JPS6318699B2 - - Google Patents

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JPS6318699B2
JPS6318699B2 JP54146056A JP14605679A JPS6318699B2 JP S6318699 B2 JPS6318699 B2 JP S6318699B2 JP 54146056 A JP54146056 A JP 54146056A JP 14605679 A JP14605679 A JP 14605679A JP S6318699 B2 JPS6318699 B2 JP S6318699B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
humidity
sensitive resistor
sensing element
resistor
humidity sensing
Prior art date
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Expired
Application number
JP54146056A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5669801A (en
Inventor
Masahiro Kume
Mitsuo Osada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP14605679A priority Critical patent/JPS5669801A/ja
Publication of JPS5669801A publication Critical patent/JPS5669801A/ja
Publication of JPS6318699B2 publication Critical patent/JPS6318699B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加熱ヒーターを有する感湿抵抗体を用
いた湿度検知素子の改良に関する。
一般に感湿抵抗体は湿度によつてその抵抗値が
敏感に変化するもので、湿度の計測や制御用とし
て使用されている。感湿抵抗体としては吸湿性に
優れたAl2O3,Fe3O4,Cr2O3,TiO2などの金属
酸化物が知られているが、これらの感湿抵抗体は
過大な水分や空気中の塵埃などの付着により感湿
体の表面が劣化し感湿特性が悪くなる。このよう
な感湿体の劣化を元に戻すための方法として、感
湿抵抗体に加熱ヒーターを近接、コイルなどによ
り巻回せしめて感湿抵抗体を加熱し、付着した水
分や塵埃などを除去し初期の状態に復帰させる湿
度検知素子が提案されている。しかしながら、こ
れら感湿抵抗体に加熱ヒーターを近接、巻回せし
めた構造のものは検知素子自体の寸法が大きく複
雑になり、また感湿抵抗体の加熱において、周囲
空気を介しての加熱となるため加熱効率が低くな
り、またその取出し端子数が4個と多いなどの欠
点があつた。
本発明は上記の点に鑑み、加熱ヒーターを有す
る感湿抵抗体を用いた湿度検知素子の改良を行つ
たもので、感湿体への熱伝達良好なヒーター構造
をもち、かつ構造が簡単で小型化に適し生産性に
も優れる新規な湿度検知素子を提供するものであ
る。本発明になる湿度検知素子は、バルク状の多
孔質感湿抵抗体(焼結体)がバルク状の導電性セ
ラミツクヒーター素子上に直接接合、保持され、
該感湿抵抗体面上の一部又は全部に設けた電極と
該導電性セラミツク素子電極間の抵抗変化を検出
する「3端子型」の構造を有することを特徴とす
るものである。抵抗体がヒーター素子上に直接、
接合保持されているため感湿抵抗体への熱伝達が
良好になり、また探知素子全体が極めて小型かつ
単純化できる。
本発明における導電性セラミツクヒーター素子
として望ましいものはTiO2,BaTiO3,LaCrO3
TiN,TiC,SiC,Al2O3などを主成分とする酸
化物、窒化物、炭化物であり、形状としては板
状、棒状など種々のものを用いることができる。
本発明になる湿度検知素子の実施例を第1図に
示す。第1図において、1はバルク状の多孔質感
湿抵抗体(焼結体)、2は加熱ヒーター、3は感
湿抵抗体面上の全面に設けた電極、4は感湿抵抗
体1と加熱ヒーター2との接合部、5,6は加熱
ヒーターの電極、7は加熱ヒーター用の電源、
3′,5′,6′はそれぞれ電極3,5,6よりの
リード線を示す。感湿抵抗体1は加熱ヒーター2
