(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透析装置内部の荷重を懸架する懸架システムであって、
複数の第１部材を有するフレームであって、その周りに前記透析装置の一部が形成される構体を画定する該フレームと、
第１コネクタによって前記複数の第１部材の少なくとも１つに取り付けられた頂部部材と、
第２コネクタによって複数の第２部材に取り付けられた底部部材であって、該複数の第２部材は流体容器、及び前記頂部部材と前記底部部材との間に配置された回路板を懸架するように構成されており、前記頂部部材、前記底部部材、及び前記回路板は、前記頂部部材及び前記底部部材を介して荷重が前記フレームに移動し、前記回路板に荷重がかかるのを回避するように構成されている、前記底部部材とを備える懸架システム。
【請求項２】
前記頂部部材は複数の第１磁石を更に有し、前記底部部材は複数の第２磁石を更に有し、前記複数の第１磁石及び前記複数の第２磁石は、前記システム内において磁場を生成する、請求項１に記載の懸架システム。
【請求項３】
前記回路板は、前記底部部材から懸架された流体容器による荷重がかけられたときに、前記回路板周りの前記磁場の感知された変位に基づく電圧を出力するように構成された複数のセンサと、前記電圧出力に基づく重量測定値を出力するプロセッサとを更に備える、請求項２に記載の懸架システム。
【請求項４】
前記複数の第１磁石は、前記複数の第２磁石と同一数の磁石を備える、請求項２又は３に記載の懸架システム。
【請求項５】
前記磁石はネオジウム磁石を有し、前記磁石は前記システムの組付け前に所定時間の期間にわたり加熱され、熱とともに時間の経過で自然に生ずる不可逆磁気損失に対する処理を行う、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の懸架システム。
【請求項６】
前記複数の第２部材は、前記流体容器を摺動可能に受け入れるように構成した少なくとも２つの軌道を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の懸架システム。
【請求項７】
前記少なくとも２つの軌道の各々は、前記透析装置の前後方向軸線に沿って延在し、前端及び後端を有し、前記複数の第２部材は、前記少なくとも２つの軌道の前記後端に連結された背面プレートを更に有する、請求項６に記載の懸架システム。
【請求項８】
前記頂部部材に取り付けられる少なくとも１つの屈曲構体を更に有し、該少なくとも１つの屈曲構体は、前記頂部部材と前記回路板との間に配置され、前記回路板と物理的に接続されており、前記少なくとも１つの屈曲構体は、前記頂部部材が前記回路板に対し、また前記底部部材と歩調を合わせて移動するのを可能にする、少なくとも１つの屈曲部材を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の懸架システム。
【請求項９】
前記底部部材に取り付けられた少なくとも１つの屈曲構体を更に有し、前記少なくとも１つの屈曲構体は、前記底部部材と前記回路板との間に配置され、前記回路板と物理的に接続されており、前記少なくとも１つの屈曲構体は、前記底部部材が前記回路板に対し、また前記頂部部材と歩調を合わせて移動するのを可能にする、少なくとも１つの屈曲部材を有する、請求項８に記載の懸架システム。
【請求項１０】
前記頂部部材に取り付けられた前記少なくとも１つの屈曲構体は、屈曲リングであり、前記少なくとも１つの屈曲部材は曲線状アームであり、前記底部部材に取り付けられた前記少なくとも１つの屈曲構体は屈曲リングであり、前記少なくとも１つの屈曲部材は曲線状アームである、請求項９に記載の懸架システム。
【請求項１１】
各屈曲リングは、前記荷重が懸架されると前記リングの中心部の周りで同一平面内で変位可能な３本の曲線状アームを有する、請求項１０に記載の懸架システム。
【請求項１２】
前記頂部部材と前記回路板との間に配置された付加的な屈曲リング、及び前記底部部材と前記回路板との間に配置された付加的な屈曲リングを有する、請求項１０又は１１に記載の懸架システム。
【請求項１３】
前記屈曲リングの前記曲線状アームは平行に配置され、前記システムの面外モーメントを最小化する、請求項１２に記載の懸架システム。
【請求項１４】
前記システムは、前記少なくとも１つの屈曲リングの各々と前記回路板との間にある少なくとも１つのスペーサ素子を有する、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の懸架システム。
【請求項１５】
前記第１コネクタは、前記透析装置の中心を通って延在する垂直軸線に沿う位置において、前記フレームの前記複数の第１部材の少なくとも１つにマウントされるように構成されている、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の懸架システム。
【請求項１６】
前記第２コネクタは、前記透析装置の中心を通って延在する垂直軸線に沿う位置において、前記複数の第２部材に取り付けられるように構成されている、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の懸架システム。
【請求項１７】
前記回路板は更に銅を有し、前記銅は、前記システムから懸架されている前記荷重の機械的振動を磁気的に減衰するように構成され、前記底部部材に取り付けられている、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の懸架システム。
【請求項１８】
前記底部部材を前記頂部部材に固定し、これによって前記頂部部材と前記底部部材が前記回路板と歩調を合わせて、また前記回路板に対して移動可能である、第３コネクタを更に有する、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の懸架システム。
【請求項１９】
透析装置内部で荷重を懸架する懸架方法であって、前記懸架方法は、
前記透析装置の垂直軸線に沿うポイントに取り付ける懸架システムを準備するステップであって、前記システムは、
複数の第１部材を有するフレームであって、その周りに前記透析装置の一部が形成される構体を画定する、該フレームと、
前記フレームの前記複数の第１部材の少なくとも１つに頂部部材を取り付けるための第１コネクタを有する、該頂部部材と、
流体容器を懸架するように構成された複数の第２部材に底部部材を取り付けるための第２コネクタを有する、該底部部材と、
前記頂部部材と前記底部部材との間に配置された回路板とを備え、
前記頂部部材、前記底部部材、及び前記回路板は前記フレームに取り付けられ、これによって前記底部部材にかかる荷重が前記回路板にかかることなく、前記底部部材及び前記頂部部材を介して直接前記フレームに移動する、前記ステップと、
流体容器を前記複数の第２部材に配置することによって、前記システムの前記底部部材に荷重をかけるステップとを含む懸架方法。
【請求項２０】
前記頂部部材は複数の第１磁石を更に有し、前記底部部材は複数の第２磁石を更に有し、前記複数の第１磁石及び前記複数の第２磁石は、前記システム内において磁場を生成し、前記回路板は、前記底部部材から懸架された流体容器による荷重がかけられたときに、前記回路板周りの前記磁場の感知された変位に基づく電圧を出力するように構成された複数のセンサと、前記電圧出力に基づく重量測定値を出力するプロセッサとを更に備え、前記流体容器の内容物の重量を算出するためにセンサの前記電圧出力を用いるステップを更に含む、請求項１９に記載の荷重を懸架する懸架方法。
【請求項２１】
前記懸架システムは、
前記頂部部材に取り付けられる少なくとも１つの屈曲構体であって、前記少なくとも１つの屈曲構体は、前記頂部部材と前記回路板との間に配置され、前記回路板と物理的に接続されており、前記少なくとも１つの屈曲構体は、前記頂部部材が前記回路板に対し、また前記底部部材と歩調を合わせて移動するのを可能にする、少なくとも１つの屈曲部材を有する、前記少なくとも１つの屈曲構体と、
前記底部部材に取り付けられる少なくとも１つの屈曲構体であって、前記少なくとも１つの屈曲構体は、前記底部部材と前記回路板との間に配置され、前記回路板と物理的に接続されており、前記少なくとも１つの屈曲構体は、前記底部部材が前記回路板に対し、また前記頂部部材と歩調を合わせて移動するのを可能にする、少なくとも１つの屈曲部材を有する、前記少なくとも１つの屈曲構体とを更に有する、請求項２０に記載の荷重を懸架する懸架方法。
【請求項２２】
前記懸架システムは、前記底部部材を前記頂部部材に固定し、これによって前記頂部部材と前記底部部材が前記回路板と歩調を合わせて、また前記回路板に対して移動可能である第３コネクタを更に有する、請求項２１に記載の荷重を懸架する懸架方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して携帯型透析システムに関する。より具体的には、本発明は、携帯型透
