JPS6244360Y2 - - Google Patents
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- JPS6244360Y2 JPS6244360Y2 JP1981125743U JP12574381U JPS6244360Y2 JP S6244360 Y2 JPS6244360 Y2 JP S6244360Y2 JP 1981125743 U JP1981125743 U JP 1981125743U JP 12574381 U JP12574381 U JP 12574381U JP S6244360 Y2 JPS6244360 Y2 JP S6244360Y2
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- Japan
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- moisture
- sensing element
- ceramic heater
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
「産業上の利用分野」
本考案は、加熱クリーニング機構を具備する感
湿素子のうち、機械的に高強度、耐衝撃性が特に
要求される分野に好適に利用される。 「従来の技術」 金属酸化物よりなるセラミツク感湿素子は、大
気中に長時間放置すると、大気中の水分が化学吸
着しOH基が増大し水酸化物を形成するのと有機
物の付着によりセラミツク表面が汚れ電気抵抗が
経時変化とともに増大する。そのために加熱する
ことにより化学吸着水、有機物等を飛散させ機能
を回復させる加熱クリーニング方法が採られる。
従来はこの加熱クリーニングとして第６図のよう
に感湿体１０２の周囲にカンタル線１０１を巻き
加熱する方法が有る。この感湿素子の取り出し電
極１０４，１０４は0.5mmφ程度のPt−Ir線、Pt
−Rh線、Pt線、Pd線等と高価な貴金属を用いる
ことからコスト高になるとともに、第７図のよう
に取り出し電極１０４，１０４で感湿体１０２を
支えているので機械的強度がなく、特に衝撃に弱
いものである。 そこで本考案者等は第１図に示す構造の感湿素
子を考案した。 以下、図面により詳細に説明すれば、第１図は
感湿素子体２を急熱急冷用の窓７を設置したセラ
ミツクヒータ１上に多孔質な導電性RuO2電極３
で焼付け固着した斜視図であり、この構成材料は
廉価でオールソリツドステートで衝撃に強くコン
パクトな構造である。 「考案が解決しようとする問題点」 しかし、第１図の線Ｃ−C′よりの断面図であ
る第３図のＡ図に示す如く感湿素子体２をセラミ
ツクヒータ１上に密着させるために大気の水分検
知面が３面であり応答性が十分でないほか未だ接
着強度が十分でなく軽い衝撃で剥離するおそれが
あつた。 また、感湿素子体２を導電性の厚膜電極３でセ
ラミツクヒータ１上に固着する際に、厚膜ペース
トが端部８に這い上がり上面電極と下面電極とが
短絡するのを防止するため、端面を絶縁ガラス等
で被覆せざるを得なかつた。 本考案は、これを更に改良し、応答性のほか耐
衝撃性及び生産性にも優れた感湿素子を提供する
ことを目的とする。 「問題を解決するための手段」 その手段は、セラミツクヒータの厚膜電極に対
応する部分に複数個の貫通孔を設けたところにあ
る。 「作用」 本考案の作用を図面の実施例に基づいて説明す
る。第２図は本考案の一実施例に係る感湿素子の
製造工程を示す斜視図、第３図Ｂは第２図ＢのＣ
−C′線断面図である。 １２は感湿素子体、１１は内部に発熱線１８が
蛇行型に埋設されているセラミツクヒータ、１
３，１３は感湿素子体１２の対向する両主面に印
刷され焼付けられて感湿素子体１２の電気抵抗変
化を取り出すとともに、感湿素子体１２をセラミ
ツクヒータ１１に固着する役割を果たす厚膜電
極、１９，１９……１９は感湿素子体１２をセラ
ミツクヒータ１１に固着する側の厚膜電極１３に
対応すべくセラミツクヒータ１１に設けられた貫
通孔を示す。このように貫通孔１９，１９……１
９を設けることにより、感湿素子体１２をセラミ
ツクヒータ１１に固着する際、厚膜電極１３用の
導電ペーストの余剰量が貫通孔１９，１９……１
９に流入するため、かかる余剰量が感湿素子体１
２の端面を這い上がることがなく、電極間の短絡
が防止される。そして固着後は上記余剰量と貫通
孔１９，１９……１９とが咬合するため、セラミ
ツクヒータ１１に対する感湿素子体１２の接着強
