JPS6212469B2 - - Google Patents
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- JPS6212469B2 JPS6212469B2 JP19440482A JP19440482A JPS6212469B2 JP S6212469 B2 JPS6212469 B2 JP S6212469B2 JP 19440482 A JP19440482 A JP 19440482A JP 19440482 A JP19440482 A JP 19440482A JP S6212469 B2 JPS6212469 B2 JP S6212469B2
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- Japan
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- thermistor
- moisture
- dew condensation
- frost
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- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 28
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、感湿膜とサーミスタとの双方を備
え、電気抵抗の変化により結霜・結露の各状態を
検知する結霜・結露センサに関する。
え、電気抵抗の変化により結霜・結露の各状態を
検知する結霜・結露センサに関する。
湿度変化に応じて電気抵抗が変化する感湿膜を
用いた結露センサが公知である。しかし、結霜状
態をも正確に検知し得る感湿膜は未だ知られてい
ない。そこで、感湿膜と合わせて、結霜状態を検
知するためのサーミスタが組込まれた結霜・結露
センサが提案されている。しかしながら、従来の
この種の結霜・結露センサでは、感湿膜の電気抵
抗の変化を検知する回路と、サーミスタの電気抵
抗の変化を検知する回路とが独立して設けられね
ばならず、装置が複雑化するという欠点が存在し
た。
用いた結露センサが公知である。しかし、結霜状
態をも正確に検知し得る感湿膜は未だ知られてい
ない。そこで、感湿膜と合わせて、結霜状態を検
知するためのサーミスタが組込まれた結霜・結露
センサが提案されている。しかしながら、従来の
この種の結霜・結露センサでは、感湿膜の電気抵
抗の変化を検知する回路と、サーミスタの電気抵
抗の変化を検知する回路とが独立して設けられね
ばならず、装置が複雑化するという欠点が存在し
た。
また、小形化を図るために、チツプ形サーミス
タの使用が要請されている。しかし、チツプ形サ
ーミスタでは、サーミスタの熱容量が小さくかつ
その表面積が小さいため、サーミスタに直接接触
する部分の空気の温度に対応する電気抵抗を示
す。したがつて、被測定物の温度とサーミスタに
接触する空気との温度に差がある場合、すなわち
サーミスタの周囲の空気の温度分布が一様でない
場合は、誤動作し、誤つた温度を示すという欠点
があつた。
タの使用が要請されている。しかし、チツプ形サ
ーミスタでは、サーミスタの熱容量が小さくかつ
その表面積が小さいため、サーミスタに直接接触
する部分の空気の温度に対応する電気抵抗を示
す。したがつて、被測定物の温度とサーミスタに
接触する空気との温度に差がある場合、すなわち
サーミスタの周囲の空気の温度分布が一様でない
場合は、誤動作し、誤つた温度を示すという欠点
があつた。
それゆえに、この発明は、上述の欠点を解消
し、検知精度に優れかつ小形の結霜・結露センサ
を提供することを目的とする。
し、検知精度に優れかつ小形の結霜・結露センサ
を提供することを目的とする。
この発明は、要約すれば、結露状態で電気抵抗
が急変する感湿膜と、０℃近傍で電気抵抗が急変
するサーミスタとを同一基板上に備え、この基板
上でサーミスタと熱結合されかつ熱伝導性に優れ
た金属カバーが設けられていることを特徴とす
る、結霜・結露センサである。
が急変する感湿膜と、０℃近傍で電気抵抗が急変
するサーミスタとを同一基板上に備え、この基板