析装置における取外し可能なリザーバユニット用の荷重懸架及び計量システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
血液透析、血液透析濾過法又は血液濾過を行うために使用する血液浄化システムは、半
透膜を有する交換器に血液を体外循環させることに関与する。このようなシステムは、さ
らに、血液を循環させる液圧システム、及び健常者の血液に近似する濃度の血中電解質を
含む交換流体又は透析液を循環させる液圧システムを有する。普通に利用可能な血液浄化
システムのおおくは、しかし、サイズが極めて大型であり、また操作が困難である。さら
に、これらシステムの設計は大き過ぎてシステムを扱いにくくし、また使い捨てコンポー
ネントの使用及び設置につながらない。
【０００３】
病院に設置した装置を使用する標準的透析治療は、２つのフェーズ、すなわち、(a) 有
害な物質及び老廃物（通常は小分子）が半透膜を介して血液から透析液に通過する透析、
及び(b) 血液回路と透析液回路との間における差圧、より正確には透析液回路における減
少した圧力が、水分の血液含有量を所定量だけ減少させる限外濾過というフェーズを有す
る。
【０００４】
標準機器を使用する透析処置は面倒でコストもかかる傾向があり、その他にも患者が長
時間透析センターに拘束する必要がある。携帯型透析システムが開発されたが、従来の携
帯型透析システムは若干の欠点がある。第１に、それらは十分モジュール式ではなく、し
たがって、簡単なセットアップ、移動、輸送、及びシステムのメンテナンスを阻害する。
第２に、従来システムは、患者が信頼性高くかつ正確に使用するに十分な程度に簡素化さ
れていない。使い捨てコンポーネントを使用するシステムインタフェース及び方法は、患
者による乱用及び／又は誤用を受け易い。携帯型透析システムを真に有効なものとするた
めには、医療従事者ではない個人が容易かつ信頼性高く使用でき、不正確な使用を防止す
るため使い捨て入力及びデータは十分制約をかけるべきである。
【０００５】
さらに、透析システムの機能性を安全に、費用効果があり、また信頼性高いものにする
ことができる携帯型システムに対する必要性がある。とくに、透析処置における流体送給
要件を満たすとともに、様々な他の厳密な機能、例えば、流体加熱、流体測定及びモニタ
リング、漏洩検出、並びに接続部断絶検出を統合するコンパクトな透析液リザーバシステ
ムに対する必要性がある。リザーバシステムは一貫的かつ正確に計量して、リザーバ内の
液量を常に把握するのを確実にし、ひいては計算した水量レベルに基づいて容量制御を行
えるようにしなければならない。さらに、リザーバシステムはユーザーが透析装置に対し
て出し入れするので、リザーバパンの不正確な位置決め又は重量測定システムにおける液
漏れによって重量測定の変動が生ずる可能性を最小限にするよう構成しなければならない
。したがって、リザーバシステムにおける液体レベルを効果的に測定できる重量測定シス
テムに対する必要性がある。
【０００６】
「Portable Dialysis Machine」と題して２０１１年２月８日に出願され、本出願人に
譲渡された、米国特許出願公開第１３／０２３，４９０号である米国特許出願公開第２０
１１／０３１５６１１号（参照により全体が本明細書に組み入れられるものとする）には
、制御ユニットを備え、この制御ユニットは、内側面を有するドアと、パネルを有するハ
ウジングであって、ハウジング及びパネルがドアの内側面を収容するよう構成した窪み付
き領域を画定する、該ハウジングと、パネルに固着したマニホルド受容器と、流体容器を
収容する平面状表面、この平面状表面に一体化した秤、平面状表面に熱連通するヒータ、
平面状表面に電磁連通するナトリウムセンサを有するベースユニットと、を有する透析装
置を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許公開第１３／０２３，４９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
透析装置は、非無菌水を保存するリザーバユニットを有する。透析装置の起動の際に、
水は、吸着剤濾過プロセスを通過し、次に透析プロセスを通過し、最後にリザーバに帰還
する。透析装置は、さらに、リザーバパンを屈曲可能に収容及び懸架するための、また水
の重量を測定するための屈曲システムを有する。屈曲システムは、一連の４個の屈曲体を
有し、各屈曲体は、長方形形状のリザーバパンのコーナーに配置し、それぞれホールセン
サを組み込む。４コーナー付き屈曲システムは、改善することができる若干の機能性を有
することが分かっている。とくに、４コーナー付き屈曲システムは、システムの振動から
くる不正確な計量、及び４個の屈曲ユニットに対する平均化するデータ動作からくるクリ
ープに至るおそれがある。したがって、必要となるのは、不正確な計量を少なくするよう
構成した改善したリザーバユニットの重量測定システムである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、荷重を計量及び懸架する屈曲アセンブリを企図する。一実施形態において、
屈曲アセンブリは、複数個の第１磁石を有する頂部アセンブリと、複数個の第２磁石を有
する底部アセンブリとを備え、前記複数個の第１磁石及び前記複数個の第２磁石は前記屈
曲アセンブリ内で磁場を発生する。本発明屈曲アセンブリは、さらに、前記頂部アセンブ
リと前記底部アセンブリとの間に配置した回路板を備える。この回路板は複数個の磁場セ
ンサ及びプロセッサを有する。本発明屈曲アセンブリは少なくとも１個のリング、頂部ア
センブリに取付けかつ頂部アセンブリと回路板との間に配置した屈曲リングを有する。屈
曲リングは、頂部アセンブリが前記回路板に対し、また底部アセンブリと歩調を合わせて
移動する、とくに垂直移動するのを可能にする、少なくとも１個の曲線状アームを有する
。さらに、少なくとも１個のリング、底部アセンブリに取付けかつ底部アセンブリと回路
板との間に配置した第２屈曲リングを有する。第２屈曲リングは、底部アセンブリが前記
回路板に対し、また頂部アセンブリと歩調を合わせて移動する、とくに垂直移動するのを
可能にする、少なくとも１個の曲線状アームを有する。
【００１０】
一実施形態において、屈曲アセンブリは、前記頂部アセンブリと前記回路板との間に配置
した２個の屈曲リング、及び前記底部アセンブリと前記回路板との間に配置した２個の屈
曲リングを有する。
【００１１】
一実施形態において、頂部アセンブリは透析装置の取付けポイントに取り付けるよう構
成する。取付けポイントは、前記透析装置の中心を通って延在する垂直軸線に沿って配置
する。一実施形態において、底部アセンブリは透析装置の第１内部フレームにおける取付
けポイントに取り付けるよう構成する。前記第１内部フレームにおける取付けポイントは
、前記透析装置の中心を通って延在する垂直軸線に沿って配置する。
【００１２】
一実施形態において、屈曲アセンブリは、前記少なくとも１個の屈曲リングそれぞれと
前記回路板との間に少なくとも１個のスペーサ素子を備える。
【００１３】
一実施形態において、屈曲アセンブリは、さらに銅を装備し、前記銅は、前記屈曲アセ
ンブリから懸架し、また底部アセンブリに取り付けた構体の機械的振動を磁気的に減衰す
るよう構成する
【００１４】
一実施形態において、前記屈曲リングはアルミニウムで構成する。
【００１５】
本発明は、透析装置におけるリザーバユニットの荷重を計量及び懸架する方法を企図し
、この計量及び懸架方法は、透析装置の垂直軸線に沿うポイントに取り付ける屈曲アセン
ブリを準備するステップであって、屈曲アセンブリは、複数個の第１磁石を有する頂部ア
センブリと、複数個の第２磁石を有する底部アセンブリとを備えるものとした屈曲アセン
ブリ準備ステップを有する。複数個の第１磁石及び複数個の第２磁石は屈曲アセンブリ内
に磁場を発生する。回路板は、頂部アセンブリと底部アセンブリとの間に配置し、また複
数個の磁場センサ、及びプロセッサを有する。少なくとも１個の屈曲リングは、頂部アセ
ンブリに取り付け、また頂部アセンブリと回路板との間に配置する。少なくとも１個の屈
曲リングは、頂部アセンブリが回路板に対して、また底部アセンブリに歩調を合わせて移
動する、とくに、垂直方向に移動するのを可能にする、少なくとも１個の曲線状アームを
有する。底部アセンブリに取り付け、かつ底部アセンブリと回路板との間に配置した少な
くとも１個の第２屈曲リングを設ける。少なくとも１個の第２屈曲リングは、底部アセン
ブリが回路板に対して、また頂部アセンブリに歩調を合わせて移動する、とくに、垂直方
向に移動するのを可能にする、少なくとも１個の第２曲線状アームを有する。計量及び懸
架方法は、さらに、前記屈曲アセンブリの前記底部アセンブリに荷重を加える荷重印加ス
テップを有し、前記荷重印加は前記屈曲アセンブリを引っ張り、この結果、前記回路板周
りの磁場を変位させ、複数個のセンサを用いて前記磁場の変位を感知し、センサからプロ
セッサへの電圧出力を発生し、また前記プロセッサを用いて前記電圧出力に基づき重量測
