JPS6145183B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、電気式湿度計の検出部をなす湿度受
感装置に関するものである。 従来工業的に多用されている乾・湿球式湿度計
は、乾・湿球温度計の指示温度差によつて間接的
に湿度を求める受感方式の採つているが、この受
感方式の湿度計では、構造的に棒形寒暖計と蒸発
水容器を備えていることから、(a)設置と読取りの
ために広いスペースが必要であること、(b)移動が
不便で、実際には固定使用しかできないこと、(c)
水平方向の狭い空間には使えないこと、(d)蒸発水
の補給や吸湿布の交換の操作が面倒であること、
(e)水を嫌う環境下での使用が制約されること、(f)
遠隔測定が不可能で、かつ一見するだけでは湿度
が読取れないこと、等の多くの欠点を備えてい
る。 一方、これに替わる受感方式として、測定雰囲
気にさらされた吸湿物体を感湿エレメントに使
い、その静電容量により湿度を検出するようにし
た電気式湿度計が知られているが、この受感方式
によつた場合には、定湿度下で一定の静電容量を
有するエレメントの製作が困難であつた。 このことから、従来の電気式湿度計では、測定
精度に変動や劣化が生じた都度、検出部を新品に
変換しなければならないという欠点があつた。 本発明は、上記欠点を解消するためになされた
ものであつて、すなわち、本発明の目的は、感湿
エレメントと、静電容量補正用の電気抵抗とを併
せてユニツト化させると共に、該センサユニツト
を検出部中の回路に着脱自在に形成させることに
より、湿度計検出部の保守のための手間と費用を
極減させるようにした湿度受感装置を提供するこ
とにある。 以下、図示の実施例に基づいて本発明を説明す
る。 実施例の受感装置は、第１図ないし第８図に示
すように、プローブ型に組立てられた感温を兼ね
た装置であつて、プローブの軸線上に配置された
支持ソケツト１、リングパツキング２、時定数出
力器３、リングパツキング４、湿度センサユニツ
ト５、および通気性カバー６の連成により形成さ
れており、以下、上記各単体ごとにその形成態様
を述べる。 (a) 支持ソケツト１ プローブの基部を成す筒体であつて、その内孔
の中間に周段部１ａが成形されると共に、その基
端部は、外ねじが切られた取付ねじ１ｂになつて
いる。 しかして、該基端部の中心には、図示しない外
部の測定部に導かれるキヤプタイヤ導線７が貫通
し、かつこのソケツト１は、取付ナツト８によつ
て仕切壁９に固定されている。 (b) リングパツキング２ ソケツト１の段部１ａに嵌着されていて、時定
数出力器３との接合部をシールする作用を行つて
いる。 (c) 時定数出力器３ 中間に仕切壁１０ａを有する絶縁質の円筒体１
０を構造体とし、かつ同仕切壁１０ａの中心に突
設されたボス１０ｂの心孔には、丸棒形の電気式
感温エレメント１１（測温抵抗体）の基半部がナ
ツト１２で固定されており、かつ該仕切壁１０ａ
の周辺の３箇所には、３本のスナツプ型コネクタ
ソケツト１３（内、１本のみ表記）が植設されて
いる。 また、円筒体１０の外周面には、外ねじが切ら
れたねじリング１４が外嵌固着されているほか、
円筒体１０の基部側端面には、プリント板１５が
展着されている。 しかしてこのプリント板１５には、発振器１
６、等の電気部材、その回路とが取付けおよび形
成されているほか、同回路には、上記各コネクタ
ソケツト１３が電気接続されている。 なお、プリント板１５の外面には、多数のラグ
端子１７が突設されていて、プリント板１５の発
振出力回路と、上記感温エレメント１１の出力回
路とは、各ラグ端子１７を介してキヤブタイヤ導
線７に接続されている。 そのほか、円筒体１０の開口端面の内周縁に
は、パツキング４が嵌着されている。 (d) リングパツキング４ このパツキング４は、円筒体１０とセンサユニ
ツト５との接合部をシールする作用を行つている
ほか、上記３本のコネクタソケツト１３に対接す
る周縁上には、同ソケツト１３が貫通する孔４ａ
が開けられている。 (e) 湿度センサユニツト５ このセンサユニツト５は、円筒形に焼結成形さ
れた通気性シリンダ容体１８と、同容体１８の先
端開口に覆着された同様な通気性保護キヤツプ１
９と、同容体１８のキヤツプ１９がわ半部に内嵌
された絶縁質のリングホルダ２０と、同ホルダ２
０とキヤツプ１９との間に挾着された絶縁質の押
えリング２１と、同容体１８の出力器３がわ半部
に内嵌されていて、断面形状がＨ形に組付けられ
