明 細 書 Specification
水分センサ Moisture sensor
技術分野 Technical field
[0001] 本発明は、水分を検知するセンサに関するものである。より詳細には、本発明は、 人工透析処置における血液の漏れを検知するためのセンサの構造に関するもので ある。 [0001] The present invention relates to a sensor for detecting moisture. More specifically, the present invention relates to a sensor structure for detecting blood leakage in an artificial dialysis treatment.
背景技術 Background art
[0002] 電極が比較的多量の水分を検知することによって、おむつの取り替え時期が報知 される技術が知られている。例えば、従来力 尿検知装置が提案されている(例えば 、特許文献 1参照)。この尿検知装置の作動状態は、低い電圧の下でチェックされる ようになつている。この尿検知装置は、塩入り接着剤を備えている。この塩入り接着剤 は、乾燥状態で絶縁性を示す。この塩入り接着剤は、尿に含まれる水分を吸収する と導電率が高くなる。したがって、この塩入り接着剤は、尿に含まれる水分により導通 する尿検知スィッチとして機能する。このスィッチがオンになると、ブザーその他の報 知手段が尿 (水分)の存在を報知する。 [0002] There is known a technique in which an electrode is detected when a diaper is replaced by detecting a relatively large amount of moisture. For example, a conventional forceuria detection device has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The operating state of this urine detector is being checked under a low voltage. This urine detection device includes a salt-containing adhesive. This salt-containing adhesive exhibits insulating properties in a dry state. This salt-containing adhesive has high electrical conductivity when it absorbs moisture contained in urine. Therefore, this salt-containing adhesive functions as a urine detection switch that conducts by moisture contained in urine. When this switch is turned on, a buzzer or other reporting means notifies the presence of urine (water).
[0003] ところで、例えば医療現場における血液の漏れや、点滴等における薬剤の漏れが 検出される場合には、より高い精度の水分の検知が要求されている。具体的には、 誤検知の要因としての人の汗その他の攪乱要因が排除されなければならない。典型 的な例としては、血液透析治療が挙げられる。この治療では、透析監視装置が使用 される。この透析監視装置は、透析液の濃度の異常等を検出する機能を備えている 。ただし、この治療において、抜針による出血は、医療関係者がチェックしなけれれ ばならない。この抜針事故の原因はさまざまであり、患者の意識障害が原因となるこ ともあり、また、痒みや肩腰痛等による体動のほか、治療中の昏睡が原因となることも ある。 [0003] By the way, for example, when leakage of blood in a medical field or leakage of a drug in an infusion or the like is detected, detection of moisture with higher accuracy is required. Specifically, human perspiration and other disturbance factors as false positives must be eliminated. A typical example is hemodialysis treatment. In this treatment, a dialysis monitoring device is used. This dialysis monitoring device has a function of detecting an abnormality in the concentration of dialysate. However, in this treatment, bleeding from needle removal must be checked by medical personnel. There are various causes of this needle pull-out accident, which may be caused by a patient's consciousness disorder, body movements due to itching and shoulder and back pain, etc., and coma during treatment.
[0004] そのため、抜針事故が防止されるためには、看護士による巡回見回りが、例えば 15 分ごとに行われる必要がある。ところが、看護士が業務多忙であるときもあり、また、そ もそも人間によるチェックには限界がある。したがって、人の注意力に頼った抜針の
チェックにはリスクがある。そこで、従来では、人工透析における血液等の被検知液 の漏れをより正確に検知するための水分検知装置が提案されている(例えば、特許 文献 2参照)。 [0004] Therefore, in order to prevent a needle pulling accident, a patrol by a nurse needs to be performed, for example, every 15 minutes. However, there are times when nurses are busy and there are limits to human checks. Therefore, the withdrawal of needles that relied on human attention There is a risk in checking. Therefore, conventionally, a moisture detection device has been proposed for more accurately detecting leakage of a liquid to be detected such as blood during artificial dialysis (see, for example, Patent Document 2).
[0005] 図 9は、従来の水分検知装置 41を示している。図 10は、この水分検知装置 41に備 えられた水分センサ 43の部分拡大断面図である。 FIG. 9 shows a conventional moisture detection device 41. FIG. 10 is a partial enlarged cross-sectional view of the moisture sensor 43 provided in the moisture detection device 41.
[0006] この水分センサ 43は、吸水材 45を有している。この吸水材 45は、吸水性を備えた 上敷き Uと下敷き Lとを有する。上敷き U及び下敷き Lは、乾燥状態で電気絶縁性を 示す。下敷き Lと上敷き Uとの間に電極 49が挟み込まれている。この電極 49は、電 気抵抗素子 47を有している。下敷き Lと上敷き Uとの間に導電性接着剤 51が介在さ れている。上記電極 49は、この導電性接着剤 51を介して下敷き Lと上敷き Uとの間 に挟み込まれている。この導電性接着剤 51は、吸水時に導電率が高くなるように (電 気抵抗値が数キロ Ω程度となるように)構成されている。この水分センサ 43では、上 記電気抵抗素子 47の抵抗値は、例えば 20ΚΩ程度に設定されている。これにより、 従来の水分検知装置 41は、常時において、当該水分検知装置 41の接触不良等を 自己チェックすることができる。また、この水分検知装置 41は、上記導電性接着剤 51 が十分な水分を含んだときに上記電気抵抗値が低下することから、通常の汗を検知 することはなく、血液等の被検知液を確実に検知することができる。 The moisture sensor 43 has a water absorbing material 45. The water absorbing material 45 has an overlay U and an underlay L having water absorption. Overlay U and underlay L show electrical insulation in the dry state. An electrode 49 is sandwiched between the underlay L and the overlay U. The electrode 49 has an electric resistance element 47. A conductive adhesive 51 is interposed between the underlay L and the overlay U. The electrode 49 is sandwiched between the underlay L and the overlay U via the conductive adhesive 51. The conductive adhesive 51 is configured to have a high conductivity upon water absorption (an electrical resistance value of about several kilo ohms). In the moisture sensor 43, the resistance value of the electric resistance element 47 is set to, for example, about 20Ω. As a result, the conventional moisture detection device 41 can self-check for contact failure of the moisture detection device 41 at all times. In addition, the moisture detecting device 41 does not detect normal sweat and does not detect normal sweat because the electrical resistance value decreases when the conductive adhesive 51 contains sufficient moisture. Can be reliably detected.
[0007] しかし、人の体質はきわめて多様であり、汗の中の塩分濃度は、 0. 3質量%から 1. [0007] However, the human constitution is extremely diverse, and the salt concentration in sweat varies from 0.3 mass% to 1.
7質量%程度のバラツキがある。さらに、発汗量も人によってさまざまである。そのた め、水分検知装置 41の水分センサ 43が、例えば人の腕に巻き付けられて使用され る場合において、長時間が経過すると、吸収材 45が多量の汗を吸収することがある。 このような場合には、水分検知装置 41は、当該汗を血液等の被検知液であると誤検 知するおそれがある。 There is a variation of about 7% by mass. Furthermore, the amount of sweating varies from person to person. Therefore, when the moisture sensor 43 of the moisture detection device 41 is used, for example, wrapped around a person's arm, the absorbent material 45 may absorb a large amount of sweat after a long period of time. In such a case, the moisture detection device 41 may erroneously detect the perspiration as a liquid to be detected such as blood.
[0008] 特許文献 1 :特開 2002— 55074公報 Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-55074
特許文献 2:特開 2004 - 177120公報 Patent Document 2: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-177120
発明の開示 Disclosure of the invention
[0009] 本発明は、力かる背景のもとになされたものであり、その目的は、被検知液以外の 汗等が原因となる誤検知が生じにくい水分センサを提供することである。
[0010] 上記目的が達成されるため、本発明に係る水分センサは、ベースシート及び当該 ベースシートに配置された一対の電極を有する電極シートを備えて 、る。この電極シ ートは、乾燥状態で絶縁性を呈すると共に水分を含んだ状態で導電性を呈する。こ の水分センサは、この電極シートに重ね合わされた撥水性を有するフィルタシートと、 このフィルタシートに重ね合わされた透水性及び保水性を備えたシートとを備えてい る。そして、このフィルタシートには、多数の小孔が穿設されている。 [0009] The present invention has been made with a strong background, and an object of the present invention is to provide a moisture sensor that is less prone to erroneous detection due to sweat or the like other than the liquid to be detected. In order to achieve the above object, a moisture sensor according to the present invention includes a base sheet and an electrode sheet having a pair of electrodes arranged on the base sheet. This electrode sheet exhibits insulation in a dry state and conductivity in a state containing moisture. The moisture sensor includes a water-repellent filter sheet superimposed on the electrode sheet, and a water-permeable and water-retaining sheet superimposed on the filter sheet. The filter sheet has a large number of small holes.
