JPS62501527A - 流体をあらかじめ定めた温度へ加熱するためのヒーター／はかりおよび方法 - 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】 成形したヒーター／はかり温度制御システム且１ 本発明は、体内注入のために使用される流体を加熱しそして秤量するために使用 し得るタイプのヒーター／はかりに関する。

崖１１勿宣旦 血液透析は、末期腎不全の処置のための広く使用されている腎透析方法である。

血液透析プロセスにおいては、患者の血液はそれを人工腎ｉ機械を通過させるこ とによって清浄化される。このプロセスは、患者が１週間に数回機械へ物理的に 接続されることを必要とし、そのため患者の血液は機械中の膜へおよび膜から移 行される。

腹膜透析は、多数の患者に対し、伝統的な血液透析のもっと便利なそして多くの 点で望ましい代替法として用い得ることが判明している。腹膜透析プロセスにお いては、患者の腹腔へチューブおよびカテーテルを用いて透析液が注入される。

与えられた時間後、透析液は除去され、交換される。

腹膜透析装置が、１９８２年１２月ｌＯ日に出願され、そして本出願の譲受人へ 譲渡された「腹ｌ！！！透析装置」と題する米国特許第４４８、４５０号に開示 されている。そのような装置はその中に、そして特に第４図に関して、患者へ注 入すべき透析液を連続的に加熱し、そして秤量するために使用できるヒーター／ はかり構造を開示する。

類似のはかりは、１９８３年１１月３日に出願され、やはり本出願の譲受人へ譲 渡された「腹膜透析装置」と題する米国特許出願第５４８．３９０号の第１図に 機械的に示されている。腹膜透析ヒーター／ばかりの有意な問題は、透析液が種 々のサイズのバッグ中に入っているという事実であることが判明した。どのヒー ター／はかりもオペレーターの少しのまたは皆無の関与でもって種々のサイズの バッグを適切に加熱するために使用できなければならない、加えて、ヒーター／ はかりは、典型的な透析プロセス中、バッグがそれぞれ部分的に空にされ、そし て変化する温度を持つ流体で再充項され、種々の当初温度から加熱される変動す る流体容積を生ずるという事実を補償しなければならない。

生光朋９」贋 本発明は、秤量しそして加熱すべき流体の選択された収容容積を支持するだめの 成形された手段と、流体の収容された容積の［ｔを連続的に感知しそしてそれに 応答して電気信号を発生するための手段と、支持手段の選択された表面へ取り付 けられた加熱分布手段と、それへ印加された電気信号に応答して流体の前記容積 を均等に加熱するための手段と流体の収容された容積の温度を感知しそして流体 の収容された容積を連続的にかつ均等に加熱し、それにより該容積をあらかじめ 定めた温度に維持するように、加熱手段へ印加される電気信号を制御する手段を 有するヒーター／はかりを提供する。

本発明はさらに、前記支持手段が流体の収容容積を収容するための凹面支持表面 を含み、そして加熱手段が離れた凸面表面へ取り付けられ、温度感知手段は流体 の収容容積と接触下にあるように二つの表面を通って延びているヒーター／はか りを提供する。

本発明はまた、収容された容積の温度をあらかじめ定めた温度へオーバーシュー トなしに最初に上昇させ、そして次に収容容積の変化する重量を連続的に感知す るための手段を備える。可変収容容積の温度をあらかじめ定めた値に維持するた めの手段も備えられる。

本発明によれば、流体の収容容積を支持し、該流体の温度を連続的にモニターし 、あらかじめ定めたセットポイント値をモニターした流体温度と比較し、第１の 時間間隔を設定し、第１の時間間隔よ第２の時間間隔の間だけ流体へ熱を加える ステップを含んでいる流体の収容容積を加熱する方法が提供される。

