(57)【要約】【課題】高湿度まで絶対湿度を測定できる簡単構造の湿度センサを提供することを目的とする。【解決手段】ガス導入孔７を有するキャンの内部に発熱素子を配置した検出素子１と、無孔キャンで発熱素子を密封した参照素子２とからなる検出部８を２組有し、前記２組の検出部８で各々ブリッジ回路を形成し、前記２組の検出部８の発熱温度が相互に異なるように前記発熱素子に電圧を印加し、前記両ブリッジ回路の出力をそれぞれ水蒸気以外の既知濃度のガスと空気の混合ガスからあらかじめ求めた前記ガスの感度換算係数で規格化し、両方の前記規格化出力の差を求め、あらかじめ既知の湿度環境下における前記規格化出力差と絶対湿度の相関から求めた湿度相関式より絶対湿度を求めるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス導入孔を有するキャンの内部に発熱素子を配置した検出素子と、無孔キャンで発熱素子を密封した参照素子とからなる検出部を２組有し、前記２組の検出部で各々ブリッジ回路を形成し、前記２組の検出部の発熱温度が相互に異なるように前記発熱素子に電圧を印加し、前記両ブリッジ回路の出力をそれぞれ水蒸気以外の既知濃度のガスと空気の混合ガスからあらかじめ求めた前記ガスの感度換算係数で規格化し、両方の前記規格化出力の差を求め、あらかじめ既知の湿度環境下における前記規格化出力差と絶対湿度の相関から求めた湿度相関式より絶対湿度を求めるように構成した湿度センサ。
【請求項２】
高温の発熱素子および低温の発熱素子の形状を同一とした請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項３】
発熱素子はサーミスタからなる請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項４】
サーミスタはガラスで封止されたものである請求項３に記載の湿度センサ。
【請求項５】
検出素子のキャンは発熱素子と非対向の位置にガス導入孔が配置される請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項６】
検出素子のガス導入孔のうち少なくとも１つは大地方向に開口するように配置した請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項７】
２組の検出部は穴を有するケースに収納され、両者は前記穴と前記２組の検出部のガス導入孔が非対向の位置になるように固定された請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項８】
穴にはステンレス製の網が溶接接合された請求項７に記載の湿度センサ。
【請求項９】
キャンの内面は黒色である請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項１０】
キャンの内面は黒色クロムメッキで着色された請求項９に記載の湿度センサ。
【請求項１１】
キャンの外面およびケースと網の表面は親水処理が施された請求項８に記載の湿度センサ。
【請求項１２】
親水処理としてキャンの外面およびケースと網の表面を酸処理して凹凸を設けた請求項１１に記載の湿度センサ。
【請求項１３】
親水処理として酸化チタン層を設けた請求項１１に記載の湿度センサ。
【請求項１４】
酸化チタン層はアナターゼ型結晶構造を有する請求項１３に記載の湿度センサ。
【請求項１５】
酸化チタン層は０．１μｍ以上１μｍ以下の膜厚である請求項１３に記載の湿度センサ。
【請求項１６】
２組の検出部の近傍に温度検出部を配置した請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項１７】
温度検出部はサーミスタからなる請求項１６に記載の湿度センサ。
【請求項１８】
温度検出部のサーミスタはガラスで封止されたものである請求項１７に記載の湿度センサ。
【請求項１９】
２組の検出部の発熱温度差は５０℃以上である請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項２０】
低温検出部の発熱温度は１００℃以上である請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項２１】
高温検出部の発熱温度は２００℃以下である請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項２２】
発熱素子の発熱温度が周囲温度によらず一定になるように各ブリッジ回路の印加電圧を温度検出部の出力により制御した請求項１６に記載の湿度センサ。
【請求項２３】
温度検出部の出力が０℃未満の時は絶対湿度出力値を０にする請求項１６に記載の湿度センサ。
【請求項２４】
ガスは乾燥空気より大きな熱伝導率を有する請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項２５】
ガスは無極性である請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項２６】
混合ガスの濃度は６０℃飽和絶対湿度状態の湿り空気の熱伝導率と同オーダーによる濃度とした請求項２４に記載の湿度センサ。
【請求項２７】
感度換算係数は各検出部に対して各種温度下であらかじめ求めた参照素子または温度検出部の出力と前記感度換算係数の相関式に、前記参照素子または前記温度検出部の出力を代入して演算することにより求める請求項１に記載の湿度センサ。
【請求項２８】
温度検出部の出力が５０℃以上の時のみ湿度相関式から絶対湿度を求め、５０℃未満のときはあらかじめ求めた２組の検出部のいずれかの出力と絶対湿度の相関式に、前記検出部の出力を代入して演算することにより求める請求項２７に記載の湿度センサ。
【請求項２９】
相関式は２次または３次方程式で近似した請求項２７または２８に記載の湿度センサ。
【請求項３０】
２次または３次方程式の計算結果はあらかじめメモリーに記憶した計算結果表から得る請求項２９に記載の湿度センサ。
【請求項３１】
請求項１から３０のいずれか１つに記載の湿度センサが燃料電池スタックの空気極側の入口配管の一部に設けられ、前記湿度センサの出力に応じて既定湿度になるように前記空気極側の入口配管の上流に配置された加湿器を制御する燃料電池システム。
【請求項３２】
請求項１から３０のいずれか１つに記載の湿度センサを穴が大地方向になるように配置した請求項３１に記載の燃料電池システム。