定値を決定する。
【００１６】
本発明は、さらに、透析装置における荷重を計量及び懸架するアセンブリを有するシス
テムを企図し、このシステムは、透析装置の内部に取り付けた屈曲アセンブリを備え、屈
曲アセンブリは、複数個の第１磁石を有する頂部アセンブリ；複数個の第２磁石を有する
底部アセンブリであって、前記複数個の第１磁石及び前記複数個の第２磁石が前記屈曲ア
センブリ内で磁場を発生する、該底部アセンブリ；前記頂部アセンブリと前記底部アセン
ブリとの間に配置し、また複数個の磁場センサ、及びプロセッサを有する回路板；前記頂
部アセンブリに取り付け、かつ前記頂部アセンブリと前記回路板との間に配置した少なく
とも１個の屈曲リングであって、前記頂部アセンブリが、前記回路板に対して、また底部
アセンブリと歩調を合わせて移動できるようにする少なくとも１個の曲線状アームを有す
る、該少なくとも１個の屈曲リング；及び前記底部アセンブリに取り付け、かつ前記底部
アセンブリと前記回路板との間に配置した少なくとも１個の屈曲リングであって、前記底
部アセンブリが、前記回路板に対して、また頂部アセンブリと歩調を合わせて移動できる
ようにする少なくとも１個の曲線状アームを有する、該少なくとも１個の屈曲リング；前
記底部アセンブリに取り付けた第１内部フレームであって、前記底部アセンブリに取り付
けた頂部プレート、リザーバユニットを摺動可能に受け入れるよう構成した少なくとも２
個の軌道、及びリザーバユニットの接触プレートに物理的及び電気的に接触するよう構成
した複数個の電気的接点素子を有する背面プレートを有する、該第１内部フレーム；並び
に前記第１内部フレーム及び前記屈曲アセンブリとは個別にかつ独立的して前記透析装置
に取り付けた第２内部フレームであって、透析装置に取り付けた頂部区域、リザーバユニ
ット内に載置しかつ液体を収納するよう構成した内張り付きバッグを有する天井フレーム
を摺動可能に受け入れるよう構成した少なくとも２個の軌道、前記リザーバユニットから
液体を取り出す少なくとも１個のチューブ、及びリザーバユニットに液体を帰還させる少
なくとも１個のチューブを有する、該第２内部フレーム、を備えるものとする。
【００１７】
一実施形態において、システムは、頂部アセンブリと回路板との間に配置した２個の屈
曲リング、及び底部アセンブリと回路板との間に配置した２個の屈曲リングを備える。
【００１８】
屈曲アセンブリの頂部アセンブリは透析装置の取付けポイントに取り付けるよう構成し
、取付けポイントは、前記透析装置の中心を通って延在する垂直軸線に沿って配置する。
一実施形態において、屈曲アセンブリの底部アセンブリは、透析装置の第１内部フレーム
における取付けポイントに取り付けるよう構成し、第１内部フレームにおける取付けポイ
ントは、前記透析装置の中心を通って延在する垂直軸線に沿って配置する。
【００１９】
一実施形態において、屈曲アセンブリは、前記少なくとも１個の各屈曲リングと前記回
路板との間の少なくとも１個のスペーサ素子を有する。
【００２０】
一実施形態において、屈曲アセンブリは、さらに、銅を装備し、前記銅は、前記屈曲ア
センブリから懸架し、また底部アセンブリに取り付けた構体の機械的振動を磁気的に減衰
するよう構成する。
【００２１】
一実施形態において、前記屈曲リングはアルミニウムで構成する。
【００２２】
本発明は、さらに、荷重を計量及び懸架するアセンブリを有する透析システムを企図す
る。アセンブリは、1) 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10又はそれ以上の複数個の第１磁石を有する
第１コンポーネントと、2) 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10又はそれ以上の複数個の第２磁石を有
する第２コンポーネントであって、複数個の第１磁石及び複数個の第２磁石がアセンブリ
内で磁場を発生する、該第２コンポーネントと、及び3) 第１コンポーネントと第２コン
ポーネントとの間に配置し、かつ1,2,3,4,5,6,7,8,9,10又はそれ以上の複数個のセンサで
あって、磁場の変化に基づいて電圧を出力する該センサ、及びセンサから電圧出力を受け
取り、電圧出力に基づく重量測定値を出力するよう構成したプロセッサを有する回路板と
、を備える。
【００２３】
随意的に、透析システムは、さらに、第１コンポーネントに取り付け、かつ第１コンポ
ーネントと回路板との間に配置した少なくとも１個の屈曲構体であって、第１コンポーネ
ントを回路板に対して移動させることができる少なくとも１個の曲線状部材を有する、該
屈曲構体を備える。さらに、第２コンポーネントに取り付け、かつ第２コンポーネントと
回路板との間に配置した少なくとも１個の屈曲構体であって、第２コンポーネントを回路
板に対して移動させることができる少なくとも１個の曲線状部材を有する、該屈曲構体を
備える。
【００２４】
随意的に、透析システムは、さらに、第２コンポーネントに取り付けた第１内部フレー
ムであって、第２コンポーネントに取り付けた頂部プレートと、リザーバユニットを摺動
可能に受け入れるよう構成した少なくとも２個の軌道と、及びリザーバユニットにおける
接触プレートに物理的及び電気的に接触するよう構成した複数個の電気接点素子を有する
プレートとを有する、該第１内部フレームを備える。
【００２５】
本発明の上述の実施形態及び他の実施形態を、図面及び以下の詳細な説明でより深く記
載する。
【００２６】
本発明のこれら及び他の特徴並びに利点は、添付図面に関連する詳細な説明を参照する
ことによって、よりよく理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】分解した屈曲アセンブリの一実施形態における個別コンポーネントを示す。
【図１Ｂ】図１Ａの分解した屈曲アセンブリの一実施形態における、透析装置内に屈曲アセンブリを取り付けるための秤支持体及びパンホルダを示す。
【図２】屈曲アセンブリにおける星形である頂部中心リングの一実施形態の、各スポーク端部に磁石を配置した３個のスポークを示す。
【図３】屈曲アセンブリにおける円形である下側雌ねじ孔付き中心リングの一実施形態の、リング周縁に配置した３個の磁石を示す。
【図４Ａ】屈曲アセンブリにおける屈曲リングの一実施形態を示す。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による屈曲リングに対する１８ｋｇ荷重による最小応力ポイント及び最大応力ポイントを示す。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態による屈曲リングに対する１８ｋｇ荷重による最小ひずみポイント及び最大ひずみポイントを示す。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態による屈曲リングに対する１８ｋｇ荷重による最小変位ポイント及び最大変位ポイントを示す。
【図５】室温でのアルミニウム２０２４−Ｔ３の応力対ひずみ曲線を示すグラフである。
【図６Ａ】屈曲アセンブリにおけるリザーバ組立体用コントローラ回路板の一実施形態の、回路板底面を示す。
【図６Ｂ】図６Ａの屈曲アセンブリにおけるリザーバ組立体用コントローラ回路板の一実施形態の、回路板頂面を示す。
【図７】完全に組立てた屈曲アセンブリの一実施形態を上方から見下した斜視図である。
【図８】完全に組立てた屈曲アセンブリの一実施形態の一部断面とする側面図である。
【図９】完全に組立てた屈曲アセンブリ及び透析装置の秤支持体の一実施形態を斜め上方から見下した斜視図である。
【図１０】図９の完全に組立てた屈曲アセンブリ及び秤支持体の一実施形態の一部断面とする側面図である。
【図１１】完全に組立てた屈曲アセンブリ及び透析装置のパンハンガの一実施形態を斜め下方から見上げた斜視図である。
【図１２】図１１の完全に組立てた屈曲アセンブリ及び透析装置のパンハンガの一部断面とする側面図である。
【図１３Ａ】透析装置の一実施形態における屈曲アセンブリ及び装置内部の第１フレーム及び第２フレームを示す正面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの透析装置の一実施形態における屈曲アセンブリ及び装置内部の第１フレーム及び第２フレームを示す側面図である。
【図１４Ａ】屈曲アセンブリの磁石及びホールセンサの一実施形態における、アセンブリが非装荷（除荷）状態にあるときのゼロ磁気面の相対位置を示すブロック図である。
【図１４Ｂ】屈曲アセンブリの磁石及びホールセンサの一実施形態における、アセンブリに空のリザーバパンを装荷するときのゼロ磁気面の相対位置を示すブロック図である。
【図１４Ｃ】屈曲アセンブリの磁石及びホールセンサの一実施形態における、アセンブリに半分満たされたリザーバパンを装荷するときのゼロ磁気面の相対位置を示すブロック図である。
