JPS63229701A - 感湿素子 - Google Patents
感湿素子Info
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- JPS63229701A JPS63229701A JP62064541A JP6454187A JPS63229701A JP S63229701 A JPS63229701 A JP S63229701A JP 62064541 A JP62064541 A JP 62064541A JP 6454187 A JP6454187 A JP 6454187A JP S63229701 A JPS63229701 A JP S63229701A
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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】
産業上の利用分野
本発明は、空調用穴調理用等の湿度制御用のセンサー等
に使用される感湿素子に関するものである。
に使用される感湿素子に関するものである。
従来の技術
以下従来の感湿素子について図面を参照しながら説明す
る。
る。
第６図および第７図は従来の感湿素子を示す側面図およ
び平面図である。第６図および第７図において、５は絶
縁材で構成された基板、６，７は基板５の上に設けられ
ている櫛状の電極、８は金属酸化物や塩化リチウム等の
電解質塩や有機高分子電解質から構成されている感湿材
で基板５の上に膜状に設けられている。
び平面図である。第６図および第７図において、５は絶
縁材で構成された基板、６，７は基板５の上に設けられ
ている櫛状の電極、８は金属酸化物や塩化リチウム等の
電解質塩や有機高分子電解質から構成されている感湿材
で基板５の上に膜状に設けられている。
以上のように構成された従来の感湿素子の動作について
説明する。
説明する。
感湿材８が接触している気体の水分を吸うと感湿材８の
電気抵抗が変化するので、電極６と電極７の間に流れる
電流を測定する事により気体の湿度を測定することがで
きる。
電気抵抗が変化するので、電極６と電極７の間に流れる
電流を測定する事により気体の湿度を測定することがで
きる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら前記従来の構成では感湿材８が気体の急激
な温度変化によって膨張、収縮を繰り返すと、亀裂や剥
離が生じてしまったり、また感湿材８の上に結露した水
が付着して感湿材８を溶かして感湿材８が基板５からは
がれてしまう事があり電極６と電極７の間が絶縁状態と
なり感湿素子としての機能を失う事があった。
な温度変化によって膨張、収縮を繰り返すと、亀裂や剥
離が生じてしまったり、また感湿材８の上に結露した水
が付着して感湿材８を溶かして感湿材８が基板５からは
がれてしまう事があり電極６と電極７の間が絶縁状態と
なり感湿素子としての機能を失う事があった。
本発明は前記従来の問題点を解決するもので感湿材に亀
裂が生じたり基板から剥離したすせず長期間安定した特
性を示す感湿素子を提供することを目的としている。
裂が生じたり基板から剥離したすせず長期間安定した特
性を示す感湿素子を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段
本発明は前記従来の問題点を解決する為に多孔質体の孔
に感湿材を保持したという構成を有している。
に感湿材を保持したという構成を有している。
作 用
この構成によって感湿材を多孔質体の孔の中に三次元的
に保持させる事ができる。
に保持させる事ができる。
実施例
以下本発明の実施例における感湿素子についてる感湿素
子を示す側面図および平面図である。第１図および第２
図において、１は多孔質体で本実施例ではＭｇＣｒ ２
０４−Ｔ ｉ ０２系混合物を１３００度、２時間空気
中で焼結した気孔率３５％のＭｇＣｒ ２０４−Ｔ ｉ
○２系多結晶体を用いた。２は多孔質電極で多孔質体１
の両側面に取り付けられている。本実施例ではＲｕＯ２
ペーストをスクリーン印刷し８００度、１０分間焼付け
を行い多孔質電極２を形成した。３はＲｕＯ２とガラス
