(57)【要約】【課題】チャンバの内容物の量を正確に計測する。【解決手段】本発明に係る保持装置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と、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に配置された第１および第２電極８３，８４を有し、第１電極８３と第２電極８４との間の静電容量の変化に基づいて収容部２４に収容されたチャンバ５００の内容物のレベルを検出するレベルセンサ８と、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７とを備え、シールド部材７は開口７３を有し、開口７３は、収容部２４と第１および第２電極８３，８４の間に位置していることを特徴とする。【選択図】図９
2019015620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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た第１電極および第２電極を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化に基づいて、前記チャンバの内容物のレベルを検出するレベルセンサと、
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と、を備え、
前記シールド部材は、開口を有し、当該開口は、前記収容部と前記第１電極および前記第２電極の間に位置している
保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の保持装置において、
前記シールド部材の前記開口は、前記収容空間側から前記内部空間側を見て、前記第１電極および前記第２電極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。
【請求項３】
請求項２に記載の保持装置において、
前記ベース部材の前記内部空間は、前記収容部を挟むように形成された溝空間を含み、
前記シールド部材は、
前記開口が形成された板状の底板部と、
互いに対向して前記底板部から突出する第１側板部および第２側板部とを含み、
前記第１側板部および前記第２側板部は、前記ベース部材の前記溝空間内にそれぞれ挿入可能になっている
ことを特徴とする保持装置。
【請求項４】
請求項１乃至３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、前記第１電極および前記第２電極が形成された電極形成面と、前記電極形成面と背向する裏面とを含む基板を有し、
前記基板は、前記内部空間において、前記電極形成面が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。
【請求項５】
請求項４に記載の保持装置において、
前記基板の前記裏面には、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一部と背向する位置に金属から成る第１シールドパターンが形成されている
ことを特徴とする保持装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の保持装置において、
前記基板の前記電極形成面には、金属から成る第２シールドパターンが前記第１電極および前記第２電極と離間して形成されている
ことを特徴とする保持装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の保持装置において、
前記収容部に収容した前記チャンバを前記収容空間に保持する保持部材と、
前記保持部材を前記ベース部材に固定する固定部材とを更に備え、
前記固定部材は、前記収容空間側から見て、前記シールド部材の外側に配置されている
ことを特徴とする保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、送信電極にパルスを印加することによって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。
【０００８】
しかしながら、相互容量方式の静電容量型レベルセンサは、周辺環境からの外来ノイズの影響を受け易い。例えば、ドリップチャンバの保持装置にレベルセンサを搭載した場合、保持装置本体に誘電体（例えば人）が触れた時や保持装置の傍を人が通過した時に、ノイズの影響によりレベルセンサの出力値が変化し、ドリップチャンバ内の液体の液面の位置を正確に検出できないおそれがある。
【０００９】
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、保持装置によって保持したチャンバの内容物の量を正確に計測することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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た第１電極および第２電極を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化に基づいて、前記チャンバの内容物のレベルを検出するレベルセンサと、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とを備え、前記シールド部材は、開口を有し、当該開口は、前記収容部と前記第１電極および前記第２電極の間に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、保持装置によって保持したチャンバの内容物の量を正確に計測することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る保持装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る保持装置の主面側から見た分解斜視図である。
