JP6381130B2 - 容積測定装置、容積測定装置を備えた内視鏡洗浄消毒装置及び容積測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、容積測定装置、容積測定装置を備えた内視鏡洗浄消毒装置及び容積測定方法に関する。

従来、気密性を有する被測定物に対し、内部の容積を測定することが行われている。例えば、被測定物の容積の測定方法の一つとして、特開平８−１５９９１１号公報には、リークテスタにより、加圧により被測定物を含む閉鎖系の容積を一定量減少させ、容積の減少量と容量減少前後の気体の圧力変化量とを用いて、ボイルの法則に従って、被測定物の容積を求めることが示されている。

特開平８−１５９９１１号公報

しかしながら、特開平８−１５９９１１号公報に記載の被測定物の容積の測定方法では、被測定物の内部の気体の温度が考慮されていない。気体の温度は、気体の体積及び／又は圧力と関係するため、特開平８−１５９９１１号公報に記載の方法では、被測定物の容積を正確に測定できない問題がある。

本発明は、上述の課題を解決するためのものであり、より正確に被測定物の容積を測定することができる容積測定装置、容積測定装置を備えた内視鏡洗浄消毒装置及び容積測定方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の容積測定装置は、被測定物に連通して前記被測定物に気体を導入することで前記被測定物の内部を加圧する第１加圧部と、前記被測定物の内圧を測定する第１圧力センサと、液体を貯留可能な容器と、前記容器に貯留された前記液体の水位を検知する水位計と、前記容器に前記液体を導入する液体導入部と、前記容器から前記液体を排出する液体排出部と、前記容器に連通し、前記被測定物に導入される前記気体と同じ種類かつ同じ温度の気体を導入することで前記容器の内部を加圧する第２加圧部と、前記容器の内圧を測定する第２圧力センサと、前記第１圧力センサと、前記第２圧力センサとから取得される各内圧の情報に基づき、前記被測定物の内圧と、前記容器の内圧とが一致するように、前記液体導入部と前記液体排出部とを制御して前記容器の内部の液体量を調整する液体調整部と、前記液体調整部によって前記液体量が調整された前記容器の前記液体の前記水位の情報から前記被測定物の容積を算出する容積算出部と、を含む。

本発明の一態様の容積測定装置を備えた内視鏡洗浄消毒装置は、被測定物に連通して前記被測定物に気体を導入することで前記被測定物の内部を加圧する第１加圧部と、前記被測定物の内圧を測定する第１圧力センサと、液体を貯留可能な容器と、前記容器に貯留された前記液体の水位を検知する水位計と、前記容器に前記液体を導入する液体導入部と、前記容器から前記液体を排出する液体排出部と、前記容器に連通し、前記被測定物に導入される前記気体と同じ種類かつ同じ温度の気体を導入することで前記容器の内部を加圧する第２加圧部と、前記容器の内圧を測定する第２圧力センサと、前記第１圧力センサと、前記第２圧力センサとから取得される各内圧の情報に基づき、前記被測定物の内圧と、前記容器の内圧とが一致するように、前記液体導入部と前記液体排出部とを制御して前記容器の内部の液体量を調整する液体調整部と、前記液体調整部によって前記液体量が調整された前記容器の前記液体の前記水位の情報から前記被測定物の容積を算出する容積算出部と、を含む。

本発明の一態様の容積測定方法は、被測定物に連通して前記被測定物に気体を導入することで前記被測定物の内部を加圧し、液体を貯留可能な容器に前記液体を貯留し、前記容器に連通し、前記被測定物に導入される前記気体と同じ種類かつ同じ温度の気体を導入することで前記容器の内部を加圧し、加圧された前記被測定物の内圧を測定し、加圧された前記容器の内圧を測定し、測定された前記被測定物の内圧と、測定された前記容器の内圧との情報に基づき、前記被測定物の内圧と、前記容器の内圧とが一致するように、前記容器内の液体量を調整し、前記液体量が調整された前記液体の水位の情報に基づいて、前記被測定物の容積を算出する。

本発明によれば、より正確に被測定物の容積を測定することができる容積測定装置及び容積測定装置を備えた内視鏡洗浄消毒装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る容積測定装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係る水位計の模式図である。 本発明の実施の形態に係る加圧ポンプを２つ有する容積測定装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係る容積測定装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る被測定物とマスター容器の内部の気体と圧力の関係を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る被測定物とマスター容器の内部の気体と圧力の関係を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る被測定物とマスター容器の内部の気体と圧力の関係を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る容積測定装置を備えた内視鏡洗浄消毒装置の構成図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る容積測定装置の構成図である。図１に示すように、本実施の形態に係る容積測定装置１は、容積測定装置本体２（以下、「装置本体２」という。）と、装置本体２に接続される液体を貯留可能なマスター容器３と、マスター容器３に接続される給排水ポンプ装置４とを有して構成される。装置本体２には、さらに、測定対象となる被測定物５が接続される。

装置本体２には、被測定物５に連通して被測定物５に気体を所定量だけ導入することで被測定物５の内部を加圧する加圧部として、加圧ポンプ２１ａと、分岐管路２５ｂを介して接続される締切弁２３ａとが設けられている。続いて、締切弁２３ａは、分岐管路２５ｃを介して接続ポート２４ａと接続され、分岐管路２５ｃには被測定物の内圧を測定する圧力センサ２２ａが接続されている。

