(57)【要約】【課題】血液回路に使用される三方活栓への接続が容易で、かつ接続による構造変化の影響を最小限に抑えた圧力センサを提供する。【解決手段】  本発明の圧力センサでは、ダイヤフラム型の半導体ストレインゲージと、半導体ストレインゲージを固定した電気回路基板と、半導体ストレインゲージと電気回路基板を接続する配線と、半導体ストレインゲージに圧力を伝達するためのオス型のテーパ管を備え、かつ電気回路基板を内部に保持するケースで構成される圧力センサであり、オス型テーパ管は二重管構造であり、その凹面状の末端が凸面状の弾性体の薄膜で覆われていることを特徴とする。【選択図】図１
2015227856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラム型の半導体ストレインゲージと、
前記半導体ストレインゲージを固定した電気回路基板と、
前記半導体ストレインゲージと前記電気回路基板を接続する配線と、
前記半導体ストレインゲージに圧力を伝達するためのオス型のテーパ管を備え、
かつ前記電気回路基板を内部に保持するケースで構成される圧力センサにおいて、
前記オス型テーパ管の末端が凸面状の弾性体の薄膜で覆われていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
ダイヤフラム型の半導体ストレインゲージと、
前記半導体ストレインゲージを固定した電気回路基板と、
前記半導体ストレインゲージと前記電気回路基板を接続する配線と、
前記半導体ストレインゲージに圧力を伝達するためのオス型のテーパ管を備え、
かつ前記電気回路基板を内部に保持するケースで構成される圧力センサにおいて、
前記オス型テーパ管の末端側の内径が等しく、又は末端側ほど小さく形成され、かつ、
前記オス型テーパ管の末端が弾性体の薄膜で覆われていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項３】
請求項２の圧力センサにおいて、前記弾性体の薄膜は凸面形状であることを特徴とする圧力センサ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかの圧力センサにおいて、前記オス型テーパ管の端面が凹面形状であることを特徴とする圧力センサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかの圧力センサにおいて、前記オス型のテーパ管は末端側が接合された二重管構造であることを特徴とする圧力センサ。
【請求項６】
請求項５の圧力センサにおいて、前記電気回路基板は前記二重管構造のオス型テーパ管の内管に接触固定され、前記前記二重管構造のオス型テーパ管の外管とは非接触であることを特徴とする圧力センサ。
【請求項７】
請求項６の圧力センサにおいて、前記二重管構造のオス型テーパ管の内管と外管の間、および、前記オス型テーパの外管と前記電気回路基板の間には緩衝材が充填されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかの圧力センサにおいて、前記オス型のテーパ管は側面に貫通口を備え、脱着可能な栓を備えたことを特徴とする圧力センサ。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかの圧力センサを備えたことを特徴とする血圧測定システム。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれかの圧力センサを備えたことを特徴とする車載システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路の内圧を計測するための圧力センサ及びそれを備えた血圧測定システム、又は車載システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心疾患の手術では心臓を停止させ心臓への血流を遮断した状態で行う必要があるため、心肺機能を代用する人工心肺が使用される。人工心肺は、患者から取り出した血液中のガスを交換するための人工肺と、装置と患者を連結する血液回路を介し血液を送液させるための血液ポンプを備える装置である。
【０００３】