度が向上し、耐衝撃性が良くなる。 なお、貫通孔１９，１９……１９は上記の作用
のほか、雰囲気中の水分をセラミツクヒータ１１
の裏面からも感湿素子体１２に導入し、応答性を
向上させる作用を発揮する。 「実施例」 第２図Ａはセラミツクヒータ１１の斜視図であ
り、Ｂ図はＡ図に感湿素子体を装着した感湿素子
斜視図を示し、その製法はAl2O3の含有量96％の
グリーンシートを19×７×0.8tmmに截断した上に
導電部材としてＷ又はMoに若干のSiO2を含有し
た金属ペーストにて所望の抵抗値を得るために線
巾、線厚さ、長さを決めて配線を印刷する。その
上面に同一組成のグリーンシート又はペーストに
て被覆するとともに配線の取出し部である端子接
続部の形成と発熱部の配線間に２mmφの貫通孔１
９，１９……１９を６個と急熱急冷を促進し端子
部への熱伝達を押さえる中央の窓１７を穿設して
水素雰囲気中の1600℃で焼結する。 別に感湿素子体としてAl（ISo−CO3H7）3とTi
（ｎ−OC4H9）4とSn（ｎ−OC4H9）4をAl2O360モル
％、TiO225モル％、SnO215モル％になるように
秤量しエタノールに溶解し60℃以上に加熱した溶
液に上記の等モル％以上の純水を加え撹拌して反
応させる。この微粉末を３×４×0.3tmmにプレス
成形し、1100℃で2hr焼成した。この焼成体の上
下面にRuO2電極を塗布し、また予め上記セラミ
ツクヒータ１１上に感湿素子体１２の取り出し電
極をRuO2で塗布形成した上に第２図のＢ図の如
く上記の感湿素子体１２を載置する。この時、第
３図のＢ図断面図に示す如くRuO2電極ペースト
が貫通孔の内部に入り込み、従来品のように上下
導電電極の端部で短絡する危険性がなくなり、製
造上非常に容易となつた。これを700℃で焼付け
てセラミツクヒータと一体化された感湿素子体が
完成した。 感湿素子体１２とセラミツクヒータ１１との接
着強度を評価した結果を第１表に示す。接着強度
の評価は、第８図に示すように先端にＬ字型の鉤
ｐを取り付けたバネ秤りｑのその鉤を感湿素子体
１２の端面にひつかけ、感湿素子体１２の主面方
向に引張り、感湿素子体１２がセラミツクヒータ
１１から剥離した時点でのバネ秤りｑの値を測定
して行つた。なお、比較のために貫通孔１９，１
９……１９を設けていないことを除く他は上記感
湿素子と同形同湿の感湿素子についても同一条件
で接着強度を評価した結果を第１表に併記する。
湿素子のうち、機械的に高強度、耐衝撃性が特に
要求される分野に好適に利用される。 「従来の技術」 金属酸化物よりなるセラミツク感湿素子は、大
気中に長時間放置すると、大気中の水分が化学吸
着しOH基が増大し水酸化物を形成するのと有機
物の付着によりセラミツク表面が汚れ電気抵抗が
経時変化とともに増大する。そのために加熱する
ことにより化学吸着水、有機物等を飛散させ機能
を回復させる加熱クリーニング方法が採られる。
従来はこの加熱クリーニングとして第６図のよう
に感湿体１０２の周囲にカンタル線１０１を巻き
加熱する方法が有る。この感湿素子の取り出し電
極１０４，１０４は0.5mmφ程度のPt−Ir線、Pt
−Rh線、Pt線、Pd線等と高価な貴金属を用いる
ことからコスト高になるとともに、第７図のよう
に取り出し電極１０４，１０４で感湿体１０２を
支えているので機械的強度がなく、特に衝撃に弱
いものである。 そこで本考案者等は第１図に示す構造の感湿素
子を考案した。 以下、図面により詳細に説明すれば、第１図は
感湿素子体２を急熱急冷用の窓７を設置したセラ
ミツクヒータ１上に多孔質な導電性RuO2電極３
で焼付け固着した斜視図であり、この構成材料は
廉価でオールソリツドステートで衝撃に強くコン
パクトな構造である。 「考案が解決しようとする問題点」 しかし、第１図の線Ｃ−C′よりの断面図であ
る第３図のＡ図に示す如く感湿素子体２をセラミ
ツクヒータ１上に密着させるために大気の水分検
知面が３面であり応答性が十分でないほか未だ接
着強度が十分でなく軽い衝撃で剥離するおそれが
あつた。 また、感湿素子体２を導電性の厚膜電極３でセ
ラミツクヒータ１上に固着する際に、厚膜ペース
トが端部８に這い上がり上面電極と下面電極とが
短絡するのを防止するため、端面を絶縁ガラス等
で被覆せざるを得なかつた。 本考案は、これを更に改良し、応答性のほか耐
衝撃性及び生産性にも優れた感湿素子を提供する
ことを目的とする。 「問題を解決するための手段」 その手段は、セラミツクヒータの厚膜電極に対
応する部分に複数個の貫通孔を設けたところにあ