の上にAg,Pd,Ptなどの貴金属あるいはこれら
の合金などを主成分とする導電性無機接着剤など
を用いて接合することができる。
第1図より明らかなように、本発明における湿
度検知体は外部へのリード取出し端子が3′,
5′,6′の3個で済み、簡単な3端子型の構造と
なつている。加熱ヒーター2はスイツチ8をオン
とすることにより電源7より通電され、感湿抵抗
体1を100〜500℃程度に加熱し、感湿抵抗体1の
表面に付着した水分や塵埃などを除去する。感湿
抵抗体1は導電性セラミツクヒーター素子2に直
接接合されているため感湿抵抗体1の熱伝達が良
好で加熱効率がよい。スイツチ8をオフとするこ
とにより感湿抵抗体の温度を測定すべき周囲温度
まで冷却せしめることができる。この状態で3′
−5′または3′−6′間の抵抗変化を測定すれば
目的とする周囲温度が検俊出できる。第1図にお
いて、4−5間または4−6間の抵抗は感湿体3
−4間の低抗に比べ充分小さくすることができる
のでこれを無視することができる。
尚、本発明においてはバルク状の感湿抵抗体を
用いるため、寸法と共に空孔率が制御しやすく、
性能の安定化と共に生産性にも優れる。
第2図は本発明になる湿度検知素子の他の例を
示したものであるが、バルク状の多孔質感湿抵抗
体1を加熱ヒーター2の両面に直接、接合保持せ
しめて湿度感知部の面積を増大することにより、
第1図の場合に比し感湿抵抗体の応答性を高める
利点を有するものである。
第3図も本発明の湿度検知素子の別の例である
が、中空円形状の導電性セラミツクヒーター素子
2の片面にバルク状の多孔質感湿抵抗体1を直接
接合せしめ、感湿抵抗体の通気性をより高めた構
造を提供するものであり、既述の第1図の場合と
比べると、感湿抵抗体の両面が部分的に周囲空気
に直接触れるため応答性においてより優れている
という特徴を有している。
なお、湿度検知に加熱ヒーターを用いたもので
は感湿部の温度が最高500℃程度に高められるの
で周囲に可燃性ガスなどが混在するとき爆発など
の危険性を伴う。これらを未然に防止するため、
本発明では第4図に示すように絶縁板A上の電極
ピンBに固定した湿度検知体を、たとえば100メ
ツシユのステンレス製2重金網などの多孔質体で
構成した防爆用のキヤツプCでおおい、より信頼
性を高めた湿度検知素子を提供することもでき
る。
更に本発明において、必要に応じて導電性セラ
ミツクヒーター上に感湿抵抗体と共にサーミスタ
ーなどの温度検知素子を直接接合保持せしめ、正
確な温度検知を併行して実施することも可能であ
る。
実施例 1 第1図において、形状7×3×0.7mmで空孔率
30%なるAl2O3感湿抵抗体1を形状12×3×0.7mm
なるTiO2−3.5重量%Nb2O2素子の片面中央部に
置き、Agを主成分とする導電性接着剤(銀70重
量%、ガラスクリツト7%、エチルセルロース10
%、ブチルカルビトールアセテート13%)で直接
接合せしめた。また感湿抵抗体1および加熱ヒー
ター2へのリード線としてそれぞれ直径0.1mm、
0.2mmなるPt線を用い電極3,5,6に固定し、
3端子型の小型湿度検知素子を作成した。この感
湿抵抗体の温度20℃、湿度50%RH雰囲気中にお
ける3′−6′間の抵抗値は400KΩであつた。こ
の湿度検知素子を温度80℃、湿度90%RH雰囲気
中に50時間放置して表面を汚損させた。この状態
では感湿特性は劣化し使用が困難になる。感湿特
性を正常化させるためにスイツチ8をオンとして
電圧3Vを印加し感湿抵抗体を約400℃に加熱す
る。このときのヒーター電力は約3Wであつた。
ついでスイツチ8をオフとし感湿抵抗体を冷却し
て周囲温度まで下げ、再度、温度20℃、湿度50%
RHの雰位気中に置いたとき、3′−6′間の抵抗
値は410KΩで良好な値を示した。
実施例 2 第2図において形状8×3×0.5mmで空孔率25
%なるTiO2感湿抵抗体1を形状12×3×0.7mmな
るAl2O3−35重量%TiC素子の両面中央部にAgを
主成分とする導電性接着剤で直接接合せしめ、ま
た感湿抵抗体1および加熱ヒーター素子2へのリ
ード線としてそれぞれ直径0.1mm、0.2mmなるPt−
Ir合金線を用い、電極3,5,6に固定し小型の
湿度検知素子を作成した。この湿度検知素子を温
度20℃、湿度47%RHの雰囲気から温度20℃、湿
度80%RHの雰囲気中に移したとき、感湿抵抗体
の最終抵抗値の90%に達するまでの“応答”速度
は約7秒であつた。この湿度検知素子を温度90
℃、湿度85%RHの雰囲気中に70時間放置せしめ
て素子の表面を変化させた。ついで、感湿特性を
正常に戻すためにスイツチ8をオンとして電圧
