(57)【要約】【課題】感湿素子を加熱クリーニングする際、収着物の多少に応じて適切な熱量を感湿素子に与える。【解決手段】加熱クリーニング部１７Ｃが、ヒータ１６により感湿素子１４の加熱を開始した後、感湿素子１４の素子温度Ｔと素子計測値Ｃの推移を監視し、素子温度Ｔが上昇を停止した後に再び上昇を開始した到達確認時点において、素子計測値Ｃが感湿性能の回復を示す所定の許容範囲内Ｃａに到達したことが確認された場合、ヒータ１６による加熱を停止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿度に応じて素子計測値が変化する感湿素子を有し、当該感湿素子から検出した素子計測値に基づいて測定環境雰囲気中の湿度を計測する湿度センサであって、
前記感湿素子を加熱することにより当該感湿素子に収着している収着物を脱離させるヒータと、
前記ヒータにより前記感湿素子の加熱を開始した後、当該感湿素子の素子温度と素子計測値の推移を監視し、当該素子温度の上昇が停止している際に当該素子計測値が感湿性能の回復を示す所定の許容範囲内に到達したことが確認された到達確認時点で、前記ヒータによる加熱を停止する加熱クリーニング部と
を備えることを特徴とする湿度センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の湿度センサにおいて、
前記加熱クリーニング部は、前記到達確認時点の後、前記ヒータにより前記感湿素子を加熱し、当該到達確認時点からの前記素子温度の上昇有無に応じて、当該感湿素子の感湿性能に関する劣化有無を診断することを特徴とする湿度センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の湿度センサにおいて、
前記加熱クリーニング部は、前記到達確認時点から所定の判定時間が経過する前に劣化診断温度幅だけ前記素子温度が上昇した場合には前記感湿性能の劣化なしと診断し、当該判定時間が経過しても当該劣化診断温度幅だけ素子温度が上昇しない場合には当該感湿性能の劣化ありと診断することを特徴とする湿度センサ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の湿度センサにおいて、
前記加熱クリーニング部は、前記ヒータにより前記感湿素子を加熱中に、前記感湿素子の素子温度が上限温度より上昇した時点で前記ヒータによる加熱を停止することを特徴とする湿度センサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の湿度センサにおいて、
前記加熱クリーニング部は、前記ヒータにより前記感湿素子を加熱中に、前記感湿素子の素子計測値が制限値を超えた時点で前記ヒータによる加熱を停止することを特徴とする湿度センサ。
【請求項６】
湿度に応じて素子計測値が変化する感湿素子を有し、当該感湿素子から検出した素子計測値に基づいて測定環境雰囲気中の湿度を計測する湿度センサであって、
前記感湿素子を加熱することにより当該感湿素子に収着している収着物を脱離させるヒータと、
前記ヒータにより前記感湿素子の加熱を開始した後、当該感湿素子の素子温度と素子計測値の推移を監視し、当該素子温度の上昇が停止している際に当該素子計測値が感湿性能の回復を示す所定の許容範囲内に到達したことが確認された到達確認時点で、前記ヒータによる加熱を継続し、当該到達確認時点からの当該素子温度の上昇有無に応じて、当該感湿素子の感湿性能に関する劣化有無を診断する加熱クリーニング部と
を備えることを特徴とする湿度センサ。
【請求項７】
湿度に応じて素子計測値が変化する感湿素子を有し、当該感湿素子から検出した素子計測値に基づいて測定環境雰囲気中の湿度を計測する湿度センサであって、
前記感湿素子を加熱することにより当該感湿素子に収着している収着物を脱離させるヒータと、
前記ヒータにより前記感湿素子の加熱を開始した後、当該感湿素子の素子計測値の低下を監視し、当該素子計測値が制限値を超えた時点で、前記ヒータによる加熱を停止する加熱クリーニング部と
