出到外部空間S2時的熱阻相比，熱沿 著傳熱部12的表面或在傳熱部12的內(nèi)部移動時的熱阻非常小即可。
[0036] 傳熱部溫度傳感器14為檢測在求出相對濕度U的計算中所使用的傳熱部12的溫 度（傳熱部溫度）te的傳感器。本實施方式的傳熱部溫度傳感器14檢測傳熱部12的外面 (表面）的溫度，并輸出與該檢測結(jié)果相對應(yīng)的信號。具體而言，傳熱部溫度傳感器14被安 裝在位于測量空間S1內(nèi)的內(nèi)側(cè)部位12a的端部附近的外面。另外，傳熱部溫度傳感器14 也可以不被配置成與傳熱部12(內(nèi)側(cè)部位12a)的外面接觸。即，傳熱部溫度傳感器14也 可以非接觸的方式測量傳熱部12的溫度，也可在埋入傳熱部12內(nèi)的狀態(tài)下測量傳熱部12 的溫度。此外，在傳熱部12由熱管構(gòu)成的情況下，傳熱部溫度傳感器14也可以被配置成與 熱管的內(nèi)面接觸。
[0037] 測量空間溫度傳感器16為檢測在求出相對濕度U的計算中所使用的測量空間S1 的溫度（測量空間溫度）t的傳感器。該測量空間溫度傳感器16被配置在測量空間S1內(nèi)， 檢測測量空間S1內(nèi)的溫度t，并輸出與該檢測結(jié)果相對應(yīng)的信號。
[0038] 放熱量控制部20具有帕爾帖模組22以及對帕爾帖模組22供電的供電部24。該 放熱量控制部20控制從供電部24到帕爾帖模組22的電力供給量，以使放出到外部空間S2 的熱量為恒定。
[0039] 帕爾帖模組（帕爾帖元件）22在被嵌入恒溫恒濕槽101的凹部100a的狀態(tài)下， 與傳熱部12的另一側(cè)的端部12b連接。具體而言，帕爾帖模組22具有吸熱部位（冷卻部 位）22a及放熱部位（加熱部位）22b。吸熱部位22a在被嵌入凹部100a的狀態(tài)下，與傳熱 部12的另一側(cè)的端部12b能夠熱交換（可冷卻）地連接。通過將帕爾帖模組22如此配置， 傳熱部12中的內(nèi)側(cè)部位12a以外的部位被絕熱壁（絕熱部）100和帕爾帖模組22圍住。這 樣，傳熱部12的一端部（另一側(cè)的端部12b)不會露出在外部空間S2,從而成為熱僅能從傳 熱部12的一端部通過帕爾帖模組22向外部空間S2放出的配置（無法從傳熱部12向外部 空間S2直接放熱的狀態(tài)）。因此，對從傳熱部12向外部空間S2放出的熱量能夠容易地進 行控制。S卩，本實施方式的濕度計10,通過控制向帕爾帖模組22提供的電力，來控制從傳熱 部12通過帕爾帖模組22向外部空間S2放出的熱量。
[0040] 在此帕爾帖模組22中，當從供電部24供電時，吸熱部位22a從傳熱部12的另一 側(cè)的端部12b吸熱（S卩，使另一側(cè)的端部12b冷卻），并由放熱部位22b該熱向外部空間S2 放出。此時，在傳熱部12中，工作流體在內(nèi)側(cè)部位12a內(nèi)蒸發(fā)，并且，氣體狀的工作流體在 另一側(cè)的端部12b內(nèi)冷凝，由此，從測量空間S1進入傳熱部12的內(nèi)側(cè)部位12a的熱移動到 另一側(cè)的端部12b，并傳熱給帕爾帖模組22。
[0041] 供電部24可以將恒定的電力供給帕爾帖模組22。本實施方式的供電部24被配置 在濕度計主體30的內(nèi)部，但并不限于此配置方式，也可以獨立于濕度計主體30來設(shè)置。
[0042] 通過該供電部24將恒定的電力供給帕爾帖模組22 (例如，施加恒定的電壓，或者 供給恒定的電流），使從傳熱部12通過帕爾帖模組22向外部空間S2放出的熱量為恒定。
[0043] 濕度計主體30計算測量空間S1內(nèi)的濕度U，并顯示（輸出）該已計算出的濕度 U。該濕度計主體30包括：計算相對濕度U的計算部（計算裝置）32、將計算部32的計算 結(jié)果輸出至外部的輸出部34、以及供電部24。各傳感器14、16以能分離的方式連接于本實 施方式的濕度計主體30。
[0044] 計算部32接收來自各傳感器14、16的信號并計算濕度U。具體而言，計算部32使 用由傳熱部溫度傳感器14檢測出的傳熱部溫度t e和由測量空間溫度傳感器16檢測出的 測量空間溫度t，計算測量空間S1的相對濕度U。詳細而言，在計算部32中預(yù)先儲存了以 下的式（1)(指定的關(guān)系式）和以下的式（2)，該計算部3利使用上述的式（1)和式（2)，從 傳熱部溫度t e及測量空間溫度t計算測量空間S1的相對濕度U。
