JP6865844B2 - Liquid detector - Google Patents
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Description
本発明は、ベース部の表面に互いに絶縁した状態で設けられた第1導電パターンと第2導電パターンとの間に電圧を印加し、前記第1導電パターンと前記第2導電パターンとに跨って接触した液体を電気的に検出する液体検出装置に関する。 In the present invention, a voltage is applied between the first conductive pattern and the second conductive pattern provided on the surface of the base portion in a state of being insulated from each other, and straddles the first conductive pattern and the second conductive pattern. The present invention relates to a liquid detection device that electrically detects a liquid in contact with the liquid.
この種の液体検出装置として、特開2013−142650号公報には、面状の第1導電部を短絡検出器を介して電源の正極に接続し、面状の第2導電部を電源の負極に接続したものが提案されている。この液体検出装置では、第1導電部は、第1導電パターンとして櫛状に延在した複数の第1分岐部を有し、第2導電部は、第2導電パターンとして櫛状に延在した複数の第2分岐部を有している。各第2分岐部は、隣り合う第1分岐部の間に配置されている。 As a liquid detection device of this type, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-142650 states that the planar first conductive portion is connected to the positive electrode of the power supply via a short-circuit detector, and the planar second conductive portion is connected to the negative electrode of the power supply. The one connected to is proposed. In this liquid detection device, the first conductive portion has a plurality of first branch portions extending in a comb shape as a first conductive pattern, and the second conductive portion extends in a comb shape as a second conductive pattern. It has a plurality of second branch portions. Each second branch is arranged between adjacent first branches.
しかしながら、特開2013−142650号公報では、第1分岐部及び第2分岐部の断線を検出する断線検出回路を備えていない。そのため、第1分岐部及び第2分岐部の断線を検出することができない。また、この液体検出装置は、複数の第1分岐部及び第2分岐部を有しているため、これら第1分岐部及び第2分岐部の断線を検出することが容易ではない。 However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-142650 does not include a disconnection detection circuit for detecting disconnection of the first branch portion and the second branch portion. Therefore, the disconnection of the first branch portion and the second branch portion cannot be detected. Further, since this liquid detection device has a plurality of first branch portions and second branch portions, it is not easy to detect disconnection of these first branch portions and second branch portions.
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、第1導電パターン及び第2導電パターンの断線を容易に電気的に検出することができるとともに少量の液体を検出することができる液体検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a problem, and the disconnection of the first conductive pattern and the second conductive pattern can be easily and electrically detected, and a small amount of liquid can be detected. It is an object of the present invention to provide a liquid detector.
上記目的を達成するために、本発明に係る液体検出装置は、ベース部の表面に互いに絶縁した状態で設けられた第1導電パターンと第2導電パターンとの間に電圧を印加し、前記第1導電パターンと前記第2導電パターンとに跨って接触した導電性の液体を電気的に検出する液体検出装置であって、線状の前記第1導電パターンと、前記第1導電パターンの一端に設けられた第1端子部と、前記第1導電パターンの他端に設けられた第2端子部と、を有する第1導電部と、線状の前記第2導電パターンと、前記第2導電パターンの一端に設けられた第3端子部と、前記第2導電パターンの他端に設けられた第4端子部と、を有する第2導電部と、を備え、前記第1端子部及び前記第3端子部は、電圧印加用端子部として構成され、前記第2端子部及び前記第4端子部は、断線検出回路が電気的に接続可能な検出用端子部として構成され、前記第1導電パターンと前記第2導電パターンとのそれぞれは、互いに並列した状態で一筆書きによって得られる経路上にのみ設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the liquid detection device according to the present invention applies a voltage between the first conductive pattern and the second conductive pattern provided on the surface of the base portion in a state of being insulated from each other, and the above-mentioned first. A liquid detection device that electrically detects a conductive liquid that is in contact with the first conductive pattern and the second conductive pattern, and is formed on one end of the linear first conductive pattern and the first conductive pattern. A first conductive portion having a first terminal portion provided and a second terminal portion provided at the other end of the first conductive pattern, a linear second conductive pattern, and a second conductive pattern. A second conductive portion having a third terminal portion provided at one end of the second conductive pattern and a fourth terminal portion provided at the other end of the second conductive pattern, the first terminal portion and the third terminal portion. The terminal portion is configured as a voltage application terminal portion, and the second terminal portion and the fourth terminal portion are configured as a detection terminal portion to which a disconnection detection circuit can be electrically connected, and the first conductive pattern and the terminal portion. Each of the second conductive patterns is provided only on the path obtained by one-stroke writing in a state of being parallel to each other.
このような構成によれば、第1導電パターン及び第2導電パターンのそれぞれを一筆書きによって得られる経路上にのみ設けている。そのため、検出用端子部に電気的に接続される断線検出回路によって、第1導電パターン及び第2導電パターンの断線を容易に電気的に検出することができる。また、第1導電パターンと第2導電パターンとが互いに並列しているため、少量の液体を検出することができる。 According to such a configuration, each of the first conductive pattern and the second conductive pattern is provided only on the path obtained by one-stroke writing. Therefore, the disconnection of the first conductive pattern and the second conductive pattern can be easily electrically detected by the disconnection detection circuit electrically connected to the detection terminal portion. Further, since the first conductive pattern and the second conductive pattern are parallel to each other, a small amount of liquid can be detected.