を備えることを特徴とする湿度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿度計測技術に関し、特に感湿膜を持つ感湿素子を加熱によりクリーニングするための加熱クリーニング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な湿度センサとして、感湿膜に含まれる水分により素子計測値が変化する感湿素子を有し、当該感湿素子から検出した素子計測値に基づいて周囲の湿度を計測するものがある。このような湿度センサは、計測環境の雰囲気中に直接曝されて湿度を計測するため、感湿素子に対して雰囲気中の水分や薬品・溶液などのガスが収着していく。このため、感湿素子の素子計測値と初期の素子計測値との誤差が大きくなり、結果として、感湿素子の計測精度の低下、さらには感湿素子の劣化を招く原因となる。
【０００３】
従来、このような感湿素子の劣化を回復する方法として、感湿素子にヒータを設け、湿度計測以外の期間に定期的にヒータを駆動して感湿素子を加熱することにより、感湿素子に含まれている収着物を除去する加熱クリーニングを実施し、実施後に計測した感湿素子の素子計測値と初期値との差に基づいて、感湿素子の劣化を判定する技術が提案されている（特許文献１など参照）。これにより、感湿素子の劣化進行を抑制できるとともに、劣化進行による感湿素子の交換要否を的確に判定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２１６４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような湿度センサの感湿素子には、加熱クリーニングについて計測精度回復と計測寿命との間にトレードオフがあるため、加熱クリーニング時には収着物の多少に応じた適度な加熱が望ましい。例えば収着物が多い場合には十分な熱量を感湿素子に加える必要があるが、収着物が少ない場合には過剰な熱量が加わらないように抑制する必要がある。
しかしながら、前述した従来技術では、感湿素子を定期的に加熱クリーニングする際、収着物の多少にかかわらず、予め設定した一定時間だけヒータを駆動しているため、収着物の多少に応じて適切な熱量を与えることができないという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、感湿素子を加熱クリーニングする際、収着物の多少に応じて適切な熱量を感湿素子に与えることができる加熱クリーニング技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明にかかる湿度センサは、湿度に応じて素子計測値が変化する感湿素子を有し、当該感湿素子から検出した素子計測値に基づいて測定環境雰囲気中の湿度を計測する湿度センサであって、前記感湿素子を加熱することにより当該感湿素子に収着している収着物を脱離させるヒータと、前記ヒータにより前記感湿素子の加熱を開始した後、当該感湿素子の素子温度と素子計測値の推移を監視し、当該素子温度の上昇が停止している際に当該素子計測値が感湿性能の回復を示す所定の許容範囲内に到達したことが確認された到達確認時点で、前記ヒータによる加熱を停止する加熱クリーニング部とを備えている。
【０００８】
また、本発明にかかる上記湿度センサの一構成例は、前記加熱クリーニング部が、前記到達確認時点の後、前記ヒータにより前記感湿素子を加熱し、当該到達確認時点からの前記素子温度の上昇有無に応じて、当該感湿素子の感湿性能に関する劣化有無を診断するようにしたものである。
【０００９】
また、本発明にかかる上記湿度センサの一構成例は、前記加熱クリーニング部が、前記到達確認時点から所定の判定時間が経過する前に劣化診断温度幅だけ前記素子温度が上昇した場合には前記感湿性能の劣化なしと診断し、当該判定時間が経過しても当該劣化診断温度幅だけ素子温度が上昇しない場合には当該感湿性能の劣化ありと診断するようにしたものである。
【００１０】