【図３Ａ】本発明の一実施の形態に係る保持装置へのドリップチャンバの装着方法を説明するための図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施の形態に係る保持装置へのドリップチャンバの装着方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る保持装置の蓋部側から見た分解斜視図である。
【図５Ａ】本発明の一実施の形態に係る保持装置におけるベース部材をｙ方向負側から見た平面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示されたベース部材のＡ−Ａ面での断面斜視図である。
【図６Ａ】レベルセンサを構成する基板の電極形成面側から見た平面図である。
【図６Ｂ】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。
【図７Ａ】シールド部材を示す斜視図である。
【図７Ｂ】シールド部材のｙ方向正側から見た平面図である。
【図７Ｃ】シールド部材のｚ方向正側から見た平面図である。
【図８Ａ】本発明の一実施の形態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。
【図８Ｂ】本発明の一実施の形態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。
【図９】本発明の一実施の形態に係る保持装置における、基板およびシールド部材を収容した状態のベース部材を示す斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の一実施の形態に係る保持装置による効果を説明するための図である。
【図１０Ｂ】本発明の一実施の形態に係る保持装置による効果を説明するための図である。
【図１１Ａ】本発明の別の実施の形態に係る保持装置の斜視図である。
【図１１Ｂ】本発明の別の実施の形態に係る保持装置の斜視図である。
【図１１Ｃ】本発明の別の実施の形態に係る保持装置のｚ方向負側から見た平面図である。
【図１２Ａ】本発明の別の実施の形態に係る保持装置の斜視図である。
【図１２Ｂ】本発明の別の実施の形態に係る保持装置のドリップチャンバを収容した状態の斜視図である。
【図１３】本発明の別の実施の形態に係る保持装置における固定部材とシールド部材との位置関係を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る保持装置（１，１Ａ，１Ｂ）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（２，２Ａ，２Ｂ）と、前記内部空間に配置された第１電極（８３）および第２電極（８４）を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化に基づいて前記収容部に収容されたチャンバの内容物のレベルを検出するレベルセンサ（８）と、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）とを備え、前記シールド部材は、開口（７３）を有し、当該開口は、前記収容部と前記第１電極および前記第２電極の間に位置していることを特徴とする。
【００１５】
〔２〕上記保持装置において、前記シールド部材の前記開口は、前記収容空間側から前記内部空間側を見て、前記第１電極および前記第２電極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。
【００１６】
〔３〕上記保持装置において、前記ベース部材の前記内部空間は、前記収容部を挟むように形成された溝空間（２１２）を含み、前記シールド部材は、前記開口が形成された板状の底板部（７０）と、互いに対向して前記底板部から突出する第１側板部（７１）および第２側板部（７２）とを含み、前記第１側板部および前記第２側板部は、前記ベース部材の前記溝空間内にそれぞれ挿入可能になっていてもよい。
【００１７】
〔４〕上記保持装置において、前記レベルセンサは、前記第１電極および前記第２電極が形成された電極形成面（８１）と、前記電極形成面と背向する裏面（８２）とを含む基板（８０）を有し、前記基板は、前記内部空間において、前記電極形成面が前記収容部を向いた状態で配置されていてもよい。
【００１８】
〔５〕上記保持装置において、前記基板の前記裏面には、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一部と背向する位置に金属から成る第１シールドパターン（８７）が形成されていてもよい。
【００１９】
〔６〕上記保持装置において、前記基板の前記電極形成面には、金属から成る第２シールドパターン（８８）が前記第１電極および前記第２電極と離間して形成されていてもよい。
【００２０】
〔７〕上記保持装置（１Ｂ）において、前記収容部に収容した前記チャンバを前記収容空間に保持する保持部材（３Ｂ）と、前記保持部材を前記ベース部材に固定する固定部材（１１）とを更に備え、前記固定部材は、前記収容空間側から見て、前記シールド部材の外側に配置されていてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る保持装置の斜視図であり、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に示される保持装置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、「ドリップチャンバ５００」と称する。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