る。 「作用」 本考案の作用を図面の実施例に基づいて説明す
る。第２図は本考案の一実施例に係る感湿素子の
製造工程を示す斜視図、第３図Ｂは第２図ＢのＣ
−C′線断面図である。 １２は感湿素子体、１１は内部に発熱線１８が
蛇行型に埋設されているセラミツクヒータ、１
３，１３は感湿素子体１２の対向する両主面に印
刷され焼付けられて感湿素子体１２の電気抵抗変
化を取り出すとともに、感湿素子体１２をセラミ
ツクヒータ１１に固着する役割を果たす厚膜電
極、１９，１９……１９は感湿素子体１２をセラ
ミツクヒータ１１に固着する側の厚膜電極１３に
対応すべくセラミツクヒータ１１に設けられた貫
通孔を示す。このように貫通孔１９，１９……１
９を設けることにより、感湿素子体１２をセラミ
ツクヒータ１１に固着する際、厚膜電極１３用の
導電ペーストの余剰量が貫通孔１９，１９……１
９に流入するため、かかる余剰量が感湿素子体１
２の端面を這い上がることがなく、電極間の短絡
が防止される。そして固着後は上記余剰量と貫通
孔１９，１９……１９とが咬合するため、セラミ
ツクヒータ１１に対する感湿素子体１２の接着強
度が向上し、耐衝撃性が良くなる。 なお、貫通孔１９，１９……１９は上記の作用
のほか、雰囲気中の水分をセラミツクヒータ１１
の裏面からも感湿素子体１２に導入し、応答性を
向上させる作用を発揮する。 「実施例」 第２図Ａはセラミツクヒータ１１の斜視図であ
り、Ｂ図はＡ図に感湿素子体を装着した感湿素子
斜視図を示し、その製法はAl2O3の含有量96％の
グリーンシートを19×７×0.8tmmに截断した上に
導電部材としてＷ又はMoに若干のSiO2を含有し
た金属ペーストにて所望の抵抗値を得るために線
巾、線厚さ、長さを決めて配線を印刷する。その
上面に同一組成のグリーンシート又はペーストに
て被覆するとともに配線の取出し部である端子接
続部の形成と発熱部の配線間に２mmφの貫通孔１
９，１９……１９を６個と急熱急冷を促進し端子
部への熱伝達を押さえる中央の窓１７を穿設して
水素雰囲気中の1600℃で焼結する。 別に感湿素子体としてAl（ISo−CO3H7）3とTi
（ｎ−OC4H9）4とSn（ｎ−OC4H9）4をAl2O360モル
％、TiO225モル％、SnO215モル％になるように
秤量しエタノールに溶解し60℃以上に加熱した溶
液に上記の等モル％以上の純水を加え撹拌して反
応させる。この微粉末を３×４×0.3tmmにプレス
成形し、1100℃で2hr焼成した。この焼成体の上
下面にRuO2電極を塗布し、また予め上記セラミ
ツクヒータ１１上に感湿素子体１２の取り出し電
極をRuO2で塗布形成した上に第２図のＢ図の如
く上記の感湿素子体１２を載置する。この時、第
３図のＢ図断面図に示す如くRuO2電極ペースト
が貫通孔の内部に入り込み、従来品のように上下
導電電極の端部で短絡する危険性がなくなり、製
造上非常に容易となつた。これを700℃で焼付け
てセラミツクヒータと一体化された感湿素子体が
完成した。 感湿素子体１２とセラミツクヒータ１１との接
着強度を評価した結果を第１表に示す。接着強度
の評価は、第８図に示すように先端にＬ字型の鉤
ｐを取り付けたバネ秤りｑのその鉤を感湿素子体
１２の端面にひつかけ、感湿素子体１２の主面方
向に引張り、感湿素子体１２がセラミツクヒータ
１１から剥離した時点でのバネ秤りｑの値を測定
して行つた。なお、比較のために貫通孔１９，１
９……１９を設けていないことを除く他は上記感
湿素子と同形同湿の感湿素子についても同一条件
で接着強度を評価した結果を第１表に併記する。
【表】
次に感湿素子の応答性について第５図のグラフ
に示す。図中Ｆ点線が本考案、Ｅ実線が貫通孔の
ない感湿素子である。本考案は貫通孔を設けたこ
とにより応答性が従来品より50％程速く感知する
ことが明確である。 第４図のＡ及びＢ図は別の実施例である斜視図
でセラミツクヒータの熱容量を小さくして加熱時
の電力を少なくしたもので、図中ピン３０はコバ
ールでセラミツクとの接着は銀ロー付けされたも
のであり、製作方法は上記実施例と同様にして成
されたものである。 「考案の効果」 以上のように貫通孔を設けることによつて接着
強度は1.5倍となり、また高湿度から低湿度及び
低湿度から高湿度のいずれの変化に対する応答性
も向上した。
に示す。図中Ｆ点線が本考案、Ｅ実線が貫通孔の
ない感湿素子である。本考案は貫通孔を設けたこ
とにより応答性が従来品より50％程速く感知する
ことが明確である。 第４図のＡ及びＢ図は別の実施例である斜視図
でセラミツクヒータの熱容量を小さくして加熱時
