WO2019039361A1 - 保持装置 - Google Patents

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WO2019039361A1
WO2019039361A1 PCT/JP2018/030349 JP2018030349W WO2019039361A1 WO 2019039361 A1 WO2019039361 A1 WO 2019039361A1 JP 2018030349 W JP2018030349 W JP 2018030349W WO 2019039361 A1 WO2019039361 A1 WO 2019039361A1
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WO
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electrode
substrate
holding device
main surface
level
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Application number
PCT/JP2018/030349
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English (en)
French (fr)
Inventor
清 大森
泰敏 小畑
Original Assignee
ミネベアミツミ株式会社
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to a holding device for holding a chamber, and more particularly to a holding device equipped with a sensor for detecting the level of the content of the holding chamber.
  • a hemodialysis system is known as a medical system which artificially substitutes the function of the kidney.
  • the hemodialysis system supplies blood and dialysate removed from the patient's body to the dialyzer, and purifies the blood by transferring waste products in the blood to the dialysate through the semipermeable membrane in the dialyzer. It is a system to put it back in the body.
  • a tubular portion which allows a fixed amount of liquid flowing through the flow path to be retained and a fixed amount of liquid to flow out at an appropriate location of the flow path of liquid (blood, dialysate etc.) flowing through the system.
  • the drip chamber which is a container of is connected (refer patent document 1).
  • the inventors of the present invention considered mounting a mutual capacitance type capacitive level sensor on a holding device for holding the drip chamber prior to the present invention. . As a result of the examination, it became clear that there are the following issues.
  • a capacitive type sensor of mutual capacitance type has, for example, a structure in which a transmission electrode and a reception electrode are arranged side by side on the same plane, and when a pulse is applied to the transmission electrode An amount (level) of an object present between the transmitting electrode and the receiving electrode is detected based on a change in electric lines of force (electric field) generated therebetween.
  • a change in electric lines of force electric field generated therebetween.
  • the transmitting electrode and the receiving electrode of the capacitive type sensor of mutual capacitance system are arranged near the liquid to be measured, a part of the electric field is transferred to the liquid, and the electric line of force detected by the receiving electrode is The capacitance decreases between the transmitting electrode and the receiving electrode. By detecting this change in capacitance, the height (level) of the liquid level of the liquid to be measured can be detected.
  • the level of the liquid level in the drip chamber can not be measured accurately, so hemodialysis is possible.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the measurement accuracy of a holding device equipped with a level sensor.
  • a holding device has a base having a housing portion defining a housing space capable of housing a chamber to be held, and a base having an inner space formed on the side facing the housing portion.
  • a member, and a level sensor disposed in the internal space and measuring the level of the contents of the chamber housed in the housing, the level sensor comprising a plurality of transmission electrodes, a plurality of reception electrodes,
  • the measurement apparatus may include a measurement unit that measures the level of the content based on a change in electric lines of force between the plurality of transmission electrodes and the plurality of reception electrodes.
  • FIG. 1 is a perspective view of a holding device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view seen from the main surface side of the holding device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view of the holding device according to the first embodiment with the drip chamber attached.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view of the holding device in FIG. 5 is an exploded perspective view of the holding device according to Embodiment 1 as seen from the lid side.
  • FIG. It is the top view seen from the y direction negative side of a base member.
  • FIG. 5B is a cross-sectional perspective view of the base member shown in FIG. 5A in the AA plane.
  • FIG. 6 is a plan view seen from the main surface side of a substrate constituting the level sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view seen from the back side of a substrate constituting the level sensor according to the first embodiment. It is a perspective view of the base member of the state which accommodated the board
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of functional blocks of the level sensor according to Embodiment 1. It is a figure which shows an example of the determination condition according to the combination of the measurement value for abnormality determinations and a level measurement value, and the signal output from a measurement result output part in each determination condition.
  • 5 is a diagram for explaining a measurement method by the level sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a measurement method by the level sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a measurement method by the level sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of a shield member according to Embodiment 1;
  • FIG. 6 is a plan view seen from the y-direction positive side of the shield member according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of the shield member according to Embodiment 1 as viewed from the z-direction positive side.
  • maintenance apparatus which concerns on Embodiment 1 it is a cross-sectional perspective view of the base member of the state which accommodated the shield member in interior space.
  • maintenance apparatus which concerns on Embodiment 1 it is a cross-sectional perspective view of the base member of the state which accommodated the shield member and the board
  • FIG. 1 is a perspective view of a holding device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the effect by a shield member. It is a figure for demonstrating the effect by a shield member.
  • FIG. 7 is a plan view from the x-direction negative side of the holding device with the drip chamber improperly mounted.
  • FIG. 6 is a plan view showing another example of a substrate constituting the level sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a plan view showing still another example of the substrate that constitutes the level sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of the hardware configuration of the level sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing still another example of the hardware configuration of the level sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view seen from the main surface side of the holding device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of the holding device according to Embodiment 2 as seen from the lid side.
  • FIG. 10 is a perspective view of a substrate unit that constitutes a level sensor according to Embodiment 2.
  • FIG. 16 is a plan view of a substrate unit constituting the level sensor according to Embodiment 2 as viewed from the y-direction positive side.
  • FIG. 20 is a plan view of a substrate unit constituting the level sensor according to Embodiment 2, as viewed from the y-direction negative side.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a substrate unit that constitutes a level sensor according to Embodiment 2.
  • FIG. 16 is a plan view of a substrate unit constituting the level sensor according to Embodiment 2 as viewed from the y-direction positive side.
  • FIG. 20 is a plan view of a substrate unit constituting the level sensor according
  • FIG. 7 is a view showing a transmission electrode and a reception electrode of the holding device according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of functional blocks of the level sensor according to Embodiment 2.
  • 7 is a perspective view of a shield member according to Embodiment 2.
  • FIG. 14 is a plan view of the shield member according to Embodiment 2 as viewed from the y-direction positive side.
  • FIG. 20 is a plan view of the shield member according to Embodiment 2 as viewed from the z-direction positive side.
  • maintenance apparatus which concerns on Embodiment 2, it is a cross-sectional perspective view of the base member of the state which accommodated the shield member in interior space.
  • FIG. 10 is a perspective view of a holding device according to a second embodiment.
  • FIG. 16 schematically shows an electric field generated between the transmission electrode and the reception electrode in the holding device according to the second embodiment.
  • FIG. 17 schematically shows an electric field generated between the transmission electrode and the reception electrode in the holding device in which the transmission electrode and the reception electrode are disposed only on the main substrate, as a comparative example of the holding device according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing experimental results of the holding device according to Embodiment 2.
  • FIG. 16 is a view showing a transmission electrode and a reception electrode of the holding device according to the third embodiment. It is a figure which shows the experimental result of the holding
  • FIG. 16 is a view showing a transmission electrode and a reception electrode of the holding device according to the fourth embodiment. It is a figure which shows typically the electric field generate
  • a holding unit (1, 1C to 1E) is a housing portion (24) defining a housing space (200) capable of housing a chamber (500) to be held. And a base member (2) having an inner space (210) formed on the side facing the housing, and a level of contents of the chamber disposed in the inner space and housed in the housing.
  • a measuring unit (85, 85C) for measuring the level of the content based on a change in electric lines of force between the plurality of transmitting electrodes and the plurality of receiving electrodes.
  • the plurality of transmission electrodes include a first transmission electrode (Ta) and a second transmission electrode (Tb), and the plurality of reception electrodes are a first reception electrode (Ra) and a second And a second receiving electrode (Rb), wherein the measuring unit changes a capacitance between the first transmitting electrode and the first receiving electrode, and between the second transmitting electrode and the second receiving electrode.
  • the level of the content is measured based on the change in capacitance of the first electrode, the first electrode pair including the first transmitting electrode and the first receiving electrode, the second transmitting electrode, and the second receiving electrode.
  • the second electrode pair may be spaced apart from each other in the direction in which the accommodation portion extends (z direction).
  • the content based on a combination of the second measurement value (854b) obtained by measuring the level of the content based on a change in capacitance between the second transmission electrode and the second reception electrode). You may output the measurement result of a thing.
  • the measurement unit when the first measurement value is larger than the first reference value (danger level) (C1, C2), the measurement unit outputs a signal (854b, warning) based on the second measurement value. Signal), and if the first measurement result is smaller than the first reference value (C3, C4), even if a signal (problem occurrence signal, danger signal) indicating that an abnormality is detected is output Good.
  • the measurement unit determines that the first measurement value is smaller than the first reference value and the second measurement value is larger than a second reference value greater than the first reference value.
  • the first abnormality detection signal (problem occurrence signal) may be output to (C3).
  • the measurement unit when the first measurement value is smaller than the first reference value and the second measurement value is also smaller than the second reference value (C4), the measurement unit A second anomaly detection signal (danger signal) different from the one anomaly detection signal may be output.
  • the measurement unit warns when the first measurement value is larger than the first reference value and the second measurement value is smaller than the second reference value (C2). A signal may be output.
  • the plurality of first electrode pairs are included (87a_1, 87a_2), and the measurement unit is configured to change a change in capacitance between the first transmission electrode and the first reception electrode.
  • the detection may be performed for each first electrode pair, and the first measurement value may be generated based on the detection result of each of the electrode pairs.
  • the level sensor has a substrate (800) including a main surface (801) and a back surface (802) opposite to the main surface, and the first transmission electrode, the first (1)
  • the receiving electrode, the second transmitting electrode, and the second receiving electrode are respectively formed of a metal thin film formed on the main surface, and in the substrate, the main surface faces the storage portion in the internal space It may be arranged in the same state.
  • the level sensor (8A) includes a first substrate (800) including a first main surface (801) and a first back surface (802) opposite to the first main surface. And a second substrate (800A) including a second main surface (801A) and a second back surface (802A) opposite to the second main surface, the first transmission electrode and the first reception
  • the electrodes are respectively formed of a metal thin film formed on the first main surface of the first substrate, and the second transmitting electrode and the second receiving electrode are formed on the second main surface of the second substrate.
  • the first substrate is disposed in the inner space with the first main surface facing the housing portion, and the second substrate is formed of the second substrate in the inner space.
  • the main surface is inclined to the first main surface of the first substrate And it may be arranged in a state facing the accommodating portion.
  • the level sensor (8B) includes a first substrate (800) including a first main surface (801) and a first back surface (802) opposite to the first main surface.
  • the second substrate is disposed in the internal space in a state in which the second main surface is inclined with respect to the first main surface of the first substrate and faces the housing portion; In the internal space, the second main surface of the three substrates is inclined with respect to the first main surface of the first substrate. And the third main surface is disposed to face the second main surface of the second substrate, and the first electrode pair (87a) is formed on the first main surface of the first substrate, The second electrode pair (87b_1, 87b_2, 87b_3) is formed on at least two of the first main surface, the second main surface, and the third main surface, and the first transmission electrode, the first The first receiving electrode, the second transmitting electrode, and the second receiving electrode may be respectively formed of a metal thin film.
  • the holding device further includes a shield member (7) arranged to cover the housing portion in the internal space, the shield member having a first opening (73a) and a second opening (73b).
  • the first opening is formed so as to overlap with at least a part of the first electrode pair (87a) as viewed from the accommodation space side and at the inner space side
  • the second opening is the accommodation space It may be formed so as to overlap with at least a part of the second electrode pair (87b), as viewed from the side from the inner space side.
  • the plurality of transmission electrodes include a first transmission electrode (T1) and a second transmission electrode (T2), and the plurality of reception electrodes are first reception electrodes ( R1) and a second receiving electrode (R2), in the internal space, the first transmitting electrode and the first receiving electrode are disposed to face the housing, and in the internal space, the second transmitting electrode Is disposed to face the housing side from a direction different from the first transmission electrode and the first reception electrode, and in the internal space, the second reception electrode is the first transmission electrode, the first reception electrode, and And the second transmission electrode may be disposed to face the housing portion from a direction different from that of the second transmission electrode.
  • the second transmission electrode and the second reception electrode may be disposed to face each other with the accommodation space interposed therebetween.
  • the level sensor includes a first substrate (810) having a first main surface (811) on which the first transmission electrode and the first reception electrode are formed, and the second transmission electrode And a third substrate (830) having a third main surface (831) on which the second receiving electrode is formed. It may be
  • the second substrate and the third substrate may be arranged such that the second main surface and the third main surface are orthogonal to the first main surface.
  • the surface area of the metal thin film forming the second receiving electrode may be smaller than the surface area of the metal thin film forming the second transmitting electrode.
  • a slit (833) may be formed in the metal thin film constituting the second receiving electrode.
  • FIG. 1 is a perspective view of the holding device 1 according to the first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view seen from the main surface side of the holding device 1.
  • the holding device 1 shown in FIG. 1 is a device equipped with a sensor that holds the chamber 500 and detects the level of the content of the chamber 500.
  • the chamber 500 which is the holding object of the holding device 1 is connected in series to the flow path of liquid such as blood or dialysate flowing in the system to retain a constant amount of the liquid
  • the chamber 500 is also referred to as a "drip chamber 500".
  • the drip chamber 500 includes, for example, a cylindrical chamber main body 501, an upper lid 502 attached to the upper end of the chamber main body 501, and a lower lid 503 attached to the lower end of the chamber main body 501. including.
  • a plurality of tubes 504 are inserted from the upper lid 502 into the interior of the chamber body 501.
  • the drip chamber 500 is held by the holding device 1.
  • the holding device 1 is connected to the rod-like support member 5 by, for example, a fixing device 6 and is fixed to a device constituting the hemodialysis system, a drip stand or the like via the support member 5.
  • the holding device 1 is provided with a level sensor 8 (see FIG. 4), and the height (level) of the liquid level of the contents (liquid such as blood or dialysate) held by the drip chamber 500 held as described later. Is measured by the level sensor 8 and the measurement result is transmitted to, for example, a not-shown upper controller in the hemodialysis system.
  • a component for holding the drip chamber 500 and a component for detecting the level of the liquid level in the drip chamber 500 It divides and explains.
  • the holding device 1 includes a base member 2 and a holding member 3 as components for holding the drip chamber 500.
  • the base member 2 is made of, for example, a resin. As shown in FIG. 2, the base member 2 includes, for example, a plate-like member 20 formed in a substantially rectangular shape (for example, a rectangular shape) in plan view, and a housing portion 24. In the present embodiment, the case where the plate member 20 and the housing portion 24 are formed separately is illustrated.
  • the plate-like member 20 has a major surface 21, an upper surface 201, and a lower surface 202.
  • the upper surface 201 and the lower surface 202 are, for example, surfaces substantially perpendicular to the major surface 21.
  • the main surface 21 is disposed parallel to the xz plane in FIGS. 1 and 2, and the upper surface 201 and the lower surface 202 are disposed parallel to the xy plane.
  • the z direction is the vertical direction
  • the z direction positive side (vertical upward side) is the upper side
  • the z direction negative side (vertical downward side) is the lower side
  • the x direction positive side is the right side
  • the x direction negative side is the left side
  • the y-direction positive side may be referred to as the front side
  • the y-direction negative side may be referred to as the rear side.
  • the housing portion 24 is disposed so as to project from the main surface 21 of the plate-like member 20.
  • the housing portion 24 is disposed so as to protrude from the main surface 21 in a direction (positive side in the y direction) perpendicular to the main surface 21.
  • one accommodation portion 24 is formed on each of both end sides in the longitudinal direction (x direction) of the rectangular base member 2.
  • the number of housing portions 24 formed in the base member 2 is not particularly limited.
  • one accommodation portion 24 may be formed in the base member 2, or three or more accommodation portions 24 may be formed in the base member 2.
  • the plate-shaped member 20 and the accommodating part 24 were formed separately was illustrated in the above description, the plate-shaped member 20 and the accommodating part 24 may be integrally formed.
  • the housing portion 24 defines a housing space 200 capable of housing the drip chamber 500 to be held.
  • the housing portion 24 is formed with an opening 22 into which the drip chamber 500 can be inserted into the housing space 200.
  • the housing portion 24 is a concave portion extending from the upper surface 201 to the lower surface 202 in one direction (vertical direction). In other words, the housing portion 24 has a depth from the surface projecting from the main surface 21 toward the lid 9 side (the negative side in the y direction).
  • the housing portion 24 defines a housing space 200 between the two protrusions 27A and 27B protruding from the main surface 21 of the base member 2 and the protrusions 27A and 27B. And a housing surface 25. At least a portion of the receiving surface 25 is, for example, a curved surface corresponding to the side shape of the drip chamber 500.
  • the holding member 3 holds the drip chamber 500 housed in the housing portion 24 on the base member 2.
  • the holding member 3 is configured by, for example, partially plastically deforming a plate-like member made of resin or metal.
  • the holding member 3 is fixed to the projecting portions 27A and 27B of the base member 2 by a fixing member 4 such as a screw made of metal, for example.
  • the pair of holding members 3 provided on the projecting portions 27A and 27B of one housing portion 24 may be one set or a plurality of sets.
  • the number of sets is not particularly limited.
  • FIGS. 3A and 3B show the holding device 1 containing the drip chamber 500.
  • FIG. FIG. 3A shows a perspective view of the holding device 1 in a state in which the drip chamber 500 is accommodated
  • FIG. 3B shows a BB cross section of the holding device 1 in FIG. 3A.
  • the drip chamber 500 when the drip chamber 500 is pushed into the housing 24 from the opening 22 side, the drip chamber 500 is formed by a pair of holding members 3 installed at the same height in the vertical direction of the housing 24. It is held. As a result, the drip chamber 500 can be stably held in the housing portion 24 of the base member 2.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the holding device 1 according to the first embodiment as viewed from the lid side.
  • the holding device 1 has a base member 2, a shield member 7, a level sensor 8, a lid 9, and a lid 9 as components for detecting the level of the liquid level in the drip chamber 500.
  • the fixing member 11 is provided.
  • the base member 2 has an internal space 210 formed on the side facing the housing 24 described above.
  • the inner space 210 has a space dimension that can accommodate at least the shield member 7 and the level sensor 8.
  • FIG. 5A is a plan view seen from the y-direction negative side of the base member 2.
  • FIG. 5B is a cross-sectional perspective view of the base member 2 shown in FIG. 5A at the AA plane.
  • the internal space 210 has a bottom 21B forming a back surface facing the main surface 21 of the plate 20 and a side wall 21C projecting from the bottom 21B of the plate 20 and surrounding the bottom 21B. And the housing portion 24.
  • the internal space 210 has a space 212 formed corresponding to the shape of the housing portion 24. As shown to FIG. 5A and 5B, the space 212 is a pair of space formed so that the accommodation surface 25 of the accommodating part 24 might be pinched
  • the space 212 has a depth in the direction (positive side in the y direction) in which the projecting portions 27A and 27B of the housing portion 24 project from the bottom portion 21B of the plate member 20.
  • a groove 2120 is formed in the same direction as the extending direction (vertical direction of the holding device 1).
  • the space 212 is also referred to as a “groove space 212”.
  • the convex part 213 is formed in the area
  • the convex portion 213 is a portion for positioning the shield member 7 in the internal space 210.
  • the convex portion 213 is formed to protrude from the bottom portion 21B to the negative side in the y direction, and has a shape corresponding to the shield member 7 described later.
  • a plurality of protrusions 214 are formed in the internal space 210.
  • the protrusion 214 guides the attachment of the level sensor 8 (substrate 800) and is a member for fixing the level sensor 8 in the internal space 210.
  • the protrusion 214 is formed, for example, in a cylindrical shape.
  • Each protrusion 214 is formed with a locking hole 2140 for locking a fixing member 11 described later along its axis.
  • the level sensor 8 detects the height (level) of the contents of the drip chamber 500 housed in the housing 24.
  • the level sensor 8 is, for example, a mutual capacitive capacitive level sensor.
  • the level sensor 8 not only measures the level of the contents of the drip chamber 500, but also causes abnormality such as a state in which the level of the contents of the drip chamber 500 is extremely lowered or a malfunction occurs in the level measurement function. It has an abnormality determination function to determine the proper state.
  • the level sensor 8 will be described in detail below.
  • 6A and 6B are diagrams showing the hardware configuration of the level sensor 8.
  • 6A shows a plan view of the substrate 800 which is one of the components of the level sensor 8 as viewed from the positive side in the y direction
  • FIG. 6B shows a plan view of the substrate 800 as viewed from the negative side in the y direction. It is shown.
  • the level sensor 8 includes a first electrode pair 87a including a first transmission electrode Ta and a first reception electrode Ra, and a second electrode including a second transmission electrode Tb and a second reception electrode Rb.
