(57)【要約】【課題】点滴容器内の点滴溶液を汚してしまうことがない液面検出センサを提供することを目的とする。【解決手段】立設された絶縁基板１１と、この絶縁基板１１の一面に上方から下方にわたって設けられた液位検出抵抗層１４と、前記絶縁基板１１の一面の上方に位置して設けられた気体温度検出抵抗層１８と、前記絶縁基板１１の一面の下方に位置して設けられた液体温度検出抵抗層２０とを備え、前記絶縁基板１１をフィルム状に構成したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設された絶縁基板と、この絶縁基板の一面に上方から下方にわたって設けられた液位検出抵抗層と、この液位検出抵抗層の両端に設けられた一対の液位測定電極と、前記絶縁基板の一面の上方に位置して設けられた気体温度検出抵抗層と、この気体温度検出抵抗層の両端に設けられた一対の気体温度検出電極と、前記絶縁基板の一面の下方に位置して設けられた液体温度検出抵抗層と、この液体温度検出抵抗層の両端に設けられた一対の液体温度検出電極とを備え、前記絶縁基板をフィルム状に構成した液面検出センサ。
【請求項２】
液位検出抵抗層、液位測定電極、気体温度検出抵抗層、気体温度検出電極、液体温度検出抵抗層および液体温度検出電極を厚膜印刷工法により形成した請求項１記載の液面検出センサ。
【請求項３】
液位検出抵抗層、気体温度検出抵抗層および液体温度検出抵抗層を樹脂材料をバインダーとするサーミスタで構成した請求項１記載の液面検出センサ。
【請求項４】
絶縁基板における液位検出抵抗層、気体温度検出抵抗層および液体温度検出抵抗層を設けた箇所の近傍に位置して発熱抵抗体層を埋設した請求項１記載の液面検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に点滴容器内の液面を検出する液面検出センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液面検出センサは、図５に示すような構成を有していた。
【０００３】
図５は従来の液面検出センサの正面図である。
【０００４】
図５において、１はＡｌ2Ｏ3からなる絶縁基板で、この絶縁基板１は長手方向に略垂直に立設させるとともに、この絶縁基板１の一側面には上側に位置して電源電極２、中間電極３およびＧＮＤ電極４を並列に設けている。また、絶縁基板１の一側面には、第１の回路パターン５を介してＧＮＤ電極４と一端が電気的に接続されるように複数のサーミスタ抵抗層６を上側から下側にわたって設けている。そして、このサーミスタ抵抗層６は温度が上昇すると抵抗値が急激に下がる特性を有している。そしてまた、前記絶縁基板１の一側面にはサーミスタ抵抗層６と同じ高さに位置して複数の固定抵抗層７を設けており、この固定抵抗層７は一端を第２の回路パターン８を介して前記電源電極２に電気的に接続している。さらに、前記絶縁基板１の一側面には第３の回路パターン９を設けており、この第３の回路パターン９により、前記サーミスタ抵抗層６の他端と固定抵抗層７の他端を電気的に接続している。
【０００５】
以上のように構成された従来の液面検出センサについて、次にその動作を図面を参照しながら説明する。
【０００６】
液面検出センサを図６に示すように、液面に対して略垂直に立設して液体１０に浸漬し、電源電極２とＧＮＤ電極４との間に直流電圧を印加する。この場合、液面より上方に位置するサーミスタ抵抗層６は通電によって発熱し、また液面より下方に位置するサーミスタ抵抗層６は液体１０によって冷却される。そして、サーミスタ抵抗層６は温度が上昇すると抵抗値が急激に下がる特性を有しているため、液面より上方に位置するサーミスタ抵抗層６の抵抗値は液面より下方に位置するサーミスタ抵抗層６の抵抗値に比べて十分小さな値となり、これにより、液面より上方に位置するサーミスタ抵抗層６に流れる電流は、液面より下方に位置するサーミスタ抵抗層６に流れる電流に比べて十分大きな値となる。従って、電源電極２およびＧＮＤ電極４に直列に電流計（図示せず）を接続すると、電源電極２とＧＮＤ電極４との間に流れる電流は液面より上方に位置するサーミスタ抵抗層６の個数に応じ、増加した値となるため、液面の高さを知ることができるものである。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開昭６２−１０２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記従来の構成においては、液面検出センサにより、点滴容器の内側の液面を検出する場合、液面検出センサ自体を点滴容器内の点滴溶液に浸さなければならないため、点滴溶液が汚れる可能性があり、これにより、点滴溶液を使用することができなくなるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、点滴容器内の点滴溶液を汚してしまうことがない液面検出センサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１１】