【図１４Ｄ】屈曲アセンブリの磁石及びホールセンサの一実施形態における、アセンブリに完全充満リザーバパンを装荷するときのゼロ磁気面の相対位置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は携帯型透析装置におけるリザーバユニット用の荷重懸架及び計量システムを企
図する。一実施形態において、システムは、長方形形状のリザーバユニットにおける各コ
ーナーに位置する４個の個別屈曲体ではなく、単独の中心に配置した屈曲アセンブリを備
え、これにより個別の屈曲データを平均化することから生ずる計量の不正確さを排除する
。一実施形態において、屈曲アセンブリは、透析装置内におけるベースユニットを画定す
るフレームの頂部の下面に取り付ける。一実施形態において、屈曲アセンブリは、取付け
プレート、磁石、屈曲リング、スペーサ、及び回路板を有する。回路板における安価なホ
ールセンサは、重量測定の計算を行うための磁石移動によって生ずる磁場変化を抵抗的に
感知する。回路板及びホールセンサは固定的であり、２組の磁石セット（一方は回路板上
方、及び他方は回路板下方）は、回路板に対して垂直方向に移動し、磁石相互は位置関係
を固定にする。重量が加わって磁石セットが移動するとき、ホールセンサは磁場変化を感
知する。磁場変化は、ホールセンサから電圧出力を生ずる。回路板におけるプロセッサは
電圧出力を処理して重量を決定する。一軸移動の屈曲アセンブリを使用することにより、
低コスト性、高信頼性、堅牢性、並びに透析装置に対する組立て及び組込みの容易性を有
する秤システムを得る。
【００２９】
リザーバユニットを支持するのに使用する第１内部フレームを屈曲アセンブリの下側面
に取り付ける。一実施形態において、第１内部フレームは、頂部プレート、電気接点素子
を収容する背面プレート、及びリザーバユニットを懸架する２個の軌道を有する。リザー
バユニットは第１内部フレームの軌道上で摺動し、また透析装置内に載置し、これにより
リザーバユニットの挿入側における電気接点プレートが第１内部フレームの電気接点素子
と物理的に接触及び整列する。第１内部フレームに組み込み、またリザーバユニット上方
に配置することによって、屈曲アセンブリは、リザーバ内容物の正確で一貫した重量測定
を行い、またリザーバの流体がこぼれ出すことによるダメージを回避する。
【００３０】
本明細書は複数の実施形態を開示する。以下の記載は、当業者が特許請求した実施形態
を実施できるようにするために提示する。本明細書で使用する用語は、任意な１つの特別
な実施形態を全否定するものとして、又は本明細書で使用する用語の意味を越えて特許請
求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。本発明で定義される全体的原理は、本発
明の精神及び範囲から逸脱することなく他の実施形態及び用途にも適用することができる
。さらに、使用する専門用語及び言葉遣いは、例示的実施形態を説明するためのものであ
り、限定的と考えるべきではない。したがって、本明細書は、最も広い範囲を包含して、
記載する原理及び特徴に一致する多くの代案、変更及び均等物を許容する。分かり易くす
るため、本発明に関連する技術分野で既知の技術的材料に関する詳細は、本発明を不必要
に曖昧にしない限り詳細に説明しない。
【００３１】
図１Ａ及び１Ｂは一実施形態における分解した屈曲アセンブリ１００であって、アセン
ブリ１００の個別コンポーネントを示す。図１Ｂで分かるように、アセンブリ１００は、
頂部リングクランプ１１０により透析装置フレームに取り付けるよう構成した秤支持プレ
ート１０２に連結する。一実施形態において、頂部リングクランプ１１０は６個のねじ１
０４により秤支持体１０２に固定し、ねじ１０４は支持体１０２を経てクランプ１１０の
孔に挿通する。２個のドウェルピン１０７は、屈曲アセンブリ１００における頂部中心リ
ング１０５に挿入し、屈曲アセンブリ１００のコンポーネントを互いに整列及び固定する
手段をなす。
【００３２】
図１Ａ及び１Ｂの双方につき説明すると、頂部中心リング１０５は、中心ねじ１０６を
通過させるための孔を中心に有する。中心ねじ１０６は屈曲アセンブリ１００の底部にお
ける中心リング１３５に挿通し、屈曲アセンブリ１００全体をともに固定する。頂部リン
グクランプ１１０は、ねじ１１１によって底部雌ねじ孔付きリングクランプ１３０固定す
る。好適には、頂部リングクランプ１１０は透析ハウジングフレームに固定し、この透析
ハウジングフレームは中心フレームであり、この中心フレームの周りに、透析装置におけ
る少なくとも底部ユニットのハウジングを形成して、システム上に配置する任意の荷重が
荷重懸架アセンブリを介して直接的に透析装置内の最も強度のある構体まで並進移動し、
リザーバ組立体のコントローラ回路板１２５のような繊細な構体にいかなる荷重をもかか
るのを回避する。
【００３３】
一実施形態において、頂部中心リング１０５は、内側の中心ハブを有し、この中心ハブ
から突出する３個のスポークを有するスポーク構体である。頂部リングクランプ１１０は
、リング状の形状であり、また複数個のねじ１１１を有し、これらねじ１１１は、アセン
ブリ１００の残りのコンポーネントの周縁に沿う孔に挿通し、また対応の底部リングクラ
ンプ１３０に固定する。屈曲アセンブリ１００は底部中心リング１３５で第１内部フレー
ム１９８に固定する。図１Ｂにつき説明すると、第１内部フレーム１９８は、中心近傍に
４個のねじ孔１３９を設けたパンホルダ１３７を有する。ねじは、パンホルダ１３７にお
けるねじ孔１３９に挿通し、また底部雌ねじ孔付き中心リング１３５における対応のねじ
孔に固定する。
【００３４】
一実施形態において、屈曲アセンブリに取り付ける頂部プレート部材の他に、第１内部
フレーム１９８は、リザーバユニットを懸架する２個の軌道と、電気接点素子を有する背
面プレートを有する。一実施形態において、リザーバユニットは、リザーバユニットを完
全に透析装置内に挿入するとき第１内部フレームの接点素子に接触することになる挿入側
に電気接点プレートを有する。第２内部フレームは、天井フレームを懸架し、この天井フ
レームは、リザーバ及びリザーバから液体を取出しまたリザーバに液体を戻す管材内に液
体を保持するバッグを有する。第２内部フレームは、第１内部フレームとは別個にかつ独
立的して透析装置に取り付け、また重量測定計算に関与しない。
【００３５】
荷重計量及び懸架アセンブリ１００（屈曲アセンブリ１００とも称する）は、さらに、
複数個の屈曲構体を有する。屈曲構体は、一部がほぼ平面状である任意のコンポーネント
とし、部材、アーム、構体、又はほぼ平面状部分に直交する平面内で屈曲又は湾曲する他
のコンポーネントとする。一実施形態において、屈曲構体は、中心に配置したリザーバ組
立体コントローラ回路板１２５（回路板１２５と略称する場合もある）の上方に位置する
少なくとも１個の屈曲リング１１５Ａ、及び回路板１２５の下方に位置する少なくとも１
個の屈曲リング１１５Ｂを有する屈曲リング１１５とする。好適な実施形態において、２
個の屈曲リング１１５Ａを中心に配置したリザーバ組立体コントローラ回路板１２５の上
方に配置し、また２個の屈曲リング１１５Ｂを回路板１２５の下方に配置する。図１Ａ及
び１Ｂから分かるように、屈曲リング１１５Ａ，１１５Ｂはそれぞれリザーバ組立体コン
トローラ回路板１２５から離間させ、これら離間は、回路板１２５の上方に配置した上側
スペーサ１２１及び回路板１２５の下方に配置した下側スペーサ１２２によって行う。屈
曲リング１１５Ａ，１１５Ｂは、それぞれ頂部リングクランプ１１０とリザーバ組立体コ
ントローラ回路板１２５の上方の上側スペーサ１２１との間、及び底部リングクランプ１
３０と回路板１２５の下方の下側スペーサ１２２との間に拘束する。さらに、リザーバ組
立体コントローラ回路板１２５の中心孔に配置した中心スペーサ１２０を設ける。
【００３６】
図１Ａ及び１Ｂは屈曲アセンブリ１００がリザーバ組立体コントローラ回路板１２５の
上方及び下方に単に１個のリング状スペーサ１２１及び１個のスペーサ１２２のみを有す
るものとして示すが、任意の数の間隔付けユニットを使用することができ、また間隔付け
ユニットは異なる形状とすることもできるが、円形又はリング形状が好ましい。間隔付け
ユニットは、屈曲アセンブリのコンポーネントが互いに正確に適合するよう構成する。一
実施形態において、間隔付けユニットは汎用アルミニウムで構成する。好適な実施形態に
おいて、スペーサは、中心にクリアランス孔を設けたリング形状とし、リザーバ組立体コ
ントローラ回路板に対する屈曲アームのクリアランスを確保する。一実施形態において、
上側スペーサは２.５４〜７.６２ｍｍ（０.１〜０.３インチ）の厚さを有し、及び下側ス
ペーサは、上側スペーサより小さく、１.２７ｍｍ〜５.０８ｍｍ（０.０５〜０.２インチ
）の範囲内の厚さを有する。
【００３７】
一実施形態において、屈曲リング１１５は曲線状アームを有し、これら曲線状アームは
、リザーバ重量が変化するとき屈曲アセンブリ１００内における磁石の移動、とくに、垂
直方向の移動を可能にする。磁場の変化を表す信号はリザーバ組立体コントローラ回路板