また、保持装置１は、レベルセンサ８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内の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によって検出し、その検出結果を例えば血液透析システム内の図示されない制御装置等に送信する。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。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。
【００２９】
以下では、主面２１が図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、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、ｚ方向正側を上側、ｚ方向負側を下側と称する場合がある。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。具体的に、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し、上面２０１から下面２０２まで延在する凹部である。
【００３４】
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と突出部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。
【００３５】
収容面２５の少なくとも一部は、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。収容面２５には、収容部２４が延在する方向（上下方向）に段差２３が形成されている。
【００３６】
収容部２４の外側の突出部２７Ａには、切り欠き部２７０が形成されている。切り欠き部２７０により、例えば管５０４が左右方向に突出する形状のドリップチャンバ５００であっても、保持装置１に容易に取り付けることが可能となる。
【００３７】
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、その少なくとも一部が収容部２４の開口２２の少なくとも一部を覆うように、ベース部材２に回動可能に固定されている。
【００３８】
より具体的には、保持部材３は、２組の棒状部３３０と、支持部３３１と、連結部３３２とを含む。支持部３３１は、それぞれの棒状部３３０の一端に接続され、収容部２４における突出部２７Ｂに回転可能にそれぞれ支持されている。連結部３３２は、２つの棒状部３３０をそれぞれ連結している。保持部材３は、例えば金属または樹脂から成る。２組の棒状部３３０、支持部３３１、および連結部３３２は、例えば、同一の金属材料または樹脂材料によって一体に形成されている。
【００３９】
図３Ａ，３Ｂは、保持装置１へのドリップチャンバ５００の装着方法を説明するための図である。
先ず、図３Ａに示すように、保持部材３を方向Ｐの向きに回転させた状態において、ドリップチャンバ５００を開口２２側から収容部２４に収容する。このとき、収容部２４の収容面２５に形成された段差２３にドリップチャンバ５００の上蓋５０２の縁５０２Ａが載るように、ドリップチャンバ５００を収容部２４に収容する。
【００４０】
次に、図３Ｂに示すように、保持部材３を方向Ｓの向きに回転させて、棒状部３３０をドリップチャンバ５００に当接させる。これにより、ドリップチャンバ５００に対して収容部２４の深さ方向に力が加わるので、ドリップチャンバ５００を収容空間２００に保持することが可能となる。
【００４１】
このとき、一方の棒状部３３０（例えば、ｚ方向正側の棒状部３３０）上にドリップチャンバ５００の上蓋５０２の縁５０２Ａが載るように、ドリップチャンバ５００の上下方向の位置を調整することが好ましい。
【００４２】
なお、上述した保持装置１では、棒状部３３０を２つ設ける場合を例示したが、棒状部３３０の個数は、特に制限されない。例えば、保持装置１は、１つの棒状部３３０（例えば、ｚ方向正側の棒状部３３０のみ）を有していてもよい。
【００４３】
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、レベルセンサ８、シールド部材７、蓋部９、および固定部材１１を備えている。なお、図４では、支持部材５および固定具６の図示を省略している。
【００４４】
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。
【００４５】
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に示されるベース部材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。
【００４６】
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（収容面２５０）を挟むように形成された一対の空間である。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
また、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、シールド部材７およびレベルセンサ８の取付をガイドし、内部空間２１０にシールド部材７およびレベルセンサ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。
【００５０】
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。
