JPH01500169A - 液体を人体内または動物体内へ導入するための方法および装置ならびに温度制御のための方法および加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液体を人体内または動物体内へ導入するための方法および装置ならびに温度制御 のための方法および加熱装置技術分野 本発明は、生理的流体を人体内または動物体内へ導入するための方法および装置 ならびに流動媒質の温度をＨｍするための適切な方法および加熱装置に関する。

背景技術 流動媒質の温度制御については、解決法が知られており、それによれば、加熱装 置から放出される媒質の温度を測定し、そして加熱装置から放出される媒質が所 定の温度であるように、加熱装置の加熱をフィードバック制御回路によって制御 する。

この解決法の場合、制御回路は、加熱装置に入る媒質の流量または温度の変化に 比較的ゆっくりと従う、その結果として、特により少ない量の媒質の温度を制御 しなければならない場合、この制御は充分鋭敏でない。

別の解決法においては、流動媒質は、高い熱容量の加熱装置を通して導かれ、所 定温度に設定される。この解決法は、例えば、生理的流体を人体内へ導入する場 合に用いられ、この場合、安全性の要求により、加熱装置が流体の所定温度より も高い温度であることは許されない、既知の方法においては、導入されるべき生 理的流体は恒温水浴内に配置された渦巻形ホースを通して導かれる。

ＥＰ−Ａ−１１２１０４は、透析液が高い熱容量の二つの加熱板の間に配置され た平らなバッグを通して重力タンクへとポンプ輸送され、そしてそこから患者の 腹膜腔内へと重力によって同じバッグを通して導かれる腹膜透析のための装置に 関する。加熱板は、継続して体温に維持されている。この温度制御はまた、高い 熱容量の加熱装置を通って充分にゆっくりと流れる媒質が出口において所定温度 を達成するであろうという事実にも基づいている。この制御方法は、流量が少な い場合においてのみ適用可能であり、入ってくる流体の温度変化を計算に入れて おらず、エネルギー消費量の高い比較的かさ張る加熱装置を必要とし、また温度 の追従制御のためのタイムラグ（ｔｉｍｅ−１ａｇ）のため適用可能性がより少 ない。

発明の開示 本発明の目的は、生理的流体を導入する際の処理時間を減少することを可能にす る方法および装置を提供することである。

この目的のために、温度を制御するための方法および加熱装置もまた開発され、 それによって流動媒質の温度をより低いエネルギー消費量で、迅速にまた高い精 度で制御することができる。

従って、本発明は、一方において、生理的流体を人体内または動物体内へと所定 温度において導入するための方法に関し、この場合流体は、制御された加熱装置 を通って重力タンクへとポンプ輸送され、次いで重力タンクから同じ加熱装置を 通って生体内へと重力によって導入される０本発明によれば、重力タンクへのポ ンプ輸送の間、加熱装置に入る流体の温度を測定し、そしてそれに基づいて、加 熱装置から放出される流体の所定温度を実質的に生じせしめる温度または熱流束 （ｆｌｕｘ）を加熱装置内に設定し、また重力による導入の間、加熱装置の温度 を流体の所定温度に制御する。

本発明によれば、二つの異なった温度制御、すなわち重力タンクへのポンプ輸送 における温度制御と生体内への導入における温度制御とがある。＠者の場合にお いては、安全性の要求を考慮に入れて、加熱装置の温度は、少なくともほぼ流体 の所定温度に設定される。しかしながら、重力タンクへのポンプ輸送の間、入っ てくる流体のより迅速な制御された加熱が加熱装置によって引き起こされる。こ れは次のようにして達成されうる。

すなわち、入ってくる流体の温度を測定し、それに基づいて一加熱装置のパラメ ーター、流量および流体の比熱を意識して一加熱装置から放出される流体の温度 が少なくともほぼ所定の値と同じ高さであるように、加熱装置内に、温度または 熱流束を設定する。ポンプ輸送するときは、重力タンクに入ってくる流体の温度 が単にほぼ所定温度に対応することが充分である。なぜならば、生体内への導入 の間、流体は所定温度に設定された加熱装置を通ってもう一度流れるからである 。

さらに、本発明の主題（ｓｕｂｊｅｃｔ　ｍａｔｔｅｒ）は、生理的流体を人体 内または動物体内へ所定温度において導入するための装置であり、この装置は、 生理的流体を、制御システムを具備した加熱装置を通して重力タンクへ送り出す ためのポンプおよび流体を重力タンクから同じ加熱装置を通して生体内へ導入す るためのダクトを含んでなっている０本発明によれば、加熱装置の制御システム は、加熱装置内で温度または熱流束を設定するための制御回路、ならびに重力タ ンクへの送り出しの間に、加熱装置に入ってくる流体の測定温度に比例して変化 する変動基準値（ｖａｒｙｉｎｇ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｖａｌｕｅ）および生 体内への導入の間に流体の所定温度に加熱装置を維持するための一定基準値を生 じせしめる該制御回路のための基準装置（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｕｎｉｔ）を備 えており、この基準装置の入力（１ｎｐｕｔ　）は、加熱装置に入ってくる流体 の温度を測定する第一トランスジューサ（ｔｒａｎｓ−ｄｕｃｅｒ　）の出力（ ｏｕｔｐｕｔ）に接続されている。

装置の具体例においては、基準装置はまた、加熱装置から放出される流体の温度 を測定する第ニドランスジューサの出力に接続された別の入力、ならびに流体の 所定温度と放出される流体の測定温度との間の差に対応する信号を変動基準値に 付加するための手段をも有している。

また一方では、本発明は、流動媒質（ｒｌｏｗｉｎｇ　ｍｅｄｉｕｍ）の温度を 測定し、そして流動媒質を加熱するための加熱装置を、加熱装置から放出される 媒質が常に所定温度であるように対応して制御するような流動媒質の温度制御方 法に関する１本発明によれば、加熱装置に入ってくる媒質の温度を測定し、そし て−測定温度ならびに比熱、流量および放出媒質の所定温度に基づいて一放出媒 質の所定温度を実質的に生じせしめる温度または熱流束を加熱装置内に設定し、 また同時に放出媒質（ｄｉｓｃｈａｒｇ−ｉｎｇ　ｍｅｄｉｕｍ）の温度をも測 定し、そして加熱装置内に設定した温度または熱流束を、放出媒質の所定温度と 測定温度との間の差に応じて変動せしめる。

上記方法の場合、加熱装置に入ってくる媒質の温度を継続して測定し、そして加 熱装置において、測定された入ってくる温度における所定の放出温度を確保する ところの温度または熱流束を設定する。明らかに、このことは、一定の比熱およ び流量を有する媒質の場合についてのみ妥当である。流量がかなり変動する可能 性がある場合、流量は、入ってくる媒質の温度を測定する前にも測定され、この 事実を考慮にいれて温度の設定をする。しかしながら、流動媒質を一定送り出し 容Ｉのポンプによって循環せしめる場合、流量は妥当な推定によれば一定とみな すことができる０本発明によれば、加熱装置のこの開ループ（ｏｐｅｎ　Ｉｏｏ ρ）設定（フィードバックなし）は、放出媒質の所定温度と測定温度との間の差 に従って変動する。この連続変動は、閉ループ（フィードバックあり）内でなさ れ、放出媒質の所定温度を高い精度で確保する。上記解決法は、値維持温度制御 （ｖａｌｕｅ　ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ　Ｌｅ＋ｏｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｔ ｒｏｌ　）および追従温度制御（ｆｏｌｌｏｗ−ｕｐ　ｔｅａ＋ｐｅｒａｔｕｒ ｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　）の両方の場合に適している。比較的安定な流量の場合、 加熱装置内に設定する温度または熱流束の変動は、制御システムの出発時におい て、または入ってくる媒質の温度の突然の変化の場合において、制御システムの 過剰の振動を避けるために、有利には±３０％、好ましくは±１０％までに制限 される０本発明による方法は、迅速なかつ同時に高い精度の温度制御を与えるこ とを可能にする。

