專利名稱：濕度感測裝置的制作方法
技術領域：
本發明有關于一種濕度感測裝置，尤指一種可量測濕度的濕度感測 裝置。
背景技術：
目前所使用的燃料電池主要是利用富氫燃料流體(如甲醇)與氧燃 料流體進行電化學反應而輸出電力的燃料電池系統，其中需要讓使用者 知道，何時燃料流體濃度不足或是存量不足而必須補充燃料流體，但由 于技術的改良，使得燃料電池的效率越趨進步，其相對衍生出的問題也 接踵而來。
承上所述，燃料電池所衍生出的問題其中之一即是濕度的變化，燃 料電池中的發電裝置是由數個電路板所堆棧而成，通常當發電裝置的供 電量較大時，水氣的生成量也會隨之增加，若該電路板附近的通風狀況 不好，則濕氣就容易聚集，再加上熱能的影響，電路板或等金屬組件則 容易有加速氧化的疑慮，這個現象會導致電力的供應效率變差及接點的 接觸不良等情況，若濕氣累積嚴重，嚴重到凝結成水滴，即可能導致電 極間的近似短路狀態，因此均會加上風扇將水氣帶走，而目前技術中不 管發電結構內的濕度多寡均會加以風扇強制排出水氣，而無法得知發電 結構內的濕度是否有超出設定的范圍值。
因此，本發明的發明人有鑒于習知燃料電池的缺失，乃亟思發明一 種符合現在追求的產品誕生。
發明內容
本發明的目的在于提供一種濕度感測裝置，主要利用裝設的濕度感 測裝置來量測濕度的改變。
為達上述目的，本發明提供一種濕度感測裝置，包括有 一感測裝 置，其包括電氣式感測手段及數據處理手段，該電氣式感測手段用以偵 測一氣體因濕度變化而表現出的電氣特性，而該數據處理手段用以處理 該電氣式感測手段偵測得到的電氣信息轉換為該氣體的濕度信息。
其中該電氣式感測手段包括一感測組件，其包括有一第一金屬導電 平行板及一第二金屬導電平行板，該第一金屬導電平行板與該第二金屬 導電平行板相互對應設置，使該電氣式感測手段偵測得到的電氣信息是 該感測組件的電容值。
為使熟悉該項技藝人士了解本發明的目的、特征及功效，茲藉由下 述具體實施例，并配合所附的圖式，詳加說明如后。
圖1為本發明濕度感測裝置的一具體實施例的組件關聯圖2為本發明濕度感測裝置一具體實施例的立體圖3為本發明濕度感測裝置另一具體實施例的立體分解圖4為圖3的組裝示意圖5為復數個載體堆棧后的側面示意圖6為本發明濕度感測裝置再一具體實施例的立體分解圖； 圖7為圖6復數個載體堆棧后的立體圖； 圖8為圖7的側面示意圖。主要組件符號說明 燃料電池l 載體IO 膜電極組12 板體14
濕度感測裝置2 第一金屬導電平行板20 第二金屬導電平行板22 燃料容器3 處理器4 溫度感測裝置具體實施例方式
請參閱圖1所示，為本發明濕度感測裝置的一具體實施例的組件關 聯圖，本發明提供一種濕度感測裝置，其主要運用于燃料電池系統為具 體實施例作說明，其可以是在一燃料電池l中設置一感測裝置2，并透過 該感測裝置2偵測該燃料電池1中氣體的物理特性，如濕度等。其中， 該燃料電池1是具有觸媒物質并可藉由和富氫燃料與氧燃料進行化學反 應，進而將化學能轉換為電能輸出的一種能量轉換器；該燃料電池1須 由可儲存化學反應所需燃料的一燃料容器3來提供燃料，該感測裝置2 是一氣體濕度的感測裝置，其具有電氣式計量手段以及數據處理手段， 該電氣式計量手段是用以偵測該燃料電池1中氣體因濕度而表現出的電 氣特性，且該數據處理手段是用以處理該電氣式計量手段偵測得到的電 氣信息而轉換為氣體的濕度信息。前述提及的數據處理手段，其可具有運算處理單元、記憶單元以及 電器連結線路，并構成一合理電路，用以達到該數據處理手段。
請參閱圖2所示，為本發明濕度感測裝置一具體實施例的立體圖， 本發明濕度感測裝置是將該感測裝置2設置于該燃料電池1所達成的結
構。其中，該燃料電池1是由復數個載體10并排且相間堆棧而構成，其 中該載體10是通常所指的電路板，而該載體10兩側設置有至少一膜電 極組12，該膜電極組12是燃料電池的電力生產核心的高分子膜，其兩側 面涂布了含有鉑(Pt)的催化劑而形成陽極與陰極，陽極的端與含氫的燃 料接觸，而陰極的端則與空氣中的氧氣接觸，透過觸媒的作用而產生化 學變化，直接產生電力輸出，同時該膜電極組12左右兩側面具有多孔的 導電網，用以作為輸出電力的集電網；以及該感測裝置2設置于該燃料 電池1中以達到電氣式計量手段的目的，且該數據處理手段具有一處理 器4，可設置于該載體10上，使得該電氣式計量手段可用以偵測該燃料 電池1中氣體的濕度，以及該數據處理手段可用以處理該電氣式計量手 段偵測得到的數據。舉例來說，前述的電氣式計量手段所偵測可以是該 燃料電池1的氣體濕度或其它的燃料特性，如氣體密度或氣體濃度，且 該感測裝置2是透過該數據處理手段演算該感測裝置2的電容值，而獲 得此電容值所對應的濕度的物理量。再者，該處理器4是可儲存電容值 與對應的物理量之間的數量關系或是函數關系，且電容值與該物理量之 間的對應關系以及經由該處理器4的演算，可獲得此電容值所對應的該 濕度的物理量。同時，該處理器4可進行一般的數據傳輸以及一般的數 據處理器可達成的功效。
