JPS63250801A

JPS63250801A - 湿度検知素子

Info

Publication number: JPS63250801A
Application number: JP62086207A
Authority: JP
Inventors: 淀川　正忠; 昭須田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1987-04-08
Filing date: 1987-04-08
Publication date: 1988-10-18

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば、空調機器、調理機器、加湿器等に
おいて使用される湿度検知素子に係り、特に、希土類酸
化物を主成分とする多孔質焼結体を用い、湿度の変化を
電気抵抗の変化として検知できるようにした湿度検知素
子に関する。

〔従来の技術〕

従来、多孔質焼結体を用い、湿度の変化にともなって電
気抵抗が変化する性質を利用した湿度検知素子が知られ
ていた（例えば、特開昭５７−１５２１０５号公報、特
開昭５１−８９１９６号公帳参照）。このような湿度検
知素子に用いる多孔質焼結体としては、例えば、Ａｌｔ
ｏｓ、２，０．、Ｃ，、Ｏ，等、水に対して安定な酸化
物の多孔質焼結体を用いていた。そして、これらはいづ
れも、その抵抗値を下げるために、Ｔ　ｉ　Ｏｚ等、半
導体化しやすいものを添加するのが常である。第５図は
、上記のような従来の多孔質焼結体を用いた湿度検知素
子の一部拡大図である。図において、■ＱＯはＡｌ２Ｏ
３、Ｚ　ｒ　Ｏｚ　、Ｃｒｚ　Ｏ，１等の高抵抗結晶で
あり、この中には、抵抗値を下げるために添加したＴｉ
Ｏ□等から成る物質の結晶１０１が混合されている。

この場合、高抵抗結晶１００と添加物質の結晶１０１と
は、その結晶構造が異なっているため、混晶のような形
となっている。また、１０２は、　　　　・結晶粒界に
形成された細孔であり、全体として、多孔質の焼結体と
なっている。このような微細構造を有する多結晶焼結体
を用いた湿度検知素子を使用した場合、細孔１０２内へ
入り込む水分の量によって電気抵抗が変化し、湿度を検
知できるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の湿度検知素子においては、多結晶焼
結体が混晶のような形となっているため、材料の混合、
分散等に十分な配慮をしないと、抵抗値が安定しにくい
欠点があった。

この発明は、このような従来の欠点を解決するためにな
されたものであり、湿度検知素子の抵抗値を容易に安定
化できると共に、均一な多孔質焼結体を容易に製造でき
るようにすることを目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明は、湿度検知素子
に用いる多孔質焼結体として、希土類酸化物を主成分と
する多孔質焼結体を用いたことを特徴とするものである
。

〔実施例〕以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は、この発明の１実施例である湿度検知素子の断面
図である。図において、１は希土類酸化物を主成分とす
る多孔質焼結体であり、例えば、イツトリウム、サマリ
ウム等の希土類の酸化物もしくは、イツトリウム（Ｙ）
等の安定な希土類酸化物に、抵抗値制御可能なセリウム
（Ｃｅ）等の希土類酸化物を添加したもの（ｙ、○、−
Ｃｅ、０３系多孔質焼結体）を用いる。この場合、両者
の結晶系が似ているため、多孔質焼結体１は、従来のよ
うな混晶ではなく、固溶体となっている。

そして、この実施例では、多孔質焼結体ｌを平板状に形
成し、相対向する面にそれぞれ、多孔質体から成る電極
２を形成する。また、３は、多孔質電極２の一端に形成
されたリード線、４は導電性接着剤である。

次に、第１図に示した湿度検知素子の製造方法について
具体的に説明する。まず、希土類の塩化物溶液を所定の
比になるように採取し、攪拌混合し混合液を作る。この
混合液に、アンモニアを加えて中和し、コロイド様の水
酸化物の混合物を析出させる。その後、静置して上澄み
を捨てた後、水洗いして塩素イオン、アンモニウムイオ
ンを除去した。この混合液を蒸発乾固し、乾燥粉体を１
０００℃の温度で仮焼した。次に、この仮焼粉体を、ボ
ールミルで湿式粉砕し、乾燥した後、エタノールに溶か
した樟脳と混ぜて顆粒状にした。この顆粒を、板状に加
圧成形し、１１００〜１２００℃の温度で焼成し、多孔
質の焼結体を得た。焼成後の厚みは、約０．５鶴である
。

