以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における血液浄化装置1を示す外観図である。
血液浄化装置1は、腎機能不全の患者などの血液を浄化するために、浄化処理により血液の中の老廃物を除去する装置である。
具体的には、血液浄化装置1は、透析液により血液中の老廃物を除去し、ろ液を排出する。また、血液中の溶媒の減少を補うために、補液が血液に補充される。そして、これらの透析液、補液及びろ液は、計量容器に収容され、使用される透析液及び補液の流量と、廃棄されるろ液の流量とをバランスさせるために、重量計測装置で当該計量容器の重量が計測される。
そして、重量計測装置での計測結果などは、表示部50に表示される。この表示部50は、CRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等である。
また、この重量計測装置は、同図のAで示される位置に配置されている。以下に、この重量計測装置について、詳細に説明する。
図2は、本発明の実施の形態1における血液浄化装置1を示すブロック構成図である。
同図に示すように、血液浄化装置1は、重量計測装置10、透析液ポンプ21、補液ポンプ22、ろ液ポンプ31及び血液浄化器40を備えている。なお、重量計測装置10は、図1に示されたAの位置に配置されている。
血液浄化器40は、血液を浄化する器具である。具体的には、血液浄化器40は、円筒の内部に多数の中空糸の束を貫通させ、その中空糸の内部に血液を導通させ、円筒内を流れる透析液と、中空糸膜を介して間接的に接触させることにより、血液を浄化する。拡散、限外ろ過および浸透圧の原理によって、尿素や尿酸、クレアチン、余剰水分などの血液中の老廃物は透析液中に排出され、また、透析液中の電解質などは血液中に取り込まれる。
ここで、透析液は、血液浄化器40内で血液と物質交換をする薬液であり、補液は、血液浄化器を通過することにより失われた血液中の水分や電解質を補給する薬液であり、ともに体液と浸透圧や電解質が等しくなるよう調整された等張液などの薬液が用いられる。このため、以下では、透析液と補液とを総称して、給液という。
重量計測装置10は、血液浄化に使用される流体が収容された容器が取り付けられ、当該流体の重量を計測する装置である。ここで、浄化に使用される流体とは、給液(透析液及び補液)及びろ液である。つまり、重量計測装置10は、給液が収容された計量容器である給液容器20と、ろ液が収容された計量容器であるろ液容器30とを吊り下げて、重量を計測する。この重量計測装置10の詳細については、後述する。
透析液ポンプ21は、給液容器20に収容されている給液(透析液)を、血液浄化器40に送液するポンプである。透析液ポンプ21は、回転数制御により、送液する透析液の量を調整する。
補液ポンプ22は、給液容器20に収容されている給液(補液)を、血液浄化器40出口の患者に戻される血液中に送液するポンプである。補液ポンプ22は、回転数制御により、送液する補液の量を調整する。
ろ液ポンプ31は、血液浄化器40から排出される老廃物を含んだろ液を送液し、ろ液容器30に収容するポンプである。ろ液ポンプ31は、回転数制御により、送液するろ液の量を調整する。
つまり、透析液ポンプ21及び補液ポンプ22による給液の送液により、給液容器20中の給液が減少する。また、ろ液ポンプ31によるろ液の送液により、ろ液容器30中のろ液が増加する。すなわち、給液容器20中の給液の減少量は、透析液ポンプ21又は補液ポンプ22の流量を制御することで調整され、ろ液容器30中のろ液の増加量は、ろ液ポンプ31の流量を制御することで調整される。
次に、重量計測装置10の構成について、詳細に説明する。
図3は、本発明の実施の形態1における重量計測装置10の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、重量計測装置10は、第一ロードセル100、第二ロードセル200、支持部材300、給液容器保持部材400及びろ液容器保持部材500を備えている。
支持部材300は、第一ロードセル100の基端部に接続されており、第一ロードセル100を支持する金属製の板状部材である。なお、支持部材300の材質及び形状は、金属製の板状部材には限定されず、第一ロードセル100を支持できる材質及び形状であれば、どのような部材であってもよい。
第一ロードセル100は、先端部に接続された物体の重量を計測することができる計測器である。具体的には、第一ロードセル100は、幹体の歪み量から重量を計測するロバーバル型ロードセルである。
ここで、第一ロードセル100は、支持部材300の下方に配置され、基端部が支持部材300に接続されている。また、第一ロードセル100は、第二ロードセル200の上方に配置され、先端部が第二ロードセル200の基端部に接続されており、第二ロードセル200を支持している。なお、第一ロードセル100の詳細な構成についての説明は、後述する。
第二ロードセル200は、第一ロードセル100と同様に、先端部に接続された物体の重量を計測することができる計測器である。つまり、第二ロードセル200は、第一ロードセル100と同様、ロバーバル型ロードセルである。
ここで、第二ロードセル200は、第一ロードセル100の下方に配置され、基端部が第一ロードセル100に接続されている。また、第二ロードセル200は、先端部の下部が給液容器保持部材400に接続され、給液容器保持部材400を吊り下げている。また、第二ロードセル200は、基端部の下部がろ液容器保持部材500に接続され、ろ液容器保持部材500を吊り下げている。なお、第二ロードセル200の詳細な構成についての説明は、後述する。
