JP2022116565A - デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】カプセルなどの容器の不特定箇所の不特定箇所に隙間が発生してもデバイスからの所定の物質の流出を抑制可能にすること。【解決手段】電源３及び作動部品４を含む回路の領域ＫＡに存在する、基準電位に対して所定以上の電位差となる全ての金属露出部の表面全体を、撥水性絶縁膜である第１の被膜Ｋ１で覆った構成、及び、容器２の内周面全体を、撥水性を有した被膜Ｋ２で覆う構成の少なくともいずれかを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、容器内に電源及び作動部品を収容したデバイスに関するものである。

人体の中などの水分を含む環境で使用されるデバイスとして、カプセルに電源及び電子部品を収容したカプセル型内視鏡が知られている（例えば、特許文献１－３参照）。カプセル型内視鏡は、カプセル内に、電源と、電源の電力で作動する撮像デバイス及び通信デバイスとを収容し、被検体の体内にて、蠕動運動により胃や腸内を移動しながら体内の撮影画像を外部に無線送信する。

特許文献１には、カプセル型の筐体に、ＣＣＤ、レンズ、ＬＥＤ、無線通信ユニット、制御ユニット、及び電源ユニットを収容し、この筐体に、熱硬化型接着剤を用いた接着、ＵＶ接着、及びレーザ溶着のいずれかによって、透明な光学ドームを接合する構成が開示されている。
特許文献２には、カプセル型内視鏡を覆うバルーンを備え、バルーンの内部空間のガスを排気させる排気路の内周面に、フッ素系樹脂からなる撥水層を設ける構成が開示されている。
特許文献３には、カプセルの表面にフッ素化合物を含有するグラフト鎖を形成することによって、血液やたんぱく質などの汚染防止性に優れたカプセル内視鏡が提案されている。

特許第６０４３０４２号公報 特開２００９－２８２４５号公報 特開２００６－３１４７１２号公報

ところで、熱硬化型接着剤を用いた接着、ＵＶ接着、及びレーザ溶着の場合、接着剤の塗りむらにより、或いは、レーザ照射などにより発生した熱による歪みや内部応力の発生により、接合箇所の一部に剥離やクラックが発生するおそれがある。
剥離やクラックの箇所から周囲の液体が浸入すると、液体中の水分などに電流が流れてアルカリ性の物質といった体内に影響を与える可能性のある物質が生成されるおそれがある。この種の物質を含む液体の流出を防止することが望まれる。

しかし、特許文献２に記載の技術は、予め液体の流入が予想される連通路の内周面だけに撥水層を設けるので、発生場所の予測が困難なクラック箇所から液体が流入すると、流入した液体によって生成された生成物がクラック箇所から流出するおそれがある。
また、特許文献３に記載の技術は、カプセルの表面にフッ素化合物の被膜を設けるので、被検体の内臓や内壁との摩擦により被膜の一部が剥がれ、剥がれた箇所にできたクラック箇所から液体が流入し、カプセル内で生成された生成物が体内へ流出するおそれがある。

そこで、本発明は、カプセルなどの容器に隙間が発生してもデバイスからの所定の物質の流出を抑制可能にすることを目的とする。

上述した課題を解決するため、電源と、前記電源の電力で作動する作動部品と、前記電源及び前記作動部品を収容する容器とを備えるデバイスにおいて、前記電源及び作動部品を含む回路に存在する、基準電位に対して所定以上の電位差となる全ての金属露出部の表面全体を、撥水性絶縁膜で覆った構成、及び、前記容器の内周面全体を、撥水性を有した被膜で覆う構成の少なくともいずれかを備えることを特徴とする。

上記構成において、前記容器に浸入した液体を検出する液体検出部と、所定条件を満たす前記液体が検出された場合に、前記電源及び前記作動部品を含む回路を遮断する液体浸入対応の遮断制御部とを有してもよい。

上記構成において、前記電源及び前記作動部品を含む回路の短絡を検出する短絡検出部と、前記短絡が検出された場合に、前記回路を遮断する短絡対応の遮断制御部とを有してもよい。

上記構成において、前記電源及び前記作動部品のいずれかの周囲に吸水性高分子を配置してもよい。上記構成において、前記電源及び前記作動部品のいずれかの周囲に、前記容器に浸入した液体により生成される所定部材のｐＨを所定の範囲に変化させるｐＨ調整部材を配置してもよい。

