JPH1038831A

JPH1038831A - 濡れ検知素子

Info

Publication number: JPH1038831A
Application number: JP8189126A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Hiroyasu; 守廣保; Takumi Kono; 巧河野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】液体の存在を電気的に検出する濡れ検知素子
に関し、液量が少ない場合でもその存在を検知でき、ま
た液体の供給される方向や液量をも検知する。【解決手段】一対のシート電極１ａ，１ｂ間に絶縁シ
ート２を介在して積層し、シート電極間に電圧を印加す
る。シート電極１ａ，１ｂは導電性を有し、吸水性、保
水性を持たせている。絶縁シート２は吸水性、保水性を
有し、乾燥時すなわち液体にて湿潤されていない状態で
は、シート電極１ａ，１ｂ間を絶縁状態に保つ。液体が
シート電極の一表面から供給され、シート電極と絶縁シ
ートが湿潤すると、シート電極間の導電率が変化し、液
体の存在を検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体の有無を電気
的に検出する濡れ検知素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の濡れ検知素子を示してお
り、ポリイミドフィルムなどの絶縁物からなるベース材
１０の表面には、銅線やアルミ箔等からなる電極１１が
接着されている。そして電極１１間に電圧が印加された
状態で、図示するように液体１２がベース材１０の表面
に付着すると、電極１１間に電流が流れて導電率が変化
するため、濡れを検知することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記ベース材
１０には吸水性や保水性のない材料が、また電極１１に
も吸水性や保水性のない導体が用いられている。これら
ベース材や電極は液体をはじき易く、液体はその表面張
力によって収縮するため、液量が少ない場合には濡れを
検知できないことがある。また液体と電極との接触面積
が安定せず、電流値がばらつくという問題もある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の濡れ検知素子は、吸水性、保水性を有する絶
縁シートの両面に、吸水性、保水性及び導電性を有する
一対のシート電極を積層してなり、前記シート電極の一
表面から供給された液体がシート電極及び絶縁シートを
浸透し、そしてこれらシートに保持されることによって
シート電極間の導通を得、液体の存在を検知することを
特徴とするものである。

【０００５】この構成によれば、絶縁シートおよびシー
ト電極で液体を吸収し、その厚さ方向でシート電極間の
導通を得るため、液量が少ない場合でも、誤作動のない
優れた性能を発揮することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、吸水性、保水性を有する絶縁シートの両面に、吸水
性、保水性及び導電性を有する一対のシート電極を積層
してなり、前記シート電極の一表面から供給された液体
がシート電極及び絶縁シートを浸透して保持され、シー
ト電極間の電気的特性が変化することにより、液体の存
在を検知することを特徴とするものであり、使用時にシ
ート電極間に電圧を印加することにより、絶縁シートに
水分が無い状態では絶縁状態であるが、水分が供給され
ると電流が流れ、その電流を検出することにより濡れを
検知する。

【０００７】請求項２に記載の発明は、複数枚の絶縁シ
ートの両側にそれぞれシート電極が位置するよう、絶縁
シートとシート電極とを交互に積層したことを特徴とす
る請求項１記載の濡れ検知素子にあり、各シート電極の
電流を個別に検出することにより、供給された水分の量
や供給された方向を検知できるという作用を有する。

【０００８】（実施の形態１）以下に、本発明の請求項
１に記載された発明の実施の形態について図１を用いて
説明する。

【０００９】図１に示す濡れ検知素子は、一対のシート
電極１ａ，１ｂ間に絶縁シート２を介在させて積層し、
シート電極間に電圧を印加する構成としている。シート
電極１ａ，１ｂは導電性を有し、かつ吸水性、保水性の
ある材料から構成している。また絶縁シート２も吸水
性、保水性を有し、かつ乾燥時、すなわち液体にて湿潤
されていない状態では、シート電極１ａ，１ｂ間を絶縁
状態に保つ材料で構成している。

【００１０】この濡れ検知素子の一表面、例えばシート
電極１ａ表面に液体が滴下されると、液体は積層された
シート電極１ａ、そして絶縁シート２をその断面方向に
順に浸透して、シート電極１ｂに達する。シート電極１
ａ，１ｂ間は、液体によって連絡され導通するため、そ
の導電率の変化から濡れを検知することができる。

【００１１】ここでシート電極１ａ，１ｂとしては、例
えば特公平４−２４４７９号公報に記載されたような導
電繊維含有シート状組成物を用いることができる。これ
は炭素繊維にニッケルなどをメッキした金属被覆炭素繊
維を導電性材料として、親水性のポリビニルアルコール
系繊維などの熱溶融型繊維とを混合し、湿式抄造後、加
熱押圧したものである。

【００１２】また上記金属被覆繊維、ニッケルまたはア
ルミニウムなどの金属粉末、カーボンブラックなどの炭
素粉末、もしくはそれらの混合物を導電性材料とし、セ
ルロース系繊維に混合し抄紙したものや、前記導電性材
料を、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹
脂、ポリアクリル酸系樹脂などの親水性を有するバイン
ダー樹脂に混練し、シート状に加熱押圧したものを、シ
ート電極として用いることもできる。