具体例においては、加熱装置における温度または熱流束の設定は、加熱装置の加 熱が、入ってきてそして放出される媒質の温度に対応する基準値によって、加熱 装置内で測定された温度または熱流束に基づいて、制御されるように、引き起こ される。

本発明はさらに、上記方法および上記装置のために適した加熱装置を提供する。

この加熱装置は少なくとも二つの加熱用側壁およびそれらの間で加熱されるべき 媒質のためのチャンネルを備えており、各側壁には、導体でつくられた少なくと も一つの加熱抵抗回路網（ｈｅａｔｉｎｇ　ｒｅｓｉｋｔａｎｃｅ　ｎｅｔｗｏ ｒｋ）および側壁の温度を測定するための少なくとも一つの温度センサが備えら れている０本発明によれば、加熱抵抗回路網は、電気絶縁性支持板の側であって 加熱すべき媒質の反対側に形成された加熱はく（箔）パターン（ｈｅａｔｉｎｇ 　ｆｏｉｌ　ｐａｔｔｅｒｎ）で作られている。

また、加熱すべき媒質の方の支持板の側には、導体からつくられかつ感温性抵抗 体を構成する検出はく（箔）パターン（ｓｅｎｓ−ｉｎｇ　ｆｏｉｌ　ｐａｔｔ ｅｒｎ）が形成され、この検出はくパターンは絶縁層で覆われている。加熱すべ き媒質が不均質または熱伝導性に劣っている場合、絶縁層上に、熱伝導性の良い 材料、例えば２−一未満の銅板またはアルミニウム板で作られた温度均等化層（ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｅｑｕａｌｉｚｉｎｇ　１ａｙｅｒ）を配置すること が特に有利である。

本発明による加熱装置によれば、加熱装置のタイムラグが低いことおよび温度が 良好に測定可能であることにより、流動媒質の温度制御が非常に迅速かつ高い精 度で可能になる。加熱すべき媒質は液状であってもまたは気体状であってもよい 。

本発明を、添付図面内に示された具体例によって以下記載する。

図面の簡単な説明 第１図は、生理的流体を人体内に導入するための本発明による装置の略図であり 、 第２図は、第１図による装置の温度制御システムのブロック図であり、 第３図は、第１図による装置の温度制御システムの別の具体例のブロック図であ り、 第４図は、第３図によるシステムの温度制御プログラムのフローチャートであり 、 第５図は、第１図による装置の温度制御システムの別の具体例のブロック図であ り、 第６図は、本発明による加熱装置の一つの側壁に配置された検出はくパターンを 備えた支持板の一方側面の図であり、第７図は、加熱はくパターンを備えた支持 板の他方の側面の図であり、 第８図は、第７図の線Ａ−Ａに沿ってとった断面図であり、第９図は、第８図の 線Ｂ−Ｈに沿ってとった部分断面図であり。

第１０図は、側壁の間の流体のためのチャンネルを構成するバッグを備えた側壁 の第７図による側面の図であり、第１１図は、本発明による加熱装置の部分断面 図の略図であり、 第１２図は、第１１図による加熱装置における温度条件を示す図であり、 第１３図は、例示の加熱装置の一方の側壁の分解透視図であり、 第１４図は、第１３図による加熱装置の他方の側壁の分解透視図である。

（以下、余白） 発明を実施するための！Ｂ様 図面において、同じ要素および同じ機能のための要素はそれぞれ、同じ参照記号 で示す。

第１図において、本発明による装置の使用を示している腹膜透析用装置が示され ており、この装置は本発明による加熱装置５９を具備している。この装置は支持 フレーム８６に取り付けられた制御装置８７を有しており、この制御装置８７は 作動および表示装置８８を備えている。支持フレーム８６には、また支持バー９ ７が取り付けられており、この支持バーにはダイナモメータ−（ｄｙｎａｍｏｍ ｅｔｅｒ）　９６を介して重力タンク９５が懸垂されている。該装置は、透析液 を、ローラー式ポンプ（ｒｏｌｌｅｒ　ｐｕｍｐ）　９０によってタンク８９か らダクトを通して、支持フレーム８６に固定された加熱装置５９を経て、重力タ ンク９５へと送り出す、ローラー式ポンプ９０は、滅菌条件下で流体を送り出す ことのできるそれ自体既知の装置である。充填工程の間、バルブ９１は閉じられ て、制御装置８７は、重力タンク９５に入る流体が実質的に患者の腹膜腔（ｐｅ ｒｉｔｏｎｅｘｌｃａｖｉｔｙ）内に導入するために規定された温度であるよう に、加熱装置５９を制御する。実質的タンク９５内の流体が所定の量に達するや 、ダイナモメータ−９６の信号に基づいて制御装置８７によりローラー式ポンプ ９０を止め、かくして充填が完了する。

さて、重力タンク９５内にある透析液は、重力によって患者の腹膜腔内へと導入 されることになる。このために、制御装置８７によりバルブ９１および９２を患 者へと導かれているダクト８４の方へ開きそしてバルブ９３は閉じ続ける。操作 と無関係のローラー式ポンプ９０はまたブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）を与 える。導入の間、制御装置８７は、加熱装置が常に導入のために規定した温度に あるように、加熱装置５９を制御する。その結果として、重力タンク９５内での 起こり得る待ちのためにいくらか冷却された流体が流量とは無関係に常に所定温 度において加熱装置５９から放出される。流量は、患者へ導入されたカテーテル の状態、患者の状態などのようなたくさんのファクターに依存しうる。流体の所 望量がダイナモメータ−９６によって表示されるように重力タンク９５から放出 されると制御装置８７によりバルブ９１および９２が閉じられ、導入工程が完了 する。

透析液が患者の腹膜腔内に適切な期間存在したら、透析液は同様に重力によって 放出されなければならない、このために、制御装置８７によりバルブ９２および ９３は開けられ、バルブ９１は閉じたままにされ、またローラー式ポンプ９４は 作動されない、このようにして、透析液は支持フレーム８６上にダイナモメータ −９９を介して配置された下方集合タンク（ｌｏｗｅｒｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ　 ｔａｎｋ）　９８へと流れる。ダイナモメータ−９９は、患者から放出される透 析液の量を測定するのに役立つ、放出工程が終わると、制御装置８７によりバル ブ９２および９３が閉じられる。

さて、集合タンク９８内に藁められた流体は、ダクト８５を通って下水システム へと排出されなければならない、このために、制御装置８７によりローラー式ポ ンプ９４を作動せしめ、同時にバルブ９３は閉じたままにする。排出が終わると 、制御装置ｆ８７によりローラー式ポンプ９４を止める。

制御装置８７が導入工程中に何らかの異変を示したら、例えば加熱装置５９から 流れ出る流体の温度があまり高い場合、制御装置により導入を中断しそして流体 を集合タンク９８内へ排出せしめる。このために、制御装置８７によりバルブ９ ２は閉じられ、バルブ９３は開けられる。

上記工程は、連続して起こりうるばかりでなく、ある場合には同時にも起こりう る。従って、患者からの透析液の放出が重力タンク９５の充填と同時に起こるか もしれない、透析液の患者への導入と同時に、予め放出されていた透析液が下水 システムへと排出されうる。

第１図に示されている加熱装置５９の本発明による制御は第２図に示されている 。加熱装置５つは、発熱体６０、加熱すべき流体のためのチャンネル４７ならび に該発熱体と該チャンネルとの間に配置された温度センサ５３および５４を備え ている。

コンバーター（ｃｏｎｂｅｒｔｅｒ）　５７が温度センサ５３に接続されており 、これらは−緒になってトランスジューサ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　）６３（信 号Ｕ　３　）を形成している。信号コンバーター５８が温度センサ５４に接続さ れており、これらは−緒になってトランスジューサ６４を形成している。チャン ネル５７に入る流体の温度は、温度センサ５１によって検出され、この温度セン サ５１には信号コンバーター５５が接続されており、これらは−緒になってトラ ンスジューサ６１（信号Ｕ　＋　）を形成している。

