JPS61280555A - 感湿素子 - Google Patents
感湿素子Info
- Publication number
- JPS61280555A JPS61280555A JP12300585A JP12300585A JPS61280555A JP S61280555 A JPS61280555 A JP S61280555A JP 12300585 A JP12300585 A JP 12300585A JP 12300585 A JP12300585 A JP 12300585A JP S61280555 A JPS61280555 A JP S61280555A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- humidity
- sensitive element
- moisture
- sintered body
- humidity sensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野〕
本、発明は、感湿素子の改良に関する。
大気中の湿度を測定乃至検出する感湿素子く湿度センサ
）は、今まで極めて多種の方式のものが提案され、実用
化されている。特に、近年は電気的に直接湿度を検出で
きる方式の感湿素子が種々提案されている。かかる感湿
素子は、湿度の検出のみならず、湿度の制御をも簡便に
電気的信号で処理できる特長を有するために注目されて
いる。
）は、今まで極めて多種の方式のものが提案され、実用
化されている。特に、近年は電気的に直接湿度を検出で
きる方式の感湿素子が種々提案されている。かかる感湿
素子は、湿度の検出のみならず、湿度の制御をも簡便に
電気的信号で処理できる特長を有するために注目されて
いる。
ところで、上述した感湿素子は大気中の湿度を測定する
ため、大気中の水分を該素子を構成する感湿素体表面に
物理的に吸着させ、この時の素体表面の電気的抵抗を読
取るのが一般的である。こうした感湿素子の感湿素体と
しては、従来より高分子物質、金属酸化物の焼結体、又
は金属酸化物を焼付けたものが使用されている。しかし
ながら、かかる＠湿素体を有する感湿素子では広ｔ！囲
の湿度を検出することが困難であるという欠点があった
。例えば、高分子物質や金Ｒ酸化物を用いた場合は、感
湿素子の低湿度領域での抵抗値が１ＭΩ乃至１０ＭΩ坏
、上と極めて大きくなるため、通常の電気的検出回路で
は容易に湿度を検出することができない。また、ある種
の金属酸化物を使用した感湿素子では低湿度領域での感
度が低く、湿度の検出が困難となる。このように従来の
感湿素子では、特に低湿度領域を精度よく検出すること
が困難であった。
ため、大気中の水分を該素子を構成する感湿素体表面に
物理的に吸着させ、この時の素体表面の電気的抵抗を読
取るのが一般的である。こうした感湿素子の感湿素体と
しては、従来より高分子物質、金属酸化物の焼結体、又
は金属酸化物を焼付けたものが使用されている。しかし
ながら、かかる＠湿素体を有する感湿素子では広ｔ！囲
の湿度を検出することが困難であるという欠点があった
。例えば、高分子物質や金Ｒ酸化物を用いた場合は、感
湿素子の低湿度領域での抵抗値が１ＭΩ乃至１０ＭΩ坏
、上と極めて大きくなるため、通常の電気的検出回路で
は容易に湿度を検出することができない。また、ある種
の金属酸化物を使用した感湿素子では低湿度領域での感
度が低く、湿度の検出が困難となる。このように従来の
感湿素子では、特に低湿度領域を精度よく検出すること
が困難であった。
本発明は、高湿度領域から低湿度領域の広範囲に亙って
一定かつ高い感度を有し、しかも低湿度領域でも使い易
い抵抗値を有する感湿素子を提供しようとするものであ
る。
一定かつ高い感度を有し、しかも低湿度領域でも使い易
い抵抗値を有する感湿素子を提供しようとするものであ
る。
〔発明の概要）
本発明は、感湿素体と、この感湿素体に接続された一対
の電極とを備えた感湿素子において、前記感湿素体が多
数の微細孔を有する焼結体からなり、かつ該焼結体は０
．１μｍ以下の微細孔で形成される空孔の体積総和が１
．０μｍ以下の微細孔で形成される空孔の体積総和に対
して１５％以上の割合で分布していることを特徴とする
ものである。
の電極とを備えた感湿素子において、前記感湿素体が多
数の微細孔を有する焼結体からなり、かつ該焼結体は０
．１μｍ以下の微細孔で形成される空孔の体積総和が１
．０μｍ以下の微細孔で形成される空孔の体積総和に対
して１５％以上の割合で分布していることを特徴とする
ものである。
上述した構成の本発明の感湿素子は、例えば２５℃、相
対湿度５％の雰囲気の測定において約７００にΩ、同温
度で相対湿度９５％の雰囲気において約２０にΩと極め
て広範囲な湿度領域で使用し易い抵抗値を示し、かつ感