また、装置本体２には、被測定物５に導入した気体と同じ種類及び同じ温度の気体を同じ量だけ導入することでマスター容器３の内部を加圧する加圧部として、加圧ポンプ２１ａと、分岐管路２５ｂを介して接続される締切弁２３ｂとが設けられている。続いて、締切弁２３ｂは、分岐管路２５ｄを介して接続ポート２４ｂと接続され、分岐管路２５ｄにはマスター容器３の内圧を測定する圧力センサ２２ｂが接続されている。ただし、圧力センサの配置位置は分岐管路２５ｄに限定されず、例えばマスター容器３に配置してもよい。

加圧ポンプ２１ａの一端は、管路２５ａを介して大気に開放される。

以上のような構成により、加圧ポンプ２１ａは、大気から取り込まれた気体を所定量だけ被測定物５に導入することにより被測定物５の内部を加圧可能であり、また、被測定物５内に導入した気体と同じ種類及び同じ温度の気体を同じ量だけ導入することによりマスター容器３の内部を加圧可能である。

装置本体２には、排気弁２６ａが設けられ、一端が分岐管路２５ｂに接続され、他端が管路２５ｅを介して大気に開放されている。

なお、被測定物５の内部及びマスター容器３の内部を加圧する加圧部は、加圧ポンプ等を含む構成であれば良く、本実施の形態の構成に限定されるものではない。

装置本体２には、中央処理装置（ＣＰＵ）２８と図示しない記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）等を含んで構成される制御部２７が設けられている。制御部２７は、加圧ポンプ２１ａと、２つの圧力センサ２２ａ、２２ｂと、２つの締切弁２３ａ、２３ｂと、排気弁２６ａと、マスター容器３の水位計３２（後述）と、マスター容器３に接続された液体導入部４ａと液体排出部４ｂを有する給排水ポンプ装置４とに電気的に接続されている。制御部２７は、信号の送受信により、加圧ポンプ２１ａ、締切弁２３ａ、２３ｂ及び排気弁２６ａの動作を制御可能である。

制御部２７は、液体調整部２７ａと容積算出部２７ｂを含む。制御部２７は、信号の送受信により、圧力センサ２２ａから被測定物５の内圧の情報を測定結果として取得することが可能であり、圧力センサ２２ｂからマスター容器３の内圧の情報を測定結果として取得することが可能であり、水位計３２からマスター容器内の液体３４の水位の情報を取得可能である。被測定物５の内圧の情報と、マスター容器３の内圧の情報は、液体調整部２７ａにおいて利用され、水位の情報は、容積算出部２７ｂにおいて利用される。

液体調整部２７ａは、マスター容器３の液体３４の貯留量を調整する処理部であり、ここでは、制御部２７のＣＰＵ２８等により構成される。液体調整部２７ａは、給排水ポンプ装置４に、駆動信号を送信して液体導入部４ａと液体排出部４ｂの動作を制御することにより、マスター容器３の液体３４の給水又は排水を行って、マスター容器３内の液体３４の量を調整可能である。

液体調整部２７ａは、圧力センサ２２ａと圧力センサ２２ｂで測定された各内圧の情報から、得られた２つの内圧の状態が一致状態又は不一致状態にあるかどうかの判定を行う。

容積算出部２７ｂは、被測定物５の内部空間の容積（以下、被測定物の容積という）を算出する処理部であり、ここでは、制御部２７のＣＰＵ２８等により構成される。容積算出部２７ｂは、水位計３２で測定されたマスター容器３の水位の情報から被測定物５の内部空間の容積を算出する。

制御部２７には、各種指示が与えられる操作部２７ｃが接続されている。操作部２７ｃは、例えば操作パネルである。

制御部２７には、各種情報を表示する表示部２７ｄが接続されている。表示部２７ｄには、圧力センサ２２ａにおいて測定される被測定物５の内圧と、圧力センサ２２ｂで測定されるマスター容器３の内圧と、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧の一致状態又は不一致状態の判定結果と、被測定物５の容積の算出結果等が表示される。

マスター容器３は、容器本体３１と、マスター容器３に貯留された液体３４の水位を検知する水位計３２とを有する。

容器本体３１は、外部管路３３ａを介して装置本体２の接続ポート２４ｂに接続される。また、容器本体３１は、給水管３３ｂを介して給排水ポンプ装置４の液体導入部４ａに接続され、また、排水管３３ｃを介して給排水ポンプ装置４の液体排出部４ｂに接続される。

容器本体３１は、例えば、樹脂や金属等の材質で構成され、水等の液体３４を貯留可能な気密性のある容器として構成される。容器本体３１の形状は、例えば、四角形筒状や円筒状等である。

図２は、本発明の実施の形態に係る水位計の模式図である。水位計３２は、例えば、液体３４に浮かぶリング状のフロート３２ａと、リング状のフロート３２ａの中心孔３２ｂに挿通されるステム３２ｃとを有して構成される。フロート３２ａには、磁石等により構成されたスイッチ切替部３６が設けられている。また、ステム３２ｃには、リードスイッチ等により構成された複数のスイッチ３７が上下方向に沿って配設されている。各スイッチ３７は、スイッチ切替部３６から発せられる電界、磁界又は電磁的信号に応じてオン状態又はオフ状態に切り替わる。