１２５が処理し、重量測定値を出力する。磁石を屈曲アセンブリ１００における頂部中心
リング１０５及び底部中心リング１３５に対して接着ペーストで固定する。
【００３８】
図２は、屈曲アセンブリにおける星形の頂部中心リング２０５の一実施形態であって、
それぞれ円形ハブ２１９に連結した３個のスポーク２１０を、各スポーク２１０の端部に
配置、位置決め及び／又は埋設した磁石２１５とともに示す。さらに、ドウェルピン孔２
０９及び中心ねじ孔２０８を示す。磁石２１５は、各スポーク２１０の端部に順次に１２
０゜の角度離して配置する。
【００３９】
図３は、屈曲アセンブリにおける円形の底部雌ねじ孔付き中心リング３３５の一実施形
態であって、リング３３５の周縁に配置した３個の磁石３１５を示す。磁石３１５は、底
部リング３３５の中心から測って順次に１２０゜の角度をなすよう配置する。さらに、ね
じ収容孔３３９、ドウェルピン収容孔３０９及び中心ねじ収容孔３０８が見える。底部中
心リング３３５は、取り付けたリザーバ構体からの荷重をアセンブリ全体に伝達する。他
の様々な実施形態において、３個よりも多い又は少ない磁石を頂部中心リング及び底部中
心リングに使用し、ただし、各リングは、同一数の磁石を収容し、また磁石は同一垂直軸
線上で整列するようにする。
【００４０】
一実施形態において、頂部中心リング及び底部雌ねじ孔付き中心リングにおける各磁石
２１５，３１５はネオジム（ＮｄＦｅＢ）Ｎ４２等級のディスク磁石とし、直径１２.７
ｍｍ（０.５インチ）、厚さ３.１７５ｍｍ（０.１２５インチ）の計測値を有するものと
する。一実施形態において、磁石２１５，３１５は、組付け前に所定時間の期間にわたり
加熱し、熱とともに時間の経過で自然に生ずる不可逆磁気損失に対する処理をする。一実
施形態において、磁石は組付け前に１００時間にわたりベイクする。屈曲アセンブリを完
全に組み立てた後、頂部中心リング及び底部雌ねじ孔付き中心リングは、頂部中心リング
における各磁石２１５が底部中心リングにおける対応の磁石３１５の直接上方にくる相対
的関係となる位置をとる。好適には、完全に組み立てたシステムにおいて、一定距離又は
ギャップが頂部中心リングの各磁石２１５と底部中心リングの対応磁石３１５との間に生
ずる。一実施形態において、一定ギャップは、名目平面内で１０.１６〜２５.４ｍｍ（０
.４〜１.０インチ）、より具体的には、約１７.７８ｍｍ（約０.７インチ）とする。
【００４１】
本明細書に記載の屈曲アセンブリを使用すると、従来技術で見られた機械的振動を磁気
減衰する結果となる。とくに、磁石配置と関連するアームの形状は磁石からの読みを平均
化することによってアセンブリ全体のバランスを改善する。磁石配置は、システムの運動
中及び振動を伴う測定値を平均化するのに有利である。さらに、以下に詳述するように、
回路板における銅溶入によれば、アセンブリ内の渦電流によって生ずる振動を減衰する磁
場を発生する。
【００４２】
図４は、屈曲アセンブリにおける屈曲リング４００の一実施形態を示す。一実施形態に
おいて、各屈曲リング４００は、同一平面内で湾曲する３個の曲折ビーム又は曲線状アー
ム４０５を有し、これらビーム又はアームにより、屈曲アセンブリに重量が加わるときリ
ング４１５の中心が垂直平面内で変位することができる。各アーム４０５は、一方の端部
をほぼ三角形形状のハブ４１５に連結し、他方の端部を円形の外側リング４２５に連結す
る。各アーム４０５は、好適には、一方の端部がリング４２５に連結し、他方の端部が曲
線状部分４０５Ｂに終端する第１直線状部分４０５Ａを有する。曲線状部分４０５Ｂは第
２直線状部分４０５Ｃに連結し、この第２直線状部分４０５Ｃの他方の端部は、中心ハブ
４１５に取り付けた第２曲線状部分４０５Ｄで終端する。各屈曲リングは、円形外側リン
グに複数個のねじ孔４１０を有し、これらねじ孔４１０にねじを挿通し、屈曲アセンブリ
のコンポーネントを互いにに固定する。他の実施形態において、磁石の位置及び数に基づ
いて変化する屈曲リング形状を使用することができる。一実施形態において、屈曲リング
４００はアルミニウム２０２４−Ｔ３で形成し、ステンレス鋼は含まないものとし、なぜ
ならステンレス鋼は、時間の経過とともに力印加に起因するクリープ又は変形を防止でき
ないからである。アルミニウム２０２４−Ｔ３によれば、３４４.８〜３７９.２ＭＰａ（
５０，０００〜５５，０００ＰＳＩ）の高い降伏強さ、及び７３０８７ＭＰａ（約１０，
６００，０００ＰＳＩ）の弾性率を付与する。一実施形態において、屈曲アセンブリは、
２５ｋｇもの重量測定を計算することができる。一実施形態において、リザーバ内容物の
運転重量は１７〜１８ｋｇである。
【００４３】
図４Ｂは、本発明の一実施形態による１８ｋｇ荷重での屈曲リング４００における最小
応力ポイント４５０及び最大応力ポイント４５５を示す。一実施形態において、互いに隣
接する２個組の屈曲リングのセットを２つ有する並列形態であって、それぞれアルミニウ
ム２０２４−Ｔ３で構成し、また図４Ｂに示す形態にしたものを使用すると、１８ｋｇの
中心荷重は、ポイント４５０で０ＭＰａ（０.０ＰＳＩ）の最小応力、ポイント４５５で
２６１.０ＭＰａ（３７，８６０.０ＰＳＩ）又は約２５９.３ＭＰａ（約３７，６００Ｐ
ＳＩ）の最大応力を生ずる。最大応力ポイント４５５は、各リングの周縁から内方に移動
するときに見えるような、各アームにおける第１Ｕ字状曲げ部の位置にある。最小応力ポ
イント４５０はリングの周縁に位置する。測定可能な応力は、各屈曲アームにおける、第
１直線状部分４０５Ａとリング４２５との間の取付けポイント、第１曲線状部分４０５Ｂ
、及び第２曲線状部分４０５Ｄで見られる。
【００４４】
図４Ｃは、本発明の一実施形態による１８ｋｇ荷重での屈曲リング４００における最小
ひずみポイント４６０及び最大ひずみポイント４６５を示す。一実施形態において、互い
に隣接する２個組の屈曲リングのセットを２つ有する並列形態であって、それぞれアルミ
ニウム２０２４−Ｔ３で構成し、また図４Ｃに示す形態にしたものを使用すると、１８ｋ
ｇの中心荷重は、ポイント４６０で１.２９０ｅ−０１８の最小ひずみ、ポイント４６５
で２.６２０ｅ−００３又は約０.００２６ＩＮ／ＩＮの最大ひずみを生ずる。最大ひずみ
ポイント４６５は、各リングの周縁から内方に移動するときに見えるような、各アームに
おける第１Ｕ字状曲げ部の位置にある。最小ひずみポイント４６０はリングの周縁に位置
する。測定可能な応力は、各屈曲アームにおける、第１直線状部分４０５Ａとリング４２
５との間の取付けポイント、第１曲線状部分４０５Ｂ、及び第２曲線状部分４０５Ｄで見
られる。
【００４５】
図４Ｄは、本発明の一実施形態による１８ｋｇ荷重での屈曲リング４００における最小
変位ポイント４７０及び最大変位ポイント４７５を示す。一実施形態において、互いに隣
接する２個組の屈曲リングのセットを２つ有する並列形態であって、それぞれアルミニウ
ム２０２４−Ｔ３で構成し、また図４Ｄに示す形態にしたものを使用すると、１８ｋｇの
中心荷重は、ポイント４７０で３.９３７ｅ−０３２の最小変位、ポイント４７５で１.５
８１ｅ−００１又は約０.１５８インチの最大変位を生ずる。最大変位ポイント４７５は
各リングの中心にある。最小変位ポイント４７０はリングの周縁に位置する。一実施形態
において、約１７ｋｇの荷重を使用するとき、リングは約３.３ｍｍ（約０.１３０インチ
）の変位を示す。
【００４６】
一実施形態において、屈曲リングは、２５５.１ＭＰａ（３７，０００ＰＳＩ）の最大
応力、最大応力における０.００２６ＩＮ／ＩＮの最大ひずみ、三角形形状の中心ハブに
おける０.１５８インチの最大変位を示す。好適な実施形態において、屈曲アセンブリは
、リザーバ組立体コントローラ回路板上方の屈曲リングセット、及び回路板下方の屈曲リ
ングセットを有し、各セットは、順次直接上下に積層した２個の屈曲リングを有する。図
４Ａ及び４Ｄに示す屈曲リングの形状は、中心における最大変位を可能にしつつ、アーム
に対して応力及びひずみを均等に分布させかつ最小化するものが理想的であり、これによ
って一層正確な重量測定を得ることができる。さらに、複数個の屈曲リングを使用するこ
とによって、クリープ発生を少なくする。クリープを最小化することにより、屈曲アセン
ブリの耐用寿命を延ばすことができる。
【００４７】
図５は、室温におけるアルミニウム２０２４−Ｔ３の応力対ひずみ曲線を示すグラフで
ある。予測及び実験結果曲線５０５から分かるように、ひずみは４００メガパスカル（Ｍ
Ｐａ）の応力まで指数関数的に上昇し、次に水平になり始め、応力は６００ＭＰａに近づ
いていく。応力が４００ＭＰａを越えて上昇するときの曲線の線形性は、アルミニウム２
０２４−Ｔ３が高応力に応答するひずみがほとんど増加せず、したがって、クリープに耐
えるのに理想的な材料になることを意味する。
【００４８】
屈曲リングのブレード又はアームは平行に配置して、屈曲アセンブリの平面モーメント
を最小化する。種々の実施形態において、各屈曲リングは０.２５４〜２.５４ｍｍ（０.