[0011] 上記電極シートと上記透水性及び保水性を備えたシートとを接着する接着層が上 記フィルターシートを兼ねて 、てもよ 、。 [0011] An adhesive layer for adhering the electrode sheet and the sheet having water permeability and water retention may also serve as the filter sheet.
[0012] 上記一対の電極間を電気的に接続する電気抵抗素子が配置されていることが好ま しい。 [0012] It is preferable that an electrical resistance element for electrically connecting the pair of electrodes is disposed.
[0013] 上記フィルタシートは、肉厚寸法が 10 μ m以上 100 μ m以下のエチレン酢酸ビ- ル共重合体フィルム力 なることがより好まし 、。 [0013] More preferably, the filter sheet has an ethylene acetate vinyl copolymer film strength having a wall thickness of 10 μm to 100 μm.
[0014] 上記小孔は、水分センサの有効領域において、全体として均等に並んでおり、小 孔の内径が lmm力 4mmに設定されているのが好ましい。そして、この小孔の密度 は、 100cm2あたり 50から 500個に設定されていることが好ましい。 [0014] It is preferable that the small holes are uniformly arranged as a whole in the effective area of the moisture sensor, and the inner diameter of the small holes is set to an lmm force of 4 mm. The density of the small holes is preferably set to 50 to 500 per 100 cm 2 .
[0015] 上記電極は、上記ベースシートに導電性インクを用いて印刷されているのが好まし い。 [0015] The electrode is preferably printed on the base sheet using a conductive ink.
[0016] 上記ベースシートは、親水性シートと、これらの間に挟み込まれたポリエステルから なる補強フィルムとを有することが好まし 、。 [0016] Preferably, the base sheet includes a hydrophilic sheet and a reinforcing film made of polyester sandwiched therebetween.
[0017] 上記電極は、水分を吸収して導電性を高める導電性接着剤に接していることが好 ましい。 [0017] The electrode is preferably in contact with a conductive adhesive that absorbs moisture and enhances conductivity.
[0018] 上記導電性接着剤が、親水性ポリマとしての澱粉と電解質水溶液としての 10%以 上 21 %以下の食塩水とを含む糊であることが好ましい。 [0018] The conductive adhesive is preferably a paste containing starch as a hydrophilic polymer and 10% or more and 21% or less saline as an aqueous electrolyte solution.
[0019] 上記導電性接着剤は、親水性シートに塗布され又は親水性シートに浸透させられ ているのが好ましい。 [0019] The conductive adhesive is preferably applied to a hydrophilic sheet or penetrated into the hydrophilic sheet.
[0020] この発明に係る水分センサは、人の汗には反応せずに、血液や尿等に含まれる水 分が局所的に多く存在したときに、これを確実に検知する。したがって、この水分セン サは、人工透析治療等の現場において、血液などの被検知液が漏れたときに、これ
を確実に検知する。 [0020] The moisture sensor according to the present invention does not react to human sweat and reliably detects a large amount of water contained in blood, urine or the like locally. Therefore, this moisture sensor is used when blood or other liquid to be detected leaks at the site of artificial dialysis treatment. Is reliably detected.
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
[0021] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る水分センサの斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of a moisture sensor according to a first embodiment of the present invention.
[図 2]図 2は、図 1の II— II線に沿った断面図である。 [FIG. 2] FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
[図 3]図 3は、本発明の第 1の実施形態に係る水分センサの分解斜視図である。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the moisture sensor according to the first embodiment of the present invention.
[図 4]図 4は、本発明の第 1の実施形態に係る検知装置の配線図である。 FIG. 4 is a wiring diagram of the detection device according to the first embodiment of the present invention.
[図 5]図 5は、本発明の第 1の実施形態に係る水分センサの使用状態を示す斜視図 である。 FIG. 5 is a perspective view showing a usage state of the moisture sensor according to the first embodiment of the present invention.
[図 6]図 6は、人工透析における本発明の第 1の実施形態に係る水分センサと患者の 腕との間の電気回路を模式的示す図である。 FIG. 6 is a diagram schematically showing an electric circuit between the moisture sensor and the patient's arm according to the first embodiment of the present invention in artificial dialysis.
[図 7]図 7は、本発明の第 2の実施形態に係る水分センサの分解斜視図である。 FIG. 7 is an exploded perspective view of a moisture sensor according to a second embodiment of the present invention.
[図 8]図 8は、本発明の第 2の実施形態に係る水分センサの接着層の形成装置を模 式的に示す図である。 FIG. 8 is a diagram schematically showing an apparatus for forming an adhesive layer of a moisture sensor according to a second embodiment of the present invention.
[図 9]図 9は、従来の水分検知装置が示された概念図である。 FIG. 9 is a conceptual diagram showing a conventional moisture detection device.
[図 10]図 10は、水分検知装置の検知部である水分センサの部分拡大断面図である 発明を実施するための最良の形態 FIG. 10 is a partial enlarged cross-sectional view of a moisture sensor that is a detection unit of the moisture detection device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0022] 以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説 明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.
[0023] <第 1の実施形態 > [0023] <First embodiment>
[0024] 図 1が示すように、水分検知装置 Aは、検知部としての水分センサ 1と、表示部 Dと を有する。水分センサ 1と表示部 Dとは、コネクタ Cを介して接続されている。図 1〜図 3に基づき、水分センサ 1の構造が説明される。なお、図 3において上側が、この水分 センサ 1の使用状態にぉ 、て、被検知液が接触する側である。 As shown in FIG. 1, the moisture detection device A includes a moisture sensor 1 as a detection unit and a display unit D. The moisture sensor 1 and the display unit D are connected via a connector C. The structure of the moisture sensor 1 will be described with reference to FIGS. In FIG. 3, the upper side is the side where the liquid to be detected comes into contact with the moisture sensor 1 in use.
[0025] この水分センサ 1は、電極シート 3と、フィルタシート 5と、透水性及び保水性を備え たシート 7とを備えている。電極シート 3は、乾燥状態で絶縁性を呈すると共に水分を 含んだ状態で導電性を呈する。この電極シート 3は、ベースシート 9と、このベースシ ート 9に配置された一対の電極 11 (1 la、 l ib)とを備えている。電極シート 3は、電解
質物質を含んでおり、親水性に富む。したがって、電極シート 3に水分が含まれると、 電極シート 3の導電率が高くなる。すなわち、電気抵抗値が小さくなる。 The moisture sensor 1 includes an electrode sheet 3, a filter sheet 5, and a sheet 7 having water permeability and water retention. The electrode sheet 3 exhibits insulation in a dry state and conductivity in a state containing moisture. The electrode sheet 3 includes a base sheet 9 and a pair of electrodes 11 (1 la, ib) disposed on the base sheet 9. Electrode sheet 3 is electrolytic It contains a toxic substance and is highly hydrophilic. Therefore, when the electrode sheet 3 contains moisture, the conductivity of the electrode sheet 3 increases. That is, the electrical resistance value becomes small.
[0026] 電極シート 3のベースシート 9の材質は、電極 11が安定して支持されるならば、特に 限定されない。換言すれば、ベースシート 9は、小さな力で容易に破れない機械的強 度と、空気中の水分を自己吸湿して膨潤又は溶解することがない耐水性を備えてい ればよい。図 2が示すように、この電極シート 3では、ベースシート 9は、上敷きベース シート 13と下敷きベースシート 15とを有する。上敷きベースシート 13は、下敷きべ一 スシート 15よりも被検知液が先に接する位置にある。下敷きベースシート 15は、電極 11を下力 支持する位置にある。 [0026] The material of the base sheet 9 of the electrode sheet 3 is not particularly limited as long as the electrode 11 is stably supported. In other words, the base sheet 9 only needs to have mechanical strength that cannot be easily broken with a small force and water resistance that does not swell or dissolve by self-absorbing moisture in the air. As shown in FIG. 2, in this electrode sheet 3, the base sheet 9 has an overlaid base sheet 13 and an underlaid base sheet 15. The overlaid base sheet 13 is in a position where the liquid to be detected comes into contact with the underlaid base sheet 15 in advance. The underlay base sheet 15 is in a position to support the electrode 11 with a downward force.