本発明は、絶縁基板をフィルム状に構成したもので、この構成によれば、絶縁基板をフィルム状に構成しているため、点滴容器の外側面に点滴容器の外形形状に合わせて液面検出センサを設けることができ、これにより、点滴容器の外側面部を介して点滴溶液の液位を検出することができるため、点滴溶液を汚さずに液位を検出できるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明の液面検出センサは、絶縁基板をフィルム状に構成しているため、点滴容器の外側面に点滴容器の外形形状に合わせて液面検出センサを設けることができ、これにより、点滴容器の外側面部を介して点滴溶液の液位を検出することができるため、点滴溶液を汚さずに液位を検出できる液面検出センサを提供することができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、一実施の形態を用いて、本発明の請求項１〜４に記載の発明について説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態における液面検出センサの上面図、図２は同液面検出センサの側断面図である。
【００１５】
図１、図２において、１１はフィルム状に構成されたポリエチレンテレフタレートからなる直方体形状の絶縁基板で、この絶縁基板１１は長手方向に略垂直に立設させるとともに、一側面にエポキシ系樹脂からなる絶縁層１２を設けており、さらに、前記絶縁基板１１と絶縁層１２との間にはＡｇ系樹脂とエポキシ系樹脂との混合物からなる発熱抵抗体層１３を設けている。また、前記絶縁基板１１における絶縁層１２の側面には上方から下方にわたってＡｇ系樹脂とエポキシ系樹脂との混合物からなる樹脂材料をバインダーとするサーミスタで構成した液位検出抵抗層１４を設けており、この液位検出抵抗層１４の長手方向と垂直な方向の両端には一対の液位測定電極１５を設けるとともに、この液位測定電極１５は配線パターン１６を介して外部電極１７と電気的に接続している。そしてまた、前記絶縁基板１１における絶縁層１２の側面には上方に位置してＡｇ系樹脂とエポキシ系樹脂との混合物からなる樹脂材料をバインダーとするサーミスタで構成した気体温度検出抵抗層１８を設けており、この気体温度検出抵抗層１８の両端には一対のＡｇからなる気体温度検出電極１９を設けるとともに、この気体温度検出電極１９は配線パターン１６を介して外部電極１７と電気的に接続している。さらに、前記絶縁基板１１における絶縁層１２の側面には下方に位置してＡｇ系樹脂とエポキシ系樹脂との混合物からなる樹脂材料をバインダーとするサーミスタで構成した液体温度検出抵抗層２０を設けており、この液体温度検出抵抗層２０の両端には一対のＡｇからなる液体温度検出電極２１を設けるとともに、この液体温度検出電極２１は配線パターン１６を介して外部電極１７と電気的に接続している。そして、前記一対の気体温度検出電極１９間の長さと、一対の液体温度検出電極２１間の長さは略同一とし、この長さを単位長さと定義する。２２はＳｉ系またはアクリル系からなる接着層で、この接着層２２は前記絶縁基板１１、液位検出抵抗層１４、液位測定電極１５、気体温度検出抵抗層１８、気体温度検出電極１９、液体温度検出抵抗層２０および液体温度検出電極２１の側面に設けている。
【００１６】
上記本発明の一実施の形態においては、液位検出抵抗層１４、気体温度検出抵抗層１８および液体温度検出抵抗層２０をＡｇ系樹脂とエポキシ系樹脂との混合物からなる樹脂材料をバインダーとするサーミスタで構成しているため、前記樹脂材料からなるバインダーの焼成温度は比較的低いものとなり、これにより、絶縁基板１１を耐熱性の低い材料で構成することができるという効果を有するものである。
【００１７】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における液面検出センサについて、次に、その製造方法を説明する。
【００１８】
まず、ボールミル（図示せず）にＭｎ，Ｃｏ，Ｎｉを５０：２０：１０の原子％比で投入し、粉砕する。
【００１９】
次に、粉砕されたＭｎ，Ｃｏ，Ｎｉを焼成炉（図示せず）に投入し、約１２４０℃で固相反応させて、スピネル構造体を形成する。
【００２０】
次に、３本ロール（図示せず）に、Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉのスピネル構造体７０ｗｔ％と、熱硬化性ポリイミド樹脂２２ｗｔ％と、カーボン粉末８ｗｔ％とを投入し、有機溶剤を添加しながら練り合わせてサーミスタのペーストを形成する。
【００２１】
次に、フィルム状に構成されたポリエチレンテレフタレートからなる絶縁基板１１を準備した後、絶縁基板１１の一面にＡｇ粉とエポキシ樹脂との混合物からなる樹脂ペースト（図示せず）をスクリーン印刷により印刷した後、焼成炉（図示せず）に投入し、約１２０〜１５０℃で約３０分間焼成し、発熱抵抗体層１３を形成する。
【００２２】
次に、前記絶縁基板１１における発熱抵抗体層１３を覆うように、エポキシ樹脂からなる絶縁ペーストをスクリーン印刷した後、ＵＶ炉（図示せず）に投入し、光量約２０００ｍｊ／ｃｍ2によって硬化させ、絶縁層１２を形成する。
【００２３】
次に、絶縁基板１１における絶縁層１２の一側面にＡｇの厚膜ペーストをスクリーン印刷した後、焼成炉（図示せず）に投入し、約２７０℃で約２〜１０分間焼成し、液位測定電極１５、気体温度検出電極１９、液体温度検出電極２１、配線パターン１６および外部電極１７を形成する。
