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技術 保持装置

出願人 ミネベアミツミ株式会社
発明者 小畑泰敏大森清
出願日 2017年7月7日 (2年11ヶ月経過) 出願番号 2017-133520
公開日 2019年1月31日 (1年5ヶ月経過) 公開番号 2019-015620
状態 未査定
技術分野 注入、注射、留置装置 体外人工臓器 液位または流動性固体のレベルの測定
主要キーワード 収容空間側 空間寸法 溝空間 収容面 保持対象 内部空間側 点滴スタンド 各係止孔
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

チャンバの内容物の量を正確に計測する。

解決手段

本発明に係る保持装置1は、保持対象のチャンバ500を収容可能な収容空間200を画成する収容部24と、収容部24に背向する側に内部空間210が形成されたベース部材2と、内部空間210に配置された第1および第2電極83,84を有し、第1電極83と第2電極84との間の静電容量の変化に基づいて収容部24に収容されたチャンバ500の内容物のレベルを検出するレベルセンサ8と、内部空間210において収容部24を覆うように配置されたシールド部材7とを備え、シールド部材7は開口73を有し、開口73は、収容部24と第1および第2電極83,84の間に位置していることを特徴とする。

概要

背景

従来、腎臓の機能を人工的に代替する医療システムとして血液透析システムが知られている。血液透析システムは、患者の身体から体外に取り出した血液と透析液とをダイアライザに供給し、ダイアライザにおいて半透膜を介して血液中老廃物を透析液に移行させることによって血液を浄化して体内に戻すシステムである。

血液透析システムでは、そのシステム中を流れる液体(血液や透析液等)の流路の適切な箇所には、例えば、流路を流れる液体を一定量滞留させるとともに一定量の液体を流出させる筒状の容器であるドリップチャンバが接続されている(特許文献1参照)。

概要

チャンバの内容物の量を正確に計測する。本発明に係る保持装置1は、保持対象のチャンバ500を収容可能な収容空間200を画成する収容部24と、収容部24に背向する側に内部空間210が形成されたベース部材2と、内部空間210に配置された第1および第2電極83,84を有し、第1電極83と第2電極84との間の静電容量の変化に基づいて収容部24に収容されたチャンバ500の内容物のレベルを検出するレベルセンサ8と、内部空間210において収容部24を覆うように配置されたシールド部材7とを備え、シールド部材7は開口73を有し、開口73は、収容部24と第1および第2電極83,84の間に位置していることを特徴とする。

目的

しかしながら、近年、目視だけでなく、センサを用いてドリップチャンバ内の液体の量を計測することが望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

保持対象チャンバを収容可能な収容空間を画成する収容部を有し、前記収容部に背向する側に内部空間が形成されたベース部材と、前記内部空間に配置された第1電極および第2電極を有し、前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量の変化に基づいて、前記チャンバの内容物のレベルを検出するレベルセンサと、前記内部空間において前記収容部を覆うように配置されたシールド部材と、を備え、前記シールド部材は、開口を有し、当該開口は、前記収容部と前記第1電極および前記第2電極の間に位置している保持装置

請求項2

請求項1に記載の保持装置において、前記シールド部材の前記開口は、前記収容空間側から前記内部空間側を見て、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一部と重なるように形成されていることを特徴とする保持装置。

請求項3

請求項2に記載の保持装置において、前記ベース部材の前記内部空間は、前記収容部を挟むように形成された溝空間を含み、前記シールド部材は、前記開口が形成された板状の底板部と、互いに対向して前記底板部から突出する第1側板部および第2側板部とを含み、前記第1側板部および前記第2側板部は、前記ベース部材の前記溝空間内にそれぞれ挿入可能になっていることを特徴とする保持装置。

請求項4

請求項1乃至3の何れか一項に記載の保持装置において、前記レベルセンサは、前記第1電極および前記第2電極が形成された電極形成面と、前記電極形成面と背向する裏面とを含む基板を有し、前記基板は、前記内部空間において、前記電極形成面が前記収容部を向いた状態で配置されていることを特徴とする保持装置。

請求項5

請求項4に記載の保持装置において、前記基板の前記裏面には、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一部と背向する位置に金属から成る第1シールドパターンが形成されていることを特徴とする保持装置。

請求項6

請求項4または5に記載の保持装置において、前記基板の前記電極形成面には、金属から成る第2シールドパターンが前記第1電極および前記第2電極と離間して形成されていることを特徴とする保持装置。

請求項7

請求項1乃至6の何れか一項に記載の保持装置において、前記収容部に収容した前記チャンバを前記収容空間に保持する保持部材と、前記保持部材を前記ベース部材に固定する固定部材とを更に備え、前記固定部材は、前記収容空間側から見て、前記シールド部材の外側に配置されていることを特徴とする保持装置。

技術分野

0001

本発明は、チャンバを保持する保持装置に関し、特に、保持するチャンバの内容物のレベルを検出するセンサを搭載した保持装置に関する。

背景技術

0002

従来、腎臓の機能を人工的に代替する医療システムとして血液透析システムが知られている。血液透析システムは、患者の身体から体外に取り出した血液と透析液とをダイアライザに供給し、ダイアライザにおいて半透膜を介して血液中老廃物を透析液に移行させることによって血液を浄化して体内に戻すシステムである。