【００５１】
本実施形態では、例えば相互容量方式の静電容量型のレベルセンサ８が例示される。レベルセンサ８は、第１電極としての送信電極８３と第２電極としての受信電極８４とを有し、送信電極にパルスを印加することによって送信電極８３と受信電極８４との間に発生する電気力線（電界）の変化を検出する。
【００５２】
レベルセンサ８は、収容部２４毎に送信電極８３および受信電極８４から成る電極対を有し、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検出することが可能となっている。
【００５３】
具体的に、レベルセンサ８は、レベルセンサとしての機能を実現するための各種の電子部品が基板８０に搭載されることによって実現されている。例えば、レベルセンサ８は、レベルセンサとしての機能を実現するための主たる構成要素として、基板８０と、送信電極８３および受信電極８４と、半導体集積回路装置８５とを含んで構成される。
【００５４】
半導体集積回路装置８５は、例えば、送信電極８３に周期信号（例えばパルス）を印加する信号生成回路や、送信電極８３と受信電極８４との間の静電容量の変化を検出するための信号処理回路等が形成された少なくとも１つ以上の半導体チップを含んで構成されている。
【００５５】
なお、基板８０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。
【００５６】
図６Ａ，６Ｂは、基板８０の構成を示す図である。図６Ａには、基板８０のｙ方向正側ら見た平面図が示され、図６Ｂには、基板８０のｙ方向負側から見た平面図が示されている。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、送信電極８３、受信電極８４、および半導体集積回路装置８５等の一部の構成要素のみを図示している。
【００５７】
基板８０は、例えばプリント基板であり、図６Ａ，６Ｂに示すように、送信電極８３および受信電極８４が形成された電極形成面８１と、電極形成面８１に背向する裏面８２とを有する。
【００５８】
送信電極８３および受信電極８４は、例えば、電極形成面８１上に形成された金属から成るパターン（例えば、銅箔）である。図６Ａに示すように、送信電極８３と受信電極８４とは、電極形成面８１上に並んで配置されている。以下、基板８０において、収容部２４毎に送信電極８３および受信電極８４が形成された領域を、電極形成領域８６と称する。
【００５９】
なお、電極形成領域８６とそれ以外の領域は、それぞれ別々の基板で実現してもよいし、電極形成領域８６とその他の領域とを一つの共通の基板に形成してもよい。
【００６０】
電極形成面８１上の送信電極８３および受信電極８４の周辺には、金属（例えば銅箔）から成るシールドパターン８８が形成されている。例えば、図６Ａに示されるように、電極形成面８１側（例えばｙ方向正側）から見て、送信電極８３および受信電極８４を囲むようにシールドパターン８８が形成されている。なお、図６Ａでは、シールドパターン８８にハッチングを伏して図示している。
【００６１】
シールドパターン８８は、送信電極８３および受信電極８４を囲む連続した金属パターンであってもよいし、不連続な金属パターンであってもよい。シールドパターン８８は、図示されない配線を介してグラウンド電位に接続される。
【００６２】
基板８０の裏面８２には、金属（例えば銅箔）から成るシールドパターン８７が形成されている。具体的には、シールドパターン８７は、裏面８２における送信電極８３および受信電極８４の少なくとも一部と背向する位置に形成されている。例えば、図６Ｂに示すように、シールドパターン８７は、裏面８２と垂直な方向（ｙ方向負側）から見て、電極形成領域８６を覆って形成されたべたパターンによって実現されている。シールドパターン８７は、図示されない配線を介してグラウンド電位に接続される。なお、図６Ｂでは、シールドパターン８７にハッチングを伏して図示している。
【００６３】
なお、シールドパターン８７が形成される領域は、上述した電極形成領域８６に背向する領域に限られず、例えば、裏面８２における電子部品、配線、および貫通孔が形成された領域を除く領域に形成されていてもよい。
【００６４】
電極形成面８１の裏面８２には、例えば送信電極８３に印加する周期信号を生成する信号生成回路や、送信電極８３と受信電極８４との間の静電容量の変化を検出するための信号処理回路等を含む半導体集積回路装置８５が配置されている。半導体集積回路装置８５は、図示されない金属から成る配線パターンおよび貫通配線によって送信電極８３および受信電極８４とそれぞれ接続されている。
【００６５】
また、基板８０の裏面８２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。
【００６６】
基板８０には、電極形成面８１と裏面８２とを貫通し、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８６０が少なくとも１つ形成されている。係止孔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。各係止孔８６０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。
【００６７】
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ものである。
図７Ａは、シールド部材７を示す斜視図である。図７Ｂ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７Ｃは、シールド部材７のｚ方向正側から見た平面図である。
【００６８】
図７Ａ〜７Ｃに示されるように、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。