【００２４】
次に、絶縁基板１１の一側面に、前記液位測定電極１５、気体温度検出電極１９および液体温度検出電極２１の上面に重なるように、サーミスタのペーストをスクリーン印刷した後、約２７０℃で約２〜３時間焼成し、液位検出抵抗層１４、気体温度検出抵抗層１８および液体温度検出抵抗層２０を形成する。
【００２５】
上記本発明の一実施の形態においては、液位検出抵抗層１４、液位測定電極１５、気体温度検出抵抗層１８、気体温度検出電極１９、液体温度検出抵抗層２０および液体温度検出電極２１を厚膜印刷工法により形成しているため、液面検出センサを容易に構成することができるという効果を有するものである。
【００２６】
最後に、前記絶縁基板１１、液位検出抵抗層１４、液位測定電極１５、気体温度検出抵抗層１８、気体温度検出電極１９、液体温度検出抵抗層２０および液体温度検出電極の側面を覆うように、Ｓｉからなる接着剤を塗布して接着層２２を形成する。
【００２７】
以上のように構成され、かつ製造された本発明の一実施の形態における液面検出センサについて、次に、その動作を図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図３、図４に示すように、液面検出センサを点滴溶液２３を満たした点滴容器２４の外側面に貼り付ける。この場合、気体温度検出抵抗層１８は点滴容器２４内における気体と対向し、かつ液体温度検出抵抗層２０は点滴容器２４内における液体と対向し、さらに液位検出抵抗層１４は点滴容器２４の外側面を介して液面に接する位置になるように、液面検出センサを点滴容器２４の外側面に接着層２２の接着力により貼り付ける。
【００２９】
上記本発明の一実施の形態においては、絶縁基板１１をフィルム状に構成しているため、点滴容器２４の外側面に点滴容器２４の外形形状に合わせて液面検出センサを設けることができ、これにより、点滴容器２４の外側面を介して点滴溶液２３の液位を検出することができるため、点滴溶液２３を汚さずに点滴容器２４内の液位を検出できるという効果を有するものである。
【００３０】
上記点滴容器２４の外側面に液面検出センサを貼り付けた状態において、絶縁基板１１に埋設された発熱抵抗体層１３に電圧が印加されると、発熱抵抗体層１３に流れる電流により発熱抵抗体層１３からジュール熱が発生する。このジュール熱は絶縁層１２を介して液位検出抵抗層１４、気体温度検出抵抗層１８および液体温度検出抵抗層２０に到達する。このとき、液位検出抵抗層１４のうちの液体に対向する部分と気体に対向する部分とでは、熱放散定数の差により単位長さあたりの自己発熱量に差が生じるため、液位検出抵抗層１４のうちの気体に対向する部分と液体に対向する部分とでは温度差が生じ、これにより、サーミスタの抵抗−温度特性により単位長さあたりの抵抗値に差が生じる。この抵抗値の差を一対の気体温度検出電極１９間に位置する気体温度検出抵抗層１８の抵抗値および一対の液体温度検出電極２１間に位置する液体温度検出抵抗層２０の抵抗値と比較して演算することにより、点滴容器２４内の点滴溶液２３の液面を検出するものである。
【００３１】
上記本発明の一実施の形態においては、絶縁基板１１における液位検出抵抗層１４、気体温度検出抵抗層１８および液体温度検出抵抗層２０を設けた箇所の近傍に位置して発熱抵抗層１３を埋設しているため、この発熱抵抗体層１３から液位検出抵抗層１４、気体温度検出抵抗層１８および液体温度検出抵抗層２０に対して熱を供給することができ、これにより、点滴容器２４内の液体より気体がさらに高温になるため、液体温度検出抵抗層２０および液位検出抵抗層１４のうちの液体に対向する部分は気体温度検出抵抗層１８および液位検出抵抗層１４のうちの気体に対向する部分より低温となり、これにより、各々の抵抗層の液体に対向する部分と気体に対向する部分の抵抗値の差が大となるため、液面検出センサの感度が向上するという効果を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明にかかる液面検出センサは、点滴容器内の点滴溶液を汚さずに液位を検出できる液面検出センサを提供することができるという効果を有し、点滴容器内の点滴溶液の液面を検出する液面検出センサとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態における液面検出センサの上面図
【図２】同液面検出センサの側断面図
【図３】同液面検出センサを点滴容器に貼り付けた状態を示す斜視図
【図４】同液面検出センサを点滴容器に貼り付けた状態を示す側断面図
【図５】従来の液面検出センサの正面図
【図６】従来の液面検出センサの動作状態を示す部分拡大図
【符号の説明】
【００３４】
１１  絶縁基板
１３  発熱抵抗体層
１４  液位検出抵抗層
１５  液位測定電極
１８  気体温度検出抵抗層
１９  気体温度検出電極
２０  液体温度検出抵抗層
２１  液体温度検出電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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