JP2004077204A - Fluid passage test apparatus and fluid passage test method - Google Patents
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Abstract
【課題】多数のサンプルについて流体の通過試験を、効率よく実施し得る流体の通過試験装置および流体の通過試験方法を提供すること。
【解決手段】液体の通過試験装置1は、試験に供されるサンプル9を収納するサンプル収納部3を有している。このサンプル収納部3は、第1の流路60を有する第1の保持部31と、第2の流路70を有し、第1の保持部31との間に、サンプル9を保持する第2の保持部32とを有し、第1の保持部31と第2の保持部32とによりサンプル9を保持した状態で、液体8を第1の流路60を介してサンプル9に供給し、サンプル9を通過して流出した液体8を、第2の流路70を介して回収するよう構成されている。また、サンプル収納部3は、第1の保持部31と第2の保持部32とを接近させ、サンプル9の保持力を増大させる保持力増大手段33を有している。
【選択図】図2An object of the present invention is to provide a fluid passage test apparatus and a fluid passage test method capable of efficiently performing a fluid passage test on a large number of samples.
A liquid passage test device (1) has a sample storage section (3) for storing a sample (9) to be subjected to a test. The sample storage section 3 has a first holding section 31 having a first flow path 60 and a second flow path 70, and holds a sample 9 between the first holding section 31 and the first holding section 31. The liquid 8 is supplied to the sample 9 through the first channel 60 in a state where the sample 9 is held by the first holding unit 31 and the second holding unit 32. The liquid 8 that has flowed out through the sample 9 is recovered through the second channel 70. Further, the sample storage unit 3 has a holding force increasing unit 33 that increases the holding force of the sample 9 by bringing the first holding unit 31 and the second holding unit 32 closer to each other.
[Selection diagram] FIG.
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、流体の通過試験装置および流体の通過試験方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ハイドロキシアパタイトは骨や歯の主成分であり、優れた生体親和性を有しており、人工骨、人工歯根、医科用あるいは、歯科用セメント等の生体材料として利用されている。
【0003】
人工骨や人工歯根等としては、ハイドロキシアパタイトの焼結体(以下、単に「焼結体」と言う。)が用いられる。この場合、このような焼結体には、十分な機械的強度と、生体適合性とを有していることが求められる。
この機械的強度と生体適合性とは、焼結体の空孔率に大きく依存する。
【0004】
すなわち、焼結体の空孔率が小さ過ぎると、機械的強度は高くなるが、焼結体への蛋白質等の侵入が困難になることから生体適合性は悪くなり、一方、焼結体の空孔率が大きくなると、生体適合性は良くなるが、機械的強度は低くなる。
【0005】
したがって、目的の生体材料として最適な焼結体を得るためには、焼結体の空孔率を把握するための指標を選定することが重要となる。
【0006】
ここで、焼結体の空孔率の指標としては、例えば、焼結体に液体を通過させたときの単位時間当たりの通液量(通液速度)が挙げられる。この焼結体の通液量の測定は、従来、次のようにして行われている。
▲1▼:まず、円板状に形成された焼結体をサンプルとして用意する。
▲2▼:次に、サンプルの縁部を、ロート状をなす設置部の内周面に、樹脂(接着剤)により固定する。
▲3▼:次に、前記▲2▼の状態で、サンプルの上面側に液体を供給する。
▲4▼:そして、サンプルを通過して流出する液体の量を測定する。
【0007】
得られた液体の量を、流出に要した時間で除して、単位時間当たりのサンプル(焼結体)の通液量(通液速度)が求められる。
【0008】
ところが、このような方法では、サンプルを樹脂により設置部に固定してしまうので、次のサンプルを測定するに当たっては、この樹脂を有機溶剤等により溶解して除去し、サンプルを設置部から取り外さなければならない。
【0009】
この樹脂の溶解には、通常、2〜3日間を要し、多数のサンプルについて、通液量を効率よく測定することができないという問題がある。また、この樹脂の溶解に用いられる有機溶剤(例えば、トリクロロエチレン等)は、人体に有害であるという問題もある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、多数のサンプルについて流体の通過試験を、効率よく実施し得る流体の通過試験装置および流体の通過試験方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(18)の本発明により達成される。
【0012】
(1) 第1の保持部と、
該第1の保持部との間に、通液性または通気性を有する被検物を保持する第2の保持部と、
前記第1の保持部側に設けられた第1の流路と、
前記第2の保持部側に設けられた第2の流路とを有し、
前記第1の保持部と前記第2の保持部とにより前記被検物を保持した状態で、流体を前記第1の流路を介して前記被検物に供給し、前記被検物を通過して流出した前記流体を、前記第2の流路を介して回収するよう構成されていることを特徴とする流体の通過試験装置。
【0013】
本発明によれば、人体に有害な有機溶剤を用いることなく、しかも、短時間で被検物の交換を行うことができ、よって、多数の被検物について効率よく流体の通過試験を実施することが可能である。
【0014】
(2) 第1の流路を有する第1の保持部と、
第2の流路を有し、前記第1の保持部との間に、被検物を保持する第2の保持部とを有し、
前記第1の保持部と前記第2の保持部とにより前記被検物を保持した状態で、流体を前記第1の流路を介して前記被検物に供給し、前記被検物を通過して流出した前記流体を、前記第2の流路を介して回収するよう構成されていることを特徴とする流体の通過試験装置。
【0015】
本発明によれば、人体に有害な有機溶剤を用いることなく、しかも、短時間で被検物の交換を行うことができ、よって、多数の被検物について効率よく流体の通過試験を実施することが可能である。
【0016】
(3) 前記第1の保持部と前記第2の保持部とを接近させ、前記第1の保持部と前記第2の保持部とによる前記被検物の保持力を増大させる保持力増大手段を有する上記(1)または(2)に記載の流体の通過試験装置。
これにより、被検物をより確実に保持することができる。
【0017】
(4) 前記保持力増大手段は、前記第1の保持部の外側に設けられ、前記第1の流路を回転中心として回転可能な第1の接合部材と、
該第1の接合部に螺合により接続可能であり、前記第2の保持部の外側に設けられた第2の接合部材とで構成されている上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
【0018】
これにより、第1の保持部と第2の保持部とによる被検物の保持力を増大させる操作を、より容易に行うことができる。