[0027] 電極 11は、ベースシート 9上に配設される。このベースシート 9は、乾燥状態におい て電気絶縁性を有する。また、このベースシート 9は、親水性を有し柔軟性のあるもの が好ましい。ベースシート 9の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、 ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビュル、ポリ塩ィ匕ビュデン、ポ リイミド、シリコーンゴム、シリコーン榭脂、布、紙等が採用され得る。特に、ベースシー ト 9を構成する材料として、親水性であるセルロース繊維カゝらなる紙、布、不織布等が 好ましく用いられる。これらのなかでも、和紙が好適である。和紙は、環境に優しぐ薄 くても丈夫であり、親水性を備えているからである。 The electrode 11 is disposed on the base sheet 9. This base sheet 9 has electrical insulation in a dry state. The base sheet 9 is preferably hydrophilic and flexible. As the material of the base sheet 9, polyethylene, polypropylene, nylon, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polychlorinated bule, polysalt butadiene, polyimide, silicone rubber, silicone resin, cloth, paper and the like can be employed. In particular, as a material constituting the base sheet 9, paper, cloth, non-woven fabric and the like which are hydrophilic cellulose fibers are preferably used. Of these, Japanese paper is preferred. This is because Japanese paper is thin, environmentally friendly and strong, and has hydrophilic properties.
[0028] 図 2及び図 3が示すように、下敷きベースシート 15は、補強シート 17と、上側シート 19及び下側シート 21とを備えている。補強シート 17を挟んでベースシート 9の表面 側に上側シート 19が配設され、補強シート 17を挟んでベースシート 9の裏面側に下 側シート 21が配設されている。補強シート 17、上側シート 19及び下側シート 21は、 一体的に形成されている。この下敷きベースシート 15は、後述のように、電極 11が印 刷される場合においても柔軟性を維持しつつ、しわにならない。補強シート 17の材質 や厚み寸法等については、特に制限はない。ただし、補強シート 17を構成する材料 は、比較的高い剛性を有すると共に一定の柔軟性を備えたもの(典型的には、ポリエ ステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩ィ匕ビュル等の榭脂フィルム)が採用され 得る。 As shown in FIGS. 2 and 3, the underlay base sheet 15 includes a reinforcing sheet 17, an upper sheet 19, and a lower sheet 21. An upper sheet 19 is disposed on the front surface side of the base sheet 9 with the reinforcing sheet 17 interposed therebetween, and a lower sheet 21 is disposed on the back surface side of the base sheet 9 with the reinforcing sheet 17 interposed therebetween. The reinforcing sheet 17, the upper sheet 19, and the lower sheet 21 are integrally formed. As will be described later, the underlying base sheet 15 does not wrinkle while maintaining flexibility even when the electrode 11 is printed. There are no particular restrictions on the material and thickness of the reinforcing sheet 17. However, the material constituting the reinforcing sheet 17 has a relatively high rigidity and a certain degree of flexibility (typically, a resin film such as polyester, polypropylene, polyethylene, polysalt cellulose). Can be adopted.
[0029] 下敷きベースシート 15が前述のような積層構造を備えていることから、電極 11の取
付作業が容易になる。上側シート 19及び下側シート 21を構成する材料として和紙が 採用される場合は、補強シート 17の上下両面に接着剤が用いられることが好ましい。 これにより、上側シート 19及び下側シート 21の密着性が確保される。上記ベースシ ート 9の大きさは、水分センサ 1の用途に応じて適宜決定される。例えば人工透析に おける血液の漏れを監視するために水分センサ 1が用いられる場合には、ベースシ ート 9の大きさは、紙の A4版程度のものが標準的である。ベースシート 9の厚み寸法 は、電極 11、ベースシート 9の材質、ベースシート 9の積層構造に応じて異なる。ただ し、ベースシート 9の厚み寸法は、 0. 5mm以上 3mm以下程度であることが好ましい 。これにより、ベースシート 9は、一定の柔軟性を有し、その取り扱いが容易となる。 [0029] Since the underlay base sheet 15 has the laminated structure as described above, the electrode 11 is removed. Attaching work becomes easy. When Japanese paper is used as the material constituting the upper sheet 19 and the lower sheet 21, it is preferable that an adhesive is used on both the upper and lower surfaces of the reinforcing sheet 17. Thereby, the adhesiveness of the upper sheet 19 and the lower sheet 21 is ensured. The size of the base sheet 9 is appropriately determined according to the application of the moisture sensor 1. For example, when the moisture sensor 1 is used to monitor blood leakage during artificial dialysis, the base sheet 9 is typically about the A4 size of paper. The thickness dimension of the base sheet 9 varies depending on the electrode 11, the material of the base sheet 9, and the laminated structure of the base sheet 9. However, the thickness dimension of the base sheet 9 is preferably about 0.5 mm to 3 mm. Thereby, the base sheet 9 has a certain flexibility and is easy to handle.
[0030] このベースシート 9は、通常、親水性の材料により構成される。ベースシート 9は、所 定の電解質溶液が浸透され、その後に乾燥される。そして、電極シート 3は、このべ ースシート 9に上記一対の電極 l la、 l ibが平行に配置されることによって構成され る。また、上記一対の電極 l la、 l ibがベースシート 9に平行に配置された後、このべ ースシート 9に所定の電解質溶液が浸透され、乾燥されることによって上記電極シー ト 3が構成されてもよい。この電解質溶液は、後述されるように親水性ポリマを含むこと が好ましい。上記電解質溶液の電解質としては、食塩、塩ィ匕カリウム、硝酸ナトリウム 等の無機塩類、アンモ-ゥム塩、脂肪酸のアルカリ金属塩又はグルタミン酸のアル力 リ金属塩が例示される。これらの塩は、水に溶けてイオンィ匕するので導電性を呈する 。これらの電解質のなかでも特に食塩が好ましい。なぜなら、食塩は、強電解質であ り、温度による溶解度の違いが少なぐ安定した導電率が得られると共に安価である 力もである。この食塩は、 10質量%以上 21質量%以下の水溶性液とされることが好 ましい。 [0030] This base sheet 9 is usually made of a hydrophilic material. The base sheet 9 is infiltrated with a predetermined electrolyte solution and then dried. The electrode sheet 3 is configured by arranging the pair of electrodes lla and ib on the base sheet 9 in parallel. In addition, after the pair of electrodes lla and lib are arranged in parallel to the base sheet 9, a predetermined electrolyte solution is infiltrated into the base sheet 9 and dried to form the electrode sheet 3. Also good. The electrolyte solution preferably contains a hydrophilic polymer as will be described later. Examples of the electrolyte of the electrolyte solution include inorganic salts such as sodium chloride, potassium chloride, and sodium nitrate, ammonium salts, alkali metal salts of fatty acids, and alkali metal salts of glutamic acid. These salts are electrically conductive because they dissolve in water and ionize. Among these electrolytes, sodium chloride is particularly preferable. Because salt is a strong electrolyte, it has a stable conductivity with little difference in solubility depending on temperature, and has the power of being inexpensive. It is preferable that the salt is a water-soluble liquid of 10% by mass to 21% by mass.
[0031] 電極シート 3が局部的に水分を含むことによって上記電極 11間が導通された場合 には、誤った検知がなされる確率が高い。正確な検知が実現されるためには、一定 量の(例えば 5ccないし lOcc程度の)水分が電極シート 3に拡散されたときに、当該 水分が検知されることが重要である。水分の比較的均一な拡散が実現されるために 、親水性ポリマーを含む電解質溶液が好適に用いられる。 [0031] In the case where the electrode 11 is electrically connected because the electrode sheet 3 locally contains moisture, the probability of erroneous detection is high. In order to realize accurate detection, it is important that a certain amount of moisture (for example, about 5 cc to 10 cc) is detected when the moisture is diffused into the electrode sheet 3. In order to achieve a relatively uniform diffusion of moisture, an electrolyte solution containing a hydrophilic polymer is preferably used.
[0032] さらに、親水性ポリマーを含む電解質溶液が採用された場合には、水分が電極シ
ート 3に均一に拡散されると共に、当該水分が乾燥した場合には、電極シート 3の電 気的絶縁性は、安定的に保持される。この親水性ポリマーは水溶性であることが好ま しい。この親水性ポリマーとしては、セルロース、澱粉、ぺクチン等が例示される。特 に、米澱粉、小麦澱粉、馬鈴薯澱粉、コーンスターチ等の澱粉が好ましい。これらは 、接着剤としても機能するという利点がある。さらに、上記澱粉のなかでも、粘着度が 高 、馬鈴薯澱粉がより好ましく用いられる。 [0032] Furthermore, when an electrolyte solution containing a hydrophilic polymer is employed, moisture is removed from the electrode case. When the moisture is dried, the electrical insulation of the electrode sheet 3 is stably maintained. This hydrophilic polymer is preferably water-soluble. Examples of the hydrophilic polymer include cellulose, starch, and pectin. In particular, starch such as rice starch, wheat starch, potato starch and corn starch is preferred. These have the advantage of also functioning as an adhesive. Further, among the above starches, potato starch is more preferably used because of its high degree of adhesion.