人工心肺の動作不良は患者の生命維持に関わるため、血液回路を流動する血液の圧力、流量、温度などを常時監視する必要がある。特に圧力を常時監視することは、血液回路への空気の混入や血液回路の破壊などの異常事態の検知とそれらの原因把握のために非常に重要であり、手術の際には血液回路のあらゆる箇所に圧力センサが使用されている。
【０００４】
現在、血液回路用の圧力センサとしては、長いチューブの末端に半導体ストレインゲージ備えた構造をもつ圧力センサが一般的に使用されている。この圧力センサは、使用前にチューブの片端を血液回路に接続したのち、チューブ内を生理食塩水で満たす必要がある。生理食塩水で満たされたチューブは圧力導管として機能し、チューブの接続先である血液回路の圧力はパスカルの原理によりチューブを経由し半導体ストレインゲージまで伝達される。この圧力センサは高精度に圧力を測定することができるが、使用前に上記のような煩雑な準備が必要になる。
【０００５】
また、圧力センサとして半導体ストレインゲージに圧力導管として機能する管が組み合わさった構造が示された圧力電気変換器があげられる。この圧力電気変換機は、圧力導管として機能する管の片端に半導体ストレインゲージが接続され、もう一方の片端が通気性かつ撥水性を有する四弗化エチレン樹脂の多孔質膜で覆われた構造の圧力センサである。四弗化エチレンの多孔質膜は通気性のため、外部の気体の圧力変化に応じて管内の気体の量が変化し、管内の気体の量の変化に応じて管内の圧力も変化するため、外部の気体の圧力を測定することを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭59-224534号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の血液回路用の圧力センサは、使用前に細い管内を生理食塩水であらかじめ満たすなどの煩雑な作業を必要とする。またこの圧力センサでは管内の液体が滞留しやすいため、長時間の使用では管内で滞留した血液が凝固する可能性があり、血液の凝固物が管を閉塞させ、測定が不正確になる可能性がある。
【０００８】
次に（特許文献１）の圧力変換器では、管の形状がオス型テーパ形状を有しており、先端が撥水性の多孔膜で覆われているため管の中に血液は混入せず、血液が管内で滞留し凝固することは無い。しかし、外部の液体の圧力の大小に関わらず、撥水性の多孔膜の形状はほとんど変わらないため、管内に閉じ込められた空気の体積はほとんど変わらず圧力も変わらない。したがって、（特許文献１）に記載されている圧力センサで液体の圧力を正確に測定することは難しい。
【０００９】
また、この圧力センサは、従来血液の圧力を測定するために使用されるメス型テーパに接続する際の下記の課題を完全に解決していない。この圧力センサは、オス型テーパの管の末端に半導体ストレインゲージを接続した構造をもつため、オス型テーパの管をメス型テーパに接続した際に発生する応力で管に構造変形が生じると、半導体ストレインゲージに歪が発生し圧力測定が不正確になる可能性がある。
【００１０】
本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みて達成されたものであり、その目的は、血液回路に使用される三方活栓への接続が容易で、かつ接続による構造変化の影響を最小限に抑えた圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明はダイヤフラム型の半導体ストレインゲージと、前記半導体ストレインゲージを固定した電気回路基板と、前記半導体ストレインゲージと前記電気回路基板を接続する配線と、前記半導体ストレインゲージに圧力を伝達するためのオス型のテーパ管を備え、かつ前記電気回路基板を内部に保持するケースで構成される圧力センサにおいて、前記オス型テーパ管の末端が凸面状の弾性体の薄膜で覆われていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、上記の目的を達成するため、本発明はダイヤフラム型の半導体ストレインゲージと、前記半導体ストレインゲージを固定した電気回路基板と、前記半導体ストレインゲージと前記電気回路基板を接続する配線と、前記半導体ストレインゲージに圧力を伝達するためのオス型のテーパ管を備え、かつ前記電気回路基板を内部に保持するケースで構成される圧力センサにおいて、前記オス型テーパ管の末端側の内径が等しく、又は末端側ほど小さく形成され、かつ、前記オス型テーパ管の末端が弾性体の薄膜で覆われていることを特徴とするものである。
