JPH08122285A

JPH08122285A - 水分センサ及び水分量検出方法

Info

Publication number: JPH08122285A
Application number: JP25686694A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Nojiri; 俊幸野尻
Original assignee: ISHIZUKA DENSHI KK
Current assignee: ISHIZUKA DENSHI KK
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で環境条件に対して安定であり、検出精
度が優れた再現性のよい水分センサを提供することを目
的とする。【構成】熱伝導性を有する金属部材に設けられた空洞
にリード線４′が引き出される感熱素子とリード線５′
が引き出されるヒータをそれぞれ配設固定した検知部１
と、検知部１を支持する断熱部材７と、断熱部材７によ
って支持された検知部１を収納するとともに、被検知体
に取り付けるための収納容器８とからなる水分センサで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バイオ方法の生ゴミ処
理装置等で使用されるオガクズやホールチップと呼ばれ
る木質細片、または施設園芸等で使われるロックウール
等の水分保持材や粉体等の水分量を検知するための水分
センサ及びその水分量検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、物質中の水分を検出する方法とし
ては赤外線吸収法、マイクロ波式及び電気抵抗式が公知
の方法として知られている。これらの水分検出方法につ
いて簡単に説明すると、赤外線吸収法を用いた赤外線水
分センサは、赤外線を被検知体に照射してその反射光の
強度を測定することによって、被検知体内の水分量を測
定するものである。また、マイクロ波法は、物質中に含
有する水分によってマイクロ波が減衰することを利用し
て物質中の水分を測定する方法である。更に、電気抵抗
法は、主に農業や園芸又は土木工学等において土壌中の
水分を電気的に検出する方法として用いられており、こ
の方法を用いた水分計は、通常、一定間隔に２本の金属
線が埋め込まれた多孔質無機物を土壌に埋設して電気抵
抗を測定する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水分センサには、以下のような欠点がある。上述のよう
な赤外線吸収法とマイクロ波法による水分検出は構造が
複雑であり、而も、その形状も大きい欠点がある。ま
た、これらは精密機器であることから高価であるととも
に、その構造が大型であるので移動して使用するのには
適さない欠点がある。また、電気抵抗式の水分センサ
は、土木工学等の土壌中の水分測定に使用されるものが
一般的であり、直接被検知体中に電極を挿入して測定す
ることから環境条件に弱い欠点があり、その取り扱いが
面倒である等の欠点がある。従って、従来の水分センサ
は、民生用として使用するものとは異なる工業用或いは
研究用に使用されるものであって、汎用性のある水分セ
ンサとしては好ましいものではなかった。

【０００４】本発明は、上述のような課題に鑑みなされ
たものであって、小型で環境条件に対して安定であり、
検出精度が優れた再現性の良い水分センサを提供するこ
とを目的とするものである。また、本発明は、検出精度
が優れているとともに、再現性の良い水分量検出方法を
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に、本発明の第１の水分センサは、熱伝導性を有する部
材に感熱素子と少なくとも一つのヒータとを配設固定し
た検知部と、該検知部の熱の放散を防ぐ断熱手段とを備
えることを特徴とするものである。本発明の第２の水分
センサは、熱伝導性を有する金属部材に設けられた空洞
に感熱素子と少なくとも一つのヒータとをそれぞれ配設
固定した検知部と、該検知部を支持する断熱部材と、該
断熱部材によって支持された該検知部を収納するととも
に、被検知体に取り付けるための収納容器とからなるこ
とを特徴とするものである。本発明の第３の水分センサ
は、熱伝導性を有する金属板上に感熱素子と少なくとも
一つのヒータとを配設固定した検知部と、該検知部を支
持する断熱部材と、該断熱部材によって支持された該検
知部を収納するとともに、被検知体に取り付ける収納容
器とからなることを特徴とするものである。上記第２と
第３の水分センサに於いて、検知部の検知面裏側に設け
た断熱部材の少なくとも一部に空洞又は開口部による空
気断熱層を設けたことを特徴とするものである。