また、本発明にかかる上記湿度センサの一構成例は、前記加熱クリーニング部が、前記ヒータにより前記感湿素子を加熱中に、前記感湿素子の素子温度が上限温度より上昇した時点で前記ヒータによる加熱を停止するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明にかかる上記湿度センサの一構成例は、前記加熱クリーニング部が、前記ヒータにより前記感湿素子を加熱中に、前記感湿素子の素子計測値が制限値を超えた時点で前記ヒータによる加熱を停止するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明にかかる他の湿度センサは、湿度に応じて素子計測値が変化する感湿素子を有し、当該感湿素子から検出した素子計測値に基づいて測定環境雰囲気中の湿度を計測する湿度センサであって、前記感湿素子を加熱することにより当該感湿素子に収着している収着物を脱離させるヒータと、前記ヒータにより前記感湿素子の加熱を開始した後、当該感湿素子の素子温度と素子計測値の推移を監視し、当該素子温度の上昇が停止している際に当該素子計測値が感湿性能の回復を示す所定の許容範囲内に到達したことが確認された到達確認時点で、前記ヒータによる加熱を継続し、当該到達確認時点からの当該素子温度の上昇有無に応じて、当該感湿素子の感湿性能に関する劣化有無を診断する加熱クリーニング部とを備えている。
【００１３】
また、本発明にかかる他の湿度センサは、湿度に応じて素子計測値が変化する感湿素子を有し、当該感湿素子から検出した素子計測値に基づいて測定環境雰囲気中の湿度を計測する湿度センサであって、前記感湿素子を加熱することにより当該感湿素子に収着している収着物を脱離させるヒータと、前記ヒータにより前記感湿素子の加熱を開始した後、当該感湿素子の素子計測値の低下を監視し、当該素子計測値が制限値を超えた時点で、前記ヒータによる加熱を停止する加熱クリーニング部とを備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、感湿素子を加熱クリーニングする際、予め設定した一定時間だけヒータで加熱するのではなく、収着物の多少に応じて加熱停止タイミングが調整されるため、過不足なく適切な熱量を感湿素子に与えることができる。したがって、加える熱量の不足による計測誤差の発生を抑制することが可能となるとともに、過剰な熱量による劣化促進を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】湿度センサの構成を示すブロック図である。
【図２】感湿素子の一構成例である。
【図３】感湿素子に対する加熱クリーニング処理を示すフローチャートである。
【図４】加熱クリーニングにおける素子計測値と素子温度の変化例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［発明の原理］
前述したとおり、感湿素子の感湿膜に収着物が収着すると、感湿素子の素子計測値と初期の素子計測値との誤差が大きくなり、結果として、感湿素子の計測精度の低下、さらには感湿素子の劣化を招く原因となる。本発明は、このような収着物の増加に応じて感湿素子の素子計測値が増加する傾向があること、さらには、感湿素子の加熱による収着物の脱離に応じて素子計測値が初期素子計測値へ向けて低下して停止する傾向があることに着目したものである。
【００１７】
そして、このような傾向を踏まえて、初期素子計測値を基準として、感湿性能の回復を示す所定の許容範囲を予め設定しておき、ヒータによる感湿素子の加熱を開始した後、素子温度が上昇を停止した後に再び上昇を開始した到達確認時点において、当該素子計測値が感湿性能の回復を示す所定の許容範囲内に到達したことが確認された場合、収着物の脱離が完了して感湿性能が回復されたものとし、ヒータによる感湿素子の加熱を停止するようにしたものである。これにより、感湿素子を加熱クリーニングする際、収着物の多少に応じて、過不足なく、適切な熱量を感湿素子に与えることができる。
【００１８】
［湿度センサ］
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態にかかる湿度センサ１０について説明する。図１は、湿度センサの構成を示すブロック図である。
【００１９】
この湿度センサ１０は、感湿膜に含まれる水分により素子計測値が変化する感湿素子を有し、感湿素子から検出した素子計測値に基づいて周囲の湿度を計測する機能を有している。例えば、この湿度センサ１０は、各種物品の製造工程において、計測環境の雰囲気中に直接曝されて湿度を計測する際に用いられる。この際、感湿素子に対して雰囲気中の水分や薬品・溶液などからなるガス、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、アセトンなどの有機溶媒のガスが収着していく。このため、感湿素子を加熱クリーニングすることにより、感湿素子に収着した収着物を脱離させる機能を有している。