チャンネル４７から流れ出る流体の温度は温度センサ５２によって検出され、こ の温度センサ５２には信号コンバーター５６が接続されており、これらは−緒に なってトランスジューサ６２（信号ｕ　２　）を形成している。加熱装置５９が 第６乃至１１図に示されてた構造である場合、直列に接続された加熱はくパター ン２および１０２は発熱体６０を構成しく第７図および第１１図）、検出はくパ ターン３および１０３のうち直列に接続された一方の部分は温度センサ５３を構 成しく第６図および第１１図）、そして検出はくパターン３および１０３のうち の直列に接続された他方の部分は温度センサ５４を構成している。温度センサ２ ２および２３はそれぞれ、温度センサ５１および５２に対応する（第７図および 第８図）、信号コンバーター５５．５６．５７および５８は、交流電圧によって 供給された抵抗ブリッジにより構成されてもよい。

加熱装ｆｆ５９の温度制御は、差動メンバー（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｍｅｍｂｅ ｒ）　７４、制御装置７５、有利には差動メンバー７４の出力（ｏｕｔｐｕｔ　 ）に接続されたＰＩ−調整器（ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）および制御袋Ｍ７５の出力 ８２に接続された発熱体供給袋？！！７６を含んでなっている制御回路を通して 生じる０発熱体（ｈｅａｔｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ）　６０は、発熱体供給装置７ ６の出力に接続されている０発熱体供給装置７６は、幹線接続（醜ａｉｎｓ　ｃ ｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）８３から２２０ｖの交流電圧を受け取り、そしてこの供給 装置が幹線電圧（ｍａｉｎｓ　ｖｏｌｔａｇｅ）を発熱体６０に印加したら、次 いでこの供給装置が幹ｔ！（−ｉｎｓ）からの発熱体６０の接続を断つように、 発熱体６０の加熱を制御する。これは、制御装置７５の出力８２における制御信 号Ｕ。ｕＴに相当する１発熱体供給装置７６は、常に次のゼロ移転においてスイ ッチを入れかつ切るそれ事態既知の半導体サイリスタリレーであることができる 。基準装置７２は、差動メンバー７４の正の入力に対して温度基準値Ｕ、ｌを与 える。トランスジューサ６３の出力は差動メンバー７４の負の入力に接続されて いる。

基準値装置７２は、信号Ｕ８を設定するための基準源６５を含んでおり、この信 号によって流体の所定の温度に対応する加熱装置５９の温度を調整することがで きる。基準源６５の出力は、一方において差動メンバー６６および６７の正の入 力にまた加算メンバー（ｅｄｄｉｎｇ　ｍｅｍｂｅｒ）　７３　Ａの入力に接続 されている。従って、差動メンバー６７の正の入力における基準値Ｕｍ２は、信 号Ｕ８と同じである。差動メンバー６６の負の入力は、トランスジューサ６１の 出力に接続されており、また差動メンバー６７の負の入力はトランスジューサ６ ２の出力に接続されている。差動メンバー６６の出力は加算メンバー７０の入力 （１ｎｐｕｔ　）に接続されており、また差動メンバー６７の出力は制御袋２６ ８、有利にはＰＩＤ−調整器、およびリミタ（ｆｉｎｉｔｅｒ）　６９を経て、 加算メンバー７０の他の入力に接続されている。加算メンバー７０の出力は、ゲ イン（ｇａｉｎ）の調整可能な増幅器７１および切り換えスイッチ７３の端子を 通って、加算メンバー７３Ａの別の入力へ接続されている。切り換えスイッチ７ ３の別の端子は接地点に接続されている。加算メンバー７３Ａの出力は、差動メ ンバー７４の正の入力に対して基準値信号を与える。

制御システムは次のように動作する。第１図による装置においては、切り換えス イッチ７３の第２図に示された位置において、重力タンク９５の充填が生じる。

流体は、連続線によって描かれた矢印に対応して、加熱装置５９へとおよび加熱 装置５９からそれぞれ流れる。すなわち、トランスジューサ６１は入っている流 体の温度を測定し、またトランスジューサ６２は重力タンク９５へとやってくる 放出流体の温度を測定する。この場合に、差動メンバー６６はその出力に関する 信号を増幅器７１の入力に与え、その信号は放出流体の所定温度と入ってくる流 体の有効温度との間の差に対応する。増幅器７１のゲインは、加熱装置５９を通 って流れる流体の流量および比熱に対応してならびに加熱装置５９のパラメータ ーに対応して調整される。増幅器７１は、その出力における基準値信号を加熱装 置５９の温度制御回路に与え、この信号は放出流体の所定温度を確保する装置５ ９の加熱をもたらす、比熱が一定でありかつ流量が一定である場合には、与えら れた加熱装置５９に対して測定によってまた計算によって増幅器７１のゲインを 定めることができる。しかしながら、加熱装置５９の加熱を設定するこの開ルー プは、実際の場合に、放出流体の温度を正確に所定温度に設定しない、従って、 差動メンバー６７が、トランスジューサ６２の出力信号を所定温度に比例する信 号と比較し、そしてその出力について、この差に対応する信号を、制御装置６８ およびリミタ−６９を通って加算メンバー７０の入力へ与える場合に、それは有 利である。そのために、差動メンバー６６の出力において見られる信号さらに基 準値信号は、放出液体の温度の所定温度からのかたよりに対応して連続的に変動 する。リミタ−６９は、差動メンバー６６によって設定された基準値信号が単に 一定の程度まで変動しうろことを確保するために、正および負の両方向において 制御装置６８の出力信号を制御する。

この程度は、±３０％未満、有利には±１０％未満である。この制限によって、 過渡手順の場合、例えば流体の温度制御の始めにおいて、制御システムがより小 さい都合で振動することが確保される。この制限システムにより、重力タンク９ ５を高速で充填せしめることを可能にし、その結果として治療期間および患者の 待ち時間をそれぞれより短くすることを可能にすること、また同時に重力タンク ９５に入る流体の温度が患者への導入のために規定された温度に実質的に対応す ることが確保される。

重力タンク９５内の流体がダイナモメータ−９６によって示されたように、所定 量に達すると、制御装置８７により発熱体６０の加熱の回路が切られ、またロー ラー式ポンプ９０の動作はしばらくの間継続される。加熱装置５９において、ト ランスジューサ６３によって測定された温度が患者への導入のために規定された 温度まで減少すると、制御装置８７によりローラー式ポンプ９０が止められ、制 御システムは数値維持制御モードに切り換えられる。これは、第２図において、 切り換えスイッチ７３の切り換えによって表されている。さて、基準値信号は基 準源６５によって直接与えられている。ここにおいて、待ち中止（ｗａｉｔｉｎ ｇ　ｐａｕｓｅ）を介する特別の場合において、重力タンク９５から患者への流 体の導入が始まる。第２図においては、流体は、点線で描かれた矢印に対応して 、チャンネル４７内を流れる流体の近くの部分が流体の所定温度に設定されてい るような加熱装置５９を通って流れる。これは、温度センサ５３を、検出はくパ ターン３および１０３によって示されているように、それらの部分に位置せしめ るようにして確保される（第１１図）。

検出はくパターン３および１０３は、二つの独立の温度センサを備えている。こ れらのうちの一つは温度センサ５３であり、他方は温度センサ５４である。温度 センサ５４を包含するトランスジューサ６４の出力は、加熱袋Ｗ１５９内の温度 が何らかの理由のために、例えば故障の場合に、所定値を超えて上昇するときに 、装置のスイッチを切りかつ警報信号を与えるためのものであるところのスイッ チ切り及び警報の装置７７に接続されている。このスイッチ切りは、第１図によ る装置の場合には、制御袋？ｌ１８７によって行われる。この危険な状態が患者 への流体の導入中にたまたま生じる場合、バルブ９２を閉じることによって導入 を中止せしめそしてバルブ９３を開けることによって流体を下方の集合タンク９ ８へ流す。