【0019】
(5) 前記被検物は、その外表面に、前記第1の保持部と前記第2の保持部とにより前記被検物を保持した状態で、少なくとも前記第1の流路および前記第2の流路に対面する部分を残して形成され、流体遮断性を有する被膜を有する上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
これにより、流体が被検物の周囲に漏れ出るのを防止することができる。
【0020】
(6) 前記第1の保持部および前記第2の保持部は、それぞれ、前記第1の保持部と前記第2の保持部とにより前記被検物を保持した状態で、前記被検物に接触する接触部材と、該接触部材の外側に設けられた外側部材とを有し、
前記接触部材は、前記外側部材より柔軟な材料で構成されている上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
【0021】
これにより、第1の保持部と第2の保持部とにより被検物を保持した状態で、第1の保持部および第2の保持部と被検物との間に、高い液密性および気密性が確保される。
【0022】
(7) 前記第2の流路に連通する空間を有し、前記被検物を通過して流出した前記流体を回収する流体回収容器を有する上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
これにより、被検物を通過した流体の流量を定量化できる。
【0023】
(8) 前記第1の保持部と前記第2の保持部とにより前記被検物を保持した状態で、前記流体の通過試験装置内を減圧状態とする減圧手段を有する上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
【0024】
これにより、被検物に流体を強制的に供給することができ、その結果、流体の通過試験を円滑に実施することができる。
【0025】
(9) 前記第1の保持部と前記第2の保持部とにより前記被検物を保持した状態で、前記流体の通過試験装置内を減圧状態とする減圧手段を有し、
前記減圧手段は、前記流体回収容器より下流側に設けられ、前記流体回収容器内を減圧することにより、前記流体の通過試験装置内を減圧状態とする上記(7)に記載の流体の通過試験装置。
【0026】
これにより、減圧手段内への流体の流入を防止する操作を、別途追加することなく、容易かつ正確に流体の通過試験装置内を減圧状態とすることができる。
【0027】
(10) 減圧時における前記流体の通過試験装置内の圧力を調整可能な圧力調整手段を有する上記(8)または(9)に記載の流体の通過試験装置。
【0028】
これにより、流体の流量を、被検物の特性に合わせて容易に変更することができる。
【0029】
(11) 前記第1の流路の途中または前記第2の流路の中途に接続され、前記流体の通過試験装置内の圧力を検出する圧力検出手段を有する上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
【0030】
これにより、流体の通過試験装置内の圧力をより正確に把握することができる。
【0031】
(12) 前記第1の流路に連通する空間を有し、前記流体を貯留する流体貯留容器を有する上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
これにより、装置の設置場所の制約が少なくなり、装置の移動が容易になる。
【0032】
(13) 前記流体貯留容器は、前記流体中から異物を除去するフィルターを有する上記(12)に記載の流体の通過試験装置。
これにより、被検物に異物が詰まるのを防止することができる。
【0033】
(14) 前記被検物の通液性または通気性を調べることにより、前記被検物の特徴を知ることができる上記(1)ないし(13)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
本発明によれば、簡単な方法で、被検物の評価を行うことができる。
【0034】
(15) 前記流体は、液体である上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の流体の通過試験装置。
液体は、取り扱いが容易である。
【0035】
(16) 上記(1)ないし(15)のいずれかに記載の流体の通過試験装置を用いて行うことを特徴とする流体の通過試験方法。
【0036】
本発明によれば、各被検物間で試験条件を一定に設定することが容易であるため、試験結果にバラツキが生じることも少なく、正確な試験結果を得ることができる。
【0037】
(17) 通液性または通気性を有する被検物を、一対の流路管により両側から挟み込むことにより保持し、一方の流路管から前記被検物に流体を供給し、前記被検物を通過して他方の流路管から流出する流体を回収することを特徴とする流体の通過試験方法。
【0038】
本発明によれば、各被検物間で試験条件を一定に設定することが容易であるため、試験結果にバラツキが生じることも少なく、正確な試験結果を得ることができる。
【0039】
(18) 複数の条件の異なる前記被検物を交換して、各前記被検物の通液性または通気性をそれぞれ調べ、前記被検物間における通液性または通気性の違いから、前記被検物間における前記条件の相対的な関係を知ることができる上記(16)または(17)に記載の流体の通過試験方法。
本発明によれば、簡単な方法で、被検物の評価を行うことができる。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流体の通過試験装置および流体の通過試験方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0041】
図1は、本発明の流体の通過試験装置の実施形態を示す模式図、図2は、図1に示す流体の通過試験装置が備えるサンプル収納部付近の縦断面図、図3は、本発明の流体の通過試験に供されるサンプルを示す斜視図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言いい、また、流体の流れる方向に対応して、図1および図2中の左側を「上流」、右側を「下流」と言う。
【0042】
本発明の流体の通過試験装置は、サンプル(被検物)に流体を供給し、サンプルを通過して流出した流体を回収する装置であり、例えば、単位時間当たりの流体のサンプルの通過量(通液性または通気性)を調べることができる。通液性または通気性を調べることにより、例えば、複数のサンプル間において、空孔率は同一であるにもかかわらず通液性または通気性が他のサンプルより低下しているものがある場合には、そのサンプルに何らかの欠陥が生じていることが把握できる。すなわち、不良品を容易かつ確実に発見することができる。なお、前記欠陥としては、例えば、サンプルが原料粉体を圧粉成形等した成形体を焼結して製造されたものである場合、原料粉体の粒度分布のばらつきに起因して、原料粉体同士の間隙からなる連通孔が閉塞されていることが考えられる。連通孔の閉塞による通液性または通気性の低下は、例えば、製品が生体材料である場合、骨との癒合に影響を与える可能性が高いため望ましくない。
【0043】
ここで、本発明では、流体として、液体、気体のいずれを用いてもよいが、取り扱いが容易であることから、液体を用いるのが好ましい。以下では、流体として液体を用いる場合を代表に説明する。
【0044】
図1に示す液体の通過試験装置1(以下、単に「装置1」と言う。)は、液体貯留容器2と、サンプル収納部3と、液体回収容器4と、真空ポンプ(減圧手段)5とを有している。
【0045】
そして、液体貯留容器2とサンプル収納部3とは、第1の流路管(一方の流路管)6により接続(連結)され、サンプル収納部3と液体回収容器4とは、第2の流路管(他方の流路管)7により接続(連結)され、また、液体回収容器4と真空ポンプ5とは、接続管10により接続(連結)されている。
【0046】
液体貯留容器2は、液体8を貯留しておく容器である。液体貯留容器2は、有底筒状をなし、その上部開口付近は、内径が上方に向かって漸増して円錐状(ロート)をなしている。
【0047】
液体貯留容器2の底部21には、液体排出口22が設けられており、この液体排出口22から、液体貯留容器2に貯留された液体8が排出されるようになっている。
【0048】
また、この液体貯留容器2の内側には、上下方向の途中にフィルター23が設けられている。このフィルター23を通過する際に、液体8中に混在している塵、埃等の異物が除去される。これにより、サンプル9が有する孔(空孔や細径の流路等)に異物が詰まるのを防止することができる。
【0049】