上記の液体検出装置において、前記第1導電パターン及び前記第2導電パターンのそれぞれは、少なくとも一部が曲線状に延在していてもよい。 In the above liquid detection device, at least a part of each of the first conductive pattern and the second conductive pattern may extend in a curved shape.
このような構成によれば、ベース部の表面に第1導電パターン及び第2導電パターンを効率的に配置することができる。 According to such a configuration, the first conductive pattern and the second conductive pattern can be efficiently arranged on the surface of the base portion.
上記の液体検出装置において、前記ベース部は、平板状に構成され、前記第1導電パターンと前記第2導電パターンのそれぞれは、渦巻き状に延在していてもよい。 In the above liquid detection device, the base portion may be formed in a flat plate shape, and each of the first conductive pattern and the second conductive pattern may extend in a spiral shape.
このような構成によれば、ベース部の表面に第1導電パターン及び第2導電パターンを一層効率的に配置することができる。 According to such a configuration, the first conductive pattern and the second conductive pattern can be arranged more efficiently on the surface of the base portion.
上記の液体検出装置において、前記第1端子部、前記第2端子部、前記第3端子部及び前記第4端子部のそれぞれは、前記ベース部の外縁部に設けられていてもよい。 In the liquid detection device, each of the first terminal portion, the second terminal portion, the third terminal portion, and the fourth terminal portion may be provided on the outer edge portion of the base portion.
このような構成によれば、電圧印加用端子部に電源を容易に接続することができるとともに検出用端子部に断線検出回路を容易に接続することができる。 According to such a configuration, the power supply can be easily connected to the voltage application terminal portion, and the disconnection detection circuit can be easily connected to the detection terminal portion.
上記の液体検出装置において、前記電圧印加用端子部及び前記検出用端子部の少なくともいずれか一方は、前記ベース部の裏面に設けられ、前記ベース部には、前記電圧印加用端子部及び前記検出用端子部のうち前記ベース部の裏面に設けられた端子部と前記第1導電パターン及び前記第2導電パターンとを互いに電気的に接続するための貫通孔が形成されていてもよい。 In the above liquid detection device, at least one of the voltage application terminal portion and the detection terminal portion is provided on the back surface of the base portion, and the voltage application terminal portion and the detection are provided on the base portion. A through hole may be formed in the terminal portion for electrically connecting the terminal portion provided on the back surface of the base portion and the first conductive pattern and the second conductive pattern to each other.
このような構成によれば、第1導電部と第2導電部の構成を簡素化することができる。 According to such a configuration, the configuration of the first conductive portion and the second conductive portion can be simplified.
上記の液体検出装置において、前記ベース部の裏面に設けられた前記端子部は、前記ベース部の平面視で前記第1導電パターンと前記第2導電パターンとに交差するように延在していてもよい。 In the above liquid detection device, the terminal portion provided on the back surface of the base portion extends so as to intersect the first conductive pattern and the second conductive pattern in a plan view of the base portion. May be good.
このような構成によれば、第1導電部と第2導電部の構成を一層簡素化することができる。 According to such a configuration, the configurations of the first conductive portion and the second conductive portion can be further simplified.
上記の液体検出装置において、前記第1導電部と電源とを結ぶ導線又は前記第2導電部と前記電源とを結ぶ導線に設けられる電気抵抗部と、前記電気抵抗部の電圧を検出する電圧検出部と、をさらに備えていてもよい。 In the above liquid detection device, voltage detection for detecting the voltage of the electric resistance portion provided on the conducting wire connecting the first conductive portion and the power supply or the conducting wire connecting the second conductive portion and the power supply, and the voltage of the electric resistance portion. A unit and may be further provided.
このような構成によれば、液体が比較的電気導電率の高いもの(例えば、純水)である場合であっても、電気抵抗部の電圧を検出することによって第1導電パターンと第2導電パターンとに対する液体の接触を容易に検出することができる。 According to such a configuration, even when the liquid has a relatively high electric conductivity (for example, pure water), the first conductive pattern and the second conductive pattern are obtained by detecting the voltage of the electric resistance portion. Contact of the liquid with the pattern can be easily detected.
上記の液体検出装置において、隣り合う前記第1導電パターンと前記第2導電パターンとの離間間隔は、前記第1導電パターンの線幅と前記第2導電パターンの線幅とのそれぞれよりも大きくてもよい。 In the above liquid detection device, the distance between the adjacent first conductive pattern and the second conductive pattern is larger than the line width of the first conductive pattern and the line width of the second conductive pattern. May be good.
このような構成によれば、ベース部の表面に液体が接触していない状態で第1導電パターンと第2導電パターンとを確実に絶縁させることができる。 According to such a configuration, it is possible to reliably insulate the first conductive pattern and the second conductive pattern in a state where the liquid is not in contact with the surface of the base portion.