[0033] 電解質を含む水溶性接着剤 24として、具体的には、例えば馬鈴薯 1質量%以上 5 質量%以下、食塩 15質量%以上 21質量%以下及び水が 74質量%以上 84質量% 以下力もなる糊が採用され得る。この食塩の量は、常温で水に溶解し得る飽和溶解 度付近の量でもよい。この糊は、水、食塩及び馬鈴薯澱粉が混合され、加熱しながら 撹拌されることによって生成される。そして、この撹拌生成物が均一な粘稠性を呈す れば、これが冷却されることにより、導電性の糊が製造される。 [0033] Specific examples of the water-soluble adhesive 24 containing an electrolyte include, for example, potato 1 mass% to 5 mass%, sodium chloride 15 mass% to 21 mass%, and water 74 mass% to 84 mass%. Can be employed. The amount of the salt may be an amount in the vicinity of saturation solubility that can be dissolved in water at room temperature. This glue is produced by mixing water, salt and potato starch and stirring with heating. And if this stirring product exhibits a uniform consistency, conductive paste will be manufactured by cooling this.
[0034] 電極 11は、別途作成される。この電極 11は、ベースシート 9に挟み込まれる。電極 11は、柔軟且つ細 ヽ導電線が所定の間隔で平行に配置されることにより構成される 。この導電線の厚み寸法は、 0. 3mm以下に設定される。電極 11は、フィルム状に形 成され、可撓性を有するものが好ましい。電極 11は、導電糸又は金属細線によって 形成されていてもよい。例えば、ベースシート 9が織布、不織布等力もなる場合は、電 極 11は、ベースシート 9に直接縫い込まれていてもよい。上記導電糸としては、金属 繊維を撚り合わせたものでもよい。また、電極 11は、薄く延ばされたテープ状の導電 板 (例えば、アルミ箔)により構成されていてもよい。 [0034] The electrode 11 is prepared separately. The electrode 11 is sandwiched between the base sheets 9. The electrode 11 is configured by arranging flexible and fine conductive wires in parallel at a predetermined interval. The thickness dimension of this conductive wire is set to 0.3 mm or less. The electrode 11 is preferably formed in a film shape and has flexibility. The electrode 11 may be formed of a conductive thread or a fine metal wire. For example, when the base sheet 9 is woven or non-woven, the electrode 11 may be sewn directly to the base sheet 9. The conductive yarn may be a twisted metal fiber. The electrode 11 may be formed of a tape-like conductive plate (for example, aluminum foil) that is thinly extended.
[0035] 電極シート 3は、具体的には、下敷きベースシート 15の上に電極 11が配線された 後、上敷きベースシート 13が下敷きベースシート 15の上に被せられることによって製 造される。電極 11は、この下敷きベースシート 15と上敷きベースシート 13とに密着さ れる。これにより、当該水分センサ 1は、安定した検知動作が可能である。また、上記 電解質溶液を含む導電性接着剤 24が用いられることにより、当該水分センサ 1の検 知動作がより安定する。前述のように、導電性接着剤 24はポリマー成分を含んでいる ので、吸収される水の量に比例して一対の電極 l la、 l ib間が湿る。したがって、吸 収される水の量が所定量に達したときに、電極 11間が電気的に導通される。つまり、
水分センサ 1が乾燥状態にあるときの電極 11間の導電率と、水を含んだときの電極 1 1間の導電率との差が明瞭となる。 Specifically, the electrode sheet 3 is manufactured by covering the underlying base sheet 15 with the underlying base sheet 13 after the electrodes 11 are wired on the underlying base sheet 15. The electrode 11 is in close contact with the underlying base sheet 15 and the underlying base sheet 13. Thereby, the moisture sensor 1 can perform a stable detection operation. Further, the use of the conductive adhesive 24 containing the electrolyte solution makes the detection operation of the moisture sensor 1 more stable. As described above, since the conductive adhesive 24 includes a polymer component, the gap between the pair of electrodes l la and l ib is wet in proportion to the amount of absorbed water. Therefore, when the amount of absorbed water reaches a predetermined amount, the electrodes 11 are electrically connected. In other words, The difference between the conductivity between the electrodes 11 when the moisture sensor 1 is in a dry state and the conductivity between the electrodes 11 when water is contained becomes clear.
[0036] 上記導電性接着剤 24は、親水性シートに塗布され又は浸透させられている。上敷 きベースシート 13の下面 (電極 11と対向する面)が上記導電性接着剤 24で被覆され ていることが好ましい。これにより、電極 11と下敷きベースシート 15とが一体ィ匕される 。また、上敷きベースシート 13の下面全体に上記導電性接着剤 24が設けられ、当該 上敷きベースシート 13が下敷きベースシート 15に貼り合わされることにより、電極 11 とベースシート 9とが一体化される。具体的には、この上敷きベースシート 13の下面 に上記澱粉糊が吹き付けられる。この澱粉糊は、前述のようにほぼ飽和量の食塩を 含む。そして、この上敷きベースシート 13が下敷きベースシート 15に貼り付けられる 。ただし、電極 11が水溶性糊に埋め込まれた状態でベースシート 9内に挟み込まれ 、その後、この水溶性糊が乾燥されてもよい。 [0036] The conductive adhesive 24 is applied or infiltrated into the hydrophilic sheet. It is preferable that the lower surface (the surface facing the electrode 11) of the overlay base sheet 13 is covered with the conductive adhesive 24. As a result, the electrode 11 and the underlying base sheet 15 are integrated together. Further, the conductive adhesive 24 is provided on the entire lower surface of the overlay base sheet 13, and the overlay base sheet 13 is bonded to the underlay base sheet 15, whereby the electrode 11 and the base sheet 9 are integrated. Specifically, the starch paste is sprayed on the lower surface of the overlay base sheet 13. This starch paste contains a nearly saturated amount of sodium chloride as described above. Then, this overlay base sheet 13 is affixed to the underlying base sheet 15. However, the electrode 11 may be sandwiched in the base sheet 9 in a state of being embedded in the water-soluble paste, and then the water-soluble paste may be dried.
[0037] 電極 11は、ベースシート 9に印刷されているのが好ましい。この場合、電極 11を構 成する材料として導電性インク 25が採用される。これにより、均質な電極シート 3の製 造が容易になる。電極 11に用いられる導電性インク 25としては、導電性金属ペース トが好適である。導電性金属ペーストとしては、金、銀、白金、パラジウム、銅等の微 粒子がバインダー榭脂に分散され、ペースト化されたものが採用される。この導電性 金属ペーストが和紙、ポリイミド等の耐熱性のベースシート 9に印刷されることにより、 電極 11が形成される。本実施形態では、電極 11は、同じ種類の一対の導電性金属 ペーストからなる。各導電性金属ペーストは、図 1及び図 3が示すように、一対の電極 端子 Tから等間隔で並行しており、ベースシート 9のほぼ全面に配置されている。一 対の電極端子 Tは、ベースシート 9の一端部の 2力所に設けられている。電極 11は、 ベースシート 9の全面をカバーするように、均等に蛇行して!/、る。 [0037] The electrode 11 is preferably printed on the base sheet 9. In this case, the conductive ink 25 is employed as a material constituting the electrode 11. This facilitates the production of a homogeneous electrode sheet 3. As the conductive ink 25 used for the electrode 11, a conductive metal paste is suitable. As the conductive metal paste, a paste obtained by dispersing fine particles of gold, silver, platinum, palladium, copper or the like in a binder resin is used. The conductive metal paste is printed on a heat-resistant base sheet 9 such as Japanese paper or polyimide, whereby the electrode 11 is formed. In the present embodiment, the electrode 11 is made of a pair of conductive metal pastes of the same type. As shown in FIG. 1 and FIG. 3, each conductive metal paste is arranged in parallel at equal intervals from the pair of electrode terminals T, and is disposed on almost the entire surface of the base sheet 9. The pair of electrode terminals T are provided at two force points on one end of the base sheet 9. The electrode 11 meanders uniformly to cover the entire surface of the base sheet 9!