【０００６】上記第２と第３の水分センサに於いて、断
熱部材が発泡樹脂からなり、前記断熱部材の好適な材質
としては、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、スチレン樹脂
の何れかの樹脂からなるものである。上記第３の水分セ
ンサに於いて、検知部が金属板上に少なくとも一つのヒ
ータと感熱素子を接着剤によって固定してなるものであ
る。上記第３の水分センサに於いて、検知部が金属板上
に絶縁層を介してパターン形成したプリント配線板と、
該プリント配線板上にチップ部品からなるヒータ又は抵
抗器及び感熱素子を実装してなるものである。上記第３
の水分センサに於いて、検知部が金属板上に絶縁層を介
してパターン形成したプリント配線板と、該プリント配
線板上に抵抗体及び感熱素子を厚膜又は薄膜で形成した
ものである。上記第２と第３の水分センサに於いて、そ
の収納容器が金属性の赤外線反射材或いは樹脂であるこ
とが好ましいものである。上記水分センサに於いて、断
熱部材に形成した空洞又は開口部の内壁面に赤外線反射
部材を設けたものである。上記水分センサに於いて、収
納容器の内面又は検知部の裏面の少なくとも一方の面に
赤外線反射部材を設けたものである。上記水分センサに
用いられる赤外線反射部材としてて金属膜又は金属板が
好ましい。また、本発明の水分量検出方法は、水分セン
サの検知部を被検知体に接触又は埋設し、該検知部のヒ
ータを加熱して、該検知部の感熱素子によって該検知部
の加熱前の温度と一定時間加熱後の温度の差を検出し、
その温度差によって被検知体の水分量を検知するもので
ある。

【０００７】

【作用】本発明の水分サンサは、検知部を構成する熱伝
導性を有する金属部材に設けられた空洞に設けられたヒ
ータを一定時間加熱し、被検知体の水分量に応じて前記
検知部の表面から被検知体へ熱の拡散の度合い（熱伝導
率及び比熱）が異なるためにヒータ加熱前後で温度差が
生じる。この温度差を検知部に設けられた感熱素子で検
知することによって、被検知体の水分量を検知するもの
である。本発明の水分サンサは、検知部の熱容量を小さ
くするために薄い金属板にヒータと感熱素子を形成した
ものであり、上記と同様な原理によって被検知体の水分
量を検知する。検出精度と熱応答性が良好となる。本発
明の水分センサは、検知部を支持する断熱部材への熱の
放散を最小限にするために検知部の裏面側の断熱部材に
空洞を設けた構造にすることにより、空気断熱層を形成
して検知精度を向上させたものである。

【０００８】本発明の水分センサは、検知部からの熱輻
射を防ぐために赤外線反射部材を設けたものであり、収
納容器を赤外線反射材で形成したり、断熱部材や検知部
裏面または収納容器の内面、断熱部材と検知部裏面、検
知部裏面と収納容器内面に赤外線反射材を形成するもの
である。また、本発明の水分量検出方法は、検知部のヒ
ータを加熱して、感熱素子によって加熱前の温度と一定
時間加熱後の温度の差を検出し、その温度差によって被
検知体の水分量を検知するものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係る水分センサの実施例につ
いて図面を参照して説明する。図１は、本発明の水分セ
ンサの一実施例を示す斜視図であり、図２（ａ）はその
検知部を示す斜視図であり、図２（ｂ）はその断面図で
ある。図３は図１の分解斜視図である。図１のＸ−Ｙ線
に沿った断面図が図８（ａ）に示されている。図１に於
いて、１は水分センサの検知部、７は断熱部材、８は収
納容器である。収納容器８には断熱部材７が収納され、
断熱部材７の凹部に検知部１が嵌合しており、収納容器
８には取付孔８ａが設けられたフランジが形成されてい
る。検知部１について、図２（ａ），（ｂ）に基づいて
説明する。２はアルミニウム、銅等の熱伝導性を有する
円板状の金属部材であり、金属部材２には穿設された空
洞３，３′が設けられ、空洞３には感熱素子５が挿入さ
れ、空洞３′にはそれぞれヒータ４が挿入されている。
ヒータ４及び感熱素子５は耐熱性を有する樹脂等の接着
剤６で密封固着されている。ヒータ４としては抵抗器等
による発熱体が用いられる。また、感熱素子５にはサー
ミスタ素子を用いる。ヒータ４及び感熱素子５には外部
引出用のリード線４′，５′が設けられている。