本発明に係る液体検出装置によれば、第1導電パターン及び第2導電パターンのそれぞれを互いに並列した状態で一筆書きによって得られる経路上にのみに設けているため、第1導電パターン及び第2導電パターンの断線を容易に電気的に検出することができるとともに少量の液体を検出することができる。 According to the liquid detection device according to the present invention, since the first conductive pattern and the second conductive pattern are provided only on the path obtained by one stroke in a state of being parallel to each other, the first conductive pattern and the second conductive pattern are provided. The disconnection of the conductive pattern can be easily detected electrically and a small amount of liquid can be detected.
以下、本発明に係る液体検出装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a suitable embodiment of the liquid detection device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る液体検出装置10は、検査対象物100から漏洩した液体を検出するための装置である。具体的には、液体検出装置10は、人工肺102(図6参照)の半製品である検査対象物100からの水(純水)の漏洩を検出することによって、中空糸膜106aのピンホールの有無を確認するためのピンホール検出装置として構成されている。
As shown in FIG. 1, the
まず、検査対象物100の最終製品である人工肺102について説明する。
First, the
図6に示すように、人工肺102は、人体の心臓外科等の手術の際に、一時的に肺の機能を代行する医療機器である。人工肺102は、体外血液循環において、血液温度調整と、血液中の二酸化炭素を除去するとともに血液中に酸素を供給するための装置である。
As shown in FIG. 6, the
人工肺102は、熱交換器104、中空糸膜束106、ハウジング108、ガス流入用部材110及びガス流出用部材112を備える。熱交換器104は、いわゆるべローズ型の熱交換器であって、蛇腹状の筒体114と、筒体114内に配置された熱交換器本体116とを有する。熱交換器本体116は、水等の熱媒体を筒体114内に導入するための熱媒体導入部118と、筒体114内の熱媒体を導出するための熱媒体導出部120とを含む。
The
中空糸膜束106は、ガス交換が可能なように構成されている。中空糸膜束106は、中空糸膜106aが筒体114の外面に巻き付けられて両端が切断されることによって構成されている。すなわち、中空糸膜束106の両端面において各中空糸膜106aは開口している(図1参照)。複数の中空糸膜106aの間には、血液が流通可能な隙間が形成されている。
The hollow
ハウジング108は、中空糸膜束106の外周側に設けられた筒状部材である。ハウジング108と中空糸膜束106との間には隙間が設けられている。ハウジング108の一端の開口部には、中空糸膜束106及び筒体114を保持するために樹脂122が充填されている。ハウジング108の他端の開口部には、中空糸膜束106及び筒体114を保持するために樹脂124が充填されている。ハウジング108と中空糸膜束106との間の隙間は、図示しない仕切部材によって第1室126と第2室128とに仕切られている。ハウジング108には、血液を第1室126内に流入させるための血液流入部130と、第2室128内の血液を流出させるための血液流出部132とが設けられている。
The
ガス流入用部材110は、ハウジング108の他端に嵌合され、各中空糸膜束106の他端側の開口部から各中空糸膜106aの内腔にガス(酸素ガス)を導入するためのものである。ガス流出用部材112は、ハウジング108の一端に嵌合され、各中空糸膜束106の一端側の開口部から導かれたガス(二酸化炭素)を外部に導くためのものである。
The
このような人工肺102では、ガス流入用部材110に酸素ガスを導入するとともに熱媒体導入部118に熱媒体を導入する。ガス流入用部材110に導入された酸素ガスは、各中空糸膜106aの内腔に導かれる。また、熱媒体導入部118から導入された熱媒体は、筒体114内に導かれる。一方、血液流入部130から第1室126に導かれた血液は、中空糸膜束106(複数の中空糸膜106aの間の隙間)を通る。
In such an
この際、中空糸膜106aの内腔を流れる酸素が血液中に導かれ、血液中の二酸化炭素が中空糸膜106aの内腔に導かれる。そして、ガス交換がされた血液は、中空糸膜束106と筒体114との間の熱交換空間134に導かれて熱交換器104によって熱交換がされる。なお、熱交換された熱媒体は、熱媒体導出部120から導出される。熱交換された血液は、中空糸膜束106によって再びガス交換がされた後、第2室128を介して血液流出部132から外部に流出される。
At this time, oxygen flowing through the cavity of the
図1及び図6に示すように、本実施形態の検査対象物100は、上述した人工肺102から熱交換器本体116、ガス流入用部材110及びガス流出用部材112を省略したものである。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
液体検出装置10は、ベース部12の表面12aに互いに絶縁した状態で設けられた第1導電パターン36と第2導電パターン42との間に電圧を印加し、第1導電パターン36と第2導電パターン42とに跨って接触した液体を電気的に検出するものである。
The