フィルター23の開口径は、特に限定されないが、1〜3μm程度であるのが好ましく、0.2〜10μm程度であるのがより好ましい。フィルター23の開口径が小さ過ぎると、液体8の種類等によっては、通過(濾過)速度が著しく遅くなったり、フィルター23に目詰まりが生じ、その結果、液体8の通過試験(以下、単に「試験」と言う。)に支障を来すおそれがある。また、フィルター23の開口径が大き過ぎると、液体8中に混在している異物を十分に除去することができないおそれがある。
【0050】
液体回収容器4は、サンプル9を通過して、流出した液体8を回収する容器である。この液体回収容器4は、有底筒状をなしており、その上部開口41は、例えばゴム栓等の栓42により気密的に封止されている。
【0051】
栓42には、第2の流路管7が挿通される流路管用孔421と、真空ポンプ5に接続された接続管10が挿通される接続管用孔422が形成されている。第2の流路管7と接続管10とは、液体回収容器4内において、第2の流路管7の端部が接続管10の端部よりも下側に位置するように、これらの孔421、422にそれぞれ挿通される。
【0052】
真空ポンプ5は、液体回収容器4に接続管10を介して接続されている。この真空ポンプ5は、後述するようにサンプル9をサンプル収納部3に収納した状態(第1の保持部31と第2の保持部32とによりサンプル9を保持した状態)で、液体回収容器4内を減圧することにより、装置1内を減圧状態とすることができる。これにより、サンプル9に液体8を強制的に供給することができ、その結果、試験を円滑に実施することができる。
【0053】
また、真空ポンプ5は、第2の流路管7に直接接続するようにしてもよいが、液体回収容器4内を介して、装置1の内を減圧状態とするように構成することにより、真空ポンプ5内への液体8の流入を防止する操作(例えば、第2の流路70の切り替え操作等)を、別途追加することなく、容易かつ正確に装置1内を減圧状態とすることができる。また、このような操作を必要としないことから、装置1内を連続的に減圧状態とすることができるという利点もある。
【0054】
また、接続管10の中途には、バルブ14が設けられており、このバルブ14の開度を調整することにより、装置1内の圧力を調整することができる。このバルブ14により、減圧時における装置1内の圧力を調整可能な圧力調整手段が構成される。このようなバルブ(圧力調整手段)14を設けることにより、液体8の流量を、サンプル9の特性に合わせて容易に変更することができる。
【0055】
第1の流路管6は、その一端が液体貯留容器2の液体排出口22に接続され、その他端がサンプル収納部3(第1の保持部31)に接続されている。これにより、第1の保持部31内および第1の流路管6内に連続して、第1の流路60が形成され、この第1の流路60は、液体貯留容器2の内部空間と連通している。
【0056】
また、第2の流路管7は、その一端部が栓42の流路管用孔421に挿通され、その他端がサンプル収納部3(第2の保持部32)に接続されている。これにより、第2の保持部32内および第2の流路管7内に連続して、第2の流路70が形成され、この第2の流路70は、液体回収容器4の内部空間と連通している。
【0057】
これらの第1の流路60および第2の流路70の径(第1の流路管6および第2の流路管7の内径)は、特に限定されないが、第1の流路管6の内径/サンプル9への液体8の流入口の径が、0.5〜2.0程度であるのが好ましく、0.7〜1.5程度であるのがより好ましい。第2の流路管7の内径は、第1の流路管6の内径の0.8〜2.0倍程度であるのが好ましく、1.0〜1.5倍程度であるのがより好ましい。各流路管6、7の内径が大き過ぎると、流路管全体の体積が大きくなり過ぎ、試験を開始するまでに長時間を要する場合があり、一方、各流路管6、7の内径(特に、第1の流路管6の内径)が小さ過ぎると、液体8の粘度、サンプル9の空孔径(気孔径)のサイズ等によっては、サンプル9以外の流路管での液体8の通過抵抗(負荷)が大きくなり、測定結果(試験結果)の信頼性が低下したり、測定結果に対する補正が必要となる場合がある。なお、サンプル9が後述するような被膜90を有する場合も同様である。すなわち、前記サンプル9への液体8の流入口は、サンプル9が被膜90を有さない場合、第1の流路60の第1の保持部31における開口に相当し、一方、サンプル9が被膜90を有する場合、第1の流路60の第1の保持部31における開口または被膜90の流入口901のうち、その径が小さい方に相当する。
【0058】
また、第1の流路管6および第2の流路管7は、それぞれ、内部の視認性を確保するために、好ましくは実質的に透明(無色透明、着色透明または半透明)とされている。
【0059】
第2の流路管7(第2の流路70)の中途には、三方活栓(流路切替手段)11が設けられている。この三方活栓11の第2の流路管7に直交する接続口111には、接続管12を介して真空計(圧力検出手段)13が接続されている。
【0060】
この真空計13は、装置1内の圧力を測定(検出)するものであり、例えば、ブルドン管真空計等が用いられる。真空計13を設けることにより、装置1内の圧力をより正確に把握することができる。
【0061】
なお、真空計13は、第2の流路管7に代わり、第1の流路管6の途中に接続されていてもよい。
【0062】
また、接続管12の中途にはバルブ15が設けられており、このバルブ15を閉状態とすることにより、真空ポンプ5の停止時に、真空計13に液体8が逆流するのを防止することができる。
【0063】
サンプル収納部3は、図2に示すように、上流側の第1の保持部31と下流側の第2の保持部32とを有し、試験を実施するのに際し、第1の保持部31と第2の保持部32との間にサンプル9を保持する。
【0064】
前述したように、第1の保持部31には、第1の流路管6が接続され、これらの内部には、連続して第1の流路60が形成されている。また、第2の保持部32には、第2の流路管7が接続され、これらの内部には、連続して第2の流路70が形成されている。
【0065】
第1の保持部31は、第1の保持部31と第2の保持部32とによりサンプル9を保持した状態で、サンプル9に接触する接触部材311と、この接触部材311の外側に設けられた外側部材312とを有している。
【0066】
外側部材312には、第1の流路管6が接続されている。本実施形態では、外側部材312と第1の流路管6とが一体的に形成されている。
【0067】
この外側部材312は、ほぼ擂り鉢状をなし、その内側には、ほぼ円錐状をなす接触部材311が固定(固着)されている。
【0068】
接触部材311のサンプル9側の端面には、サンプル9の形状に対応する凹部313が形成され、凹部313には、第1の流路60が開口している。
【0069】
接触部材311および後述する接触部材321は、それぞれ、外側部材312、322(第1の流路管6、第2の流路管7)の材料より柔軟な材料を用いるのが好ましく、その具体例としては、例えば、シリコーンゴム、ポリウレタン、天然ゴム、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。これにより、第1の保持部31と第2の保持部32とによりサンプル9を保持した状態で、第1の保持部31および第2の保持部32のサンプル9に対する密着性を向上させることができる。
【0070】
また、第2の保持部32も、第1の保持部31と同様の構成であり、第2の保持部32は、接触部材321と外側部材322とを有し、接触部材321のサンプル9側の端面には、凹部323が形成されている。
【0071】
サンプル9の両端部を、それぞれ凹部313と凹部323とに嵌合させることにより、サンプル9は、第1の保持部31と第2の保持部32とにより保持(固定)される。
【0072】
さらに、本実施形態では、第1の保持部31と第2の保持部32とを接近させ、第1の保持部31と第2の保持部32とによるサンプル9の保持力を増大させる保持力増大手段33を有しており、この保持力増大手段33と第1の保持部31と第2の保持部32とにより、サンプル収納部3が構成されている。
【0073】
保持力増大手段33は、第1の保持部31の外側に設けられた第1の接合部材34と、第2の保持部32の外側に設けられた第2の接合部材35とで構成されている。
【0074】
第1の接合部材34は、ほぼ円筒状をなしている。第1の接合部材34の内腔部の形状は、第1の保持部31および第1の流路管6の外部形状に対応している。この第1の接合部材34の内腔部には、第1の保持部31および第1の流路管6の下流側端部が位置している。
【0075】