前述該感測裝置2由一第一金屬導電平行板20與一第二金屬導電平 行板22所構成，而該第一金屬導電平行板20與該第二金屬導電平行板22設置于該載體10上，且該第一金屬導電平行板20與該第二金屬導電 平行板22在水平方向分別具有數個側向延伸的帶線相互交錯，使得該第 一金屬導電平行板20與該第二金屬導電平行板22形成具有電容效應的 效果，因此可透過量測該第一金屬導電平行板20與該第二金屬導電平行 板22之間的電氣信號而獲得氣體濕度的訊息。同時，該載體上可進一步 設置有一溫度感測裝置5，如一熱敏電阻等，且該溫度感測裝置5所測得 的電阻值與氣體溫度的物理量之間的對應關系以及經由該處理器4的演 算，可獲得此電阻值所對應的該溫度的物理量。
請參閱圖3、圖4以及圖5所示，圖3為本發明濕度感測裝置另一具 體實施例的立體分解圖，圖4為圖3的組裝示意圖，圖5為復數個載體 堆棧后的側面示意圖，本發明濕度感測裝置是將該感測裝置2設置于該 燃料電池1所達成的結構。其中，該燃料電池1是由復數個載體10并排 且相間堆棧而構成，其中該載體10是通常所指的電路板，而該載體10 兩側設置有至少一膜電極組12，該膜電極組12是燃料電池的電力生產核 心的高分子膜，其兩側面涂布了含有鉑(Pt)的催化劑而形成陽極與陰極， 陽極的端與含氫的燃料接觸，而陰極的端則與空氣中的氧氣接觸，透過 觸媒的作用而產生化學變化，直接產生電力輸出，同時該膜電極組12左 右兩側面具有多孔的導電網，用以作為輸出電力的集電網，而該載體10 的一側面可搭配有一板體14;以及該感測裝置2設置于該燃料電池1中 以達到電氣式計量手段的目的，且該數據處理手段具有一處理器4，可設 置于該載體10上，使得該電氣式計量手段可用以偵測該燃料電池l中氣 體的濕度，以及該數據處理手段可用以處理該電氣式計量手段偵測得到 的數據。舉例來說，前述的電氣式計量手段所偵測可以是該燃料電池1 的氣體濕度或其它的燃料特性，如氣體密度或氣體濃度，且該感測裝置2是透過該數據處理手段演算該感測裝置2的電容值，而獲得此電容值所 對應濕度的物理量。再者，該處理器4是可儲存電容值與對應的物理量 之間的數量關系或是函數關系，且電容值與該物理量之間的對應關系以 及經由該處理器4的演算，可獲得此電容值所對應的該濕度的物理量。
同時，該處理器4可進行一般的數據傳輸以及一般的數據處理器可達成
的功效。
前述該感測裝置2由一第一金屬導電平行板20與一第二金屬導電平 行板22所構成，而該第一金屬導電平行板20設置于該載體10上，且是 搭配有該板體14的該側面上，而該第二金屬導電平行板22則是設置于 該板體14上，使得該第一金屬導電平行板20與該第二金屬導電平行板 22可平行對應且形成具有電容效應的效果，因此可透過量測該第一金屬 導電平行板20與該第二金屬導電平行板22之間的電氣信號而獲得氣體 濕度的訊息。同時，該載體上可進一步設置有一溫度感測裝置5，如一熱 敏電阻等，且該溫度感測裝置5所測得的電阻值與氣體溫度的物理量之 間的對應關系以及經由該處理器4的演算，可獲得此電阻值所對應的該 溫度的物理量。
請參閱圖6、圖7以及圖8所示，圖6為本發明濕度感測裝置再一具 體實施例的立體分解圖，圖7為圖6復數個載體堆棧后的立體圖，圖8 為圖7的側面示意圖，本發明濕度感測裝置是將該感測裝置2設置于該 燃料電池1所達成的結構。其中，該燃料電池1是由復數個載體10并排 且相間堆棧而構成，其中該載體10是通常所指的電路板，而該載體10 兩側設置有至少一膜電極組12，該膜電極組12是燃料電池的電力生產核 心的高分子膜，其兩側面涂布了含有鉑(Pt)的催化劑而形成陽極與陰極， 陽極的端與含氫的燃料接觸，而陰極的端則與空氣中的氧氣接觸，透過
9觸媒的作用而產生化學變化，直接產生電力輸出，同時該膜電極組12左 右兩側面具有多孔的導電網，用以作為輸出電力的集電網；以及該感測