図1、図2及び図4に示すように、液体検出装置10は、ベース部12、第1導電部14、第2導電部16、取付部材18、電源20、検出部22、液体供給装置24、エアー供給装置26及び制御部28を備える。なお、図1及び図2では、第1導電部14と第2導電部16とを区別し易くするため、便宜上、これらの線の太さを変えて表示している。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the
図1及び図2において、ベース部12は、平板状に構成された絶縁性を有する基板である。ベース部12は、円環部30と、円環部30の外縁部から径方向外方に突出した第1突出部32と第2突出部34とを有する。第1突出部32及び第2突出部34のそれぞれは、平面視で矩形状に形成されている。第2突出部34は、第1突出部32に対して円環部30の周方向に90°位相がずれた位置に設けられている。
In FIGS. 1 and 2, the
第1導電部14及び第2導電部16は、例えば、アクティブ法又はサブアクティブ法によってベース部12に設けられている。第1導電部14は、線状の第1導電パターン36と、第1導電パターン36の一端に設けられた第1端子部38と、第1導電パターン36の他端に設けられた第2端子部40とを有する。
The first
第1導電パターン36は、ベース部12の表面12a(円環部30の表面)に設けられて曲線状に延在している。具体的には、第1導電パターン36は、渦巻き状に延在しており、一筆書きによって得られる経路上にのみ設けられている。第1導電パターン36のうち最も径方向外側に位置する一端(外端)は、第1突出部32の径方向内方に位置している。第1導電パターン36のうち最も内側に位置する他端(内端)は、第2突出部34の径方向内方に位置している。
The first
第1端子部38は、電圧印加用端子部であって、ベース部12の表面12aに設けられている。第1端子部38は、電源20の正極に電気的に接続された第1端子本体38aと、第1端子本体38aと第1導電パターン36の一端とを互いに電気的に接続する第1接続線38bとを含む。
The first
第1端子本体38aは、第1突出部32の表面に設けられている。第1端子本体38aの幅寸法は、第1接続線38bの幅寸法よりも大きい。第1接続線38bは、第1端子本体38aから円環部30の径方向内方に向かって直線状に延在している。第1接続線38bの幅寸法は、第1導電パターン36の幅寸法と同一である。ただし、第1接続線38bの幅寸法は、第1導電パターン36の幅寸法よりも大きくてもよい。
The first
第2端子部40は、検出用端子部であって、ベース部12の裏面12bに設けられている。第2端子部40は、検出部22に電気的に接続された第2端子本体40aと、第2端子本体40aと第1導電パターン36の他端とを互いに電気的に接続する第2接続線40bとを含む。
The
第2端子本体40aは、第2突出部34の裏面に設けられている。第2端子本体40aの幅寸法は、第2接続線40bの幅寸法よりも大きい。第2接続線40bは、第2端子本体40aから円環部30の径方向内方に向かって直線状に延在している。第2接続線40bは、円環部30に形成された第1貫通孔41を介して第1導電パターン36の他端に接続されている。第2接続線40bは、ベース部12の平面視で第1導電パターン36と後述する第2導電パターン42とに交差するように延在している。第2接続線40bの幅寸法は、第1導電パターン36の幅寸法と同一である。ただし、第2接続線40bの幅寸法は、第1導電パターン36の幅寸法よりも大きくてもよい。
The second
第2導電部16は、第1導電部14と同様にベース部12に設けられている。第2導電部16は、線状の第2導電パターン42と、第2導電パターン42の一端に設けられた第3端子部44と、第2導電パターン42の他端に設けられた第4端子部46とを有する。
The second
第2導電パターン42は、ベース部12の表面12a(円環部30の表面)に設けられて曲線状に延在している。具体的には、第2導電パターン42は、渦巻き状に延在しており、一筆書きによって得られる経路上にのみ設けられている。第2導電パターン42は、第1導電パターン36のうち円環部30の径方向に隣り合う部位の間に位置している。つまり、第1導電パターン36と第2導電パターン42とは、互いに並列している。換言すれば、第1導電パターン36と第2導電パターン42とは、円環部30の径方向に交互に位置している。第2導電パターン42のうち最も径方向外側に位置する一端(外端)は、第1突出部32の径方向内方に位置している。第2導電パターン42のうち最も径方向内側に位置する他端(内端)は、第2突出部34の径方向内方に位置している。
The second
第3端子部44は、電圧印加用端子部であって、ベース部12の表面12aに設けられている。第3端子部44は、電源20の負極に電気的に接続された第3端子本体44aと、第3端子本体44aと第2導電パターン42の一端とを互いに電気的に接続する第3接続線44bとを含む。第3端子本体44aは、第1端子本体38aと同様に構成されている。第3接続線44bは、第3端子本体44aから円環部30の径方向内方に向かって直線状に延在している。
The third
第4端子部46は、検出用端子部であって、ベース部12の裏面12bに設けられている。第4端子部46は、検出部22に電気的に接続された第4端子本体46aと、第4端子本体46aと第2導電パターン42の他端とを互いに電気的に接続する第4接続線46bとを含む。第4端子本体46aは、第2端子本体40aと同様に構成されている。第4接続線46bは、第4端子本体46aから円環部30の径方向内方に向かって直線状に延在している。第4接続線46bは、円環部30に形成された第2貫通孔47を介して第2導電パターン42の他端に接続されている。第4接続線46bは、ベース部12の平面視で第1導電パターン36と第2導電パターン42とに交差するように延在している。
The fourth
図5において、隣り合う第1導電パターン36と第2導電パターン42との離間間隔Dは、第1導電パターン36の線幅W1と第2導電パターン42の線幅W2とのそれぞれよりも大きい。離間間隔Dは、例えば、0.2mm以上0.6mm以下の間に設定されるのが好ましく、0.4mmに設定するのが一層好ましい。離間間隔Dが0.2mm未満であると、人工肺102に使用される中空糸膜106aの内径(孔径)が0.2mm程度であるため、中空糸膜106aのピンホールから漏出した水ではない微小な水滴を誤検出するおそれがある。離間間隔Dが0.6mm以上であると、ベース部12が大型化するとともに検出可能な液体の量が増大する。