からなる無機接着剤でリード線４と多孔質電極２の接着
に用いられる。
子を示す側面図および平面図である。第１図および第２
図において、１は多孔質体で本実施例ではＭｇＣｒ ２
０４−Ｔ ｉ ０２系混合物を１３００度、２時間空気
中で焼結した気孔率３５％のＭｇＣｒ ２０４−Ｔ ｉ
○２系多結晶体を用いた。２は多孔質電極で多孔質体１
の両側面に取り付けられている。本実施例ではＲｕＯ２
ペーストをスクリーン印刷し８００度、１０分間焼付け
を行い多孔質電極２を形成した。３はＲｕＯ２とガラス
からなる無機接着剤でリード線４と多孔質電極２の接着
に用いられる。
感湿材としてポリアクリル酸ソーダを多孔質体１の孔に
保持するには重合度２０００から５０００のポリアクリ
ル酸ソーダを５％の水溶液にして多゛孔質体１に多孔質
電極２が取り付けられたものをその水溶液に浸し４０度
、５時間乾燥する。
保持するには重合度２０００から５０００のポリアクリ
ル酸ソーダを５％の水溶液にして多゛孔質体１に多孔質
電極２が取り付けられたものをその水溶液に浸し４０度
、５時間乾燥する。
第３図はこのように構成された感湿素子の特性を示すグ
ラフであり横軸は気体の相対湿度、縦軸は孔にポリアク
リル酸ソーダを保持している多孔質体１の電気抵抗であ
る。第３図に示す様にこの感湿素子は相対湿度１０％か
ら９０％の湿度範囲において約５桁の電気抵抗の変化を
示す。
ラフであり横軸は気体の相対湿度、縦軸は孔にポリアク
リル酸ソーダを保持している多孔質体１の電気抵抗であ
る。第３図に示す様にこの感湿素子は相対湿度１０％か
ら９０％の湿度範囲において約５桁の電気抵抗の変化を
示す。
実施例２
多孔質体１としてＢ ａｌ−ｘＳ ｒｘＴ ｉ Ｏ３系
混合物を１２００度、４時間、空気中で焼結した気孔率
２５％のＢ ａ＋−ｘＳ ｒｘＴ ｉ Ｏ３系多結晶体
を使い、実施例１と同様にポリアクリル酸ソーダを多孔
質体１の孔に保持する。
混合物を１２００度、４時間、空気中で焼結した気孔率
２５％のＢ ａ＋−ｘＳ ｒｘＴ ｉ Ｏ３系多結晶体
を使い、実施例１と同様にポリアクリル酸ソーダを多孔
質体１の孔に保持する。
第４図はこのように構成された感湿素子の特性を示すグ
ラフであり横軸は気体の相対湿度、縦軸は孔にポリアク
リル酸ソーダを保持している多孔質体１の電気抵抗であ
る。実施例１に比べて感湿特性は高湿度域で約１桁程度
、高抵抗側にシフトしているものの良好な湿度応答性を
示す。
ラフであり横軸は気体の相対湿度、縦軸は孔にポリアク
リル酸ソーダを保持している多孔質体１の電気抵抗であ
る。実施例１に比べて感湿特性は高湿度域で約１桁程度
、高抵抗側にシフトしているものの良好な湿度応答性を
示す。
実施例３
多孔質体１として１３００度、２時間焼結した気孔率３
０％のＡｌ２Ｏ３多結晶体を用い、実施例１と同様にポ
リアクリル酸ソーダを多孔質体１の孔に保持する。
０％のＡｌ２Ｏ３多結晶体を用い、実施例１と同様にポ
リアクリル酸ソーダを多孔質体１の孔に保持する。
第５図はこの様に構成された感湿素子の特性を示すグラ
フであり横軸は気体の相対湿度、縦軸は孔にポリアクリ
ル酸ソーダを保持している多孔質体１の電気抵抗である
。感湿特性は実施例１とほぼ同じであり良好な湿度応答
を示している。
フであり横軸は気体の相対湿度、縦軸は孔にポリアクリ
ル酸ソーダを保持している多孔質体１の電気抵抗である
。感湿特性は実施例１とほぼ同じであり良好な湿度応答
を示している。
比較例
実施例１．２．３と従来例の比較の為に従来の感湿素子
を重合度２０００−５０００．濃度５％のポリアクリル
酸ソーダ水溶液をアルミナ基板に形成した櫛状の電極上
にスピンナー塗布したのち４０度、５時間乾燥を行いア
ルミナ基板上にポリアクリル酸ソーダの膜を形成した。
を重合度２０００−５０００．濃度５％のポリアクリル
酸ソーダ水溶液をアルミナ基板に形成した櫛状の電極上
にスピンナー塗布したのち４０度、５時間乾燥を行いア
ルミナ基板上にポリアクリル酸ソーダの膜を形成した。
実施例Ｌ ２．３及び従来例の感湿素子をイオン交換水
中に１時間浸す耐水試験を行った。耐水試験する前の雰
囲気４０度、相対湿度５０％における電気抵抗と、イオ
ン交換水中に感湿素子を浸し４０度で２時間乾燥した後
