JPS5947703A - 感湿素子 - Google Patents
感湿素子Info
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- JPS5947703A JPS5947703A JP57157579A JP15757982A JPS5947703A JP S5947703 A JPS5947703 A JP S5947703A JP 57157579 A JP57157579 A JP 57157579A JP 15757982 A JP15757982 A JP 15757982A JP S5947703 A JPS5947703 A JP S5947703A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は湿度を電気抵抗の変化として検出し、空調機器
、加湿器、電子レンジ、倉庫、印刷機等の湿度を制御す
るために用いられる感湿素子に関するものである。
、加湿器、電子レンジ、倉庫、印刷機等の湿度を制御す
るために用いられる感湿素子に関するものである。
従来の感湿素子は、電解質祠料を用いたものが大半を占
め、その他有機高分子材料を用いたものなどがあった。
め、その他有機高分子材料を用いたものなどがあった。
電解質材料を用いにものとして、例えばポリスチロール
の円筒管に２本の平行なパラジウム線を電極として巻回
し、この樹脂の上にポリビニルアセテートとＬｉｃ’を
水溶液との混合液を塗布したダンマー型といわれるもの
とか、植物繊維、多孔性シリコン、ガラステープ等にＬ
ｉ（９水溶液を含浸させた含浸式のものとがあるが、こ
れらにはＬｉ（９を用いているため、っぎのような欠点
があった。
の円筒管に２本の平行なパラジウム線を電極として巻回
し、この樹脂の上にポリビニルアセテートとＬｉｃ’を
水溶液との混合液を塗布したダンマー型といわれるもの
とか、植物繊維、多孔性シリコン、ガラステープ等にＬ
ｉ（９水溶液を含浸させた含浸式のものとがあるが、こ
れらにはＬｉ（９を用いているため、っぎのような欠点
があった。
■ ＬＩＣ−ｔは潮解性があるため、梅雨の時期のよう
に、高湿度下では濃度が次第に薄くなり、寿命が短かい
こと。
に、高湿度下では濃度が次第に薄くなり、寿命が短かい
こと。
■ 長期間の経過によって昇華してしまうので、一定期
間毎に較正する必要があること。
間毎に較正する必要があること。
■ ＬＩＣＪ溶液の濃度により測定範囲が異なり、しか
もその測定範囲が狭いので、広い範囲の測定には濃度を
異ならせた何種類がのセンサを紹合せることが必要どな
り、したがってセンサの数が多くなれば測定端子もそれ
だけ多くなって組立てや制御回路が面倒にｔ「ること。
もその測定範囲が狭いので、広い範囲の測定には濃度を
異ならせた何種類がのセンサを紹合せることが必要どな
り、したがってセンサの数が多くなれば測定端子もそれ
だけ多くなって組立てや制御回路が面倒にｔ「ること。
などである。
また、前記有機高分子材料を用いたものと１７て、例え
ばナイロンがあり、これは従来の毛髪に代わるもので、
湿気により膨潤したときの長さの変化を検出するもので
ある。これにも以下のよう１（欠点があった。
ばナイロンがあり、これは従来の毛髪に代わるもので、
湿気により膨潤したときの長さの変化を検出するもので
ある。これにも以下のよう１（欠点があった。
■ 使用温度の上限が高々６０”Ｃであり、使用範囲が
極端に制限されること。
極端に制限されること。
■ 伸縮時のヒ゛スデリシヌが大きいため精度が低いこ
と。
と。
■ 湿度の変化に対する応答が極めて遅いこと。
などである。
本出願人は、以上のような従来の欠点を除去した新たな
感湿素子として第１図（ａ）（ｂ）に示すような多孔質
のセラミック焼結体を用いたものを既に提案した。これ
は１種または２種以上の金属酸化物の微粉末を所定モル
％ずっ秤量して湿式混合し、乾燥した後、所定圧で加圧
して錠剤にし、この錠剤を電気炉に入れて所定温度で所
定時間加熱焼結し、自然冷却後、ダイヤモンドブレード
で所定厚（例えば３００μｍ）にスライスし、かつ１辺
が４〜５關の角形に切断して多孔質のセラミック焼結体
（１）を得、このセラミック焼結体（１）の両面に金の
電極（２） （３）を焼成し、これに電極線（４）（５
）を接合してなるものである。このように、多孔質のセ
ラミック焼結体で構成したことによ））、従来の欠点を
除去することができた。しかしっぎのような若干の問題