【００１０】続いて、図３の分解図を参照して図１の水
分センサを説明すると、収納容器８は取付孔８ａを有す
るフランジが設けられ、リード線４′，５′が引き出さ
れる部分のフランジに凹嵌部８ｂが設けられている。収
納容器８の収納部にはシリコン樹脂、ウレタン樹脂等の
発泡樹脂（スポンジ）である断熱部材７が収納される。
この断熱部材７は検知部１からの放射熱や輻射熱を遮断
するものであり、検知部１の被検知体との接触面以外の
部分を被覆している。断熱部材７にはリード線４′，
５′の引き出される部分に切欠部７ａが設けられ、この
断熱部材７の収納部に検知部１が嵌合して水分センサが
形成されている。

【００１１】次に、本発明に係る水分センサの使用状態
について、図４を参照して説明する。同図（ａ），
（ｂ）は、水分センサを生ゴミ処理機に装着した状態を
示す一部切り欠き断面図である。同図（ａ）は水分セン
サの検知部１が生ゴミやオガクズ等の処理材９に直接接
触した使用状態を示している。処理材９が投入された容
器１０には、検知部１の検知面が容器１０の内側に露出
する程度の大きさの開口部１１が形成され、その開口部
１１を通して検知部１の検知面が容器１０内に露出し
て、処理材９に接触している。水分センサは収納容器８
のフランジの取付孔にボルト２０が差し込まれて容器１
０に固定されている。検知部１は容器１０の厚み程度に
容器１０内に突出させることよって処理材９との接触が
良好なものとなる。

【００１２】また、同図（ｂ）は容器１０に直接水分セ
ンサが装着された使用状態を示している。検知部１は容
器１０に直接接触して装着されている。この場合は容器
１０に伝わる熱の変化を検知するものである。この使用
状態から明らかなように、熱の授受は容器１０を通して
行われるために、検知部１の検知面と容器１０の壁面が
密着するように接触させなければ正確な温度検出ができ
ない。従って、接触面が熱伝導性が良く柔軟性のある材
料、例えば、シリコン樹脂接着剤、グリース、薄い樹脂
シート、或いはシリコンオイル等を介在させることによ
って、処理材９からの熱を効率よく検出できる。

【００１３】続いて、本発明の水分センサによる水分量
検出方法について図４を参照して説明する。この水分量
検出方法の動作原理を簡単に説明する。この水分センサ
の原理は、処理材９に含まれる水分量による熱伝導率と
比熱の違いによる熱応答特性の差を、感熱素子で上昇温
度や温度差を検出して水分量或いは含水率を検知するも
のである。例えば、オガクズの含水率に基づいて説明す
ると、乾燥した状態のオガクズでは空気に略等しい熱伝
導率を示し、また、含水率が１００％のものでは水の熱
伝導率に略等しい。また、処理材９の比熱も含水率によ
って変化する。本発明の水分センサの検知部をヒータで
加熱し、処理材中の水分量による検知部の検知面から放
熱される熱量の変化による熱応答特性の違いを検知部１
の感熱素子５で検出することによって処理材の含水率を
比較的容易に測定できる。尚、容器１０の材質は、検知
部１からの熱が処理材９へ有効に伝達され、検知部１の
周辺から容器自身への熱の散逸が極力少ないものがよ
い。即ち、樹脂又は金属の場合はステンレス鋼が最適で
ある。

【００１４】次に、水分量を計測する方法について図５
の検出回路を参照して説明する。図５は水分（含水率）
を検出する検出回路である。１は検知部であり、ヒータ
４と感熱素子５が設けられ、ヒータ４の電極はスイッチ
Ｓを介して定電圧源Ｅに接続され、感熱素子５は抵抗測
定器Ｍに接続される。この検出回路ではヒータ４が一個
設けられたものであるが、二個の場合であっても並列に
接続すればよい。先ず、スイッチＳを投入する直前の感
熱素子５の抵抗値を読み取り、続いて、スイッチＳをオ
ン状態にして電源を投入してヒータ４に一定の電圧を印
加し、ヒータ４を加熱させて一定時間経過後の感熱素子
５の抵抗値を読み取り、温度を計測する。即ち、予めこ
の水分センサの感熱素子５の抵抗−温度特性を測定する
ことにより、測定された抵抗値から温度変化を知ること
ができる。含水率の相違する処理材について同様な測定
を実施すれば一定時間経過後の温度変化と含水率の関係
が分かる。従って、予め温度変化と含水率の関係が明ら
かであれば、一定時間経過後の温度を計測することによ
り、容易に温度から含水率を知ることができる。

