JPH04295750A - 結露または感湿センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被検体表面上の結露また
は大気中の湿度を検知することができる結露または感湿
センサに関する。更に詳しくは、ビデオテープレコーダ
（ＶＴＲ）やディジタルオーディオテープデッキ（ＤＡ
Ｔ）、空調機、住宅設備等に用いられ、結露や高湿度の
状態を検知するセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種精密電気機器や自動車、空調制御、
保存庫、住宅設備などの様々な分野で結露が問題となり
高湿度状態または結露状態を正確に検知したいという要
望が高まっている。一例として、家庭用のビデオテープ
レコーダ（ＶＴＲ）やカメラ一体型ＶＴＲ、ディジタル
オーディオテープデッキ（ＤＡＴ）等において、磁気テ
ープに記録・再生を行なう回転ヘッドのシリンダで結露
が生じると、テープの巻き込み・切断・機器の損傷が発
生する恐れがあるため、結露センサが設けられている。 感湿センサについてもほぼ同様の構造を成すので、以下
、こうした結露センサを例にとって説明する。

【０００３】図４に、従来の結露センサの一部破砕斜視
図を示す。これらの結露センサは例えば、特開昭５２−
９２３９５号公報、実開昭６２−１２３５６１号公報、
特開平２−４９１４９号公報等に開示されている。これ
らのセンサの検知部は、吸湿することによって体積膨張
する吸湿性高分子樹脂中に導電性粉末を分散した感湿抵
抗体を基材としてなっている。そして、センサとしては
、絶縁性の基板上に形成された櫛形対向電極を覆うよう
に該感湿抵抗体を被膜形成させたもの（図４（ａ））や
、多数の微細な空隙部が形成されるように実質的に連続
し且つ分散した状態で感湿抵抗体を固着させた布帛を絶
縁性基板上に配置し基板上の電極と電気的な接続をとっ
たもの（図４（ｂ））などがある。

【０００４】一般的に実施されている従来のこれらの結
露センサの構造を図４を参照して具体的に説明する。図
４において１はセンサの検知部で、該検知部は、一対の
対向電極２ａ、２ｂが片方の表面に形成されたアルミナ
やメタルコア基板などの基板３の上に形成されている。 該対向電極２ａ、２ｂの一部は、図４（ａ）のようにセ
ンサ検知部１によって直接覆われて検知部と電気的な接
合がなされた導電コンタクト部４となるか、図４（ａ）
のように導電性ペーストなどの導電コンタクト部４を形
成することによって、検知部と電気的に接合されている
。対向電極２ａ、２ｂには各々リード線５ａ、５ｂが半
田によって接続されている。そして一般的にはセンサの
基板３がアルミナなどのセラミックの場合、センサをＶ
ＴＲに取り付けるためには、検知部のない基板裏面に、
取り付けの際に利用するビス止め用孔１３を有した金属
製のブラケット板６を接着剤で貼り付けておかなければ
ならない。

【０００５】このような結露センサについて、その動作
原理を簡単に説明する。これらの結露センサは、センサ
を取り付けたところが結露すると、センサ検知部１の表
面にも水分が結露水として凝集し感湿抵抗体中の吸湿性
高分子樹脂が膨潤・膨張し導電性粉末（主としてカーボ
ン粉）間の距離が大きくなって粉末間を電流が流れにく
くなり電気抵抗値が増大するというものである。そして
この抵抗値変化を電極部２ａ、２ｂを介してリード線５
ａ、５ｂから取り出し検知するものである。

【０００６】しかし、上記のような従来の結露センサに
ついては、センサ製造時に、リード線を半田付けすると
いう工程、および、センサ検知部や基板に飛散した半田
フラックスを除去する洗浄工程も必要となり、また、フ
ラックス付着や洗浄自身によるセンサの性能劣化も起こ
りやすいものであった。さらにリード線があるため、セ
ンサの製造作業および組み込み作業の上でリード線が絡
み合ったり、リード線のくせを直したり、１個ずつつま
んで作業するなど、生産の合理化や自動機械化への量産
性に欠けるものとなっていた。また、製品上でも半田付
け部付近でリード線の切れが発生しやすいなどの問題も
有していた。