口側９１浬人皿里 第１図は、本発明を具体化するヒーター／ばかりの一部を破断した斜視図である 。

第２図は、電気的および機械的要素の関係を示す、第１図のはかりの断面側面図 である。

第３図は、はかりの下面を示す、第２図の線３−３に沿って取った底面図である 。

第４図は、本発明のヒーター／ばかりと共に使用し得る制御システムの概略ブロ ック図である。

第５図は、本発明のヒーター／ばかりと共に使用し得るサーミスタ増幅器の概略 図である。

第６図は、本発明のヒーター／はかりからの情報を読取るための例示的サンプリ ングシーケンスを図示するフローチャートである。

第７図は、本発明のヒーター／ばかりと共に使用し得る例示的ヒーター制御方法 を図示するフローチャートである。

好且↓尤Ｈ（ｙ）ｕ」欠説朋 図面に関し、第１図は、バッグＢ中に慣用の腹膜透析液Ｆのある容積を支持する ヒーター／はかり１０を図示する。流体Ｆは同時に加熱秤量されなければならな い。はかり１０は凹面形状のプレート１２を含み、その上に流体ＦのバングＢが 置かれる。プレート１２は、プラットフォームロードセル１６へ接続されたブラ ケット１４によって支持される。プラットフォームロー・ドセル１６は、プレー ト１２上に置かれた収容流体Ｆの重量Ｃご比例した出力電圧を発生ずる。第１図 に一部を破断して示したハウジング１８はプレート１２を部分的に取り囲む。

バッグＢは、秤量および加熱のためプレート１２の上方凹表面２０上に置かれる 。バッグＢの標準サイズは２リツトル、３リットルおよび５リツトル容積である 。チューブＴはバッグＢから流体を引出しまたはそれへ流体を供給するための導 管を提供する。クリップ１９は、可撓性チューブＴをハウジング１８の前方パネ ル１８ａに対して固定する。ばねクリップ１９の目的は、流体ＦがバッグＢがら 排出またはそれヘボンビングされる時、バングＢに関して固定位置にチューブＴ を保持することである。

プレート１２の下側の凸表面には分布されたヒーター２４が取り付けられる。プ レート１２上の流体Ｆの容積は、接続したチューブＴを通って流体Ｆの添加また は除去により、それが加熱秤量されている間に減少または増加し得る。

ヒーター／はかり１００重要な利点は、流体Ｆの種々の容積がすべて体温または その近くに適切に維持されるという事実に存する。

適切な加熱温度は、かはり１０上にどのサイズのバングＢを最初に置いたかに関 係なく、そして該容積がある期間流体Ｆのそれからの正味引出しによって減少し たかどうかに関係なく維持される。

本発明の他の重要な面は、プラットフォート型のロードセル１６の使用にある。

バッグＢはプレート１２に関しその位置が変化する重心を持っている。ロードセ ル１６はバングＢのどのような中心を外れた載置に関係なく電気的出力を発生す るであろう。このことは、バッグＢの重心は流体Ｆの残っている容積が減少する ときに、またはバッグＢが流体Ｆで再充項されるときに変化するから特に重要で ある。

第２図は第１図のはかり１０の断面図であり、そして成形した支持部材１２と、 その下側凸表面へ取り付けた分布した電気ヒーターエレメント２４との関係を図 示する。第２図はまた、一対の熱的に連結したサーミスタを含んでいる流体温度 センサー２６を図示する。

センサー２６は、熱絶縁材料のディスク３０によってブレー）１２中の開口２８ 中に支持されている。温度センサー２６は、収容された流体ＦのバッグＢと直接 接触するように、プレート１２の上表面２０より少し上へ延びている。電気ケー ブル３２がパッケージ２６中の二重サーミスタへ接続される。直流０．８５ボル トのコンスタント電圧でバイアスする時、サーミスタ２６はケーブル３２上にｏ 、。

