JP2003098141A - 露点測定装置およびその製造方法 - Google Patents

露点測定装置およびその製造方法

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JP2003098141A
JP2003098141A JP2001291316A JP2001291316A JP2003098141A JP 2003098141 A JP2003098141 A JP 2003098141A JP 2001291316 A JP2001291316 A JP 2001291316A JP 2001291316 A JP2001291316 A JP 2001291316A JP 2003098141 A JP2003098141 A JP 2003098141A
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JP
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temperature
detection sensor
dew condensation
measuring device
comb
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Hirobumi Fujio
博文 藤生
Shigeki Aoki
茂樹 青木
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Mitsuba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結露防止装置を製作するにあたり、結露検出
センサと温度検出センサとの配設レイアウトが自由にで
き、かつ製作工程数が少なくなるように構成する。 【解決手段】 結露検出センサ2と、該結露検出センサ
2の環境温度を測定する第一温度検出センサ3とを、同
一基板8上に設けるように構成し、かつ、結露検出セン
サ2用のくし形対向電極9と温度検出センサ3用の測温
抵抗体12とを、同一材料である白金(Pt)をスパッ
タリングする一工程の作業で形成し、さらに電極部1
0、13の形成、リード線の接続等についても一工程の
作業で行うように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車室内等の窓面に
結露が発生するのを防止するための結露防止装置等を構
成する露点測定装置およびその製造方法の技術分野に属
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種露点測定装置は、例えば
車両に設けられる結露防止装置の構成部材として用いら
れることがあり、この場合では、露点測定装置により車
両の窓ガラスに結露が発生することを予測して、デフォ
ッガ(熱線ビーム)等の結露除去アクチュエータを作動
させる構成となっている。このような結露防止装置に配
される露点測定装置は、温度制御可能な基板上に、結露
検出センサと、該結露検出センサの環境温度を測定する
第一温度検出センサとを設けたものに構成されるが、こ
のような露点測定装置を製作する場合、従来では、一般
に市販されている汎用型の結露検出センサと温度検出セ
ンサとをそれぞれ用意して、温度制御可能な、例えば熱
電冷却モジュールの上面に近接状に組込むか、それぞれ
のセンサを別個に製作し、これら製作されたセンサを前
述と同様に組込むかして製作している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、汎用された
センサを購入して組込む場合では、コスト高になるうえ
形状が予め決まっているため、レイアウトの自由度が極
端に低下するという問題がある。一方、各センサをそれ
ぞれ製作する場合、結露検出センサの製作工程の一例と
しては、絶縁性の基板上にくし型対向電極をカーボン
(C)を用いてスパッタリング形成し(第一ステッ
プ)、前記対向電極に接続する電極を金(Au)を用い
てスパッタリング形成し(第二ステップ)、基板上面に
樹脂材(例えばシリコン)による保護膜を被覆し(第三
ステップ)、感湿樹脂(例えばアクリル系樹脂材等)を
用いて前記対向電極を跨ぐように感湿膜を形成し(第四
ステップ)、そして、前記電極に外部電源供給用のリー
ド線を半田付けにより接続する(第五ステップ)ように
したものがあり、この場合では五段階の工程が必要とな
る。一方、温度検出センサの製作工程の一例としては、
絶縁性の基板上に、測温抵抗体を白金(Pt)を用いて
スパッタリング形成し(第一ステップ)、このものをア
ニール処理(熱処理)し(第二ステップ)、前記測温抵
抗体の抵抗調整をし(第三ステップ)、前記測温抵抗体
に接続する電極を金(Au)を用いてスパッタリング形
成し(第四ステップ)、基板上面を二酸化ケイ素(Si
)を用いて保護膜を被覆し(第五ステップ)、そし
て、前記電極に外部電源供給用のリード線を半田付けに
より接続する(第六ステップ)ようにしたものがあり、
この場合では六段階の工程が必要となる。このように、
それぞれ別個に製作したものを組込む場合では、レイア
ウトの自由度は改善されるものの製作工程数が多く煩雑
となってしまい、コスト低下を実現できないという問題
があり、ここに本発明が解決しようとする課題があっ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、結露検出センサと、該結露検出
センサの環境温度を測定する温度検出センサとを備えて
露点測定装置を構成するにあたり、各センサは、温度制
御される同一基板上に設けられ、結露検出センサ用のく
し形対向電極と温度検出センサ用の測温抵抗体とは、同