【請求項３３】
請求項１から３０のいずれか１つに記載の湿度センサは穴が配管本流より上方に配置された請求項３１に記載の燃料電池システム。
【請求項３４】
請求項３１から３４のいずれか１つに記載の燃料電池システムを搭載した自動車。
【請求項３５】
請求項１から３０のいずれか１つに記載の湿度センサを有し前記湿度センサの出力に応じて調理部分の湿度状態を制御する調理機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は絶対湿度を検出するための湿度センサおよびそれを用いた燃料電池システム、自動車および調理機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、湿気を含んだ空気の熱伝導率が湿度に応じて変化する性質を利用し、発熱素子の温度変化で湿度を検出する原理の湿度センサが提案されていた。すなわち、ある湿度下で熱平衡に達した発熱素子の周囲水蒸気量が変化すると、発熱素子から奪われる熱量が変化し熱平衡が崩れるため発熱素子の温度が湿度に応じて変化する。この温度変化を発熱素子の抵抗値の変化として電気的に検出するものである。この原理により、センサの出力は他原理の湿度センサの出力が主に相対湿度（以下、ＲＨ）であるのに対し絶対湿度で得られるため、水蒸気の存在量が直接わかるという長所を有している。さらに、発熱素子自体が発熱しているので、結露環境下においても発熱素子に水滴が付着せず過酷な環境下でも高い信頼度で測定ができる。
【０００３】
しかし、絶対湿度とセンサの出力（熱伝導率に相当）は、絶対湿度約１３０ｇ／ｍ３付近をピークに持つ二次関数的な挙動を示す。すなわち、乾燥空気を加湿していくと熱伝導率は徐々に大きくなるが、絶対湿度が約１３０ｇ／ｍ３を超えると小さくなり、ついには乾燥空気の熱伝導率より小さくなる。これは水が極性分子であることに起因した湿り空気の持つ物理的性質であり原理的に避けられない。従って、熱伝導率を検出原理に利用した湿度センサは一般に絶対湿度１３０ｇ／ｍ３（相対湿度ＲＨに換算すると６０℃１００％ＲＨに相当）までの検出に限られていた。
【０００４】
そこで、さらに高湿度でも測定できる絶対湿度センサとして被測定空気に湿度既知の空気を混ぜて希釈して測定する方法が考案されている。これにより、高湿度でも１３０ｇ／ｍ３以下まで湿度が下がるので、希釈度合いを勘案すれば元の湿度がわかり、また、希釈する過程でセンサ出力が上昇するか下降するかで被測定空気の湿度がピークの右にいるのか左にいるのかを知ることができ、それにより正しい絶対湿度を求めることができる。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−５９２５２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような湿度センサを用いると確かにピークを超える絶対湿度でも測定できるが、そのために湿度既知の空気を用意し、さらに被測定空気と混合しなければならないためセンサの構造が非常に複雑になってしまう。
【０００８】
以上のことから、本発明は簡単な構造で高湿度まで絶対湿度を測定できる湿度センサを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものであり、その特徴部分について列挙する。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、ガス導入孔を有するキャンの内部に発熱素子を配置した検出素子と、無孔キャンで発熱素子を密封した参照素子とからなる検出部を２組有し、前記２組の検出部で各々ブリッジ回路を形成し、前記２組の検出部の発熱温度が相互に異なるように前記発熱素子に電圧を印加し、前記両ブリッジ回路の出力をそれぞれ水蒸気以外の既知濃度のガスと空気の混合ガスからあらかじめ求めた前記ガスの感度換算係数で規格化し、両方の前記規格化出力の差を求め、あらかじめ既知の湿度環境下における前記規格化出力差と絶対湿度の相関から求めた湿度相関式より絶対湿度を求めるものである。このように、発熱温度の異なる２組の検出部を用いて両者の出力差を求め、それから湿度相関式により絶対湿度を求めることで極めて簡単な構造で広範囲の絶対湿度を測定することができるという作用効果が得られる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、高温の発熱素子および低温の発熱素子の形状を同一とすることにより、周囲温度の変動があっても両発熱素子の湿度挙動が同様になるため、湿度検出の過渡変動が少なくなるという効果が得られる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、発熱素子はサーミスタとしたことにより、わずかな温度変化に対しても大きく抵抗値が変化するので、感度を大きくできるという効果が得られる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明は、サーミスタはガラスで封止したものを用いたことにより、湿度センサの非使用時に結露が起こっても直接サーミスタに結露水が付着しないので、耐久性や再現性が良好になるという効果が得られる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明は、検出素子のキャンは発熱素子と非対向の位置にガス導入孔が配置される構成としたことにより、被検出ガスの流れが直接発熱素子に到達せず、拡散により被検出ガスが導入されるため、流量変化の影響を受けず高精度に湿度検出ができるという効果が得られる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明は、検出素子のガス導入孔のうち少なくとも１つは大地方向に開口するように配置したことにより、キャンの内部に結露水が発生しても、重力に従って大地方向に開口したガス導入孔から排水されるとともに、大地方向に開口していないガス導入孔から被検出ガスを導入できるので、結露水が発生しても湿度を検出し続けられるという効果が得られる。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の発明は、２組の検出部は穴を有するケースに収納され、両者は前記穴と前記２組の検出部のガス導入孔が非対向の位置になるように固定された構成としたことにより、被検出ガスの流れが直接発熱素子に到達しなくなるため、流量変化があってもさらに高精度に湿度検出ができるという効果が得られる。