上でサーミスタと熱結合されかつ熱伝導性に優れ
た金属カバーが設けられていることを特徴とす
る、結霜・結露センサである。
この発明のその他の目的および特徴は、図面を
参照して行なう以下の詳細な説明により明らかと
なろう。
参照して行なう以下の詳細な説明により明らかと
なろう。
第１図はこの発明の一実施例の概略平面図であ
り、第２図は第１図の−線断面図である。
り、第２図は第１図の−線断面図である。
第１図および第２図を参照して、絶縁性基板１
上に相互に対向するくしば状電極２，３が形成さ
れている。この電極２，３を覆うように感湿膜４
が形成されている。感湿膜４は、結露状態におい
てその電気抵抗が急変する材料で構成されてお
り、電極２，３によりその電気抵抗が取り出され
る。
上に相互に対向するくしば状電極２，３が形成さ
れている。この電極２，３を覆うように感湿膜４
が形成されている。感湿膜４は、結露状態におい
てその電気抵抗が急変する材料で構成されてお
り、電極２，３によりその電気抵抗が取り出され
る。
他方、第２図に明らかなように、同じく絶縁性
基板１上にチツプサーミスタ５が接着されてい
る。チツプサーミスタ５は、０℃近傍で電気抵抗
が急変する特性を有するものである。サーミスタ
５を覆うように金属カバー６がねじ７により絶縁
性基板１に取付けられている。金属カバー６は、
熱伝導性に優れた金属材料で構成されている。金
属カバー６とチツプサーミスタ５との間には同じ
く熱伝導性に優れた材料よりなる樹脂モールド層
８が充填されている。ねじ７は、絶縁性基板１に
設けられたねじ孔１ａを挿通しており、さらに絶
縁性基板１の下方に延びている。被測定物に直接
この実施例の結霜・結露検知センサをねじ止めす
るためである。すなわちチツプサーミスタ５は、
金属カバー６およびねじ７を介して被測定物に熱
結合されている。したがつて、被測定物の温度が
ねじ７および金属カバー６を介してチツプサーミ
スタ５に正確に伝導される。
基板１上にチツプサーミスタ５が接着されてい
る。チツプサーミスタ５は、０℃近傍で電気抵抗
が急変する特性を有するものである。サーミスタ
５を覆うように金属カバー６がねじ７により絶縁
性基板１に取付けられている。金属カバー６は、
熱伝導性に優れた金属材料で構成されている。金
属カバー６とチツプサーミスタ５との間には同じ
く熱伝導性に優れた材料よりなる樹脂モールド層
８が充填されている。ねじ７は、絶縁性基板１に
設けられたねじ孔１ａを挿通しており、さらに絶
縁性基板１の下方に延びている。被測定物に直接
この実施例の結霜・結露検知センサをねじ止めす
るためである。すなわちチツプサーミスタ５は、
金属カバー６およびねじ７を介して被測定物に熱
結合されている。したがつて、被測定物の温度が
ねじ７および金属カバー６を介してチツプサーミ
スタ５に正確に伝導される。
第１図に戻り、絶縁性基板１上には３個の端子
１１，１２，１３が形成されている。端子１１，
１２はそれぞれ感湿膜４に接触する電極２，３に
接続されており、感湿膜４の電気抵抗を測定する
ために設けられている。他方、端子１３はチツプ
サーミスタ５に接続されている。また、チツプサ
ーミスタ５の取出電極部１３ａと、一方のくしば
状電極３とが連結されている。
１１，１２，１３が形成されている。端子１１，
１２はそれぞれ感湿膜４に接触する電極２，３に
接続されており、感湿膜４の電気抵抗を測定する
ために設けられている。他方、端子１３はチツプ
サーミスタ５に接続されている。また、チツプサ
ーミスタ５の取出電極部１３ａと、一方のくしば
状電極３とが連結されている。
第１図および第２図に示す実施例では、各端子
１１，１２，１３が上述のように構成されている
ため、感湿膜４およびチツプサーミスタ５を、直
列に接続してその合成抵抗を取り出すことや、並
列接続してその合成抵抗を取り出すことも可能で
ある。さらに、端子１２を共有することにより、
感湿膜４およびチツプサーミスタ５の電気抵抗を
個別に取り出すこともでき、したがつて結露状態
を感湿膜４により、結霜状態をチツプサーミスタ
５によりそれぞれに個別に検知することも可能で
ある。
１１，１２，１３が上述のように構成されている
ため、感湿膜４およびチツプサーミスタ５を、直
列に接続してその合成抵抗を取り出すことや、並