【００２０】
湿度センサ１０には、主な機能部として、通信Ｉ／Ｆ部１１、操作入力部１２、表示部１３、感湿素子１４、感温素子１５、ヒータ１６、および制御部１７が設けられている。  通信Ｉ／Ｆ部１１は、通信回線を介して接続された産業用コントローラなどの外部装置との間でデータ通信を行うことにより、湿度計測に関する設定指示、計測指示、加熱クリーニング指示、湿度計測結果、劣化診断結果などの各種データをやり取りする機能を有している。
【００２１】
操作入力部１２は、ボタンやスイッチなどの操作入力装置からなり、作業者の操作を検出して制御部１７へ出力する機能を有している。
表示部１３は、ＬＣＤやＬＥＤなどの表示装置からなり、湿度計測に関する設定内容、湿度計測結果、劣化診断結果などの各種データを表示する機能を有している。
【００２２】
感湿素子１４は、感湿膜に含まれる水分により素子計測値（素子容量値）Ｃが変化する素子である。図２は、感湿素子の構成例であり、図２（ａ）は感湿素子の上面図、図２（ｂ）は感湿素子の正面図である。なお、図２は、感湿素子の一構成例であり、この構成例に限定されるものではない。
【００２３】
この感湿素子１４は、基板１４Ｂの表面上に形成された１つ目の検出電極１４Ｅと、こ検出電極１４Ｅの上面に形成された、特定の架橋構造を有する高分子材料からなる感湿膜１４Ｆと、この感湿膜１４Ｆの上面に形成された２つ目の検出電極１４Ｅとから構成されている。すなわち、感湿膜１４Ｆを挟んで２つの検出電極１４Ｅが対抗配置されている。これら検出電極１４Ｅは、それぞれの端点に形成されたパッド１４Ｐに接続されたリード線Ｌ１を介して制御部１７と接続されており、感湿膜１４Ｆに含まれる水分に応じて変化する検出電極１４Ｅ間の素子計測値Ｃが湿度計測部１７Ａにより検出されて湿度に換算される。
【００２４】
基板１４Ｂの検出電極１４Ｅとは反対側の裏面に、測温抵抗体からなる感温素子１５が配置されており、パッド１５Ｐに接続されたリード線Ｌ２を介して制御部１７と接続され、温度に応じて変化する測温抵抗体の抵抗値が制御部１７により検出されて、感湿素子１４の素子温度Ｔに換算される。この感温素子１５は、リード線Ｌ２を介して制御部１７から供給された駆動電流により発熱するヒータ１６として動作し、発熱により感湿素子１４の感湿膜１４Ｆを加熱クリーニングする。
【００２５】
制御部１７は、ＣＰＵとその周辺回路とを有する制御回路からなり、湿度センサ１０での湿度計測動作および加熱クリーニング動作を制御する機能を有している。この制御部１７には、主な処理部として、湿度計測部１７Ａ、温度計測部１７Ｂ、および加熱クリーニング部１７Ｃが設けられている。
【００２６】
湿度計測部１７Ａは、リード線Ｌ１を介して検出した感湿素子１４の素子計測値Ｃを、予め設定されている関数式に基づき湿度に換算することにより、感湿素子１４を含む周囲の湿度を計測する機能と、計測結果を表示部１３で表示出力し、あるいは通信Ｉ／Ｆ部１１を介して外部装置へ出力する機能を有している。
【００２７】
温度計測部１７Ｂは、リード線Ｌ２を介して検出した感温素子１５の抵抗値を、予め設定されている関数式に基づき温度に換算することにより、感湿素子１４の素子温度Ｔを計測する機能を有している。
【００２８】
加熱クリーニング部１７Ｃは、感湿素子１４を加熱クリーニングする際、ヒータ１６を駆動して感湿素子１４の加熱を開始する機能と、加熱を開始した後、感湿素子１４の素子温度Ｔおよび素子計測値Ｃの推移を監視する機能と、素子温度Ｔの上昇が停止している際に素子計測値Ｃが感湿性能の回復を示す所定の許容範囲Ｃａ内に到達したことが確認された到達確認時点で、ヒータ１６による加熱を停止する機能とを有している。
【００２９】
また、加熱クリーニング部１７Ｃは、到達確認時点後にヒータ１６により感湿素子１４を加熱する機能と、到達確認時点からの感湿素子１４の素子温度Ｔの上昇有無に応じて、当該感湿素子の感湿性能に関する劣化有無を診断する機能とを有している。より具体的には、到達確認時点から所定の判定時間が経過する前に劣化診断温度幅ΔＴだけ素子温度Ｔが上昇した場合には感湿性能の劣化なしと診断する機能と、到達確認時点から判定時間が経過しても劣化診断温度幅ΔＴだけ素子温度Ｔが上昇しない場合には感湿性能の劣化ありと診断する機能とを有している。