【００１７】
本発明の請求項８に記載の発明は、穴にはステンレス製の網を溶接により接合したことにより、万一可燃性のガスが湿度センサに導入され発火しても、網で熱が奪われるため、火炎が湿度センサの外部に伝播することを防げるという効果が得られる。
【００１８】
本発明の請求項９に記載の発明は、キャンの内面は黒色としたことにより、発熱素子の発生する熱を吸収するため、熱がキャンの中で乱反射して発熱素子に到ることによる発熱素子の温度のゆらぎを低減できるという効果が得られる。
【００１９】
本発明の請求項１０に記載の発明は、キャンの内面は黒色クロムメッキで着色したことにより、着色面が強固に形成されるため、発熱素子によりキャンの内面が高温にさらされても着色面が剥離変色する程度が低減されるという効果が得られる。
【００２０】
本発明の請求項１１に記載の発明は、キャンの外面およびケースと網の表面は親水処理が施された構成としたことにより、キャンの外面やケースと網の表面に結露水が付着したとしても接触角が低減し流れやすくなるため、結露水による湿度出力への誤差を低減できるとともに、結露水による湿度センサの構成部材への腐食を防ぐことができ、信頼性が向上するという効果が得られる。
【００２１】
本発明の請求項１２に記載の発明は、親水処理としてキャンの外面およびケースと網の表面を酸処理して凹凸を設けた構成としたことにより、特に網の表面といった極めて複雑な面であっても酸溶液に浸漬するだけで、極めて容易に、かつ、効果的に親水処理を施すことができるという効果が得られる。
【００２２】
本発明の請求項１３に記載の発明は、親水処理として酸化チタン層を設けた構成としたことにより、結露の初期の段階から結露水の付着が防止できるため、湿度センサを結露しやすい配管内に設置するような厳しい環境下でも効果的に結露水を除去できるという効果が得られる。
【００２３】
本発明の請求項１４に記載の発明は、酸化チタン層はアナターゼ型結晶構造を有する構成としたことにより、ルチル型よりもアナターゼ型の方がバンドギャップが狭く、サーミスタの熱エネルギーでもある程度励起状態にできるため、親水効果をさらに高めることができるという効果が得られる。
【００２４】
本発明の請求項１５に記載の発明は、酸化チタン層は０．１μｍ以上１μｍ以下の膜厚としたことにより、長期にわたって酸化チタン層が剥離せずに結露水の付着を防止できるという効果が得られる。
【００２５】
本発明の請求項１６に記載の発明は、２組の検出部の近傍に温度検出部を配置した構成としたことにより、湿度だけでなく、周囲温度も同時に出力できるようになるとともに、後述するような発熱素子の発熱温度や湿度センサの出力を制御することができるという効果が得られる。
【００２６】
本発明の請求項１７に記載の発明は、温度検出部はサーミスタからなる構成としたことにより、わずかな温度変化に対しても大きく抵抗値が変化するので、感度を大きくできるという効果が得られる。
【００２７】
本発明の請求項１８に記載の発明は、温度検出部のサーミスタはガラスで封止された構成としたことにより、結露が発生しても直接サーミスタに結露水が付着しないので、耐久性や再現性が良好になるという効果が得られる。
【００２８】
本発明の請求項１９に記載の発明は、２組の検出部の発熱温度差は５０℃以上としたことにより、湿度出力の感度を実用的な大きさにできるので、湿度を精度よく検出できるという効果が得られる。
【００２９】
本発明の請求項２０に記載の発明は、低温検出部の発熱温度は１００℃以上としたことにより、湿度センサの非使用時に発熱素子が結露しても使用時に水の沸点以上に加熱するので、結露水を除去することができ、また、使用中に結露することがなくなるので正確に検出できるという効果が得られる。
【００３０】
本発明の請求項２１に記載の発明は、高温検出部の発熱温度は２００℃以下としたことにより、発熱素子のサーミスタが自分自身の熱で劣化する程度が低減されるので、信頼性が高まるという効果が得られる。
【００３１】
本発明の請求項２２に記載の発明は、発熱素子の発熱温度が周囲温度によらず一定になるように各ブリッジ回路の印加電圧を温度検出部の出力により制御したことにより、発熱素子の周辺の温度はほぼ一定に保たれるので、被検出ガスの熱伝導率の温度による変化が低減され、湿度を精度よく検出できるという効果が得られる。
【００３２】
本発明の請求項２３に記載の発明は、温度検出部の出力が０℃未満の時は絶対湿度出力値を０としたことにより、０℃未満の絶対湿度は湿度センサの出力誤差内に入る程小さくなるため、この範囲では湿度演算をしても結果が同じになる。
従って、０℃未満では自動的に出力値を０にすることで湿度演算をする時間が省け、その分応答性が向上するという効果が得られる。
【００３３】
本発明の請求項２４に記載の発明は、ガスは乾燥空気より大きな熱伝導率を有するものとしたことにより、乾燥空気を加湿していった時と同様に熱伝導率の変化が増大方向になるので、感度の温度特性を補正する精度が向上するという効果が得られる。
【００３４】
本発明の請求項２５に記載の発明は、ガスは無極性としたことにより、空気に混合していっても極大を持たないため、感度換算係数を容易な乾燥式で求めることができ、その分感度の温度特性を補正する精度が向上するという効果が得られる。
【００３５】
本発明の請求項２６に記載の発明は、混合ガスの濃度は６０℃飽和絶対湿度状態の湿り空気の熱伝導率と同オーダーによる濃度としたことにより、湿り空気の熱伝導率の極大値付近で感度の温度特性を補正することに相当するので、例えば桁違いの熱伝導率の混合ガスで補正の近似式を求めた場合のように、計算結果の有効桁が桁落ちするようなことがなく、補正精度が向上するという効果が得られる。
【００３６】
本発明の請求項２７に記載の発明は、感度換算係数は、各検出部に対して各温度であらかじめ求めた参照素子または温度検出部の出力と前記感度換算係数の相関式に、前記参照素子または前記温度検出部の出力を代入して演算することにより求めたことにより、周囲温度が変化してもその際の感度を補正して湿度出力が得られるので、周囲温度によらず正確に湿度を出力できるという効果が得られる。
【００３７】