[0038] この導電性金属ペーストに含まれる金属粒子は、超微粒子であり均一に分散され ている。電極 11は、およそ 120°Cから 240°C程度の低温で焼成される。これにより、 電極 11は、ベースシート 9を傷めることなくベースシート 9上に印刷形成される。図 3 が示すように、本実施形態では、ベースシート 9に銀ペーストからなる電極 11が印刷 されている。本実施形態では、印刷される電極 11の幅寸法は、約 2mmである。
[0039] この一対の電極 11間には、当該一対の電極 11間を電気的に接続する電気抵抗素 子 27が配置されている。この電気抵抗素子 27が設けられることにより、電極シート 3 に水分が含まれて 、な 、ときでも電極 11間が通電される。電気抵抗素子 27が設けら れることにより、水分センサ 1は、高い電圧が用いられることなく作動が可能になる。ま た、水分センサ 1は、存在する水分が、検知しょうとする被検知液かあるいはそれ以 外の水分かの区別をすることができる。この電気抵抗素子 27の抵抗値は通常、 20k Ω力 50ΚΩ程度に設定される。なお、この電気抵抗素子 27の作用効果について は後に詳述される。 [0038] The metal particles contained in the conductive metal paste are ultrafine particles and are uniformly dispersed. The electrode 11 is fired at a low temperature of about 120 ° C to 240 ° C. Thereby, the electrode 11 is printed on the base sheet 9 without damaging the base sheet 9. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, an electrode 11 made of silver paste is printed on the base sheet 9. In this embodiment, the width dimension of the electrode 11 to be printed is about 2 mm. [0039] Between the pair of electrodes 11, an electric resistance element 27 for electrically connecting the pair of electrodes 11 is disposed. By providing the electric resistance element 27, the electrode sheet 3 does not contain moisture, and even between the electrodes 11 is energized. By providing the electric resistance element 27, the moisture sensor 1 can operate without using a high voltage. In addition, the moisture sensor 1 can distinguish whether the moisture present is the liquid to be detected or other moisture to be detected. The resistance value of the electric resistance element 27 is normally set to about 20 kΩ force and 50 μΩ. The effect of the electric resistance element 27 will be described in detail later.
[0040] 上記電極 11と同様に、電気抵抗素子 27も導電性インク 25により印刷されているこ とが好ましい。電気抵抗素子 27を構成する導電性インク 25としては、カーボンインク が採用され得る。このカーボンインクに用いられるカーボンとしては、フエノール榭脂 、フルフリルアルコール、塩ィ匕ビユリデン、セルロース、木等の難黒鉛化性材料が好 適に採用される。このインクは、カーボン粉末と、フエノール、エポキシ等の榭脂から なるバインダとが混練されてペーストイ匕されたものである。この電気抵抗素子 27を構 成する導電性インク 25は、上記下敷きベースシート 15の上側シート 19の表面に印 刷される。本実施形態では、図 3が示すように、電気抵抗素子 27は、上記上側シート 19上であって図中左側に印刷されている。すなわち、電気抵抗素子 27は、上記電 極端子 Tが配置されて 、る側と反対側の縁部に印刷されて 、る。この電気抵抗素子 27は、上側シート 19の幅方向全体にわたって帯状に印刷されている。電気抵抗素 子 27の幅寸法は、約 3mmから 5mmに設定されている。図 2が示すように、この印刷 された電気抵抗素子 27の上に交差するように、電極 11が重ねて印刷されている。 [0040] Like the electrode 11, the electric resistance element 27 is preferably printed with the conductive ink 25. As the conductive ink 25 constituting the electric resistance element 27, carbon ink can be adopted. As the carbon used in the carbon ink, non-graphitizable materials such as phenol resin, furfuryl alcohol, salt vinylidene, cellulose, and wood are preferably used. This ink is a paste obtained by kneading carbon powder and a binder made of a resin such as phenol or epoxy. The conductive ink 25 constituting the electric resistance element 27 is printed on the surface of the upper sheet 19 of the underlay base sheet 15. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the electric resistance element 27 is printed on the upper sheet 19 on the left side in the drawing. That is, the electric resistance element 27 is printed on the edge opposite to the side where the electrode terminal T is disposed. The electric resistance element 27 is printed in a strip shape over the entire width direction of the upper sheet 19. The width of the electric resistance element 27 is set to about 3 mm to 5 mm. As shown in FIG. 2, the electrodes 11 are printed so as to cross over the printed electric resistance elements 27.
[0041] 図 3が示すように、前述のようにして作成された電極シート 3の上にフィルタシート 5 が配置されている。このフィルタシート 5は、撥水性を有すると共に多数の小孔 31を 有している。フィルタシート 5は、この小孔 31を通じてのみ水分の通過を許容する。こ のフィルタシート 5の一定の領域を濡らすような量の水分が存在するときに、この水分 がフィルタシート 5の小孔 31を通過する。このフィルタシート 5は、電極シート 11の全 体を覆うように形成されている。つまり、このフィルタシート 5は、電極シート 3の有効領 域全体をカバーするように配置される。ここで、「有効領域」とは、電極シート 3が被検
知液を検知することが可能な領域である。したがって、導電性を具備しない余白の端 部領域等は、有効領域から除外される。 As shown in FIG. 3, a filter sheet 5 is disposed on the electrode sheet 3 created as described above. The filter sheet 5 has water repellency and a large number of small holes 31. The filter sheet 5 allows moisture to pass only through the small holes 31. When an amount of moisture that wets a certain area of the filter sheet 5 is present, the moisture passes through the small holes 31 of the filter sheet 5. The filter sheet 5 is formed so as to cover the entire electrode sheet 11. That is, the filter sheet 5 is disposed so as to cover the entire effective area of the electrode sheet 3. Here, the “effective area” means that the electrode sheet 3 is to be examined. This is an area where the intelligent liquid can be detected. Therefore, a marginal end region that does not have conductivity is excluded from the effective region.
[0042] 上記フィルタシート 5は、電極シート 3と、透水性及び保水性を備えたシート 7との間 に単純に挟み込まれていてもよい。ただし、フィルタシート 5は、電極シート 3及び透 水性及び保水性を備えたシート 7と一体ィ匕されていることが好ましい。これにより、フィ ルタシート 5の取り扱いが容易である。フィルタシート 5は、電極シート 3と上記シート 7 との間に接着剤が用いられて接着されていてもよい。フィルタシート 5は、柔軟性を備 えているのが好ましい。これにより、フィルタシート 5が電極シート 3と一体化された場 合であっても、電極シート 3等の変形に追従することができる。 [0042] The filter sheet 5 may be simply sandwiched between the electrode sheet 3 and a sheet 7 having water permeability and water retention. However, the filter sheet 5 is preferably integrated with the electrode sheet 3 and the sheet 7 having water permeability and water retention. This makes it easy to handle the filter sheet 5. The filter sheet 5 may be bonded between the electrode sheet 3 and the sheet 7 using an adhesive. The filter sheet 5 is preferably flexible. Thereby, even when the filter sheet 5 is integrated with the electrode sheet 3, it is possible to follow the deformation of the electrode sheet 3 and the like.
[0043] フィルタシート 5を構成する材料は、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体フィルムが 好適に採用される。このエチレン酢酸ビュル共重合体フィルムは、柔軟性に富むと共 にベースシート 9等に加熱接着することができる。このエチレン酢酸ビュル共重合体 フィルムが加熱接着されることにより、フィルタシート 5は、確実に電極シート 3と一体 化する。フィルタシート 5を構成する材料としては、ポリテトラフルォロエチレンフィルム も採用され得る。このポリテトラフルォロエチレンフィルムも電極シート 3に加熱接着す ることができる。このフィルタシート 5の肉厚寸法は、薄すぎると破損しやすくなるため 、 10 m以上であることが好ましい。より好ましくは、フィルタシート 5の肉厚寸法は、 2 0 μ m以上であり、さらに好ましくは 30 μ m以上である。フィルタシート 5が厚すぎると 柔軟性が乏しくなるため、 100 m以下程度であることが好ましい。このため、フィル タシート 5の厚さは、 80 m以下であることがより好ましい。さらに好ましくは、フィルタ シート 5の厚さは、 60 μ m以下である。 [0043] As a material constituting the filter sheet 5, for example, an ethylene vinyl acetate copolymer film is preferably employed. This ethylene acetate butyl copolymer film has high flexibility and can be heat-bonded to the base sheet 9 or the like. The filter sheet 5 is reliably integrated with the electrode sheet 3 by heat-adhering the ethylene acetate butyl copolymer film. As a material constituting the filter sheet 5, a polytetrafluoroethylene film can also be adopted. This polytetrafluoroethylene film can also be heat-bonded to the electrode sheet 3. The wall thickness of the filter sheet 5 is preferably 10 m or more because it is easily damaged when it is too thin. More preferably, the thickness of the filter sheet 5 is 20 μm or more, and more preferably 30 μm or more. If the filter sheet 5 is too thick, the flexibility becomes poor, and therefore it is preferably about 100 m or less. For this reason, the thickness of the filter sheet 5 is more preferably 80 m or less. More preferably, the thickness of the filter sheet 5 is 60 μm or less.