第1の接合部材34は、第1の保持部31および第1の流路管6と別部材として構成されており、第1の流路管6を回転中心として回転可能となっている。
【0076】
また、第1の接合部材34の下流側外面には、ネジ溝341が形成されている。
【0077】
一方、第2の接合部材35も、ほぼ円筒状をなしている。第2の接合部材35の下流側には、その内径が縮径する縮径部が形成され、この縮径部において、第2の接合部材35が第2の流路管7に対して固着(固定)されている。
【0078】
また、第2の接合部材35の上流側内面には、ネジ溝341と螺合するネジ山351が形成されている。
【0079】
このようなサンプル収納部3では、第1の保持部31と第2の保持部32とによりサンプル9を保持(固定)し、第1の接合部材34と第2の接合部材35とをそれぞれ手で把持して、第1の接合部材34を第2の接合部材35に対して回転させる。これにより、ネジ溝341とネジ山351とを螺合させ、第1の接合部材34と第2の接合部材35とを接続する。さらに、第1の接合部材34を第2の接合部材35に対して回転させると、第1の接合部材34が第2の接合部材35に接近する。このとき、第1の接合部材34により第1の保持部31が押圧され、第2の保持部32に接近して、サンプル9は、両側から締め付けられていき、第1の保持部31と第2の保持部32とによる保持力が増大した状態で保持(固定)される。これにより、サンプル9をより確実に保持することができる。特に、第1の接合部材34と第2の接合部材35とが螺合により接続される構成としたので、前記操作をより容易に行うことができる。
【0080】
また、このとき、接触部材311と接触部材321とは、いずれも柔軟な樹脂材料で構成されていることにより、これらとサンプル9の両端部との間には、間隙が生じず、高い液密性および気密性が確保される。
【0081】
なお、第1の接合部材34と第2の接合部材35とは、互いに接近した状態で固定されるものであればよく、螺合により接続されるものに限られるものではない。
【0082】
ここで、外側部材312、322、第1の流路管6、第2の流路管7、第1の接続部材34および第2の接続部材35の構成材料としては、それぞれ、比較的高硬度の材料を用いるのが好ましく、その具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、アクリル系樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、アイオノマー、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンのような各種樹脂材料、各種金属材料、各種セラミックス材料等が挙げられる。このような材料を用いることにより、装置1内を減圧状態としたとき、前記の各部材に、変形、破損等が生じるのを好適に防止することができる。
【0083】
以上のような装置1を用いて、次のようにして、サンプル9の試験を行う。以下、本発明の流体の通過試験方法について説明する。
【0084】
まず、試験に供するサンプル9を準備する。
サンプル9としては、流体(液体または気体)が通過し得るもの、すなわち、例えば、空孔や細径の流路等の孔を有するものであれば、いかなるものであってもよく、例えば、ハイドロキシアパタイト(リン酸カルシウム系化合物)、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、イットリアのような酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン、窒化ボロンのような窒化物系セラミックス、グラファイト、タングステンカーバイトのような炭化物系セラミックス、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、PZT、PLZT、PLLZT等の強誘電体材料等の各種セラミックスの焼結体、ゼオライトのような鉱物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、アクリル系樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、アイオノマー、ポリアセタールなどの樹脂、ポリ乳酸からなるもの(成形体)等が挙げられる。
【0085】
また、サンプル9の形状は、特に限定されないが、収納や取扱いが容易であることから、例えば立方体形状や直方体形状等とするのが好ましい。
【0086】
この場合、サンプル9のサイズ(寸法)は、例えば、縦:6〜10mm×横:6〜10mm×高さ:6〜10mm程度とされる。
【0087】
次に、図3に示すように、このサンプル9の外表面に、サンプル収納部3に収納(設置)した際に、第1の流路60および第2の流路70に対面する部分を残して、液体遮断性(流体遮断性)を有する被膜90を形成する。なお、かかる被膜90を形成しない部分のうち、第1の流路60側の部分を「流入口901」と言い、第2の流路70側の部分を「流出口902」と言う。被膜90を設けることにより、サンプル9を通過する液体8が、サンプル9の周囲に漏れ出るのを防止することができる。更に、後述するように、装置1内を減圧状態とする際、サンプル9における各流路60、70に対面する部分以外から空気が漏れることにより減圧効果が低下するという不都合を好適に防止することができる。このような被膜90の形成は、サンプル9として、その全体が多孔質なものを用いる場合には、特に有効である。
【0088】
この被膜90は、主として樹脂材料で構成されるものが好ましく、その具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0089】
また、被膜90の平均厚さは、特に限定されないが、0.5mm以上であるのが好ましく、1.0mm以上であるのがより好ましい。
【0090】
そして、このようなサンプル9をサンプル収納部3に収納(設置)する。すなわち、前述したように、サンプル9の両端部を、それぞれ第1の保持部31(接触部材311)の凹部313と第2の保持部32(接触部材321)の凹部323とに嵌合させる。そして、第1の接合部材34と第2の接合部材35とをそれぞれ手で把持して、第1の接合部材34を第2の接合部材35に対して回転させることにより、ネジ溝341とネジ山351とを螺合させ、第1の接合部材34と第2の接合部材35とを接続する。さらに、第1の接合部材34を第2の接合部材35に対して回転させると、第1の保持部31と第2の保持部32とが徐々に接近して、サンプル9は、両側から強く締め付けられる。
【0091】
このようにして、サンプル9をサンプル収納部3に収納(設置)した状態で、サンプル9へ液体8を供給する。
【0092】
まず、図1に示す三方活栓11の三方の接続口、バルブ14およびバルブ15を全て開状態としておく。
【0093】
次に、液体貯留容器2の上部開口から液体8を注入する。この液体8は、フィルター23を通過することにより、異物が除去され、液体貯留容器2内に貯留される。
【0094】
用いる液体8は、サンプル9と反応したり、サンプル9を溶解したりしないもののうち、粘度等を考慮して選択するのが好ましい。このような液体8としては、例えば、蒸留水、イオン交換水、RO水、メタノール、エタノール、ベンゼン、リン酸溶液、生理食塩水、擬似体液等が挙げられ、サンプル9がハイドロキシアパタイト焼結体の場合には、蒸留水が好適である。
【0095】
次に、真空ポンプ5を作動させ、装置1内を減圧状態とする。これにより、液体貯留容器2内に貯留された液体8が装置1内の流路系に吸引され(導かれ)、第1の流路60、サンプル9を順次通過して、第2の流路70に流出する。
【0096】
そして、液体8が第2の流路70に流出した時点で、バルブ14の開度を調整して、真空計13で測定される圧力を所定の圧力に調整する。なお、この所定の圧力は、特に限定されないが、−102〜−50kPa程度であるのが好ましく、−70〜−30kPa程度であるのがより好ましい。
【0097】
次に、三方活栓11の真空計13が接続された接続口111を閉状態とする。その後、液体8は、第2の流路70を通過し、液体回収容器4内に流入して、回収される。
【0098】
この液体回収容器4内に回収された液体8の量を測定し、流出(回収)に要した時間で除して、単位時間当たりのサンプル9の通液量が求められる。これにより、サンプル9の通液性を調べることができる。
【0099】
サンプル9の通液性を調べることにより、サンプル9の特徴を知ることができる。この特徴としては、例えば、連通孔の有無、連通性の度合い等が挙げられる。
【0100】
