JPS6355902A - 感湿素子の製造法 - Google Patents

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 本発明は空調、乾燥、食品加工などに用いられる感湿素
子の製造法に係る。

従来の技術 従来から感湿材料に金属酸化物セラミックを使用する感
湿素子が知られている。これらは原料のセラミック粉体
に有機バインダー添加して金型で圧縮成形し、１ｏｏｏ
′Ｃ前後の高温（例えば、特開昭５６−２３７０１号公
報記載の実施例の場合は１１５０’０２時間）で焼成あ
るいは焼結してチップ状の感湿体を得、この感湿体に電
極などを付けて感湿素子としていた。

このような従来の製造法によると、薄い膜状の感湿体を
得ることは不可能であり、このために環境湿度の急変に
対する素子の応答性が遅い欠点を有していた。また長期
の使用、特に高湿中での使用に当たって経時的に抵抗が
増加する欠点を有するため、使用中に感湿体を高温に加
熱するりＩＪ　＋Ｈニングを繰り返さねばならない欠点
があった。また、加熱クリーニングの必要性を減少また
は除去した感湿素子として特開昭５９−１４７４０２号
公報記載のものが知られているが、この場合は５００−
１３００℃（実施例では９００″０１０時間）での高温
長時間の焼成を必要とする点、さらに関係部分使用材料
も上記の高温に耐えるものを使用する必要があり、コス
トの高価を避は得なかった。

発明が解決しようとする問題点 本発明においては、上記の従来例の問題点、即ち、応答
性が遅い欠点、経時変化によシ抵抗値が増大する欠点、
加熱クリーニングを必要とする欠点、製造時に高温での
焼成を必要とする欠点などの問題点を解決し、安価にし
て高信頼性の感湿素子を提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明においては、原料液体を基板表面で液体膜とし、
３００℃以下の低温下で固形化した膜状感湿体を用いる
。

作用 本発明の感湿体は原料液体を固形化して得られるので、
感湿体厚さを極めて薄く製作することが容易に可能であ
り、例えば１μｍ以下から数１００μｍ程度の極めて薄
い膜を容易に製作し得る。従って、環境での湿度変化に
対する応答性は極めて速い。

また、従来例における経時変化の原因は、製造時の焼成
あるいは焼結時に与えられる高温によシ、欠乏状態にな
った金属酸化物表面の水酸基が、その後経時的に増加す
ることにより生じるものとされているみこの点、本発明
においては原料肢体より３００℃以下の熱履歴で得られ
る感湿体を使用し、従来のように例えば１ｏＯｏ″Ｃ前
後の高温の焼成、焼結を行なわないので、表面水酸基は
安定した状態に製作され、従来のように経時的に水酸基
が増加し、抵抗値が増大する欠点を生じない。

実施例 第１図は本発明実施例の感湿素子の要部を示したもので
外部端子、ケースなどは省略されている。

ここで、１はアルミナなどの絶縁性材料からなる基板で
一対の櫛形電極２を備えている。３は感湿体で、この感
湿部の抵抗値を読み取ることにより周囲空気の湿度を知
ることが出来る。この感湿体の製作に当たっては、まず
、基板１を予め調整した原料液に浸漬引上げて櫛形部表
面に薄い液膜を付着せしめ、次いで液膜の固形化処理を
行なった。

使用した原料液は次の通りである。

実施例１ テトラエトキシシラン２６ｇ１エタノール３７　、６　
ｊｉ　ｓシリカ超微粒子２０％を水に分散せしめたシリ
カコロイド２９．６ｇ、酸化チタン超微粒子１２ｇから
なる原料液を使用した。

実施例２ テトラエトキシシラン２５ｇ、エタノールｓ７．ｅｊｉ
、Ｉ）ｆユウムシリケ−１−水溶液（Ｓｉ０２／ＬｉＯ
２モル比ｓ、ｓ）３２ｇ、酸化チタン超微粒子１２ｇか
らなる原料液を用いた。

実施例３ ベーマイト系アルミナ水和物コロイドｓｏ９、実施例１
と同様のシリカコロイド５０ｇ、酸化チタン超微粒子１
２ｇからなる原料液を使用した。

上記の実施例に使用したシリカと酸化チタン超微粒子は
平均粒径約２ｏｍ１ｉ、アルミナ水和物は短辺長さが約
１０ｍμ長辺長さ約１００ｍμの羽毛状粒子である。

上記の実施例はいずれも感湿体原料が溶媒に溶解または
分散した液体の形態をなし、基板表面に原料液の液膜を
形成せしめ、これを固形化することにより極めて容易に
基板に密着した薄い膜状の感湿部を得ることが出来た。