In FIG. 5, the distance D between the adjacent first
図1及び図4において、取付部材18は、ベース部12を検査対象物100の一端面に取り付けるためのものであって、円柱部48とフランジ部50とを有する。円柱部48は、円環部30の内孔30aを挿通した状態で検査対象物100の筒体114の内孔114aに嵌入可能に構成されている。フランジ部50の外径は、円環部30の内孔30aの直径よりも大きい。
In FIGS. 1 and 4, the mounting
図2に示すように、電源20は、直流電源であって、正極が導線52を介して第1導電部14の第1端子本体38aに電気的に接続され、負極が導線54を介して第2導電部16の第3端子本体44aに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
検出部22は、第1検出導線56、第2検出導線58及び断線検出回路60を有する。第1検出導線56は、第2端子本体40aに電気的に接続されている。第2検出導線58は、第4端子本体46aに電気的に接続されている。断線検出回路60は、第1導電パターン36及び第2導電パターン42の断線を検出するための回路であって、第1検出導線56と第2検出導線58とに電気的に接続されている。断線検出回路60は、第1検出導線56と第2検出導線58との間の電圧又は断線検出回路60を流れる電流に基づいて断線の有無を検出する。
The
導線52には、電気抵抗部62及び電圧検出部64が設けられている。つまり、電気抵抗部62は、第1導電部14と第2導電部16とに電源20を電気的に接続した状態で直列に設けられている。電気抵抗部62は、第1導電部14と第2導電部16との間の抵抗値よりも大きい抵抗値を有する。電圧検出部64は、電気抵抗部62の電圧を検出する電圧計である。
The
図1及び図4において、液体供給装置24は、検査対象物100のハウジング108内に液体(例えば、純水)を充填して加圧するためのものである。具体的には、液体供給装置24は、検査対象物100の血液が流通する領域に液体を充填するものであり、ポンプ70とチューブ72a、72bとを有する。ポンプ70は、液体をチューブ72aに吐出する。チューブ72aは血液流入部130に嵌合可能であり、チューブ72bは血液流出部132に嵌合可能である。
In FIGS. 1 and 4, the
エアー供給装置26は、検査対象物100の中空糸膜106aの内腔に漏れた液体を検査対象物100の端面に導くためのものである。エアー供給装置26は、検査対象物100の中空糸膜106aの他端側の開口部から中空糸膜106aの内腔を介して中空糸膜106aの一端側の開口部にエアーを流通させることができるように構成されている。具体的には、エアー供給装置26は、コンプレッサ74と供給筒部76とを有する。コンプレッサ74は、供給筒部76に圧縮空気を供給する。供給筒部76は、円環状に構成されている。供給筒部76の端面には、検査対象物100の端面が気密に配置可能である。
The
制御部28は、電源20、ポンプ70、コンプレッサ74等を制御する。また、制御部28には、断線検出回路60及び電圧検出部64の検出信号が入力される。
The
次に、上記のように構成された液体検出装置10を用いた検査対象物100のピンホールの検出方法(液体検出方法)について説明する。なお、以下の液体検出方法の手順は、検査対象物100を検査する毎に実施される。
Next, a pinhole detection method (liquid detection method) of the
まず、図3のステップS1において、液体検出装置10の断線検査を行う。具体的には、制御部28は、第1導電パターン36と第2導電パターン42との間に所定の電圧が印加されるように電源20を制御する。この際、断線検出回路60は、第1導電パターン36及び第2導電パターン42の断線の有無を検出する。すなわち、第1導電パターン36及び第2導電パターン42の少なくともいずれかが断線している場合、第1導電パターン36及び第2導電パターン42が共に断線していない場合と比較して断線検出回路60の電流及び電圧が変化する。断線検出回路60は、ステップS1終了後に断線検出回路60の内部回路を断線させる。この方法はスイッチ形式でも、配線間の非接触化でもよい。
First, in step S1 of FIG. 3, a disconnection inspection of the
そして、ステップS2において、制御部28は、断線検出回路60の検出信号に基づいて、第1導電パターン36及び第2導電パターン42の少なくともいずれかが断線しているか否かを判定する。第1導電パターン36及び第2導電パターン42の少なくともいずれかが断線していると制御部28が判定した場合(ステップS2:YES)には、ステップS3において、その旨をアラーム等によって使用者に報知する。その後、今回の液体検出方法を終了する。一方、第1導電パターン36及び第2導電パターン42が断線していないと制御部28が判定した場合(ステップS2:NO)には、次のステップに進む。なお、制御部28は、ステップS1の手順が終了した段階で電源20をオフにする。
Then, in step S2, the
次いで、ステップS4において、人工肺102の半製品である検査対象物100と液体検出装置10とをセットする。具体的には、検査対象物100の一端面を供給筒部76の端面に気密に配置する。また、第1導電パターン36及び第2導電パターン42が検査対象物100の中空糸膜束106の他端面に接触するようにベース部12を検査対象物100に対して配置する。そして、取付部材18の円柱部48を円環部30の内孔30aと筒体114の内孔114aに嵌入してフランジ部50によってベース部12の裏面12bを押さえる。これにより、ベース部12が検査対象物100に対して同軸にセットされる(図4参照)。
Next, in step S4, the