点があることが判明した。
感湿素子として第１図（ａ）（ｂ）に示すような多孔質
のセラミック焼結体を用いたものを既に提案した。これ
は１種または２種以上の金属酸化物の微粉末を所定モル
％ずっ秤量して湿式混合し、乾燥した後、所定圧で加圧
して錠剤にし、この錠剤を電気炉に入れて所定温度で所
定時間加熱焼結し、自然冷却後、ダイヤモンドブレード
で所定厚（例えば３００μｍ）にスライスし、かつ１辺
が４〜５關の角形に切断して多孔質のセラミック焼結体
（１）を得、このセラミック焼結体（１）の両面に金の
電極（２） （３）を焼成し、これに電極線（４）（５
）を接合してなるものである。このように、多孔質のセ
ラミック焼結体で構成したことによ））、従来の欠点を
除去することができた。しかしっぎのような若干の問題
点があることが判明した。
■ 長期間の経過によって抵抗値が徐々に上昇する傾向
にあること。
にあること。
■ 抵抗値の変化率が急峻すぎるため湿度の測定範囲が
狭いこと。
狭いこと。
などである。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、金属酸化物の微粉末を用いて形成した多孔質のセ
ラミックに、具体的にはセラミック焼結体または厚膜感
湿層に電極を設けたものを母体とし、この母体をＮａ３
ＰＯ４・１２ＭｏＯＢ（以下ＳＰＭという）の水溶液で
処理をしてなるものである。
ので、金属酸化物の微粉末を用いて形成した多孔質のセ
ラミックに、具体的にはセラミック焼結体または厚膜感
湿層に電極を設けたものを母体とし、この母体をＮａ３
ＰＯ４・１２ＭｏＯＢ（以下ＳＰＭという）の水溶液で
処理をしてなるものである。
以下、本発明の実施例をＡ、焼結体型とＢ、厚膜型に分
けて説明する。
けて説明する。
なお、本発明では、焼結体型と厚膜型とを包含せしめる
意味で、金属酸化物の微粉末による多孔質のセラミック
という表現を用いた。一般的に焼結型は高圧でプレスし
焼結するから、緻密性を有し、機械的強度も大であるが
、製造方法がいわゆるパッチ式でを）るから高価になる
きらいがある。
意味で、金属酸化物の微粉末による多孔質のセラミック
という表現を用いた。一般的に焼結型は高圧でプレスし
焼結するから、緻密性を有し、機械的強度も大であるが
、製造方法がいわゆるパッチ式でを）るから高価になる
きらいがある。
これに対し、厚膜型は、ペースト化してスクリーン印刷
法によって膜を形成しこれを焼結するから、緻密性、機
械的強度にやや欠けるがベルトコンベア等により連続製
造が可能で、安価になる特徴がある。
法によって膜を形成しこれを焼結するから、緻密性、機
械的強度にやや欠けるがベルトコンベア等により連続製
造が可能で、安価になる特徴がある。
人、第１に母体としてセラミック焼結体を用いた焼結型
について説明する。セラミック焼結体にはその材料とし
て種々の金属酸化物が用いられるが、序を説明する。
について説明する。セラミック焼結体にはその材料とし
て種々の金属酸化物が用いられるが、序を説明する。
■ 純度９９．９９％以上で平均粒径が１μｍｎ以下の
ＺｒＯ２とＭｇＯの微粉末を用意する。そして、’ Ｚ
ｒＯ２を９９モル％、ＭｇＯを１モル％ずつ秤量して、
これら２種類の微粉末をプラスチック容器内のエタノー
ル中に入れ、同時にメノーボールを入れ、ボールミルで
湿式混合する。
ＺｒＯ２とＭｇＯの微粉末を用意する。そして、’ Ｚ
ｒＯ２を９９モル％、ＭｇＯを１モル％ずつ秤量して、
これら２種類の微粉末をプラスチック容器内のエタノー
ル中に入れ、同時にメノーボールを入れ、ボールミルで
湿式混合する。
■ 湿式混合後、放置して上澄み液を除き、加熱乾燥す
る。
る。
■ 乾燥した粉末をポリビニルアルコールの水溶液で練
り上げる。
り上げる。
■ この練り上げたものを金型に入れて所定圧（例えば
３００ｋｙ／ｃｍ２または５００ ｋｆ／ｃｍ２）をが
け常温で３〜５分間加圧することにより錠剤にする。
３００ｋｙ／ｃｍ２または５００ ｋｆ／ｃｍ２）をが
け常温で３〜５分間加圧することにより錠剤にする。
■ 錠剤を電気炉に入れて所定温度（例えば９００℃）
で２時間加熱し、加熱後自然冷却する。
で２時間加熱し、加熱後自然冷却する。
このようにして多孔質のセラミック焼結体を形成する。
■ このセラミック焼結体をダイヤモンドブレードを用
いて所定厚（約３００μｍ）にスライスし、かつ１辺が
所定長（約４〜５ ｍ ）の角形に切断する。すると、
第１図（ａ ） （ｂ）に示すようなＺｒ０１とＭｇＯ