本発明の請求項２８に記載の発明は、温度検出部の出力が５０℃以上の時のみ湿度相関式から絶対湿度を求め、５０℃未満のときはあらかじめ求めた２組の検出部のいずれかの出力と絶対湿度の相関式に、前記検出部の出力を代入して演算することにより求めたことにより、５０℃未満における湿度相関式から得られる絶対湿度の感度が小さい範囲では、従来例のように湿度感度の大きい２組の検出部のいずれかの出力と絶対湿度の相関から絶対湿度を求めるので、絶対湿度が小さい領域でも精度を向上できるという効果が得られる。
【００３８】
本発明の請求項２９に記載の発明は、相関式は２次または３次方程式で近似したことにより、精度が高く、かつ、シンプルな式で絶対湿度を演算できるので、計算時間が早くなり、湿度センサの応答性が向上するという効果が得られる。
【００３９】
本発明の請求項３０に記載の発明は、２次または３次方程式の計算結果は、あらかじめメモリーに記憶した計算結果から得るようにしたことにより、２次または３次方程式を計算しなくてもよくなるので、さらなる計算時間の短縮、応答性の向上が図れるという効果が得られる。
【００４０】
本発明の請求項３１に記載の発明は、湿度センサが燃料電池スタックの空気極側入口配管の一部に設けられ、前記湿度センサの出力に応じて既定湿度になるように前記空気極側入口配管の上流に配置された加湿器を制御する構成としたことにより、燃料電池スタックの負荷状態や周囲温度等による最適加湿量を制御できるため、効率よく燃料電池システムを運転できるという効果が得られる。
【００４１】
本発明の請求項３２に記載の発明は、湿度センサは穴が大地方向になるように燃料電池システムに配置したことにより、湿度センサの内部で発生した結露水を重力に従って穴から排出できるため、極めて容易に結露水を除去できるという効果が得られる。
【００４２】
本発明の請求項３３に記載の発明は、湿度センサは穴が配管本流より上方になるように燃料電池システムに配置したことにより、配管本流の流量が変動しても直接湿度センサに導入されないため、流量の影響を低減でき精度が向上するという効果が得られる。
【００４３】
本発明の請求項３４に記載の発明は、自動車に湿度センサを有する燃料電池システムを搭載したことにより、効率よく燃料電池システムを動作させられるので、省エネルギーの自動車が実現できるという効果が得られる。
【００４４】
本発明の請求項３５に記載の発明は、調理機器に湿度センサを設け、前記湿度センサの出力に応じて調理部分の湿度状態を制御するようにしたことにより、蒸し料理のように調理部分が極めて高温、高湿度環境になっても正確に湿度を検出、制御できるため、失敗なく自動的に調理ができるという効果が得られる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００４６】
図１（ａ）は本発明の実施の形態における湿度センサの概略断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の点線部（Ａ−Ａ）での断面図をそれぞれ示す。図２（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態における湿度センサの検出部の組立図である。
図３は本発明の実施の形態における湿度センサの配管への取り付けを示す概略断面図である。
【００４７】
図１において、１ａ，１ｂは検出素子であり、２ａ，２ｂは参照素子である。
これらの素子は内部に発熱素子としてサーミスタが配置されており、その構造を図２に示す。ここで、図２（ａ）は検出素子１ａ，１ｂを、図２（ｂ）は参照素子２ａ，２ｂをそれぞれ示す。
【００４８】
図２において、３はサーミスタであり、その外表面全体には、低融点のガラス層が形成されており、これによりサーミスタ素子部がガラスで封止されている。
サーミスタ３は、台座４にガラスハーメチックにて固定されたピン５に抵抗溶接（図中×印で示した）することにより電気的、機械的に接続されている。
【００４９】
台座４にはキャン６ａ，６ｂが被せられ、両者はプロジェクション溶接により接合される。ここで、キャンにはガス導入孔７が設けられた有孔キャン６ａと、ガス導入孔がない無孔キャン６ｂがある。前者は被検出ガスが導入されるので検出素子１ａ，１ｂを、後者は導入されないので参照素子２ａ，２ｂを構成することになる。この検出素子１ａおよび参照素子２ａを１組として計２組用意し、図１に示すように、それぞれの検出部８ａ，８ｂにおけるプリント基板９上にピン５の一端が挿入され、半田付けにより電気的、機械的に接続される。なお、２組の検出部８ａ，８ｂを構成する検出素子１ａ，１ｂおよび参照素子２ａ，２ｂに内蔵されたサーミスタは同一形状のものを用いた。また、キャン６ａ，６ｂの内面は黒色クロムメッキで着色してある。
【００５０】
両検出部８ａ，８ｂは、図１（ａ）に示すように、回路基板１０に固定される。検出部８ａ，８ｂおよび回路基板１０は外周が六角形状のケース１１に収納される。ここで、ケース１１は、図１（ａ）の下側に穴１２が開いているため、検出部８ａ，８ｂの検出素子１ａ，１ｂおよび参照素子２ａ，２ｂはいずれも穴１２に対して垂直方向に配置される。このように配置することで、２個の検出素子１ａ，１ｂのガス導入孔７の一部は穴１２側、すなわち、大地方向に向かって開口することになるが、図１（ａ）に示すように、ガス導入孔７と穴１２が直接面しない非対向の位置になるように配置してある。また、穴１２にはステンレス製の網１３が溶接により固定されている。
【００５１】
なお、高湿度の空気が湿度センサに導入された状態で温度が下がるなどの環境変化によってはケース１１の内部で結露してしまう可能性がある。そこで、プリント基板９や回路基板１０全体を防湿樹脂で保護するとともに、キャン６ａ，６ｂの外面およびケース１１と網１３の表面を親水処理することで、結露水を速やかにケース１１から排出するような構成としている。
【００５２】
ここで、キャン６ａ，６ｂの外面およびケース１１と網１３の表面親水処理についてであるが、これらを酸処理して凹凸を設けることによる結露水接触角の低減および酸化チタン層による親水層の形成のいずれも結露水の排出に有効であったので、これらの親水処理を行う設備面で有利な方法を適宜選択すればよい。なお、酸化チタン層を設ける場合はアナターゼ型結晶構造を有する方がルチル型よりも親水性が優れていた。また、膜厚はあまり薄いと効果がなく、厚すぎると層形成に膨大な手間がかかるので、０．１μｍ以上１μｍ以下が必要かつ十分な膜厚であった。
【００５３】