【００６９】
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、電極形成領域８６（送信電極８３および受信電極８４）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する。
【００７０】
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。
【００７１】
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７Ａ〜７Ｃ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。
【００７２】
蓋部９は、レベルセンサが形成された基板８０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。
【００７３】
蓋部９には、コネクタ８９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。
【００７４】
固定部材１１は、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。
【００７５】
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８Ａ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８Ｂは、内部空間２１０に基板８０を収容した状態のベース部材２の断面斜視図である。
【００７６】
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８Ａ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。
【００７７】
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。
【００７８】
次に、図８Ｂ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８０を、電極形成面８１とシールド部材７の底板部７０とを対向させて配置する。
【００７９】
このとき、シールド部材７の開口７３は、収容部２４と送信電極８３および受信電極８４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７３は、収容空間側（開口２２側）から内部空間２１０側を見て（図４でｙ方向正側から負側をみて）、レベルセンサ８の送信電極８３および受信電極８４の少なくとも一部と重なるように位置している。より好ましくは、レベルセンサ８の基板８０上の電極形成領域８６が、シールド部材７の開口７３の内側に配置される。
【００８０】
なお、コネクタ８９は、基板８０をベース部材２の内部空間２１０に収容する前に基板８０の裏面８２に固定されていてもよいし、基板８０をベース部材２の内部空間２１０に収容した後に基板８０の裏面８２に固定されてもよい。
【００８１】
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８０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、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８０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。
【００８２】
以上の工程により、基板８０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。
【００８３】
図９は、レベルセンサ８およびシールド部材７を収容した状態のベース部材２を示す斜視図である。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の主面２１の一部を省略している。
【００８４】
図９に示されるように、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の送信電極８３および受信電極８４と対向する領域には開口７３が形成されている。
以上の構成では、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の送信電極８３および受信電極８４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。
【００８５】
すなわち、送信電極８３および受信電極８４とドリップチャンバ５００のチャンバ本体５０１とがシールド部材７を構成する金属を介さずに対向配置されるので、例えば、チャンバ本体５０１に液体が存在する場合、送信電極８３と受信電極８４との間で発生している電気力線の一部がチャンバ本体５０１内の液体に移る。これにより、受信電極８４で検知する電気力線が減少し、送信電極８３と受信電極８４との間の静電容量が減少する。この静電容量の変化をレベルセンサ８が検出することにより、チャンバ本体５０１内の液体の液面の高さを検出することができる。
【００８６】
一方、レベルセンサの送信電極８３および受信電極８４は、ｙ方向を除いて、シールド部材７の底板部７０と第１側板部７１および第２側板部７２によって囲まれているので、送信電極８３および受信電極８４への外部ノイズの伝搬を抑制することが可能となる。
例えば、図１０Ａに示すように、送信電極８３および受信電極８４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が送信電極８３および受信電極８４から離れた場所に存在する場合であっても、送信電極８３と受信電極８４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。