【０００７】また、基板を金属製のブラケット板に接着
剤によって貼り付けることになるので工程もかさみ、さ
らに、接着剤がセンサ検知部に付着して性能を劣化させ
ることが発生しやすいという問題を有していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するもので、リード線をなくすことで、セ
ンサ製造時には半田付けやスポット溶接などの工程およ
び半田付け後のフラックス洗浄の工程の両方を廃止する
ことができ熱やフラックス、洗浄による性能劣化等の問
題もなくすことが可能となり、また、各製造・取り付け
工程の上で絡みつきのない取扱いやすい構造になる。か
つまた同時に、金属製のブラケット板を接着剤を用いて
貼り付けることも不必要になるため、接着工程もなくな
り、接着剤による性能劣化等の問題もなくすことができ
る。また、ＶＴＲなどにセンサを組み込む際にもビス止
めと端子部の半田付け・溶接をするだけの簡易な工程で
済むのでロボット等による自動取り付けも可能である。 このように本発明は、品質安定性が高く、安価で自動機
械化にも適した、非常に量産性に富んだ結露または感湿
センサを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】本発明は、位置決め兼固定
用開孔部を有するブラケット板と、該開孔部に嵌合固定
され、バネ状電極および外部接続端子を有する基板ホル
ダと、該バネ状電極と前記ブラケット板との間に嵌合さ
れ、表面にセンサ検知部および対向電極を有する基板と
からなる結露または感湿センサであって、前記バネ状電
極と前記対向電極とが接触していることを特徴とする結
露または感湿センサである。

【００１０】本発明の構成について以下に詳述する。基
板については、一般的に電子部品に用いられるものなら
ばどのようなものでもよいが、センサの性格上センサを
取り付ける対象物の温度状態がセンサに良好に伝わって
いる必要があるので、好ましくは熱伝導性の良いものが
良く、例えば、金属をベースにしたメタルコア基板や、
熱伝導の良いセラミック（アルミナなど）基板、または
、厚さの薄い絶縁フィルム上に電極部を形成したものを
熱伝導性良好な硬質の板状物に貼り付けた基板などがあ
げられる。

【００１１】基板上のセンサ検知部の形成方法は従来の
結露センサの形成方法でよく、本発明の構成に合わせて
特別な手法を用いる必要はない。ブラケット板について
は、加工性が良く熱伝導の良い材質なら何でも良く、一
般的には金属が好ましい。このブラケット板は、基板ホ
ルダを嵌合するべく位置決め兼固定用開孔部を有するこ
とを特徴とする。さらに、この基板ホルダは、該開孔部
に嵌合固定され、バネ状電極と外部接続端子を有してい
る。そして該バネ状電極と前記ブラケット板との間に、
表面にセンサ検知部および対向電極を有する基板が嵌合
されている。基板ホルダの形式については、通常の電気
コネクタの様なもので良く、外装は樹脂などで成形して
構成されており、基板が脱落しないように固定保持する
ためにその外装の一部に固定用の爪などが形成されてい
ることが好ましい。

【００１２】バネ状電極については、前記基板上の対向
電極と接触していることが必要で、板バネ型や摺動（し
ゅうどう）型の金属片で作られるものであればよい。外
部接続端子については、基板ホルダの一部分に形成され
ており、その形式としては、図１の１８に示すように、
外部回路板の端子電極に半田付け、溶接をすることがで
きる端子状のものでもよいし、図２の１７に示すように
、外部からのリード線を接続することができるコネクタ
状のものでもよい。

【００１３】端子状のものについては、前記バネ状電極
の一部分に形成され、バネ状電極と一体になった型、専
用別体のものが結合した型いずれのタイプでもよい。素
材については、通常の回路板への実装に適合する形で回
路板端子電極の寸法・形状に基づいていればどのような
金属で形成してもよく、ピン状、リード片状などの形が
好ましい。

【００１４】コネクタ状のものの形状については、外部
からのリード線の側の形状に応じて、リード線コネクタ
接続型（図２（ａ））、リード線ターミナル接続型（図
３（ａ））、ＦＰＣ配線接続型（図３（ｂ））のように
それぞれに適合した形にすればよく、それぞれの接続部
は前記バネ状電極の他端がそうした接続ができるような
形をした一体ないしは別体結合のコンタクトピンになっ
ていればよい。

【００１５】本発明の結露または感湿センサは、表面に
センサ検知部および対向電極を形成した基板を上記基板
ホルダにはめ込むことによって構成される。このような
構成にすることによって、結露状態を検知した場合の該
センサの抵抗値変化は、基板上の対向電極と接触したバ
ネ状電極を介し外部接続端子を通じて外部回路板に伝達
され検出さる。

【００１６】該センサの直下に配置し、端子部が半田付
け・溶接される外部回路板は通常のプリント回路配線板
などでよく、センサをそれ以外の別な物体に取り付ける
場合は該端子部の下になる部分にまで回路基板の端子電
極等を延長して引き込んでくればよい。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例について、以下に画面を参
照して詳述する。