なお、図２においては、スイッチ３７は、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ、３７ｅ、３７ｆ、３７ｇの７つとして示されているが、スイッチは、７つに限定されるものではない。また、以下、いずれか一つのスイッチ、あるいは７つのスイッチを示すときには、スイッチ３７という。

このような構成によれば、スイッチ切替部３６は、フロート３２ａと共に、液体３４の水位に合わせてステム３２ｃに沿って上下に移動する。スイッチ切替部３６は、上下に移動した結果、例えば、図２の場合、近接しているスイッチ３７ｂに対して所定強度以上の磁界を印加し、スイッチ３７ｂをオン状態にする。このとき、スイッチ切替部３６は、離隔している他の各スイッチ３７ａ、３７ｃ、３７ｄ、３７ｅ、３７ｆ、３７ｇに対して所定強度未満の磁界を印加することになるので、他のスイッチ３７ａ、３７ｃ、３７ｄ、３７ｅ、３７ｆ、３７ｇは、オフ状態となる。水位計３２は、オン状態とされたスイッチ３７の情報を含む信号を、水位の情報として、接続ポート２４ｃを介して制御部２７に供給する。図２においては、スイッチ３７ｂがオン状態とされているので、水位計３２は、スイッチ３７ｂがオン状態の情報を含む信号を、水位の情報として、接続ポート２４ｃを介して制御部２７に供給する。
ただし、本発明に適用される水位センサは上述のフロートセンサに限定されず、例えば、検知水位の異なる複数の電極式のセンサを併用したものを水位センサとすることもできる。

図１に戻り、給排水ポンプ装置４は、マスター容器３に液体３４を導入する液体導入部４ａと、マスター容器３から液体を排出する液体排出部４ｂとを有する。給排水ポンプ装置４の液体導入部４ａは、液体排出部４ｂから回収された液体及び図示しない水道などの給水口からの液体を、給水管３３ｂを介して容器本体３１に供給する。給排水ポンプ装置４の液体排出部４ｂは、容器本体３１の液体３４を、排水管３３ｃを介して回収し、図示しない排水口から排出する。また、給排水ポンプ装置４は、接続ポート２４ｃを介して制御部２７に電気的に接続され、制御部２７が有する液体調整部２７ａによって給排水の制御が可能とされ、マスター容器３内の液体３４の貯留量を調整可能としている。

被測定物５には、口金５１が設けられている。被測定物５は、口金５１に接続された外部管路５２を介し、装置本体２の接続ポート２４ａに接続される。

なお、図１の場合、被測定物５を加圧する加圧部と、マスター容器３を加圧する加圧部とは、共通する一つの加圧ポンプ２１ａを有して構成するものであるが、分岐管路２５ｂから締切弁２３ａを介して被測定物５内を加圧するための加圧ポンプと、分岐管路２５ｂから締切弁２３ｂを介して容器本体３１内を加圧するための加圧ポンプとを別個にしてもよい。

図３は、本発明の実施の形態に係る加圧ポンプを２つ有する容積測定装置の構成図である。図３に示す容積測定装置１ａは、容積測定装置本体２ａ（以下、「装置本体２ａ」という。）に設けられた２つの加圧ポンプ２１ｂ、２１ｃを有し、加圧ポンプ２１ｂにより、被測定物５に大気から取り込まれた気体を所定量だけ導入することで被測定物５の内部を加圧可能であり、加圧ポンプ２１ｃにより、被測定物５に導入した気体と同じ種類及び同じ温度の大気から取り込まれた気体を同じ量だけ導入することでマスター容器３の内部を加圧可能である。加圧ポンプ２１ｂと２１ｃは、それぞれの一端が管路２５ａを介して大気に開放される。

すなわち、装置本体２ａには、被測定物５に連通して被測定物５に所定量だけ気体を導入することにより被測定物５を加圧する加圧部として、加圧ポンプ２１ｂと、分岐管路２５ｂを介して接続される締切弁２３ａとが設けられている。

装置本体２ａには、被測定物５に導入した気体と同じ種類及び同じ温度の気体を同じ量だけ導入することによりマスター容器３の内部を加圧する加圧部として、加圧ポンプ２１ｃと、分岐管路２５ｆを介して接続される締切弁２３ｂとが設けられている。

装置本体２ａには、排気弁２６ｂが設けられ、一端が分岐管路２５ｂに接続され、他端が管路２５ｅを介して大気に開放されている。また、装置本体２ａには、排気弁２６ｃが設けられ、一端が分岐管路２５ｆに接続され、他端が管路２５ｅを介して大気に開放されている。

制御部２７は、加圧ポンプ２１ｂ、２１ｃと排気弁２６ｂ、２６ｃとに電気的に接続され、信号の送受信により加圧ポンプ２１ｂ、２１ｃと排気弁２６ｂ、２６ｃの動作を制御可能となっている。

図３に示すような２つの加圧ポンプを有した構成によれば、加圧ポンプ２１ｂは、被測定物５に連通可能であり、加圧ポンプ２１ｃは、マスター容器３に連通可能であり、加圧ポンプ２１ｂと２１ｃは、それぞれ被測定物５とマスター容器３とを別体の加圧ポンプで同時に加圧可能となるので、被測定物５の容積の測定時間の短縮が可能となる。
（作用）
図４は、発明の実施の形態に係る容積測定装置の処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明は、図１の容積測定装置１の構成を参照して行う。