た夫々絶縁質の回路板２２、仕切板２３ならびに
間隔筒２４とにより形成されていて、かつ、回路
板２２の周縁上の３箇所には、上述コネクタソケ
ツト１３に対向する位置に３本のコネクタピン２
５，２６，２７（第３図では、ピン２５のみ表
記）が植設されていて、各ピン２５，２６，２７
の細径部は、仕切板２３を貫通している。 なお、リングホルダ２０と回路板２２は、結合
ねじ２８で締着されることにより、シリンダ容体
１８の周段部を挾持している。 更に、リングホルダ２０の周線上の１箇所に
は、回路板２２に連通するピン孔が貫通すると共
に、同ピン孔には、導通ピン２９が埋込まれた上
で、スナツプ止めされており、かつ同ピン２９の
頭部とピン孔開口との間には、短かい丸棒形の導
電ゴム座３０が圧入されている。 また、押えリング２１の上記ゴム座３０と対称
の位置には、同様な導電ゴム座３１が埋込まれて
いるほか、回路板２２の仕切板２２の仕切板２３
がわには、補正用電気抵抗体３２が取付けられる
と共に、回路板２２と仕切板２３との間の環空間
は、モールド材３３で固められている。 ここで、リングホルダ２０と押えリング２１と
の間に挾置された感湿エレメント３４（第６図、
第７図）につき説明する。 このエレメント３４には、その吸湿物体として
厚さ10μｍ程度の高分子フイルムが用いられてい
る。 しかして具体的には、円形の樹脂フイルム３５
の表裏各面の中央内円の露呈部分に、厚さ100Å
程度のAu被膜電極３６，３７が蒸着されたもの
であつて、夫々の電極３６，３７の対称箇所に
は、Au被膜が厚く蒸着されて成る例えばＴ形の
端子部分３６ａ，３７ａが張出し状に形成されて
おり、かつエレメント３４は、各端子部分３６
ａ，３７ａのほぼ中央を、各導電ゴム座３１，３
０に圧接させた状態で挾着されている。 次に回路板２２には、時定要素回路（第８
図）、すなわち静電容量Ｃと電気抵抗Ｒとの並列
回路が形成されていて、コネクタピン２５とコモ
ンのコネクタピン２７との間には、導電ゴム座３
０，３１、導通ピン２９、キヤツプ１９、シリン
ダ容体、回路板２２のパターンを介し、両電極３
６，３７間の容量Ｃが導かれると共に、コネクタ
ピン２６とコモンのコネクタピン２７との間に
は、抵抗体３２の抵抗Ｒが導かれている。 このような回路構成により、時定数出力器３の
発振回路には、コネクタソケツト１３を介して、
時定要素としてのＣとＲとが電気的に挿入されて
いる。 (f) 通気性カバー６ コツプ形に焼結成形されたカバーであつて、開
口内縁に取付ねじ６ａが切られており、このねじ
６ａが出力器３のねじリング１４に螺合される。 なお、このカバー６には、通気特性の異る複数
種類の等形状のカバーが用意、かつ付属されてい
て、カバー６組付時には、所要の受感応答性に対
応したカバーが選択的に使用される。 最後に、湿度センサユニツト５に組付けられて
いる抵抗体３２には、各ユニツトごとに個々に抵
抗値が異なる抵抗素子が使われていて、すなわち
各ユニツト５の抵抗体３２の抵抗値には、個々の
感湿エレメント３４の静電容量特性値と組合わさ
れて、時定数出力器３の発振回路において所定時
定数の回路を形成させる抵抗値が選定されてい
る。 次に、上述各部材が第２図のごとく連成されて
成る実施例の受感装置の作動について説明する。 通気性カバー６、シリンダ容体１８、およびキ
ヤツプ１９は、何れも焼結成形時に生じた多孔を
介して通気性を有することから、感湿エレメント
３４と感温エレメント１１とが収置された空間
は、外気の温・湿度と等しい状態に置かれてお
り、従つて、感湿エレメント３４のフイルム３５
は、外気の湿度に対応した水分を吸湿し、これに
より、時定数出力器３からは、外気の湿度に正し
く相関した容量Ｃと補正抵抗Ｒに基づくパルス幅
信号が出力される。 更に、導線７に接続された図示しない外部の測
定器では、上記パルス幅信号の積分操作と、感温
エレメント１１の抵抗値の計測作動とが行われる
ので、受感された湿度値と温度値は、該測定器に
よつて正しく読取られる。 なお、実施例の構成には、感温エレメント１１
およびその配線の取付けは必ずしも必要ではな
く、ただ、上述構造のように温度測定を兼ねた構
造とすれば、感湿エレメント３４の温度を正しく
測ることができるので、外気中の水分量を正確に
検知し得るメリツトがある。 ところで、実施例の受感装置を長期間使用して
いると、感湿エレメント３４のフイルム３５の吸
湿作動性に変動や劣化を生じ、これにより、測定
値に誤差が生じるので、その場合には、カバー６
を取外した上でセンサユニツト５を引抜いて新品