加熱装Ｗ５９の温度制御システムの有利な具体例は第３図に示されている。この 具体例の場合には、温度制御はデジタル方式でなされる。トランスジューサ６１ ．６２．６３および６４の出力は、スキャナー（ｓｃａｎｎｅｒ）　７８を通し てアナログ−デジタルコンバーター７９の入力に接続されており、このコンバー ターの出力はデジタルデータ処理装置８０に接続されている。このデータ処理装 置８０は、動作および表示の装置ｆ８１を備えかつ発熱体供給装置７６を制御す る出力８２を有している。

データ処理装置８０は有利にはマイクロプロセッサ−によって実現され、第２図 に従って制御を遂行するようにプログラムをされている。

第４図においては、データ処理装ｒＩ１８０の制御プログラムのフローチャート が例として示されている。ステップ１４９にお゛　けるプログラムの開始は、装 置のスイッチを入れることによって行われ、時間ｔはこの瞬間に始まる。ステッ プ１５０において、初期値ｔｎ＝ｏが設定され、ステップ１５１において、期間 ｔｐの終了のための待ちがつぎにくる６期間ｔｐにおいて制御プログラムが繰り 返される１期間ｔｐが経過すると、ステップ１５２において、適切な温度に比例 しているトランスジューサ６１．６２および６３の信号Ｕ＋、ＵｚおよびＵ３が 走査され、そして読み込まれる。ステップ１５３において加熱装置５９の加熱が 必要であるかどうかがチェックされる。開始直後には、これはいまだ必要でない 、従って、ステップ１５５においては、Ｕｏｕｒ＝ｏの設定ならびにパラメータ ーΔＴｔｎ、Ｉ＋およびＩ。

の初期値の設定が生じる。該パラメーターは以下に説明される。

次のステップ１６１において、制御信号Ｕ。ｕ！＝０が出力８２に送られる。そ の後、期間ｔｐの終了後にプログラムが繰り返される。

ステップ１５３において加熱が必要であることがわかった場合、ステップ１５４ において重力タンク９５の充填が生じるかどうかが調べられる。もしそうである ならば、ステップ１５６において、加熱装置５９の温度を決定する基準値Ｕ、１ は次のようにして計算される。

Ｕｓ、−ＵｓｉＣ２（Ｕ３　Ｃ２）　（１）ΔＴｔ、＝Ｕ、□−Ｕ　ｚ　（２） １２　＝　Ｉ　２　＋　Ｋ　ｚΔＴｔＬ、（３）Ｉｘ＝制限（Ｉ２．Ｉ２−−− ．１２□ゎ）（４）Ｕ□＝Ｐ２ΔＴｔＩｌ＋　Ｉ　ｚ＋　Ｄ　２　（ΔＴｔｈ− ΔＴｔｌ、−，）＋＋ＣＩ　（Ｕｓｚ　ＬＩ＋）　＋Ｕ１１　（５）上式中、Ｃ ２，Ｋ２．　Ｉ２１．、、Ｉ２１１ａｌｌ、　Ｐ２＋　Ｃ２およびＣ１は、定数 である。

基準値Ｕｊ２は関係式（１）に従って計算され、それは、加熱袋Ｗ５９において 測定された温度（Ｃ７）と放出流体の温度（Ｃ２）との間の差に比例する補正要 素（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｍｂｅｒ）をも考慮する限りでは、第２図によ る制御システムから外れている。温度センサ２３がテフロン製リング２０によっ て加熱支持板１から断熱されているような、例えば第７図および第８図による測 定配置において、トランスジューサ６２の信号Ｕ２は、加温器加熱装置５９によ る放出流体の温度に対応する値よりもいくらか高い、この測定誤差は基準値Ｕｓ ２の増加によって補償される。

関係式（２）に従って、第２図の制御装置６８に対応するそれ自体既知のＰＩＤ 制御アルゴリズム（ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）の比例成分および差成分の計算のため の値が計算される。Ｎ分成分（ｉｎｔｅ−ｇｒａｔｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ）は関係式（３）に従って計算され、その成分は関係式（４）に従って第２図の リミタ−６９に対応して制限される。関係式（５）に従って、基準値Ｕ、１が比 例成分（Ｐ）、積分成分（Ｉ）および差成分（Ｄ）からならびに成分Ｃ，（Ｕ、 □−Ｕ　＋　）およびＵ、から、第２図の加算メンバー７０および７３Ａに対応 して計算される。

ここにおいて、制御信号Ｕ　ｏｕｔの値は、ステップ１６０において、次のよう に計算される。

Ｉ　＋＝　Ｉ　＋＋に＋　（Ｕｓｉ　Ｕ３）　（６）Ｕｏｕｔ＝　Ｐ　＋　（Ｕ ｓｉ　Ｕｎ）　＋　Ｉ　＋　（７）ＵＯｕＴ＝制限（Ｕｏｕｔ＋Ｕｏｕｙｍ＋ｎ ＋Ｕ、ｕｒ−−−＞　（８） 上式中、Ｋ　Ｉ　、　Ｐ　１　、　ＵｏｕｒｍｒｎおよびＵ　ＯＩＩ　Ｔ　ｍ　 ＠　＊は定数である。

関係式（６）により、それ自体既知のＰＩ制御アルゴリズムの積分成分が、第２ 図の制御装置７５に対応して計算される。関係式（７）により、制御信号Ｕ。Ｕ アの値が計算され、それは関係式（８）により制限される０例えば、定数Ｕ。Ｕ ？□、およびＵ　ＯＵＴｍａｔはそれぞれ０および５ボルトに相応する。このよ うにして決定された制御信号Ｕ０υ７はステップ１６１における出力６２に送ら れる。

ステップ１５４において、重力タンク９５の充填が生じないが患者への導入また は導入前の待機がある場合、制御アルゴリズムは異なっている。ステップ１５７ においては、第２図における切り換えスイッチ７３の別の位置に対応して、基準 値Ｕ□がＵ、に設定される。ステップ１５８においては、加熱装置５９の温度が 基準値ＵＳ＋によって確定された温度よりも高いかどうかがチェックされる。も し高い場合には、ステップ１５９においてＵ。Ｃ７＝０および■１＝０が設定さ れ、そしてステップ１６１において制御信号Ｕ。ｕｙ＝０が出力される。あるい はまた、すなわち加熱装置５９が加熱されなければならない程冷却されている場 合、制御信号Ｕ。Ｃ７は上記したステップ１６０において計算されそしてステッ プ１６１において出力される。

明らかに、データ処理装置８０はさらに別のタスク（ｔａｓｋ）を行うことが可 能である。かくして、例えば、該装置は第２図に示されたスイッチ切りおよび警 報の装置７７のタスクをも実行することが可能である。しかしながら、温度制御 システムは、アナログ方式においてもまた、第２図に示された要素のアナログ実 現を通して実現されうる。

第５図においては、第１図による装置のうちの加熱装置の別の有利な制御システ ムが示されている。基準信号は第２図の基準信号に対応し、かくして差のみがこ こでは説明されている。

第５図による制御システムは、基準値信号がここでは加熱装置５９における一定 の温度にではなくて、チャンネル４７内を流れる流体に向けられた一定の熱流束 に対応している点で、第２図の制御システムからはずれている。このために、二 つの温度センサ５３Ａおよび５３Ｂが、熱流束の方向で互いの後ろに二つの場所 に配置されている。温度センサ５３Ａは、信号コンバーター５７Ａと共にトラン スジューサ６３Ａを構成し、また温度センサ５３Ｂは信号コンバーター５７Ｂと 共にトランスジューサ６３Ｂを構成している。トランスジューサ６３Ａの出力は 、差動メンバー４８の正の入力に接続されており、またトランスジューサ６３Ｂ の出力は切り換えスイッチ４９を通して差動メンバー４８の負の入力に接続され ている。差動メンバー４８の出力は差動メンバー７４の負の入力に接続されてい る。差動メンバー７４の出力は、制御装置７５を通して、発熱体６０に例えば直 流で給電する発熱俸給電装！７６の入力に接続されている。加熱装置５９が第６ 乃至１１図に示されたように構成されている場合、直列に接続された加熱はくパ ターン２および１０２（第７図および第１１図）は、発熱体６０に対応しており 、また検出はくパターン３および１０３（第６図および第１１図）の直列に接続 された一方の部分に温度センサ５３Ａに対応している。直列に接続された加熱は くパターン２および１０２自体は、温度センサ５３Ｂを構成してもよい、数ＫＨ ｚの交流電圧における抵抗のブリッジ測定を直流加熱と容易に区別して考えるこ とができる。しかしながら、温度センサ５３Ｂは、加熱はくパターン２および１ ０２の他に、別の検出用のメアンダー形状（ｍｅａｎｄｅｒ　ｃｏｎｆｉｇｕｒ ａｔｉｏｎ）が支持板１および１０１のそれぞれの同じ側に、メアンダー形状４ および４Ａが相互に互いへと伸びているのと同じようにして（第６図）、形成さ れるように構成されていてもよい。