０１〜０.１インチ）の厚さを有する。一実施形態において、各屈曲リングは１.２７ｍｍ
（０.０５インチ）の厚さを有する。中心スペーサ、頂部中心リング、及び底部中心リン
グは三角形形状の中心ハブに２個のドウェルピンによって連結し、これにより磁石を収容
するアセンブリのコンポーネントは、リザーバ組立体コントローラ回路板が固定されてい
る状態で移動できるようになる。
【００４９】
図６Ａ及び６Ｂは、屈曲アセンブリのリザーバ組立体コントローラ回路板６００の一実
施形態であり、回路板の底面６０１及び頂面６０３をそれぞれ示す。図６Ａ及び６Ｂ双方
につき説明すると、リザーバ組立体コントローラ回路板６００は、屈曲アセンブリを完全
に組み立てた後には中心スペーサを収容する円形開口６１０を中心に有する。回路板６０
０は、さらに、中心円形開口６１０を包囲する円形経路に沿って複数個のねじ孔６０５を
有する。ねじをこれらねじ孔６０５に挿通し、屈曲アセンブリのコンポーネントを互いに
固定する。図６Ａにつき説明すると、リザーバ組立体コントローラ回路板６００の底面６
０１は、３対のホールセンサ６１５を有する。種々の実施形態において、アセンブリに含
まれる磁石の数に応じて、３個よりも多い又は少ないホールセンサ対を使用する。ホール
センサ対６１５は、頂部中心リング及び底部中心リングに含まれる磁石の中心磁気軸線か
らオフセットさせる。ホールセンサ対６１５は順次１２０゜の角度離して配置し、リザー
バパンの重力中心の不均衡を補償する。一実施形態において、ホールセンサ対６１５は１
.３ｍＶ／ガウスの感度を有する。
【００５０】
一実施形態において、リザーバ組立体コントローラ回路板は、幅２７.９４ｍｍ（１１
インチ）×奥行３０.４８ｍｍ（１２インチ）を測定し、また互いに１２０゜の角度ずつ
離間する空気温度センサを有する。一実施形態において、リザーバ組立体コントローラ回
路板は、さらに、振動を減衰するため回路板に銅を溶入して生ずる磁場によってできる渦
流ダンパを有する。回路板の銅溶入で生ずる磁場は、効果的に屈曲アセンブリを包囲する
。磁石が移動して磁場が変化するとき、振動を生ずる渦電流が発生し、これにより重量測
定を誤らせる。回路板の銅溶入は、渦電流を除去又は減衰することによって振動を排除す
る磁場を発生する。
【００５１】
図７は、完全に組み立てた屈曲アセンブリ７００の一実施形態を上方から見下した斜視
図である。リザーバ組立体コントローラ回路板の頂面７０３、頂部リングクランプ７１０
、頂部中心リング７０５、及び最上部の屈曲リング７１５がこの図面では見える。さらに
、６個の周縁ねじ７１１、１個の中心ねじ７０６、及び屈曲アセンブリ７００を互いに固
定する２個のドウェルピン７０７を示す。
【００５２】
図８は、完全に組み立てた屈曲アセンブリ８００の一実施形態における一部断面とする
側面図である。リザーバ組立体コントローラ回路板８２５の上方に位置するのは、頂部中
心リング８０５、頂部リングクランプ８１０、複数個の上側磁石８１３のうち１個、上側
屈曲リングセット８１４、及び上側スペーサ８２１である。中心スペーサ８２０は、リザ
ーバ組立体コントローラ回路板８２５における中心開口内に位置する。リザーバ組立体コ
ントローラ回路板の下方に位置するのは、下側スペーサ８２２、下側屈曲リングセット８
１５、複数個の下側磁石８１６のうち１個、底部雌ねじ孔付きリングクランプ８３０、及
び底部中心リング８３５である。アセンブリ８００には頂部からまた周縁に６個の固定ね
じ８１１を挿通する。中心ねじ８０６は、アセンブリ８００の中心で中心スペーサ８２０
を含めてアセンブリ８００に挿通する。２個のドウェルピン８０７もアセンブリ８００の
中心でアセンブリ８００に挿通する。第２内部フレームを屈曲アセンブリ８００に固定す
るため、４個のねじ８４０を第２内部フレーム（図示せず）の中心部材から底部中心リン
グ８３５に挿通する。
【００５３】
図９は、完全に組み立てた屈曲アセンブリ９００の一実施形態及び透析装置の秤支持体
９０２を上方から見下した斜視図である。ねじ９０４を秤支持体９０２の頂部から屈曲ア
センブリ９００における頂部リングクランプ９１０の孔ないに挿通する。図１０は、図９
に示す完全に組み立てた屈曲アセンブリ１０００の実施形態及び秤支持体１００２の一部
断面とする側面図である。ねじ１００４を秤支持体１００２の頂部から頂部リングクラン
プ１０１０に挿通し、屈曲アセンブリ１０００を秤支持体１００２に固定し、秤支持体１
００２は透析装置ハウジングを画定する第１フレームと一体化するのが望ましい。
【００５４】
図１１は、完全に組み立てた屈曲アセンブリ１１００の一実施形態及び透析装置のパン
ハンガ１１３７を下方から見上げた斜視図である。ねじ１１４０をパンハンガ１１３７か
ら屈曲アセンブリ１１００の底部雌ねじ孔付き中心リング１１３５に挿通する。図１２は
、図１１の完全に組み立てた屈曲アセンブリ１２００及びパンハンガ１２３７の一部断面
とする側面図である。ねじ１２４０をパンハンガ１２３７の底部から底部雌ねじ孔付き中
心リング１２３５に挿通し、屈曲アセンブリ１２００をパン又はリザーバハンガ１２３７
に固定する。
【００５５】
図１３Ａ及び１３Ｂは、それぞれ透析装置の一実施形態の正面図及び側面図であり、本
明細書に記載の屈曲アセンブリ１３１２、及び第１内部フレーム１３６０及び第２内部フ
レーム１３６５を示す。透析装置の前面及び側面は透明にし、またリザーバユニットは、
取外して可視化を高めている。透析装置は、頂部区域１３０１及び底部区域１３０３を有
する。一実施形態において、底部区域１３０３は屈曲アセンブリ１３１２及び関連のコン
ポーネントを収容する。第２内部フレーム１３６５は、透析装置の底部区域１３０３のハ
ウジングを画定するフレームの頂部部分における底面に取り付ける。第２内部フレーム１
３６５は、頂部プレート、第１内部フレーム１３６０の頂部プレートが通過できる開口１
３６６を有する２個の側壁、及び１対の水平軌道１３４８を有する。一実施形態において
、第２内部フレーム１３６５の水平軌道１３４８は、透析装置の前後方向軸線に沿って、
透析装置の前面近傍のポイントから透析装置の背面近傍のポイントまで延在する。
【００５６】
本明細書に記載の屈曲アセンブリ１３１２は、透析装置の底部区域１３０３のハウジン
グを画定するフレームの頂部部分における底面に取り付ける。一実施形態において、第１
内部フレーム１３６０の頂部プレートは屈曲アセンブリ１３１２の底部に連結する。第１
内部フレームは、頂部プレート、水平軌道１３４５を有する２個の側面、及び電気接点素
子１３３３を有する背面プレート１３３２を有する。一実施形態において、第１内部フレ
ーム１３６０の水平軌道１３４５は、透析装置の前後方向軸線に沿って透析装置の前面近
傍のポイントから透析装置の背面近傍のポイントまで延在する。一実施形態において、背
面プレート１３３２は長方形形状とし、リザーバユニットの挿入側面における電気接点プ
レートに整列しまた接触する電気接点素子１３３３を有する。第１内部フレーム１３６０
は、透析装置の両側の各側面に沿って各個に延在する１対の軌道１３４５を有する。各軌
道１３４５は、その後端部を背面プレート１３３２に連結する。リザーバユニットは、挿
入したとき、第１内部フレーム１３６０の軌道１３４５に懸架される。
【００５７】