列接続してその合成抵抗を取り出すことも可能で
ある。さらに、端子１２を共有することにより、
感湿膜４およびチツプサーミスタ５の電気抵抗を
個別に取り出すこともでき、したがつて結露状態
を感湿膜４により、結霜状態をチツプサーミスタ
５によりそれぞれに個別に検知することも可能で
ある。
今、端子１１と端子１３により電気抵抗すなわ
ち感湿膜４とチツプサーミスタ５とを直列接続
し、その合成抵抗を取り出して用いる場合の検出
動作につき説明する。感湿膜４として、たとえば
樹脂中に導電性粒子が分散された構造のものを用
いることにすると、このような公知の感湿膜４
は、結露状態において樹脂が膨潤し、そのため結
露状態において電気抵抗が急激に増大する。この
ような感湿膜４が、第３図の一点鎖線Ａで示す抵
抗温度特性を有する場合、第３図に破線Ｂで示す
ような抵抗温度特性を有する負特性サーミスタ
（NTC）をチツプサーミスタ５として用いれば、
その合成抵抗値は第３図の実線Ｃで示される温度
特性を有することが理解されるであろう。すなわ
ち、感湿膜２とチツプサーミスタ５の抵抗温度特
性を適宜選ぶことにより、合成抵抗値が０℃で急
激に増大し、その他の温度では一定であるように
することが可能である。
ち感湿膜４とチツプサーミスタ５とを直列接続
し、その合成抵抗を取り出して用いる場合の検出
動作につき説明する。感湿膜４として、たとえば
樹脂中に導電性粒子が分散された構造のものを用
いることにすると、このような公知の感湿膜４
は、結露状態において樹脂が膨潤し、そのため結
露状態において電気抵抗が急激に増大する。この
ような感湿膜４が、第３図の一点鎖線Ａで示す抵
抗温度特性を有する場合、第３図に破線Ｂで示す
ような抵抗温度特性を有する負特性サーミスタ
（NTC）をチツプサーミスタ５として用いれば、
その合成抵抗値は第３図の実線Ｃで示される温度
特性を有することが理解されるであろう。すなわ
ち、感湿膜２とチツプサーミスタ５の抵抗温度特
性を適宜選ぶことにより、合成抵抗値が０℃で急
激に増大し、その他の温度では一定であるように
することが可能である。
上述のような特性の感湿膜４およびチツプサー
ミスタ５を準備することにより、まず結露状態で
は、感湿膜２の抵抗値が急激に増大するため、第
４図に示すように端子１１，１３間の合成抵抗値
は乾燥状態のそれに比べて急激に増大し、被測定
物表面が結露状態にあることを検知し得る。次
に、結露が生じた場合には、被測定物の表面温度
は０℃になるため、第３図の合成抵抗値−温度特
性を示す実線Ｃから明らかなように、端子１１，
１３間の合成抵抗値は急激に増大する。したがつ
て、被測定物が結霜状態にあることを端子１１，
１３間の抵抗変化により正確に知ることができ
る。結局、乾燥状態、結露状態および結霜状態に
おける合成抵抗値は、第４図に示すグラフの通り
となり、各状態を正確にかつ単一の回路で検出す
ることが可能となる。
ミスタ５を準備することにより、まず結露状態で
は、感湿膜２の抵抗値が急激に増大するため、第
４図に示すように端子１１，１３間の合成抵抗値
は乾燥状態のそれに比べて急激に増大し、被測定
物表面が結露状態にあることを検知し得る。次
に、結露が生じた場合には、被測定物の表面温度
は０℃になるため、第３図の合成抵抗値−温度特
性を示す実線Ｃから明らかなように、端子１１，
１３間の合成抵抗値は急激に増大する。したがつ
て、被測定物が結霜状態にあることを端子１１，
１３間の抵抗変化により正確に知ることができ
る。結局、乾燥状態、結露状態および結霜状態に
おける合成抵抗値は、第４図に示すグラフの通り
となり、各状態を正確にかつ単一の回路で検出す
ることが可能となる。
なお、結露時、結霜時の抵抗値は感湿膜とチツ
プサーミスタの特性によつて決定される。したが
つて第４図に示したグラフにおいて結露状態と結
霜状態の合成抵抗値のレベルが逆転する場合もあ
る。
プサーミスタの特性によつて決定される。したが
つて第４図に示したグラフにおいて結露状態と結
霜状態の合成抵抗値のレベルが逆転する場合もあ
る。
上述の実施例では、感湿膜４とチツプサーミス
タ５とを直列に接続して用いた場合につき説明し
たが、この発明はそのような接続に限られるもの
でないことは前述のとおりである。すなわち端子