なお、より正確な試験結果を得るためには、試験を開始する前に、装置1内を一旦液体8で満たすようにするのが好ましい。この場合、真空ポンプ5の作動を開始して、液体回収容器4内に液体8が流入し始めた時点で、一旦、真空ポンプ5の作動を停止して液体回収容器4を取り外し、別の液体回収容器4に交換した後、再び真空ポンプ5を作動させるようにする。
【0101】
また、液体回収容器4として、目盛りが付された容器を用いることにより、液体回収容器4を装置1から取り外すことなく、回収された液体8の量を測定することができ便利である。もちろん、比重のわかっている液体8の場合は重量からも量がわかる。
【0102】
以上のようにして、1つのサンプル9に対する試験は終了するが、装置1では、次のサンプル9がある場合には、第1の接続部材34と第2の接続部材35との接続を解除し、サンプル9をサンプル収納部3から取り外す。そして、次のサンプル9を、前述したのと同様にして、サンプル収納部3に収納(設置)する。
【0103】
このように、本発明では、装置1にサンプル9を直接樹脂(接着剤)により固定するのではなく、第1の保持部31と第2の保持部32とでサンプル9を保持(固定)できるようにしたので、サンプル9の交換に際し、樹脂(接着剤)を除去する必要がない。このため、人体に有害な有機溶剤を用いることなく、しかも、短時間でサンプル9の交換を行うことができる。よって、多数のサンプル9について効率よく試験を実施することが可能である。また、各サンプル9間で試験条件を一定に設定することが容易であるため、試験結果にバラツキが生じることも少なく、正確な試験結果を得ることもできる。
【0104】
さらに、複数の条件(特徴)の異なるサンプル9を順次交換して、各サンプル9の通液性をそれぞれ調べ、サンプル9間における通液性の違い(大小)から、空孔率(気孔率)がほぼ等しいサンプル9同士の間での連通性の違い、空孔径(気孔径)との相関関係等を知ることができる。このように、本発明によれば、簡単な方法で、サンプル9の評価を行うことができる。
【0105】
以上、本発明の液体の通過試験装置および液体の通過試験方法について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液体の通過試験装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成が付加されていてもよい。
【0106】
また、流体として気体を用いる場合、この気体としては、例えば、二酸化炭素、窒素、酸素、アルゴンガス、ヘリウムガスのような不活性ガス等を用いることができる。
【0107】
また、例えば、各流路の途中には、任意の目的でバルブを追加することもできる。
【0108】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.液体の通過試験装置の作製
図1〜図3に示す液体の通過試験装置を作製した。各部の仕様は、次の通りである。
・液体貯留容器
構成材料:ガラス
容量 :100mL
・フィルター(ろ紙)
開口径 :1μm
・真空計 :ブルドン管真空計
・液体回収容器
構成材料:ガラス
容量 :100mL
・第1の流路管および第2の流路管
構成材料:ポリプロピレン
内径 :6mm
・サンプル収納部
・第1の保持部および第2の保持部
・外側部材
構成材料:ポリプロピレン
・接触部材
構成材料:シリコーンゴム
・第1の接続部材および第2の接続部材
構成材料:ポリスチレン
【0109】
2.サンプルの作製
(サンプル1)
空孔率が34.8%のハイドロキシアパタイト焼結体(寸法:縦8mm×横8mm×高さ8mm)を用意した。
【0110】
そして、このハイドロキシアパタイト焼結体の外表面に、エポキシ樹脂(Ciba Ltd製、「アラルダイト」)からなる被膜を形成し、図3に示すようなサンプルを得た。なお、被膜が形成されていない部分は、直径5mmの円形状とし、被膜の平均厚さは、1.4mmとした。
【0111】
(サンプル2)
空孔率が39.9%のハイドロキシアパタイト焼結体を用いた以外は実施例1と同様にしてサンプルを作製した。
【0112】
(サンプル3)
空孔率が48.9%のハイドロキシアパタイト焼結体を用いた以外は実施例1と同様にしてサンプルを作製した。
【0113】
(サンプル4)
空孔率が49.9%のハイドロキシアパタイト焼結体を用いた以外は実施例1と同様にしてサンプルを作製した。
【0114】
3.通液試験
各サンプル1〜4について、それぞれ、次のようにして通液試験を行った。
【0115】
まず、各サンプルを、前述したようにして、サンプル収納部に収納(設置)した。
【0116】
次に、三方活栓の三方の接続口、および、2つのバルブを全て開状態としておき、液体貯留容器に蒸留水を注入した。
【0117】
次に、真空ポンプを作動させ、蒸留水が第2の流路管に流入した時点で、真空ポンプに近い位置のバルブの開度を調整して、装置内の圧力を−60kPaとした。
【0118】
次に、三方活栓の真空計が接続されている接続口を閉状態とした。
次に、蒸留水が液体回収容器内に流入し始めたところで、一旦、真空ポンプの作動を停止し、別の液体回収容器に交換した。
【0119】
次に、真空ポンプを再び作動させ、液体回収容器内に蒸留水を、所定の時間、回収した。
【0120】
次に、回収された蒸留水の重量を測定し、1分当たりにサンプルを通過した蒸留水の量、すなわち、通液量を求めた。
【0121】
なお、各サンプル1〜4に対して、それぞれ、蒸留水を回収する時間(蒸留水の通液時間)を3、9、12分に設定して、それぞれ、3回ずつ(合計9回)通液量の測定を行った。
【0122】
また、蒸留水の重量は、蒸留水を回収した液体回収容器の重量を測り、風袋引きすること(空の液体回収容器の重量を差し引くこと)により求めた。
【0123】
この結果を、ハイドロキシアパタイト焼結体の空孔率とともに表1に示す。なお、各サンプル1〜4における通液量の値は、それぞれ、9回の平均値である。
【0124】
【表1】
【0125】
表1から明らかなように、サンプルの通液量が、焼結体の空孔率の増加に伴って、多くなることが確認された。
【0126】
また、本実施例で作製した液体の通過試験装置では、サンプルの取替えが極めて簡単であり、サンプルの交換を短時間に行うことができた。
【0127】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、人体に有害な有機溶剤を用いることなく、しかも、短時間で被検物の交換を行うことができる。
【0128】
よって、多数の被検物について効率よく流体の通過試験を実施することが可能である。
【0129】
また、各被検物間で試験条件を一定に設定することが容易であるため、試験結果にバラツキが生じることも少なく、正確な試験結果を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の流体の通過試験装置の実施形態を示す模式図である。
【図2】図1に示す流体の通過試験装置が備えるサンプル収納部付近の縦断面図である。
【図3】本発明の流体の通過試験に供されるサンプルを示す斜視図である。
【符号の説明】
1 液体の通過試験装置
2 液体貯留容器
21 底部
22 液体排出口
23 フィルター
3 サンプル収納部
31 第1の保持部
311 接触部材
312 外側部材
313 凹部
32 第2の保持部
321 接触部材
322 外側部材
323 凹部
33 保持力増大手段
34 第1の接合部材
341 ネジ溝
35 第2の接合部材
351 ネジ山
4 液体回収容器
41 上部開口
42 栓
421 流路管用孔
422 接続管用孔
5 真空ポンプ
6 第1の流路管
60 第1の流路
7 第2の流路管
70 第2の流路
8 液体
9 サンプル
90 被膜
901 流入口
902 流出口
10 接続管
11 三方活栓
111 接続口
12 接続管
13 真空計
14 バルブ
15 バルブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid passage test apparatus and a fluid passage test method.
[0002]
[Prior art]
Hydroxyapatite is a main component of bone and teeth, has excellent biocompatibility, and is used as a biomaterial such as artificial bone, artificial root, medical or dental cement.