その後、ステップS5において、検査対象物100に液体(例えば、純水)を充填するとともに加圧する。つまり、血液流入部130にチューブ72aを取り付けるとともに血液流出部132にチューブ72bを取り付けた状態でポンプ70からハウジング108内に液体を供給する。そうすると、第1室126、第2室128、複数の中空糸膜106aの間、熱交換空間134に液体が充填されて加圧される。この際、中空糸膜106aにピンホール(微小な孔)が形成されていた場合には、ハウジング108内の液体が中空糸膜106aの内腔に流入する。
Then, in step S5, the
また、ステップS6において、エアー供給を行う。すなわち、エアー供給装置26は、コンプレッサ74から供給筒部76にエアー(圧縮空気)を供給する。そうすると、エアーは、中空糸膜106aの一端側の開口部、中空糸膜106aの内腔、中空糸膜106aの他端側の開口部を通り、ベース部12と検査対象物100との間の隙間を介して外部に流出する。この際、中空糸膜106aの内腔に液体が流入していると、その液体は、エアーによって中空糸膜106aの他端側の開口部に運ばれ、ベース部12の表面12aに付着する。換言すれば、第1導電パターン36と第2導電パターン42とに跨るように液体(水滴L)が接触する(図5参照)。
Further, in step S6, air is supplied. That is, the
そして、ステップS7において、電圧検査を行う。具体的には、制御部28は、第1導電パターン36と第2導電パターン42との間に所定の電圧が印加されるように電源20を制御する。この際、ベース部12の表面12aに液体が付着していない状態では、第1導電部14と第2導電部16とは互いに絶縁されているため、電圧検出部64は、電源20の電圧値には遠くおよばないノイズ程度の電圧しか検出しない。
Then, in step S7, a voltage inspection is performed. Specifically, the
一方、第1導電パターン36と第2導電パターン42とに跨るように液体が接触すると、第1導電部14と第2導電部16とが液体を介して導通する。そのため、電圧検出部64は電気抵抗部62の抵抗値に対応する電圧値を検出する。
On the other hand, when the liquid comes into contact with the first
そして、ステップS8において、制御部28は、電圧検出部64の検出信号(電圧値)に基づいて、ベース部12の表面12aに液体が付着したか否かを判定する。ベース部12の表面12aに液体が付着していていないと制御部28が判定した場合(ステップS8:NO)には、今回の液体検出方法を終了する。
Then, in step S8, the
一方、ベース部12の表面12aに液体が付着していると制御部28が判定した場合(ステップS8:YES)には、ステップS9において、その旨をアラーム等によって報知する。そして、ステップS10において、ベース部12の表面12aに付着した液体をエアブローによって除去する。なお、このとき、熱によってベース部12の表面12aの液体を気化させてもよいし、布等の吸液部材によってベース部12の表面12aの液体を拭き取ってもよい。その後、今回の液体検出方法を終了する。
On the other hand, when the
この場合、本実施形態に係る液体検出装置10は、以下の効果を奏する。
In this case, the
第1導電パターン36と第2導電パターン42とのそれぞれは、一筆書きによって得られる経路上にのみ設けられている。そのため、検出用端子部(第2端子部40及び第4端子部46)に電気的に接続される断線検出回路60によって、第1導電パターン36及び第2導電パターン42の断線を検出することができる。また、第1導電パターン36と第2導電パターン42とが互いに並列しているため、少量の液体を検出することができる。
Each of the first
隣り合う第1導電パターン36と第2導電パターン42との離間間隔Dは、第1導電パターン36の線幅W1と第2導電パターン42の線幅W2とのそれぞれよりも大きい。そのため、ベース部12の表面12aに液体が接触していない状態で第1導電パターン36と第2導電パターン42とを確実に絶縁させることができる。
The distance D between the adjacent first
ベース部12は平板状に構成され、第1導電パターン36及び第2導電パターン42のそれぞれは、渦巻き状(曲線状)に延在している。これにより、ベース部12の表面12aに第1導電パターン36及び第2導電パターン42を効率的に配置することができる。
The
第1端子部38、第2端子部40、第3端子部44及び第4端子部46のそれぞれは、ベース部12の外縁部に設けられている。そのため、電圧印加用端子部(第1端子部38及び第3端子部44)に電源20を容易に接続することができるとともに検出用端子部(第2端子部40及び第4端子部46)に断線検出回路60を容易に接続することができる。
Each of the first
第1端子部38及び第3端子部44は、ベース部12の表面12aに設けられ、第2端子部40及び第4端子部46は、ベース部12の裏面12bに設けられている。ベース部12には、第2端子部40と第1導電パターン36とを互いに電気的に接続するための第1貫通孔41と、第4端子部46と第1導電パターン36とを互いに電気的に接続するための第2貫通孔47と、が形成されている。これにより、第1導電部14と第2導電部16の構成を簡素化することができる。
The first
第2端子部40の第2接続線40bと第4端子部46の第4接続線46bとは、ベース部12の平面視で第1導電パターン36と第2導電パターン42とに交差するように延在している。これにより、第1導電部14と第2導電部16の構成を一層簡素化することができる。
The second connecting
液体検出装置10は、第1導電部14と電源20とを結ぶ導線52に設けられる電気抵抗部62と、電気抵抗部62の電圧を検出する電圧検出部64と、を備える。これにより、液体が比較的電気導電率の高いもの(例えば、純水)である場合であっても、電気抵抗部62の電圧を検出することによって第1導電パターン36と第2導電パターン42とに跨るように液体が接触したか否かを容易に検出することができる。
The