第２図と比較すれば、なおその上の差は、流量センサ５１Ａおよび信号コンバー ター５５Ａによって、充填時に重力タンク９５に入る流体の流量を測定すること にあり、該コンバーターの出力は増幅器７１の制御入力に接続されている。それ によって、増幅器７１のゲインは、より大きいゲインがより多い流量に伴ってい るように制御される。しかしながら、第５図による制御システムはこの流量測定 なしにさえ機能することができる。

第５図による制御システムは、切り換えスイッチ４９および７３が重力タンク９ ５を一杯に満す間に支持された位置にあるようにしながら流体の温度を制御する 。なお、流体は、チャンネル４７を通って、連続線で描かれた矢印の方向に流れ る。差動メンバー４８の出力信号は、温度センサ５３Ｂおよび５３Ａによって測 定された温度の間の差に比例し、かくして発熱体６０から流体へと流れる熱流束 に比例している。基準値信号は、対応する熱流束が流体の放出までに入ってくる 流体の温度を（一定の流量の場合に）所定の温度に増加せしめるようにして、基 準装置７２内で増幅器７１によって設定される。重力タンク９５から患者への導 入の間（流体が点線に従って流れる場合）、切り換えスイッチ４９および７３は 別の位置にある。かくして、この制御システムはちょうど第２図による場合と同 じようにして機能する。なぜならば、温度センサ５３Ｂはスイッチが切られ、か つ温度センサ５３Ａは温度センサ５３に対応しているからである。

第１乃至５図においては、透析装置が開示されていたけれども、本発明は、どん な生理的流体、例えば血液または静脈内注入液のような流体の導入のために使用 することができる。

第６乃至８図には、本発明による装置において充分適用可能な加熱装置の側壁２ ８および側壁２８の支持板１が示されている。絶縁材で作られた支持板１の一方 の側では（第７図）、メアンダー形状を構成する加熱はくパターン２が、電流入 口板９および１０が接続されている端に形成されている。支持板１の他の側では （第６図）、二つのメアンダー形状４および４Ａを構成しており、そして二つの 温度検出抵抗（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓ−ｉｎｇ　ｒｅｓｉｓｔａｎ ｅｅｓ）として役立つ検出はくパターン３が形成されている。メアンダー形状４ は糸つなぎ（ｅｎｄｉｎｇ）　５および６を有し、メアンダー形状４Ａは糸つな ぎ５Ａおよび６Ａを有している。第６図には、二つのメアンダー形状４および４ Ａが互いにくし形状に伸びて、支持板１の表面をほとんど一様に覆っていること が示されている。支持板１の他方の側の加熱はくパターン２は、支持板１の実際 上一様な加熱を確保するように支持板１の表面をほとんど一様に覆っているメア ンダー形状を同様に構成している。加熱はくパターン２のメアンダー形状および 検出はくパターン３のメアンダー形状は、一方において可能な最下限値における 誘導結合を維持するためまた他方においてより良い温度検出を与えるために、互 いに垂直に配置されている。この配置により、加熱はくパターン２および検出は くパターン３の相対位置に関係なく、支持板１の表面の平均温度の高精度検出が 可能になる。加熱はくパターン２には幹！！電圧から有利に給電することができ 、検出はくパターン３のメアンダー形状４および４Ａは、幹線電圧の場合よりも 高い周波数の電圧、例えば数ＫＨｚの電圧を供給されたブリッジ回路にそれぞれ 接続されている。

加熱はくパターン２は非常に薄く、その結果としてその熱伝達表面（ｈｅａｔ　 ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ　５ｕｒｆａｃｅ）はその横断面に比較して大きく、 従って、それにより高い表面電力密度（ｓｕｒｆａｃｅｐｏｗｅｒ　ｄｅｎｓｉ ｔｙ）が確保される。横断面は、所望の加熱電力が有効な給与電力により確保さ れるべきであるように選ばれる。

有利な具体例において、メアンダー形状は厚さ３５＋ｎで真直なはくの部分の幅 が０．７ｇ＋ｍの銅はくで作られ、全加熱はくパターンの抵抗は合計２４ｏｈ− になり、加熱電圧は１１０Ｖであり、加熱電力は４００Ｗである。二つの加熱は くパターン２が加熱装置に直列で接続されている場合、加熱装置には２００■の 幹線電圧が供給されうる。制御のためには、加熱電力は、勿論制御可能でなけれ ばならない。

検出はくパターン３は、同様に厚さ３５１１−で真直なはくの部分の幅が０．３ ５ｍ−の銅はくで作られていてもよいが、抵抗は２Ｘ５０ｏｈ−である、この構 成は、安全規制のために医療装置の場合に必要であるかもしれない二重温度セン サを備えている。

ある種の場合には、単一の温度センサを構成する検出はくパターン３が充分であ るかもしれない。

加熱はくパターン２はまた、所望の場合、検出はくパターンとしても使用するこ とができる９例えば、温度の検出（抵抗測定）を交流電圧によって供給される測 定ブリッジ内で生じせしめながら、Ｄ、Ｃ，電圧によって加熱せしめるようにし て使用することができる。加熱はくパターンの他に、さらに検出はくパターンを 、例えば二つのメアンダー形状が電気的に互いに分けられているが、しかし検出 はくパターン３の場合と同様に、それらが互いにくし形状に伸びているようにし て、配置することも可能である。この解決法は、絶縁支持板１の両側で、例えば 第５図に従って熱流束を測定しそして制御するために、温度を測定すべきである 場合に意義がある。

上記配置により、検出はくパターン３が支持板１の全表面の平均温度を実質的に 測定することが確保される。糸つなぎ５゜６ならびに５Ａ、６Ａは、金属被覆穴 （ｂｏｒｉｎｇｓ）を通って支持板１の他の側へと導かれ、そこではく部分によ ってはんだ付は点７．８ならびに７Ａ、８Ａに結合されている。加熱はくパター ン２および検出はくパターン３の両方へ電気接続は、第７図に示された側から確 保することができる。支持板１の検出はくパターン３を備えている側では（第６ 図）、第７図に示されている穴５０Ａならびに温度センサ２２および２３の位置 をマークする小さなはくリング５０が形成されている。支持板１には、第１０図 との関係で後述するバッグ２６の入口開口および出口開口を配置するのに役立つ 二つのノツチ１１および１２が備えられている。

支持板１は、約１．５ｍｍ厚さのプリント回路板で作られ、はくで両側が被覆さ れそしてガラス繊維で補強されることが可能であり、またはくパターンはプリン ト回路板と同様の通常のエツチング技術により製造することが可能である。これ らの通常のプリント回路板は、加熱はくパターン２の温度が１００℃以下である 場合に使用することができる。さらに高い温度の場合、加熱はくパターン２を備 えた別の支持板１が所望とされる０例えば、薄層でセラミック板に適用された導 電はくが適当であるかもしれない、支持板１の両側に適用されるはくパターンは 、種々の材料で作ることができる。加熱はくパターン２の抵抗がほんのわずか温 度に依存している場合に有利である。しかしながら、検出はくパターン３は、便 宜上、できるだけ高い温度依存性を有する材料で作られる。はくパターンは真空 蒸発によって支持板ｌに適用することができる。