度も大きく、更に全湿度領域で感度が一定で容易に検出
回路に適用し得る優れた湿度特性を有する。このような
帰れた湿度特性を示すのは、既述の如く感湿素体を形成
する焼結体の微細孔分布によるものと推定されるが、そ
の詳細な挙動については未だ不明である。
対湿度５％の雰囲気の測定において約７００にΩ、同温
度で相対湿度９５％の雰囲気において約２０にΩと極め
て広範囲な湿度領域で使用し易い抵抗値を示し、かつ感
度も大きく、更に全湿度領域で感度が一定で容易に検出
回路に適用し得る優れた湿度特性を有する。このような
帰れた湿度特性を示すのは、既述の如く感湿素体を形成
する焼結体の微細孔分布によるものと推定されるが、そ
の詳細な挙動については未だ不明である。
恐ら＜、０．１μｍ以下の微細孔の中ではより大きい径
の微細孔とは水分の吸着し易さが異なり、両者の径を選
ぶことにより既述した優れた湿度特性を有する感湿素体
を備えた！！！％湿素子が得られるものと考えられる。
の微細孔とは水分の吸着し易さが異なり、両者の径を選
ぶことにより既述した優れた湿度特性を有する感湿素体
を備えた！！！％湿素子が得られるものと考えられる。
上記感湿素体を形成する焼結体の微細孔分布を限定した
理由は、０．１μｍ以下の微細孔で形成される空孔の体
積総和を１．０μｍ以下の微細孔で形成される空孔の体
積総和に対して１５％未満にすると、低湿度領域での抵
抗値が高くなり、既述した湿度特性を得ることができな
くなる。
理由は、０．１μｍ以下の微細孔で形成される空孔の体
積総和を１．０μｍ以下の微細孔で形成される空孔の体
積総和に対して１５％未満にすると、低湿度領域での抵
抗値が高くなり、既述した湿度特性を得ることができな
くなる。
上記焼結体としては、例えばＣｒ２０３２１〜７３モル
％、ＺｎＯ及びＭｇｏの少なくとも一種２５〜５５モル
％、ＣｕＯＯ３５〜８．０モル％、ｖ２０３０゜５〜８
．０モル％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｑ及びに２０のうちの少
なくとも一種０．５〜８．０モル％からなる組成のもの
等を挙げることができる。かかる範囲では、低温から高
温に亙る広範囲で良好な感湿特性が（ｑられる。特に、
上記焼結体においてはＺｎＯ，ＺｎＯとＭＱＯ１ＺｎＣ
ｒｚ０４等ノスヒネル骨格に：Ｌｉ２Ｏ、Ｖ２０３、Ｃ
ｕｂ、Ｌ ｉ ＺｎＶＯ＋ガラス等がコーティングされ
た形態をとり、ｌ ｔ ＺｎＶＯ４ガラス等の感湿度に
よる抵抗値変化を読取る。この際、ＺｎＣｒ２Ｏ４等の
骨格の微細孔の状態が素子全体の感湿特性に大きな影響
を与える。Ｎａ、Ｋは、ｌｉと置き代わるがｌｉが最も
好ましい。
％、ＺｎＯ及びＭｇｏの少なくとも一種２５〜５５モル
％、ＣｕＯＯ３５〜８．０モル％、ｖ２０３０゜５〜８
．０モル％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｑ及びに２０のうちの少
なくとも一種０．５〜８．０モル％からなる組成のもの
等を挙げることができる。かかる範囲では、低温から高
温に亙る広範囲で良好な感湿特性が（ｑられる。特に、
上記焼結体においてはＺｎＯ，ＺｎＯとＭＱＯ１ＺｎＣ
ｒｚ０４等ノスヒネル骨格に：Ｌｉ２Ｏ、Ｖ２０３、Ｃ
ｕｂ、Ｌ ｉ ＺｎＶＯ＋ガラス等がコーティングされ
た形態をとり、ｌ ｔ ＺｎＶＯ４ガラス等の感湿度に
よる抵抗値変化を読取る。この際、ＺｎＣｒ２Ｏ４等の
骨格の微細孔の状態が素子全体の感湿特性に大きな影響
を与える。Ｎａ、Ｋは、ｌｉと置き代わるがｌｉが最も
好ましい。
なお、上述した本発明に使用する感湿素体を形成する焼
結体を得るには、例えば前記組成物からなる出発原料を
仮焼した後、この仮焼粉を充分に粉砕し、これを原料と
して成形、焼結する方法を採用し得る。
結体を得るには、例えば前記組成物からなる出発原料を
仮焼した後、この仮焼粉を充分に粉砕し、これを原料と
して成形、焼結する方法を採用し得る。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１
まず、出発原料とし、て酸化クロム、酸化亜鉛、酸化マ
グネシウム、酸化銅、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム及
び酸化バナジウムの微細粉末を用い、これら出発原料を
Ｃｒ２Ｏ３、ｚｎｏ、ＭＱＯｌｃｕｏ、Ｌ１２０．Ｖ２
０３（１）−Ｔニル比で４５．４３．１．３．４．４と
なるように秤」した後、ボットミルで２４時時間式混合
した。つづいて、この混合物を１２０℃で１２時間乾燥
した債、８００℃で仮焼した。ひきつづき、この仮焼物
を粉砕機で１．５時間湿式粉砕した後、１２０℃で１２
時間、再度乾燥して原料粉末を調製した。
グネシウム、酸化銅、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム及