と交換すれば良く、この操作は極めて簡単であ
り、また、センサユニツト５のコストは安いの
で、装置の保守にはそれ程大きな費用がかからな
い。 ところで、実施例の装置は、第１図に示すよう
に壁面への固定取付けができるほか、第９図に示
すように、手持ち式のプローブに組付けることも
可能であり、この場合には、支持ソケツト１の取
付ねじ１ａに、長手円筒形のグリツプ３８の先端
を螺合させた上で、導線７を通すようにすれば良
い。 次に、上述した実施例の構成では、感湿エレメ
ント３４を装置の軸線方向に対して縦置きした構
造としたが、これに替え、第１０図ないし第１２
図に示すように、軸線方向に対し横置き配置させ
ることも可能であり、図示の湿度センサユニツト
４０の形成態様では、上下２段に割り形成された
長箱状の通気性容体、すなわち、焼結樹脂材で成
形された底容体４１と蓋容体４２とがねじ４３で
重着されて成る割り容体の半部に、受感室４４が
切落し形成されると共に、同受感室４４内には、
感湿エレメント４５を挾持する上、下１対の絶縁
質押えリング４６，４７が収置されており、かつ
割り容体の他方の半部には、３本のコネクタピン
４８，４９，５０が挾着されて長手方向に突出し
ているほか、底容体４１底面の方形凹入空間に
は、補正用電気抵抗体５１が収置されている。 しかして、エレメント４５の上、下の各面に蒸
着されてＶ形に延出した電極端子部分５２，５３
の中、上面の端子部分５２には、導電ゴム座５４
を介してピン４８に電気接続されており、また、
下面の端子部分５３は、導電ゴム座５５を介して
ピン５０に電気接続されている。 一方、抵抗体５１の各リードは、中間ピン４９
とコモンピン５０に電気接続されている。 なお、このセンサユニツト４０は、外形が扁平
な長箱状に形成された図示しない時定数出力器に
コネクタ結合されて使用されることは言うまでも
なく、かつ、その作動は、上述したセンサユニツ
ト５と変らない。 以上述べたように、本発明に係る湿度受感装置
によれば、通気性容体と、高分子量樹脂フイルム
を吸湿体とする感湿エレメントと、補正用電気抵
抗体とを単体に組付けてセンサユニツトを形成さ
せると共に、同センサユニツトを、装置の信号出
力部をなす時定数出力器にコネクタ結合せしめて
装置を構成させたので、センサユニツトに互換性
を持たせることが可能になり、これにより、安定
性と信頼性の高い湿度計が得られるほか、受感装
置の保守性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す湿度受感装
置の正面図、第２図は、同断面図、第３図は、第
２図の分離図、第４図は、第３図のセンサユニツ
トの拡大図、第５図は、同外観図、第６図は、第
４図の感湿エレメントの部分拡大図、第７図は、
同エレメントの平面図、第８図は、時定要素回路
の回路図、第９図は、同実施例装置の別の取付け
態様の図、第１０図は、別の実施例を示すセンサ
ユニツトの側面図、第１１図は、同上面図、第１
２図は、第１１図の感湿エレメントの平面図であ
る。 ３……時定数出力器、５，４０……センサユニ
ツト、１８……シリンダ容体、２５，２６，２
７，４８，４９，５０……コネクタ端子としての
コネクタピン、３２，５１……電気抵抗体、３
４，４５……感湿エレメント、３５……フイル
ム、３６，３７……電極、４１，４２……底容体
および蓋容体、５２，５３……電極端子部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに対向面どうしが当接された状態で着脱
   自在に接合される湿度センサユニツト５と時定数
   出力器３とを具備し、かつ、同湿度センサユニツ
   ト５には、該湿度センサユニツトの外周壁面を形
   成する通気性の容体１８と、同容体１８に収置さ
   れたエレメントであつて、かつ高分子フイルム３
   ５の両面に、１対の被膜電極３６，３７が被着さ
   れてなる感湿エレメント３４と、上記両被膜電極
   ３６，３７間の静電容量特性値と組合わされて所
   定時定数の回路を形成させる補正用電気抵抗体３
   ２と、同回路を上記時定数出力器３に導通させる
   ためのコネクタ２５との各部材がユニツト状に組
   付けられていて、上記湿度センサユニツト５側の
   コネクタ２５は、上記対向面に位置されており、
   時定数出力器３との上記接合位置において時定数
   出力器３側のコネクタ１３と着脱自在に接合され
   ていることを特徴とする湿度受感装置。