第７乃至９図において、側壁２８は組み立てられた状態で示されている。第９図 では、加熱はくパターン２が、支持板１の一方の側に適用され、そして酸化およ び外部の影響から加熱はくパターン２を保護し、かつ同時に絶縁層を構成する保 護層１４を備えていることが示されている。保護層１４は、例えばプリント回路 技術において通常の透明のはんだラッカー塗層であってもよく、約０．０５＋＋ ＋ａ厚さを有している。支持板１の別の側には、検出はくパターン３が適用され ており、該パターンには温度均等化層１３が接着剤絶縁層１５によって固定され ている。温度均等化層１３は良好な熱伝導性の材料、例えばアルミニウムまたは 銅で作られる。温度均等化層１３の厚さは、加熱はくパターン２の構造および位 置のために、また加熱装置の熱容量を過度に増大せしめずに加熱すべき媒質の熱 伝導性の不均一性のために、上昇する温度差を均等にすることができるように選 ばれる。示された具体例では、Ｑ、５＋＋＋ｓのアルミニウム板が適切である。

絶縁層１５は、例えばガラス繊維で強化され、約０．１１の厚さを有するポリエ ステルからなっていてもよく、この層は支持板１の検出はくパターン３で覆われ た側に約１７０℃の温度でプレスすることが可能である。この固定方法は約１２ ０℃の操作温度まで適用されてもよい。

第１０図は、温度均等化層１３上に置かれたバッグ２６を備えている温度均等化 層１３の側面からみた側壁２８の図を示している。加熱装置によって加熱される べき流体は、バッグ２６内に形成されたメアンダー形状のチャンネル４７内で流 れる。

チャンネル４７は入口開口４５のみならず出口開口４６に接続されている。バッ グ２６は二つのプラスチックはくから溶接によって作ることができ、二つのプラ スチックはくの間で溶接されたパイプは入口開口４５および出口開口４６を形成 する。これらのパイプをクランプするために、温度均等化層１３内に円筒形のエ ンボシング（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇｓ）　１６および１７が作られる。

バッグ２６の位置ぎめは、小さなリング５０に対応する点において穴５０Ａと一 致するようにバッグ２６上に作られた開口にめに、キャップ（ｃａｌｏｔｔｅ） 形状の金属板１９が支持板１内で固定されたテフロン製リング１８にかみ合って おり、またバッグ２６の反対側である金属板１９の側には、温度センサ２２が配 置されている。温度センサ２２は、例えば端子２４を備えた白金熱抵抗（ｐｌａ ｔｉｎｕ＋ｓ　ｈｅａｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）であってもよい、第７図には 、テフロン製リング１８が加熱はくパターン２から適当な距離で配置されている ことが示されている。その目的は、一方において金属板との間に、他方において 支持板１のみならず温度均等化層１３との間に良好な断熱性を与えるためである 。

バッグ２６から放出する流体の温度を測定するために、温度センサ２３を備えた 金属板２１が同様のテフロン製リング２０にかみ合わされている。温度センサ２ ３は端子２５を有している。

配置は充分対称的であり、従って流体の流れ方向がきまると、温度センサ２２お よび２３のいずれかが入ってくる流体の温度を測定しかつそれらのうちのいずれ かが放出流体の温度を測定する。金属板１９および２１は、例えば直径１３醜鴎 および厚さ０　、３　ａｍの陽極酸化アルミニウムで作ることができる。裏には 、１＋ｓｍ２の小さなセラミック板上に適用された白金熱抵抗を接着することが できる。

第１１図には、加熱装置５９の二つの側壁２８および１２８の一部ならびに側壁 ２８および１２８の間に配置されたバッグ２６の一部が示されている。加熱され るべき流体２７はバッグ２６内のメアンダー形状のチャンネル４７内を流れる。

側壁１２８の要素の基準信号は、側壁２８において用いた基準信号に対応するが 、それらが１００はど高いという差がある。バッグ２６に入りかつバッグ２６か ら放出される流体のためのいかなる温度センサも側壁１２８内には組み込まれて おらず、その他の点ではその構成は側壁２８の構成に対応している。

第１２図は、第１１図による加熱装置５９における温度条件を示している。その 線図は、加熱装置５９の種々の層において得られた温度Ｔの平均値を示している 。加熱はくパターン２および１０２において最高温度Ｔｆが達成されることは明 らかである。ここから、一方においては熱流束Ｑ　＋　＋およびＱ　＋　２は流 体２７へと流れ、また他方においては熱流束Ｑ　２１およびＱ　２２は外方へ流 れてロスを生じる。支持板１および１０１における温度下降のために、検出はく パターン３および１０３は平均温度Ｔｅを検出する。温度ＴｆとＴｅとの間には 、温度差ΔＴ、がある。絶縁層１５および１１５のそれぞれにおいて小さな温度 ステップが起こり、また温度均等化層１３および１１３においては、実際上どん な温度ステップも起こらない、温度均等化層１３および１１３の温度が実際上温 度Ｔｅに対応していることが明らかである。バッグ２６のプラスチック壁におい てさらに温度降下が生じ、そしてそれに従って、流体２７は平均温度Ｔｋとなる 。温度ＴｅとＴｋとの間には温度差ΔＴ、がある。

第１１図による加熱装置５９において、検出はくパターン３および１０３はそれ ぞれ、全側壁２８および１２８に関して平均温度を検出する。検出はくパターン ３および１０３に沿った有効温度は、チャンネル４７内を流れる流体によって支 持板１および１０１のそれぞれの種々の点において冷却（ｈｅａｔｅｘｔｒａｃ ｔ　ｉｏｎ　）が引き起こされるという事実に従ってきめられる。

同様に、温度は流体の入口点から出口点へと一定に増加する。

しかしながら、流れ出る流体では、流れの不安定およびまた泡も生じる可能性が あり、泡はメアンダー形状のチャンネル４７内にくっつき、局所昇温が引き起こ される。この現象を防止するためには、バッグ２６ならびに側壁２８および１２ ８の両側を保護するため、温度均等化層１３および１１３を設ける。

第１３図および第１４図には、アーマチュア（ａｒｍａｔｕｒｅ）が示されてお り、それらのそれぞれは加熱装置５９の側壁２８゜１２８をそれぞれ含んでなっ ている。側壁２８（第１３図）、絶縁材で作られた補強リブ２９、保持装置３０ およびプリント回路の取付板３２が互いにねじによって固定されている。補強リ ブ２９のうちの一つは、プリント回路、ならびに温度検出はくパターン３のみな らず金属板１９および２１上のそれぞれに配置された温度センサ２２および２３ に属するブリッジ信号コンバーターの抵抗を備えている。アーマチュアの組立に おいて終わる自動的にはずれるコネクターが電気接続のために備えられており、 その一方の半分はプリント回路を備えた補強リブ２９に締結されており、他方の 半分はプリント回路を備えた取付板３２に固定（ｆａｓｔｅｎ　）されている、 この装置はプラスチック材料で作られたケーシング３７内に組立てられた時に配 置されそして例えば、ケーシング３７のフランジおよび側壁２８の温度均等化層 １３の外面が同一平面内にあるように接着することによってフランジにおいて固 定されている。ケーシング３７の底部には開口３９があり、それを通して電気接 続のために供給するリボンケーブルが導入される。ケーブルの端部は、プリント 回路を備えた取付板３２にはんだ付けにされ、そしてそれに締付は要素３１で締 結されている。ケーシング３７の底部にはヒンジ３５が保持板３４およびねじに よって締結されており、それに反して上部の二つの偏心ロック（ｌｏｃｋ）３６ は保持板３３およびねじによって締結されている。