給液容器保持部材400は、給液容器20を保持するための樹脂製の板状部材である。つまり、給液容器20は、給液容器保持部材400に取り付けられ、固定される。なお、給液容器保持部材400の材質及び形状は、樹脂製の板状部材には限定されない。
ろ液容器保持部材500は、ろ液容器30を保持するための樹脂製の板状部材である。つまり、ろ液容器30は、ろ液容器保持部材500に取り付けられ、固定される。なお、ろ液容器保持部材500の材質及び形状は、樹脂製の板状部材には限定されない。
次に、第一ロードセル100及び第二ロードセル200の詳細な構成について、以下に説明する。
図4は、本発明の実施の形態1における第一ロードセル100及び第二ロードセル200の詳細な構成を示す図である。具体的には、同図は、図3に示した重量計測装置10を側方(同図に示すY軸マイナス方向)から見た場合の平面図である。
また、図5Aは、本発明の実施の形態1における第一ロードセル100の詳細な構成を示す図である。具体的には、同図は、図4に示した第一ロードセル100を上方(同図に示すZ軸プラス方向)から見た場合の平面図である。
また、図5Bは、本発明の実施の形態1における第二ロードセル200の詳細な構成を示す図である。具体的には、同図は、図4に示した第二ロードセル200を上方(同図に示すZ軸プラス方向)から見た場合の平面図である。
これらの図に示すように、第一ロードセル100は、第一幹体101、第一歪み量検出部102及び第一ケーブル105を備えている。また、第二ロードセル200は、第二幹体201、第二歪み量検出部202及び第二ケーブル203を備えている。
第一幹体101は、棒状の金属製の部材であり、例えば、アルミニウム製の角棒部材である。第一幹体101は、支持部材300に固定部301で固定されている。ここで、固定部301とは、支持部材300と第一幹体101とを固定している部位であり、具体的には、支持部材300の第一幹体101との接続箇所と、第一幹体101の支持部材300との接続箇所(第一幹体101の基端部)とを含む部位である。
また、第一幹体101には、第一幹体101の両側面部を貫通するように、長手方向に直交する方向かつ水平に、貫通孔が設けられている。そして、この貫通孔の断面の形状は、骨状、つまり、両端部の大きさがそれらに挟まれた中央部の大きさよりも大きい形状である。具体的には、第一幹体101は、ロバーバル型ロードセルを構成する幹体である。
第一歪み量検出部102は、第一幹体101の上面及び下面に配置され、第一幹体101の先端部に取り付けられた物体の重量を計測するために、第一幹体101の先端部にかかる荷重による第一幹体101の歪み量を検出する。
つまり、第一幹体101の先端部にろ液容器30が吊り下げられ、第二ロードセル200の先端部に給液容器20が吊り下げられた場合、第一幹体101には貫通孔が設けられているため、第一幹体101に歪みが生じる。そして、第一歪み量検出部102は、給液容器20及びろ液容器30の合計重量を計測するために、この第一幹体101の歪み量を検出する。
このように、第一幹体101の先端部には、血液浄化に使用される流体が収容された容器が取り付けられており、第一歪み量検出部102は、当該容器の重量を計測するために、第一幹体101の歪み量を検出する。
なお、第一幹体101の材質及び形状は、上記に限定されず、第一歪み量検出部102が歪み量を検出して給液容器20及びろ液容器30の合計重量を計測することができるのであれば、どのような材質及び形状であってもよい。
第一ケーブル105は、第一接続部106で第一幹体101に接続されているケーブルである。具体的には、第一ケーブル105は、第一幹体101の第一接続部106を介して第一歪み量検出部102に接続されており、第一歪み量検出部102で検出された第一幹体101の歪み量を、重量計測装置10の制御装置に伝送する。
第二幹体201は、基端部が、第一幹体101の先端部に接続された棒状の金属製の部材であり、第一幹体101と同様に貫通孔が設けられている。この第二幹体201の材質及び形状は、第一幹体101と同様であるため、詳細な説明については省略する。
第二歪み量検出部202は、第二幹体201の上面及び下面に配置され、第二幹体201の先端部に取り付けられた物体の重量を計測するために、第二幹体201の先端部にかかる荷重による第二幹体201の歪み量を検出する。
つまり、第二幹体201の先端部に給液容器20が吊り下げられた場合、第二幹体201には貫通孔が設けられているため、第二幹体201に歪みが生じる。そして、第二歪み量検出部202は、給液容器20の重量を計測するために、この第二幹体201の歪み量を検出する。
このように、第二幹体201の先端部には、血液浄化に使用される流体が収容された容器が取り付けられており、第二歪み量検出部202は、当該容器の重量を計測するために、第二幹体201の歪み量を検出する。
なお、第二幹体201の材質及び形状は、第二歪み量検出部202が歪み量を検出して給液容器20の重量を計測することができるのであれば、どのような材質及び形状であってもよい。
第二ケーブル203は、第二接続部204で第二幹体201に接続されているケーブルである。具体的には、第二ケーブル203は、第二幹体201の第二接続部204を介して第二歪み量検出部202に接続されており、第二歪み量検出部202で検出された第二幹体201の歪み量を、重量計測装置10の制御装置に伝送する。
また、第二ケーブル203は、第一幹体101の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する第一平面P1内に配置される、固定部301が有する第一保持部103と重量計測装置10が有する第二保持部104とに保持されている。