上記構成において、前記容器の内周面全体を覆う前記被膜は、接触角１５０°以上の超撥水性を有してもよい。

本発明によれば、カプセルなどの容器の不特定箇所に隙間が発生してもデバイスからの所定の物質の流出を抑制可能にする。

本発明の実施形態に係るカプセル型デバイスを示す図である。 第２の被膜による液体の流出防止の説明に供する図である。 実施例１のカプセル型デバイスを示す図である。 実施例２のカプセル型デバイスを示す図である。 実施例３のカプセル型デバイスを示す図である。 比較例１のカプセル型デバイスを示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るカプセル型デバイスを示す図である。
カプセル型デバイス１は、カプセル２内に、電源３と、電源３の電力で作動する作動部品４とを収容し、水分を含む液体中で使用されるデバイスである。作動部品４は、カプセル型デバイス１に求められる機能に応じて流通する電子部品から選定すればよい。電源３は、必要な電源容量及び使用環境に応じて流通する電源から選定すればよい。

本実施形態のカプセル型デバイス１は、被検体の体内を撮影可能なカプセル型内視鏡に形成されている。このため、作動部品４には、少なくとも撮影機能、及び通信機能を実現するための部品が使用されている。
なお、カプセル型デバイス１をカプセル型内視鏡にする態様は本発明の一例に過ぎず、カプセル型内視鏡以外のデバイスに形成してもよい。また、カプセル型デバイス１の各部の形状、材質及び構造については用途や使用環境に合わせて適宜に変更可能である。なお、カプセル２は本発明の「容器」に相当する。

カプセル型デバイス１をカプセル型内視鏡に構成する場合の各部について説明する。
カプセル２は、当該カプセル２の一部を構成する第１の筐体２Ａと、カプセル２の残りの部分を構成する第２の筐体２Ｂとを有している。第１の筐体２Ａは、一端に開口部２Ｋを有する円筒形状に形成され、その内部に電源３及び作動部品４などが収容されている。第１の筐体２Ａの他端は、半球形状に形成されて内部空間を閉塞するとともに被検体内をスムーズに移動可能に形成されている。

第２の筐体２Ｂは、第１の筐体２Ａの開口部２Ｋを覆う半球形状に形成されている。この第２の筐体２Ｂの全て又は一部が透明材料で形成されることによって、作動部品４に含まれる撮像デバイスが第２の筐体２Ｂを通してカプセル２周囲を撮影可能になる。なお、第１の筐体２Ａの一部又は全体を透明にして、撮像デバイス４Ａが第１の筐体２Ａの透明部分から外部を撮影可能に構成してもよい。

カプセル２は、カプセル２に水密性を付与し、かつ、生体適合性を有する材料であって、無線通信の電波が通過し易い材料で形成されている。この材料は、例えば、ポリカーボネート、及びアクリルなどの樹脂材料である。なお、撮像デバイス４Ａの撮影に利用されるカプセル２の透明箇所は、表面を平滑にする処理（例えば、研磨処理、又は鏡面処理などの表面仕上げ処理）を行うことが好ましい。

電源３は、作動部品４に供給する電力を蓄えた電池を有している。電池は、フレキシブル基板３Ｆを介して作動部品４を実装する回路基板に接続される。回路基板には、電源系の回路が設けられ、電源系の回路を介して作動部品４のそれぞれに電力が供給される。
なお、電源３、フレキシブル基板３Ｆなどの配線、及び回路基板の間のそれぞれの接続は、半田を用いた接続方法（いわゆる半田付け）、コネクタを用いた接続方法（いわゆるコネクタ接続）、又は、接点ばねやワイヤやピンを用いた接続方法（いわゆる機械的接続）が適用される。

従来、これらの接続方法のいずれも、接続箇所の一部に金属部分が露出し、例えば、電源３の端子部分、接点ばね、コネクタ部分、及び、ワイヤやピンの一部が外部に露出する。この外部に露出する金属部分は、本発明の「電流経路に存在する金属露出部」に相当する。
また、回路基板やフレキシブル基板３Ｆの表面には、一般的に、カバーレイと称される保護層が設けられているが、配線やグランド（ＧＮＤ）の一部が外部に露出する場合がある。この露出する部分も、本発明の「電流経路に存在する金属露出部」に相当する。仮にカプセル２内に水分が浸入した場合、水分が金属露出部に接触する可能性がある。

作動部品４は、撮像デバイス４Ａ、通信デバイス４Ｂ、及び制御デバイス４Ｃを備えている。撮像デバイス４Ａは、カプセル型デバイス１の周囲の画像を撮影するデバイスであり、画像光を受光する撮像素子４Ａ１、撮影エリアを照明する発光素子４Ａ２、及び周辺回路（映像信号生成回路、及びレンズなどの光学部品）を有している。
通信デバイス４Ｂは、撮像デバイス４Ａで撮影した画像に対応する映像信号を無線送信するデバイスであり、例えば、近距離無線通信モジュールを有している。制御デバイス４Ｃは、作動部品４の各部を所定の制御プログラムに従って制御するデバイスである。