[0044] フィルタシート 5の小孔 31の形状及び大きさは特に限定されない。要するに、前述 のように、一定量の水分が存在するときに、この水分が小孔 31を通過するように小孔 31の形状及び大きさが決定されていればよい。上記フィルタシート 5の小孔 31は、フ ィルタシート 5が格子状に編まれた結果、形成された網目であってもよい。本実施形 態では、この網目も、フィルタシート 5に設けられた小孔に含まれる。この多数の小孔 31は、均等な間隔で分散して配置されている。小孔 31は、小さすぎると異物その他 のものによって埋まりやすくなる。そのため、小孔 31の内径寸法は 1. Omm以上であ
ることが好ましい。より好ましくは、小孔 31の内径寸法は 1. 2mm以上であり、さらに 好ましくは、 1. 5mm以上である。 [0044] The shape and size of the small holes 31 of the filter sheet 5 are not particularly limited. In short, as described above, the shape and size of the small holes 31 may be determined so that the moisture passes through the small holes 31 when a certain amount of water is present. The small holes 31 of the filter sheet 5 may be meshes formed as a result of the filter sheet 5 being knitted in a lattice shape. In the present embodiment, this mesh is also included in the small holes provided in the filter sheet 5. The large number of small holes 31 are distributed at equal intervals. If the small holes 31 are too small, they are likely to be filled with foreign substances and other objects. Therefore, the inner diameter of the small hole 31 is 1. Omm or more. It is preferable. More preferably, the inner diameter of the small hole 31 is 1.2 mm or more, and more preferably 1.5 mm or more.
[0045] 小孔 31が大きすぎると被検知液以外の水分を通過させてしまう確率が高くなる。そ のため、小孔 31の内径寸法は 4. Omm以下であることが好ましい。より好ましくは、小 孔 31の内径寸法が 3. 5mm以下、さらに好ましくは 3. Omm以下である。隣接する小 孔 31間の間隔は、内径寸法が 2. Ommの小孔 31の場合には 10mm程度に設定さ れる。ただし、小孔 31間の間隔は、適宜設定され得る。上記小孔 31の密度は、小さ すぎると被検知液が通過しにくぐ検知が遅れる。そのため、フィルタシート 5の面積 1 00cm2あたりの小孔 31の個数は 50個以上 500個以下程度に設定されていることが 好ましい。 [0045] If the small hole 31 is too large, the probability of passing moisture other than the liquid to be detected increases. Therefore, the inner diameter of the small hole 31 is preferably 4. Omm or less. More preferably, the small hole 31 has an inner diameter of 3.5 mm or less, and more preferably 3. Omm or less. The interval between adjacent small holes 31 is set to about 10 mm in the case of a small hole 31 with an inner diameter of 2. Omm. However, the interval between the small holes 31 can be set as appropriate. If the density of the small holes 31 is too small, detection that the liquid to be detected is difficult to pass through is delayed. Therefore, the number of small holes 31 per 100 cm 2 area of the filter sheet 5 is preferably set to about 50 or more and 500 or less.
[0046] フィルタシート 5の上に配置される透水性及び保水性を備えたシート 7は、網目状に 形成され、あるいは微小孔等を備えた構造を有しているのが好ましい。これにより、水 分は、上記シート 7を通過することができる。このシート 7は、一定量の水分を貯留す ることができる。そして、上記シート 7は、その保水量を超える量の水分を通過させる。 このシート 7を構成する材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエステル等 の合成繊維又はセルロース、綿、麻、羊毛等の天然繊維が採用され得る。そして、こ れら材料からなる織布、不織布又は紙により、上記シート 7が構成される。保水性又 は吸湿性を有する材料としては、綿又はセルロース繊維力もなる不織布がより好まし い。 [0046] It is preferable that the sheet 7 having water permeability and water retention disposed on the filter sheet 5 is formed in a mesh shape or has a structure having micropores or the like. As a result, water can pass through the sheet 7. This sheet 7 can store a certain amount of moisture. And the sheet | seat 7 allows the water | moisture content of the amount exceeding the water retention amount to pass through. As a material constituting the sheet 7, for example, synthetic fibers such as polyvinyl alcohol and polyester, or natural fibers such as cellulose, cotton, hemp, and wool can be employed. And the said sheet | seat 7 is comprised by the woven fabric, nonwoven fabric, or paper which consist of these materials. As a material having water retention or hygroscopicity, cotton or a nonwoven fabric having cellulose fiber strength is more preferable.
[0047] この透水性及び保水性を備えたシート 7は、被検知液の一部を保持又は分散させ るノ ッファー効果を発揮する。発汗等では、水分が広い面積力も発せられる。このよう に広い面積力 発せられる水分は、透水性及び保水性を備えたシート 7に吸収、保 持されると同時に、気体として発散される。これにより、発汗等の広い面積から発せら れる水分は、フィルタシート 5側に進入することができな 、。 [0047] The sheet 7 having water permeability and water retention exhibits a nother effect for holding or dispersing a part of the liquid to be detected. In sweating and the like, water has a large area power. Moisture generated in such a wide area force is absorbed and held in the sheet 7 having water permeability and water retention, and at the same time, is emitted as a gas. As a result, moisture emitted from a wide area such as sweat cannot enter the filter sheet 5 side.
[0048] 本実施形態に係る水分センサ 1では、例えば人が多量の発汗により水分を発した 場合であっても、これを被検知液として検知せず、検知の精度が大幅に向上する。 [0048] In the moisture sensor 1 according to this embodiment, for example, even when a person emits moisture due to a large amount of sweat, this is not detected as a liquid to be detected, and the detection accuracy is greatly improved.
[0049] 図 4が示すように、水分センサ 1を有する検知装置 Aの表示部 Dは、分割された抵 抗回路 Cl、 C2、 C3を備えている。これら抵抗回路の出力値が比較される。この比較
結果に応じて、五種類の信号のうち力 択一的に選ばれた信号が発せられる。図 4 において、水分センサ 1の抵抗 R0は、 20k Ωに設定されている。抵抗回路 C1は、電 源及び抵抗1:1 (= 201^ )からなる。抵抗回路 C2は、抵抗 2 (= 1001^ )と可変抵 抗 Rl ( = 10k Ωから 20k Ω )と力もなる。抵抗回路 C3は、抵抗 r3 ( = 20k Ω )及び可 変抵抗 R2 ( = 50k Ω力ら 100k Ω )力らなる。 As shown in FIG. 4, the display unit D of the detection apparatus A having the moisture sensor 1 includes divided resistance circuits Cl, C2, and C3. The output values of these resistance circuits are compared. This comparison Depending on the result, one of the five types of signals is selected. In Fig. 4, the resistance R0 of the moisture sensor 1 is set to 20kΩ. The resistance circuit C1 is composed of a power source and a resistance 1: 1 (= 201 ^). Resistor circuit C2 also has resistance 2 (= 1001 ^) and variable resistance Rl (= 10kΩ to 20kΩ). Resistor circuit C3 consists of resistor r3 (= 20kΩ) and variable resistor R2 (= 50kΩ force to 100kΩ) force.
[0050] 本検知装置 Aの配線が正常に接続されている場合は、電源の電圧 V0力 可変抵 抗 R1と抵抗 rlとに分散される。可変抵抗 R1に付加される電圧及び抵抗 rlに付加さ れる電圧は、それぞれ、比較器 HIの負の信号入力端子及び比較器 H2の正の信号 入力端子に入力される。また、水分センサ 1が未接続又は接触不良を起こしている場 合には、電源の電圧 V0は、抵抗 rlの存在を理由とする電圧降下が発生する。この 降下した電圧の値力 比較器 HI及び比較器 H2に入力される。 [0050] When the wiring of the detection device A is normally connected, the power supply voltage V0 is distributed to the variable resistance R1 and the resistance rl. The voltage added to the variable resistor R1 and the voltage added to the resistor rl are input to the negative signal input terminal of the comparator HI and the positive signal input terminal of the comparator H2, respectively. In addition, when the moisture sensor 1 is not connected or has a poor contact, the voltage V0 of the power supply drops due to the presence of the resistor rl. The value of this dropped voltage is input to comparator HI and comparator H2.
[0051] 抵抗回路 C2では、比較器 H2の負の信号入力端子に所定の電圧が印加される。 [0051] In the resistor circuit C2, a predetermined voltage is applied to the negative signal input terminal of the comparator H2.