【００３０】
［本実施の形態の動作］
次に、図３を参照して、本実施の形態にかかる湿度センサ１０の動作について説明する。図３は、感湿素子に対する加熱クリーニング処理を示すフローチャートである。
制御部１７の加熱クリーニング部１７Ｃは、定期的あるいは通信Ｉ／Ｆ部１１や操作入力部１２からの指示に応じて、図３の加熱クリーニング処理を実行する。
【００３１】
まず、加熱クリーニング部１７Ｃは、ヒータ１６を駆動して感湿素子１４の加熱を開始し（ステップ１００）、温度計測部１７Ｂで素子温度Ｔを計測する（ステップ１０１）。
ここで、加熱クリーニング部１７Ｃは、素子温度Ｔの上昇が停止しているか否か確認する（ステップ１０２）。
ここで、停止していることが確認された場合（ステップ１０２：ＹＥＳ）、加熱クリーニング部１７Ｃは、湿度計測部１７Ａで逐次計測された素子計測値Ｃの推移を監視して、素子計測値Ｃが低下して感湿性能の回復を示す所定の許容範囲Ｃａ内に到達したか確認し（ステップ１０３）、素子計測値Ｃが許容範囲Ｃａ内に到達したことが確認されなかった場合（ステップ１０３：ＮＯ）、ステップ１０１へ戻る。
【００３２】
一方、素子計測値Ｃが許容範囲Ｃａ内に到達したことが確認された場合（ステップ１０３：ＹＥＳ）、加熱クリーニング部１７Ｃは、この到達確認時点に感温素子１５で検出した感湿素子１４の素子温度Ｔを基準温度Ｔ０として記憶し（ステップ１０４）、この後の加熱による素子温度Ｔの上昇有無を確認する（ステップ１０５）。
ここで、素子温度Ｔの上昇が確認された場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、素子温度Ｔが基準温度Ｔ０から所定の劣化診断温度幅ΔＴだけ上昇した時点で、ヒータ１６による感湿素子１４の加熱を停止する（ステップ１０６）。
【００３３】
したがって、素子計測値Ｃが許容範囲Ｃａ内に到達した後、素子温度Ｔの上昇が確認でき、感湿素子１４の感湿性能が回復したと判断できることから、加熱クリーニング部１７Ｃは、感湿素子１４の感湿性能が劣化していないことを示す「センサ正常」と診断してその診断結果を出力し（ステップ１０７）、一連の加熱クリーニング処理を終了する。
【００３４】
一方、ステップ１０５において、到達確認時点以降、一定の判定時間にわたり加熱しても素子温度Ｔの上昇が確認できなかった場合（ステップ１０５：ＮＯ）、素子計測値Ｃが許容範囲Ｃａ内に到達した後、素子温度Ｔが上昇せず、感湿素子１４の感湿性能が回復したと判断できないことから、加熱クリーニング部１７Ｃは、ヒータ１６による感湿素子１４の加熱を停止し（ステップ１０９）、感湿素子１４の感湿性能が劣化していることを示す「センサ劣化」と診断してその診断結果を出力し（ステップ１１０）、一連の加熱クリーニング処理を終了する。
【００３５】
また、ステップ１０２において、素子温度Ｔが停止していない場合（ステップ１０２：ＮＯ）、加熱クリーニング部１７Ｃは、素子温度Ｔが予め設定した上限温度Ｔｌｉｍ以上であるか否か確認する（ステップ１０８）。
ここで、素子温度Ｔが上限温度Ｔｌｉｍ未満である場合（ステップ１０８：ＮＯ）、ステップ１０２に戻る。一方、素子温度Ｔが上限温度Ｔｌｉｍ以上上昇した場合（ステップ１０８：ＹＥＳ）、加熱クリーニング部１７Ｃは、異常であると判定してステップ１０９へ移行する。
【００３６】
図４は、加熱クリーニングにおける素子計測値と素子温度の変化例を示すグラフであり、特性２０が素子温度Ｔの変化を示し、特性２１が素子計測値Ｃの変化を示している。
加熱クリーニングの開始時点である時刻ｔ０において、素子計測値Ｃが計測値Ｃ３を示し、素子温度Ｔが温度Ｔ０を示しているものとする。また、初期の素子計測値Ｃ０を中心としたＣａｈからＣａｌまでの範囲が、収着物のない初期状態における素子計測値Ｃのとりうる範囲、すなわち許容範囲Ｃａとして設定されているものとする。
【００３７】