【００１５】図６は、上記検出回路によって水分量の異
なる処理材を加熱して一定時間経過した後の温度を測定
した結果を示すものである。その横軸がヒータ４による
加熱時間を示し、縦軸が上昇温度を示している。図６の
（イ）は処理材の含水量が０％、（ロ）は含水量が３０
％、（ハ）は含水量が６０％の場合である。処理材の含
水量が増す毎に一定時間経過後の上昇温度は低下してお
り、処理材の水分量の違いによって一定時間経過後の上
昇温度に差が生じることが分かる。即ち、この実験から
も一定時間経過後の上昇温度の差を測定すれば水分量を
検知できることが理解できる。

【００１６】図７は、処理材としてオガクズを用いて、
ヒータ４として抵抗器に約１Ｗの電力を印加して感熱素
子による温度を測定した場合の温度差と含水量の関係を
示すグラフである。図７のグラフの横軸が含水率を示
し、縦軸が温度差はスイッチＳをオンにする前とスイッ
チＳを入れて５分後の上昇温度の差を示している。ま
た、この実験では、水分センサの検知部の輻射熱を防止
する為に赤外線反射部材を設けたものと設けないものと
の比較をしている。このグラフから明らかなように、含
水率の相違によって温度差が異なることを示している。
温度差から処理材の含水率が検出できるとともに、水分
センサの検知部に赤外線反射部材を設けた方が温度の検
出感度がよいことを示している。これは、赤外線反射部
材を設けることにより、検知部の輻射熱を少なくできる
ことによるものである。

【００１７】次に、本発明に係る水分センサの他の実施
例について、図８乃至図１１の断面図に基づいて説明す
る。これらの実施例は上記の実験結果に基づいてより改
良を加えたものである。尚、これらの断面図は図１の実
施例のＸ−Ｙ線に対応する部分で示した他の実施例の断
面図である。図８（ａ）は図１の実施例の断面図であ
り、検知部１の裏面（断熱部材側）の断熱部材７は検知
部１を被検知体への弾性的に圧接を行う緩衝材の役割を
果たすとともに、検知部１裏面からの収納容器８への熱
の放散を防ぐ熱絶縁のためのものである。この実施例で
は、断熱部材７と検知部１の裏面全体が接触しているた
め、検知部１が加熱された際に生ゴミ等の処理材への熱
放散と同時に、断熱部材７への熱放散も若干ある。この
断熱部材７への熱の放散は検知誤差を生じる要因とな
る。熱放散は水分センサの検出精度を左右する。

【００１８】図８（ｂ），（ｃ）の実施例は、図８
（ａ）の実施例より検出精度をより高めた実施例であ
る。図８（ｂ）は断熱部材７に空洞による開口部１１を
設けて空気断熱層を形成して、熱の放散を防止したもの
である。図８（ｃ）の実施例は、断熱部材７に凹陥状空
洞１２が設けられている。この開口部１１と凹陥状空洞
部１２による空気断熱層によって検知部１の断熱部材７
への熱の放散が解消され、図８（ａ）の実施例の水分セ
ンサより検出精度が向上する。図８（ｄ）の実施例は、
検知部１が発泡性樹脂（スポンジ）等による断熱部材を
用いることなく、検知部１を空気層による断熱層１４を
設けて収納容器８と検知部１を熱絶縁するものである。
収納容器８の内側には支持突起８ｃが突出し、支持突起
８ｃにネジ１５を貫通させて検知部１に螺合されて検知
部１を収納容器８内に固定される。図８（ｂ），
（ｃ），（ｄ）の実施例は開口部１１や凹陥状空洞部１
２或いは空気層のみによる断熱層１４を設けたものであ
っても、図８（ａ）の実施例より検出精度が向上するも
のの検知部１の裏面からの輻射熱によって収納容器８に
熱の放散があり、検出精度を低下させる要因となる。無
論、収納容器８が金属で形成されていれば、赤外線の反
射の効果を有し、検知精度が向上する。