屈曲アセンブリにおける３個のホールセンサ対は静磁場に固定される。リザーバ内容物
を測定するのにアセンブリを使用するとき、磁場は垂直軸線上で移動し、この移動を用い
てリザーバ内容物の重量を計算する。重量を加える前、アセンブリは電圧出力がゼロとな
るよう較正する。上側磁石及び下側磁石の磁場は互いに反発し合い、中心ラインでゼロに
なる磁気面を生ずる。磁石の磁極配向は、重量が加わり、磁石がホールセンサに対して移
動するとき、増加する電圧出力を確実にする。回路板におけるプロセッサは、電圧関数を
用いて電圧変化を重量測定値に変換する。当然のことながら、重量は電圧変化の関数であ
り、異なる重量を異なる電圧レベル及び／又は電圧変化にプロッティングすることによっ
て経験的に導き出すことができる。経験的に導き出されるそのプロッティングは、重量値
に対して測定された電圧レベル又は測定された電圧変化に関連する実装可能な関数をもた
らし、これによりプロセッサは入力された電圧レベル又は電圧変化から重量を正確に計算
できるようになる。
【００５８】
一実施形態において、ホールセンサは電圧変化に比例するアナログ信号を出力する。出
力は、アナログーデジタル変換器（ＡＤＣ）によってデジタル信号に変換されて、より高
い分解能を得る。一実施形態において、リザーバユニット内容物のグラム単位の重量が以
下の等式を用いて計算される。
重量＝ｗ３＋ｗ２＋ｗ１＋ｗ０              （式１）
だだし、ｗ０＝ｋ０
ｗ１＝ｋ１×ホールセンサ（Hall）のＡＤＣ値（ミリボルト）
ｗ２＝ｋ２×ＡＤＣ基準電圧（Ｖｒｅｆ値）
ｗ３＝ｋ３×ＡＤＣ（Hall）×ＡＤＣ（Ｖｒｅｆ）値
ｋ０〜ｋ３ は定数であり、種々の実施形態で以下の値を有する。すなわち、
ｋ０＝-7925.４+/-0.10；ｋ１＝328.741e-3+/-1.0e-6；ｋ2＝-73.688e-3+/-1.0e-6；及び
ｋ３＝935.35e-9+/-10e-12である。
【００５９】
図１４Ａは、屈曲アセンブリの磁石１４０５，１４１０及びホールセンサ１４１５の一
実施形態であって、アセンブリが荷重を支持していないときの、ゼロ磁気面１４５０の相
対位置を示すブロック図である。上側磁石１４０５及び下側磁石１４１０双方は、一定ゼ
ロ磁気面１４５０を確立する２つの磁石間の中心ポイントから一定距離、例えば２.５４
〜１２.７ｍｍ（０.１〜０.５インチ）の範囲内における特定量を維持する。パンを装荷
しない場合、リザーバ組立体コントローラ回路板１４２５のホールセンサ１４１５は、底
面から下側磁石１４１０までの予め規定されたクリアランス、例えば２.５４〜７.６２ｍ
ｍ（０.１〜０.３インチ）の範囲内における特定量を有し、またゼロ磁気面１４５０から
予め規定された距離、例えば１.２７〜６.３６ｍｍ（０.０５〜０.２５インチ）の範囲内
における特定量を有する。
【００６０】
図１４Ｂは、屈曲アセンブリの磁石１４０５，１４１０及びホールセンサ１４１５の一
実施形態であって、アセンブリに空のリザーバパンを装荷するときの、ゼロ磁気面１４５
０の相対位置を示すブロック図である。空のパンで加わった荷重は約７ｋｇであり、風袋
重量である。上側磁石１４０５及び下側磁石１４１０双方は、上述したように、一定ゼロ
磁気面１４５０を確立する２つの磁石間の中心ポイントから同一の一定距離を維持する。
空のパンを装荷する場合、リザーバ組立体コントローラ回路板１４２５のホールセンサ１
４１５は、ゼロ磁気面１４５０により接近する異なる位置をとる。例えば、荷重を加える
前ではホールセンサ１４１５からゼロ磁気面１４５０までの距離は２.７１７ｍｍ（０．
１０７インチ）であるが、空のパンをアセンブリに装荷するとき、１.２７６ｍｍ（０.０
５インチ）に減少する。
【００６１】
図１４Ｃは、屈曲アセンブリの磁石１４０５，１４１０及びホールセンサ１４１５の一
実施形態であって、アセンブリに半充填リザーバパンを装荷するときの、ゼロ磁気面１４
５０の相対位置を示すブロック図である。半充填パンで加わった荷重は約１２.５ｋｇで
ある。上側磁石１４０５及び下側磁石１４１０双方は、上述したように、一定ゼロ磁気面
１４５０を確立する２つの磁石間の中心ポイントから同一の一定距離を維持する。半充填
パンを装荷する場合、リザーバ組立体コントローラ回路板１４２５のホールセンサ１４１
５は、ほぼゼロ磁気面１４５０上に直接位置する。
【００６２】
図１４Ｄは、屈曲アセンブリの磁石１４０５，１４１０及びホールセンサ１４１５の一
実施形態であって、アセンブリに全充填リザーバパンを装荷するときの、ゼロ磁気面１４
５０の相対位置を示すブロック図である。全充填パンで加わった荷重は約１８ｋｇである
。上側磁石１４０５及び下側磁石１４１０双方は、上述したように、一定ゼロ磁気面１４
５０を確立する２つの磁石間の中心ポイントから同一の一定距離を維持する。全充填パン
を装荷する場合、リザーバ組立体コントローラ回路板１４２５のホールセンサ１４１５は
、その頂面から上側磁石１４０５まで５.２３２ｍｍ（０．２０６インチ）のクリアラン
スを有し、またホールセンサ１４１５はゼロ磁気面１４５０上方１.２７ｍｍ（０.０５イ
ンチ）の位置をとる。
【００６３】
上述の実施形態は本発明システムの多くの用途を単に説明するものである。本発明の若干の実施形態のみを記載したが、本発明は発明の精神又は範囲から逸脱することなく多くの他の特別な形態で実現できると理解されたい。したがって、本明細書における実施例及び実施形態は説明的なもので、限定的なものではないと考えるべきであり、また本発明は特許請求の範囲内で変更することができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
〔１〕
荷重を計量及び懸架する屈曲アセンブリにおいて、a.  複数個の第１磁石を有する頂部アセンブリと、b.  複数個の第２磁石を有する底部アセンブリであって、前記複数個の第１磁石及び前記複数個の第２磁石が前記屈曲アセンブリ内で磁場を発生する、該底部アセンブリと、c.  前記頂部アセンブリと前記底部アセンブリとの間に配置し、また複数個の磁場センサ及びプロセッサを有する回路板と、d.  前記頂部アセンブリに取り付け、また前記頂部アセンブリと前記回路板との間に配置した少なくとも１個の頂部屈曲構体であって、前記少なくとも１個の頂部屈曲構体は、前記頂部アセンブリを、前記回路板に対し、また前記底部アセンブリと歩調を合わせて移動させることができる少なくとも１個の屈曲部材を有する、該少なくとも１個の頂部屈曲構体と、及びe.  前記底部アセンブリに取り付け、また前記底部アセンブリと前記回路板との間に配置した少なくとも１個の底部屈曲構体であって、前記少なくとも１個の底部屈曲構体は、前記底部アセンブリを、前記回路板に対し、また前記頂部アセンブリと歩調を合わせて移動させることができる少なくとも１個の屈曲部材を有する、該少なくとも１個の底部屈曲構体と、を備える、屈曲アセンブリ。
〔２〕
〔１〕記載の屈曲アセンブリにおいて、前記頂部アセンブリに取り付けた前記少なくとも１個の頂部屈曲構体は屈曲リングとし、また前記少なくとも１個の屈曲部材は曲線状アームを有する、屈曲アセンブリ。
〔３〕
〔２〕記載の屈曲アセンブリにおいて、前記底部アセンブリに取り付けた前記少なくとも１個の底部屈曲構体は屈曲リングとし、また前記少なくとも１個の屈曲部材は曲線状アームを有する、屈曲アセンブリ。