酸化チタンの親水効果については、一般に紫外線照射により効果を発揮するものであるが、本実施の形態の湿度センサにおいては必ずしも紫外線が照射される環境ではない。しかし、発明者らの検討では、高湿度領域である１３０ｇ／ｍ３以上、すなわち、６０℃１００％ＲＨ以上の環境では、環境温度の熱エネルギーにより、紫外線照射ほどではないにせよ親水性が得られることがわかった。本実施の形態の湿度センサにおいては、結露水を排出しやすくするのが目的であるので、このような環境温度の熱エネルギー程度でも十分効果があることを確認した。
【００５４】
回路基板１０上で、検出部８ａ，８ｂの近傍にはサーミスタからなる温度検出部１４が設けられている。温度検出部１４のサーミスタにも検出素子１ａ，１ｂや参照素子２ａ，２ｂに内蔵したサーミスタ３と同様に低融点ガラスで封止したサーミスタを用いた。
【００５５】
ケース１１の回路基板１０の上部には、あらかじめ取出しケーブル１５を通したフタ１６がはめ込まれ、耐湿樹脂１７をフタ１６に設けた注入口（図示せず）から回路基板１０とフタ１６の間の空間全体に注入、硬化した後、ケース１１とフタ１６をかしめて固定される。
【００５６】
このようにして完成した湿度センサは、ケース１１の外周の一部に設けたネジ部１８で湿度を測定したい部位に固定される。なお、配管中の湿度を測定する場合は、図３に示すように配管１９の一部に湿度センサの取付部材２０を設け、ここにネジ部１８をねじ込むことによって湿度センサを固定する。このようにすることで、湿度センサの穴１２が大地方向に向き、結露水が重力に従って流れるとともに、配管１９の本流から上方に穴１２を配置することができ、本流のガス流速の影響を低減することができる。
【００５７】
次に、湿度センサの取り付け例について図４〜６を用いて説明する。
【００５８】
図４は本発明の実施の形態における湿度センサを燃料電池システムに取り付けた際の概略ブロック図である。図５は本発明の実施の形態における湿度センサを用いた燃料電池システムを搭載した自動車の概略構造図である。図６は本発明の実施の形態における湿度センサを調理機器に取り付けた際の概略断面図である。
【００５９】
まず、燃料電池システムについて固体高分子膜型を例に説明する。図４において、５１は水素タンクである。これは、改質型の燃料電池システムの場合、改質器と置き換えられる。水素タンク５１内の水素は遮断弁５２を通って水素加湿器５３に導入される。ここで、燃料電池内の固体高分子膜が乾燥するのを防ぐための湿気が与えられる。加湿された水素は燃料電池スタック５４の水素極側に導入される。一方、燃料電池スタック５４には発電に必要な空気もコンプレッサ５５により空気加湿器５６で加湿されて空気極側に導入される。ここで、空気加湿器５６から燃料電池スタック５４の空気極側入口に到る配管の一部には、湿度センサ５７が図３に示すように取り付けられている。上記の燃料電池システムは全体が筐体５８内に収納されている。
【００６０】
水素と空気が燃料電池スタック５４に供給されると発電が行われ、太線で示したように燃料電池制御回路５９を経て外部に電力が供給される。また、燃料電池スタック５４からは発電の結果生成した水が空気と一緒に外部へ排出される。この発電動作において、燃料電池制御回路５９は湿度センサ５７の出力から燃料電池スタック５４に供給される空気の湿度をモニターし、既定値になるように空気加湿器５６を制御する。
【００６１】
ここで、定常運転状態での燃料電池スタック５４に供給される空気の湿度は８０℃飽和湿度程度（＝１００％ＲＨ）になるように制御するので、その絶対湿度は約２９１ｇ／ｍ３となり、従来の絶対湿度センサでは許容湿度（１３０ｇ／ｍ３）を超えてしまって測定できない。本実施の形態の湿度センサでは、この湿度領域でも測定可能であるため、燃料電池システムのように高湿度かつかつ過酷な環境下でも高信頼で十分使用できる。なお、高湿度下での測定方法については後述する。
【００６２】
次に、上記燃料電池システムを搭載した自動車について説明する。図５において、１０１は自動車の本体で、本体１０１は乗車空間１０２と、水素タンク収納空間１０３と、駆動手段収納空間１０４と、床下空間１０５が、それぞれ空間として分解された状態で形成されている。水素タンク収納空間１０３には水素を貯蔵するタンク１０６が設けられている。タンク１０６は、特に衝突時における水素漏洩に対する安全性を確保するために、外側タンク１０７と内側タンク１０８からなる二重構造となっており、内側タンク１０８内に水素が貯蔵されている。
また、駆動手段収納空間１０４には本体１０１を駆動するためのモーター１０９が設けられている。床下空間１０５には燃料電池スタック１１０が設けられている。
【００６３】
上記の燃料電池システムは基本的に図４で説明したものと同等であり、燃料電池スタック１１０に供給される空気はコンプレッサ１１１で取り込まれ、空気加湿器１１２で加湿される。従って、空気加湿器１１２から燃料電池スタック１１０の空気極側入口に到る配管の一部には、湿度センサ１１３が図３に示すように取り付けられている。
【００６４】
タンク１０６から供給された水素とコンプレッサ１１１で取り込まれた空気は床下空間１０５に設けられた燃料電池スタック１１０で電気エネルギーに変換され、その電気エネルギーがモーター１０９に伝達されてタイヤ１１４を駆動するようになっている。なお、タイヤ１１４の操舵方向は乗車空間１０２内からハンドル１１５で行うようになっている。
【００６５】
このような自動車において、湿度センサ１１３の出力は図示しない燃料電池制御回路に取り込まれる。燃料電池制御回路は燃料電池スタック１１０に供給される空気の湿度が既定値になるように空気加湿器１１２を制御する。
【００６６】
ここで、湿度の既定値は前記の通り８０℃飽和湿度程度（＝１００％ＲＨ）であるが、自動車の場合は運転状況により負荷変動が大きく変わり、それに応じてコンプレッサ１１１の動作も可変させるので、湿度変化の幅も大きくなる。そのため、空気加湿器１１２の湿度制御が非常に重要になる。このような自動車用燃料電池システムのように高湿度かつさらなる過酷な環境下でも、本実施の形態の湿度センサは広範囲に湿度測定ができ、高信頼であるので、十分使用できる。
【００６７】
次に、本実施の形態の湿度センサを取り付けた調理機器の一例としてオーブンレンジについて説明する。図６において、１５１はオーブンレンジの外装ケースで、その内部に調理する食品１５２を収納する調理室１５３が配置される。調理室１５３の一部には湿度センサ１５４が、ガス横側にはスチームを発生するための水タンク１５５が設けられており、その下端には水を供給するためのポンプ１５６が接続されている。ポンプ１５６の先端は調理室１５３の下部に設けた蒸発皿１５７に向かって開口している。従って、ポンプ１５６が動作すると水が蒸発皿１５７に供給される構造になっている。蒸発皿１５７の下側には水を蒸発させるためのヒーター１５８が設けられている。