本発明は、上述した構成に限定されない。液体検出装置10では、第1端子部38及び第3端子部44のそれぞれを検出用端子部として構成し、第2端子部40及び第4端子部46のそれぞれを電圧印加用端子部として構成してもよい。この場合、電圧印加用端子部がベース部12の裏面12bに設けられ、検出用端子部がベース部12の表面12aに設けられることになる。また、電圧印加用端子部及び検出用端子部のそれぞれは、ベース部12の裏面12bに設けられていてもよい。
The present invention is not limited to the above-described configuration. In the
第1導電パターン36は、少なくとも一部に曲部(直線でない部分)を含むことにより、少なくとも一部が曲線状に延在していてもよい。つまり、第1導電パターン36は、例えば、直線が直角、鈍角又は鋭角に屈曲することにより形成されていてもよい。第2導電パターン42についても同様である。また、第1導電パターン36及び第2導電パターン42のそれぞれは、その全体が直線状に延在していてもよい。
The first
第1導電パターン36及び第2導電パターン42のそれぞれは、平板状のベース部12の表面12aに平面的に設けたものに限定されず、例えば、ブロック状のベース部の表面に3次元的に設けてもよい。また、ベース部12は、ゴムのような弾性体であってもよい。電気抵抗部62は、導線52ではなく第2導電部16と電源20とを結ぶ導線54に設けられていてもよい。
Each of the first
液体供給装置24が検査対象物100に供給する液体は、純水に限定されず、任意の導電性の液体を用いることができる。検査対象物100は、人工肺102の半製品に限定されない。
The liquid supplied by the
本発明に係る液体検出装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Of course, the liquid detection device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can adopt various configurations without deviating from the gist of the present invention.
Claims (6)
線状の前記第1導電パターン(36)と、前記第1導電パターン(36)の一端に設けられた第1端子部(38)と、前記第1導電パターン(36)の他端に設けられた第2端子部(40)と、を有する第1導電部(14)と、
線状の前記第2導電パターン(42)と、前記第2導電パターン(42)の一端に設けられた第3端子部(44)と、前記第2導電パターン(42)の他端に設けられた第4端子部(46)と、を有する第2導電部(16)と、を備え、
前記第1端子部(38)及び前記第3端子部(44)は、電圧印加用端子部として構成され、
前記第2端子部(40)及び前記第4端子部(46)は、断線検出回路(60)が電気的に接続可能な検出用端子部として構成され、
前記第1導電パターン(36)と前記第2導電パターン(42)とのそれぞれは、互いに並列した状態で一筆書きによって得られる経路上にのみ設けられており、
前記ベース部(12)は、平板状に構成され、
前記第1導電パターン(36)と前記第2導電パターン(42)のそれぞれは、渦巻き状に延在しており、
前記ベース部(12)は、中心部に内孔(30a)が設けられた円環部(30)と、前記円環部(30)の外縁部から径方向外側に突出するとともに互いに前記円環部(30)の周方向の異なる位置に設けられた第1突出部(32)及び第2突出部(34)とを有し、
渦巻き状の前記第1導電パターン(36)及び前記第2導電パターン(42)は、前記内孔(30a)を囲んで前記円環部(30)に配置されており、
前記第1端子部(38)及び前記第3端子部(44)は、前記第1突出部(32)に配置されており、
前記第2端子部(40)及び前記第4端子部(46)は、前記第2突出部(34)に配置されている、
ことを特徴とする液体検出装置(10)。 A voltage is applied between the first conductive pattern (36) and the second conductive pattern (42) provided on the surface (12a) of the base portion (12) in a state of being insulated from each other, and the first conductive pattern (36) is applied. ) And the second conductive pattern (42), which is a liquid detection device (10) that electrically detects the conductive liquid in contact with the second conductive pattern (42).
The linear first conductive pattern (36), the first terminal portion (38) provided at one end of the first conductive pattern (36), and the other end of the first conductive pattern (36) are provided. A first conductive portion (14) having a second terminal portion (40), and a second conductive portion (14).
The linear second conductive pattern (42), the third terminal portion (44) provided at one end of the second conductive pattern (42), and the other end of the second conductive pattern (42) are provided. The fourth terminal portion (46) and the second conductive portion (16) having the fourth terminal portion (46) are provided.