一材料により一工程で形成されているものである。そし
て、このようにすることにより、両センサを同一基板上
に設けることでレイアウトの自由度が増すうえ、製作工
程数を削減できる。このものにおいて、くし形対向電極
と測温抵抗体とは白金で形成されているものとすること
ができる。また、本発明は、結露検出センサと、該結露
検出センサの環境温度を測定する温度検出センサとを備
えた露点測定装置は、温度制御される同一基板上に、結
露検出センサ用のくし形対向電極と温度検出センサ用の
測温抵抗体とを同一材料で形成する第一ステップと、こ
のものを熱処理する第二ステップと、測温抵抗体の抵抗
調整をする第三ステップと、くし形対向電極と測温抵抗
体とに接続される二対の電極部を形成する第四ステップ
と、基板表面を保護膜で被覆する第五ステップと、くし
形電極上に感湿膜を形成する第六ステップと、電極部に
リード線を接続する第七ステップとにより構成されるも
のである。そして、このようにすることによって、製作
工程数を削減できて、コスト低下を計ることができる。
このものにおいて、本発明のくし形対向電極と測温抵抗
体とは白金で形成されているものとすることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第一の実施の形態
を図1〜3の図面に基づいて説明する。図中、1は車両
に配される結露防止装置1であって、該結露防止装置1
は、結露検出センサ2と、該結露検出センサ2の実際の
温度を検出するための第一温度検出センサ(本発明の温
度検出センサに相当する)3と、結露検出センサ2の環
境温度を所定の温度に設定するための温度設定手段4と
を備え後述するように形成された露点測定装置Sと、該
露点測定装置Sの近傍の窓ガラスに取付けられ、該後部
窓ガラスの実際の温度を測定する第二温度検出センサ5
とが設けられている。さらに、結露防止装置1には、前
記露点測定装置Sと第二温度検出センサ5と、デフォッ
ガ(熱線ビーム)、デフロスタ、エアコン等の車両に設
けられる結露除去アクチュエータ6とにそれぞれ接続さ
れる制御部7が設けられている。
【0006】そして、制御部7は、結露検出に伴い電圧
低下して結露検出信号を出力する回路構成となっている
結露検出センサ2と、各温度信号を出力する第一、第二
温度検出センサ3、5とからの信号入力に基づいて、温
度設定手段4の温度制御をするべく指令信号を出力する
とともに、結露が発生しやすい状態になっているかの判
断をして、発生しやすいと判断することに伴い、デフォ
ッガ(熱線ビーム)、デフロスタ、エアコン等の結露除
去アクチュエータ6が駆動するよう指令信号を出力する
ように設定されている。尚、温度設定手段4は複数のペ
ルチェ素子を用いた熱電冷却モジュールで構成されてお
り、制御部7からの指令信号に基づいて電流印加される
ことでこれらペルチェ素子を挟持する一対の基板の温度
がそれぞれ変化して、結露検出センサ2の環境温度を所
定の温度に設定するようになっている。
【0007】そして、制御部7は、電源ON状態となる
ことに伴い、窓ガラスの温度を第二温度検出センサ5に
より判断し、温度設定手段4に対して窓ガラス温度より
も予め設定される所定温度(例えば3度)だけ低くなる
よう指令信号を出力する。この状態で、制御部7に結露
検出センサ2から結露検出の信号が入力された場合、制
御部7は結露が発生しやすい状態となっていると判断し
て、結露除去アクチュエータ6を駆動させるように指令
信号を出力するように設定されており、これによって、
窓ガラスに結露が発生、付着する以前の段階で、結露除
去アクチュエータ6が駆動し、窓ガラスに結露が発生し
てしまうのが防止されるように設定されている。
【0008】次に、前記露点測定装置Sを図1に基づい
て説明する。8は温度設定手段4の一方の基板上に固定
される絶縁性材料で矩形状に形成された基板であって、
該基板8の図1において上側半部に結露検出センサ2が
形成され、下側半部に第一温度検出センサ3が形成され
ている。前記結露検出センサ2は、基板8上の中央部に
白金(Pt)をスパッタリングすることで構成されたく
し形対向電極9が形成され、該くし形対向電極9に接続
するようにして左右一対の電極部10が金(Au)をス
パッタリングすることで形成されている。そして、前記
くし形対向電極9を跨ぐようにして感湿膜11が形成さ
れたものとなっている。一方、前記第一温度検出センサ
3は、基板8上の中央部に白金(Pt)をスパッタリン
グすることで構成された測温抵抗体12が形成され、該
側温抵抗体12に接続されるようにして左右一対の電極
部13が金(Au)をスパッタリングすることで形成さ
れたものとなっている。
【0009】続いて、前記露点測定装置Sの製作手順に
ついて図3の手順表図に基づいて説明する。まず、第一
ステップとして、基板8の上面の所定箇所に、結露検出
センサ2のくし形対向電極9と第一温度検出センサ3の
測温抵抗体12とを、白金(Pt)のスパッタリングに
より形成する。つぎに、第二ステップとして、前記白金
がスパッタリングされた基板8を熱処理(アニール処
理)する。続いて第三ステップとして、熱処理された測
温抵抗体12の縁部を、レーザを用いて形状を整えるこ
とにより抵抗調整をする。さらに第四ステップとして、
くし形対向電極と測温抵抗体とに接続するための二対の
電極部10、13を、金のスパッタリングにより形成す
る。そして、第五ステップとして、前記各部材が形成さ
れた基板8の上面に、二酸化ケイ素を主材料とするガラ
スペースト印刷することで保護膜(図示せず)を形成す
る。さらに、第六ステップとして、前記第一ステップに
おいて形成されたくし形対向電極9の上に保護膜11を
形成するが、該保護膜11は、感湿樹脂とカーボン粉末
とを混練したものを厚膜印刷することで形成されてい