【００８７】
これに対し、本実施の形態に係る保持装置１によれば、図１０Ｂに示すように、レベルセンサ８の送信電極８３および受信電極８４は、基板８０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ので、対象物６００が送信電極８３および受信電極８４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には移らず、対象物６００が送信電極８３および受信電極８４に近づいた場合、すなわちシールド部材７の開口７３まで対象物６００が近づいた場合には、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。
【００８８】
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に配置された送信電極８３および受信電極８４を有し、送信電極８３と受信電極８４との間の静電容量の変化に基づいて収容部２４に収容されたチャンバ５００の内容物のレベルを検出するレベルセンサ８と、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７とを備え、シールド部材７は、開口７３を有し、開口７３は、収容部２４と送信電極８３および受信電極８４の間に位置していることを特徴とする。すなわち、保持装置１において、シールド部材７の開口７３は、収容空間２００側から内部空間２１０側を見て、送信電極８３および受信電極８４の少なくとも一部と重なるように形成されている。
【００８９】
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が収容されたとき、レベルセンサ８の送信電極８３および受信電極８４とドリップチャンバ５００とが対向する空間を除いて送信電極８３および受信電極８４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、保持装置１によって保持されたドリップチャンバ５００の内容物の量をより正確に計測することが可能となる。
【００９０】
また、保持装置１において、ベース部材２の内部空間２１０は、収容部２４を挟むように形成された溝空間２１２を含み、シールド部材７は、開口７３が形成された板状の底板部７０と、互いに対向して底板部７０から突出する第１側板部７１および第２側板部７２とを含み、第１側板部７１および第２側板部７２は、ベース部材２の溝空間２１２内にそれぞれ挿入可能になっている。
【００９１】
これによれば、収容部２４の形状に合わせてシールド部材７が適切に配置されるので、収容部２４の側面側（例えば左右方向）から近づく対象物（例えば人）に対するレベルセンサの検出感度を確実に低減することが可能となり、ドリップチャンバ５００の内容物の計測精度を確実に向上させることが可能となる。
【００９２】
また、以上の構成では、シールド部材７は、底板部７０から主面２１側に突出して設けられた第１側板部７１および第２側板部７２を有するとともに、底板部７０に形成された開口７３が収容部２４と送信電極８３および受信電極８４の間に位置する。以上のように形成されたシールド部材７がベース部材２の収容部２４に背向する側に形成された内部空間２１０に配置されるので、レベルセンサ８の送信電極８３および受信電極８４とドリップチャンバ５００とが対向する空間を除いて送信電極８３および受信電極８４をシールド部材７によって囲み、且つ、ドリップチャンバ５００を収容部２４に収容したときに、収容部２４の開口部側（主面２１側）からドリップチャンバ５００を見たときのドリップチャンバ５００の内容物に対する高い視認性を確保することができる。
以上のように形成されたシールド部材７を設ける構成によれば、例えば、医療従事者等が、ドリップチャンバ５００の内容の量の目視する際、視認性を阻害することなく、ドリップチャンバ５００の内容物の量をレベルセンサ８によって正確に検出することが可能であるから、チャンバ本体５０１内の液体の液面の高さを正確に精度よく検出する、という効果が確かに実現される。
【００９３】
また、保持装置１において、レベルセンサ８は、送信電極８３および受信電極８４が形成された電極形成面８１と、電極形成面８１と背向する裏面８２とを含む基板８０を有し、基板８０は、内部空間２１０において、電極形成面８１が収容部２４を向いた状態で配置されている。また、基板８０の裏面８２には、送信電極８３および受信電極８４の少なくとも一部と背向する位置に金属から成るシールドパターン８７が形成されている。
【００９４】
これによれば、基板８０の裏面８２に形成された回路等からのノイズや蓋部９側からのノイズの送信電極８３および受信電極８４への伝搬を抑えることが可能となるので、ドリップチャンバ５００の内容物の計測精度を確実に向上させることが可能となる。
【００９５】
また、基板８０の電極形成面８１には、金属から成るシールドパターン８８が送信電極８３および受信電極８４と離間して形成されている。
【００９６】
これによれば、例えば、送信電極８３および受信電極８４と同一の電極形成面８１上に配置された回路等からのノイズも低減することが可能となるので、ドリップチャンバ５００の内容物の計測精度を確実に向上させることが可能となる。
【００９７】
≪実施の形態の拡張≫
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。
【００９８】
例えば、上記実施の形態では、棒状部３３０を有する保持部材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。
【００９９】