なお、第一保持部103及び第二保持部104は、第一平面P1内に配置される2点であればどの位置に配置されていてもよいが、本実施の形態では、第一保持部103は、第一幹体101の基端部に配置され、第二保持部104は、第一幹体101の先端部に配置されている。
さらに具体的には、本実施の形態では、第一保持部103及び第二保持部104は、第一幹体101の側面に設けられた取り付け板上に配置されており、第二ケーブル203は、ガイド部材(クランプ)によって当該取り付け板に固定されている。
このように、第二ケーブル203を第一幹体101の側面に取り付けることができるため、第二ケーブル203の第一幹体101への取り付けが容易である。また、第二幹体201の側面と同じ平面内で第二ケーブル203を取り付けることができるため、第二ケーブル203の捩れを少なくして第一幹体101に取り付けることができる。
なお、第二ケーブル203の第一幹体101への取り付け方法は、上記の方法に限定されない。例えば、第一保持部103または第二保持部104を複数有し、第二ケーブル203を当該第一保持部103及び第二保持部104に対応した複数のガイド部材に挿通することで、第二ケーブル203を第一幹体101に取り付けることにしてもよい。また、ガイド部材ではなく接着剤を用いて、第二ケーブル203を第一幹体101に取り付けることにしてもよい。また、第一幹体101の側面でなく上面や下面に第二ケーブル203を取り付けることにしてもよいし、第一幹体101に取り付け板が備えられておらず、第一幹体101に直接第二ケーブル203を取り付けることにしてもよい。
また、第一平面P1は、第一幹体101の先端部にかかる荷重方向と交差する平面であればどのような平面であってもよいが、好ましくは、水平面である。つまり、第二ケーブル203は、水平方向に延びるように、第一保持部103と第二保持部104とに保持されているのが好ましい。
このように、第二ケーブル203が当該荷重方向と垂直の水平方向に配置されることで、第一幹体101が当該荷重方向に歪む際に、第二ケーブル203が第一幹体101の歪み量に与える影響を効果的に低減することができる。
また、第二ケーブル203は、第二幹体201の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する平面のうち、第二ケーブル203と第二幹体201との接続部である第二接続部204が含まれる第二平面P2内に配置される、重量計測装置10が有する第三保持部205に保持されている。
なお、第二接続部204及び第三保持部205は、第二平面P2内に配置される2点であればどの位置に配置されていてもよいが、本実施の形態では、第三保持部205は、第二幹体201の基端部に配置されている。
さらに具体的には、本実施の形態では、第二接続部204は第二幹体201の側面に配置され、また、第三保持部205は、第二幹体201の側面に設けられた取り付け板上に配置されており、第二ケーブル203は、ガイド部材(クランプ)によって当該取り付け板に固定されている。
このように、第二ケーブル203を第二幹体201の側面に取り付けることができるため、第二ケーブル203の第二幹体201への取り付けが容易である。また、第一幹体101の側面と同じ平面内で第二ケーブル203を取り付けることができるため、第二ケーブル203の捩れを少なくして第二幹体201に取り付けることができる。
なお、第二ケーブル203の第二幹体201への取り付け方法は、上記の第二ケーブル203の第一幹体101への取り付け方法と同様の方法を採用することができる。
また、第二平面P2は、第二幹体201の先端部にかかる荷重方向と交差する平面であればどのような平面であってもよいが、好ましくは、水平面である。つまり、第二ケーブル203は、水平方向に延びるように、第三保持部205に保持されているのが好ましい。
このように、第二ケーブル203が当該荷重方向と垂直の水平方向に配置されることで、第二幹体201が当該荷重方向に歪む際に、第二ケーブル203が第二幹体201の歪み量に与える影響を効果的に低減することができる。
以上のように、本実施の形態1に係る重量計測装置10は、支持部材300に固定部301で固定される第一幹体101の歪み量を検出するとともに、第一幹体101に接続される第二幹体201の歪み量を検出することで重量を計測する装置であり、第二幹体201に接続される第二ケーブル203は、固定部301が有する第一保持部103と重量計測装置10が有する第二保持部104とに保持される。ここで、第一保持部103及び第二保持部104は、第一幹体101の先端部にかかる荷重方向と交差する第一平面P1内に配置されている。このため、第二ケーブル203は、第一幹体101の先端部にかかる荷重方向と交差する方向に延びているため、第一幹体101が当該荷重方向に歪む際に、第二ケーブル203が第一幹体101の歪み量に与える影響を低減することができる。これにより、幹体の歪みを検出して重量を計測する重量計測装置10において、当該幹体にケーブルなどが接続されている場合でも、重量を精度良く計測することができる。
また、第二ケーブル203は、第二幹体201との第二接続部204と重量計測装置10が有する第三保持部205とに保持される。ここで、第二接続部204及び第三保持部205は、第二幹体201の先端部にかかる荷重方向と交差する第二平面P2内に配置されている。このため、第二ケーブル203は、第二幹体201の先端部にかかる荷重方向と交差する方向に延びているため、第二幹体201が当該荷重方向に歪む際に、第二ケーブル203が第二幹体201の歪み量に与える影響を低減することができる。これにより、幹体の歪みを検出して重量を計測する重量計測装置10において、当該幹体にケーブルなどが接続されている場合でも、重量を精度良く計測することができる。