る。そうして最後に、前記第七ステップとして、第4ス
テップにおいて形成された電極部にリード線を半田によ
り接続し、これによって、露点測定装置Sの製作工程が
終了するように設定されている。
【0010】そして、このようにして製作された露点測
定装置Sの結露検出センサ2と第一温度検出センサ3に
ついて、それぞれの性能実験を行った結果をつぎに示
す。前記結露検出センサ2において、湿度特性に対する
電気抵抗値は、高湿度領域の相対湿度70パーセント
(70%/RH)のときでは1キロオーム(1kΩ)以
下であるが、95パーセント(95%/RH)のときで
は200キロオーム(200kΩ)となっていて感度の
高い状態で結露を検知でき、また、水滴付着後の応答速
度は、電気抵抗値1キロオーム(1kΩ)〜1メガオー
ム(1MΩ)のあいだで30秒(30s)以内となって
いる。これらの数値は、何れも単独で機能するべく一般
に市販されている結露検出センサにおける数値と略同様
であって、機能的に問題ないことが確認された。一方、
第一温度検出センサ3において、温度抵抗計数は0.3
25(%/℃)であり、温度特性に対する電機抵抗値と
のあいだには直線的な相関関係となっており、その相関
係数は0.9999となっている。そして、これらの数
値は、何れも単独で機能するべく一般に市販されている
温度検出センサの数値と略同様であって、機能的に問題
ないことが確認された。
【0011】叙述の如く構成された本発明の実施の形態
において、結露防止装置1の露点測定装置Sは、一枚上
の基板8の上側半部に結露検出センサ2が配され、下側
半部に第一温度検出センサ3が配されたものとなってい
る。この結果、結露検出センサ2の環境温度の精度を高
めることができ、結露防止装置1の検知性能が向上す
る。しかも、これら各検出センサ2、3は、それぞれ別
個に市販されたものを組付けるのではなく、基板8上に
順次組込んで製作したものとなっている。このため、各
センサ2、3は、基板8の上面に自由に配設することが
できてレイアウトの自由度が大幅に改善され、露点測定
装置Sのコンパクト化等を実現できるうえ、作業工程数
が削減されてコスト低下を計ることができる。
【0012】このように、このものでは結露検出センサ
2と第一温度検出センサ3とを同一基板8上に製作され
るものであるが、この場合に、結露検出センサ2のくし
形対向電極9と第一温度検出センサ3の測温抵抗体12
とは、ともに白金をスパッタリングすることで形成する
ようにしたため、一回の白金スパッタリング作業によ
り、これらくし形対向電極9と測温抵抗体12とが同時
的に形成できる。さらには、各センサ2、3用の電極部
10、13は同材料の金のスパッタリングで形成される
ため、これらも一回の金スパッタリング作業により形成
することができるうえ、これら電極部10、13にリー
ド線を接続させる作業も同時的に行うことができ、これ
ら各センサ2、3を別個に製作する場合に比べて作業の
工程数を大幅に削減できて、コスト低下にも寄与でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】結露防止装置の概略平面図である。
【図2】結露防止装置を説明するブロック図である。
【図3】結露防止装置の作業工程の手順を説明する表図
である。
【符号の説明】
1 結露防止装置 2 結露検出センサ 3 第一温度検出センサ 4 温度設定手段 5 第二温度検出センサ 6 結露除去アクチュエータ 7 制御部 8 基板 9 くし形対向電極 10 電極部 11 感湿膜 12 測温抵抗体 13 電極部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G046 AA09 BA01 BC03 BC05 BE04 EA01 EA09 EA11 EB07 FB00 FE00 FE31 2G060 AA01 AC01 AF07 AG10 AG15 FA02 JA06 KA05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結露検出センサと、該結露検出センサの
    環境温度を測定する温度検出センサとを備えて露点測定
    装置を構成するにあたり、各センサは、温度制御される
    同一基板上に設けられ、結露検出センサ用のくし形対向
    電極と温度検出センサ用の測温抵抗体とは、同一材料に
    より一工程で形成されている露点測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、くし形対向電極と測
    温抵抗体とは白金で形成されている露点測定装置。
  3. 【請求項3】 結露検出センサと、該結露検出センサの
    環境温度を測定する温度検出センサとを備えた露点測定
    装置は、温度制御される同一基板上に、結露検出センサ
    用のくし形対向電極と温度検出センサ用の測温抵抗体と
    を同一材料で形成する第一ステップと、このものを熱処
    理する第二ステップと、測温抵抗体の抵抗調整をする第
    三ステップと、くし形対向電極と測温抵抗体とに接続さ
    れる二対の電極部を形成する第四ステップと、基板表面
    を保護膜で被覆する第五ステップと、くし形電極上に感
    湿膜を形成する第六ステップと、電極部にリード線を接
    続する第七ステップとにより構成される露点測定装置の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、くし形対向電極と測
    温抵抗体とは白金で形成されている露点測定装置の製造
    方法。
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