容積測定装置１の使用者（以下、「使用者」という）が、操作部２７ｃから測定開始の指示を入力すると、制御部２７のＣＰＵ２８は、図示しないＲＯＭ等の記憶部に予め記録されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、図４のフローチャートで示された処理の実行を開始する。

なお、容積測定開始時におけるマスター容器３の液体３４の初期貯留量と、被測定物５に対して導入する気体の所定量は、ＲＯＭ等のメモリに予め記憶されて設定されているようにしてもよい。また、液体調整部２７ａは、使用者により、操作部２７ｃを操作して入力された被測定物５の識別情報に基づき、マスター容器３内の液体の初期貯留量と、被測定物５に導入する気体の所定量が決定可能とされてもよい。

制御部２７は、被測定物５内を大気に開放した後、被測定物５内を気密状態にして、所定量の気体を、被測定物５内に導入する（ステップ（以下Ｓと略す）１）。

具体的には、制御部２７は、締切弁２３ａと、排気弁２６ａに対して弁を開状態にする信号を送信し、締切弁２３ａと、排気弁２６ａを開状態にする。その結果、装置本体２に接続された被測定物５内は、大気に開放され、大気圧になる。

その後、制御部２７は、締切弁２３ｂと排気弁２６ａに対して弁を閉状態にする信号を送信し、締切弁２３ｂと排気弁２６ａとを閉状態にし、加圧ポンプ２１ａと被測定物５が連通状態において、被測定物５内を気密状態にする。

制御部２７は、加圧ポンプ２１ａに対して駆動信号を送信し、加圧ポンプ２１ａを駆動し、被測定物５に対して所定量の気体（ここでは空気）を導入する。

制御部２７は、締切弁２３ａに対して弁を閉状態にする信号を送信し、締切弁２３ａを閉状態にし、加圧ポンプ２１ａと被測定物５とを非連通状態とする。

続いて、液体調整部２７ａは、マスター容器３内が加圧される前に、マスター容器３内の液体量を調整し、その後、加圧ポンプ２１ａは、マスター容器３内を気密状態にして、上述した被測定物５内に導入した気体と、同じ温度、同じ種類、かつ同じ量の気体をマスター容器３内に導入する（Ｓ２）。貯留される液体３４の量は、予め決まっており、ここでは、初回と、２回目以降で異なっている。

具体的には、制御部２７は、締切弁２３ｂと排気弁２６ａに対して弁を開状態にする信号を送信し、締切弁２３ｂと排気弁２６ａとを開状態にする。その結果、装置本体２に接続されたマスター容器３は、大気に開放され、大気圧になる。

初回については、液体調整部２７ａは、給排水ポンプ装置４に対して駆動信号を送信し、給排水ポンプ装置４を駆動させて給水又は排水を行い、マスター容器３に初期値として設定された初期貯留量の液体３４（ここでは水）を貯留する。

２回目以降については、液体調整部２７ａは、マスター容器３内の液体３４の貯留量を、後述するＳ３において判定された被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧の差に応じて決定する。例えば、Ｓ３において比較された結果、被測定物５の内圧がマスター容器３の内圧よりも高いときは、液体調整部２７ａは、次回の液体３４の貯留量を、現在のマスター容器３内の液体３４の貯留量よりも予め設定された所定の増量分だけ多い量に決定する。逆に、Ｓ３において比較された結果、被測定物５の内圧がマスター容器３の内圧よりも低いときは、液体調整部２７ａは、次回の液体３４の貯留量を、現在のマスター容器３内の液体３４の貯留量よりも予め設定された所定の減量分だけ少ない量に決定する。なお、増量分又は減量分は、使用者により、操作部を介して設定変更が可能とされてもよい。

その後、制御部２７は、締切弁２３ａと排気弁２６ａに対して弁を閉状態とさせる信号を送信し、締切弁２３ａと排気弁２６ａを閉状態にし、加圧ポンプ２１ａとマスター容器３を連通状態とさせ、マスター容器３内を気密状態にする。

制御部２７は、加圧ポンプ２１ａに対して駆動信号を送信し、加圧ポンプ２１ａを駆動し、マスター容器３に、被測定物５に導入した気体と同じ種類（空気）、同じ温度かつ同じ量の気体を導入する。

ここで、マスター容器３に導入される気体についての「同じ温度」とは、被測定物５に導入された気体と同様に、加圧ポンプ２１ａに取り込まれた大気の温度から得られる温度である。具体的には、「同じ温度」は、被測定物５に導入された気体に対し、概ね±１℃の範囲の温度であり、好ましくは、±０．５℃の範囲の温度である。

マスター容器３に導入される気体の「同じ量」とは、制御部２７が有する図示しないタイマ等を用いて、制御部２７が加圧ポンプ２１ａに駆動信号を送信し、被測定物５に対する駆動時間と同じ駆動時間だけ加圧ポンプを駆動して得られる量である。

その後、制御部２７は、締切弁２３ｂに弁を閉状態にする信号を送信し、締切弁２３ｂを閉状態にし、加圧ポンプ２１ａとマスター容器３とを非連通状態とする。

液体調整部２７ａは、マスター容器３内が加圧された後、マスター容器３内の液体の貯留量を維持したまま、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧の一致状態又は不一致状態の判定を行う（Ｓ３）。