なお、作動部品４に、エコー（超音波内視鏡）、温度計、ｐＨ測定機などのデバイスを含め、これらデバイスによって測定された情報を、通信デバイス４Ｂによって外部に送信可能にしてもよい。エコーや温度計、ｐＨ測定機等の設置・測定方法には特に制限はないが、例えば、カプセル容器２から、超音波発生装置や温度計、ｐＨ測定機等の各測定機の測定部位を突出させる、もしくはカプセル容器２の第１の筐体２Ａしくは第２の筐体２Ｂの開口部２Ｋ以外の箇所に窪みを作り、窪み内に収まるように、各測定機の測定部位を設置し、測定部位とカプセル容器２の間をシール等により封止することで、水密を保ちながら、エコー検査や体液の温度、およびｐＨの測定が可能である。
また、カプセル型デバイス１をカプセル型内視鏡に構成しない場合、作動部品４の例として、被検体の体内に薬品投下する薬品投下デバイス、体内に存在する物質を回収する物質回収デバイス、及び、生体の一部を摘出する摘出デバイスを挙げることができる。カプセル型デバイス１内のスペースによるが、内視鏡のデバイスに加えて、上述した各種のデバイスを搭載するようにしてもよい。また、カプセル型デバイス１を被検体内に入れるデバイスに限定しなくてもよい。

カプセル２を構成する２つの筐体２Ａ，２Ｂの接合方法については、接合後に水密が取れる方法であれば特に制限は無い。例えば、第１の筐体２Ａの開口縁（開口部２Ｋの周縁に相当）にＵＶ硬化接着剤、又は熱硬化接着剤を塗布し、第２の筐体２Ｂの開口縁を、第１の筐体２Ａの開口縁に重ね合わせる。その後、ＵＶ照射、又は加熱によって２つの筐体２Ａ，２Ｂを接合すればよい。または、レーザ溶着によって２つの筐体２Ａ，２Ｂを接合するようにしてもよい。

ところで、発明が解決しようとする課題でも述べたように、熱硬化型接着剤を用いた接着、ＵＶ接着、及びレーザ溶着のいずれの接合方法においても、接着剤の塗りむらの影響、或いは、接合時の熱影響による歪みや内部応力の発生により、接合箇所の一部に剥離やクラックが発生するおそれがある。
剥離やクラックが発生すると、被検体内の液体（胃や腸などに存在する液体）がカプセル２内に浸入し、液体中の水分などがカプセル２内で還元或いは分解されてアルカリ性の物質（以下、アルカリ生成物と表記する）が生成されるおそれがある。

本実施形態のカプセル型デバイス１は、剥離やクラックなどによってカプセル２の不特定箇所に隙間が発生しても、カプセル２外に上記アルカリ生成物が流出しないように次の構成１～５を備えている。

（構成１について）
カプセル型デバイス１は、電源３及び作動部品４を含む回路に存在する金属露出部の表面全体を、撥水性絶縁膜となる被膜Ｋ１（以下、第１の被膜Ｋ１と表記する）で覆った構成を有している。なお、図１中の符号ＫＡで示す領域に存在する金属露出部の表面に、第１の被膜Ｋ１が設けられている。
上記したように、電流経路に存在する金属露出部は、電源３の端子部分、接点ばね、コネクタ部分、ワイヤやピンの一部、回路基板やフレキシブル基板３Ｆの配線の一部などであり、各部品を半田接続した場合は半田の表面も含んでいる。

上記の構成によれば、デバイス１周囲の液体がカプセル２の任意の箇所から浸入しても、第１の被膜Ｋ１が、液体へ電流を流さないようにする抵抗層として機能する。より具体的には、第１の被膜Ｋ１が撥水性を有するので、液体を金属露出部外に待避させ易くなり、かつ、第１の被膜Ｋ１が絶縁性を有するので、液体へ電流をより流し難くなる。これにより、液体中の成分が還元分解される事態を回避できる。また、第１の被膜Ｋ１によって金属露出部の劣化を抑える効果も期待でき、接触不良などの不具合の発生も抑制し易くなる。

第１の被膜Ｋ１は、撥水性及び絶縁性に加え、生体に対して不活性であり、液体と長時間接触しても体積変化が生じないか、体積変化がカプセル２に悪影響を与えない程度に収まり、かつ、耐酸性を有する、という条件を満たす材料が好ましい。
この条件を満たす材料の一例として、フッ素含有化合物を挙げることができる。フッ素含有化合物の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシアルカン、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー、フッ素系ゴム、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、及びこれらに類似した構造を持つフッ素化合物がある。なお、フッ素含有化合物以外の材料を用いて撥水性絶縁膜となる第１の被膜Ｋ１を設けるようにしてもよい。