0003

血液透析システムでは、そのシステム中を流れる液体(血液や透析液等)の流路の適切な箇所には、例えば、流路を流れる液体を一定量滞留させるとともに一定量の液体を流出させる筒状の容器であるドリップチャンバが接続されている(特許文献1参照)。

先行技術

0004

特開2012−11076号公報

発明が解決しようとする課題

0005

従来、ドリップチャンバ内の液体の量が十分であるか否かは、医療従事者がドリップチャンバ内を目視で確認することにより行われていた。しかしながら、近年、目視だけでなく、センサを用いてドリップチャンバ内の液体の量を計測することが望まれている。

0006

本願発明者らは、本願発明に先立って、ドリップチャンバ内の液体の量を計測するために、ドリップチャンバを保持する保持装置に相互容量方式の静電容量型レベルセンサを搭載することを検討した。その検討の結果、以下に示す課題があることが明らかとなった。

0007

一般に、相互容量方式の静電容量型レベルセンサは、例えば同一平面上に送信電極受信電極とを並べて配置し、送信電極にパルス印加することによって送信電極と受信電極との間に発生する電気力線電界)の変化を検出する。例えば、計測対象の液体の傍に相互容量方式の静電容量型レベルセンサの送信電極および受信電極を配置した場合、電界の一部が液体に移ることにより、受信電極で検知する電気力線が減少し、送信電極と受信電極との間の静電容量が減少する。この静電容量の変化を検出することにより、計測対象の液体の液面の高さ(レベル)を検出することができる。

0008

しかしながら、相互容量方式の静電容量型レベルセンサは、周辺環境からの外来ノイズの影響を受け易い。例えば、ドリップチャンバの保持装置にレベルセンサを搭載した場合、保持装置本体に誘電体(例えば人)が触れた時や保持装置の傍を人が通過した時に、ノイズの影響によりレベルセンサの出力値が変化し、ドリップチャンバ内の液体の液面の位置を正確に検出できないおそれがある。

0009

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、保持装置によって保持したチャンバの内容物の量を正確に計測することにある。

課題を解決するための手段

0010

本発明の代表的な実施の形態に係る保持装置は、保持対象のチャンバを収容可能な収容空間を画成する収容部を有し、前記収容部に背向する側に内部空間が形成されたベース部材と、前記内部空間に配置された第1電極および第2電極を有し、前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量の変化に基づいて、前記チャンバの内容物のレベルを検出するレベルセンサと、前記内部空間において前記収容部を覆うように配置されたシールド部材とを備え、前記シールド部材は、開口を有し、当該開口は、前記収容部と前記第1電極および前記第2電極の間に位置していることを特徴とする。

発明の効果

0011

本発明の一態様によれば、保持装置によって保持したチャンバの内容物の量を正確に計測することが可能となる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の一実施の形態に係る保持装置の斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置の主面側から見た分解斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置へのドリップチャンバの装着方法を説明するための図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置へのドリップチャンバの装着方法を説明するための図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置の蓋部側から見た分解斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置におけるベース部材をy方向負側から見た平面図である。
図5Aに示されたベース部材のA−A面での断面斜視図である。
レベルセンサを構成する基板電極形成面側から見た平面図である。
レベルセンサを構成する基板の裏面側から見た平面図である。
シールド部材を示す斜視図である。
シールド部材のy方向正側から見た平面図である。
シールド部材のz方向正側から見た平面図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置において、内部空間にシールド部材を収容した状態のベース部材の断面斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置において、内部空間にシールド部材および基板を収容した状態のベース部材の断面斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置における、基板およびシールド部材を収容した状態のベース部材を示す斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置による効果を説明するための図である。
本発明の一実施の形態に係る保持装置による効果を説明するための図である。
本発明の別の実施の形態に係る保持装置の斜視図である。
本発明の別の実施の形態に係る保持装置の斜視図である。
本発明の別の実施の形態に係る保持装置のz方向負側から見た平面図である。
本発明の別の実施の形態に係る保持装置の斜視図である。
本発明の別の実施の形態に係る保持装置のドリップチャンバを収容した状態の斜視図である。
本発明の別の実施の形態に係る保持装置における固定部材とシールド部材との位置関係を説明するための平面図である。

実施例

0013

1.実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

0014

〔1〕本発明の代表的な実施の形態に係る保持装置(1,1A,1B)は、保持対象のチャンバ(500)を収容可能な収容空間(200)を画成する収容部(24)を有し、前記収容部に背向する側に内部空間(210)が形成されたベース部材(2,2A,2B)と、前記内部空間に配置された第1電極(83)および第2電極(84)を有し、前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量の変化に基づいて前記収容部に収容されたチャンバの内容物のレベルを検出するレベルセンサ(8)と、前記内部空間において前記収容部を覆うように配置されたシールド部材(7)とを備え、前記シールド部材は、開口(73)を有し、当該開口は、前記収容部と前記第1電極および前記第2電極の間に位置していることを特徴とする。