具体的には、圧力センサ２２ａは、被測定物５の内圧を測定し、その測定結果を制御部２７に送信し、また、圧力センサ２２ｂは、マスター容器３の内圧を測定し、その測定結果を制御部２７に送信する。液体調整部２７ａは、被測定物５とマスター容器３の２つの内圧の情報を制御部２７から取得し、２つの内圧が一致状態又は不一致状態にあるかを判定する。

液体調整部２７ａは、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧が不一致状態にあると判定した場合、表示部２７ｄに表示信号を送信して２つの内圧が不一致状態にあることを表示し、２つの内圧の差から次回の液体の貯留量を決定し、処理は、Ｓ１（被測定物５内の加圧処理）に戻る。Ｓ１から処理が開始されることにより、被測定物５内の気体の再導入とマスター容器３の気体の再導入が時間を置かずに続けて行われ、その結果、マスター容器３には、被測定物５と同じ温度の気体がより確実に再導入されることとなり、ひいては、被測定物５の容積の測定をより正確なものとすることができる。

なお、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧が不一致状態にあると判定される場合、図４において二点鎖線Ｔで示すように、処理は、Ｓ２（マスター容器の加圧処理）に戻るようにしてもよい。Ｓ２から処理が開始されることにより、Ｓ１（被測定物５内の加圧処理）に要する時間がかからず、図４に示す容積測定処理に関する一連の処理の時間は短縮される。

また、液体調整部２７ａは、マスター容器３内が加圧された後、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧が不一致状態にあると判定される場合（Ｓ３においてＮＯ）、処理がＳ２に戻るのではなく、給排水ポンプ装置４を駆動させ、マスター容器３内の液体３４の貯留量を調整し、被測定物５とマスター容器３の内圧を一致状態にさせるようにしてもよい。

具体的には、液体調整部２７ａは、被測定物５の方がマスター容器３よりも内圧が高い場合は、互いの内圧が一致状態になるまで、給排水ポンプ装置４に対し、給水の駆動信号を送信してマスター容器３に給水を行い、一方、被測定物５の方がマスター容器３よりも内圧が低い場合、互いの内圧が一致状態になるまで、給排水ポンプ装置４に対して排水の駆動信号を送信し、マスター容器３から排水を行ってもよい。このようにすることで、Ｓ１（被測定物５内の加圧処理）とＳ２（マスター容器３内加圧処理）の処理に要する時間がかからず、容積測定処理に関する一連の処理の時間は短縮される。

以上のように、Ｓ２〜Ｓ３の処理が、圧力センサ２２ａと２２ｂから取得される内圧の情報に基づき、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧とが一致するように、液体導入部４ａと液体排出部４ｂとを制御してマスター容器３内の液体３４の液体量を調整する液体調整部２７ａを構成する。

液体調整部２７ａにより、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧が一致状態にあると判定される場合、処理は、Ｓ４に進む。

なお、液体調整部２７ａは、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧の一致状態又は不一致状態の判定を、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧が一致するか否かに基づいて行うのではなく、２つの内圧の差が測定誤差等を考慮した所定の許容差以内にあるか否かに基づいて行うようにしてもよい。

制御部２７は、マスター容器３の水位の情報を取得する（Ｓ４）。上述したように、水位計３２は、マスター容器３内の液体３４の貯留量に応じた水位の情報を制御部２７へ出力する。

容積算出部２７ｂは、マスター容器３の水位の情報に基づきマスター容器３内気体の体積を算出し、マスター容器３内の気体の体積に基づき被測定物５の容積を算出する（Ｓ５）。

ここで、被測定物５の容積は、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧は一致状態となっているため、被測定物５内の気体の体積と等しい。従って、被測定物５の容積は、マスター容器３内の気体の体積を算出することによって得られる。

マスター容器３内の気体の体積（すなわち、被測定物５の容積）Ｖは、容器本体３１の水平断面の面積Ｓと、容器本体３１における気体が収容されている部分の高さｈとを乗算することによって得られる。高さｈは、予め設定される容器本体３１の天面の高さｈ１から水位計で取得される液体３４の水位ｈ２を減算することによって得られる。マスター容器３内の気体の体積Ｖは、次の式で表される。

Ｖ＝Ｓ×（ｈ１−ｈ２）
なお、ここでは、マスター容器３に接続された管路（分岐管路２５ｄと、外部管路３３ａと、給水管３３ｂ）の容積と、被測定物５に接続された管路（分岐管路２５ｃと外部管路５２）の容積と、ステム３２ｃの体積と、フロート３２ａの水面から浮出た部分の体積とを計算に含めていないが、被測定物５の容積をより正確に算出するため、マスター容器３内の気体の体積Ｖに対し、マスター容器３に接続された管路（分岐管路２５ｄ、外部管路３３ａ及び給水管３３ｂ）の容積を加算し、さらに、被測定物５に接続された管路（分岐管路２５ｃと外部管路５２）の容積と、ステム３２ｃの体積と、フロート３２ａの水面から浮出た部分の体積とを減算してもよい。

容積算出部２７ｂが被測定物５の容積を算出した後、制御部２７は、表示部２７ｄに被測定物５の容積の算出結果を表示する。

以上のように、Ｓ５〜Ｓ６の処理が、液体調整部２７ａによって貯留量が調整されたマスター容器３の液体３４の水位の情報から被測定物５の容積を算出する容積算出部２７ｂを構成する。

なお、本実施の形態における各手順の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。さらに、本実施の形態における各手順の各ステップの全て、あるいは一部をハードウェアにより実現してもよい。