[0003]
A sintered body of hydroxyapatite (hereinafter, simply referred to as a “sintered body”) is used as the artificial bone or the artificial tooth root. In this case, such a sintered body is required to have sufficient mechanical strength and biocompatibility.
The mechanical strength and biocompatibility greatly depend on the porosity of the sintered body.
[0004]
That is, if the porosity of the sintered body is too small, the mechanical strength is increased, but the biocompatibility is deteriorated because penetration of proteins and the like into the sintered body becomes difficult. Higher porosity results in better biocompatibility but lower mechanical strength.
[0005]
Therefore, in order to obtain an optimal sintered body as a target biomaterial, it is important to select an index for grasping the porosity of the sintered body.
[0006]
Here, as an index of the porosity of the sintered body, for example, a liquid passing rate (liquid passing speed) per unit time when a liquid is passed through the sintered body is exemplified. The measurement of the flow rate of the sintered body has been conventionally performed as follows.
{Circle around (1)} First, a sintered body formed in a disk shape is prepared as a sample.
{Circle around (2)} Next, the edge of the sample is fixed to the inner peripheral surface of the funnel-shaped installation portion with a resin (adhesive).
(3): Next, in the state of (2), the liquid is supplied to the upper surface side of the sample.
{Circle around (4)}: Then, the amount of liquid flowing out through the sample is measured.
[0007]
By dividing the amount of the obtained liquid by the time required for the outflow, the flow rate (flow rate) of the sample (sintered body) per unit time is obtained.
[0008]
However, in such a method, the sample is fixed to the installation portion with a resin, so when measuring the next sample, the resin must be dissolved and removed with an organic solvent or the like, and the sample must be removed from the installation portion. Must.
[0009]
This resin dissolution usually requires two to three days, and there is a problem in that the flow rate cannot be measured efficiently for a large number of samples. Further, there is also a problem that an organic solvent (for example, trichloroethylene or the like) used for dissolving the resin is harmful to a human body.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a fluid passage test device and a fluid passage test method that can efficiently perform a fluid passage test on a large number of samples.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (18).
[0012]
(1) a first holding unit;
A second holding unit for holding a liquid-permeable or gas-permeable test object between the first holding unit and the first holding unit;
A first flow path provided on the first holding unit side;
A second flow path provided on the second holding portion side,
In a state where the test object is held by the first holding unit and the second holding unit, a fluid is supplied to the test object via the first flow path and passes through the test object. A fluid passing test apparatus configured to collect the fluid that has flowed out through the second flow path.
[0013]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, without using an organic solvent harmful to a human body, moreover, a test object can be exchanged in a short time, and therefore, a fluid passage test can be efficiently performed on a large number of test objects. It is possible.
[0014]
(2) a first holding unit having a first flow path;
A second holding portion that holds the test object between the first holding portion and the second holding portion;
In a state where the test object is held by the first holding unit and the second holding unit, a fluid is supplied to the test object via the first flow path and passes through the test object. A fluid passing test apparatus configured to collect the fluid that has flowed out through the second flow path.
[0015]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, without using an organic solvent harmful to a human body, moreover, a test object can be exchanged in a short time, and therefore, a fluid passage test can be efficiently performed on a large number of test objects. It is possible.
[0016]
(3) Holding force increasing means for bringing the first holding unit and the second holding unit close to each other and increasing the holding force of the test object by the first holding unit and the second holding unit. The fluid passage test device according to the above (1) or (2), comprising:
Thereby, the test object can be held more reliably.
[0017]
(4) a first joining member provided outside the first holding unit and rotatable around the first flow path as a rotation center;
Any of the above (1) to (3), which can be connected to the first joint by screwing, and is constituted by a second joint member provided outside the second holding portion. The fluid passage test apparatus according to the above.
[0018]
Thereby, the operation of increasing the holding force of the test object by the first holding unit and the second holding unit can be more easily performed.
[0019]
(5) In the state where the test object is held on the outer surface thereof by the first holding portion and the second holding portion, at least the first flow path and the second The fluid passage test apparatus according to any one of the above (1) to (4), wherein the fluid passage test apparatus has a coating having a fluid blocking property formed except for a portion facing the flow path.
Thus, it is possible to prevent the fluid from leaking around the test object.
[0020]
(6) The first holding unit and the second holding unit are configured to hold the test object by the first holding unit and the second holding unit, respectively. Having a contact member to contact, an outer member provided outside the contact member,
The fluid passage test device according to any one of (1) to (5), wherein the contact member is made of a material that is more flexible than the outer member.
[0021]
Accordingly, in a state in which the test object is held by the first holding unit and the second holding unit, high liquid tightness and high liquid tightness are provided between the first holding unit and the second holding unit and the test object. Airtightness is ensured.
[0022]
(7) The liquid supply device according to any one of (1) to (6), further including a space that communicates with the second flow path, and a fluid collection container that collects the fluid that has flowed out of the test object. Fluid passage test equipment.
Thereby, the flow rate of the fluid that has passed through the test object can be quantified.
[0023]
(8) The above (1) to ((1) to (1) to (4), further comprising a decompression unit for depressurizing the inside of the fluid passage test apparatus in a state where the test object is held by the first holding unit and the second holding unit. The fluid passage test apparatus according to any one of 7) to 7).
[0024]
Thus, the fluid can be forcibly supplied to the test object, and as a result, the fluid passage test can be smoothly performed.
[0025]
(9) Decompression means for depressurizing the inside of the fluid passage test device in a state where the test object is held by the first holding portion and the second holding portion,
The fluid passage test according to (7), wherein the pressure reducing unit is provided downstream of the fluid recovery container, and reduces the pressure in the fluid recovery container to reduce the pressure in the fluid passage test apparatus. apparatus.
[0026]
This makes it possible to easily and accurately bring the inside of the fluid passage test apparatus into a reduced pressure state without separately adding an operation for preventing the flow of the fluid into the pressure reducing means.
[0027]
(10) The fluid passage test device according to the above (8) or (9), further comprising a pressure adjusting unit capable of adjusting a pressure in the fluid passage test device when the pressure is reduced.
[0028]
Thus, the flow rate of the fluid can be easily changed according to the characteristics of the test object.
[0029]
(11) The above (1) to (10), which is connected to the middle of the first flow path or the middle of the second flow path and has a pressure detecting means for detecting a pressure in the fluid passage test apparatus. The fluid passage test device according to any one of the above.
[0030]
Thereby, the pressure in the fluid passage test device can be grasped more accurately.
[0031]
(12) The fluid passage test device according to any one of (1) to (11), further including a space that communicates with the first flow path, and including a fluid storage container that stores the fluid.
This reduces restrictions on the installation location of the device and facilitates movement of the device.
[0032]
(13) The fluid passage test device according to (12), wherein the fluid storage container has a filter that removes foreign matter from the fluid.
Thus, it is possible to prevent the test object from being clogged with foreign matter.
[0033]
(14) The fluid passage test apparatus according to any one of (1) to (13) above, wherein the characteristics of the test object can be known by checking the liquid permeability or the gas permeability of the test object.
According to the present invention, a test object can be evaluated by a simple method.
[0034]
(15) The fluid passage test apparatus according to any one of (1) to (14), wherein the fluid is a liquid.
Liquids are easy to handle.
[0035]
(16) A method for testing the passage of a fluid, which is performed using the apparatus for testing the passage of a fluid according to any one of the above (1) to (15).