【００１９】図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）の実施例の検
知部１の熱の放散による検出精度の低下要因を解消する
ものとし、図９乃至図１１の実施例を説明する。これら
の実施例は、検知部１の輻射熱を防止するために赤外線
反射部材を設けたものである。図９（ａ）の実施例は、
収納容器８が、例えば、樹脂で形成されており、この場
合は、収納容器８の内面に赤外線反射部材１３を形成す
るとよい。無論、断熱部材７の外周面に赤外線反射部材
１３を形成してもよい。図９（ｂ）の実施例は、断熱部
材７に開口部１１を設け、この開口部１１の内壁面と開
口部１１から露出する収納容器８の内面に赤外線反射部
材１３を形成したものである。図９（ｃ）の実施例は、
断熱部材７に凹陥状空洞部１２が設け、この凹陥状空洞
部１２の内壁面に赤外線反射部材１３を形成したもので
ある。図９（ｄ）の実施例は、空気層のみによる断熱層
１４を形成し、収納容器８の内壁面に赤外線反射部材１
３を形成したものである。このように収納容器８が樹脂
で形成されている場合は、検知部１の熱の放散を防ぐた
めに赤外線反射部材１３は検出精度を向上させる上で必
須要件となる。図９の実施例は、収納容器８が樹脂で形
成されている場合、検出部１の熱の放散が多少解消され
て検出精度が向上する。

【００２０】また、図８及び図９の実施例では、その検
知部１の金属部材２が、例えば、ダイキャスト成形や切
削加工等が形成され、その表面はその仕上がり状態が様
々であり、このバラツキが輻射による検知部裏面から断
熱部材や収納容器への熱放散の差となり、検出精度のバ
ラツキとなる。図１０（ａ）乃至（ｄ）は、この検出精
度のバラツキを解消するために、図８に示した検出部１
の裏面に赤外線反射部材１３′を形成したものであり、
個々の実施例の構成の説明は省略する。次に、図１１
（ａ）乃至（ｄ）の実施例について説明する。これらの
実施例は、図９の実施例と図１０の実施例を組み合わせ
たものである。図１１（ａ）乃至（ｄ）の実施例では、
検知部２の裏面が赤外線反射部材１３′で覆われてお
り、図１１（ａ）の実施例では、更に、収納容器８の内
面或いは断熱部材７の外周面に赤外線反射部材１３が形
成されている。図１１（ｂ）の実施例では、更に、開口
部１１の内壁面と開口部１１から露出する収納容器８の
内面に赤外線反射部材１３が形成されている。図１１
（ｃ）の実施例では、更に、凹陥状空洞部１２の内壁面
に赤外線反射部材１３が設けられたものである。図１１
（ｄ）は、更に、空気層のみによる断熱層１４の内壁面
の全てが赤外線反射部材１３で覆われたものである。

【００２１】上記実施例では、図８（ａ）が検知部１に
断熱部材７が前面に接触しており、断熱部材７を通して
熱の放散があり、検出精度が劣化するが、図８（ｂ）乃
至（ｄ）に示すように空気による空気断熱層を設けるこ
とによって、熱の放散が多少解消され、検出精度が向上
する。更に、図９（ｂ），（ｃ）のように開口部１１や
凹陥状空洞部１２の内壁面に赤外線反射部材１３を形成
することで検出精度を高めることができる。図８（ａ）
の収納容器８が樹脂で形成されている場合は図９（ａ）
の実施例のように収納容器８の内面に赤外線反射部材１
３を形成することで検出精度を高めることができる。赤
外線反射部材１３を用いることによって図８の各実施例
の対応する図９の各実施例より検出精度を高めることが
できる。また、図１１の各実施例の赤外線反射部材１３
は収納容器８が金属であれば形成する必要はない。ま
た、図８（ｄ）のように広い空間を設けることによっ
て、空気による断熱層を形成することができるが、更
に、図１０（ｄ），図１１（ｄ）のように赤外線反射膜
１３，１３′を設けることによって検出精度を高めるこ
とができる。また、図１１（ａ）乃至（ｄ）の実施例に
対応する図８乃至図１０の各実施例より、検知部１の輻
射熱等による熱の放散を少なくすることができるので、
検出精度を向上させることができる。