び酸化バナジウムの微細粉末を用い、これら出発原料を
Ｃｒ２Ｏ３、ｚｎｏ、ＭＱＯｌｃｕｏ、Ｌ１２０．Ｖ２
０３（１）−Ｔニル比で４５．４３．１．３．４．４と
なるように秤」した後、ボットミルで２４時時間式混合
した。つづいて、この混合物を１２０℃で１２時間乾燥
した債、８００℃で仮焼した。ひきつづき、この仮焼物
を粉砕機で１．５時間湿式粉砕した後、１２０℃で１２
時間、再度乾燥して原料粉末を調製した。
次いで、前記原料粉末にポリビニルアルコール（粘結剤
）を２重層％添加し、ライカイ凶で造粒した後、この造
粒物を５００ Ｋｓ ／ ｃｉの条件で加圧成形して直
径１０Ｍ１厚さ２Ｊｗの円板状成形体を形成した。つづ
いて、この成形体を１３００℃の温度下で２時間焼成し
た後、焼結体の両主面を研磨して厚さ１Ｍの感湿素体を
作製した。ひきつづき、この感湿素体の両主面に酸化ル
テニウムペーストをスクリーン印刷した後、約７００℃
で焼付けを行なって直径７＃１の電極を形成し、第１図
に示す感湿素子を製造した。なお、第１図中の１は、感
湿素体、２は電極である。
）を２重層％添加し、ライカイ凶で造粒した後、この造
粒物を５００ Ｋｓ ／ ｃｉの条件で加圧成形して直
径１０Ｍ１厚さ２Ｊｗの円板状成形体を形成した。つづ
いて、この成形体を１３００℃の温度下で２時間焼成し
た後、焼結体の両主面を研磨して厚さ１Ｍの感湿素体を
作製した。ひきつづき、この感湿素体の両主面に酸化ル
テニウムペーストをスクリーン印刷した後、約７００℃
で焼付けを行なって直径７＃１の電極を形成し、第１図
に示す感湿素子を製造した。なお、第１図中の１は、感
湿素体、２は電極である。
実施例２．３
上記実施例１における仮焼物の粉砕時間を１時間及び２
時間行なった以外、同実施例１と同様な方法により感湿
素子を製造した。
時間行なった以外、同実施例１と同様な方法により感湿
素子を製造した。
比較例１
上記実施例１における仮焼物の粉砕時間を３０分間行な
った以外、同実施例１と同様な方法により感湿素子を製
造した。
った以外、同実施例１と同様な方法により感湿素子を製
造した。
しかして、本実施例１〜３及び比較例１の焼結体からな
る感湿素体について、水銀ポロシメータでその微細孔分
布を測定したところ、下記第１表に示す結果を得た。
る感湿素体について、水銀ポロシメータでその微細孔分
布を測定したところ、下記第１表に示す結果を得た。
第１表
また、本実施例１〜３及び比較例１の感湿素子について
周囲部１２５℃下での湿度特性を調べたところ、第２図
に示す特性図を得た。なお、第２図中の八１〜Ａ３は夫
々本実施例１〜３の感湿素子の特性線、Ｂ１は比較例１
の感湿素子の特性線を示す。この第２図より明らかなよ
うに本実施例１〜３の感湿素子では低湿度領域から高湿
度領域に亙って低抵抗値で、高感度であり、かつ感度も
一定で極めて使い易い特性を有することが分る。
周囲部１２５℃下での湿度特性を調べたところ、第２図
に示す特性図を得た。なお、第２図中の八１〜Ａ３は夫
々本実施例１〜３の感湿素子の特性線、Ｂ１は比較例１
の感湿素子の特性線を示す。この第２図より明らかなよ
うに本実施例１〜３の感湿素子では低湿度領域から高湿
度領域に亙って低抵抗値で、高感度であり、かつ感度も
一定で極めて使い易い特性を有することが分る。
例えば、実施例１の感湿素子では相対湿度５％では６５
０にΩ、相対湿度９５％では２３にΩを示す。
０にΩ、相対湿度９５％では２３にΩを示す。
実施例４
まず、出発原料として酸化クロム、酸化亜鉛、酸化マグ
ネシウム、酸化銅、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム及び
酸化バナジウムの微細粉末を用い、これら出発原料をＣ
ｒ２Ｏ３、ｚｎｏ、ＭｇＯ１ｃｕｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２０
．Ｖ２０３のモル比で４５．４３．１．３．２．２．４
となるように秤量した後、ボットミルで２４時時間式混
合した。
ネシウム、酸化銅、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム及び
酸化バナジウムの微細粉末を用い、これら出発原料をＣ
ｒ２Ｏ３、ｚｎｏ、ＭｇＯ１ｃｕｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２０
．Ｖ２０３のモル比で４５．４３．１．３．２．２．４
となるように秤量した後、ボットミルで２４時時間式混
合した。
つづいて、この混合物を１２０℃で１２時間乾燥した後
、８００℃で仮焼した。ひきつづき、この仮焼物を粉砕
機で１．５時冊湿式粉砕した後、１２０℃で１２時間、
再度乾燥して原料粉末を調製した。