【００１３】
更に、本発明は圧力センサにおいて、前記弾性体の薄膜は凸面形状であることを特徴とするものである。
【００１４】
更に、本発明は圧力センサにおいて、前記オス型テーパ管の端面が凹面形状であることを特徴とするものである。
【００１５】
更に、本発明は圧力センサにおいて、前記オス型のテーパ管は末端側が接合された二重管構造であることを特徴とするものである。
【００１６】
更に、本発明は圧力センサにおいて、前記電気回路基板は前記二重管構造のオス型テーパ管の内管に接触固定され、前記前記二重管構造のオス型テーパ管の外管とは非接触であることを特徴とするものである。
【００１７】
更に、本発明は圧力センサにおいて、前記二重管構造のオス型テーパ管の内管と外管の間、および、前記オス型テーパの外管と前記電気回路基板の間には緩衝材が充填されていることを特徴とするものである。
【００１８】
更に、本発明は圧力センサにおいて、前記オス型のテーパ管は側面に貫通口を備え、脱着可能な栓を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
更に、本発明は前述の圧力センサを備えた血圧測定システムを特徴とする。
【００２０】
更に、本発明は前述の圧力センサを備えた車載システムこを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、三方活栓のメス型のテーパに簡便に接続可能で、かつ接続に伴う影響が小さい圧力センサを提供することが実現できる。
【００２２】
また、本発明の圧力センサを備えた血圧測定システムでは、血液回路の圧力モニタリングが容易になり、血液回路の異常事態の検知とそれらの原因の把握することが容易になるという極めて優れた効果を得られる。
【００２３】
また、本発明の圧力センサを備えた車載システムでは、各種容器や配管の圧力モニタリングが容易になり、各種容器や配管の異常事態の検知とそれらの原因の把握することが容易になるという極めて優れた効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１になる圧力センサの基本構成を示すための図である。
【図２】本発明の実施例１になる圧力センサの基本構成を示すための図である。
【図３】本発明の実施例１になる圧力センサの基本構成を示すための図である。
【図４】本発明の実施例１になる圧力センサの基本構成を示すための図である。
【図５】本発明の実施例１になる圧力センサの基本構成を示すための組図である。
【図６】本発明の実施例１になる圧力センサのシステム図である。
【図７】本発明の実施例１になる圧力センサの効果を示すための図である。
【図８】本発明の実施例１になる圧力センサの効果を示すための図である。
【図９】本発明の実施例１になる圧力センサの別形状を示すための図である。
【図１０】本発明の実施例１になる圧力センサの別形状を示すための図である。
【図１１】本発明の実施例１になる圧力センサの別形状を示すための図である。
【図１２】本発明の実施例１になる圧力センサの別形状を示すための図である。
【図１３】本発明の実施例１になる圧力センサの効果を示すための図である。
【図１４】本発明の実施例１になる圧力センサの効果を示すための図である。
【図１５】本発明の実施例２になる圧力センサのシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。なお、後述する実施の形態は一例であって、各実施例同士の組み合わせ、公知又は周知の技術との組み合わせや置換による他の態様も可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００２６】
まず、図１〜図４を用い、本発明における圧力センサ１の基本構成について説明する。
【００２７】
図１は、圧力センサ１の断面図であり、図２は圧力センサ１の上面図、図３は圧力センサ１の側面図、図４は圧力センサ１の底面図である。
【００２８】