[0036]
According to the present invention, it is easy to set the test conditions to be constant among the respective test objects, so that there is little variation in the test results, and accurate test results can be obtained.
[0037]
(17) The liquid-permeable or gas-permeable specimen is held by being sandwiched from both sides by a pair of flow pipes, and a fluid is supplied to the specimen from one of the flow pipes. A fluid passing test method comprising recovering fluid flowing out of the other flow pipe through the fluid passage.
[0038]
According to the present invention, it is easy to set the test conditions to be constant among the respective test objects, so that there is little variation in the test results, and accurate test results can be obtained.
[0039]
(18) The test objects having different conditions are exchanged, and the liquid permeability or the air permeability of each of the test objects is examined. The difference in the liquid permeability or the air permeability between the test objects is determined. The method for testing the passage of a fluid according to the above (16) or (17), wherein the relative relationship between the conditions between the test objects can be known.
According to the present invention, a test object can be evaluated by a simple method.
[0040]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the fluid passage test apparatus and the fluid passage test method of the present invention will be described in detail.
[0041]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the fluid passage test apparatus of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of a sample storage portion provided in the fluid passage test apparatus shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a sample subjected to a fluid passage test. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” or “upper”, and the lower side is referred to as “lower” or “lower”. 2 is referred to as “upstream” and the right side as “downstream”.
[0042]
The fluid passage test device of the present invention is a device that supplies a sample (test object) with a fluid and collects the fluid that has flowed out of the sample. Liquid permeability or gas permeability). By examining the liquid permeability or air permeability, for example, when a plurality of samples have the same porosity but have lower liquid permeability or gas permeability than other samples, Indicates that the sample has some defect. That is, defective products can be easily and reliably found. In addition, as the defect, for example, when the sample is manufactured by sintering a compact obtained by compacting the raw material powder or the like, due to a variation in the particle size distribution of the raw material powder, It is conceivable that the communication hole formed by the gap between the bodies is closed. For example, when the product is a biomaterial, a decrease in liquid permeability or air permeability due to blockage of the communication hole is not desirable because it is likely to affect fusion with bone.
[0043]
Here, in the present invention, any of a liquid and a gas may be used as the fluid, but it is preferable to use a liquid because handling is easy. Hereinafter, a case where a liquid is used as a fluid will be described as a representative.
[0044]
A liquid passage test apparatus 1 (hereinafter, simply referred to as “apparatus 1”) shown in FIG. 1 includes a liquid storage container 2, a sample storage unit 3, a
[0045]
The liquid storage container 2 and the sample storage unit 3 are connected (connected) by a first flow path pipe (one flow path pipe) 6, and the sample storage unit 3 and the
[0046]
The liquid storage container 2 is a container for storing the
[0047]
A
[0048]
A
[0049]
The opening diameter of the
[0050]
The
[0051]
The
[0052]
The vacuum pump 5 is connected to the
[0053]
Further, the vacuum pump 5 may be directly connected to the second
[0054]
A
[0055]
One end of the first
[0056]
The second
[0057]
The diameters of the
[0058]
Further, the first
[0059]
A three-way cock (channel switching means) 11 is provided in the middle of the second channel tube 7 (second channel 70). A vacuum gauge (pressure detecting means) 13 is connected via a
[0060]
The
[0061]
The
[0062]
Further, a
[0063]
As shown in FIG. 2, the sample storage unit 3 includes a
[0064]
As described above, the first
[0065]
The
[0066]
The
[0067]
The
[0068]
A
[0069]
For the
[0070]
The
[0071]
The sample 9 is held (fixed) by the first holding
[0072]
Furthermore, in the present embodiment, the
[0073]
The holding
[0074]
The first joining
[0075]
The first joining
[0076]
Further, a
[0077]
On the other hand, the second joining
[0078]
Further, a
[0079]
In such a sample storage unit 3, the sample 9 is held (fixed) by the
[0080]
At this time, since both the
[0081]
The first joining
[0082]
Here, as a constituent material of the
[0083]
Using the device 1 as described above, a test of the sample 9 is performed as follows. Hereinafter, the fluid passage test method of the present invention will be described.
[0084]
First, a sample 9 to be tested is prepared.
The sample 9 may be any sample through which a fluid (liquid or gas) can pass, that is, any sample having a hole such as a hole or a small-diameter channel. Apatite (calcium phosphate compound), oxide ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, and yttria; nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride, and boron nitride; graphite, tungsten carbide Of various ceramics such as various carbide-based ceramics, ferroelectric materials such as barium titanate, strontium titanate, PZT, PLZT, PLLZT, minerals such as zeolite, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, and ethylene-vinyl acetate Polyolefins such as polymers, Polyester (vinyl chloride, polyurethane, polystyrene, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyamide, polyethylene terephthalate, polyester such as polybutylene terephthalate, acrylic resin, ABS resin, AS resin, ionomer, polyacetal, etc.) ) And the like.
[0085]
The shape of the sample 9 is not particularly limited, but is preferably a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, or the like, for example, because storage and handling are easy.
[0086]
In this case, the size (dimension) of the sample 9 is, for example, about 6 to 10 mm in length, 6 to 10 mm in width, and about 6 to 10 mm in height.
[0087]
Next, as shown in FIG. 3, when the sample 9 is stored (installed) in the sample storage unit 3, a portion facing the
[0088]
The
[0089]
Further, the average thickness of the
[0090]
Then, such a sample 9 is stored (installed) in the sample storage unit 3. That is, as described above, both ends of the sample 9 are fitted into the
[0091]
In this way, the
[0092]
First, the three connection ports of the three-
[0093]
Next, the
[0094]
The liquid 8 to be used is preferably selected from those which do not react with the sample 9 or dissolve the sample 9 in consideration of the viscosity and the like. Examples of
[0095]
Next, the vacuum pump 5 is operated, and the inside of the apparatus 1 is depressurized. As a result, the
[0096]
Then, when the liquid 8 flows into the
[0097]
Next, the
[0098]
The amount of the liquid 8 collected in the
[0099]
By examining the liquid permeability of the sample 9, the characteristics of the sample 9 can be known. This feature includes, for example, the presence or absence of a communication hole, the degree of communication, and the like.
[0100]
In order to obtain a more accurate test result, it is preferable to temporarily fill the inside of the device 1 with the
[0101]
In addition, by using a graduated container as the
[0102]
As described above, the test on one sample 9 is completed, but in the device 1, when the next sample 9 is present, the connection between the
[0103]
As described above, according to the present invention, the sample 9 can be held (fixed) by the
[0104]
Further, the samples 9 having different conditions (characteristics) are sequentially exchanged, and the liquid permeability of each sample 9 is examined. Based on the difference (large or small) in the liquid permeability between the samples 9, the porosity (porosity) is determined. It is possible to know the difference in the communication between the samples 9 having substantially the same values, the correlation with the pore diameter (pore diameter), and the like. As described above, according to the present invention, the sample 9 can be evaluated by a simple method.
[0105]
As described above, the liquid passage test apparatus and the liquid passage test method of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to this, and each unit constituting the liquid passage test apparatus exhibits the same function. It can be replaced with any configuration. Also, an arbitrary configuration may be added.