上記第１の被膜Ｋ１を設ける工程は、電源３及び作動部品４を電気的に接続し、かつ、これらを一体化した後に行うことが好ましい。例えば、電源３、撮像デバイス４Ａ、通信デバイス４Ｂ、及び制御デバイス４Ｃを、回路基板に実装し、或いは、フレキシブル基板３Ｆに接続した後に、溶媒とフッ素含有化合物との混合体である撥水コーティング剤を、少なくとも金属露出部に付着させ、溶媒を乾燥させるようにすればよい。撥水コーティング剤の付着方法は、特に制限されるものではなく、例えば、塗布法、スプレー法、浸漬法などの公知の方法を選択すればよい。但し、付着の確実性の観点からは浸漬法が好ましい。

上述したように、第１の被膜Ｋ１によって、カプセル２の不特定箇所から浸入した液体に電流が流れる事態を抑制できるので、アルカリ生成物などの被検体に影響を与える可能性のある物質が生成される事態を抑制できる。
なお、液体に電流が流れる事態を抑制するだけで良い場合、いわゆるＨｉ側の電位となる金属露出部だけを第１の被膜Ｋ１で覆い、ＬＯ側電位、０Ｖ又は基準電位などと称される周囲電位と同じ電位の金属露出部については、第１の被膜Ｋ１で覆わないようにしてもよい。
つまり、電源３及び作動部品４を含む回路に存在する、基準電位に対して所定以上の電位差となる全ての金属露出部の表面全体だけを第１の被膜Ｋ１で覆うようにしてもよい。

所定以上の電位差となる金属露出部とは、液体が付着すると、その液体を還元分解（電気分解と言うこともできる）させる可能性のある電流を流す可能性のある金属露出部であり、例えば、電源３のＨｉ側の端子、及び、このＨｉ側の端子と同電位となる金属箇所である。

第１の被膜Ｋ１を設けるために浸漬法を採用した場合、金属露出部の周囲も第１の被膜Ｋ１で覆われるので、劣化を抑えやすくなる。但し、第１の被膜Ｋ１が不要な箇所、及び、第１の被膜Ｋ１が好ましくない箇所については、撥水コーティング剤が付着しないように浸漬前などにシール剤で覆うことが好ましい。

（構成２について）
カプセル型デバイス１は、カプセル２の内周面全体を、撥水性を有した被膜Ｋ２（以下、第２の被膜Ｋ２と表記する）で覆った構成を有している。
第２の被膜Ｋ２を設けることにより、デバイス１周囲の液体がカプセル２内の不特定箇所から浸入しても、第２の被膜Ｋ２の高い表面張力により、カプセル２外への液体の流出を抑制し易くなる。

図２は、第２の被膜Ｋ２による液体（符号Ｗを付して示す）の流出防止の説明に供する図である。図２中、符号Ｓは、剥離やクラックにより第１の筐体２Ａと第２の筐体２Ｂとの間に空いた微少な隙間を示している。
図２に示すように、カプセル２内に浸入した液体（図２中、符号Ｗを付して示す）が第２の被膜Ｋ２に接触すると、液体Ｗは自らの表面張力で丸くなるとともに、第２の被膜Ｋ２によって、液体Ｗと第２の被膜Ｋ２の接触角θＳが９０度以上にコントロールされる。これにより、図２に示すように、液体Ｗが隙間Ｓの奥まで移動することが抑制され、液体Ｗのカプセル２外への流出が抑制される。
なお、液体のカプセル２外への移動をより抑制する観点からは、第２の被膜Ｋ２の撥水性が高い方が好ましい。また、第２の被膜Ｋ２を厚くすることで、図２に示すように、隙間Ｓに入った液体Ｗも撥水でき、液体Ｗが隙間Ｓの奥まで移動する事態をより抑制することが可能になる。

検討したところ、接触角１５０°以上の超撥水性を有する第２の被膜Ｋ２にすることで、隙間Ｓに入り込む液体Ｗの量を効果的に低減し、液体Ｗの流出防止により効果的であった。液体Ｗは、カプセル２外からカプセル２内に浸入した液体でもよいし、カプセル２内で生成されたアルカリ生成物を含む液体でもよい。

上記第２の被膜Ｋ２は、カプセル２の内周面に設けられるので、被検体の内臓や内壁との摩擦により第２の被膜Ｋ２が損傷することがない。したがって、長期に渡って第２の被膜Ｋ２を維持でき、カプセル２内の液体Ｗが外部への流出を長期に防ぐことができる。