６ないし０．４７ミリアンペアの範囲で温度依存電流を提供する。

第３図は、ヒーター／はかり１０のプレート１２の底面図であり、そして下側凸 表面２２へ取り付けた分布したヒーターエレメント２４を図示する。第３図から 見られるように、ヒーターエレメント２４はプレート１２の下表面２２の実質的 面積を占める。もしヒーターエレメント２４が１２０ボルトまたは２４０ボルト で作動される５００ワンドヒーターであるならば、好ましくはそれは９−１／４ インチ幅Ｘｌ０−１／２長さのオーダーでなければならないことが判明した。加 えて、ヒーターエレメント２４はその中に実質上均一に分布された低リーク抵抗 ワイヤーで作られることが好ましい。

ケーブル３４はヒーター２４へ１２０ボルト入力または２４０ボルト入力を提供 する。プレート温度センサーサーミスタ３６は、プレート１２の温度を連続的に モニターする［］的でプレート１２の下表面２２へ取り付けられる。プレート１ ２の温度が変化する時エレメント３６を通る電流の変化がライン３８上で感知す ることができる。加えて、プレート１２には安全目的のため熱フユーズ４０を含 んでいる。もしプレート１２の温度が５６℃をこえれば、フ４１−ズ４０は回路 を開き、ライン３４上のヒーター電流を遮断するであろう。

第４図は、はかり１０に使用し得る制御システム４２の概略ブロフク図である。

該制御システム４２は１６／１アナログマルチブレキサ−４４を含んでいる。マ ルチブレキサ−４４はばかり１０からアナログ信号を受取る。ライン４６は、バ ・ノブＢの重量に相当するロードセル１６に発生し、た電圧を伝送する目的で、 はかり１０のロードセル１６を慣用演算増幅器４８へ接続し７、該増幅器の出力 はマルチブレキサ−４４への入力の一つである。ライン３８は、はかり１０のプ レートサーミスタ３６からの電気信号をサーミスタ増幅器５０へ伝送する。プレ ートサーミスタ増幅器５０からの出力はマルチブレキサ−４４への入力の一つで ある。ケーブル３２は、バッグ温度サーミスタ２６からの電気信号をそれぞれの サーミスタ増幅器５２．５４へ伝送する。サーミスタ増幅器５２．５４の出力は アナログマルチブレキサ−４４への入力となる。

マルチプレキサ−・４４の一出力はアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）５４へ 接続され、該変換器は慣用タイプの周辺・インターフェースアダブクー　（Ｐ　 Ｉ　Ａ）　５６”−接続されるａ　Ｐ　Ｉ　Ａ　５６からのラインは、変換器５ ４への読取り（４警−と、そしで？ルチブレキサ・−４４中のマルチブレキリー チャンネルを選択するための選択１３号を提供する。ＰＩＡは二方向連通バス６ ０によって制御ユニッ（・５８へ接続される。制御ユニットは、例えばプログラ ム可能なモトＩ」−ラタ・イブ６８０２マイクロブ１．Ｊセンサー・とすること がごきる。

制御ユニッ）・５８は読取り専用メモリ　（ＲＯＭ）５８ａと、そしてランダム アクセスメモリ　（ＲＡ　Ｍ）　５８　ｂとへ接続される。はかり１０の温度を 制御するための制御ブＩｊグラムはＲＡＭ５８ｂに記憶さセ゛ることかできる。

ＲＡＭ５８ｂは、はかり読みまたは他の可変情報を一時的に記憶させるために用 いることができる。

ＰＩＡＳ６の出力ラインは、増幅器６０を介して光学的にアイソレートされた０ ＰＴＯ２２タイプソリッドステートリレーとすることができるヒーターパワー制 御ユニット６２へ接続される。ヒータ・−パワー制御ユニット６２はフユーズ４ ０を通ってライン３４によりヒーターエレメント２４へ接続される。