【００６８】
このようなオーブンレンジにおいて、例えば蒸し料理のように高温かつ大量の蒸気で調理する場合、調理開始と同時にヒーター１５８が加熱され蒸発皿１５７に供給された水が蒸発していく。これにより、調理室１５３内は蒸気が満たされるが、そのときの湿度は湿度センサ１５４で検出している。この際、従来の湿度センサであれば６０℃を超えると正確に湿度が測定できなかったが、本実施の形態の湿度センサではさらに高温下でも測定可能であるため、調理内容に合わせて最適な湿度になるように、ポンプ１５６の水供給量や、ヒーター１５７、オーブン（図示せず）等の温度を、図示しない制御回路によって調整できるようになる。
【００６９】
なお、蒸し料理のように大量の蒸気を用いる調理以外にも、従来の湿度センサによる調理完了判断やラップの有無等の検知は、本実施の形態の湿度センサでも可能である。
【００７０】
次に、湿度センサの動作について説明する。
【００７１】
図７は本発明の実施の形態における湿度センサの概略回路図である。図８は本発明の本実施の形態における湿度センサの動作温度における加湿空気の理論熱伝導率特性図である。図９は本発明の実施の形態における湿度センサのブリッジ出力特性図である。図１０は本発明の実施の形態における湿度センサのブリッジ出力差の温度特性図である。図１１は本発明の実施の形態における湿度センサの感度換算係数の温度特性図であり、図１１（ａ）は高温素子側を、図１１（ｂ）は低温素子側をそれぞれ示す。図１２は本発明の実施の形態における湿度センサの規格化出力特性図である。図１３は本発明の実施の形態における湿度センサの規格化出力差の温度特性図である。図１４は本発明の実施の形態における湿度センサの湿度出力を計算する手順を示すフローチャートである。
【００７２】
図７において、検出素子Ａ１ａおよび参照素子Ａ２ａには、それぞれ直列に固定抵抗Ａ２１が接続され、さらにそれらを並列に接続することによりブリッジ回路を形成している。同様に、検出素子Ｂ１ｂおよび参照素子Ｂ２ｂにも、それぞれ直列に固定抵抗Ｂ２２が接続され、さらにそれらを並列に接続することによりブリッジ回路を形成している。
【００７３】
両ブリッジ回路には高温検出部用直流電源２３および低温検出部用直流電源２４がそれぞれ接続されている。両者の出力電圧は温度検出部１４の出力に応じて各発熱素子の発熱温度が既定値になるようにマイクロコンピュータ２５により制御されている。なお、周囲温度が終わっても高温検出部の検出素子Ａ１ａと参照素子Ａ２ａの素子温度は約１９０℃、低温検出部の検出素子Ｂ１ｂと参照素子Ｂ２ｂの素子温度は約１４０℃になるように制御している。これにより、いずれも水の沸点以上の温度で、かつ、両者の温度差は約５０℃となるように制御される。
【００７４】
高温検出部および低温検出部のブリッジ回路の出力電圧はマイクロコンピュータ２５に入力される。マイクロコンピュータ２５は、高温検出部および低温検出部のブリッジ回路の出力電圧と、温度検出部１４の出力電圧と、マイクロコンピュータ２５に接続されたメモリー２６に記憶されたデータを基に後述する演算を行い、湿度、温度をそれぞれ出力する。
【００７５】
湿度センサの近傍または配管内の被検出ガスは穴１２を介して、検出素子１に設けたガス導入孔７を通ってサーミスタ３に到る。サーミスタ３には電流が流れているので一定温度に加熱されているが、被検出ガス中に湿気があるとその濃度に応じて被検出ガスの熱伝導度が変わり熱が奪われるため、サーミスタ３の温度が変化する。この変化はサーミスタ３の両端電圧の変化としてマイクロコンピュータ２５に入力される。
【００７６】
一方、参照素子２にはガス導入孔がないので被検出ガスがこれらのサーミスタ３には到らない。従って、サーミスタ３の両端電圧は被検出ガスにより変化することはなく、湿度センサの内部の温度に応じた電圧を出力し続けている。これにより、各ブリッジ回路の差動出力は周囲温度を補正した値に相当することになる。
【００７７】
マイクロコンピュータ２５は上記の各ブリッジ回路の電圧値および温度検出部１４の出力から、湿度、温度を演算してそれぞれ出力している。
【００７８】
次に、マイクロコンピュータ２５内で行われる湿度を求める演算手法について説明する。
【００７９】
まず、従来例より広範囲に湿度を測定する原理を述べる。
【００８０】
湿り空気の熱伝導率は、水が極性分子であるため湿度が増えるに従って一旦大きくなるが、やがて極大を抑えて小さくなる特性を有する。これを理論的に計算する場合、様々な理論式が提案されているが、発明者らが詳細に検討したところ、Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ−Ｗａｓｓｉｌｊｅｗａ型理論式を用い、式中に現れる結合係数をＢｒｏｋａｗの近似式で求める組み合わせが、最も良く湿り空気の熱伝導率実測値を反映することがわかった。これらの理論式の詳細な表現はここでは割愛するが、これを用いて熱伝導率を計算した結果を図８に示す。図８において、横軸は絶対湿度を、左縦軸は熱伝導率計算値を示す。ここでは熱伝導率測定素子の温度が低温（１４０℃）と高温（１９０℃）の場合をプロットしている。
【００８１】
図８より、両者の湿度に対する熱伝導率の変化は絶対湿度１５０ｇ／ｍ３付近で極大を迎えることがわかる。従って、従来例では、極大付近の熱伝導率変化（湿度感度）が小さいことを考慮して、１３０ｇ／ｍ３までしか測定できなかった。
【００８２】
ここで、図８より低温と高温の熱伝導率は絶対値が異なるものの、同等の挙動を示すように見える。しかし、発明者らは両者の特性を詳細に検討したところ、両者の差が絶対湿度に対して広範囲で直線的に変化することを発見した。すなわち、図８における高温−低温（熱伝導率差：右縦軸）のプロットが絶対湿度約５００ｇ／ｍ３まで大きくなり、そこで極大を迎えることがわかった。
【００８３】
従って、この現象を利用して、発熱温度の異なる素子（例えば１４０℃と１９０℃）で湿度を測定し、両者の差を求めれば、従来１３０ｇ／ｍ３までしか測定できなかったものが、極大付近の湿度感度が小さいことを考慮しても、約４５０ｇ／ｍ３まで測定できるようになることがわかる。