１１と端子１３とを共用することにより、感湿膜
４とチツプサーミスタ５とを並例に接続して用い
ることもでき、また端子１２を共用することによ
り、感湿膜４とチツプサーミスタ５の抵抗変化を
独立に検出することも可能である。また、上述の
実施例では感湿膜４とチツプサーミスタ５とを直
列接続して用いるため、それぞれの抵抗温度特性
をその合成抵抗値が常温では一定となるように選
ぶ必要があつた。しかしながら、感湿膜４および
チツプサーミスタ５を独立に用いる場合には、各
素子の抵抗温度特性をこのように選択する必要は
ない。もつとも、感湿膜４の抵抗とチツプサーミ
スタ５の抵抗とを個別に取り出して検知する場合
には、検知回路が２個必要であるため、結霜・結
露検知センサの小形化には有利とは言えない。
タ５とを直列に接続して用いた場合につき説明し
たが、この発明はそのような接続に限られるもの
でないことは前述のとおりである。すなわち端子
１１と端子１３とを共用することにより、感湿膜
４とチツプサーミスタ５とを並例に接続して用い
ることもでき、また端子１２を共用することによ
り、感湿膜４とチツプサーミスタ５の抵抗変化を
独立に検出することも可能である。また、上述の
実施例では感湿膜４とチツプサーミスタ５とを直
列接続して用いるため、それぞれの抵抗温度特性
をその合成抵抗値が常温では一定となるように選
ぶ必要があつた。しかしながら、感湿膜４および
チツプサーミスタ５を独立に用いる場合には、各
素子の抵抗温度特性をこのように選択する必要は
ない。もつとも、感湿膜４の抵抗とチツプサーミ
スタ５の抵抗とを個別に取り出して検知する場合
には、検知回路が２個必要であるため、結霜・結
露検知センサの小形化には有利とは言えない。
上述の実施例では、感湿膜４として結露状態に
おいてその抵抗値が急激に増大するものを用いた
が、逆にたとえばイオン伝導を利用するもので結
露状態においてその抵抗値が急激に減少するもの
を用いてもよい。また、チツプサーミスタ５につ
いても、いわゆる負特性サーミスタ（NIC）に限
らず、温度が低下するに従つてその抵抗値が急激
に減少する正特性サーミスタ（PTC）を用いて
もよい。すなわち、この発明の結霜・結露センサ
では、感湿膜およびサーミスタの抵抗変化特性を
適当に組合わせることにより、種々の特性のもの
を使用できる。
おいてその抵抗値が急激に増大するものを用いた
が、逆にたとえばイオン伝導を利用するもので結
露状態においてその抵抗値が急激に減少するもの
を用いてもよい。また、チツプサーミスタ５につ
いても、いわゆる負特性サーミスタ（NIC）に限
らず、温度が低下するに従つてその抵抗値が急激
に減少する正特性サーミスタ（PTC）を用いて
もよい。すなわち、この発明の結霜・結露センサ
では、感湿膜およびサーミスタの抵抗変化特性を
適当に組合わせることにより、種々の特性のもの
を使用できる。
第５図は、この発明の結霜・結露センサに用い
る金属カバーの変形例を示す要部断面図である。
第５図に示すように、チツプサーミスタ１５を覆
うケース状の金属カバー１６を用いてもよい。金
属カバー１６は、絶縁性基板１上に形成された金
属部分１７ａ，１７ｂに対してはんだ付けにより
固定される。１８は金属カバー１６とチツプサー
ミスタ１５との間に充填された樹脂モールド層で
ある。
る金属カバーの変形例を示す要部断面図である。
第５図に示すように、チツプサーミスタ１５を覆
うケース状の金属カバー１６を用いてもよい。金
属カバー１６は、絶縁性基板１上に形成された金
属部分１７ａ，１７ｂに対してはんだ付けにより
固定される。１８は金属カバー１６とチツプサー
ミスタ１５との間に充填された樹脂モールド層で
ある。
以上のように、この発明によれば、基板上にサ
ーミスタに熱的に結合されかつ熱伝導性に優れた
金属カバーが設けられているため、被測定物の温
度変化・湿度変化に正確に追随することができ、
優れた検知精度を達成する結霜・結露センサを得
ることが可能となる。また、チツプサーミスタを
用いることができるため、ならびに感湿膜および
サーミスタの特性・相互の接続を適宜選ぶことに
より乾燥・結露・結霜の三状態を単一の回路で検
出し得るため、結霜・結露センサの小形化を図り
得る。
ーミスタに熱的に結合されかつ熱伝導性に優れた
金属カバーが設けられているため、被測定物の温