図４に示すように、時刻ｔ０からヒータ１６による感湿素子１４の加熱を開始した場合、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの区間Ａでは、素子計測値ＣがＣ３で一定しており素子温度ＴだけがＴ０からＴ１まで上昇し、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの区間Ｂでは、素子温度ＴがＴ１で一定しており、素子計測値ＣだけがＣ３からＣ２まで低下している。
同様に、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの区間Ｃでは、素子計測値ＣがＣ２で一定しており素子温度ＴだけがＴ１からＴ２まで上昇し、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの区間Ｄでは、素子温度ＴがＴ２で一定しており、素子計測値ＣだけがＣ２からＣ１まで低下している。
【００３８】
一般に、感湿素子１４に収着する収着物は、それぞれ固有の脱離温度を有しており、収着物の温度が脱離温度に達するまで脱離は開始されない。なお、本発明でいう収着物には、単独の物質からなるもののほか、複数の物質の混合物や合成物も含まれるものとする。
図４において、素子温度Ｔが一定となる区間として区間Ｂと区間Ｄが存在しており、区間Ｂの温度Ｔ１が収着物Ｘの脱離温度に相当し、区間Ｄの温度Ｔ2が収着物Ｙの脱離温度に相当している。
【００３９】
したがって、区間Ａでは、素子温度Ｔが脱離温度Ｔ１に達しておらず収着物Ｘ，Ｙが脱離しないため、加熱による熱エネルギーの大部分が温度上昇に使用される。このため、素子計測値Ｃがほぼ一定値のまま素子温度Ｔだけが上昇することになる。一方、区間Ｂでは、素子温度Ｔが脱離温度Ｔ１に達していて収着物Ｘの脱離が進むため、加熱による熱エネルギーの大部分が脱離に使用される。このため、素子温度Ｔが一定のまま素子計測値Ｃだけが低下することになる。
【００４０】
同様にして、区間Ｃでは、素子温度Ｔが脱離温度Ｔ２に達しておらず収着物Ｙが脱離しないため、加熱による熱エネルギーの大部分が温度上昇に使用される。このため、素子計測値Ｃがほぼ一定値のまま素子温度Ｔだけが上昇することになる。一方、区間Ｄでは、素子温度Ｔが脱離温度Ｔ２に達していて収着物Ｙの脱離が進むため、加熱による熱エネルギーの大部分が脱離に使用される。このため、素子温度Ｔが一定のまま素子計測値Ｃだけが低下することになる。
【００４１】
このようにして、時刻ｔ４において収着物Ｘ，Ｙの脱離が完了すると、一旦停止していた素子温度Ｔが再び上昇を開始するとともに、素子計測値Ｃが許容範囲Ｃａ内まで低下して、計測値Ｃ１で停止することになる。したがって、この状態を確認することにより、収着物Ｘ，Ｙの脱離が完了したことがわかるため、この時刻ｔ４すなわち到達確認時点で加熱を停止すれば、収着物の多少に応じて、過不足なく、適切な熱量を感湿素子１４に与えることができる。
【００４２】
また、時刻ｔ４以降の区間Ｅにおいて加熱を継続した際、いずれの収着物も残存しておらず感湿素子１４の感湿性能が回復できている場合には、素子計測値Ｃは変化せず素子温度Ｔだけが上昇することになる。一方、収着物が残存しており感湿性能が回復できていない場合には、素子計測値Ｃだけが変化して素子温度Ｔは上昇しないことになる。したがって、時刻ｔ４以降において感湿素子１４を加熱して素子温度Ｔが上昇するか否かに応じて、感湿素子１４の劣化有無を診断することができる。
【００４３】
この場合、劣化診断温度幅ΔＴを設け、時刻ｔ４以降において感湿素子１４を加熱して時刻ｔ４における素子温度Ｔ２からΔＴだけ上昇した時刻ｔ５において、感湿素子１４が正常であると診断され、時刻ｔ４から一定の判定時間内に素子温度Ｔ２からΔＴだけ上昇しない場合、感湿素子１４が劣化していると診断される。
【００４４】
したがって、感湿素子１４が正常である場合、時刻ｔ５において、ヒータ１６による感湿素子１４の加熱が停止されるため、区間Ｆにおいて、素子温度ＴはＴ３から徐々に低下し、その後の時刻ｔ６に元のＴ０まで戻る。なお、感湿素子１４が劣化している場合、時刻ｔ４から判定時間経過後にヒータ１６による感湿素子１４の加熱が停止されることになる。
【００４５】
また、感湿素子１４を加熱しても収着物が脱離しない場合、特性２０Ａに示すように、素子温度Ｔが徐々に上昇する。したがって、素子温度Ｔが上限温度Ｔｌｉｍより上昇した時点で、ヒータ１６による感湿素子１４の加熱が停止されるため、感湿素子１４に対する過度な加熱が回避され、感湿素子１４が劣化していると診断される。