【００８４】
そこで、この理論的検討が実際の湿度センサに適用できるかを実験した。湿度センサの構成としては図７のものを用い、発熱温度は１４０℃と１９０℃とした。この状態で、８０℃の環境下で湿度を変えた空気を湿度センサに流してそのブリッジ出力を絶対湿度に対してプロットした。その結果を図９に示す。ここで、高温側素子（例えば検出素子１ａと参照素子２ａからなるブリッジ回路）の差動出力をｄＶＨ、低温側素子（例えば検出素子１ｂと参照素子２ｂからなるブリッジ回路）の差動出力をｄＶＬとした。いずれの出力も図９の左縦軸のスケールに対応している。
【００８５】
図９より両者の出力特性は図８と同様に極大を持つカーブで表されるが、両者の差ｄＶＨ−ｄＶＬ（図９の右横軸）は測定範囲内で絶対湿度に対しほぼ直線的に変化することが実測でも確認できた。なお、実験設備の都合で絶対湿度は約２１０ｇ／ｍ３までしか加湿していない。
【００８６】
以上のことより、発熱温度の異なる２組の素子を用いた湿度センサは、従来例よりも極めて広範囲において湿度検出が可能であることが明らかになった。
【００８７】
次に、この湿度センサを、環境温度を変化させて測定した結果を図１０に示す。図１０においては、縦軸にｄＶＨ−ｄＶＬのみに示した。
【００８８】
図１０より、環境温度８０℃では絶対湿度に対して直線的に出力が得られることがわかるが、５０℃、２０℃では同じ絶対湿度でも全く違う出力値になり、極めて大きな温度特性を有することがわかった。このことから、単にブリッジ出力の差を取っただけでは温度によって正しい湿度が得られない。
【００８９】
これは、湿度感度が温度特性を持つためであり、これを補正する必要がある。そこで、感度の温度補正係数を適用する方法を考案した。すなわち、まず何らかの基準となるガスを用いて、ある濃度における温度に対する感度がどのように変化するかをあらかじめ求めておく。この場合、基準ガスを湿度（水蒸気）にしてしまうと、補正後の出力差が０になってしまうので、基準ガスは水蒸気以外でなければならない。
【００９０】
基準ガスの要件としては、（１）湿り空気の熱伝導率変化（極大までの変化として、絶対湿度１３０ｇ／ｍ３、すなわち、６０℃の飽和絶対湿度までの変化）と同オーダーの熱伝導率変化を示す水蒸気以外のガスである。（２）基準ガスを乾燥空気に混入した時に熱伝導率が湿り空気と同様に正の変化を示す、すなわち、乾燥空気より熱伝導率の大きいガスである。（３）水蒸気のように熱伝導率変化が濃度に対して極大を持たない、すなわち、無極性の分子からなるガスである、という性質を同時に満たすものがよい。
【００９１】
このような基準ガスとして水素を選択した。水素は単体の熱伝導率変化が空気より極めて大きいものの、空気で希釈していくと水素濃度１％程度で湿り空気の熱伝導率変化と同程度になることを見出した。また、水素は無極性分子である。
従って、基準ガスは水素１％混合空気とした。
【００９２】
このガスを様々な環境温度で湿度センサに流し、温度と出力の相関を高温側素子、低温側素子それぞれについて求めた。その結果を図１１に示す。なお、図１１（ａ）は高温側素子、図１１（ｂ）は低温側素子の相関図である。また、参照素子２ａ，２ｂは周囲温度を反映した出力が得られることから、図１１の横軸は温度に相当する参照素子２ａ，２ｂの出力電圧とした。縦軸は１％水素を湿度センサに流した時のｄＶＨ、ｄＶＬ（感度換算係数、以下、前者をａ、後者をｂとする）である。
【００９３】
図１１より、いずれの素子も温度変化（参照素子出力電圧ＶＨｒ、ＶＬｒの変化）に応じてａ，ｂが変化することがわかる。この変化をＶＨｒ、ＶＬｒに対する近似式としてあらかじめ求めておけば、任意の環境温度下でのＶＨｒ、ＶＬｒからａとｂ、すなわち、１％水素が導入された時のｄＶＨとｄＶＬをａ，ｂで割ると、実測ｄＶＨ、ｄＶＬ（単位Ｖ）発明水素濃度換算の出力（単位％Ｈ２）になる。これにより、両出力は水素濃度で規格化された出力に相当することになる。規格化出力をそれぞれｄＶＨＳ、ｄＶＬＳとする。
【００９４】
これらの規格化出力は図１１の相関関係から得られた近似式により、温度による感度変動が補正されたことになるので、これにより最終湿度出力も感度の温度補正がされたことになる。
【００９５】
なお、本実施の形態におけるａ，ｂは検出素子にサーミスタを用いていることから直線近似よりも２次近似や３次近似の方が良く合う傾向にあった。従ってａ，ｂを計算する具体的な近似式は、２次近似を採用して、最小二乗法より（１）、（２）式のようになった。
【００９６】
ａ＝０．００７×ＶＨｒ＾２−０．０１１×ＶＨｒ＋０．０１３９    （１）
ｂ＝０．０００４×ＶＬｒ＾２＋０．０１８７×ＶＬｒ−０．０２７６（２）
ここで、本実施の形態では周囲温度としてＶＨｒ、ＶＬｒを用いたが、これは温度検出部１４の出力でもよい。この場合は、温度検出部１４の出力とａ，ｂの相関を図１１に示したようにあらかじめ求めておけばよい。なお、周囲温度からａ，ｂを求めるには、（１）、（２）式の計算によってもよいし、あらかじめ計算結果表をメモリー２６に記憶しておき、前記計算結果表を参照することで得てもよい。
【００９７】
このようにして規格化出力を計算し、８０℃における絶対湿度に対する関係を求めた。結果を図１２に示す。なお、図の左縦軸はｄＶＨＳ、ｄＶＬＳに、右縦軸はｄＶＨＳ−ｄＶＬＳにそれぞれ対応する。
【００９８】
図１２により、ｄＶＨＳ、ｄＶＬＳは、ともに図９のｄＶＨ、ｄＶＬと同等の挙動を示し、出力差ｄＶＨＳ−ｄＶＬＳ（湿度出力、以下、Ｈｕｍとする）も図９と同様に絶対湿度に直線的な変化を示すことがわかり、規格化出力を用いても広範囲に絶対湿度が得られた。
【００９９】
次に、上記方法で計算したＨｕｍを環境温度２０℃、５０℃、８０℃に変えたときの絶対湿度Ｈに対する関係を図１３に示す。いずれの温度にしても、絶対湿度ＨとＨｕｍの関係はほぼ直線上にプロットでき、規格化出力を用いることで温度による感度補正が可能であることがわかった。最小二乗法で求めたＨｕｍとＨの湿度相関式は（３）式の通りである。
【０１００】
Ｈｕｍ＝０．００１６×Ｈ＋０．００１３                          （３）
従って、（３）式より、
Ｈ＝（Ｈｕｍ−０．００１３）／０．００１６                      （４）
となり、規格化出力差Ｈｕｍを求めれば、（４）式より絶対湿度Ｈを得ることができる。
【０１０１】