、８００℃で仮焼した。ひきつづき、この仮焼物を粉砕
機で１．５時冊湿式粉砕した後、１２０℃で１２時間、
再度乾燥して原料粉末を調製した。
次いで、前記原料粉末にポリビニルアルコール（粘結剤
）を２重量％添加し、ライカイ機で造粒した後、この造
粒物を５００Ｋｇ／ＣＩｄの条件で加圧成形して直径１
０１１１１、厚さ２ｔｍの円板状成形体を形成した。つ
づいて、この成形体を１３００℃の温度下で２時間焼成
した後、焼結体の両生面を研磨して厚さ１Ｍの感湿素体
を作製した。ひきつづき、この感湿素体の両生面に酸化
ルテニウムペーストをスクリーン印刷した後、約７００
℃で焼付けを行なって直径７ｍの電極を形成し、前述し
た・ 第１図と同構造の感湿素子を製造した。
）を２重量％添加し、ライカイ機で造粒した後、この造
粒物を５００Ｋｇ／ＣＩｄの条件で加圧成形して直径１
０１１１１、厚さ２ｔｍの円板状成形体を形成した。つ
づいて、この成形体を１３００℃の温度下で２時間焼成
した後、焼結体の両生面を研磨して厚さ１Ｍの感湿素体
を作製した。ひきつづき、この感湿素体の両生面に酸化
ルテニウムペーストをスクリーン印刷した後、約７００
℃で焼付けを行なって直径７ｍの電極を形成し、前述し
た・ 第１図と同構造の感湿素子を製造した。
実施例５．６
上記実施例４における仮焼物の粉砕時間を１時間及び２
時間行なった以外、同実施例４と同様な方法により感湿
素子を製造した。
時間行なった以外、同実施例４と同様な方法により感湿
素子を製造した。
比較例２
上記実施例４における仮焼物の粉砕時間を３０分間行な
った以外、同実施例４と同様な方法により感湿素子を製
造した。
った以外、同実施例４と同様な方法により感湿素子を製
造した。
しかして、本−実施例４〜６及び比較例２の焼結体から
なる感湿素体について、水銀ポロシメータでその微細孔
分布を測定したところ、下記第２表に示す結果を得た。
なる感湿素体について、水銀ポロシメータでその微細孔
分布を測定したところ、下記第２表に示す結果を得た。
第２表
また、本実施例４〜６及び比較例２の感湿素子について
周囲温度２５℃下での湿度特性を調べたところ、第３図
に示す特性図を得た。なお、第３図中のＡ４〜八６は夫
々本実施例４〜６の！！ｉ湿素子の特性線、Ｂ２は比較
例２の感湿素子の特性線を示す。この第３図より明らか
なように本実施例４〜６の感湿素子では低湿度債域から
高湿度領域に１って低抵抗値で、高感度であり、かつ感
度も一定で極めて使い易い特性を有することが分る。
周囲温度２５℃下での湿度特性を調べたところ、第３図
に示す特性図を得た。なお、第３図中のＡ４〜八６は夫
々本実施例４〜６の！！ｉ湿素子の特性線、Ｂ２は比較
例２の感湿素子の特性線を示す。この第３図より明らか
なように本実施例４〜６の感湿素子では低湿度債域から
高湿度領域に１って低抵抗値で、高感度であり、かつ感
度も一定で極めて使い易い特性を有することが分る。
例えば、実施例４の感湿素子では相対湿度５％では５７
０にΩ、相対湿度９５％では１４にΩを示す。
０にΩ、相対湿度９５％では１４にΩを示す。
以上詳述した如く、本発明によれば相対湿度５〜９５％
という高湿度領域から低湿度領域の広範囲に亙っで低抵
抗で一様な感度で湿度検出が可能であり、しかも低湿度
領域でも使い易い抵抗値を有する感湿素子を提供できる
。
という高湿度領域から低湿度領域の広範囲に亙っで低抵
抗で一様な感度で湿度検出が可能であり、しかも低湿度
領域でも使い易い抵抗値を有する感湿素子を提供できる
。
第１図は本発明の一実施例を示す感湿素子の斜視図、第
２図は本実施例１〜３及び比較例１の感湿素子における
相対湿度と抵抗値との関係を示す特性図、第３図は本実
ｍ例４〜６及び比較例２の感湿素子における相対湿度と
抵抗値との関係を示す特性図である。 １・・・感湿素体、２・・・１ｉ極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 ブａ弧拾１゛濃 （０ム） 第２図 ｓ’ｕ４．羨（０１，） 第３図
２図は本実施例１〜３及び比較例１の感湿素子における
相対湿度と抵抗値との関係を示す特性図、第３図は本実
ｍ例４〜６及び比較例２の感湿素子における相対湿度と
抵抗値との関係を示す特性図である。 １・・・感湿素体、２・・・１ｉ極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 ブａ弧拾１゛濃 （０ム） 第２図 ｓ’ｕ４．羨（０１，） 第３図
Claims (1)
- 感湿素体と、この感湿素体に接続された一対の電極と
を備えた感湿素子において、前記感湿素体が多数の微細
孔を有する焼結体からなり、かつ該焼結体は０．１μｍ
以下の微細孔で形成される空孔の体積総和が１．０μｍ
以下の微細孔で形成される空孔の体積総和に対して１５