The first terminal portion (38) and the third terminal portion (44) are configured as voltage application terminal portions.
The second terminal portion (40) and the fourth terminal portion (46) are configured as detection terminal portions to which the disconnection detection circuit (60) can be electrically connected.
Wherein each of said first conductive pattern (36) a second conductive pattern (42) is provided only on a path obtained by a single stroke in a state in parallel with each other,
The base portion (12) is formed in a flat plate shape.
Each of the first conductive pattern (36) and the second conductive pattern (42) extends in a spiral shape.
The base portion (12) has an annular portion (30) provided with an inner hole (30a) in the central portion and the annular portion (30) protruding outward in the radial direction from the outer edge portion of the annular portion (30). It has a first protruding portion (32) and a second protruding portion (34) provided at different positions in the circumferential direction of the portion (30).
The spiral first conductive pattern (36) and the second conductive pattern (42) are arranged in the annular portion (30) so as to surround the inner hole (30a).
The first terminal portion (38) and the third terminal portion (44) are arranged in the first protruding portion (32).
The second terminal portion (40) and the fourth terminal portion (46) are arranged in the second protruding portion (34).
A liquid detection device (10).
検査対象物(100)が有する筒体(114)の一端面に前記ベース部(12)を取り付けるための取付部材(18)を備え、
前記取付部材(18)は、
前記円環部(30)の前記内孔(30a)と、前記筒体(114)の前記一端面にて開口する内孔(114a)とに挿入可能な円柱部(48)と、
前記円柱部(48)の直径、前記円環部(30)の前記内孔(30a)の直径及び前記筒体の前記内孔(114a)の直径よりも大きい外径を有するフランジ部(50)と、を有する、
ことを特徴とする液体検出装置(10)。 In the liquid detection device (10) according to claim 1,
A mounting member (18) for mounting the base portion (12) is provided on one end surface of the tubular body (114) of the inspection object (100).
The mounting member (18)
A cylindrical portion (48) that can be inserted into the inner hole (30a) of the annular portion (30) and the inner hole (114a) opened at the one end surface of the tubular body (114).
A flange portion (50) having an outer diameter larger than the diameter of the cylindrical portion (48), the diameter of the inner hole (30a) of the annular portion (30), and the diameter of the inner hole (114a) of the tubular body. And have,
A liquid detection device (10).
前記電圧印加用端子部及び前記検出用端子部の少なくともいずれか一方は、前記ベース部(12)の裏面(12b)に設けられ、
前記ベース部(12)には、前記電圧印加用端子部及び前記検出用端子部のうち前記ベース部(12)の裏面(12b)に設けられた端子部(40、46)と前記第1導電パターン(36)及び前記第2導電パターン(42)とを互いに電気的に接続するための貫通孔(41、47)が形成されている、
ことを特徴とする液体検出装置(10)。 In the liquid detection device (10) according to claim 1 or 2.
At least one of the voltage application terminal portion and the detection terminal portion is provided on the back surface (12b) of the base portion (12).
The base portion (12) includes terminal portions (40, 46) provided on the back surface (12b) of the base portion (12) among the voltage application terminal portion and the detection terminal portion, and the first conductive portion. Through holes (41, 47) for electrically connecting the pattern (36) and the second conductive pattern (42) to each other are formed.
A liquid detection device (10).
前記ベース部(12)の裏面(12b)に設けられた前記端子部(40、46)は、前記ベース部(12)の平面視で前記第1導電パターン(36)と前記第2導電パターン(42)とに交差するように延在している、
ことを特徴とする液体検出装置(10)。 In the liquid detection device (10) according to claim 3.
The terminal portions (40, 46) provided on the back surface (12b) of the base portion (12) have the first conductive pattern (36) and the second conductive pattern (36) in a plan view of the base portion (12). It extends to intersect with 42),
A liquid detection device (10).
前記第1導電部(14)と電源(20)とを結ぶ導線又は前記第2導電部(16)と前記電源(20)とを結ぶ導線に設けられる電気抵抗部(62)と、
前記電気抵抗部(62)の電圧を検出する電圧検出部(64)と、をさらに備える、
ことを特徴とする液体検出装置(10)。 The liquid detection device (10) according to any one of claims 1 to 4.
An electric resistance portion (62) provided on a conducting wire connecting the first conductive portion (14) and the power supply (20) or a conducting wire connecting the second conductive portion (16) and the power supply (20).
A voltage detection unit (64) for detecting the voltage of the electric resistance unit (62) is further provided.
A liquid detection device (10).
隣り合う前記第1導電パターン(36)と前記第2導電パターン(42)との離間間隔(D)は、前記第1導電パターン(36)の線幅(W1)と前記第2導電パターン(42)の線幅(W2)とのそれぞれよりも大きい、
ことを特徴とする液体検出装置(10)。 In the liquid detection device (10) according to any one of claims 1 to 5.
The distance (D) between the adjacent first conductive pattern (36) and the second conductive pattern (42) is the line width (W1) of the first conductive pattern (36) and the second conductive pattern (42). ) Is larger than each of the line widths (W2),
A liquid detection device (10).
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