  • the pair 87 b and the measurement unit 85 are implemented by being mounted on the substrate 800.
  • the first electrode pair 87a is an electrode pair used for the above-described abnormality determination function
  • the second electrode pair 87b is an electrode pair used for the above-described level measurement function.
  • the first electrode pair 87a is referred to as “error determination electrode pair 87a”, and the second electrode pair 87b is referred to as “level measurement electrode pair 87b”, and the first transmission electrode Ta, the first reception electrode Ra, the second transmission
  • the electrode Tb and the second reception electrode Rb may be simply referred to as “electrode Ta”, “electrode Ra”, “electrode Tb”, and “electrode Rb”, respectively.
  • the level sensor 8 has an abnormality determination electrode pair 87a, a level measurement electrode pair 87b, and a measurement unit 85 for each storage unit 24, and the contents of the drip chamber 500 stored in each storage unit 24. It is possible to measure the level individually.
  • constituent elements of the level sensor 8 some constituent elements such as the abnormality determination electrode pair 87a, the level measurement electrode pair 87b, and the measurement unit 85 are illustrated, and the abnormality determination electrode is illustrated. Illustration of other components such as a wiring pattern for connecting the pair 87a and the level measurement electrode pair 87b and the measurement unit 85 is omitted.
  • the substrate 800 is, for example, a printed circuit board, and as shown in FIGS. 6A and 6B, the main surface 801 on which the abnormality determination electrode pair 87a and the level measurement electrode pair 87b are formed, and the back surface 802 facing the main surface 801. And.
  • FIG. 7 is a perspective view of the base member 2 in a state in which the substrate 800 is accommodated.
  • the base member 2 is shown when viewed from the main surface 21 side (the positive side in the y direction) of the base member 2, and the left housing portion 24, a part of the plate member 20, and the shield member 7 are illustrated. Is omitted.
  • the substrate 800 is disposed in the inner space 210 of the base member 2 with the main surface 801 facing the housing portion 24.
  • the electrodes Ta, Ra, Tb, and Rb are made of, for example, a metal thin film (for example, copper foil) formed on the main surface 801, and for example, on the main surface 801 of the substrate 800 by a known printed circuit board manufacturing technology. It is formed.
  • a metal thin film for example, copper foil
  • the abnormality determination electrode pair 87a including the electrodes Ta and Ra and the level measurement electrode pair 87b including the electrodes Tb and Rb extend in the direction in which the accommodation portion 24 extends. They are spaced apart from one another. Specifically, when the main surface 801 of the substrate 800 is disposed in parallel with the XZ plane, the abnormality determination electrode pair 87a and the level measurement electrode pair 87b are disposed apart from each other in the Z direction. There is.
  • the abnormality determination electrode pair 87 a and the abnormality determination electrode pair 87 a along the direction in which the chamber main body 501 of the drip chamber 500 extends.
  • the level measurement electrode pair 87b is disposed apart from each other. This makes it possible to measure the level of the contents in the drip chamber 500 at two different positions in the z direction with respect to the drip chamber 500.
  • 1st transmission electrode Ta is arrange
  • the second transmission electrode Tb is disposed on the main surface 801, for example, in a manner to surround the second reception electrode Rb.
  • the respective metal thin films constituting the first reception electrode Ra are electrically connected to each other by, for example, a through wiring (via) which penetrates the main surface 801 and the back surface 802.
  • the metal thin films forming the second reception electrode Rb are electrically connected to each other by, for example, a through wiring (via) that penetrates the main surface 801 and the back surface 802.
  • the measurement unit 85 measures the level of the contents of the drip chamber 500 based on the change in electric field lines between the plurality of transmission electrodes and the plurality of reception electrodes. Specifically, in the first embodiment, the measurement unit 85 determines the change in capacitance between the electrode Ta and the electrode Ra and the change in capacitance between the electrode Tb and the electrode Rb. The level of the contents of the drip chamber 500 housed in the housing 24 is measured.
  • the measuring unit 85 includes, as hardware resources, a program processing device including a microprocessor and various memories, an analog / digital conversion circuit (ADC), a digital / analog conversion circuit (DAC), and a signal generation circuit generating periodic signals such as pulses. , And various signal processing circuits and the like.
  • the measurement unit 85 is a microcontroller (MCU), and is realized as a semiconductor integrated circuit (IC) in which at least one semiconductor chip is accommodated in one package.
  • the measuring unit 85 may be described as a “semiconductor integrated circuit 85”.
  • the measuring unit 85 corresponding to the left housing 24 and the measuring unit 85 corresponding to the right housing 24 may be realized by separate semiconductor integrated circuits or by the same semiconductor integrated circuit.
  • the embodiment of the measuring unit 85 disposed on the substrate 800 is not particularly limited. In the present embodiment, as an example, it is assumed that two measurement units 85 respectively corresponding to the left and right accommodation units 24 are realized by a semiconductor integrated circuit accommodated in one package.
  • the semiconductor integrated circuit 85 is disposed, for example, on the back surface 802 of the substrate 800.
  • the semiconductor integrated circuit 85 is connected to the electrodes Ta, Ra, Tb, and Rb by a wiring pattern made of a metal thin film (not shown) and a through wiring (via).
  • a connector 89 (see FIG. 4) for electrically connecting the level sensor 8 and an external device is connected to the back surface 802 of the substrate 800.
  • the substrate 800 is provided with at least one notch 860 for positioning the shield member 7 on the base member 2.
  • the notches 860 are provided corresponding to the respective protrusions 214 of the base member 2.
  • Each notch 860 has a shape corresponding to the outer diameter of the protrusion 214 (see FIG. 5B) of the base member 2.
  • the substrate 800 may be formed with an interface circuit for communicating with the level sensor 8 and an external device, and other peripheral circuits. .
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of functional blocks of the level sensor 8.
  • the level sensor 8 has an abnormality determination electrode pair 87a including the electrode Ra and the electrode Ta, a level measurement electrode pair 87b including the electrode Rb and the electrode Tb, and a measurement unit 85.
  • Measurement unit 85 includes, as functional blocks, control unit 850, pulse generation units 851a and 851b, level measurement units 852a and 852b, and measurement result output unit 853. These functional blocks are realized by the program processing device as hardware resources constituting the measuring unit 85 executing various operations in accordance with the programs stored in the various memories.
  • the control unit 850 is a functional unit that performs overall control of the entire measurement unit 85.
  • the pulse generation units 851a and 851b are configured to include a signal generation circuit that generates a periodic signal (for example, a pulse).
  • a signal generation circuit that generates a periodic signal (for example, a pulse).
  • the pulse generation unit 851a corresponds to the abnormality determination electrode pair 87a
  • the pulse generation unit 851b corresponds to the level measurement electrode pair 87b.
  • the pulse generation unit 851a generates a pulse based on the control from the control unit 850, and applies the generated pulse to the electrode Ta of the abnormality determination electrode pair 87a.
  • the change in electric lines of force (electric field) generated between the electrode Ra and the electrode Ta that is, the signal corresponding to the change in the capacitance between the electrode Ra and the electrode Ta is the abnormality determination electrode pair 87a. Is output from the electrode Ra.
  • the pulse generation unit 851b generates a pulse based on the control from the control unit 850, and applies the generated pulse to the electrode Tb of the level measurement electrode pair 87b. Thereby, a signal corresponding to the change of the electric line of force (electric field) generated between the electrode Rb and the electrode Tb, that is, the change of the capacitance between the electrode Rb and the electrode Tb is the level measurement electrode pair 87b. Is output from the electrode Rb of
  • the level measurement unit 852a measures the level of the contents of the drip chamber 500 accommodated in the accommodation unit 24 based on the signal output from the electrode Ra of the abnormality determination electrode pair 87a, and outputs the first measurement value 854a. Do. For example, the level measuring unit 852a determines the level of the liquid level in the drip chamber 500 by comparing the level (voltage) of the signal output from the electrode Ra with at least one preset threshold value, The determination result is output as a first measurement value 854a.
  • the first measurement value 854a is also referred to as "abnormality determination measurement value 854a".
  • the level measurement unit 852b measures the level of the contents of the drip chamber 500 accommodated in the accommodation unit 24 based on the signal output from the electrode Rb of the level measurement electrode pair 87b, and outputs the second measurement value 854b. Do. For example, the level measuring unit 852b determines the level of the liquid level in the drip chamber 500 by comparing the level (voltage) of the signal output from the electrode Rb with at least one preset threshold value, The determination result is output as a second measurement value 854 b.
  • the second measurement value 854 b is also referred to as “level measurement value 854 b”.
  • the threshold value set in the level measurement unit 852a and the level measurement unit 852b is a value corresponding to a scale for measuring the level of the content in the drip chamber 500.
  • the measurement result output unit 853 is a drip chamber 500 accommodated in the accommodation unit 24 based on the abnormality determination measurement value 854a output from the level measurement unit 852a and the level measurement value 854b output from the level measurement unit 852b. Is a functional unit that outputs a signal related to the measurement result of the contents of.
  • the signal related to the measurement result output from the measurement result output unit 853 is transmitted to the upper control device or the like in the hemodialysis system described above.
  • the measurement result output unit 853 determines whether the abnormality determination measurement value 854a is lower than the first reference value and determines whether the level measurement value 854b is lower than the second reference value, Based on the combination of the two determination results, a signal regarding the measurement result of the contents of drip chamber 500 is output.
  • the first reference value adversely affects the human body, for example, in the hemodialysis system, when the liquid level in the drip chamber 500 falls below the first reference value (for example, the patient's life or body danger Possible) (eg, the lowest value of the level of liquid in the drip chamber 500).
  • the first reference value is also referred to as a "danger level”.
  • the second reference value is a value equal to or greater than the first reference value, and is, for example, the lower limit value of the level of the liquid surface that can be measured by the second electrode pair 87 b.
  • the second reference value is also referred to as "lower limit level”.
  • the lower limit level (second reference value) is larger than the danger level (first reference value).
  • the danger level (first reference value).
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of determination conditions according to the combination of the abnormality determination measurement value 854a and the level measurement value 854b, and a signal output from the measurement result output unit under each determination condition.
  • 10A to 10C are diagrams for explaining the measurement method by the level sensor 8. 10A to 10C, the abnormality determination electrode pair 87a and the level measurement electrode as viewed from the y-direction positive side in the holding device 1 in which the drip chamber 500 into which the liquid 710 is introduced is appropriately stored in the storage portion 24. An example of the positional relationship between the pair 87 b and the liquid surface 711 of the liquid 710 is shown. In the drawing, illustration of the base member 2, the substrate 800, the shield member 7 and the like is omitted.
  • the measurement result output unit 853 measures the level measured using the level measurement electrode pair 87b when the abnormality determination measurement value 854a is higher than the danger level (indicated by reference symbols C1 and C2 in FIG. 9). A signal based on the measured value 854 b is output. The details will be described below with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the measurement result output unit 853 (for example, the first electrode pair 87a and the case where the measurement value for abnormality determination 854a is higher than the dangerous level and the level measurement value 854b is higher than the lower limit).
  • the second electrode pair 87b and the liquid surface 711 of the liquid 710 in the drip chamber 500 are in the positional relationship shown in FIG. 10A)
  • the level measurement value 854b is output as the measurement result of the level of the contents of the drip chamber 500 . If the level of the drip chamber 500 is higher than both the dangerous level and the lower limit level, it is considered that the drip chamber 500 holds a sufficient amount of liquid. Therefore, in such a case, the measurement result output unit 853 outputs the “level measurement value 854 b” as a signal based on the level measurement value 854 b measured using the level measurement electrode pair 87 b.
  • the measurement result output unit 853 determines that the abnormality determination measurement value 854a is higher than the dangerous level and the level measurement value 854b is lower than the lower limit level (a first electrode pair 87a and a second electrode pair
  • a warning signal (eg, a signal indicating that the level of the contents of drip chamber 500 is lower than the lower limit level) if 87b and liquid surface 711 of liquid 710 in drip chamber 500 are in the positional relationship shown in FIG. 10B.
  • the warning signal may be, for example, a signal indicating that the amount of liquid in drip chamber 500 is small, in addition to the examples described above.
  • the measurement result output unit 853 outputs a signal indicating that an abnormality has been detected.
  • the measurement result output unit 853 determines whether the measurement result output unit 853 1 Output an anomaly detection signal.
  • the abnormality determination measurement value 854a is lower than the dangerous level and the level measurement value 854b is higher than the lower limit level, the necessary amount of liquid is not present in the drip chamber 500 (less than the dangerous level).
  • the situation is such that it is determined that a sufficient amount of liquid is present (above the lower limit value). For example, as a case shown to code
  • the first abnormality detection signal is, for example, a signal (problem occurrence signal) indicating that a problem has occurred in the holding device 1.
  • the measurement result output unit 853 is in the state indicated by the symbol C4 in FIG. 9, that is, when the abnormality determination measurement value 854a is lower than the dangerous level and the level measurement value 854b is lower than the lower limit level (for example, the first When the electrode pair 87a and the second electrode pair 87b and the liquid surface 711 of the liquid 710 in the drip chamber 500 are in the positional relationship shown in FIG. 10C), the second abnormality detection signal different from the first abnormality detection signal is output Do.
  • the abnormality determination measurement value 854a is lower than the dangerous level and the level measurement value 854b is lower than the lower limit level, for example, the life or body of the patient may be at risk, the urgency There is a high situation.
  • the second abnormality detection signal is, for example, a signal (danger signal) indicating that the level of the contents of the drip chamber 500 is lower than the danger level.
  • an abnormality detection signal (first abnormality detection signal or the first abnormality detection signal suitable for the situation) according to the comparison between the level measurement value 854b and the lower limit level. 2) An abnormality detection signal is output by the measurement result output unit 853.
  • the second abnormality detection signal (the drip chamber 500) A danger signal indicating that the content level is lower than the dangerous level is output, and if it is higher than the lower limit level (the liquid in the drip chamber 500 is below the dangerous level, a sufficient amount of liquid is present)
  • a first abnormality detection signal (a problem occurrence signal indicating that a problem has occurred in the holding device 1) is output.
  • the former case danger of the patient's life or body is imminent according to the abnormality determination measurement value 854a
  • the second abnormality detection signal is output in the above situation
  • the first abnormality detection signal is appropriately output in the latter case (when it is considered that a failure has occurred in the electrode Tb or the functional unit that realizes the measurement function).
  • the measurement accuracy is improved, and the reliability of the holding device 1 can be improved.
  • FIG. 11A is a perspective view of the shield member 7.
  • FIG. 11B is a plan view as seen from the y-direction positive side of the shield member 7.
  • FIG. 11C is a plan view seen from the z-direction positive side of the shield member 7.
  • the shield member 7 is configured by processing a plate member made of, for example, metal (for example, copper).
  • the shield member 7 includes a plate-like bottom plate 70 in which the openings 73a and 73b are formed, a first side plate 71, and a second side plate 72.
  • the bottom plate portion 70, the first side plate portion 71, and the second side plate portion 72 may be integrally formed of the same metal as described above, or may be formed by joining separate metal members. Good.
  • the bottom plate portion 70 is formed, for example, in a rectangular shape in a plan view.
  • the opening 73a formed in the bottom plate portion 70 has an opening area corresponding to the abnormality determination electrode pair 87a
  • the opening 73b formed in the bottom plate portion 70 has an opening area corresponding to the level measurement electrode pair 87b .
  • the opening 73 b has an opening area corresponding to the shape of the convex portion 213 of the base member 2 described above.
  • a locking hole 74 for locking the shield member 7 to the base member 2 is formed.
  • the locking holes 74 are provided corresponding to the respective protrusions 214 of the base member 2.
  • Each locking hole 74 has an inner diameter corresponding to the outer diameter of the protrusion 214 of the base member 2.
  • the first side plate 71 and the second side plate 72 face each other and project from the bottom plate 70.
  • the first side plate portion 71 and the second side plate portion 72 are perpendicular to the plane portion of the bottom plate portion 70 from the two sides in the longitudinal direction of the bottom plate portion 70 Respectively).
  • the lid 9 fixes the substrate 800 on which the level sensor is formed and the shield member 7 to the internal space 210 of the base member 2, and the internal space 210 is opened 22 (see FIG. 1). It is closed from the opposite side (the negative side in the y direction).
  • the lid 9 is formed of a plate member having a rectangular shape in a plan view, and is made of, for example, the same resin as the base member 2.
  • the lid 9 is formed with an opening 92 for exposing the connector 89 (see FIG. 4) to the outside of the lid 9. Further, in the lid 9, a locking hole 91 for locking the lid 9 to the base member 2 is formed.
  • the locking holes 91 are provided corresponding to the respective protrusions 214 of the base member 2.
  • Each locking hole 91 has an inner diameter corresponding to the locking hole 2140 of the projection 214 of the base member 2.
  • the fixing member 11 is a member for fixing the lid 9 to the base member 2 as shown in FIG. 4 and is, for example, a screw.
  • FIG. 12A is a cross-sectional perspective view of the base member 2 in a state in which the shield member 7 is accommodated in the internal space 210.
  • FIG. 12B is a cross-sectional perspective view of the base member 2 in a state in which the substrate 800 is accommodated in the internal space 210.
  • FIG. 12A is a cross-sectional perspective view of the base member 2 in a state in which the shield member 7 is accommodated in the internal space 210.
  • FIG. 12B is a cross-sectional perspective view of the base member 2 in a state in which the substrate 800 is accommodated in the internal space 210.
  • the shield member 7 is disposed in the internal space 210 of the base member 2. Specifically, as shown in FIG. 12A, the first side plate portion 71 and the second side plate portion 72 of the shield member 7 are respectively inserted into the groove space 212 of the internal space 210. Thus, the bottom plate portion 70 of the shield member 7 is disposed in the region between the two groove spaces 212 in the bottom portion 21B of the base member 2.
  • the convex portion 213 of the base member 2 protrudes from the opening 73 b of the bottom plate portion 70, and the protrusion 214 of the base member 2 corresponds to the locking hole 74 of the shield member 7. It mounts on bottom 21B so that it may protrude.
  • the substrate 800 of the level sensor 8 is placed on the bottom plate portion 70 of the shield member 7 disposed in the internal space 210 of the base member 2, the main surface 801 and the bottom plate portion 70 of the shield member 7. Place it in the opposite direction.
  • the openings 73 a and 73 b of the shield member 7 are located between the housing portion 24 and the main surface 801 of the substrate 800.
  • the opening 73a of the shield member 7 looks at the internal space 210 side from the accommodation space 200 side (opening 22 side) (seeing from the positive side in the y direction in FIG. 12B), the abnormality determination electrode It is positioned to overlap at least a part of the pair 87a.
  • the opening 73b of the shield member 7 overlaps with at least a part of the level measurement electrode pair 87b as viewed from the accommodation space 200 side (as viewed from the positive side in the y direction in FIG. 12B) It is located as.
  • the connector 89 may be fixed to the back surface 802 of the substrate 800 before the substrate 800 is accommodated in the internal space 210 of the base member 2, or after the substrate 800 is accommodated in the internal space 210 of the base member 2. It may be fixed to the back surface 802 of 800.
  • the lid 9 is disposed on the substrate 800 disposed in the internal space 210 of the base member 2 and fixed to the base member 2 by the fixing member 11. Specifically, as shown in FIG. 4, when viewed from the y-direction negative side, each locking hole 91 formed in the lid 9 overlaps the locking hole 2140 of the corresponding protrusion 214 of the base member 2, And, the lid 9 is disposed on the substrate 800 so that the connector 89 protrudes from the opening 92 of the lid 9. Thereafter, the lid 9 is fixed to the base member 2 by, for example, locking a screw as the fixing member 11 to the locking hole 2140 of the base member 2 through the locking hole 91 of the lid 9.
  • the substrate 800 and the shield member 7 can be accommodated in the internal space 210 of the base member 2 through the above steps.
  • FIG. 13 is a perspective view of the holding device 1.
  • the base member 2 when viewed from the main surface 21 side (the positive side in the y direction) of the base member 2 is shown, and a part of one of the accommodation portion 24 and the plate member 20 is omitted. .
  • an opening 73 a is formed in the region of the bottom plate 70 of the shield member 7 facing the abnormality determination electrode pair 87 a, and the level measurement electrode of the bottom plate 70 is formed.
  • An opening 73b is formed in a region facing the pair 87b.
  • a shield member is provided between the abnormality determination electrode pair 87 a and the level measurement electrode pair 87 b of the level sensor 8 and the drip chamber 500.