また、第二ケーブル203は、水平方向に延びるように、第一保持部103と第二保持部104とに保持されている。つまり、第二ケーブル203は、第一幹体101の先端部にかかる荷重方向(鉛直方向)と直交する水平方向に延びているため、第一幹体101が当該荷重方向に歪む際に、第二ケーブル203が第一幹体101の歪み量に与える影響をさらに低減することができる。これにより、幹体の歪みを検出して重量を計測する重量計測装置10において、当該幹体にケーブルなどが接続されている場合でも、重量を精度良く計測することができる。
また、第一幹体101または第二幹体201の先端部には、血液浄化に使用される流体が収容された容器が取り付けられており、重量計測装置10は、当該容器の重量を計測する。このため、血液浄化処置を行う場合に、透析液などの流体の重量計測に当該重量計測装置10を活用することができる。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における重量計測装置11について説明する。上記実施の形態1では、重量計測装置10は、2つのロードセルを備えていることとした。しかし、本実施の形態2では、重量計測装置11は、3つのロードセルを備えている。
図6は、本発明の実施の形態2における重量計測装置11の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、重量計測装置11は、第一ロードセル110、第二ロードセル210、第三ロードセル600、支持部材300、給液容器保持部材400及びろ液容器保持部材500を備えている。ここで、支持部材300、給液容器保持部材400及びろ液容器保持部材500については、実施の形態1における重量計測装置10が備える支持部材300、給液容器保持部材400及びろ液容器保持部材500と同様であるため、説明は省略する。
第一ロードセル110、第二ロードセル210及び第三ロードセル600は、実施の形態1と同様、先端部に接続された物体の重量を計測することができるロバーバル型ロードセルである。
第一ロードセル110は、支持部材300の下方に配置され、基端部が支持部材300に接続されている。また、第一ロードセル110は、第二ロードセル210の側方に配置され、先端部が第二ロードセル210の基端部に接続されており、第二ロードセル210を支持している。なお、第一ロードセル110の詳細な構成についての説明は、後述する。
第二ロードセル210は、第一ロードセル110の側方に配置され、基端部が第一ロードセル110の先端部に接続されている。また、第二ロードセル210は、第三ロードセル600の上方に配置され、先端部が第三ロードセル600の基端部に接続されており、第三ロードセル600を支持している。なお、第二ロードセル210の詳細な構成についての説明は、後述する。
第三ロードセル600は、第二ロードセル210の下方に配置され、基端部が第二ロードセル210の先端部に接続されている。また、第三ロードセル600は、先端部の下部が給液容器保持部材400に接続され、給液容器保持部材400を吊り下げている。また、第三ロードセル600は、基端部の下部がろ液容器保持部材500に接続され、ろ液容器保持部材500を吊り下げている。なお、第三ロードセル600の詳細な構成についての説明は、後述する。
次に、第一ロードセル110、第二ロードセル210及び第三ロードセル600の詳細な構成について、以下に説明する。
図7は、本発明の実施の形態2における第一ロードセル110、第二ロードセル210及び第三ロードセル600の詳細な構成を示す図である。具体的には、同図は、図6に示した重量計測装置11を側方(同図に示すY軸マイナス方向)から見た場合の平面図である。
また、図8Aは、本発明の実施の形態2における第一ロードセル110及び第二ロードセル210の詳細な構成を示す図である。具体的には、同図は、図7に示した第一ロードセル110及び第二ロードセル210を上方(同図に示すZ軸プラス方向)から見た場合の平面図である。
また、図8Bは、本発明の実施の形態2における第三ロードセル600の詳細な構成を示す図である。具体的には、同図は、図7に示した第三ロードセル600を上方(同図に示すZ軸プラス方向)から見た場合の平面図である。
これらの図に示すように、第一ロードセル110は、第一幹体111、第一歪み量検出部112及び第一ケーブル115を備えている。また、第二ロードセル210は、第二幹体211、第二歪み量検出部212及び第二ケーブル213を備えている。また、第三ロードセル600は、第三幹体601、第三歪み量検出部602及び第三ケーブル603を備えている。
第一幹体111は、実施の形態1の第一幹体101と同様、支持部材300に固定部301で固定された棒状の金属製の部材であり、貫通孔が設けられている。なお、この第一幹体111の詳細については、実施の形態1の第一幹体101と同様であるため、説明は省略する。
第一歪み量検出部112は、実施の形態1の第一歪み量検出部102と同様、第一幹体111の上面及び下面に配置され、第一幹体111の先端部に取り付けられた物体の重量を計測するために、第一幹体111の先端部にかかる荷重による第一幹体111の歪み量を検出する。