度変化・湿度変化に正確に追随することができ、
優れた検知精度を達成する結霜・結露センサを得
ることが可能となる。また、チツプサーミスタを
用いることができるため、ならびに感湿膜および
サーミスタの特性・相互の接続を適宜選ぶことに
より乾燥・結露・結霜の三状態を単一の回路で検
出し得るため、結霜・結露センサの小形化を図り
得る。
第１図は、この発明の一実施例の概略平面図で
ある。第２図は、第１図の−線断面図であ
る。第３図は、感湿膜とサーミスタを直列接続し
た場合の合成抵抗値の温度変化を示す図である。
第４図は、この発明の一実施例における乾燥状
態、結露状態および結霜状態における合成抵抗値
の変化を示す図である。第５図は、金属カバーの
変形例を示す要部断面図である。 １……基板、４……感湿膜、５，１５……サー
ミスタ、６，１６……金属カバー。
ある。第２図は、第１図の−線断面図であ
る。第３図は、感湿膜とサーミスタを直列接続し
た場合の合成抵抗値の温度変化を示す図である。
第４図は、この発明の一実施例における乾燥状
態、結露状態および結霜状態における合成抵抗値
の変化を示す図である。第５図は、金属カバーの
変形例を示す要部断面図である。 １……基板、４……感湿膜、５，１５……サー
ミスタ、６，１６……金属カバー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 結露状態で電気抵抗が急変する感湿膜と、０
℃近傍で電気抵抗が急変するサーミスタとを同一
基板上に備え、 前記基板上で前記サーミスタと熱的に結合され
かつ熱伝導性に優れた金属カバーが設けられてい
ることを特徴とする結霜・結露センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19440482A JPS5983044A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 結霜・結露センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19440482A JPS5983044A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 結霜・結露センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983044A JPS5983044A (ja) | 1984-05-14 |
| JPS6212469B2 true JPS6212469B2 (ja) | 1987-03-18 |
Family
ID=16324034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19440482A Granted JPS5983044A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 結霜・結露センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983044A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6780904B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2020-11-04 | アルプスアルパイン株式会社 | 霜検出器 |
| EP3882615A4 (en) * | 2018-11-12 | 2022-07-27 | National Institute for Materials Science | CONDENSATION SENSING ELEMENT |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP19440482A patent/JPS5983044A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5983044A (ja) | 1984-05-14 |
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