JP5016249B2 - 高温湿り空気中の水分計量器具及び計量方法 - Google Patents

Description

この発明は、１００℃以上の高温湿り空気中の水分量を把握するための高温湿り空気中の水分計量器具及び計量方法に関する。

１００℃以上の高温湿り空気中の水分量の計量については、その方法が確立されていない。水分量を計量することにより、その湿り空気を評価する指標として用いることができる。したがって、湿り空気を利用する場合にその水分量を把握することはとても重要である。この計量に当たり、簡便で利用しやすい方法が求められている。

除湿乾燥機が特許文献１に記載されている。この除湿乾燥機は、被乾燥物から蒸発した水蒸気を含む湿り空気を冷却して凝縮させる冷却部位を有するものである。しかし、この冷却部位により冷却された水分を計量することについては記載も示唆もされていない。

実開昭６３−１７８７９３号公報

この発明は上記従来技術を考慮したものであって、簡単な構造で容易に高温湿り空気中の水分量を計量することができ、計量に当たり電力供給が不要な高温湿り空気中の水分計量器具及び計量方法の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１の発明では、注入孔を有する空気吸引器と、当該空気吸引器内に空気吸引方向に対向して配設され、吸引される高温湿り空気内に含有される水分量によって捕集される量が異なるように傾斜して設けた冷却部材と、当該冷却部材の傾斜面に下端開口縁の一部を当接し、上部を前記空気吸引器外に突出して立設した毛細管とを有し、前記空気吸引器内に一定量の高温湿り空気を吸引し、前記冷却部材に前記空気を接触させて当該空気中の水分を凝縮させ、当該冷却部材上の凝縮された水分を、前記冷却部材の下部に配置された前記毛細管内に流入させて、前記高温湿り空気内の水分量を測定する構成であることを特徴とする高温湿り空気中の水分計量器具を提供する。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記冷却部材は熱伝導材であり、当該冷却部材の一方の端部は、前記空気吸引器外に備わることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、空気吸引器の注入孔から流入した高温湿り空気が冷却部材により空気吸引機内で凝縮する。凝縮により液状化した凝縮水は冷却部材と毛細管との当接する部分から毛細管現象により毛細管内へと浸入する。毛細管の上部は空気吸引器外に突出しているため、容易に目視により凝縮水を計量することができる。このように、簡単な構造で高温湿り空気中の水分を計量することができる。

請求項２の発明によれば、熱伝導材からなる冷却部材の一方の端部が空気吸引器外に備わるため、この端部を冷却することにより冷却部材全体を冷却することができ、空気吸引器内の湿り空気を確実に凝縮することができる。また、この端部を氷やドライアイスを利用して冷却すれば、電力を必要とせずに高温湿り空気を凝縮して計量することができ、利用しやすく、省エネルギーを実現できる。

この発明は、注入孔を有する空気吸引器と、該空気吸引器内に配設される冷却部材と、該冷却部材に当接し、前記空気吸引器外に突出して設けられた毛細管を有する高温湿り空気中の水分計量器具及び水分計量方法である。

図１はこの発明に係る高温湿り空気中の水分計量器具の断面図である。
図示したように、この発明に係る高温湿り空気中の水分計量器具１は、空気吸引器２と、冷却部材３と、毛細管４で構成される。空気吸引器２は先端に空気注入孔５を有する容器６と、容器６内を摺動するピストン７で構成される。高温湿り空気中に空気注入孔５がある状態で、ピストン７を外側（図の右方向）に引くことにより、空気注入孔５より湿り空気が容器６内に流入する。流入した湿り空気は、傾斜した冷却部材３に衝突して冷却され、水分が凝縮する。凝縮した水分は、冷却部材３に下端開口縁の一部を当接して設けられた毛細管４内を毛細管現象により自動的に上昇する。毛細管４は空気吸引器２の外側に突出して備わるため、容易に目視により凝縮水を計量することができる。このとき、毛細管４に目盛り等を付せば、さらに容易に計量できる。このように、簡単な構造で高温湿り空気中の水分を計量することができる。容器６を透明部材で形成すれば、容器６内の毛細管４も目視できるため、好ましい。

冷却部材３を空気吸引器２内に傾斜して備えているので、凝縮した水分が冷却部材３に沿って流れるため、毛細管４内に浸入しやすくなる。ピストン７で容器６内に捕集した高温湿り空気量に対し、毛細管４に捕集された凝縮水分量を比較することにより、高温湿り空気中の水分量を指標として、高温湿り空気を評価することができる。すなわち、吸引する湿り空気量を一定にすることで、捕集される凝縮水分を比較して定量的にその水分量を分析することができる。このため、容器６の内側面にピストン７が係止する係止片を設けることが好ましい。

毛細管４の直径は約０．２ｍｍであり、ごく微量の湿り空気を吸引することでその水分を計量することができる。

冷却部材３は容器６を貫通し、一方の端部３ａが空気吸引器２外に備わる。冷却部材３は熱伝導材からなり、端部３ａを冷却することにより、冷却部材３を低温に保つことが可能である。このとき、氷やドライアイス等の非電力系を用いて冷却すれば、電力供給不要で湿り空気中の水分を計量することができ、扱いやすく、省エネルギーを実現できる。

図２はこの発明に係る高温湿り空気中の水分計量方法のフローチャートである。
ステップＳ１：
高温湿り空気を吸引して採取し、所定量だけ容器内に捕集する。
ステップＳ２：
捕集した湿り空気を冷却して凝縮させる。

ステップＳ３：
凝縮した水分を毛細管内に捕集する。このとき、毛細管現象を利用することにより水分を自動的に毛細管内を上昇させて捕集できる。毛細管内に捕集することにより、目視により容易に水分量を計量できる。
ステップＳ４：
毛細管内に捕集された凝縮水を計量する。この後、捕集した高温湿り空気量に対し、毛細管４に捕集された凝縮水分量を比較して、高温湿り空気中の水分量を指標とでき、高温湿り空気を評価することができる。

この発明は湿り空気や常圧過熱蒸気中の水分を計量する際に適用できる。

この発明に係る高温湿り空気中の水分計量器具の断面図。 この発明に係る高温湿り空気中の水分計量方法のフローチャート。

符号の説明

１：水分計量器具、２：空気吸引器、３：冷却部材、３ａ：端部、４：毛細管、５：空気注入孔、６：容器、７：ピストン

Claims (2)

1. 注入孔を有する空気吸引器と、
   当該空気吸引器内に空気吸引方向に対向して配設され、吸引される高温湿り空気内に含有される水分量によって捕集される量が異なるように傾斜して設けた冷却部材と、
   当該冷却部材の傾斜面に下端開口縁の一部を当接し、上部を前記空気吸引器外に突出して立設した毛細管とを有し、
   前記空気吸引器内に一定量の高温湿り空気を吸引し、前記冷却部材に前記空気を接触させて当該空気中の水分を凝縮させ、当該冷却部材上の凝縮された水分を、前記冷却部材の下部に配置された前記毛細管内に流入させて、前記高温湿り空気内の水分量を測定する構成であることを特徴とする高温湿り空気中の水分計量器具。
2. 前記冷却部材は熱伝導材であり、該冷却部材の一方の端部は、前記空気吸引器外に備わることを特徴とする請求項１に記載の高温湿り空気中の水分計量器具。