第２の被膜Ｋ２は、撥水性に加え、生体に対して不活性であり、液体Ｗと長時間接触しても体積変化が生じないか、体積変化がカプセル２に悪影響を与えない程度に収まり、かつ、耐酸性を有する、という条件を満たす材料が好ましい。
例えば、第１の被膜Ｋ１の材料として例示したフッ素含有化合物からなる撥水性絶縁膜を、第２の被膜Ｋ２としてもよい。また、第２の被膜Ｋ２を、フッ素含有化合物以外の材料を用いた撥水膜としてもよい。

上記第２の被膜Ｋ２を設ける工程は、撥水コーティング剤をカプセル２の内周面全体に付着させ、溶媒を乾燥させることによって、カプセル２の内周面に第２の被膜Ｋ２を固定化させればよい。撥水コーティング剤の付着方法は、特に制限されるものではないが、塗布法、スプレー法、浸漬法などを選択すればよい。

（構成３について）
カプセル型デバイス１は、カプセル２に浸入した液体Ｗを検出する液体検出部６と。所定条件を満たす液体Ｗが検出された場合に、電源３及び作動部品４を含む回路を遮断可能な第１の遮断部７とを備えた構成を有している。
液体検出部６は、カプセル２に浸入した液体Ｗを検出可能なセンサーであり、例えば、漏液センサー、又は湿度センサーである。図１に示すように、液体検出部６は、電源３と作動部品４の近傍に間隔を空けて設置され、カプセル２の不特定箇所から浸入した液体Ｗを速やかに検出可能である。
第１の遮断部７は、電源３及び作動部品４を含む回路上に設けられたヒューズである。第１の遮断部７が、ヒューズ以外の回路遮断部材でもよい。

液体検出部６及び第１の遮断部７は、制御デバイス４Ｃに電気的に接続されている。制御デバイス４Ｃは、液体検出部６の検出結果に基づいて所定条件を満たす液体Ｗが検出されたか否かを判定する機能を有している。
より具体的には、液体検出部６が漏液センサーの場合、制御デバイス４Ｃは、いずれかの漏液センサーによって、漏液センサー内の対の電極間を導通させる水分が検出されると、第１の遮断部７によって回路を物理的に遮断させる。
また、液体検出部６が湿度センサーの場合、制御デバイス４Ｃは、湿度センサーによってカプセル２内の湿度が予め定めた閾値を超えると、第１の遮断部７によって回路を物理的に遮断させる。つまり、制御デバイス４Ｃ及び第１の遮断部７は、本発明の「液体浸入対応の遮断制御部」に相当する。

なお、液体検出部６に湿度センサーを用いる場合、予め湿度の制御された環境でカプセル２を封止し、カプセル２内の湿度を一定以下に保つことで、カプセル２内の湿度変化により任意の箇所からの液体の浸入を高精度に検知し易くなる。
例えば、液体が浸入していないときのカプセル２内の絶対湿度は１０ｇ／ｍ^３以下であることが好ましく、より好ましくは５ｇ／ｍ^３以下である。カプセル２内の絶対湿度を１０ｇ／ｍ^３以下にした場合、３６℃環境で液体が浸入していないときの相対湿度は２５％を下回るので、液体浸入時の湿度変化を捉え易くなる。

また、２５℃環境で液体が浸入していないときの相対湿度は５０％を下回るので、湿度センサーによる検出温度の下限値を５０％以上とすることにより、誤検出を防ぎ易くなる。また、カプセル２内の絶対湿度を５ｇ／ｍ^３以下にした場合、２５℃で液体が浸入していないときの相対湿度は２５％を下回るので、不特定箇所からの液体の浸入をより高精度に検出し易くなる。

制御デバイス４Ｃ及び第１の遮断部７によって、液体の浸入が検出された場合に、電源３及び作動部品４を含む回路を遮断するので、液体の浸入を原因とする回路の短絡（ショートとも称する）を回避し易くなる。
ここで、フッ素を含有する撥水性を有する被膜Ｋ１，Ｋ２が透湿性を有する場合、長期間に渡って水と接触すると、被膜内部に侵入した水蒸気により、絶縁破壊が発生するおそれがある。
本構成では、上記したように、液体の浸入が検出されると、電源３及び作動部品４を含む回路を速やかに遮断することが可能となり、絶縁破壊が発生する前に回路を遮断可能である。

なお、上記構成１において、液体検出部６及び第１の遮断部７についても作動部品４として扱い、液体検出部６及び第１の遮断部７のうちの電流経路中に存在する金属露出部の表面全体に、第１の被膜Ｋ１を設けることが好ましい。