圧力センサ１は、上部に通気孔１００を備えたふた１０と、圧力を電気信号として出力するダイヤフラム式の半導体ストレインゲージ１１と、半導体ストレインゲージ１１を上面に固定した電気回路基板であるベース１２と、ベース１２の電気回路の端部に設けられ外部に電気信号を供給する接続端子１２０と、ベース１２を内部に固定したケース１３と、ケース１３のキャップ側末端１３３に接続された弾性体の膜であるキャップ１５と、半導体ストレインゲージ１１とセンサ−ベース間接続配線１１０覆うことで絶縁及び保護する上部ゲル１２１と、半導体ストレインゲージ１１とベース１２で構成される空間を埋める下部ゲル１２２と、メス型のネジ構造を内部に備えたナット１４で構成される。
【００２９】
次に、圧力センサ１の各構成要素の構造や位置関係についてケース１３を中心に説明する。ケース１３はオス型テーパ状の外管１３０と貫通管１３２を備えた内管１３１から成る二重管構造である。外管１３０と内管１３１は、キャップ側末端１３３側で一体になっているが、ベース１２側では隙間を保つ構造になっている。ケース１３のキャップ側末端１３３は半球状の凹面で、キャップ１５と接続することで内部に球状の空間１５１を構成する。また、貫通管１３２により球状の空間１５１と下部ゲル１２２の下面は直結される。球状の空間１５１と貫通管１３２からなる空間は気体が封入された密閉構造である。また、ケース１３の内管１３１の端面はベース１２を固定する接触面となり、ベース１２は、ケース１３のその他の面には接触しない構造になっている。さらにケース１３の上部はふた１０で覆われ、ケース１３の外管１３０を中心軸としてナット１４が保持されている。ナット１４は外管１３０の出っ張り構造により、外管１３０から抜けることは無いが、外管１３０を軸として回転することができる。
【００３０】
ケース１３の外管１３０は先細りのテーパ形状で、長さ３〜３０ｍｍ、先端径（キャップ側末端１３３の直径）１〜１０ｍｍ、テーパ角０．１〜１０゜の範囲とすることが好ましい。キャップ１５も外管１３０と同じ先細りテーパ形状で、長さ１〜１０ｍｍ、先端径１〜１０ｍｍ、テーパ角０．１〜１０゜、最小膜厚０．００５〜１ｍｍの範囲となることが好ましい。
【００３１】
次に、圧力センサ１の各構成要素の電気的な接続関係について説明する。圧力センサ１の使用時には外部の出力装置１９１（図７）の接続端子と圧力センサ１の接続端子１２０をケーブル１９２（図７）で接続する。半導体ストレインゲージ１１とベース１２の電気回路はセンサーベース間配線１１０により電気的に接続されており、ベース１２の電気回路の端部は接続端子１２０につながっているため、半導体ストレインゲージ１１から出力された電気信号は、ベース１２の電気回路と接続端子１２０を経由し外部の出力装置に出力され、出力装置は半導体ストレインゲージ１１が検知した圧力を表示することができる。
【００３２】
図５は圧力センサ１の組図である。図５を用い圧力センサ１の組立方法と各構成要素の材質について説明する。
（１）ベース１２と半導体ストレインゲージ１１の固定
ベース１２の中心にある貫通口１２３を覆うように半導体ストレインゲージ１１の位置合わせをし、接着材(図示せず)で固定する。固定後、半導体ストレインゲージ１１とベース１２の電気回路を図１に示したようにセンサ−ベース接続配線１１０で配線する。配線には例えばワイヤボンディングを用いる。配線後、半導体ストレインゲージ１１とセンサ−ベース接続配線１１０を絶縁性の上部ゲル１２１で覆い、熱硬化によりゲルを硬化させる。上部ゲル１２１の硬化後、ベース１２の貫通口１２３を下部ゲル１２２で埋め、上部ゲル１２１と同様に硬化させる。
【００３３】
上部ゲル１２１や下部ゲル１２２には半導体ストレインゲージ１１の構造変形を阻害しない柔らかい熱硬化性のゲルを使用することが好ましい。
（２）ケース１３、ベース１２、ふた１０の固定
ベース１２の貫通口１２３の中心とケース１３の貫通管１３２の中心が重なるように位置合わせをしたのち、ケース１２の内管１３１とベース１２を接着材で固定する。固定後、ふた１０をケース１３にかぶせ、ケース１２とふた１０を固定する。ふた１０には接続端子１２０が通るための穴が設けてある。
【００３４】