【００１８】

【実施例１】図１に本発明の一実施例における結露また
は感湿センサを示す。図１の（ａ）、（ｂ）は異なる２
方向から見たその斜視図、（ｃ）はその側面から見た断
面図である。図１において、１０はアルミナのセンサ基
板（厚さ０．６４ｍｍ）、９ａ、９ｂは銀−パラジウム
の対向電極、７は多数の微細な空隙部が形成されるよう
に実質的に連続し且つ分散した状態で感湿抵抗体を固着
させた布帛を基材とした結露または感湿センサの検知部
、８ａ、８ｂは導電ペーストによる導電コンタクト部、
１１はＰＢＴ樹脂性の基板ホルダであり、バネ状電極１
４および外部接続端子１８を有しており、その一部には
挿入後の基板を固定保持する爪１９が形成されている。 １２はビス止め用孔１３を設けたアルミニウム製のブラ
ケット板（厚さ０．５０ｍｍ）であり、位置決め兼固定
用開孔部１６を有している。

【００１９】基板ホルダ１１は底部に突起部を有し、該
突起をアルミニウムのブラケット板１２に開けた位置決
め兼固定用開孔部１６にはめ合わせた後、熱で溶着して
固定して一体化して作られているものである。以上のよ
うに構成された実施例１の結露または感湿センサについ
て、以下にその動作を簡単に説明する。

【００２０】これらの結露センサは、センサを取り付け
たところが結露すると、センサ検知部７の表面にも水分
が結露水として凝集し感湿抵抗体中の吸湿性高分子樹脂
が膨潤・膨張し導電性粉末（主としてカーボン粉）間の
距離が大きくなって粉末間を電流が流れにくくなり電気
抵抗値が増大するというものである。そしてこの抵抗値
変化は、銀−パラジウムの対向電極部９ａ，９ｂを介し
て、基板ホルダ１１中にあって該電極と接触しているバ
ネ状電極１４に伝達され検出される。そしてこのバネ状
電極の他端の外部接続端子１８が該センサの直下にある
外部回路板に半田付け、溶接されることによってセンサ
の電気抵抗値が外部に伝達可能となる。以上のように構
成した実施例１によれば、センサチップをセンサチップ
ホルダに挿入して嵌合するだけで電気的な接続およびセ
ンサとしての作動構成をとることができるので、リード
線がなく、センサ製造時には半田付けやスポット溶接な
どの工程および半田付け後のフラックス洗浄工程の両方
を廃止することができ熱やフラックス、洗浄による性能
劣化等の問題もなくすことが可能となる。また、各製造
・取り付け工程の上で絡みつきのない取扱いやすい構造
になり、かつまた同時に、金属製のブラケット板を接着
剤を用いて貼り付けることも不必要になるため、接着工
程もなくなり、接着剤による性能劣化等の問題もなくす
ことができる。また、ＶＴＲなどにセンサを組み込む際
にもビス止めと端子部の半田付け・溶接をするだけの簡
易な工程で済むのでロボット等による自動取り付けも可
能である。したがって、品質安定性が高く、安価で自動
機械化にも適した、非常に量産性に富んだ結露または感
湿センサを提供することができる。

【００２１】

【実施例２】図２に本発明の他の実施例における結露ま
たは感湿センサを示す。図２の（ａ）、（ｂ）は異なる
２方向から見たその斜視図、（ｃ）はその側面から見た
断面図である。図２において、１０はアルミナのセンス
基板（厚さ０．６４ｍｍ）、９ａ、９ｂは銀−パラジウ
ムの対向電極、７は多数の微細な空隙部が形成されるよ
うに実質的に連続し且つ分散した状態で感湿抵抗体を固
着させた布帛を基材とした結露または感湿センサの検知
部、８ａ、８ｂは導電ペーストによる導電コンタクト部
、１１はＰＢＴ樹脂製の基板ホルダであり、バネ状電極
１４およびコネクタ状の外部接続端子１７を有しており
、その一部には挿入後の基板を固定保持する爪１９が形
成されている。１２はビス止め用孔１３を設けたアルミ
ニウム製のブラケット板（厚さ０．５０ｍｍ）であり、
位置決め兼固定用開孔部１６を有している。

【００２２】基板ホルダ１１は底部に突起部を有し、該
突起をアルミニウムのブラケット板１２に開けた位置決
め兼固定用開孔部１６にはめ合わせた後、熱で溶着して
固定し一体化して作られているものである。以上のよう
に構成された実施例２の結露または感湿センサについて
、以下にその動作を簡単に説明する。