つまり、第二ロードセル210の先端部にろ液容器30が吊り下げられ、第三ロードセル600の先端部に給液容器20が吊り下げられた場合、第一幹体111には貫通孔が設けられているため、第一幹体111に歪みが生じる。そして、第一歪み量検出部112は、給液容器20及びろ液容器30の合計重量を計測するために、この第一幹体111の歪み量を検出する。
このように、第一幹体111の先端部には、血液浄化に使用される流体が収容された容器が取り付けられており、第一歪み量検出部112は、当該容器の重量を計測するために、第一幹体111の歪み量を検出する。
第一ケーブル115は、第一接続部116で第一幹体111に接続されているケーブルである。具体的には、第一ケーブル115は、実施の形態1の第一ケーブル105と同様、第一幹体111の第一接続部116を介して第一歪み量検出部112に接続されており、第一歪み量検出部112で検出された第一幹体111の歪み量を、重量計測装置11の制御装置に伝送する。
第二幹体211は、基端部が、第一幹体111の先端部に接続された棒状の金属製の部材であり、第一幹体111と同様に貫通孔が設けられている。この第二幹体211の材質及び形状は、第一幹体111と同様であるため、詳細な説明については省略する。
ここで、第一幹体111と第二幹体211とは、水平方向(同図に示すY軸方向)に配置されている。
第二歪み量検出部212は、実施の形態1の第二歪み量検出部202と同様、第二幹体211の上面及び下面に配置され、第二幹体211の先端部に取り付けられた物体の重量を計測するために、第二幹体211の先端部にかかる荷重による第二幹体211の歪み量を検出する。
つまり、第二幹体211の先端部にろ液容器30が吊り下げられ、第三ロードセル600の先端部に給液容器20が吊り下げられた場合、第二幹体211には貫通孔が設けられているため、第二幹体211に歪みが生じる。そして、第二歪み量検出部212は、給液容器20及びろ液容器30の合計重量を計測するために、この第二幹体211の歪み量を検出する。
このように、第二幹体211の先端部には、血液浄化に使用される流体が収容された容器が取り付けられており、第二歪み量検出部212は、当該容器の重量を計測するために、第二幹体211の歪み量を検出する。
なお、第一歪み量検出部112で検出された歪み量から算出される重量と、第二歪み量検出部212で検出された歪み量から算出される重量とは、いずれも給液容器20及びろ液容器30の合計重量であるため、2つの計測器による当該合計重量の相互監視(検証)が可能となる。
第二ケーブル213は、第二接続部214で第二幹体211に接続されているケーブルである。具体的には、第二ケーブル213は、第二幹体211の第二接続部214を介して第二歪み量検出部212に接続されており、第二歪み量検出部212で検出された第二幹体211の歪み量を、重量計測装置11の制御装置に伝送する。
また、第二ケーブル213は、第一幹体111の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する第一平面Q1内に配置される、固定部301が有する第一保持部113と重量計測装置11が有する第二保持部114とに保持されている。
なお、第一保持部113及び第二保持部114は、第一平面Q1内に配置される2点であればどの位置に配置されていてもよいが、本実施の形態では、第一保持部113は、第一幹体111の基端部に配置され、第二保持部114は、第一幹体111の先端部に配置されている。
また、第二ケーブル213の第一幹体111への取り付け方法については、実施の形態1における第二ケーブル203の第一幹体101への取り付け方法と同様であるため、詳細な説明は、省略する。
また、第一平面Q1についても、実施の形態1の第一平面P1と同様であるため、詳細な説明は、省略する。つまり、第二ケーブル203は、第一幹体101の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する第一平面Q1内に配置される、第一保持部113と第二保持部114とに保持されている。具体的には、第二ケーブル213は、水平方向に延びるように、第一保持部113と第二保持部114とに保持されているのが好ましい。
また、第二ケーブル213は、第二幹体211の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する平面のうち、第二ケーブル213と第二幹体211との接続部である第二接続部214が含まれる第二平面Q2内に配置される、重量計測装置11が有する第三保持部215に保持されている。
なお、第二接続部214及び第三保持部215は、第二平面Q2内に配置される2点であればどの位置に配置されていてもよいが、本実施の形態では、第三保持部215は、第二幹体211の基端部に配置されている。なお、第二ケーブル213の第二幹体211への取り付け方法については、実施の形態1における第二ケーブル203の第一幹体101への取り付け方法と同様であるため、詳細な説明は、省略する。
また、第二平面Q2についても、実施の形態1の第二平面P2と同様であるため、詳細な説明は、省略する。つまり、第二ケーブル213は、水平方向に延びるように、第二接続部214と第三保持部215とに保持されているのが好ましい。このように、第二ケーブル213は、第二接続部214から第一保持部113に至るまで、水平方向に延びるように配置されているのが好ましい。なお、第二平面Q2は、第一平面Q1と同じ平面であってもよいし、第一平面Q1と異なる平面であってもよい。
第三幹体601は、基端部が、第二幹体211の先端部に接続された棒状の金属製の部材であり、第一幹体111や第二幹体211と同様に貫通孔が設けられている。この第三幹体601の材質及び形状は、第一幹体111や第二幹体211と同様であるため、詳細な説明については省略する。