慣用タイプのＡＣラインモニター６４は、ヒーターパワー制御ユニット６２の出 力へ電気的に接続される。モニター６４はヒーター２４へ供給される電気信号を 連続的にモニターする。ライン６６上のモニター６４からの出力信号は制御ユニ ット５８を可能化し、パワーがヒーター２４へ供給されているかいないかをモニ ターする。

後でさらに詳細に論するように、あるあらかじめ定めた時間間隔の間、ヒーター ２４へのパワーはオフへターンされなければならない。

ライン６６」二の信易を３−二ノクづるごとにより、制御ユ、−ット５８はあら か１ニめ定めた目間の間１．１０．−クー２４へ・のパワーが：ｊフにターンさ れている、−（１−を検証することができる、２０・・＼ルツ信号を発生゛−セ 、旦〕すｊ′ルタ１゛ムクト／り１３８は、ＰＩＡ５６を介！、　’−＜呂υｊ 御ニー、ソ１５８・＼断続パルスを提供する。５０＝、９秒２１すれたこれら断 続パルスは、制御７．゛・／ｌ・５８により５，１羽で論するようにクイマ〜・ をカウントし、そしこ？−、−ター制御１．％間間隔の列を保つために使用し、 得るリアルタイム信号を提供する、後でさらるこ詳し７く論するよ・うに１、ジ イン３２七の流体温度（’３号と、ライン３８上のはかり重ｇ（１１号、−１、 （“し゛でライン３８上のプレート温度信号と１才変換器５４ｒ５ごよっ−こデ ジタル化され、次！：Ｘ　ＲＯｈｑメ・モリ５８ａ中の制御プログラム、と組み 合わ＋−Ｃ２はかり１０１．ｔｎ滑体ＦのバッグＢの温度を適正に維持するため 、１−１−・タルパワー制御ユニット６２を通って移行される出力信号を発４卜 する。

第５図は、増幅器５０．５２またば５４の（れぞれに相当する一！Ｉ−ミスタ増 幅器の概略図である。バソグザーミスタ２６またはプレート号−ミスタ３６のど ぢらかに相当するサーミスタ７０は７、電気的接地と演算増幅器７４．の入力ツ ードア２との間に接続される。演算増幅器７４はバイアス補償抵抗７６と、そし て同じ値の４．７キロオームのフィードバンク抵抗７８とを有する。第２のバイ アス補償抵抗８０は０．８５ボルト参照電圧へ連結される。５００オーＪ・ポテ ンショメータ８２は、増幅器７２のフィードバック路中のゲイン調節点を提供す る。

増幅器７４の出力ノード８４は、４．７キロオーム入力抵抗８８を通って第２の 演算増幅器８６へ電気的に接続される。増幅器８６は、入力抵抗８８と同じ４． ７キロオームの値を持つフィードバック抵抗９０を有する。オフセットポテンシ ョメータ８６が２．５ボルトＤＣ参照へ返還される１、８２キロオーム抵抗９４ と、そして電気的接地へ返還される６、８１キロオーム抵抗９６との間に連結さ れる。ポテンショメータ９２は、サーミスタ７０によって感知された温度３℃に おいて出力ノード９８上でゼロボルト出力となるように調節される。

ポテンショメータ９２は、流体Ｆが凍結しないことを確実にする安全配慮として 、感知温度３℃においてノード９８においてゼロボルト出力を提供するように関 節される。

増幅器５２および５４は、好ましくはタイプＬＭ２２４Ａ力ツド増幅器パッケー ジによって実現される。７４．８６のような４個の演算増幅器のめいめいは、二 つの増幅器５２．５４間の最小温度追跡エラーを提供するように−パッケージに 形成される。好ましくは、両方の増幅器５２．５４のための抵抗７６．７Ｂ、８ ８．９０のような４．７キロオーム抵抗も同じ理由で単一パフケージに形成され る。

第６図は、かはり１０の測定し得る信号のサンプリングのためのフローチャート を図示する。第６図のフローチャートは、当業者によりＲＯＭメモリ中に記憶さ れるプログラム中に容易に実現し得る。