〔４〕
〔３〕記載の屈曲アセンブリにおいて、前記頂部アセンブリと前記回路板との間に配置した付加的屈曲リング、及び前記底部アセンブリと前記回路板との間に配置した付加的屈曲リングを備える、屈曲アセンブリ。
〔５〕
〔１〕記載の屈曲アセンブリにおいて、前記頂部アセンブリを透析装置の取付けポイントに取り付けるよう構成し、また前記取付けポイントは、前記透析装置の中心を通って延在する垂直軸線に沿って配置する、屈曲アセンブリ。
〔６〕
〔１〕記載の屈曲アセンブリにおいて、前記底部アセンブリを透析装置の第１内部フレームにおける取付けポイントに取り付けるよう構成し、また前記第１内部フレームにおける取付けポイントは、前記透析装置の中心を通って延在する垂直軸線に沿って配置する、屈曲アセンブリ。
〔７〕
〔３〕記載の屈曲アセンブリにおいて、前記屈曲アセンブリは、前記少なくとも１個の各屈曲リングと前記回路板との間の少なくとも１個のスペーサ素子を有する、屈曲アセンブリ。
〔８〕
〔１〕記載の屈曲アセンブリにおいて、さらに、銅を装備し、前記銅は、前記屈曲アセンブリから懸架し、また底部アセンブリに取り付けた構体の機械的振動を磁気的に減衰するよう構成する、屈曲アセンブリ。
〔９〕
〔３〕記載の屈曲アセンブリにおいて、前記屈曲リングはアルミニウムで構成する、屈曲アセンブリ。
〔１０〕
透析装置におけるリザーバユニットの荷重を計量及び懸架する荷重計量及び懸架方法において、a.  前記透析装置の垂直軸線に沿うポイントに取り付ける屈曲アセンブリを準備する屈曲アセンブリ準備ステップであって、前記屈曲アセンブリは、
i.  複数個の第１磁石を有する頂部アセンブリ；
ii.  複数個の第２磁石を有する底部アセンブリであって、前記複数個の第１磁石及び前記複数個の第２磁石が前記屈曲アセンブリ内で磁場を発生する、該底部アセンブリ；
iii.  前記頂部アセンブリと前記底部アセンブリとの間に配置し、また少なくとも１個の磁場センサ及びプロセッサを有する回路板；
iv.  前記頂部アセンブリに取り付け、また前記頂部アセンブリと前記回路板との間に配置した少なくとも１個の頂部屈曲構体であって、前記少なくとも１個の頂部屈曲構体は、前記頂部アセンブリを、前記回路板に対して移動させることができる少なくとも１個の屈曲部材を有する、該少なくとも１個の頂部屈曲構体；及び
v.  前記底部アセンブリに取り付け、また前記底部アセンブリと前記回路板との間に配置した少なくとも１個の底部屈曲構体であって、前記少なくとも１個の底部屈曲構体は、前記底部アセンブリを、前記回路板に対して移動させることができる少なくとも１個の屈曲部材を有する、該少なくとも１個の底部屈曲構体；を備えるものとした、該屈曲アセンブリ準備ステップと、b.  前記屈曲アセンブリの前記底部アセンブリに荷重を加える荷重印加ステップであって、前記荷重印加は前記屈曲アセンブリを引っ張り、この結果、前記回路板周りの磁場を変位させ、前記少なくとも１個の磁場センサが前記磁場の変位を感知して電圧出力を発生し、また前記プロセッサが前記電圧出力を受け取って前記電圧出力に基づき重量測定値を発生する、該荷重印加ステップとを有する、荷重計量及び懸架方法。
〔１１〕
〔１０〕記載の荷重計量及び懸架方法において、前記頂部アセンブリに取り付けた前記少なくとも１個の屈曲構体は屈曲リングとし、また前記少なくとも１個の屈曲部材は曲線状アームを有する、荷重計量及び懸架方法。
〔１２〕
〔１１〕記載の荷重計量及び懸架方法において、前記底部アセンブリに取り付けた前記少なくとも１個の底部屈曲構体は屈曲リングとし、また前記少なくとも１個の屈曲部材は曲線状アームを有する、荷重計量及び懸架方法。
〔１３〕
〔１２〕記載の荷重計量及び懸架方法において、前記底部アセンブリに取り付けた前記屈曲リング又は前記頂部アセンブリに取り付けた前記屈曲リングのうち少なくとも一方はアルミニウムで構成する、荷重計量及び懸架方法。
〔１４〕
〔１２〕記載の荷重計量及び懸架方法において、前記頂部アセンブリと前記回路板との間に配置した付加的屈曲リング、及び前記底部アセンブリと前記回路板との間に配置した付加的屈曲リングを備える、荷重計量及び懸架方法。
〔１５〕
〔１１〕記載の荷重計量及び懸架方法において、前記複数個の第１磁石は、同一平面内に、１２０゜の角度だけ離れて位置する、荷重計量及び懸架方法。
〔１６〕
〔１２〕記載の荷重計量及び懸架方法において、前記複数個の第２磁石は、同一平面内で１２０゜の角度だけ離れて位置する、荷重計量及び懸架方法。
〔１７〕
荷重を計量及び懸架するアセンブリを有する透析システムにおいて、前記アセンブリは、
複数個の第１磁石を有する第１コンポーネントと、
複数個の第２磁石を有する第２コンポーネントであって、前記複数個の第１磁石及び前記複数個の第２磁石が前記アセンブリ内で磁場を発生する、該第２コンポーネントと、
前記第１コンポーネントと前記第２コンポーネントとの間に配置し、また前記磁場の変化に基づいて電圧を出力する複数個の磁場センサ、及び前記電圧出力に基づく重量測定値を出力するよう構成したプロセッサを有する回路板と、を備えるものとする、透析システム。
〔１８〕
〔１７〕記載の透析システムにおいて、さらに、前記第１コンポーネントに取り付け、また前記第１コンポーネントと前記回路板との間に配置した少なくとも１個の第１屈曲構体であって、前記少なくとも１個の第１屈曲構体は、前記第１コンポーネントを、前記回路板に対して移動させることができる少なくとも１個の曲線状部材を有する、該少なくとも１個の第１屈曲構体を備える、透析システム。
〔１９〕
〔１８〕記載の透析システムにおいて、さらに、前記第２コンポーネントに取り付け、また前記第２コンポーネントと前記回路板との間に配置した少なくとも１個の第２屈曲構体であって、前記少なくとも１個の第２屈曲構体は、前記第２コンポーネントを、前記回路板に対して移動させることができる少なくとも１個の曲線状部材を有する、該少なくとも１個の第２屈曲構体を備える、透析システム。
〔２０〕
〔１７〕記載の透析システムにおいて、さらに、前記第２コンポーネントに取り付けた第１内部フレームであって、前記第２コンポーネントに取り付けた頂部プレートを有する、該第１内部フレームと、リザーバユニットを摺動可能に受け入れるよう構成した少なくとも２個の軌道、及び前記リザーバユニットの接触プレートに物理的及び電気的に接触するよう構成した複数個の電気接点素子を有するプレートとを備える、透析システム。
【図１Ａ】
0006483211.tif 000002
【図１Ｂ】
0006483211.tif 000003
【図２】
0006483211.tif 000004
【図３】
0006483211.tif 000005
【図４Ａ】
0006483211.tif 000006
【図４Ｂ】
0006483211.tif 000007
【図４Ｃ】
0006483211.tif 000008
【図４Ｄ】
0006483211.tif 000009
【図５】
0006483211.tif 000010
【図６Ａ】
0006483211.tif 000011
【図６Ｂ】
0006483211.tif 000012
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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