ここで、第二幹体211と第三幹体601とは、垂直方向(同図に示すZ軸方向)に配置されている。
第三歪み量検出部602は、第三幹体601の上面及び下面に配置され、第三幹体601の先端部に取り付けられた物体の重量を計測するために、第三幹体601の先端部にかかる荷重による第三幹体601の歪み量を検出する。
つまり、第三幹体601の先端部に給液容器20が吊り下げられた場合、第三幹体601には貫通孔が設けられているため、第三幹体601に歪みが生じる。そして、第三歪み量検出部602は、給液容器20の重量を計測するために、この第三幹体601の歪み量を検出する。
このように、第三幹体601の先端部には、血液浄化に使用される流体が収容された容器が取り付けられており、第三歪み量検出部602は、当該容器の重量を計測するために、第三幹体601の歪み量を検出する。
なお、第三幹体601の材質及び形状は、第三歪み量検出部602が歪み量を検出して給液容器20の重量を計測することができるのであれば、どのような材質及び形状であってもよい。
第三ケーブル603は、第三接続部604で第三幹体601に接続されているケーブルである。具体的には、第三ケーブル603は、第三幹体601の第三接続部604を介して第三歪み量検出部602に接続されており、第三歪み量検出部602で検出された第三幹体601の歪み量を、重量計測装置11の制御装置に伝送する。
また、第三ケーブル603は、第三幹体601の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する平面のうち、第三ケーブル603と第三幹体601との接続部である第三接続部604が含まれる第四平面Q4内に配置される、第六保持部605に保持されている。
なお、第三接続部604及び第六保持部605は、第四平面Q4内に配置される2点であればどの位置に配置されていてもよいが、本実施の形態では、第六保持部605は、第三幹体601の基端部に配置されている。
さらに具体的には、本実施の形態では、第三接続部604は第三幹体601の側面に配置され、また、第六保持部605は、第三幹体601の側面に設けられた取り付け板上に配置されており、第三ケーブル603は、ガイド部材(クランプ)によって当該取り付け板に固定されている。
なお、第三ケーブル603の第三幹体601への取り付け方法は、上記の第二ケーブル213の第二幹体211への取り付け方法と同様の方法を採用することができる。
また、第四平面Q4は、第三幹体601の先端部にかかる荷重方向と交差する平面であればどのような平面であってもよいが、好ましくは、水平面である。つまり、第三ケーブル603は、水平方向に延びるように、第三接続部604と第六保持部605とに保持されているのが好ましい。
また、第三ケーブル603は、第二幹体211の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する第三平面Q3内に配置される、第四保持部216と第五保持部217とに保持されている。つまり、第三ケーブル603は、第三幹体601から第二幹体211に延びて、第四保持部216と第五保持部217とに保持されている。
なお、第四保持部216及び第五保持部217は、第三平面Q3内に配置される2点であればどの位置に配置されていてもよいが、本実施の形態では、第四保持部216は、第二幹体211の基端部に配置され、第五保持部217は、第二幹体211の先端部に配置されている。
さらに具体的には、本実施の形態では、第四保持部216及び第五保持部217は、第二幹体211の側面に設けられた取り付け板上に配置されており、第三ケーブル603は、ガイド部材(クランプ)によって当該取り付け板に固定されている。
なお、第三ケーブル603の第二幹体211への取り付け方法は、上記の第二ケーブル213の第二幹体211への取り付け方法と同様の方法を採用することができる。
また、第三平面Q3は、第二幹体211の先端部にかかる荷重方向と交差する平面であればどのような平面であってもよいが、好ましくは、水平面である。つまり、第三ケーブル603は、水平方向に延びるように、第四保持部216と第五保持部217とに保持されているのが好ましい。
なお、第三平面Q3は、第一平面Q1または第二平面Q2と同じ平面であってもよいし、異なる平面であってもよい。
また、第三ケーブル603は、第一保持部113と第二保持部114とに保持されている。つまり、第三ケーブル603は、第二幹体211から延びる第二ケーブル213と合流して、第二ケーブル213とともに第一保持部113及び第二保持部114に保持される。
そして、第二ケーブル213と第三ケーブル603は、第一幹体111から延びる第一ケーブル115と合流し、当該3つのケーブルが束ねられて、重量計測装置11の制御装置に接続される。
以上のように、本実施の形態2に係る重量計測装置11は、第一幹体111及び第二幹体211に加えて、第二幹体211に接続される第三幹体601の歪み量を検出することで重量を計測する装置であり、第二ケーブル213は、第一幹体111の基端部の第一保持部113と、第一幹体111の先端部の第二保持部114とに保持され、第三幹体601に接続された第三ケーブル603は、第一保持部113と第二保持部114とに保持されるとともに、第二幹体211の基端部の第四保持部216と、第二幹体211の先端部の第五保持部217とに保持される。ここで、第四保持部216及び第五保持部217は、第二幹体211の先端部にかかる荷重方向と交差する第三平面Q3内に配置されている。このため、第二ケーブル213は、第一幹体111の先端部にかかる荷重方向と交差する方向に延びているため、第一幹体111が当該荷重方向に歪む際に、第二ケーブル213が第一幹体111の歪み量に与える影響を低減することができる。また、第三ケーブル603は、第一幹体111の先端部にかかる荷重方向と交差する方向に延びるとともに第二幹体211の先端部にかかる荷重方向と交差する方向に延びているため、第一幹体111及び第二幹体211が荷重方向に歪む際に、第三ケーブル603が第一幹体111及び第二幹体211の歪み量に与える影響を低減することができる。これにより、幹体の歪みを検出して重量を計測する重量計測装置11において、当該幹体にケーブルなどが接続されている場合でも、重量を精度良く計測することができる。