[0045] (數(shù) 1)
[0046] e = ese+A · p · (t_te)+A · δ · p · qc... (1)
[0047] (數(shù) 2)
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種濕度計，用于測量測量空間的濕度，其特征在于包括： 傳熱部，從所述測量空間向通過絕熱部與該測量空間隔開的外部空間延伸； 放熱量控制部，讓熱從所述傳熱部向所述外部空間放出，以使放出到所述外部空間的 熱量為恒定； 計算裝置，計算所述測量空間的濕度；其中， 所述計算裝置，在通過所述放熱量控制部使得從所述傳熱部向所述外部空間放出的 熱量為恒定時，利用基于在所述傳熱部位于所述測量空間內(nèi)的部位產(chǎn)生凝露時所述傳熱部 中的熱收支的關(guān)系式，從所述傳熱部的溫度和所述測量空間的溫度計算所述測量空間的濕 度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕度計，其特征在于包括： 傳熱部溫度檢測部，檢測所述傳熱部的溫度，其中， 所述計算裝置使用由所述傳熱部溫度檢測部檢測出的溫度作為所述傳熱部的所述溫 度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濕度計，其特征在于包括： 測量空間溫度檢測部，檢測所述測量空間的溫度，其中， 所述計算裝置使用由所述測量空間溫度檢測部檢測出的溫度作為所述測量空間的所 述溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的濕度計，其特征在于， 所述放熱量控制部具有帕爾帖元件以及對所述帕爾帖元件供電的供電部， 所述帕爾帖元件以能夠冷卻所述傳熱部的方式而配置， 所述供電部能夠?qū)⒑愣ǖ碾娏┙o所述帕爾帖元件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕度計，其特征在于，所述帕爾帖元件以和所述絕熱部一起 圍住所述傳熱部中的位于所述測量空間內(nèi)的部位以外的部位的方式而配置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的濕度計，其特征在于， 所述傳熱部從所述絕熱部向外部空間側(cè)突出， 所述放熱量控制部具有形成朝向所述傳熱部中向外部空間側(cè)突出的部位的空氣流的 空氣供給部、以及使所述空氣供給部供給所述突出的部位的空氣的溫度為恒定的溫度調(diào)整 部。
7. -種恒溫恒濕槽，其特征在于包括： 絕熱部，圍住指定的測量空間； 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的濕度計，測量所述測量空間的濕度； 溫濕度調(diào)整部，基于所述濕度計的測量結(jié)果，調(diào)整所述測量空間內(nèi)的溫度及濕度的至 少其中之一。
8. -種濕度計，用于測量空間內(nèi)的濕度，其特征在于包括： 傳熱部，從配置于所述空間內(nèi)的第1位置的第1端部延伸到配置于和所述第1位置隔 開間隔的第2位置的第2端部，并且，能夠?qū)乃隹臻g進入所述第1端部的熱輸送到所述 第2端部； 放熱量控制部，讓熱從所述傳熱部的所述第2端部向所述空間放出，以使放出到所述 空間的熱量為恒定； 計算裝置，計算所述測量空間的濕度；其中， 所述計算裝置，在通過所述放熱量控制部使得從所述第2端部向所述空間放出的熱量 為恒定時，利用基于至少在所述第1端部產(chǎn)生凝露時所述傳熱部中的熱收支的關(guān)系式，從 所述傳熱部的溫度和所述空間的溫度計算所述空間的濕度。
【文檔編號】G01N25/66GK104220868SQ201380019922
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月16日
【發(fā)明者】山內(nèi)悟留 申請人:愛斯佩克株式會社