ケーシング３７のヒンジ３５は保持板１３４によって締結されたケーシング１３ ７のヒンジ１３５（第１４図）を接合し、そしてそれらは、二つのゲージング３ ７および１３７が互いに比較すれば、多くても距離要素３８によって許された程 度まで、例えば９０°まで傾斜しうろことを可能とする。ケーシング１３７内に は、側壁１２８、補強リブ１２９、保持装置１３０およびプリント回路を備えた 取付板１３２からなりそれらが同様にねじによって互いに締結されているような 取り付は装置（ｍｏｕｎｔｉｎｇ　ｕｎｉｔ）がある、ケーシング１３７の上部 には、保持板１３３によってトング（ｔｏｎｇｕｅ）　３６　Ａが締結されてい る。

偏心ロック３６は、二つのケーシング３７および１３７の閉じた位置において上 記トング３６Ａと結合されており、この位置においては、加熱されるべき流体に よって満たされたバッグの配置のためにケーシングの間に数ｍｍのギャップが存 在する。側壁１２８の電気接続は、側壁２８の場合と同じようにして作られ、リ ボンケーブルはケーシング１３７の底部に形成された開口１３９を通して入れら れ、そして該リボンケーブルは締付要素１３１によって取付板１３２に接続され る。固定ボタン４０および４１は、ディスク形状の保持板４２および４３ならび にねじによってケーシング１３７に締結されている。固定ボタン４０および４１ は、完全な加熱装置５９の締結のために役立つ。

ケーシング１３７には、側壁２８および１２８の加熱はくパターン２および１０ ２のスイッチが入れられた場合に明りがつく加熱表示器４４もまたある。

第１１．１３および１４に示された加熱装置５９の具体例は、生理的流体の無菌 状態が加熱装置５９を通って流れた後でもまた確保される場合に医療用途に特に 有利である。しかしながら、本発明は、この具体例に限定されない、側壁２８お よび１２８の間に配置されたチャンネル４７の制限壁が温度均等化層１３および １１３によって精成されていてもよいことを明らかにすることは容易である。温 度均等化層１３および１１３の間に、例えば金属で作られたメアンダー形状（＋ ５ｅａｎｄｅｒ−ｓｈａｐｅｄ　）のチャンネルが形成されていてもよく、これ は流体２７に体して非常に良好な熱伝達を与える。いくつかの場合において、温 度均等化層１３および１１３はまた省略されていてもく、また絶縁層１５および １１５がチャンネル４７の制限壁として使用されてもよい、この場合、温度均等 化（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）はチャンネル４７内 を流れる流体を通して起こる。