の電力を少なくしたもので、図中ピン３０はコバ
ールでセラミツクとの接着は銀ロー付けされたも
のであり、製作方法は上記実施例と同様にして成
されたものである。 「考案の効果」 以上のように貫通孔を設けることによつて接着
強度は1.5倍となり、また高湿度から低湿度及び
低湿度から高湿度のいずれの変化に対する応答性
も向上した。
第１図は本考案範囲外の感湿素子の斜視図、第
２図は本考案実施例の斜視図でＡ図はセラミツク
ヒータ、Ｂ図は完成した感湿素子、第３図のＡ図
は第１図の線Ｃ−C′よりの断面図、Ｂ図は第２
図Ｂ図のＣ−C′よりの断面図、第４図は別の実
施例斜視図であり、Ａ図はセラミツクヒータ、Ｂ
図は完成した感湿素子、第５図は応答性を表した
グラフ、第６図は従来の感湿素子の加熱クリーニ
ングに用いるカルタル線の斜視図、第７図Ａは従
来の感湿素子体の正面図、第７図Ｂは同じく側面
図、第８図は本考案感湿素子の感湿素子体の接着
強度を測定しているところの図である。 １，１１，２１……セラミツクヒータ、２，１
２，２２……感湿素子体、３，１３……電極、
４，１４，２４……取り出し電極、５，１５……
ヒータ端子、６，１６……感湿素子体端子、７，
１７……冷却窓、８……電極端部、１８，２８…
…発熱体、１９，２９……貫通孔、３０……コバ
ール線。
２図は本考案実施例の斜視図でＡ図はセラミツク
ヒータ、Ｂ図は完成した感湿素子、第３図のＡ図
は第１図の線Ｃ−C′よりの断面図、Ｂ図は第２
図Ｂ図のＣ−C′よりの断面図、第４図は別の実
施例斜視図であり、Ａ図はセラミツクヒータ、Ｂ
図は完成した感湿素子、第５図は応答性を表した
グラフ、第６図は従来の感湿素子の加熱クリーニ
ングに用いるカルタル線の斜視図、第７図Ａは従
来の感湿素子体の正面図、第７図Ｂは同じく側面
図、第８図は本考案感湿素子の感湿素子体の接着
強度を測定しているところの図である。 １，１１，２１……セラミツクヒータ、２，１
２，２２……感湿素子体、３，１３……電極、
４，１４，２４……取り出し電極、５，１５……
ヒータ端子、６，１６……感湿素子体端子、７，
１７……冷却窓、８……電極端部、１８，２８…
…発熱体、１９，２９……貫通孔、３０……コバ
ール線。
Claims (1)
- 主として金属酸化物の焼結体よりなる感湿素子
体を厚膜電極にてセラミツクヒータに固着してな
るものにおいて、該セラミツクヒータの前記厚膜
電極に対応する部分に複数個の貫通孔を設けたこ
とを特徴とする感湿素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12574381U JPS5830863U (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12574381U JPS5830863U (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830863U JPS5830863U (ja) | 1983-02-28 |
| JPS6244360Y2 true JPS6244360Y2 (ja) | 1987-11-21 |
Family
ID=29919569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12574381U Granted JPS5830863U (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830863U (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104242A (en) * | 1980-01-24 | 1981-08-19 | Nec Corp | Gas sensing element |
-
1981
- 1981-08-25 JP JP12574381U patent/JPS5830863U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104242A (en) * | 1980-01-24 | 1981-08-19 | Nec Corp | Gas sensing element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5830863U (ja) | 1983-02-28 |
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