の混合物からなる多孔質のセラミック焼結体（１）が形
成され、これが母体となる。
いて所定厚（約３００μｍ）にスライスし、かつ１辺が
所定長（約４〜５ ｍ ）の角形に切断する。すると、
第１図（ａ ） （ｂ）に示すようなＺｒ０１とＭｇＯ
の混合物からなる多孔質のセラミック焼結体（１）が形
成され、これが母体となる。
■ この母体（１１の表裏面に、母体（１）の外周がや
や残る程度にルテニウム系の厚膜ペーストを印刷して少
なくとも１対の電極（２＋ （３１となし、この電極（
２＋ （３）に、白金イリジウムからなる電極線（４１
（５１をルテニウム系の厚膜ペーストで接合する。
や残る程度にルテニウム系の厚膜ペーストを印刷して少
なくとも１対の電極（２＋ （３１となし、この電極（
２＋ （３）に、白金イリジウムからなる電極線（４１
（５１をルテニウム系の厚膜ペーストで接合する。
■ これを最高ｓｏｏ”ｃのコンベア炉内で焼付ける。
つぎに、このようにして形成した素子に８ＰＭ（リンタ
ングステン酸ナトリウムＮａ３ ＰＯ４・１２Ｍ０Ｏ８
）の水溶液による浸漬被覆処理を行なう。
ングステン酸ナトリウムＮａ３ ＰＯ４・１２Ｍ０Ｏ８
）の水溶液による浸漬被覆処理を行なう。
この浸漬処理法を以下に詳しく説明する。
■ 脱イオン水に、８ＰＭを所定濃度となるように一興
体的には、０，４．４．０および４０重Ｍ％となるよう
に秤量して添加し、攪拌してそれぞれ濃度の異なる水溶
液を作る。
体的には、０，４．４．０および４０重Ｍ％となるよう
に秤量して添加し、攪拌してそれぞれ濃度の異なる水溶
液を作る。
■ この所定濃度に調整した水溶液をビーカーに入れ、
その中に、第１図で形成した素子を浸漬し、超音波を２
０〜３０分かける。
その中に、第１図で形成した素子を浸漬し、超音波を２
０〜３０分かける。
■ ビーカーがら素子をとり出し、加熱または自然乾燥
して水分を除去し、焼結型の感湿素子（６）を得る。
して水分を除去し、焼結型の感湿素子（６）を得る。
以上のようにして８ＰＭ水溶液で浸漬処理された感湿素
子（６）が所期の目的通りの特性を有するかどうかにつ
いて実験の結果に基づき説明する。まず、実験のために
、前記感湿素子（６）を第４図に示すように、１％ １
００Ｈｚ程度の信号源（７）ニ、抵抗（８）（例えば１
０並）と直列に接続し、さらにこの抵抗（８）と並列に
電圧計（９）を接続する。
子（６）が所期の目的通りの特性を有するかどうかにつ
いて実験の結果に基づき説明する。まず、実験のために
、前記感湿素子（６）を第４図に示すように、１％ １
００Ｈｚ程度の信号源（７）ニ、抵抗（８）（例えば１
０並）と直列に接続し、さらにこの抵抗（８）と並列に
電圧計（９）を接続する。
（１）つぎにＺｒＯ２とＭｇＯによるセラミック焼結体
を用いた測定結果を第５図の特性図に基づいて説明する
。
を用いた測定結果を第５図の特性図に基づいて説明する
。
第５図は８ＰＭ処理前とＳＰＭの濃度を変えた場合のＲ
Ｈ特性を示したもので、図中、特性（イ）は、８ＰＭ濃
度０％つまり８ＰＭの処理をしないＺｒＯ２とＭｇＯだ
けによるセラミック素子の特性である。
Ｈ特性を示したもので、図中、特性（イ）は、８ＰＭ濃
度０％つまり８ＰＭの処理をしないＺｒＯ２とＭｇＯだ
けによるセラミック素子の特性である。
特性（０）はＳＰＭ濃度０．４重量％、特性Ｃ１）は８
ＰＭ濃度４．０重量％、特性←）は８ Ｐ Ｍ濃度４０
重用％で処理したときの特性である。これらの特性曲線
から、本発明の目的である湿度測定範囲の広いものは、
ＳＰＭ濃度４．０重争％で処理したものであることがわ
かる。したがって、以後の実験は、このＳＰＭＪ度４．
０重情翫ア理のもので行った。なお、測定雰囲気温度は
２５℃とした。
ＰＭ濃度４．０重量％、特性←）は８ Ｐ Ｍ濃度４０
重用％で処理したときの特性である。これらの特性曲線
から、本発明の目的である湿度測定範囲の広いものは、
ＳＰＭ濃度４．０重争％で処理したものであることがわ
かる。したがって、以後の実験は、このＳＰＭＪ度４．
０重情翫ア理のもので行った。なお、測定雰囲気温度は
２５℃とした。
（２）つぎに、第６図は、母体かも４ｇＣｒ２Ｏ４とＴ
ｉｅ□との混合物からなるセラミック焼結体の、ｔｈ）
ＳＰＭ処理前と（へ）処理後の特性の変化をあられした
ものである。この特性図から８ＰＭ４．０重量％の浸漬
被覆処理したもの（へ）は、しないもの（ホ））に比し
、犬１］に抵抗値が低下し、湿度に対する変化率も小さ
く、より広範囲の測定が可能であることを示している。