  • the level sensor 8 can accurately detect the level of the contents of the drip chamber 500, since there is no metal that constitutes 7.
  • the target (for example, dielectric) 600 is separated from the electrodes Tb and Rb. Even when it exists, a part of the electric line of force generated between the electrode Tb and the electrode Rb may transfer to the object 600, and the detection result of the level sensor 8 may change. For example, when a person touches the side surface of the storage unit 24 of the holding device 1 or when a person passes by the holding device 1, the detection result of the level sensor 8 may change.
  • the electrodes Tb and Rb of the level measurement electrode pair 87b are shielded by the shield member 7 except for the side facing the substrate 800. being surrounded.
  • the shield member 7 does not transfer part of the electric lines of force to the object 600.
  • the object 600 approaches the electrodes Tb and Rb that is, when the object 600 approaches the opening 73 b of the shield member 7, part of the lines of electric force move to the object 600 for the first time. According to this, even if, for example, a person touches the drip chamber 500 or a person passes by the holding device 1 during measurement by the level sensor, the influence on the detection result of the level sensor 8 is reduced. It is possible to
  • the holding device 1 includes the housing portion 24 defining the housing space 200 capable of housing the chamber 500, and the base having the internal space 210 formed on the side facing the housing portion 24.
  • a member 2 and a level sensor 8 disposed in the internal space 210 and measuring the level of the contents of the chamber 500 housed in the housing 24 are provided.
  • the level sensor 8 includes a first electrode pair (electrode pair for abnormality determination) 87a including a first transmission electrode Ta and a first reception electrode Ra, and a second electrode pair (a second transmission electrode Tb and a second reception electrode Rb).
  • the level measurement electrode pair) 87 b and the measurement unit 85 are included.
  • the measurement unit 85 is based on the change in capacitance between the first transmission electrode Ta and the first reception electrode Ra and the change in capacitance between the second transmission electrode Tb and the second reception electrode Rb. Measure the level of the contents.
  • the holding device 1 since the holding device 1 has two sets of electrode pairs, ie, the abnormality determination electrode pair 87a and the level measurement electrode pair 87b, as a detection unit of the level sensor, for example, any one of the electrode pairs is defective. Even if a problem occurs, the other electrode pair can be used to measure the level of liquid in drip chamber 500. As a result, the measurement accuracy of the level sensor can be improved and the reliability can be improved as compared with the case where only one pair of electrodes as a detection unit of the level sensor is provided.
  • the direction in which the accommodation portion 24 extends (the abnormality determination electrode pair 87a as the first electrode pair and the level measurement electrode pair 87b as the second electrode pair) in the z direction).
  • the abnormality determination electrode pair 87 a and the level measurement electrode pair 87 b are the chamber body of the drip chamber 500. Because they are spaced apart from each other along the direction in which the 501 extends, the level of liquid in the drip chamber 500 can be measured at two different positions. Then, whether or not an abnormality has occurred in the holding device 1 by determining whether the state of the liquid in the drip chamber 500 estimated from the two measurement results contradicts the assumed normal state or not It becomes possible to determine whether or not.
  • the level of the content of the drip chamber 500 is measured using the other electrode pair even when a failure occurs in one electrode pair. Since it becomes possible to detect an abnormality in the holding device 1 as well, the reliability of the holding device 1 can be improved.
  • the measuring unit 85 determines the contents based on the change in capacitance between the first transmission electrode Ta and the first reception electrode Ra of the abnormality determination electrode pair 87a.
  • Content based on the change in electrostatic capacitance between the first measurement value (measurement value for abnormality determination) 854a obtained by measuring the level and the second transmission electrode Tb and the second reception electrode Rb of the level measurement electrode pair 87b.
  • the measurement result of the said content is output.
  • the holding device is such that the abnormality determination electrode pair 87a is on the lower side in the vertical direction (z-direction negative side) and the level measurement electrode pair 87b is on the vertical side (z-direction positive side)
  • the drip chamber 500 in which the liquid is introduced is attached to the housing portion 24 of the holding device 1 will be considered.
  • the measurement unit 85 of the level sensor 8 outputs a signal based on the level measurement value 854b, and the measurement value for abnormality determination When 854a is smaller than the first reference value (danger level), a signal indicating that an abnormality has been detected is output. According to this, when the liquid level in the drip chamber 500 is higher than the danger level, the user is notified of the measurement result of the liquid level, and when the liquid level falls below the danger level, the user is notified An alarm can be issued.
  • the level sensor 8 has a level obtained by measuring the abnormality determination measurement value 854a measured by the abnormality determination electrode pair 87a smaller than the first reference value (hazard level) and measuring the level measurement electrode pair 87b.
  • the abnormality determination measurement value 854a measured by the abnormality determination electrode pair 87a is smaller than the first reference value (danger level), and the level measurement value 854b measured by the level measurement electrode pair 87b is the second reference value (
  • the level sensor 8 When it is larger than the lower limit level ( ⁇ dangerous level), the level sensor 8 outputs a signal (problem occurrence signal) indicating that a problem occurs in the holding device 1 as a first abnormality detection signal. According to this, it is possible to notify the user that the liquid in the drip chamber 500 is in a dangerous state other than the dangerous state which is extremely small.
  • the first The abnormality detection signal can notify the user that an abnormality has occurred in the holding device 1.
  • the amount of liquid in the drip chamber 500 can not be accurately measured due to a failure of a part of the level sensor 8 or the like, the occurrence of major troubles relating to the patient's life or body Can be prevented.
  • the level measurement electrode pair 87b located at a position close to the drip chamber 500 detects the liquid 710 in the drip chamber 500, so that the level measurement value 854b shows a value higher than the lower limit level ( ⁇ ⁇ dangerous level).
  • the abnormality determination measurement value 854a may show a value lower than the dangerous level.
  • the user can be notified of the occurrence of an abnormality in the holding device 1 by the first abnormality detection signal, so that the user can be urged to properly attach the drip chamber 500.
  • Each Rb is formed of a metal thin film formed on a substrate 800 such as a printed circuit board. According to this, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost due to providing a plurality of pairs of electrode pairs as a detection unit of the level sensor 8. Therefore, according to the holding device 1 according to the first embodiment, it is possible to improve the reliability while suppressing the manufacturing cost.
  • the shield member 7 having the openings 73 a and 73 b is disposed in the inner space 210 of the base member 2 so as to cover the housing portion 24.
  • the opening 73b is formed so as to overlap with at least a part of the first electrode pair (electrode pair for abnormality determination) 87a as viewed from the side, and the opening 73b as viewed from the accommodation space 200 side. It is formed to overlap at least a part of the second electrode pair (level measurement electrode pair) 87b.
  • Embodiment 1 ⁇ Extension of Embodiment 1 >> As mentioned above, although the invention made by the present inventors was concretely explained based on Embodiment 1, the present invention is not limited to it, and it can be variously changed in the range which does not deviate from the gist. Needless to say.
  • FIGS. 16A and 16B two pairs of abnormality determination electrode pairs 87a_1 and 87a_2 may be provided in a region corresponding to one accommodation portion 24 in the main surface 801 of the substrate 800.
  • FIG. 16A shows a case where the abnormality determination electrode pair 87a_1 and the abnormality determination electrode pair 87a_2 are arranged in the vertical direction (z direction) on the main surface 801 of the substrate 800
  • FIG. 16B shows the abnormality determination.
  • the case where the pair of electrode pairs 87a_1 and the pair of electrode pairs for abnormality determination 87a_2 are arranged side by side in the lateral direction (x direction) on the main surface 801 of the substrate 800 is shown.
  • the measuring unit 85 changes the electrostatic capacitance between the electrode Ta and the electrode Ra as the abnormality determination electrode pair 87a_1. , 87a_2, and the measurement value for abnormality determination 854a may be generated based on the detection result of each of the abnormality determination electrode pairs 87a_1, 87a_2.
  • the level measurement unit 852a calculates a measured value 854a_1 and a measured value 854a_2 based on the signals detected from the abnormality determination electrode pair 87a_1 and 87a_2.
  • the measurement result output unit 853 compares the measured value 854a_1 with the first reference value (hazard level), generates a first comparison result, and compares the measured value 854a_2 with the first reference value (hazard level), Generate comparison results. Then, the measurement result output unit 853 uses the logical product or the logical sum of the first comparison result and the second comparison result as the measurement value for abnormality determination 854a, and uses it as the determination condition in FIG. 9 described above.
  • each abnormality determination electrode pair 87a When three or more abnormality determination electrode pairs 87a are provided, the measurement value and the number based on each abnormality determination electrode pair 87a are the same as in the case where two abnormality determination electrode pairs 87a described above are provided.
  • a logical product or a logical sum of comparison results with one reference value (danger level) may be calculated, and the calculation result may be used as the measurement value for abnormality determination 854a.
  • the majority of the comparison results based on each abnormality determination electrode pair 87a may be taken, and the comparison results exceeding a majority may be used as the abnormality determination measurement value 854a.
  • the abnormality determination electrode pair 87a and the level measurement electrode pair 87b are formed on the same substrate 800 is illustrated, the abnormality determination electrode pair 87a and the level measurement electrode pair 87b Each may be formed on a separate substrate. Specific examples are shown below.
  • FIG. 17A is a diagram showing another example of the hardware configuration of the level sensor in the holding device 1 according to Embodiment 1.
  • the level sensor 8A shown in FIG. 17A further includes a substrate 800A in addition to the substrate 800.
  • Substrate 800A includes a main surface 801A and a back surface 802A opposite to main surface 801A.
  • a level measurement electrode pair 87b is formed on the main surface 801A of the substrate 800A.
  • an abnormality determination electrode pair 87a is formed on the main surface 801 of the substrate 800.
  • the substrate 800 is disposed in the inner space 210 of the base member 2 with the main surface 801 facing the housing portion 24.
  • the substrate 800 ⁇ / b> A is disposed with the major surface 801 ⁇ / b> A inclined with respect to the major surface 801 of the substrate 800 and facing the housing portion 24.
  • the substrate 800A is disposed on the main surface 801 of the substrate 800 such that the main surface 801A is perpendicular to the main surface 801 of the substrate 800 and the main surface 801A faces the housing portion 24.
  • the level measurement electrode pair 87 b formed on the substrate 800 A is disposed on the upper side (the positive side in the Z direction) than the abnormality determination electrode pair 87 a formed on the substrate 800.
  • the same effect as in the case where the abnormality determination electrode pair 87a and the level measurement electrode pair 87b are formed on one substrate 800 can be obtained.
  • the structure which provided several electrode pair 87 for abnormality determination (The electrode pair 87a_1, 87a_2 for abnormality determination of FIG. 16A and FIG. 16B) based on the above structure (FIG. 17A) may also be employ
  • FIG. 17B is a diagram showing still another example of the hardware configuration of the level sensor in the holding device.
  • the level sensor 8B shown in FIG. 17B further includes a substrate 800A and a substrate 800B in addition to the substrate 800.
  • Substrate 800A includes a main surface 801A and a back surface 802A opposite to main surface 801A
  • substrate 800B includes a main surface 801B and a back surface 802B opposite to main surface 801B.
  • an abnormality determination electrode pair 87a and a level measurement electrode pair 87b_1 are formed on the main surface 801 of the substrate 800. Further, a level measurement electrode pair 87b_2 is formed on the main surface 801A of the substrate 800A, and a level measurement electrode pair 87b_3 is formed on the main surface 801B of the substrate 800B.
  • the substrate 800 is disposed in the inner space 210 of the base member 2 with the main surface 801 facing the housing portion 24.
  • the substrate 800A is disposed in the inner space 210 of the base member 2 such that the main surface 801A is inclined with respect to the main surface 801 of the substrate 800 and faces the housing portion 24.
  • the substrate 800A is disposed on the main surface 801 of the substrate 800 with the main surface 801A perpendicular to the main surface 801 of the substrate 800 and the main surface 801A facing the housing portion 24.
  • the substrate 800B is disposed in the internal space 210 of the base member 2 such that the main surface 801A is inclined with respect to the main surface 801 of the substrate 800 and faces the housing portion 24.
  • the substrate 800B is disposed on the main surface 801 of the substrate 800 with the main surface 801B perpendicular to the main surface 801 of the substrate 800 and the main surface 801B facing the main surface 801A of the substrate 800A.
  • the level measurement electrode pairs 87b_1 to 87b_3 are disposed on the upper side (the positive side in the Z direction) than the abnormality determination electrode pair 87a.
  • the level of the contents of the drip chamber 500 can be measured from a plurality of directions, so that the reliability of the holding device 1 can be further improved.
  • the liquid flows from the pipe 504 through the inner wall of the level measurement electrode pair 87b_1 of the chamber main body 501.
  • the measurement value detected by the level measurement electrode pair 87b_1 may indicate a value higher than the lower limit level even though a sufficient amount of liquid is not accumulated in the chamber main body 501. In this case, if only the level measurement electrode pair 87b_1 is used, accurate level measurement can not be performed.
  • a plurality of levels of liquid in the chamber main body 501 can be obtained using the plurality of level measurement electrode pairs 87b_1, 87b_2, 87b_3 arranged facing in different directions. It can measure from the direction.
  • accurate measurement can not be performed with one set of level measurement electrode pair 87b_1, accurate measurement can be performed by using the other level measurement electrode pairs 87b_2 and 87b_3. Is possible. Therefore, according to the level sensor 8B shown in FIG. 17B, the reliability of the holding device 1 can be further improved as compared to the case where one level measurement electrode pair 87b is provided.
  • the shield member 7 has a plurality of openings 73b corresponding to the level measurement electrode pairs 87b_1 to 87b_3 at appropriate positions.
  • FIG. 17B illustrates the case where the level measurement electrode pair 87b is formed on each of the substrate 800, the substrate 800A, and the substrate 800B, at least two substrates of the substrate 800, the substrate 800A, and the substrate 800B have levels.
  • the measurement electrode pair 87 b may be formed.
  • the level measurement electrode pair 87b_1 and the level measurement electrode pair 87b_2 may be formed on the main surface 801 of the substrate 800 and the main surface 801A of the substrate 800A, respectively, or the main surface 801A of the substrate 800A and the main of the substrate 800B.
  • the level measurement electrode pair 87b_1 and the level measurement electrode pair 87b_2 may be formed on the surface 801B.
  • the holding mechanism for holding the drip chamber 500 by the holding member 3 is exemplified.
  • the drip chamber 500 can be held in the housing space 200, even a holding mechanism having another configuration is possible. Good.
  • the pattern shape of the metal thin film as the first transmission electrode Ta, the first reception electrode Ra, the second transmission electrode Tb, and the second reception electrode Rb is not limited to the above example. As long as the purpose can be achieved, various pattern shapes can be adopted.
  • the measurement part 85 which comprises the level sensor 8 is implement
  • achieved by one semiconductor integrated circuit it is not limited to this.
  • the microprocessor constituting the measuring unit 85 and the circuit for processing the analog signals therearound may be realized by separate semiconductor integrated circuits, or may be realized by combining a plurality of discrete components and the like.
  • the semiconductor integrated circuit as measurement unit 85 may be disposed on main surface 801 of substrate 800, and a part of circuits constituting level sensor 8 is disposed on main surface 801, and the remaining circuits are on the back surface. It may be disposed at 802 and configured to be electrically connected to each other by a through wiring (via) that penetrates the main surface 801 and the back surface 802.
  • the shield member 7 is disposed in the inner space 210 of the base member 2 so as to cover the housing portion 24.
  • the shield member 7 may not be provided.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view seen from the main surface side of the holding device according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is an exploded perspective view of the holding device 1C according to the second embodiment as viewed from the lid 9 side.
  • the holding device 1C is a component for detecting the level of the liquid level in the drip chamber 500, the base member 2, the shield member 7C, the level sensor 8C (substrate unit 80), a lid 9 and a fixing member 11.
  • the level sensor 8C detects the height (level) of the contents of the drip chamber 500 housed in the housing 24.
  • the level sensor 8C is, for example, a mutual capacitive capacitive level sensor.
  • FIG. 20A, 20B, 20C, and 20D are diagrams showing the hardware configuration of the level sensor 8C.
  • FIG. 20A shows a perspective view of the substrate unit 80 constituting the level sensor 8C
  • FIG. 20B shows a plan view seen from the y-direction positive side of the substrate unit 80
  • FIG. 20C shows the substrate unit A plan view from the y-direction negative side of 80 is shown
  • an exploded perspective view of the substrate unit 80 is shown in FIG. 20D.
  • the first transmission electrode T1, the first reception electrode R1, the second transmission electrode T2, the second reception electrode R2, and the measurement unit 85 are mounted on the substrate unit 80. It is realized by
  • the level sensor 8C among components constituting the level sensor 8C, a part of the first transmission electrode T1, the first reception electrode R1, the second transmission electrode T2, the second reception electrode R2, the measurement unit 85, and the like. These components are illustrated, and other components such as a wiring pattern for connecting each electrode and the measurement unit 85 are not shown.
  • first transmission electrode T1 and the second transmission electrode T2 are referred to as “electrodes T1 and T2”, and the first reception electrode R1 and the second reception electrode R2 are referred to as “electrodes R1 and R2”, respectively. There is.
  • the substrate unit 80 includes one main substrate 810 and a plurality of sub substrates 820 and 830.
  • the main substrate 810 and the sub substrates 820 and 830 are, for example, printed circuit boards.
  • the main substrate (first substrate) 810 has a main surface 811 on which the electrodes T1 and R1 are formed, and a back surface 812 facing the main surface 811.
  • the sub-substrate (second substrate) 820 has a main surface 821 on which the electrode T2 is formed, and a back surface 822 facing the main surface 821.
  • the sub-substrate (third substrate) 830 has a main surface 831 on which the electrode R2 is formed, and a back surface 832 facing the main surface 831.
  • the level sensor 8C has an electrode T1, an electrode R1, an electrode T2, an electrode R2, and a measurement unit 85C for each of the storage units 24, and the level of the contents of the drip chamber 500 stored in each storage unit 24 is individualized. It is possible to measure
  • the x direction of the main substrate 810 On the positive side, a sub-substrate 820 in which the electrode T1 and the electrode R1 are formed and in which the electrode T2 is formed, and a sub-substrate 830 in which the electrode R2 is formed are provided.
  • a sub-substrate 820 in which the electrode T1 and the electrode R1 are formed and in which the electrode T2 is formed and a sub-substrate 830 in which the electrode R2 is formed are provided.
  • the sub-substrate 830 on which the electrode R2 is formed in order to measure the level of the contents of drip chamber 500 accommodated in the accommodation portion 24 on one side (the positive side in the x direction) of the holding device 1C, the x direction of the main substrate 810 On the positive side, a sub-substrate 820 in which the electrode T1 and the electrode R1 are formed and in which the electrode T2 is formed, and a sub-substrate 830 in which the electrode R2 is formed are provided
  • the main substrate 810 and the sub substrates 820 and 830 are, for example, printed circuit boards. As shown in FIGS. 20A to 20D, the main substrate 810 has a main surface 811 on which the electrodes T1 and R1 are formed, and a back surface 812 opposite to the main surface 811.
  • the sub-substrate 820 has a main surface 821 on which the electrode T2 is formed, and a back surface 822 facing the main surface 821.
  • Sub substrate 830 has a main surface 831 on which electrode R2 is formed, and a back surface 832 facing away from main surface 831.
  • the electrodes T1, R1, T2 and R2 are made of, for example, a metal film (metal thin film) formed on a print substrate by a known print substrate manufacturing technology.
  • a metal film metal thin film
  • the metal which has copper, aluminum, gold
  • the electrode T1 and the electrode R1 are disposed in the internal space 210 so as not to face the lid 9 but to face the housing 24 (positive side in the y direction).
  • the electrode T2 is disposed in the internal space 210 so as to face the accommodation portion 24 side (facing the positive side in the x direction) from a direction different from that of the electrodes T1 and R1.
  • the electrode R2 is disposed so as to face the accommodation portion 24 side (facing the negative side in the x direction) from a direction different from the electrode T1, the electrode R1, and the electrode T2.
  • the sub substrates 820 and 830 are disposed to be orthogonal to the main substrate 810. For example, when the main surface 811 of the main substrate 810 is disposed parallel to the xz plane, the main surfaces 821 and 831 of the sub substrates 820 and 830 are disposed parallel to the yz plane.
  • the protrusion 825 formed on the sub substrate 820 is engaged with the groove 815 formed on the main substrate 810, and the protrusion 836 formed on the sub substrate 830 is formed on the main substrate
  • the main surfaces 821 and 831 of the sub substrates 820 and 830 are arranged to be orthogonal to the main surface 811 of the main substrate 810 by engaging with the groove portions 816 formed in the 810.