（構成４について）
カプセル型デバイス１は、電源３及び作動部品４を含む回路の短絡を検出する短絡検出部８（ショート検出部とも称する）と、短絡が検出された場合に、上記回路を遮断可能な第２の遮断部９とを備えた構成を有している。
短絡検出部８は、電源３及び作動部品４を含む回路の短絡を検出可能な公知のデバイスを広く適用可能である。第２の遮断部９は、電源３及び作動部品４を含む回路上に設けられたヒューズ、又はヒューズ以外の回路遮断部材である。なお、第１の遮断部７が、第２の遮断部９を兼用してもよいし、第１の遮断部７と第２の遮断部９とを別々に設けるようにしてもよい。

短絡検出部８及び第２の遮断部９は、制御デバイス４Ｃに電気的に接続されている。制御デバイス４Ｃは、短絡検出部８によって短絡が検出されると、第２の遮断部９によって回路を物理的に遮断させる。つまり、制御デバイス４Ｃ及び第２の遮断部９は、本発明の「短絡対応の遮断制御部」に相当する。
仮に、液体が浸入しているにも関わらず、センサー故障などによって液体検出部６によっては液体が検出されない場合、第１の被膜Ｋ１の絶縁破壊による回路の短絡が発生し、液体の電気分解によって電源３の容量がなくなるまでアルカリ生成物の流出が進行するおそれがある。

本構成では、短絡検出部８及び第２の遮断部９を設けることによって、不特定箇所から浸入した液体によって短絡が発生した場合、回路を遮断することができる。したがって、液体検出部６に不具合が発生しても、アルカリ生成物の生成を防ぐことが可能になる。
なお、上記構成１において、短絡検出部８及び第２の遮断部９についても作動部品４として扱い、短絡検出部８及び第２の遮断部９のうちの電流経路及び信号に存在する金属露出部の表面全体に、第１の被膜Ｋ１を設けるようにしてもよい。

（構成５について）
カプセル型デバイス１は、電源３の周囲に液体流出防止用の対策部品１１（以下、対策部品１１と表記する）を有している。図１の例では、対策部品１１は、電源３の外周全体を覆っている場合を例示している。また、作動部品４の周囲を覆うように対策部品１１を配置してもよい。
対策部品１１は、吸水性高分子、及び、ｐＨ調整部材の少なくともいずれかを有している。吸水性高分子、及び、ｐＨ調整部材が粒状の場合、対策部品１１を、吸水性高分子、及び、ｐＨ調整部材を、透水性を有する袋体やケースに充填した構成などを採用すればよい。次いで、吸水性高分子、及び、ｐＨ調整部材について説明する。

（構成５の吸水性高分子について）
吸水性高分子は、周囲の水分を含む液体を吸水可能な部材である。電源３の外周に吸水性高分子を配置することによって、カプセル２内に浸入した液体、及び、この液体を利用して生成されたアルカリ生成物を含む液体を、電源３の周囲にて、吸水性高分子に吸収させることができる。
これにより、電源３が液体に浸かった場合でも、アルカリ生成物がカプセル２外へ流出するまでの時間を稼ぐことが可能になる。したがって、不特定箇所から浸入した液体によってアルカリ生成物が生成され、このアルカリ生成物を含む液体がカプセル２外に流出する前に、カプセル型デバイス１を回収し易くなる。

吸水性高分子の一例として、カルボキシル基などに代表される親水基を持ち、かつ、三次元架橋構造を有する材料を挙げることができる。この材料の具体例としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールなどがある。
吸水性高分子は、吸水量に応じて膨張するので、吸水性高分子を有する対策部品１１の吸水時の最大体積が、カプセル２内の空き空間に収まる体積となるように設定しておくことが好ましい。例えば、対策部品１１を吸水性高分子だけで構成した場合、カプセル２内の体積を「カプセル内部体積」とし、「カプセル内部体積」から、カプセル２内に存在する存在物の体積を除いた体積を「カプセル内部自由体積」とした場合、「吸水前の吸水性高分子の体積」×「想定する吸水倍率」を、「カプセル内部自由体積」以下にすることが好ましい。

（構成５のｐＨ調整部材について）
ｐＨ調整部材は、電源３の領域でアルカリ生成物が生成されたとしても、そのアルカリ生成物のｐＨを下げて中性、又は酸性の物質へ変化させることによって、アルカリ生成物がカプセル２外へ流出しないようにする。
ｐＨ調整部材は、酸性かつ生体に無害なものが望ましい。具体的には、クエン酸、酢酸、リン酸、コハク酸、酒石酸、フマル酸、リンゴ酸、乳酸、アジピン酸、リン酸水素二カリウム、クエン酸三ナトリウムなどが例として挙げられる。なお、アルカリ生成物、又は、アルカリ生成物を含む液体は、本発明の「所定部材」に相当し、ｐＨ調整部材が本発明の「所定部材のｐＨを所定の範囲に変化させるｐＨ調整部材」に相当する。