また、第一幹体111と第二幹体211とは水平方向に配置され、第二幹体211と第三幹体601とは垂直方向に配置され、第三ケーブル603は、第三幹体601との第三接続部604と第三幹体601の基端部の第六保持部605とに保持されている。ここで、第三接続部604及び第六保持部605は、第三幹体601の先端部にかかる荷重方向と交差する第四平面Q4内に配置されている。このため、第三ケーブル603は、第三幹体601の先端部にかかる荷重方向と交差する方向に延びているため、第三幹体601が当該荷重方向に歪む際に、第三ケーブル603が第三幹体601の歪み量に与える影響を低減することができる。これにより、幹体の歪みを検出して重量を計測する重量計測装置11において、当該幹体にケーブルなどが接続されている場合でも、重量を精度良く計測することができる。
また、第三ケーブル603は、水平方向に延びるように、第四保持部216と第五保持部217とに保持されている。つまり、第三ケーブル603は、第二幹体211の先端部にかかる荷重方向(鉛直方向)と直交する水平方向に延びているため、第二幹体211が当該荷重方向に歪む際に、第三ケーブル603が第二幹体211の歪み量に与える影響をさらに低減することができる。これにより、幹体の歪みを検出して重量を計測する重量計測装置11において、当該幹体にケーブルなどが接続されている場合でも、重量を精度良く計測することができる。
(変形例1)
次に、本発明の実施の形態の変形例1における重量計測装置について説明する。上記実施の形態1及び2では、重量計測装置は、垂直方向にロードセルを備えていることとした。しかし、本変形例1では、重量計測装置は、水平方向にロードセルを備えている。
図9及び図10は、本発明の実施の形態の変形例1における重量計測装置の構成を示す図である。
まず、図9に示すように、本変形例1における重量計測装置12は、水平方向(長手方向)に直線状に、第一ロードセル120、第二ロードセル220及び第三ロードセル610を備えている。そして、第一ケーブル121、第二ケーブル221及び第三ケーブル611は、水平方向に直線的に延びるように配置されている。
具体的には、第一ケーブル121は、固定部311に配置される第一保持部122に保持されている。ここで、固定部311は、支持部材310と第一ロードセル120とを固定している部位であり、具体的には、支持部材310内の第一ロードセル120との接続箇所である。
また、第二ケーブル221は、水平面内に配置される第一保持部122、第二保持部123及び第四保持部222に保持されている。また、第三ケーブル611は、水平面内に配置される第一保持部122、第二保持部123、第四保持部222、第五保持部223及び第六保持部613に保持されている。
また、図10に示すように、本変形例1における他の形態である重量計測装置13は、水平方向にU字形状に、第一ロードセル130、第二ロードセル230及び第三ロードセル620を備えている。そして、第一ケーブル131、第二ケーブル231及び第三ケーブル621は、水平方向にU字形状に延びるように配置されている。
具体的には、第一ケーブル131は、第一保持部132に保持されている。また、第二ケーブル231は、水平面内に配置される第一保持部132、第二保持部133及び第四保持部232に保持されている。また、第三ケーブル621は、水平面内に配置される第一保持部132、第二保持部133、第四保持部232、第五保持部233及び第六保持部623に保持されている。
本変形例1における重量計測装置12及び13は、これらの構成によっても、上記実施の形態と同様の機能を有し、同様の効果を奏する。
(変形例2)
次に、本発明の実施の形態の変形例2における重量計測装置について説明する。上記実施の形態1及び2では、重量計測装置は、ケーブルを保持することとした。しかし、本変形例2では、重量計測装置は、ケーブルに加え、チューブも保持する。
図11は、本発明の実施の形態の変形例2における重量計測装置14の構成を示す図である。
同図に示すように、本変形例2における重量計測装置14は、上記実施の形態1における重量計測装置10と同様、第一ロードセル140と第二ロードセル240とを備えている。そして、第二ケーブル243は、上記実施の形態1における重量計測装置10と同様、第二接続部244で第二幹体241に接続され、第三保持部245、第二保持部143及び第一保持部142に保持されている。
つまり、第二ケーブル243は、上記実施の形態1における第二ケーブル203が第二接続部204で第二幹体201に接続され、第三保持部205に保持されているのと同様に、第二接続部244で第二幹体241に接続され、第三保持部245に保持されている。また、第二ケーブル243は、上記実施の形態1における第二ケーブル203が第二保持部104及び第一保持部103に保持されているのと同様に、第二保持部143及び第一保持部142に保持されている。