ベース１２は内管１３１の端面のみで固定されているため、フレキシブルプリント基板のような柔らかい基板より、ガラスエポキシ基板のような硬く構造変化が小さい基板が好ましい。またケース１３及びふた１０の材質には、後述する理由により、三方活栓に圧力センサ１を接続した際にケース１３が受ける応力を吸収する機能が必要になるため、硬い金属材料よりは柔らかい材料である樹脂材料が好ましい。一般的にはポリカーボネイト、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂を用いることができる。
（３）キャップ１５、ナット１４の固定
キャップ１５をケース１３のキャップ側末端１３３にかぶせ、接着材で固定する。このときケース１３のキャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される球状の空間１５１と貫通管１３２からなる空間は密閉構造となり、特別な気体を封入しない限りは外気が封入される。
【００３５】
キャップ１５を固定した後、ナット１４をケース１３に押し込み、圧力センサ１は完成する。
【００３６】
キャップ１５は弾性体で液体を通さないゴム材料が好ましく、さらには血液に直接接触することから、生体適合性に優れているシリコーン系のゴムが好ましい。測定対象が液体のみであれば、防水性が保証されている限りキャップ１５は多少の通気性があってもよい。ナット１４はケース１３と同様に樹脂材料が好ましい。
【００３７】
図６は、圧力センサ１を用いた血圧測定システムを示し、人工心肺１９０の血液回路１９３の圧力を測定するための装置構成について説明する。
【００３８】
人工心肺１９０は人工肺、血圧ポンプ、熱交換器などの部品（図示せず）と、各部品を連結する血液回路１９３で構成された装置であり、患者１９４から取り出した血液は人工心肺１９０の各部品を経由し患者１９４の体内に再び送血される。血液回路１９３には複数の三方活栓１６が接続され、これらの三方活栓１６には圧力センサ１が接続されている。圧力センサ１はケーブル１９２を介して出力装置１９１と電気的に接続されており、出力装置１９１は圧力センサ１の制御や圧力センサの測定データの読み出しを行い、血液回路の各三方活栓で測定した圧力を出力装置１９１のモニタに表示する。
【００３９】
測定者は任意の三方活栓１６に圧力センサ１を接続するだけで、接続した三方活栓１６を流れる血流の圧力を測定することができる。
【００４０】
図７は、圧力センサ１を三方活栓１６のメス型テーパ１６０に接続したときの断面図である。このとき、ナット１４は内部のネジ構造によりメス型テーパ１６０とかみ合うことで圧力センサ１をメス型テーパ１６０に接続した状態で固定することができる。
【００４１】
図７を用いて圧力センサ１とメス型テーパ１６０の接続時に、ケース１３がメス型テーパ１６０から受ける応力１７０を吸収し、半導体ストレインゲージ１１に発生する歪を抑える仕組みについて説明する。
【００４２】
圧力センサ１をメス型テーパ１６０に固定したとき、オス型テーパ状のケース１３は接触面に対し垂直方向の応力１７０をメス型テーパ１６０から受ける。ケース１３は外管１３０と内管１３１から成る二重管構造で、内管１３１はメス型テーパ１６０に直接接触しないため、応力１７０が引き起こす内管１３０の構造変形は非常に小さい。また、半導体ストレインゲージ１１が固定されているベース１２は内管１３１の端面のみに接触固定され、外管１３０と接触していないため、応力１７０が引き起こすベース１２の構造変形も非常に小さい。結果として、圧力センサ１とメス型テーパ１６０の接続による応力１７０が引き起こす内管１３０とベース１２の構造変形は非常に小さくなるため、ベース１２に固定されている半導体ストレインゲージ１１に発生する歪も非常に小さくなる。
【００４３】
図８は、圧力センサ１を三方活栓１６のメス型テーパ１６０に接続したときの断面図で、三方活栓１６内部に血液が流動しているときのキャップ１５の形状変化を示す。
【００４４】
図８を用いて圧力センサ１の圧力測定原理について説明する。
【００４５】