固形化処理は、溶媒の乾燥、有機金属化合物の加水分解
、ゲル化などを内容とする液膜の固形化のための処理で
ある。特に溶媒の乾燥時に本発明の感湿素子感湿体にお
ける最大の熱履歴が与えられるが、その程度は通常１０
０〜２００°ｃ１時間程度であり、あらゆる場合を通じ
て３００　℃以下である。なお、固形化処理の過程で実
施例１および２で使用したテトラエトキシシランは、シ
リカとエタノールに加水分解し、エタノールは気化消失
して固形化処理後の感湿体には有機成分は痕跡程度ある
いは全く残留しない。

実施例における固形化後の感湿体の厚さは、いずれも１
０μｍ以下であるが、それ以上厚さのものも必要に応じ
て製作可能である。

上記の実施例１〜３の感湿素子における、相対湿度に対
する抵抗値の変化特性を第２図に示した。

第２図中の実線は実施例１および３の場合を、破線は実
施例２の場合を示すが、抵抗値の変化率および直線性と
もにいずれも充分な特性を有している。

次に、第３図に環境の相対湿度を５０％から９Ｑ％に急
増した場合と、その９０％から５０％に急減した場合の
応答性の試験結果を示した。第３図には実施例１のみの
結果であるが、他の各実施例もほぼ同様の結果を示して
おり、極めて急速な応答性を有している。

さらに、第４図に７０’０９６％ＲＨ中での加速経時変
化特性を示したが、この場合も各実施例とも極めて類似
しているので第４図には実施例１の結果を示した。これ
によると、特に高温高湿の試験条件にも関らず、非常に
安定した経時変化特性を示している。

なお、上記の実施例で使用した有機金属化合物は、テト
ラエトキシシランのみであるが、他の有機金属化合物も
多くのものが本発明の本質を損ねることなく使用するこ
とが出来る。

発明の効果 本発明の感湿素子においては、液体の膜状態から固形化
された感湿体を用いる。

従って、薄い膜状の感湿体を作ることは極めて容易であ
り、薄い感湿体を用いるので環境湿度の変化に対する応
答性が非常に速い特長がある。

また、本発明の感湿体の製作法は高温の熱履歴を必要と
せず、３００℃以下の加熱処理で質重るため、経時的な
抵抗値の安定性が極めて良好であり、特に高湿度内で使
用された場合も実用上無視し得る程度の変化に留まる高
信頼性を有する特長がある。しかも固形化された感湿体
は有機質を殆ど含まないので、有機質に有り勝ちな耐候
性・耐熱性などの不足に起因する欠点がないので長期の
使用にも充分に耐え得る特長がある。

経年変化が安定した状態にあるため、本発明の感湿素子
には通常の使用条件では加熱クリーニングの必要がなく
、このためのヒータの装備も不要である。しかし、特に
油脂成分などの汚染成分の多い場所での使用に際して、
加熱クリーニングを要する場合もあシ得るが、その場合
も感湿体は有機質を殆ど含まず、充分な耐熱性を有して
いるので、必要によシ加熱クリーニングを実施するよう
に設計することも可能である。

なお、本発明の感湿素子においては高温度の熱履歴がな
いため、各部の使用材料も高熱に耐える材質を用いる必
要がない。上記の低温加工、薄い膜加工の容易性、加熱
クリーニング用ヒータの不要化、低熱特性の材質の可使
用化は、いずれも低コストの効果を有し、加熱クリー二
／グの不要化は感湿素子使用機器のクリー二／グ電源部
とその自動詞脚部を不要化し、これに関する低コスト効
果も大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の感湿素子の要部構成を示す
斜視図、第２図は同実施例の感湿素子の相対湿度に対す
る抵抗値の変化特性図、第３図は同実施例の感湿素子の
応答特性図、第４図は同実施例の感湿素子の経時変化特
性図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・電極、３・・・・・
感湿体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 注目　対　湿、＆（プ、）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）感湿体に電気的に導通する少くとも一対の電極を
   設けた感湿素子の製造法において、有機金属化合物・金
   属酸化物超微粒子などの出発原料を適当な溶媒中に溶解
   あるいは分散せしめた感湿体原料液から、３００℃以下
   の熱履歴下で固形化処理して得られる無機質多孔膜によ
   り前記感湿体を構成することを特徴とする感湿素子の製
   造法。
2. （２）感湿体原料液が、テトラエトキシシランなどの有
   機金属化合物、あるいはシリカ・アルミナ・酸化チタン
   などの金属酸化物超微粒子を溶媒中に溶解あるいは分散
   せしめた液体からなる特許請求の範囲第１項記載の感湿
   素子の製造法。