具体的には、例えば、可変抵抗 R1が 20kQに設定されている場合には、 V0 XR1Z (r2+Rl) =V0Z6の電圧が上記比較器 H2の負の信号入力端子に印加される。抵 抗回路 C3では、比較器 HIの正の信号入力端子に所定の電圧が印加される。具体 的には、可変抵抗 R2が lOOkQに設定されている場合には、 V0 XR2/ (r3+R2) =V0 X 5Z6の電圧が上記比較器 HIの正の信号入力端子に印加される。 Specifically, for example, when the variable resistor R1 is set to 20 kQ, the voltage V0 XR1Z (r2 + Rl) = V0Z6 is applied to the negative signal input terminal of the comparator H2. In the resistor circuit C3, a predetermined voltage is applied to the positive signal input terminal of the comparator HI. Specifically, when the variable resistor R2 is set to lOOkQ, the voltage V0 XR2 / (r3 + R2) = V0 X5Z6 is applied to the positive signal input terminal of the comparator HI.
[0052] 比較器 HIの出力端子には、抵抗 r4 (=470k Q )、赤色発光ダイオード LR1及び ブザー BZ1を介して上記電源が接続されている。比較器 H2の出力端子には、抵抗 r 4 (=470k Ω )、赤色発光ダイオード LR2及びブザー ΒΖ2を介して上記電源が接続 されている。上記電源は、抵抗 r4及び抵抗 r5 (= 470k Ω )を介して接地されている。 比較器 HI及び比較器 H2の出力端子は、 2入力アンドゲート AGの各信号入力端子 に接続されている。 2入力アンドゲート AGの出力端子は、青色発光ダイオード LBに 接続されている。 [0052] The power supply is connected to the output terminal of the comparator HI through a resistor r4 (= 470 kQ), a red light emitting diode LR1, and a buzzer BZ1. The power supply is connected to the output terminal of the comparator H2 through a resistor r 4 (= 470 kΩ), a red light emitting diode LR2 and a buzzer 2. The power source is grounded via a resistor r4 and a resistor r5 (= 470 kΩ). The output terminals of the comparator HI and the comparator H2 are connected to the signal input terminals of the 2-input AND gate AG. The output terminal of 2-input AND gate AG is connected to blue light emitting diode LB.
[0053] 水分センサ 1が未接続の状態の場合には、比較器 HIの出力が低レベルになる。こ の比較器 HIの低レベルの出力は、赤色ダイオード LR1を発光させ、ブザー BZ1を 鳴らす。水分センサ 1が接続状態となった場合、比較器 HI及び比較器 H2の 2つの 出力がそれぞれ高レベルになる。これら二つの信号は、 2入力アンドゲート AGに入
力され、その出力が高レベルに切り換わる。これにより、青色発光ダイオード LBが発 光する。水分センサ 1が被検知液 (例えば血液)を吸収し、上記電極 11間の抵抗値 が数十 Ωにまで低下した場合、比較器 H2の出力が低レベルになる。これにより、赤 色発光ダイオード LR2及びブザー BZ2が作動する。 [0053] When the moisture sensor 1 is not connected, the output of the comparator HI is at a low level. The low level output of this comparator HI causes the red diode LR1 to emit light and the buzzer BZ1 to sound. When moisture sensor 1 is connected, the two outputs of comparator HI and comparator H2 will be at high level. These two signals are input to the 2-input AND gate AG. The output switches to a high level. As a result, the blue light emitting diode LB emits light. When the moisture sensor 1 absorbs a liquid to be detected (for example, blood) and the resistance value between the electrodes 11 is reduced to several tens of Ω, the output of the comparator H2 becomes a low level. As a result, the red light emitting diode LR2 and the buzzer BZ2 are activated.
[0054] 図 5が示すように、本実施形態に係る水分センサ 1は、人工透析における血液の漏 れを検知するために使用され得る。人工透析用チューブ 39a、 39bの先端の針から 血液が漏れた場合に、水分センサ 1は、当該血液が受け止められる位置に敷かれて いる。この水分センサ 1は、厚みが薄くフレキシブルである。したがって、 2本の人工 透析用のチューブ 39a, 39bが取り付けられた患者の腕に、この水分センサ 1が巻き 付けられて固定されることもできる。特に発汗の多い患者の腕に従来の水分センサが 巻き付けられた場合には、当該従来の水分センサが短時間に多量の汗を吸収し、こ の汗が血液であると誤検知する場合があった。しかし、本実施形態に係る水分センサ 1は、上記フィルタシート 5を備えているから、汗が検知されることによる誤検知が回避 される。 As shown in FIG. 5, the moisture sensor 1 according to the present embodiment can be used to detect blood leakage in artificial dialysis. When blood leaks from the needles at the tips of the artificial dialysis tubes 39a and 39b, the moisture sensor 1 is placed at a position where the blood can be received. The moisture sensor 1 is thin and flexible. Therefore, the moisture sensor 1 can be wound around and fixed to the arm of the patient to which the two artificial dialysis tubes 39a and 39b are attached. In particular, when a conventional moisture sensor is wrapped around the arm of a patient with high sweating, the conventional moisture sensor may absorb a large amount of sweat in a short time and falsely detect that the sweat is blood. It was. However, since the moisture sensor 1 according to the present embodiment includes the filter sheet 5, erroneous detection due to detection of sweat is avoided.
[0055] 図 6は、人工透析における水分センサ 1と患者の腕との間の電気回路を模式的示 す図である。 [0055] FIG. 6 is a diagram schematically showing an electrical circuit between the moisture sensor 1 and the patient's arm in artificial dialysis.
[0056] 同図が示すように、血液 50が患者の腕 51から漏れた場合には、この血液 50を介し て、腕 51、腕 51に刺された針 52、水分センサ 1の電極 11が相互に電気的に接続さ れることになる。このとき、血液 50を介して電極 l la、 l ib間が電気的に導通され、電 極 l la、 l ib間の電気抵抗値が 20k Ω力も数十 Ωにまで急激に低下する。一方、腕 51を介した電極 l la、 l ib間の電気抵抗値は、皮膚の電気抵抗値に近い値(20k Ω 〜50kQ程度)であり、血液 50を介した電極 l la、 l ib間の電気抵抗値に比べてき わめて大きい。したがって、血液 50が漏れた場合には、血液 50を介して電極 l la、 1 lb間に電流が流れ、腕 51にはほとんど電流が流れない(1〜2 A程度)ことになる。 よって、水分センサ 1は、患者にとって身体にやさしいものとなる。 As shown in the figure, when blood 50 leaks from the patient's arm 51, the arm 51, the needle 52 pierced by the arm 51, and the electrode 11 of the moisture sensor 1 pass through this blood 50. It will be electrically connected to. At this time, the electrodes l la and l ib are electrically connected to each other through the blood 50, and the electric resistance value between the electrodes l la and l ib is rapidly reduced to a few tens of Ω. On the other hand, the electrical resistance value between the electrodes l la and l ib via the arm 51 is close to the electrical resistance value of the skin (about 20 kΩ to 50 kQ), and between the electrodes l la and l ib via the blood 50 It is much larger than the electrical resistance value. Therefore, when blood 50 leaks, current flows between electrodes l la and 1 lb through blood 50, and almost no current flows through arm 51 (about 1 to 2 A). Therefore, the moisture sensor 1 is gentle to the patient.
[0057] <第 2の実施形態 > <Second Embodiment>
[0058] 次に、本発明の第 2の実施形態について説明される。図 7においても、同図の上方 力 水分センサ 40の使用状態にぉ 、て被検知液が接触する側である。
[0059] 本実施形態に係る水分センサ 40が上記第 1の実施形態に係る水分センサ 1と異な るところは、上記水分センサ 1では、図 3が示すように、透水性及び保水性を備えたシ ート 7と上敷きベースシート 13との間にフィルターシート 5が別途配設されていたのに 対し、本実施形態に係る水分センサ 40では、図 7が示すように、上記シート 7と上敷き ベースシート 13との間に接着層 41が形成されている点である。換言すれば、この接 着層 41が上記フィルターシート 5と同様の機能を有するフィルターシートを兼ねてい る。なお、水分センサ 40のその他の構成は、上記水分センサ 1と同様である。 [0058] Next, a second embodiment of the present invention will be described. In FIG. 7 as well, the liquid to be detected comes into contact with the upper force moisture sensor 40 in the same figure. [0059] The moisture sensor 40 according to the present embodiment differs from the moisture sensor 1 according to the first embodiment in that the moisture sensor 1 has water permeability and water retention as shown in FIG. Whereas the filter sheet 5 is separately disposed between the sheet 7 and the overlaid base sheet 13, the moisture sensor 40 according to the present embodiment has the above-described sheet 7 and overlaid base as shown in FIG. The adhesive layer 41 is formed between the sheet 13 and the sheet 13. In other words, the adhesive layer 41 also serves as a filter sheet having the same function as the filter sheet 5. The other configuration of the moisture sensor 40 is the same as that of the moisture sensor 1.