0015

〔2〕上記保持装置において、前記シールド部材の前記開口は、前記収容空間側から前記内部空間側を見て、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一部と重なるように形成されていてもよい。

0016

〔3〕上記保持装置において、前記ベース部材の前記内部空間は、前記収容部を挟むように形成された溝空間(212)を含み、前記シールド部材は、前記開口が形成された板状の底板部(70)と、互いに対向して前記底板部から突出する第1側板部(71)および第2側板部(72)とを含み、前記第1側板部および前記第2側板部は、前記ベース部材の前記溝空間内にそれぞれ挿入可能になっていてもよい。

0017

〔4〕上記保持装置において、前記レベルセンサは、前記第1電極および前記第2電極が形成された電極形成面(81)と、前記電極形成面と背向する裏面(82)とを含む基板(80)を有し、前記基板は、前記内部空間において、前記電極形成面が前記収容部を向いた状態で配置されていてもよい。

0018

〔5〕上記保持装置において、前記基板の前記裏面には、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一部と背向する位置に金属から成る第1シールドパターン(87)が形成されていてもよい。

0019

〔6〕上記保持装置において、前記基板の前記電極形成面には、金属から成る第2シールドパターン(88)が前記第1電極および前記第2電極と離間して形成されていてもよい。

0020

〔7〕上記保持装置(1B)において、前記収容部に収容した前記チャンバを前記収容空間に保持する保持部材(3B)と、前記保持部材を前記ベース部材に固定する固定部材(11)とを更に備え、前記固定部材は、前記収容空間側から見て、前記シールド部材の外側に配置されていてもよい。

0021

2.実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

0022

図1は、本発明の一実施の形態に係る保持装置の斜視図であり、図2は、保持装置1の主面側から見た分解斜視図である。
図1に示される保持装置1は、チャンバ500を保持するとともに、チャンバ500の内容物のレベルを検出するセンサを搭載した装置である。
以下の説明では、保持装置1の保持対象であるチャンバ500が、血液透析システムにおいて、そのシステム中を流れる血液や透析液等の液体の流路に直列に接続されて、その液体を一定量滞留させるドリップチャンバである場合を例にとり、説明する。以降の説明では、「ドリップチャンバ500」と称する。

0023

図2に示すように、ドリップチャンバ500は、例えば、筒状のチャンバ本体501と、チャンバ本体501の上端部に装着された上蓋502と、チャンバ本体501の下端部に装着された下蓋503とを含む。ドリップチャンバ500には、複数の管504が上蓋502からチャンバ本体501の内部に挿入されている。

0024

ドリップチャンバ500は、保持装置1によって保持される。保持装置1は、例えば固定具6によって棒状の支持部材5に連結され、支持部材5を介して血液透析システムを構成する機器点滴スタンド等に固定される。

0025

また、保持装置1は、レベルセンサ8を備えており、後述するように、保持したドリップチャンバ500内の血液や透析液等の液体の液面の高さ(レベル)をレベルセンサ8によって検出し、その検出結果を例えば血液透析システム内の図示されない制御装置等に送信する。

0026

以下、実施の形態1に係る保持装置1を構成する各構成要素について、ドリップチャンバ500を保持するための構成要素と、ドリップチャンバ500内の液体の液面の高さを検出するための構成要素とに分けて説明する。

0027

先ず、ドリップチャンバ500を保持するための構成要素について説明する。図2に示すように、保持装置1は、ドリップチャンバ500を保持するための構成要素として、ベース部材2および保持部材3を備えている。

0028

ベース部材2は、例えば樹脂から構成されている。図2に示すように、ベース部材2は、例えば平面視略矩形状(例えば長方形状)に形成された板状部材20と、収容部24とを有する。板状部材20は、主面21、上面201、および下面202を有する。上面201および下面202は、例えば主面21に略垂直な面である。

0029

以下では、主面21が図2におけるx−z平面と平行に配置され、上面201および下面202がx−y平面と平行に配置されているものとして説明する。また、x方向正側を右側、x方向負側を左側、y方向正側を前側、y方向負側を後側、z方向正側を上側、z方向負側を下側と称する場合がある。

0030

収容部24は、板状部材20の主面21から突出して配置されている。例えば、収容部24は、主面21から主面21と垂直な方向(y方向正側)に突出して配置されている。図2に示すように、収容部24は、例えば長方形状のベース部材2における長手方向(x方向)の両端部側にそれぞれ一つずつ形成されている。

0031

なお、ベース部材2に形成される収容部24の個数は、特に限定されない。例えば、1つの収容部24がベース部材2に形成されていてもよいし、3つ以上の収容部24がベース部材2に形成されていてもよい。

0032

本実施の形態では、板状部材20と収容部24とが別々に形成される場合を例示しているが、板状部材20と収容部24とは、一体に形成されていてもよい。

0033

収容部24は、保持対象のドリップチャンバ500を収容可能な収容空間200を画成する。収容部24には、収容空間200にドリップチャンバ500を挿入可能な開口22が形成されている。具体的に、収容部24は、主面21から突出した側の面から蓋部9側(y方向負側)に向かって深さを有し、上面201から下面202まで延在する凹部である。