図５Ａは、被測定物５内の気体の体積ｍ１と、マスター容器３内の気体の体積ｎ１とが同じ場合を説明するための図である。図５Ａの場合、被測定物５とマスター容器３とにそれぞれ１０Ｌ（リットル）の気体を導入すると、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧がそれぞれ１００Ｐａ（パスカル）で一致する。なお、図５Ａは、説明のため、被測定物５内の気体の体積ｍ１と、マスター容器３内の気体の体積ｎ１とが同じ体積であることを、図面による説明のため同じ面積で表し、また、管路の容積等を省略し、気体の導入量（Ｌ）と、気体の圧力（Ｐａ）とをそれぞれ仮定の数字で示してしている。

以上のように、上述した実施の形態によれば、より正確に容積を測定することができる容積測定装置を提供することができる。

特に、上述した実施の形態によれば、例えば内視鏡などの正確な容積の測定が求められる被測定物に対して、より正確に容積を測定することができる容積測定装置を提供することができる。

（変形例１）
上述した実施の形態では、容積測定開始時におけるマスター容器３の液体３４の初期貯留量と、被測定物に対して導入する気体の所定量は、ＲＯＭ等のメモリに予め記憶されて設定されているが、被測定物５の種類などに応じて設定するようにしてもよい。

本変形例１によれば、制御部２７が、被測定物５の機種番号又は型式等の識別情報と、それぞれ識別情報に紐付けられた、マスター容器３の液体３４の初期貯留量の情報と、被測定物に対して導入する気体の所定量とを保有する格納部２７ｅ（図１において二点鎖線で示す）を有し、格納部２７ｅには、各種の被測定物に応じたそれぞれ最適なマスター容器３の液体３４の初期貯留量の情報と、被測定物５に対して導入する気体の所定量とが予め設定される。容積測定装置１の使用者が被測定物５の識別情報を操作部２７ｃに入力することにより、液体調整部２７ａは、操作部２７ｃを介して使用者により入力された識別情報を取得し、予め格納部２７ｅに設定されている初期貯留量と、気体の導入量の情報を読み出し、初期貯留量の情報に基づいて給排水ポンプ装置４を駆動させ、容積測定開始時に、マスター容器３の液体３４の貯留量を、初期貯留量に調整することが可能となり、また、被測定物５に対して導入する気体の所定量が設定される。

（変形例２）
さらに、装置本体２には、被測定物５の識別情報を読取可能とする読取部２７ｆ（図１において二点鎖線で示す）を設けてもよい。

本変形例２によれば、読取部２７ｆは、被測定物５に付されたＲＦＩＤタグや２次元コード等から機種番号又は型式等の識別情報を読み取ることが可能である。液体調整部２７ａは、読取部２７ｆで読み取った被測定物５の識別情報を取得し、マスター容器３内が加圧される前に、マスター容器３内の液体３４の初期貯留量を決定することが可能である。この構成によれば、使用者に被測定物５の識別情報等の入力の手間をかけさせない。

（変形例３）
さらになお、マスター容器３は、マスター容器３の容器本体３１の天面又は側壁面の一部に、マスター容器３の内圧の増減に従い変形可能であり、可撓性の高い樹脂等を材質とする変形部３５（図１において二点鎖線で示す）を配設してもよい。変形部３５は例えばプレート形状を有し、内圧の増減に伴い膨らんだり凹んだりする。

本変形例３によれば、変形部３５の材質は、被測定物５の熱膨張率に近い材質であることが好ましい。また、変形部３５の配設面積は、被測定物５の可撓性を有する部分の表面積と近いことが好ましい。この構成によれば、例えば、内視鏡の挿入部等の可撓性の高い部分を有する被測定物５の容積を測定する場合、被測定物５の一部が内圧の上昇に従い変形することで内圧を押し下げた場合においても、可撓性の低い容器本体３１の一部が可撓性の高い変形部３５で構成されることにより、マスター容器３の変形部３５も内圧の上昇に従い変形することで内圧を押し下げ、結果として両者の内圧の一致状態を得ることができ、ひいては、より正確な被測定物５の容積算出が可能となる。

（変形例４）
上述した実施の形態では、被測定物５内の気体の体積とマスター容器３内の気体の体積とが同じになるようにして、被測定物５の容積を測定しているが、被測定物５内の気体の体積とマスター容器３内の気体の体積とが同じにならなくても、被測定物５の容積を測定することが可能である。すなわち、被測定物５内の気体の体積とマスター容器３内の気体の体積とが同じにならなくても、容積算出部２７ｂは、被測定物５内に導入する気体の体積と、マスター容器３内に導入する気体の体積との比率の情報を取得することにより、被測定物５の容積を算出することが可能である。

図５Ｂと図５Ｃは、被測定物５内の気体の体積とマスター容器３内の気体の体積とを同じにしないで、被測定物５の容積を測定する場合を説明するための図である。

例えば、図５Ｂに示すように、マスター容器３内の気体の体積ｎ２が、被測定物５内の気体の体積ｍ２の半分である場合に、被測定物５に１０Ｌの気体を導入し、マスター容器３に半分である５Ｌの気体を導入すれば、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧がそれぞれ１００Ｐａで一致する。

図５Ｂに示すように、マスター容器３内の気体の体積ｎ２が、被測定物５内の気体の体積ｍ２よりも所定比率ｋだけ小さい場合、被測定物５に導入する気体の体積に対し、マスター容器３に導入する気体の体積が所定比率ｋだけ少なければ、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧が一致する。