の雰囲気４０度、相対湿度５０％における電気抵抗を第
１表に示す。
中に１時間浸す耐水試験を行った。耐水試験する前の雰
囲気４０度、相対湿度５０％における電気抵抗と、イオ
ン交換水中に感湿素子を浸し４０度で２時間乾燥した後
の雰囲気４０度、相対湿度５０％における電気抵抗を第
１表に示す。
第１表から従来の感湿素子はポリアクリル酸ソーダが溶
は出してポリアクリル酸ソーダの膜がはがれおちること
によって電気抵抗が５桁も増えている。しかし、実施例
１．２，３の感湿素子はやや電気抵抗が増えているもの
の殆ど無視できる。
は出してポリアクリル酸ソーダの膜がはがれおちること
によって電気抵抗が５桁も増えている。しかし、実施例
１．２，３の感湿素子はやや電気抵抗が増えているもの
の殆ど無視できる。
次に実施例１．２．３及び従来例の感湿素子を３０度で
１０分間、７０度で５分間繰り返し加熱する耐熱試験を
行った。耐熱試験する前の雰囲気４０度、相対湿度５０
％における電気抵抗と、耐熱試験５００サイクル後の雰
囲気４０度、相対湿度５０％における電気抵抗を第２表
に示す。第１表から従来の感湿素子は耐熱試験によりポ
リアクリル酸ソーダがアルミナ基板から剥離や亀裂する
ことによって約３桁電気抵抗が増加している。しかし実
施例１，２．３の感湿素子はやや電気抵抗が増えている
ものの殆ど無視できる。
１０分間、７０度で５分間繰り返し加熱する耐熱試験を
行った。耐熱試験する前の雰囲気４０度、相対湿度５０
％における電気抵抗と、耐熱試験５００サイクル後の雰
囲気４０度、相対湿度５０％における電気抵抗を第２表
に示す。第１表から従来の感湿素子は耐熱試験によりポ
リアクリル酸ソーダがアルミナ基板から剥離や亀裂する
ことによって約３桁電気抵抗が増加している。しかし実
施例１，２．３の感湿素子はやや電気抵抗が増えている
ものの殆ど無視できる。
以上の様な耐水試験および耐熱試験より感湿材としてポ
リアクリル酸ソーダを多孔質体１の孔に保持した本発明
の感湿素子は水中に浸してもその機能を失う事な（また
、加熱サイクルによっても亀裂や剥離が発生しないため
安定した感湿特性を維持出来る。すなわち結露による感
湿材が溶けだすのを防ぎ、温度変化による亀裂や剥離を
生じることなく低湿度から高湿度まで大きな電気抵抗の
変化を示すため長期間安定した感度の良い感湿特性を示
す。
リアクリル酸ソーダを多孔質体１の孔に保持した本発明
の感湿素子は水中に浸してもその機能を失う事な（また
、加熱サイクルによっても亀裂や剥離が発生しないため
安定した感湿特性を維持出来る。すなわち結露による感
湿材が溶けだすのを防ぎ、温度変化による亀裂や剥離を
生じることなく低湿度から高湿度まで大きな電気抵抗の
変化を示すため長期間安定した感度の良い感湿特性を示
す。
発明の効果
本発明の感湿素子は、多孔質体の孔の中に感湿材を三次
元的に保持した事により感湿材が多孔質体の中から溶は
出たりまた感湿材が亀裂を生じたり剥離することを防止
する事ができ耐水性が向上し、高湿度から低湿度まで敏
感な電気抵抗の変化を示し、長時間安定した感湿特性を
得られる。
元的に保持した事により感湿材が多孔質体の中から溶は
出たりまた感湿材が亀裂を生じたり剥離することを防止
する事ができ耐水性が向上し、高湿度から低湿度まで敏
感な電気抵抗の変化を示し、長時間安定した感湿特性を
得られる。
第１図は本発明の一実施例における感湿素子の側面図、
第２図は同平面図、第３図は実施例１における相対湿度
と電気抵抗の関係を示すグラフ、第４図は実施例２にお
ける相対湿度と電気抵抗の関係を示すグラフ、第５図は
実施例３における相対湿度と電気抵抗の関係を示すグラ
フ、第６図は従来の感湿素子の側面図、第７図は同平面
図である。 １・・・多孔質体 ２・・・多孔質電極３・・
・無機接着剤 ４・・・リード線代理人の氏名
弁理士 中尾敏男 ほか１名斗 第 ２ 図 第３図 州灯是戊（〃２ 第４図 相対ｌ渡（／２ 第５図 絽々ン湿凌（２λ ぐジ ６ 図 第７図
第２図は同平面図、第３図は実施例１における相対湿度
と電気抵抗の関係を示すグラフ、第４図は実施例２にお
ける相対湿度と電気抵抗の関係を示すグラフ、第５図は
実施例３における相対湿度と電気抵抗の関係を示すグラ
フ、第６図は従来の感湿素子の側面図、第７図は同平面