裝置2設置于該燃料電池2中以達到電氣式計量手段的目的，且該數據 處理手段具有一處理器4，可設置于該載體10上，使得該電氣式計量手 段可用以偵測該燃料電池1中氣體的濕度，以及該數據處理手段可用以 處理該電氣式計量手段偵測得到的數據。舉例來說，前述的電氣式計量 手段所偵測可以是該燃料電池1的氣體濕度或其它的燃料特性，如氣體 密度或氣體濃度，且該感測裝置2是透過該數據處理手段演算該感測裝 置2的電容值，而獲得此電容值所對應濕度的物理量。再者，該處理器4 是可儲存電容值與對應的物理量之間的數量關系或是函數關系，且電容 值與該物理量之間的對應關系以及經由該處理器4的演算，可獲得此電 容值所對應的該濕度的物理量。同時，該處理器4可進行一般的數據傳 輸以及一般的數據處理器可達成的功效。
前述該感測裝置2由一第一金屬導電平行板20與一第二金屬導電平 行板22所構成，而該第一金屬導電平行板20與該第二金屬導電平行板 22設置于不同的兩載體10上，且該第一金屬導電平行板20與該第二金 屬導電平行板22設置于該兩載體10上時是設于相對應的面，使得該第 一金屬導電平行板20與該第二金屬導電平行板22形成具有電容效應的 效果，因此可透過量測該第一金屬導電平行板20與該第二金屬導電平行 板22之間的電氣信號而獲得氣體濕度的訊息。同時，該載體上可進一步 設置有一溫度感測裝置5，如一熱敏電阻等，且該溫度感測裝置5所測得 的電阻值與氣體溫度的物理量之間的對應關系以及經由該處理器4的演 算，可獲得此電阻值所對應的該溫度的物理量。
所以，本發明所提供的一種具濕度感測裝置的燃料電池，主要是利用裝設的濕度感測組來量測濕度的改變。
以上已將本發明作一詳細說明，但以上所述，僅為本發明的較佳實 施例而已，當不能限定本發明實施的范圍。即凡依本發明申請范圍所作 的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋范圍內。
權利要求
1、一種濕度感測裝置，其特征在于，包括有一感測裝置，其包括電氣式感測手段及數據處理手段，該電氣式感測手段用以偵測一氣體因濕度變化而表現出的電氣特性；而該數據處理手段用以處理該電氣式感測手段偵測得到的電氣信息轉換為該氣體的濕度信息。
2、 如權利要求1所述的濕度感測裝置，其特征在于該電氣式感測手段包括一感測組件，其包括有一第一金屬導電平行板及一第二金屬導 電平行板，該第一金屬導電平行板與該第二金屬導電平行板相互對應設 置，使該電氣式感測手段偵測得到的電氣信息是該感測組件的電容值。
3、 如權利要求2所述的濕度感測裝置，其特征在于該濕度感測裝置進一步包括一載體，該載體與該感測組件具有電氣的連結。
4、 如權利要求3所述的濕度感測裝置，其特征在于該感測組件設置于該載體上。
5、 如權利要求4所述的濕度感測裝置，其特征在于該第一金屬導電平行板與該第二金屬導電平行板在水平方向分別具有數個側向延伸的 帶線相互交錯。
6、 如權利要求3所述的濕度感測裝置，其特征在于該第一金屬導電平行板設置于該載體上，而該載體搭配有一板體，且該第二金屬導電 平行板設置于該板體上。
7、 如權利要求2所述的濕度感測裝置，其特征在于該濕度感測裝置進一步包括二載體，該載體與該感測組件具有電氣的連結。
8、 如權利要求7所述的濕度感測裝置，其特征在于該第一金屬導 電平行板與該第二金屬導電平行板分別設置于該兩載體上，并且該第一金屬導電平行板與該第二金屬導電平行板設置于該兩載體相對的面上。
9、 如權利要求1所述的濕度感測裝置，其特征在于該電氣信號與 氣體濕度的對應關系是通過實驗記錄所獲得的數據對應關系。
10、 如權利要求1所述的濕度感測裝置，其特征在于該數據處理 手段包括一運算處理單元、 一記憶單元及一電器連結線路，構成一合理 的電路。
全文摘要
本發明提供一種濕度感測裝置，包括有一感測裝置，其包括電氣式感測手段及數據處理手段，該電氣式感測手段用以偵測一氣體因濕度變化而表現出的電氣特性，而該數據處理手段用以處理該電氣式感測手段偵測得到的電氣信息轉換為該氣體的濕度信息。其中該電氣式感測手段包括一感測組件，其包括有一第一金屬導電平行板及一第二金屬導電平行板，該第一金屬導電平行板與該第二金屬導電平行板相互對應設置，使該電氣式感測手段偵測得到的電氣信息是該感測組件的電容值。
文檔編號G01N27/22GK101446567SQ20071019547
公開日2009年6月3日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者簡永烈, 董敏耀 申請人:思柏科技股份有限公司