上記構成１～５により、加熱、及び接着剤の塗りムラによる剥離やクラックの発生のおそれのあるカプセル型デバイス１において、剥離などによってカプセル２の不特定箇所に隙間が発生した場合でも、周囲に影響を与える物質がカプセル２の外に流出することを防止可能になる。

次に実施例、及び比較例について説明する。なお、実施例は以下のものに限定されるものではない。
（実施例１）
図３は、実施例１のカプセル型デバイス１を示す図である。
実施例１のカプセル型デバイス１は、第１の被膜Ｋ１と、第２の被膜Ｋ２とを備えた構成である。電源３は、２０３２型のリチウムイオン電池であり、３．６Ｖの平均電圧を持ち、最大充電電圧にて１．５ｍＡで３時間定電流定電圧充電されている。作動部品４は、１０×１０ｍｍ^２の大きさを有する基板に、ＬＥＤ及びＬＥＤ駆動部品などを実装した発光デバイスである。電源３と作動部品４とは、被覆電線２１によって電気的に接続されている。

電源３、及び作動部品４には、浸漬法によりフッ素系のコーティング剤を付着した後、常温化で２０分以上の乾燥を行うことによって、電源３、及び作動部品４のそれぞれを、１２０μｍ以上の撥水性絶縁膜からなる第１の被膜Ｋ１で覆った。電源３と被覆電線２１との接続箇所に露出する金属部分、及び、動部品４と被覆電線２１との接続箇所に露出する金属部分のそれぞれも第１の被膜Ｋ１で覆われている。

カプセル２には、容器と蓋とを組み合わせることによって内径２５ｍｍ、容量２０ｍｌの水密容器となる樹脂製のフィルムケースを用いた。カプセル２の容器の内面にのみ、浸漬法によりフッ素系のコーティング剤を付着し、常温化で２０分以上の乾燥を行うことによって、１２０μｍ以上の第２の被膜Ｋ２を容器の内面に設けた。その後、容器に長さ１ｍｍ以上のクラック２ＣＫを入れた後、容器に電源３、作動部品４及び被覆電線２１を入れて蓋を閉めることによって、図３に示すカプセル型デバイス１を作成した。

（実施例２）
図４は、実施例２のカプセル型デバイス１を示す図である。
実施例２のカプセル型デバイス１は、第１の被膜Ｋ１を備え、第２の被膜Ｋ２を備えていない構成である。実施例２のカプセル型デバイス１は、カプセル２の容器の内面にフッ素系のコーティングをしない点を除いて、実施例１のカプセル型デバイス１と同一の構成である。

（実施例３）
図５は、実施例３のカプセル型デバイス１を示す図である。
実施例３のカプセル型デバイス１は、第１の被膜Ｋ１を備えず、第２の被膜Ｋ２を備えている構成である。実施例３のカプセル型デバイス１は、電源３、及び作動部品４のそれぞれにフッ素系のコーティングをしていない点を除いて、実施例１のカプセル型デバイス１と同一の構成である。

（比較例１）
図６は、比較例１のカプセル型デバイス１を示す図である。
比較例１のカプセル型デバイス１は、第１の被膜Ｋ１、及び第２の被膜Ｋ２を形成していない点を除いて、実施例１のカプセル型デバイス１と同一の構成である。

比較試験として、５０ｍｌの生理食塩水を入れたビーカーを４個用意し、各ビーカーに、実施例１～３及び比較例１のカプセル型デバイス１のいずれか一つを入れ、重りによって、カプセル型デバイス１全体を生理食塩水に浸漬した状態を２４時間保持した。カプセル型デバイス１の浸漬前におけるビーカー内の生理食塩水のｐＨを測定し、カプセル型デバイス１を２４時間浸漬した後、ビーカーからカプセル型デバイス１を取り出した。その後、カプセル２内の生理食塩水、及びビーカーに残った生理食塩水のｐＨを双方共に測定した。
表１はｐＨの測定結果を示している。

表１に示すように、実施例１及び２のカプセル型デバイス１では、カプセル２内、及びビーカー内外においてｐＨが７の状態が維持された。実施例３のカプセル型デバイス１では、カプセル２内に浸入した液体のｐＨは１２まで増加したが、ビーカー内においてｐＨが７の状態が維持され、アルカリ生成物が流出していないと判断できる。
これに対し、比較例１のカプセル型デバイス１ではｐＨが７から１１へと変化した。実施例１及び２は、カプセル２内においてアルカリ生成物が生成されていないと判断でき、実施例３は、カプセル２外にアルカリ生成物が流出していないと判断できる。一方、比較例１は、カプセル２外にアルカリ生成物が流出したと判断できる。