圧力センサ１を三方活栓１６のメス型テーパ１６０に接続した状態で三方活栓１６内部に血流１７２が流動すると、キャップ１５の血流の接触面には血流の圧力１７１がかかる。キャップ１５はやわらかい弾性体の薄膜であり、キャップ１５の形状の変化に伴い発生する応力は血流１７２の圧力１７１に比べ非常に小さいとすると、血流１７２の圧力１７１とキャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１と貫通管１３２に閉じ込められた気体の圧力が釣り合うまでキャップ１５は押し込められ、キャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１の体積が小さくなる。このときの圧力をPとすると、封入された気体は貫通管１３２と下部ゲル１２２を介して半導体ストレインゲージ１１の下面に圧力Pをかける。半導体ストレインゲージ１１の上面はふた１０の通気孔１００を介し大気圧P0がかかっているため、差圧P−P0により半導体ストレインゲージ１１のダイヤフラムに歪が生じる。従ってこの歪を測定することで血流１７２の圧力１７１と大気圧の差圧を測定することができる。
【００４６】
また図６では、圧力センサ１の先端であるキャップ１５は三方活栓１６のメス型テーパ１６０の中間付近に位置しているため、キャップ１５の直下付近で三方活栓１６を流れる血流のよどみ点が生じ、血栓が生じる可能性がある。血栓防止のためには、ケース１３の先端径をより細くし、キャップ１５の位置を三方活栓１６の壁面の位置１６１まで下げることでよどみ点を解消する構成が採用できる。
【００４７】
次に圧力の測定範囲と上記の密閉空間の体積の関係について説明する。測定前（図１の状態）の圧力センサ１における貫通管１３２の体積をVp、キャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１の体積をVbとする。このとき密閉空間の圧力は大気圧P0と等しい。次に圧力センサ１を三方活栓１６のメス型テーパ１６０に接続し、三方活栓内部に血流１７２が圧力Pで流動する状態（図６の状態）を考える。貫通管１３２の体積はVpで変わらないが、キャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１は小さくなり、この空間１５１の体積をVb’とする。P、P0、Vp、Vb、Vb’の関係は、ボイルの法則（温度一定で、一定量の気体の体積と圧力の積は一定）より式(1)となる。
P/P0＝ (Vp＋Vb)/（Vp＋Vb’）        (1)
次に血流の圧力の測定可能な上限Plimitを考える。血流の圧力が高くなるほどキャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１の体積は小さくなるため、血流の圧力の測定可能な上限Plimitは、キャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１の体積が０（Vb’=0）になるときであり、式(1)から式(2)が得られる。
Plimit/P0＝ 1＋Vb/Vp                (2)
例えば大気圧の2倍以上の血流の圧力を測定するのに必要な条件は、次の式(3)である。
Plimit ≧ 2 P0                  (3)
式(2)と式(3)から、式(4)が得られる。
Vp ≦ Vb                        (4)
従って、キャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１の体積Vbが貫通管１３２の体積Vpと等しいもしくは大きくなるように設計すればいいことがわかる。
【００４８】
図９)〜図１１は、キャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１の形状の一例を示した断面図である。
【００４９】
先の実施例では、キャップ側末端１３３とキャップ１５で構成される空間１５１の形状は球状だったが、キャップ１５にかかる圧力により空間１５１の体積が変わる構造であれば、その形状に大きな制限は無い。よって製作の容易さや式(2)で示される圧力の測定範囲から最適な形状を設計することが好ましい。図９はキャップ側末端１３３に凹面状の面を作製せずに、キャップ側末端１３３を平面とした構成を示している。また、図１０半球状の弾性膜でキャップ１５を作製せずに、平面を形成した弾性膜でキャップ１５を形成したものである。更に、図１１はキャップ側末端１３３の形状を三角形のテーパー形状に形成したものである。
【００５０】
図１２は、圧力センサの別の構造を示した断面図である。
【００５１】