第６図のフローチャー１・は、２０ヘルツ断続クロツク６８によって発生させた 断続に応答する割込み駆動プログラムと；、、て実施することもでき、または標 準的なポーリング技術を使用して規則的に呼び出すことができる。

第６図のフローチャートに相当するプログラムが最初に入れられた時、ステップ １００において、アナログ／デジタル変換器５６によって二つのバッグ温度サー ミスタ２６の一方からの信号が読取られる。その後、ステップ１０２において、 アナログ／デジタル変換器５４によって二つのバッグ温度サーミスタ２６の２番 目からの信号が読取られる。次に、ステップ１０４においてプレート温度サーミ スタ３６が読取られる。最後に、プレート１２上の流体Ｆのｆｆ１ｉｔを指示す るロードセル１６からの信号が読取られる。第６図のフローチャートはその後出 る。

正常の作動においては、第６図に示したようなサンプル読取りのセントは３秒毎 に行うのが望ましいことが判明した。温度および重量読みは、次にヒーター２４ へ印加される信号を制御する目的で処理することができる。３秒のサンプル時間 間隔は断続クロック６８からのパルスを用いて計測される。

はかり測定を実施する目的のため、ロードセル１６からの電圧を３デジタルカウ ントがバッグＢ中の流体Ｆの容積のｌ　ｅｃに相当するように定めるのが望まし いことが判明した。

制御システム４２と共に使用するための例示的制御プログラムのフローチャート が第７図に図示されている。第７図のフローチャートに基ツく制御プログラムは 、当業者によって直接実施することができ、そしてＲＯＭ５２中にマシン言語の 形で記憶させることができる。第７図に示した制御ブログン、ムは、第６図のサ ンプリングシーケンスと同じ３秒ベース期間で作動する。第６図のザンブリング プログラムは、好ましくは第７図の制御プログラムと同時に進行する割込み駆動 プログラムとして実施することができる。

標準的な割込みハンドリンゲル・−チンおよび技術を使用して、制御ユニット５ ８は、クロック６８がらの６０断続パルスにょワて表される３秒の期間４カウン トする。最初の３秒期間の間、ザンブルが第６図のフローヂャートに従−１では かり１（）から隼められる。、ｌＪ・ンブルは、後で論じぞして第７図ζ４４旧 釆１示されるよ・つｔＶ次に処理される。制御ユニ・ノド５８は処理１７．た結 丁を、次の３秒間の間どれだり長くパワーをヒーターパワー制ｆａｎフロー９ノ ド６２を通して印加３−べきか否決定するために利用”４゛る。

この装置の一利益はし一ターへ非連続的に印加され六、パワーかｆ：２生ずるこ とを注目すべきである。制御システム４２は、与えられた３秒の間、負荷へパワ ーを印加してはならない時を常ｒ決定］〜るごとができる。ＡＣラインモニター ６４からの出力は、ヒータ・　２４へのパワーがヒーターパワー制御６２によっ て実際オフにターンされていることを検証するため乙ここの期間の間に質問され ることができる。

非連続的に印加されるＡＣパワ・−の使用から住する他の利点１、よ、ヒーター ２４が２リツトル、３リン１ルまたは５リットルの流体バッグをオーバー・シブ ４−１・なしに急速に３７℃／＼加熱することである。