0034

より具体的には、収容部24は、ベース部材2の主面21から突出した2つの突出部27Aと突出部27Bと、突出部27Aと突出部27Bとの間で収容空間200を画成する収容面25とを有している。

0035

収容面25の少なくとも一部は、ドリップチャンバ500の側面形状に対応する曲面となっている。収容面25には、収容部24が延在する方向(上下方向)に段差23が形成されている。

0036

収容部24の外側の突出部27Aには、切り欠き部270が形成されている。切り欠き部270により、例えば管504が左右方向に突出する形状のドリップチャンバ500であっても、保持装置1に容易に取り付けることが可能となる。

0037

保持部材3は、収容部24に収容したドリップチャンバ500をベース部材2に保持する。保持部材3は、その少なくとも一部が収容部24の開口22の少なくとも一部を覆うように、ベース部材2に回動可能に固定されている。

0038

より具体的には、保持部材3は、2組の棒状部330と、支持部331と、連結部332とを含む。支持部331は、それぞれの棒状部330の一端に接続され、収容部24における突出部27Bに回転可能にそれぞれ支持されている。連結部332は、2つの棒状部330をそれぞれ連結している。保持部材3は、例えば金属または樹脂から成る。2組の棒状部330、支持部331、および連結部332は、例えば、同一の金属材料または樹脂材料によって一体に形成されている。

0039

図3A,3Bは、保持装置1へのドリップチャンバ500の装着方法を説明するための図である。
先ず、図3Aに示すように、保持部材3を方向Pの向きに回転させた状態において、ドリップチャンバ500を開口22側から収容部24に収容する。このとき、収容部24の収容面25に形成された段差23にドリップチャンバ500の上蓋502の縁502Aが載るように、ドリップチャンバ500を収容部24に収容する。

0040

次に、図3Bに示すように、保持部材3を方向Sの向きに回転させて、棒状部330をドリップチャンバ500に当接させる。これにより、ドリップチャンバ500に対して収容部24の深さ方向に力が加わるので、ドリップチャンバ500を収容空間200に保持することが可能となる。

0041

このとき、一方の棒状部330(例えば、z方向正側の棒状部330)上にドリップチャンバ500の上蓋502の縁502Aが載るように、ドリップチャンバ500の上下方向の位置を調整することが好ましい。

0042

なお、上述した保持装置1では、棒状部330を2つ設ける場合を例示したが、棒状部330の個数は、特に制限されない。例えば、保持装置1は、1つの棒状部330(例えば、z方向正側の棒状部330のみ)を有していてもよい。

0043

次に、ドリップチャンバ500内の液体の液面の高さを検出するための構成要素について説明する。
図4は、実施の形態1に係る保持装置1の分解斜視図である。
図4に示すように、保持装置1は、ドリップチャンバ500内の液体の液面の高さを検出するための構成要素として、ベース部材2、レベルセンサ8、シールド部材7、蓋部9、および固定部材11を備えている。なお、図4では、支持部材5および固定具6の図示を省略している。

0044

ベース部材2は、上述した収容部24に背向する側に形成された内部空間210を有している。内部空間210は、少なくともシールド部材7およびレベルセンサ8を収容可能な空間寸法を有している。

0045

図5Aは、ベース部材2のy方向負側から見た平面図である。図5Bは、図5Aに示されるベース部材2のA−A面での断面斜視図である。
図5A,5Bに示すように、内部空間210は、板状部材20の主面21に背向する裏面を形成する底部21Bと、板状部材20の底部21Bから突出し底部21Bを囲む側壁部21Cと、収容部24とによって画成されている。

0046

内部空間210は、収容部24の形状に対応して形成された空間212を有する。図5A,5Bに示すように、空間212は、収容部24(収容面250)を挟むように形成された一対の空間である。

0047

より具体的には、空間212は、板状部材20の底部21Bから収容部24の突出部27A,27Bが突出する方向(y方向正側)に向かって深さを有し、収容部24の延在方向(保持装置1の上下方向)と同じ方向に形成された溝2120によって、画成されている。以下、空間212を「溝空間212」とも称する。

0048

底部21Bにおける一対の溝空間212によって挟まれる領域には、凸部213が形成されている。凸部213は、内部空間210におけるシールド部材7の位置決めのための部位である。例えば、凸部213は、底部21Bからy方向負側に突出して形成され、後述するシールド部材7に応じた形状を有している。

0049

また、内部空間210には、突起部214が複数形成されている。突起部214は、シールド部材7およびレベルセンサ8の取付ガイドし、内部空間210にシールド部材7およびレベルセンサ8を固定するための部材である。突起部214は、例えば円柱状に形成されている。各突起部214には、その軸線に沿って後述する固定部材11を係止するための係止孔2140がそれぞれ形成されている。