図５Ｂに示すようなマスター容器３の容積が、被測定物５の容積に比べて小さければ、マスター容器３内の気体の体積が小さくなるため、マスター容器３のサイズを小型化することが可能である。

逆に、例えば、図５Ｃに示すように、マスター容器３内の気体の体積ｎ３が、被測定物５内の気体の体積ｍ３の２倍である場合、被測定物５に１０Ｌの気体を導入し、マスター容器３に２倍である２０Ｌの気体を導入し、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧がそれぞれ１００Ｐａで一致する。

図５Ｃに示すように、マスター容器３内の気体の体積ｎ３が、被測定物５内の気体の体積ｍ３よりも所定比率ｋだけ大きい場合、被測定物５に導入する気体の体積に対し、マスター容器３に導入する気体の体積が所定比率ｋだけ多いときに、被測定物５の内圧とマスター容器３の内圧が一致する。

図５Ｃに示すようなマスター容器３の容積が被測定物５の容積に比べて大きければ、マスター容器３内の気体の体積が大きくなるため、マスター容器の気体の体積の測定の精度が高められ、より細かな被測定物５の容積の測定結果が取得可能である。

（適用例）
次に、上述した実施の形態及び変形例の容積測定装置の適用例について説明する。ここでは、適用例として、内視鏡洗浄消毒装置を説明する。

図６は、本実施の形態に係る容積測定装置１を備えた内視鏡洗浄消毒装置６（以下、「洗浄装置」という。）の構成図である。洗浄装置６は、容積測定装置１を洗浄装置６に適用した例であり、装置本体２と、マスター容器３と、給水電磁弁６１と、給水切替弁６２と、排水切替弁６３と、排水ポンプ６４と、洗浄消毒槽６５とを有する。被測定物５は、内視鏡であり、被測定物５の口金５１に接続された外部管路５２を介し、洗浄装置６の接続ポート６６に接続される。図６においては、洗浄装置６に備わる容積測定機構以外の機構については、図示を省略している。

洗浄装置６には、給水電磁弁６１が設けられており、給水電磁弁６１は、図示しない水道等の給水口に管路６６ａを介して接続している。給水電磁弁６１は、管路６６ｂを介して給水切替弁６２に接続される。給水切替弁６２は、管路６６ｃを介して給水ノズル６７に接続され、また、管路６６ｄを介して容器本体３１に接続される。給水切替弁６２の動作に応じて、容器本体３１又は給水ノズル６７は、選択的に水道等の給水口からの水の供給を受ける。

また、洗浄装置６には、排水ポンプ６４が設けられており、排水ポンプ６４は、図示しない排水口に管路６６ｅを介して接続されている。排水ポンプ６４は、管路６６ｆを介して排水切替弁６３に接続される。排水切替弁６３は、管路６６ｇを介して洗浄消毒槽排水口６８に接続され、また、管路６６ｈを介して容器本体３１に接続される。排水切替弁６３の動作に応じて、容器本体３１又は洗浄消毒槽排水口６８は、選択的に図示しない排水口に接続される。

制御部２７は、給水電磁弁６１と、給水切替弁６２と、排水切替弁６３と、排水ポンプ６４とに電気的に接続され、信号の送受信により、給水電磁弁６１、給水切替弁６２、排水切替弁６３及び排水ポンプ６４の動作を制御する。

容器本体３１に液体３４を給水する場合、制御部２７は、給水切替弁６２への容器本体３１と水道等の給水口を接続する状態に切り替える信号と、給水電磁弁６１への所定時間だけ開状態にする信号とを送信することにより、水道等の給水口と容器本体３１とを連通させ、給水電磁弁６１を所定時間だけ開状態とさせ、水道等の給水口から容器本体３１に所定量の液体３４（ここでは水）を給水する。

また、容器本体３１から液体３４を排水させる場合、制御部２７は、排水切替弁６３への容器本体３１と図示しない排水口を接続する状態に切り替える信号と、排水ポンプ６４への駆動信号とを送信し、容器本体３１と排水口とを連通させ、容器本体３１から排水口に排水をさせる。

なお、洗浄装置６は、給水切替弁６２を切り替え、外部の給水手段である水道等の給水口と給水ノズル６７とを連通させ、外部の給水手段から洗浄消毒槽６５に液体３４を給水することが可能である。また、洗浄装置６は、排水切替弁６３を切り替え、洗浄消毒槽排水口６８と排水口とを連通させ、洗浄消毒槽６５の液体３４を排水口に排水させることが可能である。