この焼成体の両面に片面０．５　、ｆｆｌの対向電極を
付与した。この電極は、酸化ルテニウムのペーストを印
刷塗布し、焼付けて多孔質となるように形成した。また
、対向電極の両方の一部に、それぞれリード線を導電性
接着剤で接着し、第１図に示したような湿度検知素子を
得た。

第２図は、湿度検知素子の計測回路である。図において
、１０は第１図に示した湿度検知素子であり、固定抵抗
１１と直列に接続して交流電源に接続する。この場合、
交流電源は、周波数１ｋＨｚの定電圧源である。また、
湿度検知素子１０は、湿度槽１２内に配置すると共に、
その両端子間を電圧計１３に接続した。

このような計測回路を用いて、湿度検知素子の特性を計
測した結果を第３図、及び第４図に示す。

図はいずれも、横軸が相対湿度であり、縦軸が湿度検知
素子の抵抗値Ｒ（Ω）の対数（ｉ２ｅｇＲ）である。な
お、第３図は、下記の第１表に示した各組成について、
温度を２５℃とした場合の特性曲線を示し、第４図は、
組成としてＹｚＯｓ　（９５ｍ。

１％）　−ＣｅＯ２（５ｍｏ＃％）を用い、測定周波数
ＩＫＩＩｚで温度をパラメータ（Ｏ印は１０℃、Δ印は
２５℃、Ｘ印は７０℃）とした場合の特性曲線を示した
ものである。なお、第１表において、Ｎｏ５〜Ｎｏ８は
、希土類元素単体の酸化物を用いた例であり、Ｎｏ５〜
Ｎｏ８は、第１の希土類元素（Ｒで示す）の酸化物に、
第２の希土類元素（Ｒ’で示す）の酸化物を加えて、複
合酸化物とした例である。なお、第１表の例ではこのよ
うな１元素と２元素のみを示したが、更に他の希土類酸
化物を加えてもよい。

組成（ＲｚＯ＋とＲ’２０３のｍｏｌ比）第３図及び第
４図から明らかなように、上記実施例に示した湿度検知
素子は、組成を変えても、また、温度を変えても、はと
んどバラツキはなく、良好な湿度特性を示している。

なお、前記の例では多孔質焼結体をはさんで相対する電
極を付与した例について説明したが、本発明は勿論これ
のみに限定されるものではなく、例えば多孔質焼結体の
同一平面に電極を相対して付与してもよく、この場合は
多孔質の電極でなくてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、次のような効
果がある。即ち、湿度検知素子に用いる多孔質焼結体の
原料としては、共沈粉体が好ましいが、従来の感湿材料
のように、性質が大きく異なる物質の共沈では分離が起
こり易い。しかし、この発明のように、希土類同志では
、比較的均一な共沈物を作り易いという利点がある。

結局、上記のような希土類酸化物は、Ｙ２Ｏ３のように
安定なものや、Ｃｅ０ｚ　％　Ｐ　ｒ６０ｚ等のように
、半導体化し易いものもある一方で、同じ結晶構造の固
溶体を作り易い。したがって、湿度検知素子の抵抗値を
容易に安定化できると共に、多孔質焼結体を容易に製造
できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例である湿度検知素子の断面
図、第２図は湿度検知素子の計測回路、第３図は組成を
パラ人−夕とした湿度特性図、第４図は温度をパラメー
タとした湿度特性図、第５図は従来の湿度検知素子にお
ける多孔質焼結体の一部拡大図である。ｌ−・・多孔質焼結体　　２−多孔質電極３−・−リー
ド線　　　　４・−導電性接着剤特許出願人　　ティー
ディーケイ株式会社代理人弁理士　　　山　谷　晧　榮第１図第２図／θ　２０　　　４０　　　６０　　　　ａθ　　　１
００’ＩＲＨ（湘Ｌｉ煙崖）２０４θ　　　　６０　　　　　／３０　　　１００−
一÷　％／？Ｈ（垢対湿度）皇−Ｅム１−□□

Claims

【特許請求の範囲】

（１）希土類酸化物を主成分とする多孔質焼結体に、電
極を設けたことを特徴とする湿度検知素子。
（２）原料として共沈化合物を用いた事を特徴とする請
求の範囲第１項の湿度検知素子。