【００２２】次に、本発明に係る水分センサの他の実施
例について図１２乃至図１６を参照して説明する。図１
２乃至図１６は薄い金属板１９にヒータ４と感熱素子５
が固着された検知部を示しており、この検知部を上記実
施例に適応すれば、先に示した実施例より、検知精度と
応答特性を向上させることができる。図１２の実施例は
検知部のみを図示するものであり、図１２（ａ）はその
平面図であり、図１２（ｂ）はその断面図である。同図
（ａ），（ｂ）に於いて、アルミニウム等の熱伝導性の
良好な薄い金属板２１にヒータ４及び感熱素子５を樹脂
１５等で被覆したものである。感熱素子５はヒータ４の
間に配置されている。次に、検知部の他の実施例につい
て、図１２乃至図１６を参照して説明する。図１３
（ａ）はその平面図であり、図１３（ｂ）はその断面図
である。同図（ａ），（ｂ）に於いて、金属板２１に絶
縁膜２２が形成され、５は感熱素子であり、１７は円周
状に配置された薄膜抵抗体からなるヒータであり、熱の
伝達が均一であり、検出精度の向上に寄与する。図１４
（ａ）はその平面図であり、図１４（ｂ）はその断面図
である。同図（ａ），（ｂ）に於いて、金属板２１に絶
縁層２２が被着され、その絶縁層２２に同円周状にチッ
プ状の抵抗器４′が配置されている。１８は櫛形電極に
形成した厚膜または薄膜感熱体である。また、図１５
（ａ），（ｂ）及び図１６（ａ），（ｂ）に示すように
感熱部とヒータを相互に入れ換えてもよい。

【００２３】更に、上記実施例では、検知部及び断熱材
を保持する収納容器をネジで固定する構造であるが、例
えば、オガクズ等の処理材を収納する金属容器に検知部
を直接ネジ止めする等の方法で装着すれば、必ずしも収
納容器は必要としない。また、処理材を収納する金属容
器そのものが断熱部材等で覆われている場合は、金属容
器と断熱部材間に検知部を挿入して金属容器に固着する
ことによって、水分センサとして十分機能する。また、
空気断熱層によって検知部の熱の放散を防止してもよい
し、赤外線反射部材を被覆してもよい。即ち、ヒータと
感熱素子が配置された検知部を水分センサとして用いる
ことも可能である。

【００２４】

【発明の効果】上述のように、本発明の水分センサは、
検知部を構成する熱伝導性を有する金属部に穿設した空
洞に感熱素子とヒータを配置固定し、検知部を被検知体
の水分量に応じて前記検知部の表面から被検知体へ放熱
の度合い（熱伝導率）が異なるためにヒータ加熱前後で
温度差が生じ、この温度差を検知することによって、水
分量を検知する水分量検出方法に基づく水分センサであ
る。従って、水分センサの構造が簡単であり、加熱前後
の上昇温度の差を検知することによって、水分量が検知
できるために付属する回路が簡単となり小型化が可能で
あり、水分センサに汎用性を与えることができる。ま
た、本発明の水分センサは、検知部の裏面側に熱の放散
を防止する為に空洞や赤外線反射部材或いはこれらを複
合的に設けることによって、一層検出精度を向上させる
ことができる。また、本発明の水分センサは、処理材
（被検知体）を収納した容器の外側に実装したとしても
水分量を検知できるために、処理部材による水分センサ
の金属部材の腐食等の問題或いは感熱素子や抵抗体の湿
気による特性劣化等の問題も解消できるので、信頼性に
も優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水分センサの一実施例を示す斜視
図である。

【図２】（ａ）は図１の検知部の斜視図、（ｂ）はその
断面図である。

【図３】図１の分解斜視図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は、水分センサの使用状態を示
す断面図である。

【図５】水分センサの検出回路である。

【図６】水分量と温度上昇と時間との関係を示す図であ
る。

【図７】水分センサに赤外線反射部材が存在するものと
存在しないものの含水率と温度差の特性を示す図であ
る。

【図８】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る水分センサの他
の実施例を示す断面図である。

【図９】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る水分センサの他
の実施例を示す断面図である。

【図１０】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る水分センサの
他の実施例を示す断面図である。

【図１１】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る水分センサの
他の実施例を示す断面図である。