【００４６】
また、以上では、素子温度が一旦上昇停止した後に再上昇を開始した時点で、素子計測値Ｃが許容範囲Ｃａ内に到達している場合に、収着物の脱離が完了と判定して、ヒータ１６による感湿素子１４の加熱を停止する場合を例として説明したが、予め制限値Ｃｌｉｍを設定しておき、素子計測値Ｃが低下して制限値Ｃｌｉｍを超えた時点で、収着物の脱離が完了と判定して、ヒータ１６による感湿素子１４の加熱を停止するようにしてもよい。
【００４７】
この場合、制限値Ｃｌｉｍは、例えば許容範囲Ｃａの上限値Ｃａｈなど、許容される範囲の劣化状態であれば素子計測値Ｃが到達しうる値を選択すればよい。これにより、図３で説明した判定アルゴリズムより簡素な処理で加熱クリーニングの完了を判定できる。
また、制限値Ｃｌｉｍとして、例えば許容範囲Ｃａの下限値Ｃａｌよりも低く、通常の劣化状態では素子計測値Ｃが到達えない値を選択してもよい。これにより、故障などの原因により許容範囲Ｃａを超えて素子計測値Ｃが低下し、ヒータ１６による加熱が過剰となるのを回避することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、図２に示したように感湿膜１４Ｆを挟んで対抗配置された２つの検出電極１４Ｅ間の容量変化に基づき湿度を検出する容量式の感湿素子１４を用いた場合を例として説明したが、検出電極１４Ｅ間の抵抗値変化に基づき湿度を検出する抵抗式の感湿素子を用いた場合にも、同様にして適用できる。
この際、図４に示したように、素子容量値Ｃとは逆に、収集物の脱離が進むにつれて素子抵抗値Ｒが上昇することになるが、加熱クリーニング判定方法や劣化判定方法については、前述した容量式の感湿素子１４を用いた場合と同様の方法を用いることができる。
【００４９】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、加熱クリーニング部１７Ｃが、ヒータ１６により感湿素子１４の加熱を開始した後、感湿素子１４の素子温度Ｔと素子計測値Ｃの推移を監視し、素子温度Ｔの上昇が停止している際に素子計測値Ｃが感湿性能の回復を示す所定の許容範囲Ｃａ内に到達したことが確認された到達確認時点で、ヒータ１６による加熱を停止するようにしたものである。
これにより、感湿素子１４を加熱クリーニングする際、予め設定した一定時間だけヒータで加熱するのではなく、収着物の多少に応じて加熱停止タイミングが調整されるため、過不足なく適切な熱量を感湿素子１４に与えることができる。したがって、加える熱量の不足による計測誤差の発生を抑制することが可能となるとともに、過剰な熱量による劣化促進を回避することが可能となる。
【００５０】
また、本実施の形態において、到達確認時点後にヒータ１６により感湿素子１４を加熱し、到達確認時点からの感湿素子１４の素子温度Ｔの上昇有無に応じて、当該感湿素子の感湿性能に関する劣化有無を診断するようにしたものである。より具体的には、到達確認時点から所定の判定時間が経過する前に劣化診断温度幅ΔＴだけ素子温度Ｔが上昇した場合には感湿性能の劣化なしと診断し、到達確認時点から判定時間が経過しても劣化診断温度幅ΔＴだけ素子温度Ｔが上昇しない場合には感湿性能の劣化ありと診断するようにしたものである。
これにより、前述と同様に、過剰な熱量を与えることなく感湿素子１４の劣化有無を判定することができ、過剰な熱量による劣化促進を回避することが可能となる。
【００５１】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…湿度センサ、１１…通信Ｉ／Ｆ部、１２…操作入力部、１３…表示部、１４…感湿素子、１４Ｂ…基板、１４Ｅ…検出電極、１４Ｆ…感湿膜、１４Ｐ…パッド、１５…感温素子、１５Ｐ…パッド、１６…ヒータ、１７…制御部、１７Ａ…湿度計測部、１７Ｂ…温度計測部、１７Ｃ…加熱クリーニング部、Ｌ１，Ｌ２…リード線、Ｃ…素子計測値、Ｃａ…許容範囲、Ｃｌｉｍ…制限値、Ｔ…素子温度、Ｔｌｉｍ…上限温度、ΔＴ…劣化診断温度幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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