  • the electrode T2 formed on the sub-substrate 820 and the electrode R2 formed on the sub-substrate 830 are disposed to face each other with the accommodation space 200 interposed therebetween.
  • FIG. 21 is a diagram showing a transmission electrode and a reception electrode of a holding device 1C according to the second embodiment.
  • a part of the substrate unit 80 provided in the holding device 1C is illustrated.
  • a part of the main surface 811 of the main substrate 810 where the first transmission electrode T1 and the first reception electrode R1 are formed is shown, and the sub-substrate 820 seen from the main surface 821 is shown.
  • the sub-substrate 830 is shown as viewed from the main surface 831 side.
  • the transmission electrodes and the reception electrodes are hatched in order to facilitate understanding.
  • the electrode T1 of the main substrate 810 is disposed on the main surface 811 in a manner surrounding, for example, the electrode R1.
  • Each metal thin film which comprises electrode R1 is mutually electrically connected by the penetration wiring (via) which penetrates principal surface 811 and back 812, for example.
  • An electrode T2 is formed on the main surface 821 of the sub substrate 820.
  • the electrode T2 is preferably formed over the entire main surface 821 so that the surface area is as large as possible.
  • the electrode T2 is preferably formed of a metal thin film of a solid pattern.
  • An electrode R2 is formed on the main surface 831 of the sub substrate 830.
  • the electrode R2 is preferably formed over the entire surface of the main surface 831 so as to increase the surface area.
  • the electrode R2 be formed not by a mere solid pattern but by a pattern in which the slits 833 are formed.
  • the shape, number, and position of the slits 833 are not limited to the example shown in FIG. 21 and can be changed as appropriate.
  • the total area of the patterns of the metal thin films forming the electrode R2 is greater than the total area of the patterns of the metal thin films of the electrode T2. It becomes smaller.
  • the measuring unit 85C measures the level of the contents of the drip chamber 500 based on the change in electric field lines between the plurality of transmission electrodes and the plurality of reception electrodes.
  • the measurement unit 85C is configured of the drip chamber 500 housed in the housing unit 24 based on the change in capacitance between the transmission electrodes T1 and T2 and the reception electrodes R1 and R2. Measure the level of contents.
  • the measuring unit 85C is, as a hardware resource, a program processing device including a microprocessor and various memories, an analog / digital conversion circuit (ADC), a digital / analog conversion circuit (DAC), and a signal generation circuit generating periodic signals such as pulses. , And various signal processing circuits and the like.
  • the measuring unit 85C is a microcontroller (MCU) like the measuring unit 85 described above, and is realized as a semiconductor integrated circuit (IC) in which at least one semiconductor chip is accommodated in one package.
  • the measuring unit 85C may be referred to as "semiconductor integrated circuit 85C".
  • the measuring unit 85C corresponding to the left housing unit 24 and the measuring unit 85C corresponding to the right housing unit 24 may be realized by individual semiconductor integrated circuits, or may be realized by the same semiconductor integrated circuit.
  • the embodiment of the measuring unit 85C disposed on the main substrate 810 is not particularly limited. In the present embodiment, as an example, description will be made assuming that two measurement units 85C respectively corresponding to the left and right accommodation units 24 are realized by a semiconductor integrated circuit accommodated in one package.
  • the semiconductor integrated circuit 85C is disposed, for example, on the back surface 812 of the main substrate 810.
  • the semiconductor integrated circuit 85C is connected to the electrodes T1, T2, R1, and R2 by a wiring pattern made of a metal thin film and a through wiring (via) not shown.
  • a connector 89 (see FIG. 19) for electrically connecting the level sensor 8C to an external device is connected to the back surface 812 of the main substrate 810. There is.
  • the main substrate 810 is formed with at least one notch portion 860 for positioning the substrate unit 80 on the base member 2.
  • the notches 860 are provided corresponding to the respective protrusions 214 of the base member 2.
  • Each notch 860 has a shape corresponding to the outer diameter of the protrusion 214 (see FIG. 5B) of the base member 2.
  • the substrate unit 80 is formed with an interface circuit for communicating with the level sensor 8C and an external device, and other peripheral circuits. Good.
  • FIG. 22 is a diagram showing a configuration of functional blocks of the level sensor 8C.
  • the level sensor 8C includes electrodes T1, R1, T2, and T2, and a measuring unit 85C.
  • Measurement unit 85C includes control unit 870, pulse generation units 871a and 871b, signal reception units 872a and 872b, and level measurement unit 873 as functional blocks. These functional blocks are realized by the program processing device as hardware resources constituting the measuring unit 85C executing various operations in accordance with the programs stored in the various memories.
  • the control unit 870 is a functional unit that performs overall control of the entire measurement unit 85C.
  • the pulse generation units 871a and 871b are configured to include a signal generation circuit that generates a periodic signal (for example, a pulse).
  • the pulse generation unit 871a generates a pulse based on control from the control unit 870, and applies the generated pulse to the electrode T1.
  • the pulse generation unit 871b generates a pulse based on the control from the control unit 870, and applies the generated pulse to the electrode T2.
  • FIG. 22 illustrates the case where the pulse generation units 871a and 871b are separately provided, the invention is not limited thereto.
  • a common pulse generation unit is provided, and a common pulse is applied to the electrode T1 and the electrode T2 from the common pulse generation unit. Good.
  • the signal receiving unit 872a is a functional unit that detects a signal output from the electrode R1
  • the signal receiving unit 872b is a functional unit that detects a signal output from the electrode R2.
  • the level measurement unit 873 is a functional unit that measures the level of the contents of the drip chamber 500 accommodated in the accommodation unit 24 based on the signals received by the signal reception units 872a and 872b. For example, the level measuring unit 873 compares the level (voltage) of the signal output from each of the electrodes R1 and R2 with at least one preset threshold value to thereby determine the level of the liquid in the drip chamber 500. It judges and outputs the judgment result as a measured value.
  • the threshold value set in the level measurement unit 873 is a value corresponding to a “tick” that measures the level of the content in the drip chamber 500.
  • the measurement result output from the level measurement unit 873 is transmitted to the upper control device or the like in the hemodialysis system described above.
  • FIG. 23A is a perspective view of the shield member 7C.
  • FIG. 23B is a plan view as seen from the y-direction positive side of the shield member 7C.
  • FIG. 23C is a plan view of the shield member 7C as viewed from the z-direction positive side.
  • the shield member 7C is configured by processing a plate member made of, for example, metal (for example, copper).
  • the shield member 7C includes a plate-like bottom plate 70 in which the opening 73 is formed, a first side plate 71, and a second side plate 72.
  • the bottom plate portion 70, the first side plate portion 71, and the second side plate portion 72 may be integrally formed of the same metal as described above, or may be formed by joining separate metal members. Good.
  • the bottom plate portion 70 is formed, for example, in a rectangular shape in a plan view.
  • the opening 73 formed in the bottom plate portion 70 has an opening area corresponding to the region in which the electrode T1 and the electrode R1 are formed.
  • the opening 73 has an opening area corresponding to the shape of the convex portion 213 of the base member 2 described above.
  • a locking hole 74 for locking the shield member 7C to the base member 2 is formed.
  • the locking holes 74 are provided corresponding to the respective protrusions 214 of the base member 2.
  • Each locking hole 74 has an inner diameter corresponding to the outer diameter of the protrusion 214 of the base member 2.
  • the first side plate 71 and the second side plate 72 face each other and project from the bottom plate 70.
  • the first side plate portion 71 and the second side plate portion 72 are perpendicular to the plane portion of the bottom plate portion 70 from the two sides in the longitudinal direction of the bottom plate portion 70 (the y direction Respectively).
  • FIG. 24A is a cross-sectional perspective view of the base member 2 in a state in which the shield member 7C is accommodated in the internal space 210.
  • FIG. 24B is a cross-sectional perspective view of the base member 2 in a state in which the substrate unit 80 is accommodated in the internal space 210.
  • the shield member 7C is disposed in the internal space 210 of the base member 2. Specifically, as shown in FIG. 24A, the first side plate portion 71 and the second side plate portion 72 of the shield member 7C are respectively inserted into the groove space 212 of the internal space 210. Thus, the bottom plate portion 70 of the shield member 7C is disposed in the region between the two groove spaces 212 in the bottom portion 21B of the base member 2.
  • the convex portion 213 of the base member 2 protrudes from the opening 73 of the bottom plate portion 70, and the projection 214 of the base member 2 corresponds to the locking hole 74 of the shield member 7 respectively. It mounts on bottom 21B so that it may protrude.
  • the substrate unit 80 of the level sensor 8C and the main surface 811 of the main substrate 810 and the shield member The bottom plate portion 70 of 7 C is disposed to face the bottom plate portion 70.
  • the opening 73 of the shield member 7 ⁇ / b> C is located between the housing portion 24 and the main surface 811 of the main substrate 810.
  • the opening 73 of the shield member 7C is a region in which the electrodes T1 and R1 are formed when the internal space 210 side is viewed from the accommodation space 200 side (viewing from the positive side in the y direction in FIG. 24B). Are positioned to overlap at least a portion of the
  • the sub substrates 820 and 830 are disposed in the groove space 212, respectively. Specifically, as shown in FIG. 24B, in the sub-substrate 820, in the groove space 212 on the negative side in the x direction, the main surface 821 on which the electrode T2 is formed faces the inner wall 2120A of the accommodation portion 24. It is provided between the first side plate portion 71 of the member 7C and the inner wall 2120A of the housing portion 24.
  • the main surface 831 on which the electrode R2 is formed faces the inner wall 2120B of the housing portion 24; It is provided between the second side plate portion 72 and the inner wall 2120 B of the housing portion 24.
  • the connector 89 (see FIG. 4) may be fixed to the back surface 812 of the main substrate 810 before the substrate unit 80 is accommodated in the internal space 210 of the base member 2. After being accommodated in the internal space 210, the main substrate 810 may be fixed to the back surface 812.
  • the lid 9 is disposed on the main substrate 810 disposed in the internal space 210 of the base member 2 and fixed to the base member 2 by the fixing member 11.
  • the lid 9 fixes the substrate unit 80 on which the level sensor is formed and the shield member 7C to the internal space 210 of the base member 2, and the internal space 210 is opposite to the opening 22 (see FIG. 9) Close from the side).
  • the respective locking holes 91 formed in the lid 9 overlap the locking holes 2140 of the corresponding protrusion 214 of the base member 2,
  • the lid 9 is disposed on the main substrate 810 so that the connector 89 protrudes from the opening 92 of the lid 9. Thereafter, the lid 9 is fixed to the base member 2 by, for example, locking a screw as the fixing member 11 to the locking hole 2140 of the base member 2 through the locking hole 91 of the lid 9.
  • the substrate unit 80 and the shield member 7C can be accommodated in the internal space 210 of the base member 2 by the above-described steps.
  • FIG. 25 is a perspective view of a holding device 1C according to a second embodiment.
  • the base member 2 when viewed from the main surface 21 side (the positive side in the y direction) of the base member 2 is shown, and a part of one of the accommodation portion 24 and the plate member 20 is omitted. .
  • FIG. 26 is a view schematically showing an electric field generated between the transmission electrodes T1 and T2 and the reception electrodes R1 and R2 in the holding device 1C according to the second embodiment.
  • FIG. 27 schematically shows an electric field generated between the transmission electrode and the reception electrode in the holding device 1X in which the transmission electrode and the reception electrode are arranged only on the main substrate 810, as a comparative example of the holding device 1C according to the second embodiment.
  • the electric lines of force generated between the transmission electrode and the reception electrode are directed to the main substrate 810 side of the drip chamber 500. concentrate. Therefore, in the holding device 1X, as the distance from the main substrate 810 is increased, the detection accuracy with respect to the contents of the drip chamber 500 is reduced.
  • the transmission electrodes T1 and T2 and the reception electrodes R1 and R2 are arranged to surround the drip chamber 500 housed in the housing portion 24. Ru.
  • FIG. 26 in addition to the lines of electric force generated between the electrode T1 and the electrode R1 in the holding device 1C, lines of electric force are also generated between the electrode T2 and the electrode R2. That is, according to holding device 1C, an electric line of force crossing drip chamber 500 is generated, so that the entire drip chamber 500 can be set as a detectable range, and compared to holding device 1X of the above-described comparative example, drip chamber It is possible to improve the detection accuracy for 500 contents.
  • FIG. 28 is a diagram showing an experimental result of the holding device 1C according to the second embodiment.
  • EPTY empty state
  • FULL maximum value
  • the horizontal axis represents the change in the level of the contents of drip chamber 500
  • the vertical axis represents the rate of change in the electric field strength when the initial value of the electric field strength is 0 (zero).
  • reference numeral 601 represents a change in the strength of the electric field detected by the reception electrode R1
  • reference numeral 602 represents a change in the strength of the electric field detected by the reception electrode R2.
  • reference numeral 603 represents a change in the strength of the electric field detected by the reception electrode in the holding device 1X in which the transmission electrode and the reception electrode are disposed only on the main substrate 810 as a comparative example.
  • the holding device 1C according to the second embodiment compared to the holding device 1X according to the comparative example, the electric field detected by the electrodes R1 and R2 with respect to changes in the contents of the drip chamber 500.
  • the strength of the changes greatly.
  • the holding device 1C according to the second embodiment it is possible to improve the detection accuracy with respect to the contents of the held drip chamber 500 as compared with the holding device 1X.
  • the transmission electrodes T1 and T2 and the reception electrodes R1 and R2 are covered from the outside by the shield member 7C. According to this, for example, even when a person touches the side surface of the storage unit 24 of the holding device 1C or when a person passes by the holding device 1C, a part of the electric force lines generated from the transmission electrode It is possible to prevent people from moving to people. This makes it possible to further improve the detection accuracy for the content of the held drip chamber 500.
  • the capacitive level sensor 8C includes the first transmission electrode T1, the first reception electrode R1, the second transmission electrode T2, and the second reception electrode R2.
  • the first transmission electrode T1 and the first reception electrode R1 are disposed to face the housing portion 24, and the second transmission electrode T2 is formed with the first transmission electrode T1 and the first reception electrode R1.
  • the second reception electrode R2 is disposed to face the accommodation portion 24 from a direction different from the first transmission electrode T1, the first reception electrode R1, and the second transmission electrode T2. It is done.
  • the lines of electric force generated between the electrodes T1 and T2 and the electrodes R1 and R2 in the holding device 1 pass through the entire inside of the drip chamber 500, so the contents of the drip chamber 500 It is possible to improve the detection accuracy for
  • the first transmission electrode T1 and the first reception electrode R1 are formed on the main substrate 810 as the first substrate, and the second transmission electrode T2 is formed on the sub-substrate 820 as the second substrate.
  • the two reception electrodes R2 are formed on the sub-substrate 830 as the third substrate. According to this, it becomes easy to arrange the transmission electrodes T1 and T2 and the reception electrodes R1 and R2 so as to surround the drip chamber 500.
  • the second transmission electrode T2 and the second reception electrode R2 are disposed to face each other with the accommodation space 200 interposed therebetween. According to this, since the electric line of force from the second transmission electrode T2 to the second reception electrode R2 surely passes through the drip chamber 500 disposed in the accommodation space 200, the detection accuracy of the level sensor 8 is surely improved. It becomes possible.
  • the sub substrates 820 and 830 are orthogonal to the main substrate 810, it becomes easy to oppose and arrange the second transmission electrode T2 and the second reception electrode R2 with the accommodation space 200 interposed therebetween.
  • the holding device 1C includes a shield member 7C arranged to cover the housing portion 24 in the internal space 210, and the opening 73 of the shield member 7C is a first member when looking at the internal space 210 side from the housing space 200 side. It is formed to overlap with at least a part of the transmission electrode T1 and the first reception electrode R1. According to this, as described above, since the level sensor 8C is less susceptible to the influence of disturbance, it is possible to further improve the detection accuracy for the content of the held drip chamber 500.
  • Embodiment 3 In the second embodiment, the pattern shape of the metal thin film forming the transmission electrodes T1 and T2 and the reception electrodes R1 and R2 and the area ratio of the transmission electrodes T1 and T2 to the reception electrodes R1 and R2 are required as the level sensor 8 It may be changed according to the detection accuracy. An example is shown below.
  • FIG. 29 is a diagram showing a transmission electrode and a reception electrode of a holding device 1D according to the third embodiment.
  • a part of the substrate unit 80D of the level sensor 8D included in the holding device 1D is illustrated.
  • a part of the main surface 811 of the main substrate 810 where the first transmission electrode T1 and the first reception electrode R1 are formed is shown, and the sub-substrate 820 seen from the main surface 821 side is shown.
  • the sub substrate 830 is shown as viewed from the surface 831 side.
  • the transmission electrodes and the reception electrodes are hatched for ease of understanding.
  • FIG. 30 is a diagram showing experimental results of a holding device 1D having the transmitting electrode and the receiving electrode shown in FIG. The figure shows the characteristics when the same experiment as that of FIG. 28 is performed.
  • reference numeral 701 represents a change in the strength of the electric field detected by the reception electrode R1
  • reference numeral 702 represents a change in the strength of the electric field detected by the reception electrode R2.
  • the transmission electrode T1 and the reception electrode R1 are formed such that the surface area of the transmission electrode T1 of the main substrate 810 is sufficiently larger than the surface area of the reception electrode R1 as shown in FIG. 29, as shown in FIG.
  • the reception sensitivity of the electric field is higher in the receiving electrode R2 than in the electrode R1.
  • the detection sensitivity of the electric field can be adjusted by appropriately changing the pattern of the metal thin film constituting each electrode, so that the level sensor 8 having desired characteristics can be realized.
  • Embodiment 4 Although the above embodiment exemplifies the case where either the transmission electrode or the reception electrode is formed on the sub-substrates 820 and 830, the present invention is not limited thereto. Both the transmission electrode and the reception electrode may be formed on the sub-substrates 820 and 830, respectively. You may form. An example is shown below.
  • FIG. 31 is a diagram showing a transmission electrode and a reception electrode of a holding device 1E according to a fourth embodiment.
  • a part of the substrate unit 80E of the level sensor 8E provided in the holding device 1E is illustrated.
  • a part of the main surface 811 of the main substrate 810 where the first transmission electrode T1 and the first reception electrode R1 are formed is shown, and the sub-substrate 820 seen from the main surface 821 side is shown.
  • the sub substrate 830 is shown as viewed from the surface 831 side.
  • the transmission electrodes and the reception electrodes are hatched for easy understanding.
  • FIG. 32 is a view schematically showing an electric field generated between the transmission electrodes T1, T2, T3 and the reception electrodes R1, R2, R3 shown in FIG.
  • the second transmission electrode T2 and the third reception electrode R3 are formed on the sub-substrate 820, and the second transmission electrode T2 and the third reception electrode R3 are formed on the sub-substrate 830.
  • the lines of electric force pass not only to the main substrate 810 side of the drip chamber 500 housed in the housing portion 24 but also to the sub-substrates 820 and 830 side.
  • one flexible substrate on which the transmission electrodes T1 and T2 and the reception electrodes R1 and R2 are formed may be disposed so as to surround the accommodation space 200 in the internal space 210.
  • the shape of the pattern of the metal thin film constituting each transmission electrode and the reception electrode is not limited to the above-described example, and various shapes can be used as long as the purpose can be achieved. A shape can be adopted.
  • the measurement section 85C constituting the level sensors 8C, 8D, 8E is realized by one semiconductor integrated circuit, but the present invention is not limited to this.
  • the microprocessor forming the measurement unit 85C and the circuit that processes analog signals therearound may be realized by separate semiconductor integrated circuits, or may be realized by combining a plurality of discrete components and the like.
  • the semiconductor integrated circuit as measurement unit 85C may be disposed on main surface 811 of main substrate 810, and some circuits constituting level sensor 8C are disposed on main surface 811 and the remaining circuits are It may be arranged on the back surface 812 so as to be electrically connected to each other by a through wiring (via) which penetrates the main surface 811 and the back surface 812.
  • the shield member 7C is disposed in the internal space 210 of the base member 2 so as to cover the housing portion 24. However, when the influence of external noise can be ignored, the shield member 7C is used. It is not necessary to provide it.