ｉｅ□との混合物からなるセラミック焼結体の、ｔｈ）
ＳＰＭ処理前と（へ）処理後の特性の変化をあられした
ものである。この特性図から８ＰＭ４．０重量％の浸漬
被覆処理したもの（へ）は、しないもの（ホ））に比し
、犬１］に抵抗値が低下し、湿度に対する変化率も小さ
く、より広範囲の測定が可能であることを示している。
（３）第７図は、母体がＴｉＯ２と■２０．との混合物
からなるセラミック焼結体の、８ＰＭ処理前（ト）と処
理後（ト）の特性の変化をあられしたものである。この
第７図の場合も、第６図と同様、８ Ｐ Ｍ ４．０重
量％の浸漬被覆処理したものチ）は、しないもの（ト）
に比し大巾に抵抗値が低下し、相対湿度１０〜９０％Ｒ
Ｈの広範囲測定が可能であることを示している。なお、
ＳＰＭ処理をした素子における感湿特性の温度依存性は
、種々実験の結果０．７％ＴＬＨ／℃であることが確認
されており、公知の感湿素子よりもかなりすぐれている
。
からなるセラミック焼結体の、８ＰＭ処理前（ト）と処
理後（ト）の特性の変化をあられしたものである。この
第７図の場合も、第６図と同様、８ Ｐ Ｍ ４．０重
量％の浸漬被覆処理したものチ）は、しないもの（ト）
に比し大巾に抵抗値が低下し、相対湿度１０〜９０％Ｒ
Ｈの広範囲測定が可能であることを示している。なお、
ＳＰＭ処理をした素子における感湿特性の温度依存性は
、種々実験の結果０．７％ＴＬＨ／℃であることが確認
されており、公知の感湿素子よりもかなりすぐれている
。
Ｂ、第２に、母体として厚膜感湿層を用いた厚膜型であ
って、これをＳＰＭで処理した実施例について説明する
。まず、厚膜感湿ペーストの作成順序はつぎの通りであ
る。
って、これをＳＰＭで処理した実施例について説明する
。まず、厚膜感湿ペーストの作成順序はつぎの通りであ
る。
■ 純度９９．９９％以上で平均粒径が１μｍ以下のＺ
ｒＯ，とＭｇＯの微粉末を用意する。そして、ＺｒＯ２
を９９モル％、ＭｇＯを１モル％ずつ秤量して、これら
２種類の微粉末をプラスチック容器内のエタノール中に
入れ、同時にメノーボールを入れ、ボールミルで湿式混
合する。
ｒＯ，とＭｇＯの微粉末を用意する。そして、ＺｒＯ２
を９９モル％、ＭｇＯを１モル％ずつ秤量して、これら
２種類の微粉末をプラスチック容器内のエタノール中に
入れ、同時にメノーボールを入れ、ボールミルで湿式混
合する。
■ 湿式混合後、放置して上澄み液を除きＪ加熱乾燥す
る。
る。
■ この乾燥した粉末を液状バインダと混合して所定の
粘度を有する感湿ペーストとする。前記液状バインダは
粉末状のメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビ
ニルアルコールなどと〆α−テルピネメール、デルビネ
オールなどとの混合溶液が用いられる。
粘度を有する感湿ペーストとする。前記液状バインダは
粉末状のメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビ
ニルアルコールなどと〆α−テルピネメール、デルビネ
オールなどとの混合溶液が用いられる。
つぎに感湿素子の作成順序はっぎの通りである。
■ 第２図に示すように、１０ｍ×１５問×０．３翼渭
程度のアルミナなどの電気絶縁性基板（１０）を用意す
る。
程度のアルミナなどの電気絶縁性基板（１０）を用意す
る。
■ この基板０■上に、櫛歯状の電極（！１１（１２１
を互いに所定間隔（ｄ＝５００μｍ）をもって形成する
。電極（１１）Ｑ２１として、例えばルテニウムオキサ
イド（）１．ｕｏ ２ ）を用いて基板００）上にプリ
ントし、乾燥した後、８５０℃で焼成して形成する。な
お、前記電極Ｑｌ）θ力の間隔（ｄ）を変えることによ
りインピータンスを調整できる。
を互いに所定間隔（ｄ＝５００μｍ）をもって形成する
。電極（１１）Ｑ２１として、例えばルテニウムオキサ
イド（）１．ｕｏ ２ ）を用いて基板００）上にプリ
ントし、乾燥した後、８５０℃で焼成して形成する。な
お、前記電極Ｑｌ）θ力の間隔（ｄ）を変えることによ
りインピータンスを調整できる。
■ つぎに、前記感湿ペーストを、電極（１１） （＋
２１と基板Ｏｑの上に塗布して厚膜感湿層（１３１を形
成する。
２１と基板Ｏｑの上に塗布して厚膜感湿層（１３１を形
成する。
すなわちこの厚膜感湿層（１３１は、電極（１υｏ２の
端子部分を残して前記感湿ペーストをプリントし、乾燥
した後、９００℃程度で焼成する。厚さは、目的によっ
て数十μｍから数百μｍまでとなるように、複数回塗布