6Vを印加し、感湿抵抗体を約350℃に加熱する。
このときヒーター電力は約5Wであつた。ついで
スイツチ8をオフとし感湿抵抗体を冷却して再
度、温度20℃、湿度47%RHの雰囲気から、温度
20℃、湿度80%RHの雰囲気に移したとき、感湿
抵抗体の応答速度は約8秒でかなり良好な再現性
を示した。
尚、本発明の実施例において感湿抵抗体面上に
形成する電極部は該感湿抵抗体面全帯体に形成し
た例を示したが、そのうちの一部に形成してもよ
い。
以上詳述した如く、本発明になる湿度検知素子
は導電性セラミツクヒーター素子上にバルク状の
多孔質感湿抵抗体が直接接合され、該バルク状感
湿抵抗体面上の一部又は全面に設けた電極と導電
性セラミツク素子電極間の抵抗変化を検出する3
端子型の新規な構造を提供し、感湿抵抗体および
加熱ヒーター部共に極めて小型、単純化され、感
湿抵抗体への熱伝達が良好かつ低消費電力型の素
子であり、苛酷な雰囲気条件下に放置された後も
安定して再使用でき、また生産性にも優れると共
に可燃性ガスを含んだ雰囲気中に置かれた場合で
も安全に使用できる利点があるため、その工業的
価値は大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図はいずれも本発明の湿度検知素子の
例を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導電性セラミツクヒーター素子上にバルク状
    の多孔質感湿抵抗体が直接接合され、該バルク状
    の多孔質感湿抵抗体面上の一部又は全面に設けた
    電極と導電性セラミツク素子電極間の抵抗変化を
    検出する3端子型であることを特徴とする湿度検
    知素子。 2 導電性セラミツクヒーター素子がTiO2
    BaTiO3,LaCrO3,TiN,TiC,SiCまたは
    Al2O3を主成分とする特許請求の範囲第1項記載
    の湿度検知素子。 3 導電性セラミツクヒーター素子が板状あるい
    は棒状であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項または2項記載の湿度検知素子。 4 感湿抵抗体および加熱ヒーター素子を防爆用
    の多孔質体キヤツプでカバーしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の湿度検知素子。
JP14605679A 1979-11-13 1979-11-13 Moisture detecting element Granted JPS5669801A (en)

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JP14605679A JPS5669801A (en) 1979-11-13 1979-11-13 Moisture detecting element

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Publication Number Publication Date
JPS5669801A JPS5669801A (en) 1981-06-11
JPS6318699B2 true JPS6318699B2 (ja) 1988-04-19

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200078335A (ko) 2018-12-21 2020-07-01 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 착색 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 블랙 매트릭스

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5566745A (en) * 1978-11-14 1980-05-20 Toshiba Corp Psychroelement
JPS562542A (en) * 1979-06-22 1981-01-12 Mitsubishi Electric Corp Humidity sensing element

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JPS5669801A (en) 1981-06-11

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