  • 1, 1C, 1D, 1E holding device
  • 2 base member
  • 3 holding member
  • 4 fixing member
  • 7, 7C shield member
  • 8, 8A to 8E level sensor
  • 9 lid
  • 20 ... plate-like member, 21 ... main surface, 21B ... bottom portion, 21C ... side wall portion, 22 ... opening, 24 ... accommodation portion, 25 ... accommodation surface, 27A, 27B ... projecting portion, 70 ... bottom plate portion, 71 ... first side plate Section 72 second side plate portion 73 73a 73b opening 80
  • 80D 80E substrate unit 800 800A 800B substrate 801 801 A 801 B main surface 802 802 A 802 B back surface , 85, 85C ...
  • measurement unit semiconductor integrated circuit
  • Signal reception unit 87a, 87a_1, 87a_2 ... first electrode pair (error determination electrode pair) 810 ... main substrate (first substrate), 811 ... first main surface, 820 ...

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Abstract

レベルセンサを搭載した保持装置の計測精度を向上させる。 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)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、収容部(24)に収容されたチャンバ(500)の内容物のレベルを計測するレベルセンサ(8)とを備える。レベルセンサ(8)は、複数の送信電極(Ta,Tb)と、複数の受信電極(Ra,Rb)と、複数の送信電極(Ta,Tb)と複数の受信電極(Ra,Rb)との間の電気力線の変化に基づいて、内容物のレベルを計測する計測部(85)とを有する。

Description

保持装置
 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。
 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の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)。
特開2012-11076号公報
 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。
 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。
 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と受信電極とを並べて配置した構造を有し、送信電極にパルスを印加したときに送信電極と受信電極との間に発生する電気力線(電界)の変化に基づいて、送信電極と受信電極との間に存在する対象物の量(レベル)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。
 しかしながら、保持装置に搭載した相互容量方式の静電容量型レベルセンサに不具合が発生した場合、ドリップチャンバ内の液体の液面の高さ(レベル)を正確に計測することができないため、血液透析システムに大きな問題が発生するおそれがある。例えば、送信電極または受信電極の不具合により、ドリップチャンバ内に必要な量の液体が存在しないにも関わらず、十分な量の液体が存在していることを示す計測結果が静電容量型レベルセンサから出力された場合、血液透析システムにおいて患者の生命や身体に関わる大きなトラブルが発生するおそれがある。
 また、ドリップチャンバで扱う液体が血液等の粘性の高い液体である場合、ドリップチャンバの内壁に液体が付着すると、内壁に付着した液体によって静電容量が変化し、液体の液面の高さの正確な計測結果を静電容量型レベルセンサが出力できない場合がある。
 特に、血液透析システムにおいて用いられるドリップチャンバでは、上下の両方向から血液の出入りがあるため、ドリップチャンバの内壁に血液が付着しやすいという問題がある。
 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、レベルセンサを搭載した保持装置の計測精度向上させることにある。
 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、前記収容部に収容された前記チャンバの内容物のレベルを計測するレベルセンサとを備え、前記レベルセンサは、複数の送信電極と、複数の受信電極と、前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間の電気力線の変化に基づいて、前記内容物のレベルを計測する計測部とを有することを特徴とする。
 本発明の一態様によれば、レベルセンサを搭載した保持装置の計測精度を向上させることが可能となる。
実施の形態1に係る保持装置の斜視図である。 実施の形態1に係る保持装置の主面側から見た分解斜視図である。 実施の形態1に係る保持装置のドリップチャンバを取り付けた状態の斜視図である。 図3Aにおける保持装置のB-B面での断面図である。 実施の形態1に係る保持装置の蓋部側から見た分解斜視図である。 ベース部材のy方向負側から見た平面図である。 図5Aに示すベース部材のA-A面での断面斜視図である。 実施の形態1に係るレベルセンサを構成する基板の主面側から見た平面図である。 実施の形態1に係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。 基板を収容した状態のベース部材の斜視図である。 実施の形態1に係るレベルセンサの機能ブロックの構成を示す図である。 異常判定用計測値とレベル計測値の組み合わせに応じた判定条件と、各判定条件において計測結果出力部から出力される信号の一例を示す図である。 実施の形態1に係るレベルセンサによる計測方法を説明するための図である。 実施の形態1に係るレベルセンサによる計測方法を説明するための図である。 実施の形態1に係るレベルセンサによる計測方法を説明するための図である。 実施の形態1に係るシールド部材の斜視図である。 実施の形態1に係るシールド部材のy方向正側から見た平面図である。 実施の形態1に係るシールド部材のz方向正側から見た平面図である。 実施の形態1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。 実施の形態1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。 実施の形態1に係る保持装置の斜視図である。 シールド部材による効果を説明するための図である。 シールド部材による効果を説明するための図である。 ドリップチャンバが不適切に取り付けられた保持装置のx方向負側から見た平面図である。 実施の形態1に係るレベルセンサを構成する基板の別の一例を示す平面図である。 実施の形態1に係るレベルセンサを構成する基板の更に別の一例を示す平面図である。 実施の形態1に係るレベルセンサのハードウェア構成の別の一例を示す図である。 実施の形態1に係るレベルセンサのハードウェア構成の更に別の一例を示す図である。 実施の形態2に係る保持装置の主面側から見た分解斜視図である。 実施の形態2に係る保持装置の蓋部側から見た分解斜視図である。 実施の形態2に係るレベルセンサを構成する基板ユニットの斜視図である。 実施の形態2に係るレベルセンサを構成する基板ユニットのy方向正側から見た平面図である。 実施の形態2に係るレベルセンサを構成する基板ユニットのy方向負側から見た平面図である。 実施の形態2に係るレベルセンサを構成する基板ユニットの分解斜視図である。 実施の形態2に係る保持装置の送信電極および受信電極を示す図である。 実施の形態2に係るレベルセンサの機能ブロックの構成を示す図である。 実施の形態2に係るシールド部材の斜視図である。 実施の形態2に係るシールド部材のy方向正側から見た平面図である。 実施の形態2に係るシールド部材のz方向正側から見た平面図である。 実施の形態2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。 実施の形態2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ユニットを収容した状態のベース部材の断面斜視図である。 実施の形態2に係る保持装置の斜視図である。 実施の形態2に係る保持装置における送信電極と受信電極との間に発生する電界を模式的に示す図である。 実施の形態2に係る保持装置の比較例として、メイン基板にのみ送信電極および受信電極を配置した保持装置における送信電極と受信電極間に発生する電界を模式的に示す図である。 実施の形態2に係る保持装置の実験結果を示す図である。 実施の形態3に係る保持装置の送信電極および受信電極を示す図である。 図29に示した送信電極および受信電極を有する保持装置の実験結果を示す図である。 実施の形態4に係る保持装置の送信電極および受信電極を示す図である。 図31に示した保持装置における送信電極と受信電極との間に発生する電界を模式的に示す図である。
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。
 〔1〕本発明の代表的な実施の形態に係る保持装置(1,1C~1E)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)と、前記内部空間に配置され、前記収容部に収容された前記チャンバの内容物のレベルを計測するレベルセンサ(8,8A~8C)とを備え、前記レベルセンサは、複数の送信電極(Ta,Tb,T1,T2)と、複数の受信電極(Ra,Rb,R1,R2)と、前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間の電気力線の変化に基づいて前記内容物のレベルを計測する計測部(85,85C)とを有することを特徴とする。
 〔2〕上記保持装置(1)において、前記複数の送信電極として第1送信電極(Ta)および第2送信電極(Tb)を含み、前記複数の受信電極として第1受信電極(Ra)および第2受信電極(Rb)を含み、前記計測部は、前記第1送信電極と前記第1受信電極との間の静電容量の変化と、前記第2送信電極と前記第2受信電極との間の静電容量の変化とに基づいて前記内容物のレベルを計測し、前記第1送信電極および前記第1受信電極を含む第1電極対と前記第2送信電極および前記第2受信電極を含む第2電極対とは、前記収容部が延在する方向(z方向)に互いに離間して配置されていてもよい。
 〔3〕上記保持装置において、前記計測部は、前記第1送信電極と前記第1受信電極との間の静電容量の変化に基づいて前記内容物のレベルを計測した第1計測値(854a)と、前記第2送信電極と前記第2受信電極との間の静電容量の変化に基づいて前記内容物のレベルを計測した第2計測値(854b)との組み合わせに基づいて、前記内容物の計測結果を出力してもよい。
 〔4〕上記保持装置において、前記計測部は、前記第1計測値が第1基準値(危険レベル)よりも大きい場合(C1,C2)に、前記第2計測値に基づく信号(854b,警告信号)を出力し、前記第1計測結果が前記第1基準値よりも小さい場合(C3,C4)に、異常が検出されたことを示す信号(問題発生信号、危険信号)を出力してもよい。
 〔5〕上記保持装置において、前記計測部は、前記第1計測値が前記第1基準値よりも小さく、且つ前記第2計測値が前記第1基準値以上の第2基準値よりも大きい場合(C3)に、第1異常検出信号(問題発生信号)を出力してもよい。
 〔6〕上記保持装置において、前記計測部は、前記第1計測値が前記第1基準値よりも小さく、且つ前記第2計測値が前記第2基準値も小さい場合(C4)に、前記第1異常検出信号と異なる第2異常検出信号(危険信号)を出力してもよい。
 〔7〕上記保持装置において、前記計測部は、前記第1計測値が前記第1基準値よりも大きく、且つ前記第2計測値が前記第2基準値よりも小さい場合(C2)に、警告信号を出力してもよい。
 〔8〕上記保持装置において、前記第1電極対を複数組(87a_1,87a_2)含み、前記計測部は、前記第1送信電極と前記第1受信電極との間の静電容量の変化を前記第1電極対毎に検出し、それぞれの前記電極対の検出結果に基づいて前記第1計測値を生成してもよい。
 〔9〕上記保持装置において、前記レベルセンサは、主面(801)と、前記主面と背向する裏面(802)とを含む基板(800)を有し、前記第1送信電極、前記第1受信電極、前記第2送信電極、および前記第2受信電極は、前記主面に形成された金属薄膜によってそれぞれ構成され、前記基板は、前記内部空間において、前記主面が前記収容部を向いた状態で配置されていてもよい。
 〔10〕上記保持装置において、前記レベルセンサ(8A)は、第1主面(801)と、前記第1主面と背向する第1裏面(802)とを含む第1基板(800)と、第2主面(801A)と、前記第2主面と背向する第2裏面(802A)とを含む第2基板(800A)とを更に有し、前記第1送信電極および前記第1受信電極は、前記第1基板の前記第1主面に形成された金属薄膜によってそれぞれ構成され、前記第2送信電極および前記第2受信電極は、前記第2基板の前記第2主面に形成された金属薄膜によってそれぞれ構成され、前記第1基板は、前記内部空間において、前記第1主面が前記収容部を向いた状態で配置され、前記第2基板は、前記内部空間において、前記第2主面が前記第1基板の前記第1主面に対して傾斜し、且つ前記収容部を向いた状態で配置されていてもよい。
 〔11〕上記保持装置において、前記レベルセンサ(8B)は、第1主面(801)と、前記第1主面と背向する第1裏面(802)とを含む第1基板(800)と、第2主面(801A)と、前記第2主面と背向する第2裏面(802A)とを含む第2基板(800A)と、第3主面(801B)と、前記第3主面と背向する第3裏面(802B)とを含む第3基板(800B)とを更に有し、前記第1基板は、前記内部空間において、前記第1主面が前記収容部を向いた状態で配置され、前記第2基板は、前記内部空間において、前記第2主面が前記第1基板の前記第1主面に対して傾斜し、且つ前記収容部を向いた状態で配置され、前記第3基板は、前記内部空間において、前記第2主面が前記第1基板の前記第1主面に対して傾斜し、且つ前記第3主面が前記第2基板の前記第2主面と対向した状態で配置され、前記第1電極対(87a)は、前記第1基板の前記第1主面に形成され、前記第2電極対(87b_1,87b_2,87b_3)は、前記第1主面、前記第2主面、および前記第3主面のうち少なくとも2つの面に形成され、前記第1送信電極、前記第1受信電極、前記第2送信電極、および前記第2受信電極は、金属薄膜によってそれぞれ構成されていてもよい。
 〔12〕上記保持装置において、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)を更に備え、前記シールド部材は、第1開口(73a)および第2開口(73b)を有し、前記第1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電極対(87a)の少なくとも一部と重なるように形成され、前記第2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2電極対(87b)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。
 〔13〕上記保持装置(1C,1D,1E)において、前記複数の送信電極として第1送信電極(T1)および第2送信電極(T2)を含み、前記複数の受信電極として第1受信電極(R1)および第2受信電極(R2)を含み、前記内部空間において、前記第1送信電極および前記第1受信電極は前記収容部側を向いて配置され、前記内部空間において、前記第2送信電極は、前記第1送信電極および前記第1受信電極と異なる方向から前記収容部側を向いて配置され、前記内部空間において、前記第2受信電極は、前記第1送信電極、前記第1受信電極、および前記第2送信電極と異なる方向から前記収容部側を向いて配置されていてもよい。
 〔14〕上記保持装置において、前記第2送信電極と前記第2受信電極とは、前記収容空間を挟んで互いに対向して配置されていてもよい。
 〔15〕上記保持装置において、前記レベルセンサは、前記第1送信電極および前記第1受信電極が形成された第1主面(811)を有する第1基板(810)と、前記第2送信電極が形成された第2主面(821)を有する第2基板(820)と、前記第2受信電極が形成された第3主面(831)を有する第3基板(830)と、を有していてもよい。
 〔16〕上記保持装置において、前記第2基板および前記第3基板は、前記第2主面および前記第3主面と前記第1主面とが直交するように配置されてもよい。
 〔17〕上記保持装置において、前記第2受信電極を構成する金属薄膜の表面積は、前記第2送信電極を構成する金属薄膜の表面積より小さくてもよい。
 〔18〕上記保持装置において、前記第2受信電極を構成する金属薄膜には、スリット(833)が形成されていてもよい。
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。
 ≪実施の形態1≫
 図1は、実施の形態1に係る保持装置1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に示す保持装置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、チャンバ500を「ドリップチャンバ500」とも称する。
 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。
 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や点滴スタンド等に固定される。
 また、保持装置1は、レベルセンサ8(図4参照)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の内容物(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によって計測し、その計測結果を例えば血液透析システム内の図示されない上位の制御装置等に送信する。
 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。
 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。
 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。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。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。
 以下では、3次元のxyz空間において、主面21が図1,2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、以下では、z方向を鉛直方向とし、z方向正側(鉛直上向き側)を上側、z方向負側(鉛直下向き側)を下側、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方向負側を後側と称する場合がある。
 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1,2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。
 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。
 以上の説明では、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たが、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。
 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。
 収容部24は、一方向(上下方向)に、上面201から下面202まで延在する凹部である。換言すれば、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する。
 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および突出部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。収容面25の少なくとも一部は、例えば、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。
 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、例えば樹脂または金属から成る板状部材を部分的に塑性変形させることにより、構成されている。保持部材3は、例えば、金属から成るねじ等の固定部材4によって、ベース部材2の突出部27A,27Bにそれぞれ固定されている。
 なお、一つの収容部24の突出部27A,27Bにそれぞれ設けられる一対の保持部材3は、図1,2に示すように一組であってもよいし、複数組であってもよく、その組数は特に限定されない。
 図3A,3Bは、ドリップチャンバ500を収容した保持装置1を示す図である。図3Aには、ドリップチャンバ500を収容した状態の保持装置1の斜視図が示され、図3Bには、図3Aにおける保持装置1のB-B断面が示されている。
 図3A,3Bに示すように、ドリップチャンバ500を開口22側から収容部24に押し込んだ場合、収容部24の上下方向の同じ高さに設置された一組の保持部材3によってドリップチャンバ500が保持される。これにより、ベース部材2の収容部24にドリップチャンバ500を安定して保持することが可能となる。
 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の蓋部側から見た分解斜視図である。
 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、シールド部材7、レベルセンサ8、蓋部9、および固定部材11を備えている。
 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。
 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に示すベース部材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。
 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の収容面25を挟むように形成された一対の空間である。
 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。
 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。
 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、レベルセンサ8(基板800)の取付をガイドし、内部空間210にレベルセンサ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。
 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。レベルセンサ8は、例えば相互容量方式の静電容量型のレベルセンサである。
 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計測するレベル計測機能のみならず、ドリップチャンバ500の内容物のレベルが極端に低下した状態やレベル計測機能に不具合が生じた場合等の異常な状態を判定する異常判定機能を有している。以下、レベルセンサ8について詳細に説明する。
 先ず、レベルセンサ8のハードウェア構成について説明する。
 図6A,6Bは、レベルセンサ8のハードウェア構成を示す図である。図6Aには、レベルセンサ8の構成要素の一つである基板800のy方向正側から見た平面図が示され、図6Bには、基板800のy方向負側から見た平面図が示されている。
 図6A,6Bに示すように、レベルセンサ8は、第1送信電極Taおよび第1受信電極Raから成る第1電極対87aと、第2送信電極Tbおよび第2受信電極Rbから成る第2電極対87bと、計測部85とが、基板800に搭載されることによって実現される。
 ここで、第1電極対87aは、上述した異常判定機能に用いられる電極対であり、第2電極対87bは、上述したレベル計測機能に用いられる電極対である。
 以下、第1電極対87aを「異常判定用電極対87a」と、第2電極対87bを「レベル計測用電極対87b」と称し、第1送信電極Ta、第1受信電極Ra、第2送信電極Tb、第2受信電極Rbを、単に「電極Ta」、「電極Ra」、「電極Tb」、「電極Rb」とそれぞれ称する場合がある。
 レベルセンサ8は、異常判定用電極対87a、レベル計測用電極対87b、および計測部85を収容部24毎に有しており、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計測することが可能となっている。
 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異常判定用電極対87a、レベル計測用電極対87bおよび計測部85等の一部の構成要素が図示され、異常判定用電極対87aおよびレベル計測用電極対87bと計測部85とを接続する配線パターン等のその他の構成要素の図示を省略している。