本実施の形態に係る容積測定装置１を備えた洗浄装置６によれば、被測定物５のより正確な容積が測定可能とされ、結果として、洗浄装置６における一処理である被測定物５のリークテスト処理において、より正確な被測定物５のリークの検知及びリーク量の測定が可能である。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１ 容積測定装置
１ａ 容積測定装置
２ 容積測定装置本体
２ａ 容積測定装置本体
３ マスター容器
４ 給排水ポンプ装置
４ａ 液体導入部
４ｂ 液体排出部
５ 被測定物
６ 内視鏡洗浄消毒装置
２１ａ 加圧ポンプ
２１ｂ 加圧ポンプ
２１ｃ 加圧ポンプ
２２ａ 圧力センサ
２２ｂ 圧力センサ
２３ａ 締切弁
２３ｂ 締切弁
２４ａ 接続ポート
２４ｂ 接続ポート
２４ｃ 接続ポート
２５ａ 管路
２５ｂ 分岐管路
２５ｃ 分岐管路
２５ｄ 分岐管路
２５ｅ 管路
２５ｆ 分岐管路
２６ａ 排気弁
２６ｂ 排気弁
２６ｃ 排気弁
２７ 制御部
２７ａ 液体調整部
２７ｂ 容積算出部
２７ｃ 操作部
２７ｄ 表示部
２７ｅ 格納部
２７ｆ 読取部
２８ 中央処理装置
３１ 容器本体
３２ 水位計
３２ａ フロート
３２ｂ 中心孔
３２ｃ ステム
３３ａ 外部管路
３３ｂ 給水管
３３ｃ 排水管
３４ 液体
３５ 変形部
３６ スイッチ切替部
３７ スイッチ
３７ａ スイッチ
３７ｂ スイッチ
５１ 口金
５２ 外部管路
６１ 給水電磁弁
６２ 給水切替弁
６３ 排水切替弁
６４ 排水ポンプ
６５ 洗浄消毒槽
６６ 接続ポート
６６ａ 管路
６６ｂ 管路
６６ｃ 管路
６６ｄ 管路
６６ｅ 管路
６６ｆ 管路
６６ｇ 管路
６６ｈ 管路
６７ 給水ノズル
６８ 洗浄消毒槽排水口

Claims (15)

1. 被測定物に連通して前記被測定物に気体を導入することで前記被測定物の内部を加圧する第１加圧部と、
   前記被測定物の内圧を測定する第１圧力センサと、
   液体を貯留可能な容器と、
   前記容器に貯留された前記液体の水位を検知する水位計と、
   前記容器に前記液体を導入する液体導入部と、
   前記容器から前記液体を排出する液体排出部と、
   前記容器に連通し、前記被測定物に導入される前記気体と同じ種類かつ同じ温度の気体を導入することで前記容器の内部を加圧する第２加圧部と、
   前記容器の内圧を測定する第２圧力センサと、
   前記第１圧力センサから取得される内圧の情報と、前記第２圧力センサから取得される内圧の情報とに基づき、前記被測定物の内圧と、前記容器の内圧とが一致するように、前記液体導入部と前記液体排出部とを制御して前記容器の内部の液体量を調整する液体調整部と、
   前記液体調整部によって前記液体量が調整された前記容器の前記液体の前記水位の情報から前記被測定物の容積を算出する容積算出部と、
   を含むことを特徴とする容積測定装置。
2. 前記第１加圧部と、前記第２加圧部とは、１つの加圧ポンプを共有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の容積測定装置。
3. 前記液体調整部は、前記容器の内部が加圧される前に、前記容器の内部の前記液体量を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容積測定装置。
4. 前記第２加圧部は、前記被測定物に導入した前記気体と同量の気体を、前記容器の内部に導入することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容積測定装置。
5. 前記容積算出部は、前記容器の水位の情報に基づき前記容器の内部の前記気体の体積を算出し、前記容器の内部の前記気体の体積に基づき前記被測定物の容積を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容積測定装置。
6. 前記容積算出部は、前記被測定物の内部に導入した前記気体の体積と、前記容器の内部に導入した前記気体の体積との比率に基づき、被測定物の容積を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容積測定装置。
7. 前記容器は、前記容器の天面又は側壁面の一部に、前記容器の内圧の増減に従い変形可能である変形部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容積測定装置。
8. 前記液体調整部は、入力された前記被測定物の識別情報に基づき、前記容器に導入される前記液体量を決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容積測定装置。
9. 前記被測定物の前記識別情報を入力可能とする操作部を有することを特徴とする請求項８に記載の容積測定装置。
10. 前記被測定物の前記識別情報を読取可能とする読取部を有することを特徴とする請求項８に記載の容積測定装置。
11. 前記被測定物の前記識別情報に紐付けられた、前記容器の内部の前記液体量の初期値を含む情報を格納する格納部を有することを特徴とする請求項８に記載の容積測定装置。
12. 前記液体調整部は、前記容器の内部が加圧された後、前記容器の内部の前記液体の前記液体量を維持したまま、前記被測定物と前記容器の内圧の一致状態又は不一致状態の判定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容積測定装置。
13. 前記液体調整部は、前記容器の内部が加圧された後、前記容器の内部の前記液体の前記液体量を調整し、前記被測定物と前記容器の内圧を一致状態にさせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容積測定装置。
14. 請求項１または請求項２に記載の容積測定装置を含む内視鏡洗浄消毒装置。
15. 被測定物に連通して前記被測定物に気体を導入することで前記被測定物の内部を加圧し、
    液体を貯留可能な容器に前記液体を貯留し、
    前記容器に連通し、前記被測定物に導入される前記気体と同じ種類かつ同じ温度の気体を導入することで前記容器の内部を加圧し、
    加圧された前記被測定物の内圧を測定し、
    加圧された前記容器の内圧を測定し、
    測定された前記被測定物の内圧と、測定された前記容器の内圧との情報に基づき、前記被測定物の内圧と、前記容器の内圧とが一致するように、前記容器内の液体量を調整し、
    前記液体量が調整された前記液体の水位の情報に基づいて、前記被測定物の容積を算出する、
    ことを特徴とする容積測定方法。

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