JPH0242191B2

JPH0242191B2 -

Info

Publication number: JPH0242191B2
Application number: JP57118530A
Authority: JP
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1990-09-20
Also published as: JPS5910843A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、水分の付着すなわち結露状態を電気
抵抗の変化として検出する結露センサに関するも
のである。従来知られている結露検出方法は、(1)光の反射
量や水の吸収スペクトルで検出する光学的方法、
(2)圧電共振子の共振周波数の変化やＱの低下で検
出する方法、(3)容量の変化で検出する方法、(4)電
気抵抗の変化で検出する方法などがある。これら
の方法のうち、上記(1)の方法は高精度な光学系が
必要で持ち運びがしにくく、しかも高価格なた
め、一般の民生用製品への適用はできないという
欠点があり、上記(2)、(3)の方法は検出電気回路が
複雑となる欠点があり、上記(4)の電気抵抗の変化
で検出する方法は検出回路が比較的単純で最も好
ましいものと考えられる。従来、電気抵抗の変化で検出する方法には、検
出回路の電源により、交流式と直流式の二法があ
る。交流式の結露センサとしては、その感湿膜に
塩化物やリン酸塩などの電解質を用いることが知
られている。しかし、このような結露センサを、
特に小型軽量が要求される製品（例えばポータブ
ル型VTR）に適用する場合には直流式に比べて
回路上複雑なため、不利である。直流式結露センサは、感湿膜に、(a)有機高分子
と導体粉末、(b)半導体粉末、(c)絶縁体粉末などが
用いられている。これら感湿膜は、有機高分子中
に粉末が分散している状態あるいは有機高分子と
粉体とが混合している状態となつている。すなわ
ち、感湿膜に実質的に有機高分子が存在してい
る。このため結露検出の応答速度が遅い、結露検
出状態が安定に保持されにくいなどの欠点があ
る。 VTRのシリンダは、温度などの急激な変化に
対し結露しやすい部位であり、またシリンダに結
露するとテープの巻き込みなどの障害が起こるの
で結露状態を速やかに検知すること、さらにはシ
リンダの結露が除去されるまで長く結露状態を検
知することが要求される。しかし、従来の結露セ
ンサでは、これらの要求を十分に満たすことは難
しい。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、結露状態を速やかに検知し、さらには結露
状態を安定に長く検知し、しかも耐久性の優れた
結露センサを提供するにある。上記の点にかんがみ直流式結露センサの構成要
素を考擦し、さらに実験的検討を重ねた結果、本
発明の結露センサを得た。すなわち、本発明の結露センサは、対向電極を
覆う感湿部が絶縁性の有機高分子を含まない多孔
質金属酸化物からなり、さらにこの金属酸化物感
湿材を被覆するように、エポキシシラン、アミノ
シランなどのカツプリング剤を添加したセルロー
ス系有機高分子膜を形成したものである。次に本発明の結露センサの作成法を説明する。
対向電極には、例えばAu、Pt、Pdなどの金属線
や金属板、セラミツクスなどの絶縁基板上にAu、
Pt、Pd、RuO₂などの導電ペーストをスクリーン
印刷し、焼成して形成したものが用いられる。対
向電極の形状は、直線状、曲線状、らせん状、く
し歯状など種々用いられる。また対向電極の電極
間隔は通常0.3〜1.0mmであり電極長さは通常５〜
50mmである。この対向電極間を覆うように形成する絶縁性の
多孔質金属酸化物としては、TiO₂、AI₂O₃、
SiO₂、ZrO₂、BaTiO₃、SrTiO₃などが用いられ
る。また、これらの酸化物にNiO、ZnO、MnO₂
などの半導体酸化物、RuO₂などの導体酸化物を
少量添加した酸化物も絶縁性があれば用いられ
る。これらの酸化物は、上記対向電極間を覆うよう
に成形し、通常20〜60％の気孔率となる条件で焼
成し、多孔質金属酸化物からなる感湿部を形成す
る。次に、セルロース系有機高分子樹脂を酢酸エチ
ル、α−テルピネオールなどの溶媒に適量溶解さ