 基板800は、例えばプリント基板であり、図6A,6Bに示すように、異常判定用電極対87aおよびレベル計測用電極対87bが形成された主面801と、主面801に背向する裏面802とを有する。
 図7は、基板800を収容した状態のベース部材2の斜視図である。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、左側の収容部24、板状部材20の一部、およびシールド部材7の図示を省略している。
 図7に示すように、基板800は、ベース部材2の内部空間210において、主面801が収容部24を向いた状態で配置される。
 電極Ta、Ra、Tb、およびRbは、例えば、主面801上に形成された金属薄膜(例えば、銅箔)によって構成され、例えば、公知のプリント基板作製技術によって基板800の主面801上に形成されている。
 図6A、6Bおよび図7に示すように、電極Ta,Raから成る異常判定用電極対87aと、電極Tb,Rbから成るレベル計測用電極対87bとは、収容部24が延在する方向に互いに離間して配置されている。具体的には、基板800の主面801をX―Z平面と平行に配置した場合において、異常判定用電極対87aとレベル計測用電極対87bとは、Z方向に互いに離間して配置されている。
 これによれば、図7に示すように、ドリップチャンバ500が収容部24に適切に取り付けられた場合において、ドリップチャンバ500のチャンバ本体501が延在する方向に沿って異常判定用電極対87aとレベル計測用電極対87bとが互いに離間して配置されることになる。これにより、ドリップチャンバ500に対してz方向の異なる2つの位置において、ドリップチャンバ500内の内容物のレベルを計測することが可能となる。
 また、図6Aに示すように、第1送信電極Taは、主面801上において、例えば第1受信電極Raを囲む態様で配置されている。同様に、第2送信電極Tbは、主面801上において、例えば第2受信電極Rbを囲む態様で配置されている。第1受信電極Raを構成する各金属薄膜は、例えば主面801と裏面802とを貫通する貫通配線(ビア)によって互いに電気的に接続されている。同様に、第2受信電極Rbを構成する各金属薄膜は、例えば主面801と裏面802とを貫通する貫通配線(ビア)によって互いに電気的に接続されている。
 計測部85は、複数の送信電極と複数の受信電極との間の電気力線の変化に基づいてドリップチャンバ500の内容物のレベルを計測する。具体的に、実施の形態1において、計測部85は、電極Taと電極Raとの間の静電容量の変化と、電極Tbと電極Rbとの間の静電容量の変化とに基づいて、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計測する。
 計測部85は、ハードウェア資源として、マイクロプロセッサや各種メモリから成るプログラム処理装置、アナログ/デジタル変換回路(ADC)、デジタル/アナログ変換回路(DAC)、パルス等の周期信号を生成する信号生成回路、および各種信号処理回路等を含んで構成されている。例えば、計測部85は、マイクロコントローラ(MCU)であって、少なくとも一つの半導体チップが一つのパッケージに収容された半導体集積回路(IC)として実現されている。以下の説明では、計測部85を「半導体集積回路85」と表記する場合がある。
 なお、左側の収容部24に対応する計測部85と右側の収容部24に対応する計測部85は、それぞれ個別の半導体集積回路によって実現してもよいし、同一の半導体集積回路によって実現してもよく、基板800上に配置される計測部85の実施形態は特に制限されない。本実施の形態では、一例として、左右の収容部24にそれぞれ対応する2つの計測部85が一つのパッケージに収められた半導体集積回路によって実現されているものとして説明する。
 図6A,6Bに示すように、半導体集積回路85は、例えば基板800の裏面802に配置されている。半導体集積回路85は、図示されない金属薄膜から成る配線パターンおよび貫通配線(ビア)によって、電極Ta、Ra、Tb、およびRbとそれぞれ接続されている。
 また、図6Bでは図示を省略しているが、基板800の裏面802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。
 図6A,6Bに示すように、基板800には、シールド部材7をベース部材2に位置決めするための切り欠き部860が少なくとも1つ形成されている。切り欠き部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。各切り欠き部860は、ベース部材2の突起部214(図5B参照)の外径に対応した形状を有する。
 なお、基板800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と外部機器と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。
 次に、レベルセンサ8の機能について説明する。
 図8は、レベルセンサ8の機能ブロックの構成を示す図である。
 同図に示すように、レベルセンサ8は、電極Raおよび電極Taから成る異常判定用電極対87aと、電極Rbおよび電極Tbから成るレベル計測用電極対87bと、計測部85とを有する。
 計測部85は、機能ブロックとして、制御部850、パルス生成部851a,851b、レベル計測部852a,852b、および計測結果出力部853を含む。これらの機能ブロックは、計測部85を構成するハードウェア資源としての上記プログラム処理装置が上記各種メモリに記憶されたプログラムに従って各種演算を実行することにより実現される。
 制御部850は、計測部85全体の統括的な制御を行う機能部である。
 パルス生成部851a,851bは、周期信号(例えばパルス)を生成する信号生成回路を含んで構成されている。本実施形態では、パルス生成部851aは異常判定用電極対87aに対応し、パルス生成部851bはレベル計測用電極対87bに対応する構成が例示される。
 パルス生成部851aは、制御部850からの制御に基づいてパルスを生成し、異常判定用電極対87aの電極Taに、生成したパルスを印加する。これにより、電極Raと電極Taとの間に発生した電気力線(電界)の変化、すなわち電極Raと電極Taとの間の静電容量の変化に応じた信号が、異常判定用電極対87aの電極Raから出力される。
 パルス生成部851bは、制御部850からの制御に基づいてパルスを生成し、レベル計測用電極対87bの電極Tbに、生成したパルスを印加する。これにより、電極Rbと電極Tbとの間に発生した電気力線(電界)の変化、すなわち電極Rbと電極Tbとの間の静電容量の変化に応じた信号が、レベル計測用電極対87bの電極Rbから出力される。
 レベル計測部852aは、異常判定用電極対87aの電極Raから出力された信号に基づいて、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計測し、第1計測値854aを出力する。例えば、レベル計測部852aは、電極Raから出力された信号のレベル(電圧)を予め設定された少なくとも一つの閾値と比較することにより、ドリップチャンバ500内の液体の液面のレベルを判定し、その判定結果を第1計測値854aとして出力する。以下、第1計測値854aを「異常判定用計測値854a」とも称する。
 レベル計測部852bは、レベル計測用電極対87bの電極Rbから出力された信号に基づいて、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計測し、第2計測値854bを出力する。例えば、レベル計測部852bは、電極Rbから出力された信号のレベル(電圧)を予め設定された少なくとも一つの閾値と比較することにより、ドリップチャンバ500内の液体の液面のレベルを判定し、その判定結果を第2計測値854bとして出力する。以下、第2計測値854bを「レベル計測値854b」とも称する。
 ここで、レベル計測部852aおよびレベル計測部852bにおいて設定される上記閾値は、ドリップチャンバ500内の内容物のレベルを計測する目盛に対応する値である。予め、上記閾値を複数用意しておくことにより、レベルセンサ8によるレベル計測の分解能が高くなり、レベル計測の精度を上げることが可能となる。
 計測結果出力部853は、レベル計測部852aから出力された異常判定用計測値854aと、レベル計測部852bから出力されたレベル計測値854bとに基づいて、収容部24に収容されたドリップチャンバ500の内容物の計測結果に関する信号を出力する機能部である。計測結果出力部853から出力された計測結果に関する信号は、上述した血液透析システム内の上位の制御装置等に送信される。
 具体的に、計測結果出力部853は、異常判定用計測値854aが第1基準値より低いか否かを判定するとともに、レベル計測値854bが第2基準値より低いか否かを判定し、それら2つの判定結果の組み合わせに基づいて、ドリップチャンバ500の内容物の計測結果に関する信号を出力する。
 ここで、第1基準値は、例えば血液透析システムにおいて、ドリップチャンバ500内の液体の液面が第1基準値を下回った場合に、人体に悪影響を及ぼす(例えば、患者の生命や身体に危険がおよぶ)可能性がある値(例えば、ドリップチャンバ500内の液体のレベルの最低値)である。以下、第1基準値を「危険レベル」とも称する。
 また、第2基準値は、第1基準値以上の値であって、例えば、第2電極対87bによって計測可能な液面のレベルの下限値である。以下、第2基準値を「下限レベル」とも称する。
 好適には、下限レベル(第2基準値)は、危険レベル(第1基準値)よりも大きい。以下では、下限レベルが危険レベルより大きい場合を例にとり、説明する。
 図9は、異常判定用計測値854aとレベル計測値854bの組み合わせに応じた判定条件と、各判定条件において計測結果出力部から出力される信号の一例を示す図である。図10A乃至図10Cは、レベルセンサ8による計測方法を説明するための図である。図10A乃至図10Cには、液体710が導入されたドリップチャンバ500を収容部24に適切に収容した保持装置1における、y方向正側から見た、異常判定用電極対87aおよびレベル計測用電極対87bと液体710の液面711との位置関係の一例がそれぞれ示されている。なお、同図では、ベース部材2、基板800、およびシールド部材7等の図示を省略している。
 計測結果出力部853は、異常判定用計測値854aが危険レベルよりも高い場合(図9の符号C1および符号C2で示される場合)には、レベル計測用電極対87bを用いて計測されたレベル計測値854bに基づく信号を出力する。以下、図9、図10を参照して詳述する。
 計測結果出力部853は、例えば、符号C1に示すように、異常判定用計測値854aが危険レベルよりも高く、且つレベル計測値854bが下限レベルよりも高い場合(例えば、第1電極対87aおよび第2電極対87bとドリップチャンバ500内の液体710の液面711とが図10Aに示す位置関係にある場合)、レベル計測値854bを、ドリップチャンバ500の内容物のレベルの計測結果として出力する。ドリップチャンバ500の液面のレベルが、危険レベルおよび下限レベルの双方よりも高い場合は、ドリップチャンバ500に十分な量の液体が保持されていると考えられる。したがって、かかる場合には、計測結果出力部853は、レベル計測用電極対87bを用いて計測されたレベル計測値854bに基づく信号として、「レベル計測値854b」を出力する。
 計測結果出力部853は、符号C2に示すように、異常判定用計測値854aが危険レベルよりも高く、且つレベル計測値854bが下限レベルよりも低い場合(第1電極対87aおよび第2電極対87bとドリップチャンバ500内の液体710の液面711とが図10Bに示す位置関係にある場合)、警告信号(例えば、ドリップチャンバ500の内容物のレベルが下限レベルよりも低いことを示す信号)を出力する。警告信号は、以上の例示以外に、例えば、ドリップチャンバ500内の液体の量が少ないことを示す信号でもよい。
 一方、計測結果出力部853は、異常判定用計測値854aが危険レベルよりも低い場合(図9に符号C3、C4で示される場合)には、異常が検出されたことを示す信号を出力する。
 計測結果出力部853は、符号C3に示すように、異常判定用計測値854aが危険レベルよりも低く、且つレベル計測値854bが下限レベルよりも高い場合には、計測結果出力部853は、第1異常検出信号を出力する。異常判定用計測値854aが危険レベルよりも低く、且つレベル計測値854bが下限レベルよりも高い場合とは、ドリップチャンバ500内に必要な量の液体が存在しない(危険レベル未満)にも関わらず、十分な量の液体が存在する(下限値を上回る)、と判定されたような状況である。例えば、符号C3に示す場合としては、電極Tbが故障している等の状況が挙げられる。また、符号C3に示す場合としては、ドリップチャンバ500が収容部24に適切に取り付けられていない(例えば、ドリップチャンバ500が収容面25に対して平行ではなく傾斜して取り付けられている)状況や、レベル計測機能を実現するための機能部(例えば、レベル計測用電極対87b、パルス生成部851b、およびレベル計測部852b)の少なくとも一つに不具合(故障)が発生している状況等が挙げられる。第1異常検出信号は、例えば、保持装置1に問題が発生していることを示す信号(問題発生信号)である。
 また、計測結果出力部853は、図9の符号C4に示す状態、すなわち、異常判定用計測値854aが危険レベルよりも低く、且つレベル計測値854bが下限レベルよりも低い場合(例えば、第1電極対87aおよび第2電極対87bとドリップチャンバ500内の液体710の液面711とが図10Cに示す位置関係にある場合)には、第1異常検出信号と異なる第2異常検出信号を出力する。ここで、異常判定用計測値854aが危険レベルよりも低く、且つレベル計測値854bが下限レベルよりも低い場合としては、例えば、患者の生命や身体に危険がおよぶ可能性がある、緊急性が高い状況が挙げられる。第2異常検出信号は、例えば、ドリップチャンバ500の内容物のレベルが危険レベルよりも低いことを示す信号(危険信号)である。
 以上の構成によれば、異常判定用計測値854aが危険レベルよりも低い場合、レベル計測値854bと下限レベルとの比較に応じて、状況に適した異常検出信号(第1異常検出信号または第2異常検出信号)が計測結果出力部853によって出力される。具体的には、レベル計測値854bが、下限レベルより低い場合(患者の生命や身体に危険がおよぶ可能性があるような緊急性が高い場合)には第2異常検出信号(ドリップチャンバ500の内容物のレベルが危険レベルよりも低いことを示す危険信号)が出力され、下限レベルよりも高い場合(ドリップチャンバ500内の液体が危険レベル未満にも関わらず、十分な量の液体が存在する旨判定されたと考えられる場合)には第1異常検出信号(保持装置1に問題が発生していることを示す問題発生信号)が出力される。このように、以上の構成によれば、例えば、レベル計測用電極対87bに不具合が生じていても、異常判定用計測値854aに応じて、前者の場合(患者の生命や身体に危険が切迫した状況)には第2異常検出信号を出力し、後者の場合(電極Tbや、計測機能を実現する機能部に不具合が生じたと考えられる場合)は第1異常検出信号を適切に出力する。これにより、計測精度が向上し、保持装置1の信頼性を向上させることが可能となる。
 次に、シールド部材7について説明する。
 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ためのものである。
 図11Aは、シールド部材7の斜視図である。図11B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11Cは、シールド部材7のz方向正側から見た平面図である。
 図11A~11Cに示すように、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73a,73b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、別個の金属部材を接合することによって構成されていてもよい。
 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73aは、異常判定用電極対87aに対応した開口面積を有し、底板部70に形成された開口73bは、レベル計測用電極対87bに対応した開口面積を有する。例えば、開口73b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している。
 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。
 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11A~11C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。
 蓋部9は、図4に示すように、レベルセンサが形成された基板800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(図1参照)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。
 蓋部9には、コネクタ89(図4参照)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。
 固定部材11は、図4に示すように、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。
 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12A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12Bは、内部空間210に基板800を収容した状態のベース部材2の断面斜視図である。
 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12A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。
 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73b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。
 次に、図12B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800を、主面801とシールド部材7の底板部70とを対向させて配置する。
 このとき、シールド部材7の開口73a,73bは、収容部24と基板800の主面801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73aは、収容空間200側(開口22側)から内部空間210側を見て(図12Bのy方向の正側から負側をみて)、異常判定用電極対87aの少なくとも一部と重なるように位置している。また、シールド部材7の開口73bは、収容空間200側から内部空間210側を見て(図12Bのy方向の正側から負側をみて)、レベル計測用電極対87bの少なくとも一部と重なるように位置している。
 なお、コネクタ89は、基板800をベース部材2の内部空間210に収容する前に基板800の裏面802に固定されていてもよいし、基板800をベース部材2の内部空間210に収容した後に基板800の裏面802に固定されてもよい。
 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800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、図4に示すように、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800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。
 以上の工程により、基板800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。
 図13は、保持装置1の斜視図である。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および板状部材20の一部の図示を省略している。
 図13に示すように、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の異常判定用電極対87aと対向する領域には開口73aが形成され、底板部70のレベル計測用電極対87bと対向する領域には開口73bが形成されている。
 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を収容したとき、レベルセンサ8の異常判定用電極対87aおよびレベル計測用電極対87b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。
 例えば、図14Aに示すように、レベル計測用電極対87bの電極Tb,Rb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が電極Tb,Rbから離れた場所に存在する場合であっても、電極Tbと電極Rb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。
 これに対し、本実施の形態に係る保持装置1によれば、図14Bに示すように、レベル計測用電極対87bの電極Tb,Rbは、基板800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。これにより、対象物600が電極Tb,Rb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には移らない。一方、対象物600が電極Tb,Rbに近づいた場合、すなわちシールド部材7の開口73bまで対象物600が近づいた場合に、はじめて、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1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。
 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、収容部24に収容されたチャンバ500の内容物のレベルを計測するレベルセンサ8とを備えている。レベルセンサ8は、第1送信電極Taおよび第1受信電極Raを含む第1電極対(異常判定用電極対)87aと、第2送信電極Tbおよび第2受信電極Rbを含む第2電極対(レベル計測用電極対)87bと、計測部85と、を有している。計測部85は、第1送信電極Taと第1受信電極Raとの間の静電容量の変化と、第2送信電極Tbと第2受信電極Rbとの間の静電容量の変化とに基づいて内容物のレベルを計測する。
 すなわち、保持装置1は、レベルセンサの検出部として、異常判定用電極対87aとレベル計測用電極対87bの2組の電極対を有しているので、例えば、何れか一方の電極対に不具合が発生した場合であっても、他方の電極対を用いてドリップチャンバ500内の液体のレベルを計測することが可能となる。これにより、レベルセンサの検出部としての電極対を一組だけ設ける場合に比べて、レベルセンサの計測精度が向上し、信頼性を向上させることが可能となる。
 また、実施の形態1に係る保持装置1において、第1電極対としての異常判定用電極対87aと第2電極対としてのレベル計測用電極対87bとは、収容部24が延在する方向(z方向)に互いに離間して配置されている。
 これによれば、図7および図13に示すように、ドリップチャンバ500を収容部24に適切に取り付けた場合、異常判定用電極対87aとレベル計測用電極対87bとがドリップチャンバ500のチャンバ本体501が延在する方向に沿って互いに離間して配置されるので、異なる2つの位置においてドリップチャンバ500内の液体のレベルを計測することができる。そして、その2つの計測結果から推定されるドリップチャンバ500内の液体の状態が、想定される通常の状態と矛盾しているか否かを判定することにより、保持装置1に異常が発生しているか否かを判定することが可能となる。
 このように、実施の形態1に係る保持装置1によれば、一方の電極対に不具合が発生した場合であっても他方の電極対を用いてドリップチャンバ500の内容物のレベルを計測することが可能となり、且つ保持装置1の異常をも検出することが可能となるので、保持装置1の信頼性を向上させることが可能となる。
 また、実施の形態1に係る保持装置1において、計測部85は、異常判定用電極対87aの第1送信電極Taと第1受信電極Raとの間の静電容量の変化に基づいて内容物のレベルを計測した第1計測値(異常判定用計測値)854aと、レベル計測用電極対87bの第2送信電極Tbと第2受信電極Rbとの間の静電容量の変化に基づいて内容物のレベルを計測した第2計測値(レベル計測値)854bとの組み合わせに基づいて、上記内容物の計測結果を出力する。
 これによれば、以下に示すように、保持装置1に異常が発生しているか否かを判定する異常判定機能を容易に実現することができる。
 例えば、図7等に示すように、異常判定用電極対87aが鉛直方向下側(z方向負側)、レベル計測用電極対87bが鉛直方向上側(z方向正側)となるように保持装置1を設置し、その保持装置1の収容部24に液体が導入されたドリップチャンバ500を取り付けた状況を考える。
 この状況において、レベルセンサ8の計測部85は、異常判定用計測値854aが第1基準値(危険レベル)よりも大きい場合に、レベル計測値854bに基づく信号を出力し、異常判定用計測値854aが第1基準値(危険レベル)よりも小さい場合に、異常が検出されたことを示す信号を出力する。
 これによれば、ドリップチャンバ500内の液体のレベルが危険レベルより高い場合には、その液体のレベルの計測結果をユーザに通知し、液体のレベルが危険レベルより低下した場合には、ユーザに警報を発することができる。
 より具体的には、レベルセンサ8は、異常判定用電極対87aによって計測した異常判定用計測値854aが第1基準値(危険レベル)よりも小さく、且つレベル計測用電極対87bによって計測したレベル計測値854bが第2基準値(下限レベル(≧危険レベル))よりも小さい場合に、第2異常検出信号として、ドリップチャンバ500の内容物のレベルが危険レベルよりも低いことを示す信号(危険信号)を出力する。