【００２３】これらの結露センサは、センサを取り付け
たところが結露すると、センサ検知部７の表面にも水分
が結露水として凝集し感湿抵抗体中の吸湿性高分子樹脂
が膨潤・膨張し導電性粉末（主としてカーボン粉）間の
距離が大きくなって粉末間を電流が流れにくくなり電気
抵抗値が増大するというものである。そしてこの抵抗値
変化は、銀−パラジウムの対向電極部９ａ、９ｂを介し
て、基板ホルダ１１中にあって該電極と接触しているバ
ネ状電極１４に伝達され検出さる。そして端部にコネク
ターを有する外部リード線がコネクタ部１７に挿入され
ることによってセンサの電気抵抗値が外部に伝達される
。

【００２４】以上のように構成した実施例２によれば、
センサチップをセンサチップホルダに挿入して嵌合する
だけで電気的な接続およびセンサとしての作動構成をと
ることができるので、リード線がなく、センサ製造時に
は半田付けやスポット溶接などの工程および半田付け後
のフラックス洗浄工程の両方を廃止することができ熱や
フラックス、洗浄による性能劣化等の問題もなくすこと
が可能となる。また、各製造・取り付け工程の上で絡み
つきのない取扱いやすい構造になり、かつまた同時に、
金属製のブラケット板を接着剤を用いて貼り付けること
も不必要になるため、接着工程もなくなり、接着剤によ
る性能劣化等の問題もなくすことができる。したがって
、品質安定性が高く、安価で自動機械化にも適した、非
常に量産性に富んだ結露または感湿センサを提供するこ
とができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の結露または感湿センサは、表面
にセンサ検知部及び対向電極を有する基板を、バネ状電
極及び外部接続端子を有する基板ホルダに嵌合し、一体
の構造にすることにより、バネ状電極が対向電極と電気
的に接続し且つ基板を固定保持することを特徴とする。

【００２６】そのため、基板を基板ホルダに挿入して嵌
合するだけで電気的な接続およびセンサとしての作動構
成をとることができるので、リード線がなく、センサ製
造時には半田付けやスポット溶接などの工程および半田
付けによるフラックス洗浄工程の両方を廃止することが
でき、熱やフラックス、洗浄による性能劣化等の問題も
なくすことが可能となり、また、各製造・取り付け工程
の上で絡みつきのない取扱いやすい構造になり、かつま
た同時に金属製のブラケット板を接着剤を用いて貼り付
けることも不必要になるため、接着工程もなく、接着剤
による性能劣化等の問題もなくすことができる。したが
って、品質安定性が高く、安価で自動機械かにも適した
、非常に量産性に富んだ結露または結露センサを提供す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の結露または感湿センサの実施例１の図
であり、（ａ）、（ｂ）は異なる２方向から見たその斜
視図、（ｃ）はその側面から見た断面図である。

【図２】本発明の結露または感湿センサの実施例２の図
であり、（ａ）、（ｂ）は異なる２方向から見たその斜
視図、（ｃ）はその側面から見た断面図である。

【図３】本発明中のコネクタ状の外部接続端子の態様を
示す斜視図であり、外部からのリード線の側の形状に応
じて、（ａ）はリード線ターミナル接続型、（ｂ）はＦ
ＰＣ配線接続型を表すものである。

【図４】従来の結露センサの一部破砕斜視図であり、（
ａ）は感湿抵抗体を絶縁性の基板上に形成された櫛形対
向電極を覆うように被膜形成させた形式のもの、（ｂ）
は多数の微細な空隙部が形成されるように実質的に連続
し且つ分散した状態で感湿抵抗体を固着させた布帛を絶
縁性基板上に配置し基板上の電極と電気的な接続をとっ
た形式のものである。

【符号の説明】

１　　センサ検知部 ２ａ、２ｂ　　一対の対向電極 ３　　基板 ４　　導電コンタクト部 ５ａ、５ｂ　　リード線 ６　　金属製のブラケット板 ７　　センサ検知部 ８ａ、８ｂ　　導電コンタクト部 ９ａ、９ｂ　　対向電極 １０　　基板 １１　　基板ホルダ １２　　ブラケット板 １３　　ビス止め用孔 １４　　バネ状電極 １５　　バネ状電極と対向電極との接触部１６　　位置
決め兼固定用開孔部 １７　　コネクタ状外部接続端子 １８　　外部接続端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　位置決め兼固定用開孔部を有するブラ
   ケット板と、該開孔部に嵌合固定され、バネ状電極およ
   び外部接続端子を有する基板ホルダと、該バネ状電極と
   前記ブラケット板との間に嵌合され、表面にセンサ検知
   部および対向電極を有する基板とからなる結露または感
   湿センサであって、前記バネ状電極と前記対向電極とが
   接触していることを特徴とする結露または感湿センサ。