することもある。
端子部分を残して前記感湿ペーストをプリントし、乾燥
した後、９００℃程度で焼成する。厚さは、目的によっ
て数十μｍから数百μｍまでとなるように、複数回塗布
することもある。
■ つぎに８ＰＭ（リンタングステン酸ナトリウムＮａ
３ＰＯ４・１２ＭｏＯＢ ）の水溶液による浸漬被覆処
理を行なう。具体的には、脱イオン水１０ｃｃに、ＳＰ
Ｍを４００■秤量して添加し、攪拌して４．０重量％の
水溶液を作る。この濃度調整したＳＰＭ水溶液なビー力
に入れ、第２図のように形成した素子を浸漬する。
３ＰＯ４・１２ＭｏＯＢ ）の水溶液による浸漬被覆処
理を行なう。具体的には、脱イオン水１０ｃｃに、ＳＰ
Ｍを４００■秤量して添加し、攪拌して４．０重量％の
水溶液を作る。この濃度調整したＳＰＭ水溶液なビー力
に入れ、第２図のように形成した素子を浸漬する。
■ ビーカーから素子をとり出し、加熱または自然乾燥
して水分を除去し厚膜型の感湿素子α４を得る。
して水分を除去し厚膜型の感湿素子α４を得る。
■ この感湿素子（１４１の特性の安定化のためにアニ
ーリング処理をする。
ーリング処理をする。
以上のようにして形成された厚膜型の感湿素子゛０４が
所期の目的通りの特性を有するかどうかについて実験す
るために、第４図に示すように、１■、１００Ｈ過度の
信号源（７）に、抵抗（８）（例えばＩＯＫΩ）と直列
に接続され、さらにこの抵抗（８）と並列に電圧計（９
）が接続される。
所期の目的通りの特性を有するかどうかについて実験す
るために、第４図に示すように、１■、１００Ｈ過度の
信号源（７）に、抵抗（８）（例えばＩＯＫΩ）と直列
に接続され、さらにこの抵抗（８）と並列に電圧計（９
）が接続される。
（１）つぎに、測定結果を第８図に基づいて説明する。
第８図は母体が、（す） Ｚｒ０２ ： ＭｇＯ＝９５
：５ （モル比）の、Ｃ’（） ＺｒＯ２：ＭＨＯ＝
９０：１０（モル比）の、Ｑし） ｚ ｒｏ ２：Ｍ
ｇ０＝８５：１５（モル比）の、（’ｙｌ ＺｒＯ，：
ＭｇＯ−８０：２０（モル比）のそれぞれ厚膜感湿層の
場合を示し、いずれもＳＰＭ４．０重量％で処理し、電
極間隔（ｄ）は５００ μｍ、コンベア炉内温度は９１
０℃とした。この図からも明らかなように、（す）（至
））四（（支）のいずれの場合も、相対湿度１０−９０
％几Ｈの広範囲で素子抵抗が略直線的に変化している。
：５ （モル比）の、Ｃ’（） ＺｒＯ２：ＭＨＯ＝
９０：１０（モル比）の、Ｑし） ｚ ｒｏ ２：Ｍ
ｇ０＝８５：１５（モル比）の、（’ｙｌ ＺｒＯ，：
ＭｇＯ−８０：２０（モル比）のそれぞれ厚膜感湿層の
場合を示し、いずれもＳＰＭ４．０重量％で処理し、電
極間隔（ｄ）は５００ μｍ、コンベア炉内温度は９１
０℃とした。この図からも明らかなように、（す）（至
））四（（支）のいずれの場合も、相対湿度１０−９０
％几Ｈの広範囲で素子抵抗が略直線的に変化している。
（２）第９図は母体が（’７） ｈ’２ｏｓのみの、（
ｉ）８ｉ０．のみの、（ヨ） Ａ’２０３：ＺｒＯ，＝
５０：５０（モル、比）の、ｒ）Ｚｒ０２：８１０２＝
５０：５０（モル比）の、（ｇ Ａ’２０３：８１０．
＝ りｏ：！５゜（モル比）の、（：／） Ａ’２０．
：ＺｒＯ，：Ｓ １０２＝ ３３．３：３３．３：３３
（モル比）の、υ１ｚｒｏ２のみのそれぞれ厚膜感湿素
子の場合を示し、その他厚膜感湿層の作り方、８ＰＭの
処理は第８図の場合と同様である。この第９図かられか
ることは、ＳＰＭ処理をしない場合は、いずれも図中斜
線範囲であったものが、ｓｐＭ処理をすると、いずれの
場合も大巾に抵抗値が低下し、しかも相対湿度１０〜９
０％ＲＨの広範囲で略直線的に変化している。
ｉ）８ｉ０．のみの、（ヨ） Ａ’２０３：ＺｒＯ，＝
５０：５０（モル、比）の、ｒ）Ｚｒ０２：８１０２＝
５０：５０（モル比）の、（ｇ Ａ’２０３：８１０．
＝ りｏ：！５゜（モル比）の、（：／） Ａ’２０．
：ＺｒＯ，：Ｓ １０２＝ ３３．３：３３．３：３３
（モル比）の、υ１ｚｒｏ２のみのそれぞれ厚膜感湿素
子の場合を示し、その他厚膜感湿層の作り方、８ＰＭの
処理は第８図の場合と同様である。この第９図かられか
ることは、ＳＰＭ処理をしない場合は、いずれも図中斜
線範囲であったものが、ｓｐＭ処理をすると、いずれの
場合も大巾に抵抗値が低下し、しかも相対湿度１０〜９
０％ＲＨの広範囲で略直線的に変化している。
（３）第１０図は母体が（４） ＺｒＯ２：Ｃａ０＝９
９：１（モル比）の、（＋ｌ ＺｒＯ２：Ｃａ０＝ ９