 これによれば、ドリップチャンバ500内の液体が極端に少ない危険な状況であることをユーザに通知することができる。
 一方、異常判定用電極対87aによって計測した異常判定用計測値854aが第1基準値(危険レベル)よりも小さく、且つレベル計測用電極対87bによって計測したレベル計測値854bが第2基準値(下限レベル(≧危険レベル))よりも大きい場合には、レベルセンサ8は、第1異常検出信号として、保持装置1に問題が発生していることを示す信号(問題発生信号)を出力する。
 これによれば、ドリップチャンバ500内の液体が極端に少ない危険な状況とは別の危険な状況にあることをユーザに通知することができる。例えば、レベル計測用電極対87bの故障により、ドリップチャンバ500内の液体の量が危険レベルより低いにも関わらず、レベル計測値854bが危険レベルよりも大きい値を示している場合に、第1異常検出信号によって、保持装置1に異常が発生していることをユーザに通知することができる。これにより、血液透析システムにおいて、レベルセンサ8の一部分の故障等により、ドリップチャンバ500内の液体の量が正確に計測できない場合であっても、患者の生命や身体に関わるような大きなトラブルの発生を防ぐことが可能となる。
 また、例えば、ドリップチャンバ500が収容部24に適切に取り付けられていない状態では、レベル計測値854bが下限レベル(≧危険レベル)より高い値を示しているにも関わらず、異常判定用計測値854aが危険レベルより低い値を示す場合がある。
 具体的には、図15に示すように、ドリップチャンバ500が収容面25に対して傾斜して収容部24に取り付けられた状況を考える。この状況において、ドリップチャンバ500から近い位置にあるレベル計測用電極対87bがドリップチャンバ500内の液体710を検出することにより、レベル計測値854bが下限レベル(≧危険レベル)より高い値を示す一方で、ドリップチャンバ500から遠い位置にある異常判定用電極対87aが液体710を検出しないことにより、異常判定用計測値854aが危険レベルより低い値を示す場合がある。
 この場合にも、第1異常検出信号によって、保持装置1に異常が発生していることをユーザに通知することができるので、ドリップチャンバ500の適切な取り付けをユーザに促すことが可能となる。
 また、実施の形態1に係る保持装置1において、異常判定用電極対87aの第1送信電極Taおよび第1受信電極Raと、レベル計測用電極対87bの第2送信電極Tbおよび第2受信電極Rbとは、プリント基板等の基板800に形成された金属薄膜によってそれぞれ構成されている。
 これによれば、レベルセンサ8の検出部としての電極対を複数組設けることによる製造コストの増加を抑えることが可能となる。したがって、実施の形態1に係る保持装置1によれば、製造コストを抑えつつ、信頼性を向上させることが可能となる。
 また、実施の形態1に係る保持装置1において、開口73a,73bを有するシールド部材7がベース部材2の内部空間210に収容部24を覆うように配置されるとともに、開口73aが、収容空間200側から内部空間210側を見て、第1電極対(異常判定用電極対)87aの少なくとも一部と重なるように形成され、開口73bが、収容空間200側から内部空間210側を見て、第2電極対(レベル計測用電極対)87bの少なくとも一部と重なるように形成されている。
 これによれば、収容部24にドリップチャンバ500を取り付けた場合、異常判定用電極対87aおよびレベル計測用電極対87bとドリップチャンバ500とが対向する空間を除いて、異常判定用電極対87aおよびレベル計測用電極対87b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のみを検知し、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、収容部24に取り付けられたドリップチャンバ500の内容物のレベルをより正確に計測することが可能となるので、保持装置1の信頼性を更に向上させることが可能となる。
 ≪実施の形態1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1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。
 例えば、上記実施の形態では、一つの収容部24に対して、異常判定用電極対(第1電極対)87aを一組設ける場合を例示したが、異常判定用電極対87aを複数組設けてもよい。
 具体的には、図16A,16Bに示すように、基板800の主面801における一つの収容部24に対応する領域に、2組の異常判定用電極対87a_1,87a_2を設けてもよい。図16Aには、異常判定用電極対87a_1と異常判定用電極対87a_2を、基板800の主面801上の上下方向(z方向)に並べて配置した場合が示され、図16Bには、異常判定用電極対87a_1と異常判定用電極対87a_2を、基板800の主面801上の左右方向(x方向)に並べて配置した場合が示されている。
 図16A,16Bに示すように2組の異常判定用電極対87a_1,87a_2を設けた場合、計測部85は、電極Taと電極Raとの間の静電容量の変化を異常判定用電極対87a_1,87a_2毎に検出し、各異常判定用電極対87a_1,87a_2の検出結果に基づいて異常判定用計測値854aを生成すればよい。
 例えば、レベル計測部852aは、異常判定用電極対87a_1,87a_2から検出した信号に基づいて計測値854a_1および計測値854a_2をそれぞれ算出する。計測結果出力部853は、計測値854a_1と第1基準値(危険レベル)と比較し、第1比較結果を生成するとともに、計測値854a_2と第1基準値(危険レベル)と比較し、第2比較結果を生成する。そして、計測結果出力部853は、第1比較結果と第2比較結果の論理積または論理和を異常判定用計測値854aとし、上述した図9における判定条件に用いる。
 このように、異常判定用電極対87aを複数組設けた構成では、何れか一つの異常判定用電極対87aが故障した場合であっても、他の異常判定用電極対87aで検出された信号を用いて異常判定を行うことができるので、保持装置1の信頼性を更に向上させることが可能となる。
 また、異常判定用電極対87aを3組以上設けた場合には、上述の異常判定用電極対87aを2組設けた場合と同様に、それぞれの異常判定用電極対87aに基づく計測値と第1基準値(危険レベル)との比較結果の論理積または論理和を演算し、その演算結果を異常判定用計測値854aとしてもよい。あるいは、各異常判定用電極対87aに基づく比較結果の多数決をとり、過半数を超える比較結果を異常判定用計測値854aとしてもよい。
 また、上記実施の形態では、異常判定用電極対87aとレベル計測用電極対87bを同一の基板800に形成する場合を例示したが、異常判定用電極対87aとレベル計測用電極対87bとをそれぞれ別々の基板に形成してもよい。以下に具体例を示す。
 図17Aは、実施の形態1に係る保持装置1におけるレベルセンサのハードウェア構成の別の一例を示す図である。
 図17Aに示すレベルセンサ8Aは、基板800に加えて基板800Aを更に有する。
 基板800Aは、主面801Aと、主面801Aと背向する裏面802Aとを含む。基板800Aの主面801Aには、レベル計測用電極対87bが形成されている。一方、基板800の主面801には、異常判定用電極対87aが形成されている。
 基板800は、ベース部材2の内部空間210において、主面801が収容部24を向いた状態で配置される。一方、基板800Aは、ベース部材2の内部空間210において、主面801Aが基板800の主面801に対して傾斜し、且つ収容部24を向いた状態で配置されている。例えば、基板800Aは、主面801Aが基板800の主面801と垂直、且つ主面801Aが収容部24を向くように、基板800の主面801上に配置される。
 このとき、基板800Aに形成されたレベル計測用電極対87bは、基板800に形成された異常判定用電極対87aよりも上側(Z方向正側)に配置される。
 上述の構成を有するレベルセンサ8Aによれば、異常判定用電極対87aとレベル計測用電極対87bを一つの基板800に形成した場合と同様の効果が得られる。なお、以上の構成(図17A)をもとに、複数の異常判定用電極対87(図16A,図16Bの異常判定用電極対87a_1,87a_2)を設けた構成も、好適に採用され得る。
 図17Bは、保持装置におけるレベルセンサのハードウェア構成の更に別の一例を示す図である。
 図17Bに示すレベルセンサ8Bは、基板800に加えて基板800A,基板800Bを更に有する。基板800Aは、主面801Aと、主面801Aと背向する裏面802Aとを含み、基板800Bは、主面801Bと、主面801Bと背向する裏面802Bとを含む。
 基板800の主面801には、異常判定用電極対87aとレベル計測用電極対87b_1とが形成されている。また、基板800Aの主面801Aには、レベル計測用電極対87b_2が形成され、基板800Bの主面801Bには、レベル計測用電極対87b_3が形成されている。
 基板800は、ベース部材2の内部空間210において、主面801が収容部24を向いた状態で配置される。基板800Aは、ベース部材2の内部空間210において、主面801Aが基板800の主面801に対して傾斜し、且つ収容部24を向いた状態で配置されている。例えば、基板800Aは、主面801Aが基板800の主面801と垂直、且つ主面801Aが収容部24を向いた状態で、基板800の主面801上に配置される。
 基板800Bは、基板800Aと同様に、ベース部材2の内部空間210において、主面801Aが基板800の主面801に対して傾斜し、且つ収容部24を向いた状態で配置されている。例えば、基板800Bは、主面801Bが基板800の主面801と垂直、且つ主面801Bが基板800Aの主面801Aと対向した状態で、基板800の主面801上に配置される。
 このとき、レベル計測用電極対87b_1~87b_3は、異常判定用電極対87aよりも上側(Z方向正側)に配置されている。
 上述した構成を有するレベルセンサ8Bによれば、ドリップチャンバ500の内容物のレベルを複数方向から計測することができるので、保持装置1の信頼性を更に向上させることが可能となる。
 例えば、液体が、管504からチャンバ本体501のレベル計測用電極対87b_1側の内壁面をつたって流れ込んでいる状況を考える。このような状況では、チャンバ本体501に十分な量の液体が溜まっていないにも関わらず、レベル計測用電極対87b_1によって検出された計測値が下限レベルよりも高い数値を示すおそれがある。この場合に、レベル計測用電極対87b_1のみを用いると、正確なレベル計測を行うことができない。
 これに対し、図17Bに示すレベルセンサ8Bによれば、互いに異なる方向を向いて配置された複数のレベル計測用電極対87b_1,87b_2,87b_3を用いて、チャンバ本体501内の液体のレベルを複数方向から計測することができる。これにより、上述したように、一組のレベル計測用電極対87b_1では正確な計測ができない場合であっても、その他のレベル計測用電極対87b_2,87b_3を用いることで、正確な計測を行うことが可能となる。
 したがって、図17Bに示すレベルセンサ8Bによれば、レベル計測用電極対87bを一組設ける場合に比べて、保持装置1の信頼性を更に向上させることが可能となる。
 なお、この場合、シールド部材7は、各レベル計測用電極対87b_1~87b_3に対応する複数の開口73bを適切な位置に有している。
 なお、図17Bでは、基板800、基板800A、および基板800Bに、レベル計測用電極対87bをそれぞれ形成する場合を例示したが、基板800、基板800A、および基板800Bの少なくとも2つの基板に、レベル計測用電極対87bを形成した構成としてもよい。
 例えば、基板800の主面801と基板800Aの主面801Aに、レベル計測用電極対87b_1とレベル計測用電極対87b_2をそれぞれ形成してもよいし、基板800Aの主面801Aと基板800Bの主面801Bに、レベル計測用電極対87b_1とレベル計測用電極対87b_2をそれぞれ形成してもよい。
 また、上記実施の形態において、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。
 また、上記実施の形態において、第1送信電極Ta,第1受信電極Ra,第2送信電極Tb、第2受信電極Rbとしての金属薄膜のパターン形状は、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、種々のパターン形状を採用することができる。
 また、上記実施の形態では、レベルセンサ8を構成する計測部85が一つの半導体集積回路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、計測部85を構成するマイクロプロセッサと、その周辺のアナログ信号を処理する回路とを別々の半導体集積回路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、計測部85としての半導体集積回路は、基板800の主面801に配置されていてもよいし、レベルセンサ8を構成する一部の回路が主面801に配置され、残りの回路が裏面802に配置されて、主面801と裏面802を貫通する貫通配線(ビア)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。
 また、上記実施の形態では、ベース部材2の内部空間210に収容部24を覆うようにシールド部材7を配置する場合を例示したが、外部ノイズの影響が無視できる場合には、保持装置1においてシールド部材7を設けなくてもよい。
 ≪実施の形態2≫
 図18は、実施の形態2に係る保持装置の主面側から見た分解斜視図である。
 図19は、実施の形態2に係る保持装置1Cの蓋部9側から見た分解斜視図である。
 図18および図19に示すように、保持装置1C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、シールド部材7C、レベルセンサ8C(基板ユニット80)、蓋部9、および固定部材11を備えている。
 レベルセンサ8C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。レベルセンサ8Cは、例えば相互容量方式の静電容量型のレベルセンサである。
 図20A,図20B,図20C,および図20Dは、レベルセンサ8Cのハードウェア構成を示す図である。
 図20Aには、レベルセンサ8Cを構成する基板ユニット80の斜視図が示され、図20Bには、基板ユニット80のy方向正側から見た平面図が示され、図20Cには、基板ユニット80のy方向負側から見た平面図が示され、図20Dには、基板ユニット80の分解斜視図が示されている。
 図20A~20Dに示すように、レベルセンサ8Cは、第1送信電極T1、第1受信電極R1、第2送信電極T2、第2受信電極R2、および計測部85が、基板ユニット80に搭載されることによって実現される。
 なお、図20A~20Dでは、レベルセンサ8Cを構成する構成要素のうち第1送信電極T1、第1受信電極R1、第2送信電極T2、第2受信電極R2、および計測部85等の一部の構成要素が図示され、各電極と計測部85とを接続する配線パターン等のその他の構成要素については、図示を省略している。
 また、以下の説明では、第1送信電極T1および第2送信電極T2を「電極T1,T2」と、第1受信電極R1および第2受信電極R2を「電極R1,R2」と、それぞれ称する場合がある。
 図20A~20Dに示すように、基板ユニット80は、一つのメイン基板810と複数のサブ基板820,830とを含む。メイン基板810およびサブ基板820、830は、例えばプリント基板である。
 メイン基板(第1基板)810は、電極T1,R1が形成された主面811と、主面811に背向する裏面812とを有する。サブ基板(第2基板)820は、電極T2が形成された主面821と、主面821に背向する裏面822とを有する。サブ基板(第3基板)830は、電極R2が形成された主面831と、主面831に背向する裏面832とを有する。
 レベルセンサ8Cは、電極T1、電極R1、電極T2、電極R2および計測部85Cを収容部24毎に有しており、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計測することが可能となっている。
 例えば、図20A~20Dに示すように、保持装置1Cにおける一方(x方向正側)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計測するために、メイン基板810のx方向正側に、電極T1および電極R1が形成され、且つ電極T2が形成されたサブ基板820と電極R2が形成されたサブ基板830とが設けられている。また、保持装置1Cにおける他方(x方向負側)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計測するために、メイン基板810のx方向負側に、電極T1および電極R1が形成され、且つ電極T2が形成されたサブ基板820と電極R2が形成されたサブ基板830とが設けられている。
 メイン基板810およびサブ基板820,830は、例えばプリント基板である。図20A~20Dに示すように、メイン基板810は、電極T1,R1が形成された主面811と、主面811に背向する裏面812とを有する。サブ基板820は、電極T2が形成された主面821と、主面821に背向する裏面822とを有する。サブ基板830は、電極R2が形成された主面831と、主面831に背向する裏面832とを有する。
 電極T1,R1,T2,およびR2は、例えば、公知のプリント基板作製技術によってプリント基板上に形成された金属の膜(金属薄膜)によって構成されている。上記金属としては、銅、アルミ、および金等を主成分とする金属を例示することができる。
 電極T1および電極R1は、内部空間210において、蓋部9側ではなく、収容部24側(y方向正側)を向いて配置される。また、電極T2は、内部空間210において、電極T1,R1と異なる方向から収容部24側を向いて(x方向正側を向いて)配置される。電極R2は、電極T1、電極R1、および電極T2と異なる方向から収容部24側を向いて(x方向負側を向いて)配置されている。
 サブ基板820,830は、メイン基板810と直交するように配置される。例えば、メイン基板810の主面811がx-z平面と平行に配置された場合、サブ基板820,830の主面821,831がy-z平面と平行に配置される。
 具体的には、図20Dに示すように、サブ基板820に形成された突起部825をメイン基板810に形成された溝部815に係合し、サブ基板830に形成された突起部836をメイン基板810に形成された溝部816に係合することにより、サブ基板820,830のそれぞれの主面821,831がメイン基板810の主面811と直交するように配置される。これにより、サブ基板820に形成された電極T2とサブ基板830に形成された電極R2とが、収容空間200を挟んで、互いに対向して配置される。
 図21は、実施の形態2に係る保持装置1Cの送信電極および受信電極を示す図である。
 同図には、保持装置1Cが備える基板ユニット80の一部が図示されている。具体的には、メイン基板810の主面811における第1送信電極T1および第1受信電極R1が形成された一部の領域が示され、主面821側から見たサブ基板820が示され、主面831側から見たサブ基板830が示されている。
 なお、図21では、理解を容易にするために、送信電極および受信電極をハッチングを付して図示している。
 図21に示すように、メイン基板810の電極T1は、主面811上において、例えば電極R1を囲む態様で配置されている。電極R1を構成する各金属薄膜は、例えば、主面811と裏面812とを貫通する貫通配線(ビア)によって互いに電気的に接続されている。
 サブ基板820の主面821には、電極T2が形成されている。電極T2は、表面積ができるだけ大きくなるように、主面821の全面に渡って形成することが好ましい。例えば、図21に示すように、電極T2は、べたパターンの金属薄膜によって形成することが好ましい。
 サブ基板830の主面831には、電極R2が形成されている。電極R2は、表面積が大きくなるように、主面831の全面に渡って形成することが好ましい。ただし、電極R2は、単なるべたパターンではなく、スリット833が形成されたパターンによって形成することが好ましい。例えば、図21に示すように、櫛状のパターンの金属薄膜によって電極R2を形成することで、電極R2を構成する金属薄膜間に適宜スリット833を設けることが好ましい。
 なお、スリット833の形状、数、および位置等は、図21に示す例に限定されず、適宜変更可能である。
 このように電極T2,R2を形成することにより、互いに対向配置される電極T2,R2において、電極R2を構成する金属薄膜のパターンの総面積は、電極T2の金属薄膜のパターンの総面積よりも小さくなる。
 計測部85Cは、複数の送信電極と複数の受信電極との間の電気力線の変化に基づいてドリップチャンバ500の内容物のレベルを計測する。具体的に、実施の形態2において、計測部85Cは、送信電極T1,T2と受信電極R1,R2との間の静電容量の変化に基づいて、収容部24に収容されたドリップチャンバ500の内容物のレベルを計測する。
 計測部85Cは、ハードウェア資源として、マイクロプロセッサや各種メモリから成るプログラム処理装置、アナログ/デジタル変換回路(ADC)、デジタル/アナログ変換回路(DAC)、パルス等の周期信号を生成する信号生成回路、および各種信号処理回路等を含んで構成されている。
 例えば、計測部85Cは、上述した計測部85と同様に、マイクロコントローラ(MCU)であって、少なくとも一つの半導体チップが一つのパッケージに収容された半導体集積回路(IC)として実現されている。以下の説明では、計測部85Cを「半導体集積回路85C」と表記する場合がある。
 なお、左側の収容部24に対応する計測部85Cと右側の収容部24に対応する計測部85Cは、それぞれ個別の半導体集積回路によって実現してもよいし、同一の半導体集積回路によって実現してもよく、メイン基板810上に配置される計測部85Cの実施形態は特に制限されない。本実施の形態では、一例として、左右の収容部24にそれぞれ対応する2つの計測部85Cが一つのパッケージに収められた半導体集積回路によって実現されているものとして説明する。
 図20A~20Dに示すように、半導体集積回路85Cは、例えばメイン基板810の裏面812に配置されている。半導体集積回路85Cは、図示されない金属薄膜から成る配線パターンおよび貫通配線(ビア)によって、電極T1,T2,R1,R2とそれぞれ接続されている。
 また、図20A~20Dでは図示を省略しているが、メイン基板810の裏面812には、レベルセンサ8Cと外部機器とを電気的に接続するためのコネクタ89(図19参照)が接続されている。
 図20A~20Dに示すように、メイン基板810には、基板ユニット80をベース部材2に位置決めするための切り欠き部860が少なくとも1つ形成されている。切り欠き部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。各切り欠き部860は、ベース部材2の突起部214(図5B参照)の外径に対応した形状を有する。
 なお、基板ユニット80には、レベルセンサ8C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8Cと外部機器と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。
 次に、レベルセンサ8Cの機能について説明する。
 図22は、レベルセンサ8Cの機能ブロックの構成を示す図である。
 同図に示すように、レベルセンサ8Cは、電極T1,R1,T2,およびT2と、計測部85Cとを有する。
 計測部85Cは、機能ブロックとして、制御部870、パルス生成部871a,871b、信号受信部872a,872b、およびレベル計測部873を含む。これらの機能ブロックは、計測部85Cを構成するハードウェア資源としての上記プログラム処理装置が上記各種メモリに記憶されたプログラムに従って各種演算を実行することにより実現される。
 制御部870は、計測部85C全体の統括的な制御を行う機能部である。
 パルス生成部871a,871bは、周期信号(例えばパルス)を生成する信号生成回路を含んで構成されている。パルス生成部871aは、制御部870からの制御に基づいてパルスを生成し、生成したパルスを電極T1に印加する。同様に、パルス生成部871bは、制御部870からの制御に基づいてパルスを生成し、生成したパルスを電極T2に印加する。
 なお、図22では、パルス生成部871a,871bをそれぞれ別個に設ける場合を例示しているが、これに限られない。例えば、電極T1と電極T2に同一のパルスを印加する場合には、共通のパルス生成部を設け、その共通のパルス生成部から電極T1と電極T2にそれぞれ共通のパルスを印加するようにしてもよい。
 これにより、送信電極T1,T2と受信電極R1,R2との間に発生した電気力線(電界)の変化、すなわち送信電極T1,T2と受信電極R1,R2との間の静電容量の変化に応じた信号が、電極R1,R2からそれぞれ出力される。
 信号受信部872aは、電極R1から出力された信号を検知する機能部であり、信号受信部872bは、電極R2から出力された信号を検知する機能部である。
 レベル計測部873は、信号受信部872a,872bによってそれぞれ受信した信号に基づいて、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計測する機能部である。例えば、レベル計測部873は、電極R1,R2からそれぞれ出力された信号のレベル(電圧)を予め設定された少なくとも一つの閾値と比較することにより、ドリップチャンバ500内の液体の液面のレベルを判定し、その判定結果を計測値として出力する。
 ここで、レベル計測部873において設定される上記閾値は、ドリップチャンバ500内の内容物のレベルを計測する“目盛”に対応する値である。予め、上記閾値を複数用意しておくことにより、レベルセンサ8によるレベル計測の分解能が高くなり、レベル計測の精度を上げることが可能となる。
 レベル計測部873から出力された計測結果は、上述した血液透析システム内の上位の制御装置等に送信される。
 次に、シールド部材7Cについて説明する。
 シールド部材7Cは、レベルセンサ8Cへの外部ノイズの影響を低減するためのものである。