せた溶液に、エポキシシラン、アミノシランなど
のカツプリング剤を添加したものを、上記多孔質
金属酸化物に塗布後乾燥し、セルロース系有機高
分子膜を形成する。塗布の方法は通常、デイツプ法、スプレー法、
回転塗布法などが用いられる。有機高分子被覆の
厚さは、通常0.05〜2μｍが適当である。なお、金属酸化物の気孔率が20％未満の時と、
60％を越える時には、結露状態を速やかに検知す
ることがしにくいことが実験によりわかつた。以下、本発明を実施例により説明する。実施例１第１図、第２図に示すように、15×15×0.8mm
の大きさのアルミナ基板１にAuとガラスフリツ
トを含む導体ペーストを印刷・焼成して、長さ30
mm、線幅0.5mm、電極間隔0.5mmの対向電極２を形
成した。この対向電極間を覆うように、BaTiO₃
と有機ビヒクルからなるペーストを印刷した後、
750℃の温度で焼成し、約40％の気孔率をもつBa
−TiO₃焼結体層３を形成した。BaTiO₃ペースト
中には、焼結を促進するため、Bi₂O₃−B₂O₃−
SiO₂系ガラスを５〜30wt％添加した。有機ビヒ
クルにはα−テルビネオールにエチルセルロース
を5wt％溶解したものを用いた。750℃の温度で
焼成した結果、BaTiO₃焼結体層中には、有機成
分は存在していなかつた。なおBaTiO₃層の厚さ
は約60μｍであつた。このBaTiO₃からなる感湿
部に、エポキシシランを添加したエチルセルロー
ス−α−テルピネオール溶液を回転塗布機で塗布
した後、130℃で30分間乾燥し、エポキシシラン
を添加したエチルセルロースの被覆膜４を形成し
た。なおエポキシシランのエチルセルロースに対
する添加量は２重量％とした。また、上記エチル
セルロース−α−テルピネオール溶液をガラス板
に同一条件で塗布し、形成されたエチルセルロー
ス被覆膜の厚さを通常の触針法で測定した結果、
0.3μｍであつた。作成した結露センサ試料の諸特
性を第１表に示した。第１表には比較のためエポ
キシシランを添加しないものも示した。結露応答
時間は結露センサを０℃に冷却した後、25℃、75
％RHに保つた恒温恒湿槽内に入れた時点から、
結露センサの抵抗が2MΩ以下に低下するのに要
する時間である。結露保持時間は上記恒温恒湿槽
内に入れた結露センサの抵抗が2MΩ以下である
時間である。スイツチング特性は25℃95％RH時
の抵抗と結露時の抵抗との比である。また耐久試
験として、測定試料に500KΩの抵抗を直列接続
し、かつDC12Vの電圧を印加しながら、水中に
１時間保持し、その後空気中（20℃、75％RH）
に１時間保持することを100サイクル行ない、各
サイクル毎の諸特性を測定した。第１表からわか
るように、エチルセルロースにエポキシシランを
添加したものは、結露センサとしての優れた特性
をもつとともに前記耐久試験に対して非常に安定
になつた。実施例２実施例１と同様にして、BaTiO₃からなる感湿
部に、アミノシランを添加したエチルセルロース
被覆膜を形成した結露センサに測定試料を作成し
た。試料を実施例１と同様にして測定した諸特性
を第１表に追加して示した。第１表からわかるよ
うに、エチルセルロースにアミノシランを添加し
たものは、結露センサとしての優れた特性をもつ
とともに、前記耐久試験に対して非常に安定にな
つた。

【表】以上述べたように、本発明によれば、結露状態
を速やかに検知し、さらには結露状態を安定に長
く検知し、しかも非常に耐久性の優れた結露セン
サが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による結露センサの一実施例を
示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視断面
図である。１……アルミナ基板、２……対向電極、３……
金属酸化物焼結体、４……有機高分子被覆膜。

Claims

【特許請求の範囲】

１基板、この基板上に形成された対向電極、こ
の対向電極間と対向電極が絶縁性気孔質金属酸化
物で覆われるように形成された感湿部、この感湿
部が覆われるように形成されたセルロース系有機
高分子被覆膜よりなる結露センサにおいて、セル
ロース系有機高分子樹脂に、エポキシシラン、ア
ミノシランなどのカツプリング剤を添加したこと
を特徴とする結露センサ。