0050

レベルセンサ8は、収容部24に収容されたドリップチャンバ500の内容物の高さ(レベル)を検出する。

0051

本実施形態では、例えば相互容量方式の静電容量型のレベルセンサ8が例示される。レベルセンサ8は、第1電極としての送信電極83と第2電極としての受信電極84とを有し、送信電極にパルスを印加することによって送信電極83と受信電極84との間に発生する電気力線(電界)の変化を検出する。

0052

レベルセンサ8は、収容部24毎に送信電極83および受信電極84から成る電極対を有し、それぞれの収容部24に収容されたドリップチャンバ500の内容物のレベルを個別に検出することが可能となっている。

0053

具体的に、レベルセンサ8は、レベルセンサとしての機能を実現するための各種の電子部品が基板80に搭載されることによって実現されている。例えば、レベルセンサ8は、レベルセンサとしての機能を実現するための主たる構成要素として、基板80と、送信電極83および受信電極84と、半導体集積回路装置85とを含んで構成される。

0054

半導体集積回路装置85は、例えば、送信電極83に周期信号(例えばパルス)を印加する信号生成回路や、送信電極83と受信電極84との間の静電容量の変化を検出するための信号処理回路等が形成された少なくとも1つ以上の半導体チップを含んで構成されている。

0055

なお、基板80には、レベルセンサ8としての機能を実現するための構成要素の他に、レベルセンサ8と外部機器通信を行うためのインターフェース回路やその他の周辺回路が形成されていてもよい。

0056

図6A,6Bは、基板80の構成を示す図である。図6Aには、基板80のy方向正側ら見た平面図が示され、図6Bには、基板80のy方向負側から見た平面図が示されている。なお、図6A,6Bでは、レベルセンサ8を構成する構成要素のうち、送信電極83、受信電極84、および半導体集積回路装置85等の一部の構成要素のみを図示している。

0057

基板80は、例えばプリント基板であり、図6A,6Bに示すように、送信電極83および受信電極84が形成された電極形成面81と、電極形成面81に背向する裏面82とを有する。

0058

送信電極83および受信電極84は、例えば、電極形成面81上に形成された金属から成るパターン(例えば、銅箔)である。図6Aに示すように、送信電極83と受信電極84とは、電極形成面81上に並んで配置されている。以下、基板80において、収容部24毎に送信電極83および受信電極84が形成された領域を、電極形成領域86と称する。

0059

なお、電極形成領域86とそれ以外の領域は、それぞれ別々の基板で実現してもよいし、電極形成領域86とその他の領域とを一つの共通の基板に形成してもよい。

0060

電極形成面81上の送信電極83および受信電極84の周辺には、金属(例えば銅箔)から成るシールドパターン88が形成されている。例えば、図6Aに示されるように、電極形成面81側(例えばy方向正側)から見て、送信電極83および受信電極84を囲むようにシールドパターン88が形成されている。なお、図6Aでは、シールドパターン88にハッチングを伏して図示している。

0061

シールドパターン88は、送信電極83および受信電極84を囲む連続した金属パターンであってもよいし、不連続な金属パターンであってもよい。シールドパターン88は、図示されない配線を介してグラウンド電位に接続される。

0062

基板80の裏面82には、金属(例えば銅箔)から成るシールドパターン87が形成されている。具体的には、シールドパターン87は、裏面82における送信電極83および受信電極84の少なくとも一部と背向する位置に形成されている。例えば、図6Bに示すように、シールドパターン87は、裏面82と垂直な方向(y方向負側)から見て、電極形成領域86を覆って形成されたべたパターンによって実現されている。シールドパターン87は、図示されない配線を介してグラウンド電位に接続される。なお、図6Bでは、シールドパターン87にハッチングを伏して図示している。

0063

なお、シールドパターン87が形成される領域は、上述した電極形成領域86に背向する領域に限られず、例えば、裏面82における電子部品、配線、および貫通孔が形成された領域を除く領域に形成されていてもよい。

0064

電極形成面81の裏面82には、例えば送信電極83に印加する周期信号を生成する信号生成回路や、送信電極83と受信電極84との間の静電容量の変化を検出するための信号処理回路等を含む半導体集積回路装置85が配置されている。半導体集積回路装置85は、図示されない金属から成る配線パターンおよび貫通配線によって送信電極83および受信電極84とそれぞれ接続されている。

0065

また、基板80の裏面82には、レベルセンサ8と外部機器とを電気的に接続するためのコネクタ89(図4参照)が接続されている。

0066

基板80には、電極形成面81と裏面82とを貫通し、シールド部材7をベース部材2に係止するための係止孔860が少なくとも1つ形成されている。係止孔860は、ベース部材2のそれぞれの突起部214に対応して設けられている。各係止孔860は、ベース部材2の突起部214の外径に対応した内径を有する。

0067

シールド部材7は、レベルセンサ8への外部ノイズの影響を低減するものである。
図7Aは、シールド部材7を示す斜視図である。図7Bは、シールド部材7のy方向正側から見た平面図である。図7Cは、シールド部材7のz方向正側から見た平面図である。

0068

図7A〜7Cに示されるように、シールド部材7は、例えば、金属(例えば銅)から成る板部材を加工することによって構成されている。具体的に、シールド部材7は、開口73が形成された板状の底板部70と、第1側板部71と、第2側板部72とを含む。底板部70と第1側板部71および第2側板部72とは、上述したように同一の金属によって一体に形成されていてもよいし、別個金属部材接合することによって構成されていてもよい。

0069

底板部70は、例えば平面視矩形状に形成されている。底板部70に形成された開口73は、電極形成領域86(送信電極83および受信電極84)に対応した開口面積を有する。例えば、開口73は、上述したベース部材2の凸部213の形状に対応した開口面積を有する。

0070

また、底板部70には、シールド部材7をベース部材2に係止するための係止孔74が形成されている。係止孔74は、ベース部材2のそれぞれの突起部214に対応して設けられている。各係止孔74は、ベース部材2の突起部214の外径に対応した内径を有する。

0071

第1側板部71および第2側板部72は、互いに対向して底板部70から突出している。例えば、図7A〜7Cに示すように、第1側板部71および第2側板部72は、底板部70の長手方向の2つの辺側から底板部70の平面部分に垂直な方向(y方向正側)にそれぞれ延在している。

0072

蓋部9は、レベルセンサが形成された基板80とシールド部材7とをベース部材2の内部空間210に固定して、内部空間210を開口22と反対側(y方向負側)から塞ぐものである。蓋部9は、平面視矩形状の板部材から成り、例えばベース部材2と同様の樹脂から構成されている。

0073

蓋部9には、コネクタ89を蓋部9の外部に露出させるための開口92が形成されている。また、蓋部9には、蓋部9をベース部材2に係止するための係止孔91が形成されている。係止孔91は、ベース部材2のそれぞれの突起部214に対応して設けられている。各係止孔91は、ベース部材2の突起部214の係止孔2140に対応した内径を有する。

0074

固定部材11は、蓋部9をベース部材2に固定する部材であり、例えば、ねじである。

0075

次に、ベース部材2の内部空間210へのレベルセンサ8およびシールド部材7の収容方法について説明する。
図8Aは、内部空間210にシールド部材7を収容した状態のベース部材2の断面斜視図である。図8Bは、内部空間210に基板80を収容した状態のベース部材2の断面斜視図である。

0076

先ず、シールド部材7をベース部材2の内部空間210に配置する。具体的には、図8Aに示すように、シールド部材7の第1側板部71および第2側板部72を内部空間210の溝空間212にそれぞれ挿入する。これにより、シールド部材7の底板部70は、ベース部材2の底部21Bにおける2つの溝空間212の間の領域に配置される。

0077

このとき、シールド部材7の底板部70は、ベース部材2の凸部213が底板部70の開口73から突出し、且つベース部材2の突起部214が対応するシールド部材7の係止孔74からそれぞれ突出するように、底部21Bに載置される。

0078

次に、図8Bに示すように、ベース部材2の内部空間210に配置されたシールド部材7の底板部70上に、レベルセンサ8の基板80を、電極形成面81とシールド部材7の底板部70とを対向させて配置する。

0079

このとき、シールド部材7の開口73は、収容部24と送信電極83および受信電極84との間に位置している。具体的には、シールド部材7の開口73は、収容空間側(開口22側)から内部空間210側を見て(図4でy方向正側から負側をみて)、レベルセンサ8の送信電極83および受信電極84の少なくとも一部と重なるように位置している。より好ましくは、レベルセンサ8の基板80上の電極形成領域86が、シールド部材7の開口73の内側に配置される。

0080

なお、コネクタ89は、基板80をベース部材2の内部空間210に収容する前に基板80の裏面82に固定されていてもよいし、基板80をベース部材2の内部空間210に収容した後に基板80の裏面82に固定されてもよい。

0081

次に、蓋部9を、ベース部材2の内部空間210に配置された基板80の上に配置し、固定部材11によってベース部材2に固定する。具体的には、y方向負側から見て、蓋部9に形成された各係止孔91が対応するベース部材2の突起部214の係止孔2140に重なり、且つコネクタ89が蓋部9の開口92から突出するように、蓋部9を基板80上に配置する。その後、例えば固定部材11としてのねじを、蓋部9の係止孔91を通してベース部材2の係止孔2140に係止することにより、蓋部9をベース部材2に固定する。

0082

以上の工程により、基板80およびシールド部材7をベース部材2の内部空間210に収容することができる。

0083

図9は、レベルセンサ8およびシールド部材7を収容した状態のベース部材2を示す斜視図である。同図では、ベース部材2の主面21側(y方向正側)から見たときのベース部材2が示され、一方の収容部24の主面21の一部を省略している。

0084

図9に示されるように、ベース部材2の内部空間210において、シールド部材7の底板部70の送信電極83および受信電極84と対向する領域には開口73が形成されている。
以上の構成では、保持装置1の収容部24にドリップチャンバ500を収容したとき、レベルセンサ8の送信電極83および受信電極84とドリップチャンバ500との間には、シールド部材7を構成する金属が存在しないので、レベルセンサ8は、ドリップチャンバ500の内容物のレベルを正確に検出することができる。

0085

すなわち、送信電極83および受信電極84とドリップチャンバ500のチャンバ本体501とがシールド部材7を構成する金属を介さずに対向配置されるので、例えば、チャンバ本体501に液体が存在する場合、送信電極83と受信電極84との間で発生している電気力線の一部がチャンバ本体501内の液体に移る。これにより、受信電極84で検知する電気力線が減少し、送信電極83と受信電極84との間の静電容量が減少する。この静電容量の変化をレベルセンサ8が検出することにより、チャンバ本体501内の液体の液面の高さを検出することができる。

0086

一方、レベルセンサの送信電極83および受信電極84は、y方向を除いて、シールド部材7の底板部70と第1側板部71および第2側板部72によって囲まれているので、送信電極83および受信電極84への外部ノイズの伝搬を抑制することが可能となる。
例えば、図10Aに示すように、送信電極83および受信電極84の周囲にシールド部材7を設けない構成では、対象物(例えば誘電体)600が送信電極83および受信電極84から離れた場所に存在する場合であっても、送信電極83と受信電極84との間で発生している電気力線の一部が対象物600に移り、レベルセンサ8の検出結果が変化するおそれがある。例えば、保持装置1の収容部24の側面を人が触れたときや保持装置1の傍を人が通過したときに、レベルセンサ8の検出結果が変化するおそれがある。

0087

これに対し、本実施の形態に係る保持装置1によれば、図10Bに示すように、レベルセンサ8の送信電極83および受信電極84は、基板80に対向する側を除いてシールド部材7によって囲まれているので、対象物600が送信電極83および受信電極84から離れている場合には、シールド部材7によって電気力線の一部が対象物600には移らず、対象物600が送信電極83および受信電極84に近づいた場合、すなわちシールド部材7の開口73まで対象物600が近づいた場合には、電気力線の一部が対象物600に移るようになる。これによれば、レベルセンサによる計測中に、例えば人がドリップチャンバ500に触れた場合や人が保持装置の傍を通過した場合であっても、レベルセンサ8の検出結果への影響を軽減することが可能となる。

0088

以上、実施の形態1に係る保持装置1は、チャンバ500を収容可能な収容空間200を画成する収容部24を有し、収容部24に背向する側に内部空間210が形成されたベース部材2と、内部空間210に配置された送信電極83および受信電極84を有し、送信電極83と受信電極84との間の静電容量の変化に基づいて収容部24に収容されたチャンバ500の内容物のレベルを検出するレベルセンサ8と、内部空間210において収容部24を覆うように配置されたシールド部材7とを備え、シールド部材7は、開口73を有し、開口73は、収容部24と送信電極83および受信電極84の間に位置していることを特徴とする。すなわち、保持装置1において、シールド部材7の開口73は、収容空間200側から内部空間210側を見て、送信電極83および受信電極84の少なくとも一部と重なるように形成されている。

0089

これによれば、保持装置1の収容部24にドリップチャンバ500が収容されたとき、レベルセンサ8の送信電極83および受信電極84とドリップチャンバ500とが対向する空間を除いて送信電極83および受信電極84がシールド部材7によって囲まれるので、上述したように、レベルセンサ8近傍に存在する対象物を検知し、レベルセンサ8から離れた距離に有る対象物は検知しないようにすることが可能となる。これにより、保持装置1によって保持されたドリップチャンバ500の内容物の量をより正確に計測することが可能となる。

0090

また、保持装置1において、ベース部材2の内部空間210は、収容部24を挟むように形成された溝空間212を含み、シールド部材7は、開口73が形成された板状の底板部70と、互いに対向して底板部70から突出する第1側板部71および第2側板部72とを含み、第1側板部71および第2側板部72は、ベース部材2の溝空間212内にそれぞれ挿入可能になっている。

0091

これによれば、収容部24の形状に合わせてシールド部材7が適切に配置されるので、収容部24の側面側(例えば左右方向)から近づく対象物(例えば人)に対するレベルセンサの検出感度を確実に低減することが可能となり、ドリップチャンバ500の内容物の計測精度を確実に向上させることが可能となる。

0092

また、以上の構成では、シールド部材7は、底板部70から主面21側に突出して設けられた第1側板部71および第2側板部72を有するとともに、底板部70に形成された開口73が収容部24と送信電極83および受信電極84の間に位置する。以上のように形成されたシールド部材7がベース部材2の収容部24に背向する側に形成された内部空間210に配置されるので、レベルセンサ8の送信電極83および受信電極84とドリップチャンバ500とが対向する空間を除いて送信電極83および受信電極84をシールド部材7によって囲み、且つ、ドリップチャンバ500を収容部24に収容したときに、収容部24の開口部側(主面21側)からドリップチャンバ500を見たときのドリップチャンバ500の内容物に対する高い視認性を確保することができる。
以上のように形成されたシールド部材7を設ける構成によれば、例えば、医療従事者等が、ドリップチャンバ500の内容の量の目視する際、視認性を阻害することなく、ドリップチャンバ500の内容物の量をレベルセンサ8によって正確に検出することが可能であるから、チャンバ本体501内の液体の液面の高さを正確に精度よく検出する、という効果が確かに実現される。