０：１０（モル比）の、（１７）ＺｒＯ。
９：１（モル比）の、（＋ｌ ＺｒＯ２：Ｃａ０＝ ９
０：１０（モル比）の、（１７）ＺｒＯ。
： ＣａＯ”” ５０ ：５０ （モル狂）のそれぞれ
厚膜感湿素子の場合を示し、その他厚膜感湿層２の作り
方、ＳＰＭの処理は第８図と同様である。この第１０図
かられかることは、８ＰＭ処理をすると、いずれの場合
も大巾に抵抗値が抵下し、しかも相対湿度１０〜９０％
ＲＨの広範囲で略直線的に変化している。
厚膜感湿素子の場合を示し、その他厚膜感湿層２の作り
方、ＳＰＭの処理は第８図と同様である。この第１０図
かられかることは、８ＰＭ処理をすると、いずれの場合
も大巾に抵抗値が抵下し、しかも相対湿度１０〜９０％
ＲＨの広範囲で略直線的に変化している。
（４）第１１図は母体が（ＩＡ） ＺｒＯ２：Ｙ２０＝
９９：１（モル比）の、（ｚ） ｚｒｏ、：ｙ、ｏ３
＝ ９σ：１０（−Ｆ−ル比）の、（＝ｌ−）ＺｒＯ□
： Ｙ２０ Ｂ ” ５０ ：５０ （モル比）のそれ
ぞれ厚膜感湿素子の場合を示し、その他厚膜感湿層の作
り方、ＳＰＭの処理は第８図と同様である。この第１１
図かられかることはζＳＰＭ処理をすると、いずれの場
合も大巾に抵抗値が低下し、しかも相対湿度粉〜９０％
ＲＨの広範囲で略直線的に変化している。
９９：１（モル比）の、（ｚ） ｚｒｏ、：ｙ、ｏ３
＝ ９σ：１０（−Ｆ−ル比）の、（＝ｌ−）ＺｒＯ□
： Ｙ２０ Ｂ ” ５０ ：５０ （モル比）のそれ
ぞれ厚膜感湿素子の場合を示し、その他厚膜感湿層の作
り方、ＳＰＭの処理は第８図と同様である。この第１１
図かられかることはζＳＰＭ処理をすると、いずれの場
合も大巾に抵抗値が低下し、しかも相対湿度粉〜９０％
ＲＨの広範囲で略直線的に変化している。
前記実施例では、電極（１１）＜１２１の形状を、第２
図に示すように、櫛形とし互ｋ）に間隔（ｄ）をもって
噛合させたが、この間隔０）は、直角に屈折したもの以
外に、曲線的に屈折したもの、曲線的ｔｒものなどであ
ってもよい。また、第２図では電１（Ｉｌ１０２を同一
面に設けたが、厚膜感湿層を挾んで両側に設けてもよい
。具体的には、第３図に示すように、アルミナ基板ａＯ
）の温血にはリフレッシュ用ヒータ（１ｍを設け、上面
には多孔性の下部電極Ｑ１１、厚膜感湿層０３）、多孔
性の上部型Ｔｈ（１２の順に積層したものであってもよ
い。この場合、電極ｔｔｉ）ａｚの面積、厚膜感湿層Ｏ
ｍの厚さによってＲ，Ｈ特性が変わることは勿論である
。このような形状にすると素子の形状を小型にできる。
図に示すように、櫛形とし互ｋ）に間隔（ｄ）をもって
噛合させたが、この間隔０）は、直角に屈折したもの以
外に、曲線的に屈折したもの、曲線的ｔｒものなどであ
ってもよい。また、第２図では電１（Ｉｌ１０２を同一
面に設けたが、厚膜感湿層を挾んで両側に設けてもよい
。具体的には、第３図に示すように、アルミナ基板ａＯ
）の温血にはリフレッシュ用ヒータ（１ｍを設け、上面
には多孔性の下部電極Ｑ１１、厚膜感湿層０３）、多孔
性の上部型Ｔｈ（１２の順に積層したものであってもよ
い。この場合、電極ｔｔｉ）ａｚの面積、厚膜感湿層Ｏ
ｍの厚さによってＲ，Ｈ特性が変わることは勿論である
。このような形状にすると素子の形状を小型にできる。
本発明は上述のように、金属酸化物の微粉末を用いたセ
ラミックの母体にＳＰＭ処理を施こしたので、経時変化
が少なく、かつ１０〜９０％１１．１１と広範囲の測定
が１個の素子で可能であるというすぐれた効果を有する
。また、多孔性セラミック焼結体に代えて厚膜感湿層に
よって母体を形成すれば、加工性にすぐれ極めて安価に
なる。
ラミックの母体にＳＰＭ処理を施こしたので、経時変化
が少なく、かつ１０〜９０％１１．１１と広範囲の測定
が１個の素子で可能であるというすぐれた効果を有する
。また、多孔性セラミック焼結体に代えて厚膜感湿層に
よって母体を形成すれば、加工性にすぐれ極めて安価に
なる。
第１図（ａ）は、セラミック焼結体を用いた素子の正面
図、第１図（ｂ）は同側面図、第２図は１対の電極を片
面に設けた厚膜型素子の一部切欠いた正面図、第３図は
１対の電極を両面に設けた厚膜型素子の分解斜視図、第
４図は特性を測定する電気回能による特性図、第７図は
Ｔ ｉ ０２ ＋Ｖ２鵠からなる母体の８ＰＭ処理の有
無による特性図、第８図はＺｒＯ２に対するＭｇＯの混
合比による特性図、第９図は各種の金属酸化物による特
性図、第１０図はＺｒＯ□に対するＣａＯの混合比とＳ
ＰＭ処理の有無による特性図、第１１図はＺｒＯ２に対