[0060] 上記接着層 41は、典型的にはウレタン榭脂からなる。ただし、接着層 41は、撥水 性を有する材料であれば、他の種々の材料が採用され得る。接着層 41としてウレタ ン榭脂が採用されることによって、上記シート 7と上敷きベースシート 13とが確実に接 着される。この接着層 41は、多数の小孔 42を備えている。接着層 41を構成するウレ タン榭脂は撥水性を有することから、この小孔 42が設けられることによって、上記シー ト 7側力も浸透した水分は、小孔 42のみを通って上敷きベースシート 13側に移動す る。この接着層 41の一定の範囲を濡らすような量の水分が存在するときに、この水分 が上記小孔 42を通過する。この接着層 41は、被検知液が検知される電極シート 3の 有効領域の全体をカバーするように配置されて 、る。 [0060] The adhesive layer 41 is typically made of urethane resin. However, the adhesive layer 41 may be made of various other materials as long as the material has water repellency. By using urethane resin as the adhesive layer 41, the sheet 7 and the overlying base sheet 13 are securely attached. The adhesive layer 41 has a large number of small holes 42. Since the urethane resin constituting the adhesive layer 41 has water repellency, by providing the small holes 42, the water that has penetrated the sheet 7 side force passes only through the small holes 42 and is overlaid on the base sheet 13 Move to the side. When there is an amount of moisture that wets a certain area of the adhesive layer 41, the moisture passes through the small hole 42. The adhesive layer 41 is disposed so as to cover the entire effective area of the electrode sheet 3 where the liquid to be detected is detected.
[0061] この接着層 41の小孔 42の形状及び大きさには特に制限はない。ただし、この小孔 42は、小さすぎると異物その他のものにより埋まりやすくなる。したがって、小孔 42の 内径寸法は 1. Omm以上であることが好ましい。より好ましくは、小孔 42の内径寸法 は 1. 2mm以上であり、さらに好ましくは、 1. 5mm以上である。また、この多数の小 孔 42は、均等の間隔で分散して設けられている。 [0061] The shape and size of the small hole 42 of the adhesive layer 41 are not particularly limited. However, if the small holes 42 are too small, they are likely to be filled with foreign matters and other things. Accordingly, the inner diameter of the small hole 42 is preferably 1. Omm or more. More preferably, the inner diameter of the small hole 42 is 1.2 mm or more, and more preferably 1.5 mm or more. In addition, the large number of small holes 42 are distributed at equal intervals.
[0062] 一方、上記小孔 42が大きすぎると被検知液以外の水分が通過する確率が高くなる 。したがって、この小孔 42の内径寸法は、 4. Omm以下であることが好ましい。より好 ましくは、小孔 42の内径寸法が 3. 5mm以下、さらに好ましくは、 3. Omm以下である 。隣接する小孔 42同士の間隔は、小孔 42の内径寸法が 2. Ommである場合には、 1 Omm程度に設定される。ただし、この間隔は、適宜設定され得る。上記小孔 42の密 度が小さすぎると、被検知液が通過しにくく検知が遅れる。したがって、接着層 41の 面積 100cm2あたりの小孔 42の個数は 50個以上 500個以下程度に設定されている
ことが好ましい。 [0062] On the other hand, if the small hole 42 is too large, the probability that moisture other than the liquid to be detected will pass increases. Therefore, the inner diameter of the small hole 42 is preferably 4. Omm or less. More preferably, the inner diameter of the small hole 42 is 3.5 mm or less, and more preferably 3. Omm or less. The interval between adjacent small holes 42 is set to about 1 Omm when the inner diameter of the small holes 42 is 2. Omm. However, this interval can be set as appropriate. If the density of the small holes 42 is too small, it is difficult for the liquid to be detected to pass through and detection is delayed. Therefore, the number of small holes 42 per 100 cm 2 area of the adhesive layer 41 is set to about 50 or more and 500 or less. It is preferable.
[0063] 図 8が示すように、形成装置 43は、転写ローラー 44及び押圧ローラー 45を備えて いる。転写ローラー 44は、図示されていない所定の駆動装置によって回転軸 46の周 り〖こ回転される。転写ローラー 44は、金属又は榭脂からなり、その周面 47に多数の 凹部 48が設けられている。押圧ローラー 45は、榭脂又はゴム等により構成され、転 写ローラー 44の径方向に隣接して配置されている。上記上敷きベースシート 13は、 これら転写ローラー 44及び押圧ローラー 45の間に送り込まれる。転写ローラー 44と 押圧ローラー 45との軸間距離は、両者間に所定の隙間ができるように設定されて!ヽ る。これにより、転写ローラー 44と押圧ローラー 45との間を通過する上敷きベースシ ート 13は、所定の押圧力で押圧されるようになつている。 As shown in FIG. 8, the forming device 43 includes a transfer roller 44 and a pressing roller 45. The transfer roller 44 is rotated about the rotation shaft 46 by a predetermined driving device (not shown). The transfer roller 44 is made of metal or resin, and a large number of recesses 48 are provided on the peripheral surface 47 thereof. The pressing roller 45 is made of grease or rubber, and is disposed adjacent to the radial direction of the transfer roller 44. The overlay base sheet 13 is fed between the transfer roller 44 and the pressure roller 45. The distance between the axes of the transfer roller 44 and the pressure roller 45 is set so that a predetermined gap is formed between them. As a result, the overlying base sheet 13 passing between the transfer roller 44 and the pressing roller 45 is pressed with a predetermined pressing force.
[0064] 上記接着層 41は、上記上敷きベースシート 13にウレタン榭脂が転写されることによ つて形成される。具体的には、ウレタン榭脂が転写ローラー 43の周面 47に塗布され る。このとき、上記凹部 48が設けられているから、周面 47のうち凹部 48に対応する部 分にはウレタン榭脂は塗布されないことになる。転写ローラー 44が駆動され、転写口 一ラー 44と押圧ローラー 45との間に上敷きベースシート 13が送り込まれると、転写口 一ラー 44の周面に塗布されたウレタン榭脂は、上敷きベースシート 13に転写される。 このとき、転写ローラー 44には上記凹部 48が設けられているから、上敷きベースシー ト 13の凹部 48に対応する部分にはウレタン榭脂が転写されず、当該ウレタン榭脂が 転写されない部分が、上記小孔 42を構成する。このようにして、上記小孔 42を有す る接着層 41は、上敷きベースシート 13上に形成される。もっとも、接着層 41は、これ 以外の方法で形成され得ることは勿論である。 [0064] The adhesive layer 41 is formed by transferring urethane resin to the overlay base sheet 13. Specifically, urethane resin is applied to the peripheral surface 47 of the transfer roller 43. At this time, since the concave portion 48 is provided, the urethane resin is not applied to the portion of the peripheral surface 47 corresponding to the concave portion 48. When the transfer roller 44 is driven and the overlying base sheet 13 is fed between the transfer port roller 44 and the pressure roller 45, the urethane resin applied to the peripheral surface of the transfer port roller 44 is transferred to the overlaid base sheet 13. Is transcribed. At this time, since the concave portion 48 is provided in the transfer roller 44, urethane resin is not transferred to the portion corresponding to the concave portion 48 of the overlay base sheet 13, and the portion where the urethane resin is not transferred is The small hole 42 is formed. In this way, the adhesive layer 41 having the small holes 42 is formed on the overlay base sheet 13. Of course, the adhesive layer 41 can be formed by other methods.
[0065] かかる接着層 41は、第 1の実施形態に係るフィルターシート 5の機能に加えて上記 シート 7と上敷きベースシート 13とを接着する接着剤としての機能を兼ね備えることに なる。換言すれば、上記シート 7と上敷きベースシート 13とを接着する接着剤が、上 記フィルターシート 5の機能を備えている。したがって、フィルターシートが別途構成さ れる必要はなぐその結果、水分センサ 40の部品点数が削減され、製造コストが抑え られるという利点がある。
[0065] In addition to the function of the filter sheet 5 according to the first embodiment, the adhesive layer 41 has a function as an adhesive that bonds the sheet 7 and the base sheet 13 to each other. In other words, the adhesive that bonds the sheet 7 and the overlying base sheet 13 has the function of the filter sheet 5. Therefore, it is not necessary to separately configure the filter sheet. As a result, the number of parts of the moisture sensor 40 is reduced, and the manufacturing cost can be reduced.