【図１２】（ａ）は、本発明の水分センサの他の実施例
に係る検知部を示す平面部、（ｂ）はその断面図であ
る。

【図１３】（ａ）は、本発明の水分センサの他の実施例
に係る検知部を示す平面部、（ｂ）はその断面図であ
る。

【図１４】（ａ）は、本発明の水分センサの他の実施例
に係る検知部を示す平面部、（ｂ）はその断面図であ
る。

【図１５】（ａ）は、本発明の水分センサの他の実施例
に係る検知部を示す平面部、（ｂ）はその断面図であ
る。

【図１６】（ａ）は、本発明の水分センサの他の実施例
に係る検知部を示す平面部、（ｂ）はその断面図であ
る。

【符号の説明】

１検知部２金属部材３，３′ 空洞４，１７ヒータ４′，５′ リード線５感熱素子６接着剤７断熱部材７ａ切欠部８収納容器８ｂ凹嵌部８ｃ支持突起１１開口部１２凹陥状空洞１３，１３′ 赤外線反射部材１４断熱層１５ネジ１６樹脂１８厚膜または薄膜感熱体１９，２１金属板２２絶縁層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱伝導性を有する部材に感熱素子と少な
くとも一つのヒータとを配設固定した検知部と、該検知
部の熱の放散を防ぐ断熱手段とを備えることを特徴とす
る水分センサ。
【請求項２】熱伝導性を有する金属部材に設けられた
空洞に感熱素子と少なくとも一つのヒータをそれぞれ配
設固定した検知部と、該検知部を支持する断熱部材と、
該断熱部材によって支持された該検知部を収納するとと
もに、被検知体に取り付けるための収納容器とからなる
ことを特徴とする水分センサ。
【請求項３】熱伝導性を有する金属板上に感熱素子と
少なくとも一つのヒータを配設固定した検知部と、該検
知部を支持する断熱部材と、該断熱部材によって支持さ
れた該検知部を収納するとともに、被検知体に取り付け
る収納容器とからなることを特徴とする水分センサ。
【請求項４】前記検知部の検知面裏側に設けた前記断
熱部材の少なくとも一部に空洞又は開口部による空気断
熱層を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の
水分センサ。
【請求項５】前記断熱部材が発泡樹脂からなることを
特徴とする請求項２，３又は４に記載の水分センサ。
【請求項６】前記断熱部材がシリコン樹脂、ウレタン
樹脂、スチレン樹脂の何れかの樹脂からなることを特徴
とする請求項２，３，４又は５に記載の水分センサ。
【請求項７】前記金属板上に少なくとも一つのヒータ
と感熱素子を接着剤によって固定した検知部からなるこ
とを特徴とする請求項３記載の水分センサ。
【請求項８】前記金属板上に絶縁層を介してパターン
形成したプリント配線板と、該プリント配線板上にチッ
プ部品からなるヒータ又は抵抗器及び感熱素子を実装し
てなることを特徴とする請求項３記載の水分センサ。
【請求項９】前記金属板上に絶縁層を介してパターン
形成したプリント配線板と、該プリント配線板上に抵抗
体及び感熱素子を厚膜又は薄膜で形成したことを特徴と
する請求項３記載の水分センサ。
【請求項１０】前記収納容器を金属性の赤外線反射材
で形成したことを特徴とする請求項２乃至９の何れかに
記載の水分センサ。
【請求項１１】前記収納容器が樹脂であることを特徴
とする請求項２乃至９の何れかに記載の水分センサ。
【請求項１２】前記断熱部材に形成した空洞又は開口
部の内壁面に赤外線反射部材を設けたことを特徴とする
請求項２乃至１１の何れかに記載の水分センサ。
【請求項１３】前記収納容器の内面又は前記検知部の
裏面の少なくとも一方の面に赤外線反射部材を設けたこ
とを特徴とする請求項２乃至１２の何れかに記載の水分
センサ。
【請求項１４】前記赤外線反射部材が金属膜又は金属
板であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の
水分センサ。
【請求項１５】水分センサの検知部を被検知体に接触
又は埋設し、該検知部のヒータを加熱して、該検知部の
感熱素子によって該検知部の加熱前の温度と一定時間加
熱後の温度の差を検出し、その温度差によって被検知体
の水分量を検知することを特徴とする水分量検出方法。