【００１３】以上説明したシート電極は、導電性材料を
吸水性、保水性を有する熱溶融型繊維、セルロース系繊
維あるいはバインダー樹脂に均一に分散して形成したも
のであるが、シート電極に用いる材料は、これに限らず
導電性及び吸水性、保水性を有しかつシート形状に加工
することさえ可能であれば特に限定されるものではな
い。

【００１４】次に絶縁シートは、乾燥時にはシート電極
間を絶縁し、湿潤時には保持した水分によって、シート
電極間を連絡するものであればよく、その材料として
は、シート電極の導電性材料を除いた母材と同じ繊維系
材料、樹脂系材料を用いて形成できる。またシート電極
と異なった材料としては、例えば繊維系材料であれば、
ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、レーヨン繊維
などの化学繊維、あるいは木材パルプ、ＰＰＣ用紙など
の紙類を用いることができ、樹脂系材料であれば多泡性
のウレタンフォームなどを用いることもできる。

【００１５】なお、シート電極及び絶縁シートは、使用
する材料やシートの厚さ、またその密度等によって、感
知する水分量や感知速度をコントロールすることができ
る。例えば少量の水分を迅速に検知したい場合は、シー
ト電極や絶縁シートの材質を親水性の高いポリビニルア
ルコール系繊維とし、その厚さを薄くする。また多量の
水分を時間をかけて検知したい場合は、絶縁シートに親
水性の低いポリエステル系繊維などを用いれば、より検
出時間を延長することができる。

【００１６】（実施の形態２）次に本発明の請求項２に
記載された発明の実施の形態について図２を用いて説明
する。

【００１７】図２は本発明による濡れ検知素子の他の実
施の形態を示す斜視図であり、上記実施の形態１と異な
るのは、シート電極を３枚、絶縁シートを２枚を交互に
積層した点にある。図においてシート電極１ａとシート
電極１ｃとは共通の電位を有するよう電圧を印加してい
る。シート電極及び絶縁シートは、上記実施の形態１と
同様に形成したものを用いることができる。

【００１８】この濡れ検知素子において、例えばシート
電極１ａの表面に液体が滴下され、シート電極１ｃの方
向へと浸透していく場合を考える。このときシート電極
１ａ，１ｂ間は、シート電極１ｂ，１ｃ間より先に導通
するため、液体がシート電極１ａ側から供給されたこと
を検知できる。また、供給された液体がシート電極１ｂ
を湿潤させるが絶縁シート２ａまでは湿潤させない程度
の量のとき、シート電極１ｂとシート電極１ｃ間には電
流が流れないので、その液量がシート電極１ｃに達しな
い少ない量であることも検出できる。

【００１９】このように２枚の絶縁シートと３枚のシー
ト電極を交互に重ね合わせることで、供給される水分の
量や供給方向を検知することができ、さらにより多くの
シートを重ね合わせれば、水分供給量をより敏感に検知
することが可能となる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。特
公平４−２４４７９号公報に記載された導電繊維含有シ
ート状組成物をシート電極、ＰＰＣ用紙を絶縁シートと
し、シート電極２枚の間にＰＰＣ用紙１枚を重ね合わせ
て濡れ検知素子を形成した。素子面積は１ｃｍ²であ
る。この濡れ検知素子の先端に種々溶液を接触させ、シ
ート電極間の抵抗値の変化を測定した結果を表１に示
す。抵抗値の測定にはアドバンテスト株式会社製Ｒ６４
５０デジタル・マルチメーターを使用した。測定結果を
表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】その結果、乾燥時には数１０ＭΩであった
シート電極間の抵抗が、純水で数１００ＫΩ、イオン成
分を含んだ溶液で数１０ＫΩに変化した。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明の濡れ検知素子は、
吸水性、保水性を有するシート電極と絶縁シートとを積
層し、その一表面に供給された液体がシート電極、絶縁
シートに保持されることにより、シート電極間の電気的
特性が変化して、液体の存在を検知することができる。

【００２４】この構成によれば、シート電極、絶縁シー
トの厚さ方向に液体が浸透してシート電極間を導通させ
るため、液量が少ない場合でも、濡れを敏感に検知する
ことができる。また積層するシートの枚数を増やせば、
液体の供給される方向や液量を検知できる。またシート
の面積を大きくするだけで、より広い面積にわたって濡
れを検知することができ、電極数を増やさなければなら
ない従来の構成に比べ、より簡単に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による濡れ検知素子を示
す斜視図

【図２】本発明の他の実施の形態による濡れ検知素子の
斜視図

【図３】従来の濡れ検知素子を示す斜視図

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃシート電極２ａ，２ｂ絶縁シート１０ベース材１１電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸水性、保水性を有する絶縁シートの両面
に、吸水性、保水性及び導電性を有する一対のシート電
極を積層してなり、前記シート電極の一表面から供給さ
れた液体がシート電極及び絶縁シートを浸透して保持さ
れ、シート電極間の電気的特性が変化することにより、
液体の存在を検知することを特徴とする濡れ検知素子。
【請求項２】複数枚の絶縁シートの両側にそれぞれシー
ト電極が位置するよう、絶縁シートとシート電極とを交
互に積層したことを特徴とする請求項１記載の濡れ検知
素子。