例えば、図１１Ａ〜１１Ｃに示す保持装置１Ａのように、樹脂や金属などの弾性を有する材料から構成された板状部３４１と、一端が板状部３４１に固定され、他端がベース部材２Ａに回転可能に支持された軸部材３４２とを含む保持部材３Ａから成る保持機構を採用することも可能である。
【０１００】
保持装置１Ａでは、図１１Ａに示すように板状部３４１をＳ方向に回転させた状態でドリップチャンバ５００が収容空間２００に収容され、その後、図１１Ｂ，１１Ｃに示すように板状部３４１をＰ方向に回転させることで、板状部３４１によってドリップチャンバ５００が収容空間２００に保持される。
【０１０１】
また、上記実施の形態のように、収容部２４の開口２２側からドリップチャンバ５００を保持する保持機構ではなく、収容部２４の収容面２５側からドリップチャンバ５００を保持する保持機構を採用してもよい。
【０１０２】
例えば、図１２Ａに示す保持装置１Ｂのように、収容部２４の突出部２７Ａ，２７Ｂに一対の保持部材３Ｂ＿１，３Ｂ＿２を少なくとも一組固定した構造の保持機構であってもよい。保持装置１Ｂでは、図１２Ｂに示すように、ドリップチャンバ５００を開口２２側から収容空間２００に押し込むことにより、保持部材３Ｂ＿１と保持部材３Ｂ＿２とによってドリップチャンバ５００が保持される。
【０１０３】
保持装置１Ｂにおいて、保持部材３Ｂ＿１，３Ｂ＿２をベース部材２Ｂに固定するための固定部材１１は、収容空間側から見てシールド部材７の外側に配置されていることが好ましい。例えば、図１３に示すように、突出部２７Ａ，２７Ｂの左右方向の側面２７０Ａ，２７０Ｂ側から固定部材１１としてのねじによって、保持部材３Ｂ＿１をベース部材２Ｂに固定する。
【０１０４】
これによれば、固定部材１１がシールド部材７の外側に配置されるので、固定部材１１が金属で構成される場合であっても、固定部材１１とレベルセンサ８の送信電極８３および受信電極８４との間にシールド部材７が配置されるので、その金属から成る固定部材１１がレベルセンサ８の測定精度に与える影響を抑えることが可能となる。
【０１０５】
また、上記実施の形態において、送信電極８３および受信電極８４として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。同様に、シールドパターン８７，８８の形状も上述の例に限定されず、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。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、レベルセンサを構成する信号生成回路や信号処理回路等が一つの半導体集積回路装置８５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、信号生成回路と信号処理回路とを別々の半導体集積回路装置８５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、半導体集積回路装置８５は、電極形成面８１に配置されていてもよいし、レベルセンサを構成する一部の回路が電極形成面８１に配置され、残りの回路が裏面８２に配置されて、電極形成面８１と裏面８２を貫通する貫通配線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。
【０１０７】
また、上記実施の形態では、収容部２４の一方の突出部２７Ａに切り欠き部２７０を設ける場合を例示したが、ドリップチャンバ５００を保持することができるのであれば、切り欠き部２７０を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１，１Ａ，１Ｂ…保持装置、２，２Ａ，２Ｂ…ベース部材、３，３Ｂ…保持部材、４…固定部材、７…シールド部材、８…レベルセンサ、１１…固定部材、２０…板状部材、２１…主面、２１Ｂ…底部、２１Ｃ…側壁部、２２…開口、２３…段差、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…開口、８０…基板、８１…電極形成面、８２…裏面、８３…送信電極、８４…受信電極、８６…電極形成領域、８７，８８…シールドパターン、２００…収容空間、２１０…内部空間、２１２…溝空間、５００…ドリップチャンバ。
【図１】
2019015620.tif 000003
【図２】
2019015620.tif 000004
【図３Ａ】
2019015620.tif 000005
【図３Ｂ】
2019015620.tif 000006
【図４】
2019015620.tif 000007
【図５Ａ】
2019015620.tif 000008
【図５Ｂ】
2019015620.tif 000009
【図６Ａ】
2019015620.tif 000010
【図６Ｂ】
2019015620.tif 000011
【図７Ａ】
2019015620.tif 000012
【図７Ｂ】
2019015620.tif 000013
【図７Ｃ】
2019015620.tif 000014
【図８Ａ】
2019015620.tif 000015
【図８Ｂ】
2019015620.tif 000016
【図９】
2019015620.tif 000017
【図１０Ａ】
2019015620.tif 000018
【図１０Ｂ】
2019015620.tif 000019
【図１１Ａ】
2019015620.tif 000020
【図１１Ｂ】
2019015620.tif 000021
【図１１Ｃ】
2019015620.tif 000022
【図１２Ａ】
2019015620.tif 000023
【図１２Ｂ】
2019015620.tif 000024
【図１３】
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