[0106]
When a gas is used as the fluid, for example, an inert gas such as carbon dioxide, nitrogen, oxygen, argon gas, and helium gas can be used as the gas.
[0107]
Also, for example, a valve can be added for any purpose in the middle of each flow path.
[0108]
【Example】
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Fabrication of liquid test equipment
The liquid passage test device shown in FIGS. 1 to 3 was manufactured. The specifications of each part are as follows.
・ Liquid storage container
Constitution material: Glass
Capacity: 100mL
・ Filter (filter paper)
Opening diameter: 1 μm
・ Vacuum gauge: Bourdon tube vacuum gauge
・ Liquid recovery container
Constitution material: glass
Capacity: 100mL
・ First flow path pipe and second flow path pipe
Constitution material: Polypropylene
Inner diameter: 6mm
・ Sample storage
.First and second holding units
・ Outer member
Constitution material: Polypropylene
・ Contact member
Constitution material: Silicone rubber
.First connection member and second connection member
Constitution material: Polystyrene
[0109]
2. Preparation of sample
(Sample 1)
A hydroxyapatite sintered body having a porosity of 34.8% (dimensions:
[0110]
Then, on the outer surface of the hydroxyapatite sintered body, a film made of an epoxy resin (manufactured by Ciba Ltd., “Araldite”) was formed, and a sample as shown in FIG. 3 was obtained. The portion where the coating was not formed had a circular shape with a diameter of 5 mm, and the average thickness of the coating was 1.4 mm.
[0111]
(Sample 2)
A sample was produced in the same manner as in Example 1 except that a hydroxyapatite sintered body having a porosity of 39.9% was used.
[0112]
(Sample 3)
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that a hydroxyapatite sintered body having a porosity of 48.9% was used.
[0113]
(Sample 4)
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that a hydroxyapatite sintered body having a porosity of 49.9% was used.
[0114]
3. Flow test
For each of the samples 1 to 4, a liquid passing test was performed as follows.
[0115]
First, each sample was stored (installed) in the sample storage section as described above.
[0116]
Next, the three-way stopcock and the two valves were all opened, and distilled water was injected into the liquid storage container.
[0117]
Next, the vacuum pump was operated, and when the distilled water flowed into the second flow path pipe, the opening degree of the valve near the vacuum pump was adjusted to set the pressure in the apparatus to −60 kPa.
[0118]
Next, the connection port of the three-way cock to which the vacuum gauge was connected was closed.
Next, when the distilled water started to flow into the liquid recovery container, the operation of the vacuum pump was stopped once, and the liquid was replaced with another liquid recovery container.
[0119]
Next, the vacuum pump was operated again, and distilled water was collected in the liquid collecting container for a predetermined time.
[0120]
Next, the weight of the collected distilled water was measured, and the amount of distilled water that passed through the sample per minute, that is, the amount of passed water was determined.
[0121]
The time for collecting distilled water (flowing time of distilled water) was set to 3, 9, and 12 minutes for each of the samples 1 to 4, and each of the samples was passed three times (a total of nine times). The liquid volume was measured.
[0122]
Further, the weight of distilled water was determined by measuring the weight of the liquid recovery container from which distilled water was recovered, and taring (subtracting the weight of the empty liquid recovery container).
[0123]
Table 1 shows the results together with the porosity of the hydroxyapatite sintered body. In addition, the value of the liquid passing amount in each of the samples 1 to 4 is an average value of nine times.
[0124]
[Table 1]
[0125]
As is clear from Table 1, it was confirmed that the flow rate of the sample increased as the porosity of the sintered body increased.
[0126]
Further, in the liquid passage test device manufactured in the present example, the exchange of the sample was extremely easy, and the exchange of the sample could be performed in a short time.
[0127]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the test object can be replaced in a short time without using an organic solvent harmful to the human body.
[0128]
Therefore, it is possible to efficiently perform a fluid passage test on many test objects.
[0129]
In addition, since it is easy to set the test conditions to be constant among the test objects, there is little variation in the test results, and accurate test results can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a fluid passage test apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the vicinity of a sample storage part provided in the fluid passage test apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a sample subjected to a fluid passage test of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Liquid passage test device
2 Liquid storage container
21 bottom
22 Liquid outlet
23 Filter
3 Sample storage
31 first holding unit
311 Contact member
312 Outer member
313 recess
32 Second holding unit
321 contact member
322 outer member
323 recess
33 Holding force increasing means
34 first joining member
341 screw groove
35 Second joining member
351 thread
4 Liquid collection container
41 Upper opening
42 stopper
421 Hole for channel pipe
422 Connection pipe hole
5 vacuum pump
6. First flow path pipe
60 first flow path
7 Second channel pipe
70 Second flow path
8 liquid
9 samples
90 Coating
901 Inlet
902 outlet
10 Connecting pipe
11 Three-way cock
111 Connection port
12 Connecting pipe
13 Vacuum gauge
14 valve
15 Valve
Claims (18)
該第1の保持部との間に、通液性または通気性を有する被検物を保持する第2の保持部と、
前記第1の保持部側に設けられた第1の流路と、
前記第2の保持部側に設けられた第2の流路とを有し、
前記第1の保持部と前記第2の保持部とにより前記被検物を保持した状態で、流体を前記第1の流路を介して前記被検物に供給し、前記被検物を通過して流出した前記流体を、前記第2の流路を介して回収するよう構成されていることを特徴とする流体の通過試験装置。A first holding unit;
A second holding unit for holding a liquid-permeable or gas-permeable test object between the first holding unit and the first holding unit;
A first flow path provided on the first holding unit side;
A second flow path provided on the second holding portion side,
In a state where the test object is held by the first holding unit and the second holding unit, a fluid is supplied to the test object via the first flow path and passes through the test object. A fluid passing test apparatus configured to collect the fluid that has flowed out through the second flow path.
第2の流路を有し、前記第1の保持部との間に、被検物を保持する第2の保持部とを有し、
前記第1の保持部と前記第2の保持部とにより前記被検物を保持した状態で、流体を前記第1の流路を介して前記被検物に供給し、前記被検物を通過して流出した前記流体を、前記第2の流路を介して回収するよう構成されていることを特徴とする流体の通過試験装置。A first holding unit having a first flow path;
A second holding portion that holds the test object between the first holding portion and the second holding portion;
In a state where the test object is held by the first holding unit and the second holding unit, a fluid is supplied to the test object via the first flow path and passes through the test object. A fluid passing test apparatus configured to collect the fluid that has flowed out through the second flow path.
該第1の接合部に螺合により接続可能であり、前記第2の保持部の外側に設けられた第2の接合部材とで構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載の流体の通過試験装置。A first joining member provided outside the first holding portion and rotatable about the first flow path as a rotation center;
The fluid according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid is connectable to the first joint by screwing, and includes a second joint member provided outside the second holding unit. Pass test equipment.
前記接触部材は、前記外側部材より柔軟な材料で構成されている請求項1ないし5のいずれかに記載の流体の通過試験装置。The first holding unit and the second holding unit are configured to contact the test object in a state where the test object is held by the first holding unit and the second holding unit, respectively. Having a member and an outer member provided outside the contact member,
The fluid passage test device according to claim 1, wherein the contact member is made of a material that is more flexible than the outer member.
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|---|---|---|---|
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2002
- 2002-08-12 JP JP2002235211A patent/JP2004077204A/en active Pending
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