（以下、余白） Ｆｉｇ、４ ＦＩＧ、Ｓ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．生理的流体を制御加熱装置を通して重力タンク内へポンプ輸送し、次いで重 力タンクから同じ加熱装置を通して人体内または動物体内へ重力によって導入す る該流体を人体内または動物体内へ所定温度で導入する方法において、重力タン ク内へのポンプ輸送の間、加熱装置に入る流体の温度を測定し、その測定温度に 基づいて、加熱装置から放出する流体の所定温度を実質的に生じせしめる湿度ま たは熱流束（ａ　ｔｅｍｐｅｒａ−ｔｕｒｅ　ｏｒ　ａ　ｈｅａｔ　ｆｌｕｘ） を加熱装置内に設定すること、また重力による導入の間、加熱装置の温度を流体 の所定温度に制御することを特徴とする該生理的流体を人体内または動物体内へ 所定温度で導入する方法。 ２．重力タンクヘのポンプ輸送の間、加熱装置から放出する流体の温度をも測定 し、そして加熱装置内に設定された温度または熱流束を、放出流体の所定温度と 測定温度との間の差に従って変動せしめることを特徴とする請求の範囲第１項に 記載の方法。 ３．重力タンクヘのポンプ輸送の間、加熱装置内の温度を、流体の近くにある加 熱装置の部分の平均温度を測定し、そしてこの平均温度に比例する第一信号を生 じせしめるように設定すること、また第一信号を入ってくる流体の温度に基づい て定めた第二信号に比較しそして加熱装置の加熱を第一信号と第二信号との間の 差に従って制御することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ４．重力タンクヘのポンプ輸送の間、加熱装置から放出する流体の温度をも測定 すること、また多くて±３０％まで、好ましくは多くて±１０％までの放出流体 の所定温度と測定温度との間の差に比例して第二信号を変動することを特徴とす る請求の範囲第３項に記載の方法。 ５．重力タンクヘのポンプ輸送の間、重力タンク内の流体の量を測定して、この 量が予定値に達した時、加熱装置のスイッチを切る（ｓｗｉｔｃｈ　ｏｆｆ）が ポンプ輸送は続け、また加熱装置の温度を継続的に測定して、加熱装置の温度が 流体の所定温度まで下降した場合、ポンプ輸送を終わらせて、重力による導入を 開始するまで加熱装置の温度を流体の所定温度に制御することを特徴とする請求 の範囲第１項または第２項に記載の方法。 ６．重力による導入の間、加熱装置の温度制御が、流体の近くにある加熱装置の 部分の平均温度を測定してこの平均温度に比例する第一信号を生じせしめ、この 第一信号を所定温度に対応する第三信号に比較し、そして加熱装置の加熱を第一 信号と第三信号との間の差に従って制御するように、実行されることを特徴する 請求の範囲第３項または第４項に記載の方法。 ７．重力による導入の間、流体の近くにある加熱装置の部分の平均温度を加熱装 置の温度制御と関係なく測定し、そして予定平均温度値を越えたら導入をやめて 警報信号を生じせしめることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいず れか一項に記載の方法。 ８．生理的液体を制御システム（ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ）を備える加熱 装置を通して重力タンクへ送り出すためのポンプおよび流体を重力タンクから同 じ加熱温度を通して人体内または動物体内へ導入するためのダクトを具備してい る生理的流体を人体内または動物体内へ所定温度で導入するための装置において 、加熱装置の該制御システムが、加熱装置（５９）内に温度または熱流束を設定 するための制御回路、ならびに重力タンク（９５）への送り出しの間に加熱装置 （５９）に入る流体の測定温度に比例して変わる変動基準値および人体内または 動物体内への導入の間に流体の所定温度に加熱装置（５９）を維持するために一 定基準値を生じせしめる該制御回路のための基準装置（７２）を具備しているこ と、また該基準装置（７２）の入力（ｉｎｐｕｔ）が、加熱装置（５９）に入る 流体の温度を測定する第一トランスジューサ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）（６１） の出力（ｏｕｔｐｕｔ）に接続されていることを特徴とする該生理的流体を人体 内または動物体内へ所定温度で導入するための装置。 ９．前記基準装置（７２）がまた加熱装置（５９）から放出する流体の温度を測 定する第二トランスジューサ（６２）の出力に接続された別の入力をも有してい ること、ならびに該基準装置（７２）が流体の所定温度と放出流体の測定温度と の間の差に対応する信号を変動基準値に付加するための手段を含んでなっている ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の装置。 １０．前記制御回路が、流体の近くの加熱装置（５９）の部分の平均温度を測定 する第三トランスジューサ（６３）および基準値と第三トランスジューサ（６３ ）の信号との間の差に基づいて加熱装置（５９）の発熱体（６０）に供給する装 置（７６）を含んでなることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の装置。 １１．前記制御システムが、第一、第二および第三トランスジューサ（６１，６ ２，６３）に接続されたデジタルデータ処理装置（８０）を具備しており、該デ ジタルデータ処理装置が発熱体（ｈｅａｔｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ）（６０）に供 給する装置（７６）を制御する出力（８２）を有していることを特徴とする請求 の範囲第１０項に記載の装置。 １２．前記加熱装置（５９）が、二つの加熱側壁（２８，１２８）およびそれら の間に配置された平らなバッグ（２６）を具備しており、該バッグ（２６）が流 体のための入口開口（４５）および出口開口（４６）を備えていること、また、 該側壁（２８，１２８）のそれぞれが、電気絶縁材で作られた支持板（１，１０ １）、支持板（１，１０１）の側面でバッグ（２６）の反対側に導体で作られた 加熱はく（箔）パターン（ｈｅａｔｉｎｇ　ｆｏｉｌ　ｐａｔｔｅｒｎ）（２， １０２）および支持板（１，１０１）の側面でバッグ（２６）の方の側に導体で 作られた温度検出はく（箔）パターン（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｎ ｇ　ｆｏｉｌ　ｐａｔｔｅｒｎ）（３，１０３）を含んでなっていること、なら びに温度検出はくパターン（３，１０３）のそれぞれが、絶縁層（１５，１１５ ）で覆われており、そして、その上が熱伝導性材料で作った温度均等化層（ｔｅ ｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｑｕａｌｉｚｉｎｇ　ｌａｙｅｒ）（１３，１１３）で覆 われていること、加熱はくパターン（２，１０２）が発熱体（６０）を構成しか つ検出はくパターン（３，１０３）の少なくとも一部が前記第三トランスジュー サ（６３）の温度センサ（５３）を構成していることを特徴とする請求の範囲第 １０項または第１１項に記載の装置。 １３．前記二つの側壁（２８，１２８）の加熱はくパターン（２，１０２）が電 気的に直列に接続されていること、および該二つの側壁（２８，１２８）の検出 はくパターン（３，１０３）の部分が同様に直列接続されていることを特徴とす る請求の範囲第１２項に記載の装置。 １４．前記第一および第二トランスジューサ（６１，６２）のそれぞれが、支持 板（１，１０１）の一つの上に、バッグ（２６）の入口開口（４５）および出口 開口（４６）のそれぞれにおいて断熱固定された金属板（１９，２１）を具備し ており、また金属板（１９，２１）の側でバッグ（２６）の反対側に温度センサ （２２，２３）を具備していることを特徴する請求の範囲第１２項に記載の装置 。 １５．検出はくバクーン（３，１０３）の少なくとも別の部分が第四トランスジ ューサ（６４）の温度センサ（５４）を構成していること、および第四トランス ジューサ（６４）に接続されて、該装置のスイッチを切りかつ警報信号を生じる 装置（７７）があることを特徴する請求の範囲第１２項に記載の装置。 １６．流動媒質の温度を測定し、そして流動媒質を加熱するための加熱装置を、 加熱装置から放出する媒質が常に所定温度であるように対応的に制御するような 流動媒質の温度制御方法において、加熱装置に入る媒質の温度を測定し、そして 測定温度のみならず比熱、流量および放出媒質の所定温度に基づいて、放出媒質 の所定温度を実質的に生じせしめる温度または熱流束を加熱装置内に設定するこ と、および同時に、放出媒質の温度をも測定し、そして加熱装置内に設定した該 温度または熱流束を、放出媒質の所定温度と測定温度との間の差に従って変動せ しめることを特徴とする該流動媒質の温度制御方法。 １７．加熱装置の発熱体と流動媒質との間の特定の場所で温度を測定しそしてこ の温度に比例する第一信号を生じせしめるように、加熱装置層内に温度を設定す ること、および入りそして放出する媒質の温度に基づいて定められている第二信 号と該第一信号を比較し、そして第一信号と第二信号との間の差に従って発熱体 を制御することを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の方法。 １８．加熱装置の発熱体と流動媒質との間の、熱流束の方向の互いの後ろの二つ の場所で温度を測定し、そしてそれらの温度の差に比例する第一信号を生じせし めるように、加熱装置内に熱流束を設定すること、および入りそして放出する媒 質の温度に基づいて定められる第二信号と該第一信号を比較し、そして第一信号 と第二信号との間の差に従って発熱体を制御することを特徴とする請求の範囲第 １６項に記載の方法。 １９．加熱装置内に設定された前記温度または熱流束を、放出媒質の所定温度と 測定温度との間の差に比例して、その変動が多くて±３０％、好ましくは多くて ±１０％であるように変えることを特徴とする請求の範囲第１６項ないし第１８ 項のいずれか一項に記載の方法。 ２０．加熱装置内に前記温度または熱流束を設定するために、入ってくる媒質の 流量が、入ってくる媒質の温度の測定前に測定されることを特徴とする請求の範 囲第１６項ないし第１８項のいずれか一項に記載の方法。 ２１．少なくとも二つの加熱用側壁とそれらの間で加熱されるべき媒質のための チャンネルを具備しており、各側壁が導体で作られた少なくとも一つの加熱抵抗 回路網および側壁の温度を測定するための少なくとも一つの温度センサを備えて いるような流動媒質の温度制御用加熱装置において、前記加熱抵抗回路網が、電 気絶縁往支持板（１，１０１）の側で加熱すべき媒質の反対側に形成された加熱 はくパターン（２，１０２）で作られていること、および該支持板（１，１０１ ）の側で加熱すべき媒質の方の側では、温度検出用抵抗を構成する導体で作られ た検出はくパターン（３，１０３）が形成されており、該検出はくパターン（３ ，１０３）は絶縁層（１５，１０５）で覆われていることを特徴とする該流動媒 質の温度制御用加熱装置。 ２２．絶縁層（１５，１１５）には、熱伝導性材料で作られた温度均等化層（１ ３，１１３）が配置されていることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の加 熱装置。 ２３．温度均等化層（１３，１１３）が、支持板（１，１０１）の側で検出はく パターン（３，１０３）を備えている側に、絶縁層（１５，１１５）を構成する 絶縁用接着剤によって固定されていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記 載の加熱装置。 ２４．温度均等化層（１３，１１３）が、支持板（１，１０１）の側で検出はく パターン（３，１０３）を備える側に、合成樹脂接着剤によって接着されている 厚さ２ｍｍ未満のアルミニウム板または銅板であることを特徴とする請求の範囲 第２３項に記載の加熱装置。 ２５．加熱はくパターン（２，１０２）が、電気絶縁材で作られた保護層（４， １１４）で覆われていることを特徴とする請求の範囲第２１項ないし第２４項の いずれか一項に記載の加熱装置。 ２６．加熱はくパターン（２，１０２）が、支持板（１，１０１）上に実質的に 等しい距離で配置された数種の平行はく部分を具備する第一メアンダー形状（ｍ ｅａｎｄｅｒ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）として形成されていること、検出 はくパターン（３，１０３）が、実質的に等しい距離で配置されたはく部分を具 備する少なくとも一つの第二メアンダー形状として形成されていること、および 該加熱はくパターン（２，１０２）の平行はく部分が該検出はくパターン（３， １０３）の平行はく部分に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求の範 囲第２１項ないし第２４項のいずれか一項に記載の加熱装置。 ２７．検出はくパターン（３，１０３）が互いに電気的に絶縁されかつ互いにく し状に伸びている二つのメアンダー形状（４，４∧）として、形成されているこ とを特徴とする請求の範囲第２６項に記載の加熱装置。 ２８．支持板（１，１０１）の側で加熱はくパターン（２，１０２）を備えてい る側に、前記加熱はくパターン（２，１０２）の他に、該加熱はくパターン（２ ，１０２）から電気的に絶縁されている感温性の検出はくパターンがさらに形成 されており、前記検出はくパターンが、該加熱はくパターン（２，１０２）の第 一メアンダー形状にくし状に伸びている第三メアンダー形状として形成されてい ることを特徴とする請求の範囲第２６項に記載の加熱装置。 ２９．前記加熱用および検出用のはくパターン（２，１０２；３，１０３）が、 支持板（１，１０１）の選択的エッチングによって造られてあり、該支持板（１ ，１０１）の両側がはくで覆われていることを特徴とする請求の範囲第２１項な いし第２４項のいずれか一項に記載の加熱装置。 ３０．前記加熱用および検出用のはくパターン（２，１０２；３，１０３）が、 支持板（１，１０１）に真空蒸発によって適用されることを特徴とする請求の範 囲第２１項ないし第２４項のいずれか一項に記載の加熱装置。 ３１．二つの側壁（２８，１２８）の間のチャンネル（４７）が、加熱されるべ き媒質のための入力開口（４５）および出口開口（４６）を備えている平らなバ ッグ（２６）として形成されていることを特徴とする請求の範囲第２１項ないし 第２４項のいずれか一項に記載の加熱装置。