先の実施例では、ケース１３を外管１３０と内管１３１で構成される二重管構造にすることで、圧力センサ１とメス型テーパ１６０の接続時にケース１３が受ける応力１７０を吸収し、半導体ストレインゲージ１１に発生する歪を抑えたが、図１３に示す構造でも同様の効果を得ることができる。図１３の圧力センサ２は、ケース１３の材料より柔らかい材料でできた緩衝材１３５をケース１３の内部に設けた構造であり、図１の圧力センサ１の外管１３０と内管１３１の間やケース１３とベース１２の間を緩衝材１３５で満たしている。
【００５２】
緩衝材１３５が圧力センサ１とメス型テーパ１６０の接続時にケース１３が受ける応力を吸収するため、半導体ストレインゲージ１１に発生する歪を抑えることができる。先の実施例の図１の圧力センサ１は、二重管構造であるため肉厚が薄くなり破損しやすい可能性があるが、一方、図１３の圧力センサ２は緩衝材１３５がケース１３の補強材としても機能するため、破損の可能性が前述の実施例の図１の圧力センサ１よりも低くなる。
【００５３】
図１３及び図１４は圧力センサ３として、メス型テーパに接続した後で零点調整を実施することができる機構を備えた構成の断面図を示す。圧力センサ３はケース１３の外管１３０と内管１３１の側面に側面貫通口１８０を備えた構造で、側面貫通口１８０を塞がない状態では内管１３１の貫通管１３２内の圧力は大気圧と等しい。使用時には図１３に示すように圧力センサ３のケース１３を三方活栓１６のメス型テーパ１６０に接続したのち、図１４に示すように封止弁１８１で側面貫通口１８０を封止する構成を備えたものである。
【００５４】
封止弁１８１で側面貫通口１８０を封止しない状態では、貫通管１３２内部の圧力は大気圧と等しく半導体ストレインゲージ１１の出力は「０」となるため、圧力センサ３の零点調整を行ったことと等しい状態となる。封止弁１８１で側面貫通口１８０を封止すると内管１３１の貫通管１３２は密閉されるため、図１や図８に記載されている圧力センサと同様の測定原理で三方活栓１６を流れる血流の圧力を測定することが可能になる。
【実施例２】
【００５５】
本発明の圧力センサは、液体が流れる配管の内圧や液体を保管する容器の内圧を測定することができるため、医療用に限らず幅広い使用用途に適用することができる。医療用以外の使用用途の一例として、車載システムの圧力センサとしての本発明の他の実施例を以下に示す。
【００５６】
図１５は車のエンジンルーム内の模式図である。エンジンルーム内では、エンジンオイル、ブレーキ液、バッテリ液、冷却水、ウインドウォッシャ液などの各種液体用の容器および配管があり、それぞれの液量や液の状態を定期的に点検することは車の安全性を確保する上では非常に重要である。しかし、運転者のよっては長期間点検を実施しない場合もあるため、液量や液の状態を自動的に点検する手段を提供することが好ましい。
【００５７】
そこで、エンジン３０内のエンジンオイル、ブレーキ液リザーバタンク３１内のブレーキ液、バッテリ３２内のバッテリ液、冷却液リザーバ３４内の冷却液、ウインドウォッシャタンク３６内のウォッシャ液の液量を自動的に点検するために、各種容器や配管に前述の本発明の圧力センサ１を設置する。例えば、バッテリ３２の底部やラジェータ３３と冷却液リザーバ３４を連結する配管３５に圧力センサ１を設置することで圧力の値により液量を計測することが可能になる。
【００５８】
圧力センサ１による自動的な計測を実施することで、運転者による定期的な点検を省略することができる。また、圧力センサ１による計測は運転中の実施も可能なため、運転中に各種液体用の容器に液漏れなどの不具合が発生した場合でも即座に対応することが可能になり、これらの不具合により起こりうるより重大な故障や事故を未然に防止することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…圧力センサ、１１…半導体ストレインゲージ、１２…ベース、１３…ケース、１５…キャップ、１２０…接続端子、１３０…外管、１３１…内管、１３２…貫通管、３２…バッテリ、３０…エンジン、３３…ラジェータ、３４…冷却液リザーバ、３５…配管
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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