図である。 １・・・多孔質体 ２・・・多孔質電極３・・
・無機接着剤 ４・・・リード線代理人の氏名
弁理士 中尾敏男 ほか１名斗 第 ２ 図 第３図 州灯是戊（〃２ 第４図 相対ｌ渡（／２ 第５図 絽々ン湿凌（２λ ぐジ ６ 図 第７図
Claims (6)
- （１）多数の孔を有する多孔質体を備え、前記多孔質体
の孔に水分を吸収すると電気抵抗値が変化する感湿材を
保持した事を特徴とする感湿素子。 - （２）多孔質体として無機物を用いた特許請求の範囲第
１項記載の感湿素子。 - （３）多孔質体として金属酸化物系セラミックスを用い
た特許請求の範囲第１項記載の感湿素子。 - （４）多孔質体としてＭｇＣｒ＿２−ＴｉＯ＿２系多結
晶体を用いた特許請求の範囲第１項記載の感湿素子。 - （５）感湿材として有機高分子電解質を用いた特許請求
の範囲第１項記載の感湿素子。 - （６）有機高分子電解質としてポリアクリル酸ソーダを
用いた特許請求の範囲第５項記載の感湿素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62064541A JP2677991B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62064541A JP2677991B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63229701A true JPS63229701A (ja) | 1988-09-26 |
| JP2677991B2 JP2677991B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=13261186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62064541A Expired - Lifetime JP2677991B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677991B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03170045A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感湿素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57190258A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-22 | Hitachi Ltd | Humidity sensor |
| JPS5947703A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-17 | 株式会社富士通ゼネラル | 感湿素子 |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP62064541A patent/JP2677991B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57190258A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-22 | Hitachi Ltd | Humidity sensor |
| JPS5947703A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-17 | 株式会社富士通ゼネラル | 感湿素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03170045A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感湿素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2677991B2 (ja) | 1997-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |