| 【発明の名称】 |
センサホルダ |
| 【発明者】 |
【氏名】桑名 克之
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| 【要約】 |
【課題】センサホルダにおける小型化と汎用性および信頼性向上。
【解決手段】軟弾性材料から構成され、センサ２を保持する保持部３と、保持部３を支持する支持部４とを備える。保持部３に、貫通孔５が形成された板状の基板６と、基板６の一方の面７に突出して設けられ、基板６との間でセンサ２を挟持する挟持壁部８と、挟持壁部８および基板６の間に挟持されたセンサ２の側方を保持する側壁部９とを設ける。支持部４に、基板６から延出する延出壁部１４を設ける。延出壁部１４の他方の面１６に、延出壁部１４と被計測容器とを接合する接合部材１７を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 液体の液面を検出するセンサを保持して、該液体が貯留された被計測容器に取り付けるセンサホルダであって、軟弾性材料から構成され、前記センサを保持する保持部と、該保持部を支持する支持部とを備え、前記保持部には、貫通孔が形成された板状の基板と、該基板の一方の面に突出して設けられ、該基板との間で前記センサを挟持する挟持壁部と、該挟持壁部および前記基板の間に挟持された前記センサの側方を保持する側壁部とが設けられ、前記支持部には、前記基板から延出する延出壁部が設けられ、該延出壁部の他方の面には、該延出壁部と前記被計測容器とを接合する接合部材が設けられていることを特徴とするセンサホルダ。
【請求項２】 請求項１記載のセンサホルダにおいて、前記センサが、着脱自在な構成とされていることを特徴とするセンサホルダ。
【請求項３】 請求項１または２記載のセンサホルダにおいて、前記軟弾性材料が、透過性材料からなることを特徴とするセンサホルダ。
【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載のセンサホルダにおいて、前記延出壁部と前記基板との間には、これらを分断する分断部が設けられていることを特徴とするセンサホルダ。
【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載のセンサホルダにおいて、前記保持部は、前記センサより長尺とされると共に、該センサを前記被計測容器に沿って移動可能に保持することを特徴とするセンサホルダ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リザーバ内に貯留された液体の水位を測定する際に用いられる液面計のセンサを固定するセンサホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、外科手術等において、患者に代わって血液を循環させたり、あるいは追加の血液や薬液を患者に送り込んだりする回路に、当該血液あるいは薬液を貯留する目的で液体リザーバが設けられている。この種の液体リザーバとしては、例えば、図４に示す有底円筒形のものや、図５に示す有底円筒形状とその軸線を含む平面とを組み合わせた形状を有するものがある。
【０００３】これらの液体リザーバは、内部に貯留された液体が、例えば、手術時に徐々に費消されるが、一定の量より減じることがないように、目視可能なポリカーボネ−トやアクリル等の透過性を有する材料で形成されている。また、従来、目視以外で液体の量を監視する手段としては、貯留された液体の液面を超音波を使用して測定する液面計を用いたものが多く採用されている。
【０００４】通常、この種の液面計としては、上記液面を測定するセンサとして、超音波センサが液体リザーバに、適宜設けられた固定手段により取り付けられており、また、液体リザーバとの間の隙間による影響を排除して測定精度を向上させるために、該隙間にゲル等が充填されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述したような従来の液面計には、以下のような問題が存在する。センサが取り付けられる固定手段は、液体リザーバに対して固有のものであり、そのため、高価なセンサがその液体リザーバに専用となってしまっていた。
【０００６】一方、センサを液体リザーバに固定する手段として、センサホルダを用いるものもあるが、汎用性に富むものではなく、取り付けられる液体リザーバの形状に制限が多く、結局、特定の液体リザーバに対して専用になってしまうケースが多かった。また、この種のセンサホルダは、液体リザーバへの固定手段を設ける必要上、センサの大きさに対して均衡が取れていないことに加えて、透過性を有していないので、上記のように、目視で液面を確認する際の障害になっていた。
【０００７】さらに、超音波センサを用いた場合には、上記のようにゲル等によって隙間を充填する必要があり使い勝手が悪いと共に、ゲル等が不足したときには測定精度が低下してしまう等の不都合がある。加えて、上記のセンサホルダでは、検出できる液面が固定されており、検出する液面の変更には対応できなかった。そのため、これらの不都合が解消されるセンサホルダが強く望まれていた。
【０００８】本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、汎用性に富み、小型で目視範囲を狭めることもなく、また信頼性も向上させ、さらに検出液面の変更が可能なセンサホルダを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。請求項１記載のセンサホルダは、液体の液面を検出するセンサを保持して、該液体が貯留された被計測容器に取り付けるセンサホルダであって、軟弾性材料から構成され、前記センサを保持する保持部と、該保持部を支持する支持部とを備え、前記保持部には、貫通孔が形成された板状の基板と、該基板の一方の面に突出して設けられ、該基板との間で前記センサを挟持する挟持壁部と、該挟持壁部および前記基板の間に挟持された前記センサの側方を保持する側壁部とが設けられ、前記支持部には、前記基板から延出する延出壁部が設けられ、該延出壁部の他方の面には、該延出壁部と前記被計測容器とを接合する接合部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】従って、本発明のセンサホルダによれば、基板および延出壁部を弾性変形させて、これらの他方の面を被計測容器に添わせると共に、接合部材により延出壁部を被計測容器に接合させることができる。また、基板の一方の面側で、挟持壁部との間でセンサを挟持することができる。センサは、基板の貫通孔を通して被計測容器に貯留された液体の液面を検出することができる。
【００１１】請求項２記載のセンサホルダは、請求項１記載のセンサホルダにおいて、前記センサが、着脱自在な構成とされていることを特徴とするものである。
【００１２】従って、本発明のセンサホルダによれば、センサを自在に装着および離脱させることができる。
【００１３】請求項３記載のセンサホルダは、請求項１または２記載のセンサホルダにおいて、前記軟弾性材料が、透過性材料からなることを特徴とするものである。
【００１４】従って、本発明のセンサホルダによれば、被計測容器内の液体の液面を透過性材料を通して視認することができる。
【００１５】請求項４記載のセンサホルダは、請求項１から３のいずれかに記載のセンサホルダにおいて、前記延出壁部と前記基板との間には、これらを分断する分断部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】従って、本発明のセンサホルダによれば、延出壁部および基板を弾性変形させる際の変形抵抗を減少させることができる。
【００１７】請求項５記載のセンサホルダは、請求項１から４のいずれかに記載のセンサホルダにおいて、前記保持部は、前記センサより長尺とされると共に、該センサを前記被計測容器に沿って移動可能に保持することを特徴とするものである。
【００１８】従って、本発明のセンサホルダによれば、センサを被計測容器に沿って移動させることにより、検出する液面の変更が可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明のセンサホルダの実施の形態を、図１ないし図３を参照して説明する。ここでは、例えば、円筒形の液体リザーバに光学式センサを取り付ける場合の例を用いて説明する。図１において、符号１はセンサホルダであり、符号２は光学式センサ（センサ）である。光学式センサ２は、被検出材に対して光を照射して、該被検出材から反射される反射光により該被検出材の位置を検出するものである。
【００２０】センサホルダ１は、ポリオレフィン系やエラストマー等の透過性を有する軟弾性材料から形成されており、光学式センサ２より長尺とされ該光学式センサ２を保持する保持部３と、該保持部３を支持する支持部４とを備えた構成とされている。保持部３には、平面視矩形の貫通孔５が形成された板状の基板６と、該基板６の両端に形成された一対の挟持壁部８と、側壁部９とが設けられている。
【００２１】挟持壁部８は、基板６の一方の面７との間で光学式センサ２を移動可能に挟持するものであって、図２に示すように、一方の面７から突出する突出部１０と、該突出部１０の先端から基板６に沿って内側へ突出する係合部１１とから構成されており、係合部１１には基板６から離間するに従って漸次外側へ向かう傾斜面１２が形成されている。一対の挟持壁部８の内、一方の係合部１１（図２中右側）は、他方に対してその高さおよび傾斜面１２が大きくなるように設定されている。
【００２２】側壁部９は、挟持壁部８と基板６の一方の面７との間に挟持された光学式センサ２の側方を保持するものであって、基板６の一方の面７の外周から突出するように形成されている。
【００２３】一方、支持部４には、基板６の両側縁１３から延出する延出壁部１４が設けられており、延出壁部１４と基板６との間には該延出壁部１４を欠落させて、これらを分断する平面視矩形の分断部１５が形成されている。また、延出壁部１４には、該延出壁部１４から外方へ延出する突起部２０が形成されている。延出壁部１４の他方の面１６には、透明の両面テープ（接合部材）１７の一面が接合されている。
【００２４】上記の構成のセンサホルダの使用方法を以下に説明する。まず、図３に示すように、透過性を有する液体リザーバ（被計測容器）１８の外周面１９に突起部２０が液面と略同じ高さに位置するように、両面テープ１７の他面を接合して、支持部４を液体リザーバ１８に接合させる。
【００２５】このとき、センサホルダ１の基板６および延出壁部１４は、板状であり、軟弾性材料から形成されていることに加えて、分断部１５により基板６と延出壁部１４とが分断されて、これらがつながっている部分が減少しているため、微小な変形抵抗で弾性変形して液体リザーバ１８の外周面１９に添うことができる。
【００２６】そして、この状態で、挟持壁部８を弾性変形させて光学式センサ２を基板６の一方の面７との間で挟持する。即ち、挟持壁部８の係合部１１を摘んで一旦外側へ曲げる。このとき、突出部１０が弾性変形するため、係合部１１は容易に外側へ曲がる。また、図２中右側の係合部１１は、その高さが大きくなっているため、一層、容易に曲げることができる。
【００２７】そして、光学式センサ２を基板６の一方の面７上に装着した後に、挟持壁部８に対する曲げ力を解除すると、弾性復元力により係合部１１が元の位置に復元することにより光学式センサに係合して、基板６の一方の面７との間で挟持する。このとき、光学式センサ２の側方は、側壁部９によって保持される。かくして、光学式センサ２が、センサホルダ１に保持されて液体リザーバ１８の外周面１９に取付られる。
【００２８】そして、光学式センサ２から貫通孔５を通して照射された光は、液体リザーバ１８を透過する。このとき、液体リザーバ１８に貯留された液体の液面が光学式センサ２の走査範囲内であれば、液体リザーバ１８に当たった光が上記液体で反射するため、光学式センサ２はその反射光により液体の液面位置を検出することができる。
【００２９】一方、液体の液面が光学式センサ２の走査範囲外、即ち、液体の量が所定以下になった場合には、液体リザーバ１８に当たった光の反射率が液体の有無で変化するため、光学式センサ２は異常状態を検出することができる。なお、液体の液面位置を変更する場合には、光学式センサ２を保持部３内で液体リザーバ１８に沿って移動させることにより容易に対応できる。
【００３０】本実施の形態のセンサホルダによれば、基板６と延出壁部１４とが軟弾性材料から形成されているので、円筒形の液体リザーバであれば、その曲率を問うことなく、他の形状であっても自在にその形状に添うことが可能という汎用性を有し、また、両面テープにより、容易に接合させることができる。
【００３１】また、挟持壁部８を曲げることだけで、光学式センサ２を容易に装着することが可能であり、同様の操作により離脱させることもできるので、センサホルダ１を複数の液体リザーバに接合させておけば、例えば、一つの光学式センサ２を着脱させることにより、高価な光学式センサを有効に活用することができ、結果としてコストを抑えることができる。
【００３２】さらに、基板６の大きさが光学式センサ２の大きさに側壁部９の幅を加えた程度のものであり、延出壁部１４も両面テープ１７が接合可能な大きさしか有していないので、小型のセンサホルダが実現されている。そのため、液体リザーバ１８内の液体を視認する際に、目視の障害となる部分が最小になることに加えて、両面テープ１７が透明であり、軟弾性材料であるポリオレフィン系やエラストマー等が透過性材料でもあるため、液体リザーバ１８の手前にセンサホルダ１が存在していても、センサホルダ１を通して液体リザーバ１８内の液体を視認することができる。また、光学式センサ２が保持部３内を移動することにより、検出液面を変更することができるようになり、使い勝手がよいものとなっている。
【００３３】そして、上記液体の液面を検出する手段として、該液体に光を照射してその反射光を利用した光学式センサ２を用いているので、超音波センサを使用するときのようにゲル等を必要とせず、使い勝手のよいものとなる。さらに、光透過式センサのように、血栓の影響を受けることもないので、より信頼性の高い検出が可能となる。
【００３４】なお、上記実施の形態において、被計測容器を液体リザーバとする構成としたが、これに限られることなく、例えば、小型のチャンバーのようなものにでも十分対応できるものである。また、分断部１５を延出壁部１４と基板６との間の中間に形成する構成としたが、例えば、両端に開口する構成として、中間がつながっているような構成であってもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るセンサホルダによれば、軟弾性材料から構成される保持部と支持部とを備え、保持部にセンサを挟持する挟持壁部と、センサの側方を保持する側壁部とが設けられ、支持部に接合部材が接合された延出壁部が設けられる構成となっている。これにより、被計測容器の形状が複数あっても対応できるという汎用性を有し、また、小型化も実現するという優れた効果を奏すものである。
【００３６】請求項２に係るセンサホルダによれば、センサが着脱自在な構成となっている。これにより、高価なセンサを有効活用することが可能となり、従ってコストダウンが実現するという優れた効果を奏する。
【００３７】請求項３に係るセンサホルダによれば、軟弾性材料が透過性材料からなる構成となっている。これにより、被計測容器内の液体視認が容易となり、信頼性が向上するという優れた効果を奏する。
【００３８】請求項４に係るセンサホルダによれば、延出壁部と基板との間に分断部が設けられる構成となっている。これにより、被計測容器に対する汎用性が向上するという優れた効果を奏するものである。
【００３９】請求項５に係るセンサホルダによれば、保持部はセンサより長尺とされると共に、センサを被計測容器に沿って移動可能に保持する構成となっている。これにより、センサを被計測容器に沿って移動させることにより、検出する液面の変更が可能になり、使い勝手がよくなるという優れた効果が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２００６７７
【氏名又は名称】泉工医科工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２０１７９９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１９０２ |
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