また、第一幹体141または第二幹体241の先端部には、流体が収容された容器が取り付けられており、当該容器には、当該容器に収容されている流体を送液するためのチューブが接続されている。具体的には、第二幹体241の先端部には、給液容器20が取り付けられており、給液容器20には、チューブ23が接続されている。
そして、チューブ23は、第一幹体141の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する平面R1内に配置される、固定部301が有する第一チューブ保持部144と重量計測装置14が有する第二チューブ保持部145とに保持されている。
なお、第一チューブ保持部144及び第二チューブ保持部145は、平面R1内に配置される2点であればどの位置に配置されていてもよいが、本変形例では、第一チューブ保持部144は、第一幹体141の基端部に配置され、第二チューブ保持部145は、第一幹体141の先端部に配置されている。
さらに具体的には、本変形例では、第一チューブ保持部144及び第二チューブ保持部145は、第一幹体141の側面に設けられた取り付け板上に配置されており、チューブ23は、ガイド部材(クランプ)によって当該取り付け板に固定されている。
なお、チューブ23の第一幹体141への取り付け方法は、実施の形態1における第二ケーブル203の第一幹体101への取り付け方法と同様の方法を採用することができる。
また、平面R1は、第一幹体141の先端部にかかる荷重方向と交差する平面であればどのような平面であってもよいが、好ましくは、水平面である。つまり、チューブ23は、水平方向に延びるように、第一チューブ保持部144と第二チューブ保持部145とに保持されているのが好ましい。
また、チューブ23は、第二幹体241の先端部にかかる荷重方向(同図に示すZ軸方向)と交差する平面R2内に配置される、第三チューブ保持部246と第四チューブ保持部247とに保持されている。
なお、第三チューブ保持部246及び第四チューブ保持部247は、平面R2内に配置される2点であればどの位置に配置されていてもよいが、本変形例では、第三チューブ保持部246は、第二幹体241の先端部に配置され、第四チューブ保持部247は、第二幹体241の基端部に配置されている。
なお、チューブ23の第二幹体241への取り付け方法は、上記のチューブ23の第一幹体141への取り付け方法と同様の方法を採用することができる。
また、平面R2は、第二幹体241の先端部にかかる荷重方向と交差する平面であればどのような平面であってもよいが、好ましくは、水平面である。つまり、チューブ23は、水平方向に延びるように、第三チューブ保持部246と第四チューブ保持部247とに保持されているのが好ましい。
なお、重量計測装置14は、各ロードセルにカバーを設け、当該カバーにチューブ23を固定することにしてもよい。つまり、チューブ23は、第一幹体141を覆うカバー側面に設けられた第一チューブ保持部144及び第二チューブ保持部145に保持される。また、チューブ23は、第二幹体241を覆うカバー側面に設けられた第三チューブ保持部246及び第四チューブ保持部247に保持される。
以上のように、本実施の形態の変形例2に係る重量計測装置14は、容器に収容されている流体を送液するためのチューブ23を備えており、チューブ23は、第一幹体141の先端部にかかる荷重方向と交差する平面R1内に配置される第一チューブ保持部144と第二チューブ保持部145とに保持されている。このため、チューブ23は、第一幹体141の先端部にかかる荷重方向と交差する方向に延びるため、第一幹体141が当該荷重方向に歪む際に、チューブ23が第一幹体141の歪み量に与える影響を低減することができる。
また、チューブ23は、第二幹体241の先端部にかかる荷重方向と交差する平面R2内に配置される第三チューブ保持部246と第四チューブ保持部247とに保持されている。このため、チューブ23は、第二幹体241の先端部にかかる荷重方向と交差する方向に延びるため、第二幹体241が当該荷重方向に歪む際に、チューブ23が第二幹体241の歪み量に与える影響を低減することができる。
以上のことにより、幹体の歪みを検出して重量を計測する重量計測装置14において、当該幹体に当該チューブが接続されている場合でも、重量を精度良く計測することができる。
以上、本発明に係る重量計測装置について、上記実施の形態及びその変形例を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、重量計測装置は、重量計測用のケーブルやチューブが保持されていることとしたが、重量計測装置は、当該ケーブルやチューブと同様の方法で、当該ケーブルやチューブ以外のものを保持することにしてもよい。例えば、重量計測装置は、電源供給用のケーブル、容器内の流体の加熱用のヒータ線、当該流体の温度計測用のケーブル、アース線などを、上記実施の形態と同様の方法で保持することにしてもよい。
つまり、第一ケーブル、第二ケーブルまたは第三ケーブルは、重量計測用のケーブル、電源供給用のケーブル、重量計測装置が重量を計測する容器内に収容された流体の加熱用のヒータ線、当該流体の温度計測用のケーブル、及びアース線のうちの1つまたは複数が束ねられたケーブルであることにしてもよい。
また、上記実施の形態及びその変形例では、重量計測装置は、2つまたは3つのロードセルを備えていることとしたが、重量計測装置は、4つ以上のロードセルを備えていることにしてもよい。特に、給液容器20が、透析液が収容された透析液容器と補液が収容された補液容器とに分かれている場合には、4つのロードセルを備えているのが好ましい。