％以上の割合で分布していることを特徴とする感湿素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60123005A JPH0736008B2 (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60123005A JPH0736008B2 (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280555A true JPS61280555A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0736008B2 JPH0736008B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=14849897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60123005A Expired - Lifetime JPH0736008B2 (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736008B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5975601A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-28 | 株式会社 東京カソ−ド研究所 | 多孔質感湿抵抗体の製造方法 |
| JPS6132402A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-15 | 三菱電機株式会社 | 感湿素子 |
| JPS6132403A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-15 | 三菱電機株式会社 | 感湿素子 |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP60123005A patent/JPH0736008B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5975601A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-28 | 株式会社 東京カソ−ド研究所 | 多孔質感湿抵抗体の製造方法 |
| JPS6132402A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-15 | 三菱電機株式会社 | 感湿素子 |
| JPS6132403A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-15 | 三菱電機株式会社 | 感湿素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0736008B2 (ja) | 1995-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS61280555A (ja) | 感湿素子 | |
| JPS639722B2 (ja) | ||
| JPH0378761B2 (ja) | ||
| KR910001859B1 (ko) | 감습소자 조성물 | |
| JPS5835901A (ja) | 感湿素子 | |
| KR840000260B1 (ko) | 감습소자 | |
| JPS6351363B2 (ja) | ||
| JPS6355763B2 (ja) | ||
| JPH0828283B2 (ja) | 感湿素子組成物 | |
| JPS5813003B2 (ja) | カンシツソシ | |
| JPS6161242B2 (ja) | ||
| JPH0122964B2 (ja) | ||
| JPS60247901A (ja) | 感湿材料 | |
| JPS6161241B2 (ja) | ||
| JPS6355766B2 (ja) | ||
| JPS628501A (ja) | 湿度センサ及びその製造方法 | |
| JPS6317207B2 (ja) | ||
| JPS6028202A (ja) | 感湿素子 | |
| JPH05264494A (ja) | 感湿素子 | |
| JPS6076101A (ja) | 感湿素子の製造方法 | |
| JPS6317206B2 (ja) | ||
| JPS5813004B2 (ja) | カンシツソシ | |
| JPS6317203B2 (ja) | ||
| JPS6317205B2 (ja) | ||
| JPS5813002B2 (ja) | カンシツソシ |