するＹ２Ｏ３の混合比とＳＰＭ処理の有無による特性図
である。 （１）・・・多孔質のセラミック焼結体、（２１（３）
・・・電極、（４）（５）・・・電極線、（６）・・・
焼結型感湿素子、（７）・・・信号源、（８）・・・抵
抗、（９）・・・電圧計、ＱＯ）・・・電気絶縁性基板
、αＤα２・・・電極、（＋３１・・・厚膜感湿層、α
滲・・・厚膜型感湿素子、（Ｉｓ）・・・リフレッシュ
ヒータ。 特許出願人 株式会社 ゼ ネ ラ ル第 １ 図 第 ４ 図 第 ３ 図 第 ２ 図 槽ｈ１陰（’／、） ｍ灯土製（’ｔ、）
図、第１図（ｂ）は同側面図、第２図は１対の電極を片
面に設けた厚膜型素子の一部切欠いた正面図、第３図は
１対の電極を両面に設けた厚膜型素子の分解斜視図、第
４図は特性を測定する電気回能による特性図、第７図は
Ｔ ｉ ０２ ＋Ｖ２鵠からなる母体の８ＰＭ処理の有
無による特性図、第８図はＺｒＯ２に対するＭｇＯの混
合比による特性図、第９図は各種の金属酸化物による特
性図、第１０図はＺｒＯ□に対するＣａＯの混合比とＳ
ＰＭ処理の有無による特性図、第１１図はＺｒＯ２に対
するＹ２Ｏ３の混合比とＳＰＭ処理の有無による特性図
である。 （１）・・・多孔質のセラミック焼結体、（２１（３）
・・・電極、（４）（５）・・・電極線、（６）・・・
焼結型感湿素子、（７）・・・信号源、（８）・・・抵
抗、（９）・・・電圧計、ＱＯ）・・・電気絶縁性基板
、αＤα２・・・電極、（＋３１・・・厚膜感湿層、α
滲・・・厚膜型感湿素子、（Ｉｓ）・・・リフレッシュ
ヒータ。 特許出願人 株式会社 ゼ ネ ラ ル第 １ 図 第 ４ 図 第 ３ 図 第 ２ 図 槽ｈ１陰（’／、） ｍ灯土製（’ｔ、）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）金属酸化物の微粉末を用いて形成した多孔質のセ
ラミックに、少なくとも１対の電極を設けたものを母体
とし、この母体にＮ ａ ｇ ＰＯ４・１２ＭｏＯｓ水
溶液にて浸漬被覆処理を施こしてなることを特徴とする
感湿素子。 （２、特許請求の範囲第１項記載に木、いて、母体は、
ＺｒＯ２とＭｇＯを混合ｔ、た多孔質セラミック焼結体
からなる感湿素子。 （３）特許請求の範囲第１項記載において、母体はＺｒ
Ｏ２とＭｇＯを混合した厚膜感湿層からなる感湿素子。 （４）特許請求の範囲第１項記載において、Ｎａ３ＰＯ
４！１２ＭｏＯａ の水溶液濃度を約０．５ないし５
．０重量％とじた感湿素子。 （５）特許請求の範囲第２項記載において、多孔性セラ
ミック焼結体からなる母体の両側面からｌ対の板状電極
で挾持するようにして形成した感湿素子。 （６）特許請求の範囲第３項記載において、基板の上に
１対の電極を設け、その上に厚膜感湿層を即設してなる
感湿素子。 （７）特許請求の範囲第３項記載において、基板の上に
、下部電極、厚膜感湿層、上部電極の順に積層してなる
感湿素子。 （８）、特許請求の範囲第１項記載において、母体はＡ
、Ｌ２０．の厚膜感湿層からなる感湿素子。 （９）特許請求の範囲第１項記載において、母体は８
ｉｏ、 の厚膜感湿層からなる感湿素子。 ０ω 特許請求の範囲第１項記載において、母体はＡ’
−２０３とＺｒＯ２を混合した厚膜感湿層からなる感湿
素子。 ■ 特許請求の範囲第１項記載において、母体はＺｒＯ
２と５ｔＯ２を混合した厚膜感湿層からなる感湿素子。 α２、特許請求の範囲第１項記載において、母体はＡｊ
、０．と８１０□を混合した厚膜感湿層からなる感湿素
子。 ０３）特許請求の範囲第１項記載において、母体は人’
２０３とＺｒＯ３とＳ ｉ Ｏｔを混合した厚膜感湿層
からなる感湿素子、 ０４）特許請求の範囲第１項記載において、母体はＺｒ
Ｏ２の厚膜感湿層からなる感湿素子。 （１つ 特許請求の範囲第１項記載において、母体はＭ
ｇＣｒ２Ｏ４とＴｌＯ２を混合した多孔性セラミ、ツク
焼結体からなる感湿素子。 （【０ 特許請求の範囲第１項記載において、母体はＴ
ＩＯ□とｖ２０．を混合した多孔性セラミック焼結体か
らなる感湿素子。 αＤ 特許請求の範囲第１項記載において、母体はＺ’
ｒＯ２とＣａＯを混合した厚膜感湿層からなる感湿素子
。 Ｏａ 特許請求の範囲第１項記載において、母体はＺ
ｒＯ，とＹｔＯａを混合した厚膜感湿層からなる感湿素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57157579A JPS5947703A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57157579A JPS5947703A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947703A true JPS5947703A (ja) | 1984-03-17 |
| JPH027162B2 JPH027162B2 (ja) | 1990-02-15 |
Family
ID=15652774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57157579A Granted JPS5947703A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947703A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63229701A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | 松下電器産業株式会社 | 感湿素子 |
| JPH01105153A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-21 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 湿度センサ |
| JPH01233361A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 湿度センサ |
| JPH01233360A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 湿度センサ |
| JPH01240848A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感湿素子 |
| JPH03170045A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感湿素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6347241A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | シ−ト体搬送機構 |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP57157579A patent/JPS5947703A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6347241A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | シ−ト体搬送機構 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63229701A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | 松下電器産業株式会社 | 感湿素子 |
| JPH01105153A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-21 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 湿度センサ |
| JPH01233361A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 湿度センサ |
| JPH01233360A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 湿度センサ |
| JPH01240848A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感湿素子 |
| JPH03170045A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感湿素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH027162B2 (ja) | 1990-02-15 |
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