以上の原理に基づき、あらかじめメモリー２６に（１）、（２）、（４）式の定数を記憶させておけば、任意の環境における絶対湿度を求めることができる。
その計算手順を図１４のフローチャートにまとめた。
【０１０２】
まず、高温検出部、低温検出部の参照素子の出力電圧ＶＨｒ、ＶＬｒと、各ブリッジ差動出力電圧ｄＶＨ、ｄＶＬを読込む（Ｓ１）。ここで、ｄＶＨ、ｄＶＬはアナログ回路で得てもよいし、マイイクロコンピュータ２５の内部で演算して求めてもよい。
【０１０３】
それと同時に、そのときの周囲温度を温度検出部１４の出力から演算して求める（Ｓ２）。ここで、もし周囲温度が０℃であれば、飽和絶対湿度は約４．８５ｇ／ｍ３となり、仮に０℃で飽和湿度状態であったとしても、本実施の形態の湿度センサの最大測定範囲（約４５０ｇ／ｍ３）に比べ、約１．１％程度の出力しか得られないことになる。従って、湿度センサとしての測定精度と同レベル以下になるため、周囲温度が０℃未満の場合は絶対湿度を０として出力する。
【０１０４】
このことから、Ｓ２で得られた周囲温度が０℃未満であれば（Ｓ３のｙｅｓ）、絶対湿度Ｈ＝０として（Ｓ４）、（Ｓ８）にジャンプする。
【０１０５】
周囲温度が０℃以上であれば（Ｓ３のｎｏ）、ＶＨｒ、ＶＬｒを（１）、（２）式に代入して感度換算係数ａ，ｂを計算し、ｄＶＨ、ｄＶＬをａ，ｂで各々割ることにより規格化出力ｄＶＨＳ、ｄＶＬＳを求める（Ｓ５）。得られたｄＶＨＳ、ｄＶＬＳから、両者の出力差Ｈｕｍを得る（Ｓ６）。
【０１０６】
出力差Ｈｕｍを湿度相関式（４）に代入して計算することにより、絶対湿度Ｈを得る（Ｓ７）。以上の手順より求めた絶対湿度と温度を出力する。（Ｓ８）。
【０１０７】
このような動作で広範囲の絶対湿度を出力することのできる湿度センサを実現できる。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、全湿度範囲において図１４に示す手順で絶対湿度を計算しているが、絶対湿度が１３０ｇ／ｍ３を超えない領域であれば、従来例のように高温側素子または低温側素子のいずれか一方の出力から直接絶対湿度を求めてもよい。この場合、絶対湿度が１３０ｇ／ｍ３は６０℃飽和絶対湿度に相当するので、余裕をみて周囲温度が５０℃未満の時は高温側素子または低温側素子のいずれか一方の出力から直接絶対湿度を求め、５０℃以上になれば両方の出力から図１４の手順で絶対湿度を計算して求めればよい。
【０１０９】
これにより、湿度演算手順が若干複雑になるものの、５０℃未満において図１４の手順で計算して絶対湿度を求めると、図１３より感度が小さくなってしまうことがわかるが、その部分を図１２の絶対湿度に対するｄＶＨＳまたはｄＶＬＳの相関から求めると高感度に絶対湿度出力が得られ、低湿度域での精度を向上することができる。なお、前記相関式は図１２からも明らかなように直線近似よりも２次または３次方程式で近似した方が精度が向上する。
【０１１０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ガス導入孔を有するキャンの内部に発熱素子を配置した検出素子と、無孔キャンで発熱素子を密封した参照素子とからなる検出部を２組有し、前記２組の検出部で各々ブリッジ回路を形成し、前記２組の検出部の発熱温度が相互に異なるように前記発熱素子に電圧を印加し、前記両ブリッジ回路の出力をそれぞれ水蒸気以外の既知濃度のガスと空気の混合ガスからあらかじめ求めた前記ガスの感度換算係数で規格化し、両方の前記規格化出力の差を求め、あらかじめ既知の湿度環境下における前記規格化出力差と絶対湿度の相関から求めた湿度相関式より絶対湿度を求めるものであるので、高湿度まで絶対湿度を測定できる簡単構造の湿度センサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態における湿度センサの概略断面図
（ｂ）同センサの図１（ａ）における点線部（Ａ−Ａ）での断面図
【図２】（ａ），（ｂ）同センサの検出部の組立図
【図３】同センサの配管への取り付けを示す概略断面図
【図４】同センサを燃料電池システムに取り付けた際の概略ブロック図
【図５】同センサを用いた燃料電池システムを搭載した自動車の概略構造図
【図６】同センサを調理機器に取り付けた際の概略断面図
【図７】同センサの概略回路図
【図８】同センサの動作温度における加湿空気の理論熱伝導率特性図
【図９】同センサのブリッジ出力特性図
【図１０】同センサのブリッジ出力差の温度特性図
【図１１】（ａ），（ｂ）同センサの感度換算係数の温度特性図
【図１２】同センサの規格化出力特性図
【図１３】同センサの規格化出力差の温度特性図
【図１４】同センサの湿度出力を計算する手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１  検出素子
１ａ  検出素子Ａ
１ｂ  検出素子Ｂ
２  参照素子
２ａ  参照素子Ａ
２ｂ  参照素子Ｂ
３  サーミスタ
４  台座
５  ピン
６ａ  有孔キャン
６ｂ  無孔キャン
７  ガス導入孔
８ａ  検出部Ａ
８ｂ  検出部Ｂ
９  プリント基板
１０  回路基板
１１  ケース
１２  穴
１３  網
１４  温度検出部
１５  取出しケーブル
１６  フタ
１７  耐湿樹脂
１８  ネジ部
１９  配管
２０  取付部材
２１  固定抵抗Ａ
２２  固定抵抗Ｂ
２３  高温検出部用直流電源
２４  低温検出部用直流電源
２５  マイクロコンピュータ
２６  メモリー
５１  水素タンク
５２  遮断弁
５３  水素加湿器
５４  燃料電池スタック
５５  コンプレッサ
５６  空気加湿器
５７  湿度センサ
５８  筐体
５９  燃料電池制御回路
１０１  本体
１０２  乗車空間
１０３  水素タンク収納空間
１０４  駆動手段収納空間
１０５  床下空間
１０６  タンク
１０７  外側タンク
１０８  内側タンク
１０９  モーター
１１０  燃料電池スタック
１１１  コンプレッサ
１１２  空気加湿器
１１３  湿度センサ
１１４  タイヤ
１１５  ハンドル
１５１  外装ケース
１５２  食品
１５３  調理室
１５４  湿度センサ
１５５  水タンク
１５６  ポンプ
１５７  蒸発皿
１５８  ヒーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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