0093

また、保持装置1において、レベルセンサ8は、送信電極83および受信電極84が形成された電極形成面81と、電極形成面81と背向する裏面82とを含む基板80を有し、基板80は、内部空間210において、電極形成面81が収容部24を向いた状態で配置されている。また、基板80の裏面82には、送信電極83および受信電極84の少なくとも一部と背向する位置に金属から成るシールドパターン87が形成されている。

0094

これによれば、基板80の裏面82に形成された回路等からのノイズや蓋部9側からのノイズの送信電極83および受信電極84への伝搬を抑えることが可能となるので、ドリップチャンバ500の内容物の計測精度を確実に向上させることが可能となる。

0095

また、基板80の電極形成面81には、金属から成るシールドパターン88が送信電極83および受信電極84と離間して形成されている。

0096

これによれば、例えば、送信電極83および受信電極84と同一の電極形成面81上に配置された回路等からのノイズも低減することが可能となるので、ドリップチャンバ500の内容物の計測精度を確実に向上させることが可能となる。

0097

≪実施の形態の拡張
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

0098

例えば、上記実施の形態では、棒状部330を有する保持部材3によってドリップチャンバ500を保持する保持機構を例示したが、ドリップチャンバ500を収容空間200に保持することができれば、別の構成を有する保持機構であってもよい。

0099

例えば、図11A〜11Cに示す保持装置1Aのように、樹脂や金属などの弾性を有する材料から構成された板状部341と、一端が板状部341に固定され、他端がベース部材2Aに回転可能に支持された軸部材342とを含む保持部材3Aから成る保持機構を採用することも可能である。

0100

保持装置1Aでは、図11Aに示すように板状部341をS方向に回転させた状態でドリップチャンバ500が収容空間200に収容され、その後、図11B,11Cに示すように板状部341をP方向に回転させることで、板状部341によってドリップチャンバ500が収容空間200に保持される。

0101

また、上記実施の形態のように、収容部24の開口22側からドリップチャンバ500を保持する保持機構ではなく、収容部24の収容面25側からドリップチャンバ500を保持する保持機構を採用してもよい。

0102

例えば、図12Aに示す保持装置1Bのように、収容部24の突出部27A,27Bに一対の保持部材3B_1,3B_2を少なくとも一組固定した構造の保持機構であってもよい。保持装置1Bでは、図12Bに示すように、ドリップチャンバ500を開口22側から収容空間200に押し込むことにより、保持部材3B_1と保持部材3B_2とによってドリップチャンバ500が保持される。

0103

保持装置1Bにおいて、保持部材3B_1,3B_2をベース部材2Bに固定するための固定部材11は、収容空間側から見てシールド部材7の外側に配置されていることが好ましい。例えば、図13に示すように、突出部27A,27Bの左右方向の側面270A,270B側から固定部材11としてのねじによって、保持部材3B_1をベース部材2Bに固定する。

0104

これによれば、固定部材11がシールド部材7の外側に配置されるので、固定部材11が金属で構成される場合であっても、固定部材11とレベルセンサ8の送信電極83および受信電極84との間にシールド部材7が配置されるので、その金属から成る固定部材11がレベルセンサ8の測定精度に与える影響を抑えることが可能となる。

0105

また、上記実施の形態において、送信電極83および受信電極84としてのパターンの形状は、上述の例に限定されるものではなく、その目的を達成することができるのであれば、種々の形状を採用することができる。同様に、シールドパターン87,88の形状も上述の例に限定されず、その目的を達成することができるのであれば、種々の形状を採用することができる。

0106

また、上記実施の形態では、レベルセンサを構成する信号生成回路や信号処理回路等が一つの半導体集積回路装置85によって実現される場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、信号生成回路と信号処理回路とを別々の半導体集積回路装置85によって実現してもよいし、複数のディスクリート部品等を組み合わせて実現してもよい。また、半導体集積回路装置85は、電極形成面81に配置されていてもよいし、レベルセンサを構成する一部の回路が電極形成面81に配置され、残りの回路が裏面82に配置されて、電極形成面81と裏面82を貫通する貫通配線によって互いに電気的に接続されるように構成されていてもよい。

0107

また、上記実施の形態では、収容部24の一方の突出部27Aに切り欠き部270を設ける場合を例示したが、ドリップチャンバ500を保持することができるのであれば、切り欠き部270を設けなくてもよい。

0108

1,1A,1B…保持装置、2,2A,2B…ベース部材、3,3B…保持部材、4…固定部材、7…シールド部材、8…レベルセンサ、11…固定部材、20…板状部材、21…主面、21B…底部、21C…側壁部、22…開口、23…段差、24…収容部、25…収容面、27A,27B…突出部、70…底板部、71…第1側板部、72…第2側板部、73…開口、80…基板、81…電極形成面、82…裏面、83…送信電極、84…受信電極、86…電極形成領域、87,88…シールドパターン、200…収容空間、210…内部空間、212…溝空間、500…ドリップチャンバ。

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