これらの確認結果により、カプセル２内に浸水してもアルカリ生成物の生成を回避するには、電源３及び作動部品４を覆う第１の被膜Ｋ１が有効であり、クラック２ＣＫからの液体の流出を回避するには、カプセル２の内周面全体を覆った第２の被膜Ｋ２が有効であることは明らかである。

上記第１の被膜Ｋ１、及び第２の被膜Ｋ２はクラック２ＣＫの位置に合わせて形成されるものではないため、クラック２ＣＫの位置が変化しても、実施例１～３では同じ効果を得ることが可能である。
なお、構成３～５を備えた実施例は記載していない。上述したように、構成３及び４は、カプセル２内の液体Ｗを検出した場合、又は、回路の短絡を検出した場合に、回路を物理的に遮断する構成である。これにより、電池からの放電が遮断されるため、カプセル２内に浸入した液体が電気分解されることはなくなり、電気分解により生じるアルカリ生成物の生成を防止することが可能となる。以上より、構成３，４のいずれかを備えていれば、アルカリ生成物の流出を回避することが可能である。

また、構成５は、吸水性高分子によって液体を吸収する構成、又は、ｐＨ調整部材によってアルカリ生成物を中性、又は酸性の物質へ変化させる構成である。したがって、構成５を備えていれば、アルカリ生成物の流出を回避することが可能である。
このようにして、上記構成１～５の少なくともいずれか一つ以上を備えていれば、クラックなどによって不特定箇所に隙間が発生してもカプセル型デバイス１からの所定の物質の流出を抑制することが可能になる。また、上記構成１～５のいずれを採用するかについても適宜に選択すればよい。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形、及び変更が可能である。
例えば、吸水性高分子、及び、ｐＨ調整部材の少なくともいずれかを電源３の周囲に配置する場合を説明したが、吸水性高分子、及び、ｐＨ調整部材の少なくともいずれか又は全てを作動部品４の周囲に配置してもよい。

また、カプセル型デバイス１は、被検体内の体内画像を撮影するカプセル型内視鏡としての用途だけでなく、被検体の体内情報としてｐＨを測定するカプセル型ｐＨ計測装置、被検体の温度を測定するカプセル型温度測定装置、超音波により被検体の体内情報を取得するカプセル型エコー、被検体の生体物質を採取するカプセル型採取装置、及び、被検体の特定部位で薬品を投下するカプセル型投薬装置であってもよい。
また、本発明をカプセル型デバイス１に適用する場合を説明したが、カプセル２以外も含む任意の容器に、電源３及び作動部品４を収容した任意のデバイス、例えば水道管検査用カプセルデバイス等に本発明を適用することも可能である。

１ カプセル型デバイス（デバイス）
２ カプセル（容器）
２Ａ 第１の筐体
２Ａ 筐体
２Ｂ 第２の筐体
２Ｋ 開口部
２ＣＫ クラック
３ 電源
３Ｆ フレキシブル基板
４ 作動部品
４Ｃ 制御デバイス（液体浸入対応及び短絡対応の遮断制御部）
６ 液体検出部
７ 第１の遮断部（液体浸入対応の遮断制御部）
８ 短絡検出部
９ 第２の遮断部（短絡対応の遮断制御部）
１１ 対策部品
Ｗ 液体
θＳ 接触角

Claims (6)

1. 電源と、前記電源の電力で作動する作動部品と、前記電源及び前記作動部品を収容する容器とを備えるデバイスにおいて、
   前記電源及び作動部品を含む回路に存在する、基準電位に対して所定以上の電位差となる全ての金属露出部の表面全体を、撥水性絶縁膜で覆った構成、及び、前記容器の内周面全体を、撥水性を有した被膜で覆う構成の少なくともいずれかを備えることを特徴とするデバイス。
2. 前記容器に浸入した液体を検出する液体検出部と、
   所定条件を満たす前記液体が検出された場合に、前記電源及び前記作動部品を含む回路を遮断する液体浸入対応の遮断制御部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. 前記電源及び前記作動部品を含む回路の短絡を検出する短絡検出部と、
   前記短絡が検出された場合に、前記回路を遮断する短絡対応の遮断制御部と、
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記電源及び前記作動部品のいずれか周囲に吸水性高分子を配置していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 前記電源及び前記作動部品のいずれかの周囲に、前記容器に浸入した液体により生成される所定部材のｐＨを所定の範囲に変化させるｐＨ調整部材を配置していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. 前記容器の内周面全体を覆う前記被膜は、接触角１５０°以上の超撥水性を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。

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