 図23Aは、シールド部材7Cの斜視図である。図23Bは、シールド部材7Cのy方向正側から見た平面図である。図23Cは、シールド部材7Cのz方向正側から見た平面図である。
 図23A~23Cに示すように、シールド部材7C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7C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、別個の金属部材を接合することによって構成されていてもよい。
 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T1および電極R1が形成された領域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している。
 また、底板部70には、シールド部材7C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。
 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23A~23C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。
 次に、図19と図24A,24Bを用いて、ベース部材2の内部空間210へのレベルセンサ8Cおよびシールド部材7Cの収容方法について説明する。
 図24Aは、内部空間210にシールド部材7Cを収容した状態のベース部材2の断面斜視図である。図24Bは、内部空間210に基板ユニット80を収容した状態のベース部材2の断面斜視図である。
 先ず、シールド部材7Cをベース部材2の内部空間210に配置する。具体的には、図24Aに示すように、シールド部材7C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7C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。
 このとき、シールド部材7C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。
 次に、図24B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7Cの底板部70上に、レベルセンサ8Cの基板ユニット80を、メイン基板810の主面811とシールド部材7Cの底板部70とを対向させて配置する。
 このとき、シールド部材7Cの開口73は、収容部24とメイン基板810の主面811との間に位置している。具体的には、シールド部材7Cの開口73は、収容空間200側から内部空間210側を見て(図24Bのy方向の正側から負側をみて)、電極T1,R1が形成された領域の少なくとも一部と重なるように位置している。
 サブ基板820,830は、溝空間212にそれぞれ配置される。
 具体的には、図24Bに示すように、サブ基板820は、x方向負側の溝空間212において、電極T2が形成された主面821が収容部24の内壁2120Aと対面するように、シールド部材7Cの第1側板部71と収容部24の内壁2120Aとの間に設けられる。
 また、図24Bに示すように、サブ基板830は、x方向正側の溝空間212において、電極R2が形成された主面831が収容部24の内壁2120Bと対面するように、シールド部材7Cの第2側板部72と収容部24の内壁2120Bとの間に設けられる。
 なお、コネクタ89(図4参照)は、基板ユニット80をベース部材2の内部空間210に収容する前にメイン基板810の裏面812に固定されていてもよいし、メイン基板810をベース部材2の内部空間210に収容した後にメイン基板810の裏面812に固定されてもよい。
 次に、図19に示すように、蓋部9を、ベース部材2の内部空間210に配置されたメイン基板810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。
 蓋部9は、レベルセンサが形成された基板ユニット80とシールド部材7C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(図9参照)と反対側(y方向負側)から塞ぐ。
 具体的には、図19に示すように、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をメイン基板810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。
 以上の工程により、基板ユニット80およびシールド部材7Cをベース部材2の内部空間210に収容することができる。
 図25は、実施の形態2に係る保持装置1Cの斜視図である。
 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および板状部材20の一部の図示を省略している。
 図26は、実施の形態2に係る保持装置1Cにおける送信電極T1,T2と受信電極R1,R2との間に発生する電界を模式的に示す図である。
 図27は、実施の形態2に係る保持装置1Cの比較例として、メイン基板810にのみ送信電極および受信電極を配置した保持装置1Xにおける送信電極と受信電極間に発生する電界を模式的に示す図である。
 図27に示すように、メイン基板810にのみ送信電極および受信電極を配置した保持装置1Xにおいて、送信電極と受信電極との間に発生する電気力線は、ドリップチャンバ500のメイン基板810側に集中する。そのため、保持装置1Xでは、メイン基板810から離れる程、ドリップチャンバ500の内容物に対する検出精度が低下する。
 これに対し、実施の形態2に係る保持装置1Cでは、図25に示すように、収容部24に収容されたドリップチャンバ500を囲むように送信電極T1,T2および受信電極R1,R2が配置される。これにより、図26に示すように、保持装置1Cにおいて電極T1と電極R1との間に発生する電気力線に加えて、電極T2と電極R2との間にも電気力線が発生する。すなわち、保持装置1Cによれば、ドリップチャンバ500を横切る電気力線が発生するので、ドリップチャンバ500全体を検出可能範囲とすることができ、上述した比較例の保持装置1Xに比べて、ドリップチャンバ500の内容物に対する検出精度を向上させることが可能となる。
 図28は、実施の形態2に係る保持装置1Cの実験結果を示す図である。
 同図には、保持装置1Cで保持したドリップチャンバ500の内容物の量を、空の状態(EMPTY)から最大値(FULL)まで増加させた後に、再び空の状態(EMPTY)まで変化させたときの、受信電極で検出された電界の強さの変化を示す実験結果が示されている。
 同図において、横軸はドリップチャンバ500の内容物のレベルの変化を表し、縦軸は、電界の強さの初期値を0(ゼロ)としたときの電界の強さの変化の割合を表している。同図において、参照符号601は、受信電極R1によって検出した電界の強さの変化を表し、参照符号602は、受信電極R2によって検出した電界の強さの変化を表している。また、参照符号603は、比較例として、メイン基板810にのみ送信電極および受信電極を配置した保持装置1Xにおける受信電極で検出した電界の強さの変化を表している。
 図28に示すように、実施の形態2に係る保持装置1Cでは、比較例に係る保持装置1Xと比べて、ドリップチャンバ500の内容物の変化に対して、電極R1,R2で検出される電界の強さが大きく変化する。このことから理解されるように、実施の形態2に係る保持装置1Cによれば、保持装置1Xに比べて、保持したドリップチャンバ500の内容物に対する検出精度を向上させることが可能となる。
 また、図25に示すように、保持装置1Cの内部空間210において、送信電極T1,T2および受信電極R1,R2は、シールド部材7Cによって外側から覆われる。
 これによれば、例えば、保持装置1Cの収容部24の側面を人が触れたときや保持装置1Cの傍を人が通過した場合であっても、送信電極から発生した電気力線の一部が人に移ることを防止することが可能となる。これにより、保持したドリップチャンバ500の内容物に対する検出精度を更に向上させることが可能となる。
 以上、実施の形態2に係る保持装置1Cにおいて、静電容量型のレベルセンサ8Cは、第1送信電極T1、第1受信電極R1、第2送信電極T2、および第2受信電極R2を備えている。図25等に示すように、第1送信電極T1および第1受信電極R1は、収容部24側を向いて配置され、第2送信電極T2は、第1送信電極T1および第1受信電極R1と異なる方向から収容部24側を向いて配置され、第2受信電極R2は、第1送信電極T1、第1受信電極R1、および第2送信電極T2と異なる方向から収容部24側を向いて配置されている。
 これによれば、上述したように、保持装置1において電極T1,T2と電極R1,R2との間に発生する電気力線がドリップチャンバ500の内側全体を通過するので、ドリップチャンバ500の内容物に対する検出精度を向上させることが可能となる。
 また、保持装置1Cにおいて、第1送信電極T1および第1受信電極R1が第1基板としてのメイン基板810に形成され、第2送信電極T2が第2基板としてのサブ基板820に形成され、第2受信電極R2が第3基板としてのサブ基板830に形成されている。これによれば、送信電極T1,T2および受信電極R1,R2をドリップチャンバ500を囲むように配置することが容易となる。
 また、保持装置1Cにおいて、第2送信電極T2と第2受信電極R2とは収容空間200を挟んで互いに対向して配置されている。これによれば、第2送信電極T2から第2受信電極R2に向かう電気力線が収容空間200に配置されたドリップチャンバ500を確実に通過するので、レベルセンサ8の検出精度を確実に向上させることが可能となる。
 また、サブ基板820,830をメイン基板810と直交するように配置することにより、収容空間200を挟んで第2送信電極T2と第2受信電極R2とを対向配置することが容易となる。
 更に、保持装置1Cは、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7Cを備え、シールド部材7Cの開口73は、収容空間200側から内部空間210側を見て、第1送信電極T1および第1受信電極R1の少なくとも一部と重なるように形成されている。
 これによれば、上述したように、レベルセンサ8Cが外乱の影響を受け難くなるので、保持したドリップチャンバ500の内容物に対する検出精度を更に向上させることが可能となる。
 ≪実施の形態3≫
 実施の形態2において、送信電極T1,T2および受信電極R1,R2を構成する金属薄膜のパターン形状や送信電極T1,T2と受信電極R1,R2の面積比等は、レベルセンサ8として要求される検出精度に応じて変更してもよい。以下に一例を示す。
 図29は、実施の形態3に係る保持装置1Dの送信電極および受信電極を示す図である。
 同図には、保持装置1Dが備えるレベルセンサ8Dの基板ユニット80Dの一部が図示されている。具体的に、メイン基板810の主面811における第1送信電極T1および第1受信電極R1が形成された一部の領域が示され、主面821側から見たサブ基板820が示され、主面831側から見たサブ基板830が示されている。
 なお、図29では、理解を容易にするために、送信電極および受信電極をハッチングを付して図示している。
 図30は、図29に示した送信電極および受信電極を有する保持装置1Dの実験結果を示す図である。
 同図には、図28と同様の実験を行ったときの特性が示されている。図30において、参照符号701は、受信電極R1によって検出した電界の強さの変化を表し、参照符号702は、受信電極R2によって検出した電界の強さの変化を表している。
 図29に示すように、メイン基板810の送信電極T1の表面積が受信電極R1の表面積よりも十分に大きくなるように送信電極T1および受信電極R1を形成した場合、図30に示すように、受信電極R1よりも受信電極R2の方が電界の受信感度が高くなる。
 このように、各電極を構成する金属薄膜のパターンを適宜変更することにより、電界の検出感度を調整することができるので、所望の特性を有するレベルセンサ8を実現することが可能となる。
 ≪実施の形態4≫
 上記実施の形態では、サブ基板820,830に送信電極および受信電極の何れか一方を形成する場合を例示したが、これに限られず、サブ基板820,830に送信電極および受信電極の双方を夫々形成してもよい。以下に一例を示す。
 図31は、実施の形態4に係る保持装置1Eの送信電極および受信電極を示す図である。
 同図には、保持装置1Eが備えるレベルセンサ8Eの基板ユニット80Eの一部が図示されている。具体的に、メイン基板810の主面811における第1送信電極T1および第1受信電極R1が形成された一部の領域が示され、主面821側から見たサブ基板820が示され、主面831側から見たサブ基板830が示されている。
 なお、図31では、理解を容易にするために、送信電極および受信電極をハッチングを付して図示している。
 図32は、図31に示した送信電極T1,T2,T3と受信電極R1,R2,R3との間に発生する電界を模式的に示す図である。
 図31に示すように、サブ基板820に第2送信電極T2および第3受信電極R3を形成し、サブ基板830に第2送信電極T2および第3受信電極R3を形成する。これによれば、図32に示すように、収容部24に収容されたドリップチャンバ500のメイン基板810側のみならず、サブ基板820,830側にも電気力線が通過するので、上述した比較例の保持装置1Xに比べて、ドリップチャンバ500の内容物に対する検出精度を向上させることが可能となる。
 ただし、電界は、互いに近くに配置された送信電極および受信電極間で生じる傾向があるため、サブ基板820,830に送信電極および受信電極をそれぞれ形成した場合、上述した図31に示した電極配置例に比べて、ドリップチャンバ500を横切るような電気力線(図26参照)は少なくなると考えられる。
 ≪実施の形態2乃至4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2乃至4に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれら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。
 例えば、上記実施の形態では、基板ユニット80がメイン基板810と2つのサブ基板820,830によって実現される場合を例示したが、これに限られない。例えば、送信電極T1,T2および受信電極R1,R2を形成した一つのフレキシブル基板を内部空間210において収容空間200を囲むように配置してもよい。
 ただし、この場合には、計測中にフレキシブル基板が変形または移動しないように、内部空間210に確実に固定しておく必要がある。
 また、上記実施の形態において、各送信電極および受信電極を構成する金属薄膜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。
 また、上記実施の形態では、レベルセンサ8C,8D,8Eを構成する計測部85Cが一つの半導体集積回路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、計測部85Cを構成するマイクロプロセッサと、その周辺のアナログ信号を処理する回路とを別々の半導体集積回路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、計測部85Cとしての半導体集積回路は、メイン基板810の主面811に配置されていてもよいし、レベルセンサ8Cを構成する一部の回路が主面811に配置され、残りの回路が裏面812に配置されて、主面811と裏面812を貫通する貫通配線(ビア)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。
 また、上記実施の形態では、ベース部材2の内部空間210に収容部24を覆うようにシールド部材7Cを配置する場合を例示したが、外部ノイズの影響が無視できる場合には、シールド部材7Cを設けなくてもよい。
 1,1C,1D,1E…保持装置、2…ベース部材、3…保持部材、4,11…固定部材、7,7C…シールド部材、8,8A~8E…レベルセンサ、9…蓋部、20…板状部材、21…主面、21B…底部、21C…側壁部、22…開口、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、73,73a,73b…開口、80,80D,80E…基板ユニット、800,800A,800B…基板、801,801A,801B…主面、802,802A,802B…裏面、85,85C…計測部(半導体集積回路)、87b,87b_1,87b_2,87b_3…第2電極対(レベル計測用電極対)、850,870…制御部、851a,851b,871a,871b…パルス生成部、852a,852b,873…レベル計測部、853…計測結果出力部、854a…第1計測値(異常判定用計測値)、854b…第2計測値(レベル計測値)、872a,872b…信号受信部、87a,87a_1,87a_2…第1電極対(異常判定用電極対)、810…メイン基板(第1基板)、811…第1主面、820…サブ基板(第2基板)、821…第2主面、830…サブ基板(第3基板)、831…第3主面、833…スリット、R1…第1受信電極、R2…第2受信電極、R3…第3受信電極、T1…第1送信電極、T2…第2送信電極、T3…第3送信電極、Ta…第1送信電極、Tb…第2送信電極、Ra…第1受信電極、Rb…第2受信電極、200…収容空間、210…内部空間、212…溝空間、500…ドリップチャンバ。

Claims (18)

  1.  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、前記収容部に収容された前記チャンバの内容物のレベルを計測するレベルセンサと、を備え、
     前記レベルセンサは、
     複数の送信電極と、
     複数の受信電極と、
     前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間の電気力線の変化に基づいて、前記内容物のレベルを計測する計測部と、を有する
     ことを特徴とする保持装置。
  2.  請求項1に記載の保持装置において、
     前記複数の送信電極として第1送信電極および第2送信電極を含み、
     前記複数の受信電極として第1受信電極および第2受信電極を含み、
     前記計測部は、前記第1送信電極と前記第1受信電極との間の静電容量の変化と、前記第2送信電極と前記第2受信電極との間の静電容量の変化とに基づいて、前記内容物のレベルを計測し、
     前記第1送信電極および前記第1受信電極を含む第1電極対と前記第2送信電極および前記第2受信電極を含む第2電極対とは、前記収容部が延在する方向に互いに離間して配置されている
     ことを特徴とする保持装置。
  3.  請求項2に記載の保持装置において、
     前記計測部は、前記第1送信電極と前記第1受信電極との間の静電容量の変化に基づいて前記内容物のレベルを計測した第1計測値と、前記第2送信電極と前記第2受信電極との間の静電容量の変化に基づいて前記内容物のレベルを計測した第2計測値との組み合わせに基づいて、前記内容物の計測結果を出力する
     ことを特徴とする保持装置。
  4.  請求項3に記載の保持装置において、
     前記計測部は、前記第1計測値が第1基準値よりも大きい場合に、前記第2計測値に基づく信号を出力し、前記第1計測値が前記第1基準値よりも小さい場合に、異常が検出されたことを示す信号を出力する
     ことを特徴とする保持装置。
  5.  請求項4に記載の保持装置において、
     前記計測部は、前記第1計測値が前記第1基準値よりも小さく、且つ前記第2計測値が前記第1基準値以上の第2基準値よりも大きい場合に、第1異常検出信号を出力する
     ことを特徴とする保持装置。
  6.  請求項5に記載の保持装置において、
     前記計測部は、前記第1計測値が前記第1基準値よりも小さく、且つ前記第2計測値が前記第2基準値も小さい場合に、前記第1異常検出信号と異なる第2異常検出信号を出力する
     ことを特徴とする保持装置。
  7.  請求項6に記載の保持装置において、
     前記計測部は、前記第1計測値が前記第1基準値よりも大きく、且つ前記第2計測値が前記第2基準値よりも小さい場合に、警告信号を出力する
     ことを特徴とする保持装置。
  8.  請求項3乃至7の何れか一項に記載の保持装置において、
     前記第1電極対を複数組含み、
     前記計測部は、前記第1送信電極と前記第1受信電極との間の静電容量の変化を前記第1電極対毎に検出し、それぞれの前記第1電極対の検出結果に基づいて前記第1計測値を生成する
     ことを特徴とする保持装置。
  9.  請求項2乃至8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、
     主面と、前記主面と背向する裏面とを含む基板を有し、
     前記第1送信電極、前記第1受信電極、前記第2送信電極、および前記第2受信電極は、前記主面に形成された金属薄膜によってそれぞれ構成され、
     前記基板は、前記内部空間において、前記主面が前記収容部を向いた状態で配置される
     ことを特徴とする保持装置。
  10.  請求項2乃至8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、
     第1主面と、前記第1主面と背向する第1裏面とを含む第1基板と、
     第2主面と、前記第2主面と背向する第2裏面とを含む第2基板と、を更に有し、
     前記第1送信電極および前記第1受信電極は、前記第1基板の前記第1主面に形成された金属薄膜によってそれぞれ構成され、
     前記第2送信電極および前記第2受信電極は、前記第2基板の前記第2主面に形成された金属薄膜によってそれぞれ構成され、
     前記第1基板は、前記内部空間において、前記第1主面が前記収容部を向いた状態で配置され、
     前記第2基板は、前記内部空間において、前記第2主面が前記第1基板の前記第1主面に対して傾斜し、且つ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。
  11.  請求項2乃至8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、
     第1主面と、前記第1主面と背向する第1裏面とを含む第1基板と、
     第2主面と、前記第2主面と背向する第2裏面とを含む第2基板と、
     第3主面と、前記第3主面と背向する第3裏面とを含む第3基板と、を更に有し、
     前記第1基板は、前記内部空間において、前記第1主面が前記収容部を向いた状態で配置され、
     前記第2基板は、前記内部空間において、前記第2主面が前記第1基板の前記第1主面に対して傾斜し、且つ前記収容部を向いた状態で配置され、
     前記第3基板は、前記内部空間において、前記第2主面が前記第1基板の前記第1主面に対して傾斜し、且つ前記第3主面が前記第2基板の前記第2主面と対向した状態で配置され、
     前記第1電極対は、前記第1基板の前記第1主面に形成され、
     前記第2電極対は、前記第1主面、前記第2主面、および前記第3主面のうち少なくとも2つの面に形成され、
     前記第1送信電極、前記第1受信電極、前記第2送信電極、および前記第2受信電極は、金属薄膜によってそれぞれ構成されている
     ことを特徴とする保持装置。
  12.  請求項2乃至11の何れか一項に記載の保持装置において、
     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を更に備え、
     前記シールド部材は、第1開口および第2開口を有し、
     前記第1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電極対の少なくとも一部と重なるように形成され、
     前記第2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2電極対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。
  13.  請求項1に記載の保持装置において、
     前記複数の送信電極として第1送信電極および第2送信電極を含み、
     前記複数の受信電極として第1受信電極および第2受信電極を含み、
     前記内部空間において、前記第1送信電極および前記第1受信電極は前記収容部側を向いて配置され、
     前記内部空間において、前記第2送信電極は、前記第1送信電極および前記第1受信電極と異なる方向から前記収容部側を向いて配置され、
     前記内部空間において、前記第2受信電極は、前記第1送信電極、前記第1受信電極、および前記第2送信電極と異なる方向から前記収容部側を向いて配置されている
     ことを特徴とする保持装置。
  14.  請求項13に記載の保持装置において、
     前記第2送信電極と前記第2受信電極とは、前記収容空間を挟んで互いに対向して配置されている
     ことを特徴とする保持装置。
  15.  請求項13または14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送信電極および前記第1受信電極が形成された第1主面を有する第1基板と、
     前記第2送信電極が形成された第2主面を有する第2基板と、
     前記第2受信電極が形成された第3主面を有する第3基板と、を有する
     ことを特徴とする保持装置。
  16.  請求項15に記載の保持装置において、
     前記第2基板および前記第3基板は、前記第2主面および前記第3主面と前記第1主面とが直交するように配置される
     ことを特徴とする保持装置。
  17.  請求項15または16に記載の保持装置において、
     前記第2受信電極を構成する金属薄膜の表面積は、前記第2送信電極の表面積より小さい
     ことを特徴とする保持装置。
  18.  請求項15乃至17の何れか一項に記載の保持装置において、
     前記第2受信電極を構成する金属薄膜には、スリットが形成されている
     ことを特徴とする保持装置。
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