それぞれの容積を室温（２０℃）から、流体Ｆ各患者へ安全に放＋１ｉすること ができる最低温度３２℃へ加熱するための加熱時間は２０分のオーターである。

第７図に関し、最初のステップ１０８において制御ユニット５８はプレート１２ の温度をチェックし、プレート１２が５０℃の温度をこえていないことを決定す る。もしプレート温度が５０℃をこえていれば、制御ユニットはステップ１１０ において、プレート温度が過剰であることを信号するフラグまたは可視表示をセ ットするためエラーブランチをつくることができる。もしプレート１２の温度が 過剰でなげれば、制御”Ｌニノｉ〜ば、ステップ１１２によ？いてヒー、ビア・ 〜２４をオフ　・＼クーニ・す５（Ｉ）を−イねｉニジ＜なくする（白の状１ε ミ庖す」２・、・りず７５、′−とが７・き、５６透ｌｌｌ′Ｉ−埒境４：’： 　：’ｒ’、；い（、（、ま、そのような状態は、ミ・Ｊ、う゛ム４：Ｎｉｌ　 −クー１　ｆ’ｌが）、鈷ｕｌｌ１４さ）！、ること・を必要と４−る作動ス】 ソフ沫゛ない場合をで）む。（（：、　、１；ｘ　？７１に、もしジスうム４２ が警※［５伏９７；または処理の終わりにあＺ）な（；、　Ｌ；、（、ま〕：は り〜ミスタ読・）が、ＩＪらがＺ、′；め定め人、呈以上Ｃ１−５“じ（５ｔ； ば、ヒ・多−１０のメン・へ、のターンｔｉｔ望ましくない。

ステップ１１４７．′おい′（＼！７．−夕・　２４が可１ｉＬ化できるき想定 して、制御−Ｚ、　：、、・川・５８はバッグＩ３の実際重量をｙ−エノ／）」 −るこ２−ができる。も）、７流体１？の′ｉ１！量が容積１００ｉＲの対応値 をこえ℃いなＪｌれば、制御ｍ！、コユソト１．人流体容積が、−の１５．きい 値をこえていないメ５−め、スう−ソブ１１６において出る。

ステップ１）８においｉ′、、１トＩ賭１］　″Ｉ−ニソ［５ｆ（は、し・クー ２４は前も１．）で’６Ｊ能化され′Ｃいるかを決定Ｊることができる。ヒータ ー可能化のう・ストは、他の１ニラ−状態が存在しない限り、流体のバッグが１ ５００戴を超える感知容積を持つでいたかどうかである。もしシータ・−２４が 可能化され−こいム（）れば、制御、゛ｊ、二、ツ１−５８は、ステップ１２０ において流体Ｆの感知した容積を第２のしきい値１５００戴と比較する。もし感 知した容積がこの第２のしきい値をこえていなければ制御ユニットは出る。もし 感知した流体Ｆの容積が１５００１ｆｄ２をこえていれば、ステップ１１２にお いて制御ユニットはヒーターフラグを可能化する。

ステップ１２４において、制御ユニット５８は、バッグ温度を正常体温に相当す る３７℃のあらかじめ定めた値と比較する。もし実際のバッグ温度が３７℃より 低ければ、制御ユニットはステップ１２Ｇにおいて実際のバッグ温度をセットポ イントまたはあらがじめ定めた値から差し引き、第１表のインデックスポインタ ーを作成する。

第一」−〜−表 ６０．００　０℃加熱（３７℃） ６０．０８　１℃〃　（３６℃） ６０．１３　２℃〃　（３５℃） ６０．１７　３℃〃　（３４℃） ６０．２２　４℃＃　（３３℃） ６０．２２　５℃〃　（３２℃） ６０．２２　６℃〃　（３１℃） ６０．２５　７℃〃　（３０℃） ６０．３０　８℃〃　（２９℃） ６０．３４　９℃〃　（２８℃） ６０．３８　１０℃〃　（２７℃） ６０．３８　１１℃〃　（２６℃） ６０．３８　１２℃〃　（２５℃） ６０．４３　１３℃〃　（２４℃） ６０．４３　１４℃−（２３℃） ６０．４３　１５℃〃　（２２℃） ６０．４３　ｔ６℃〃　（２１℃） ６０．４３　１７℃〃　（２０’Ｃ） ６０．４３　１８℃〃　（１９℃） ６０．４３　１９℃〃　（１８℃） ６０、　４３　２０″Ｃ＃　（１７℃）６０、　４３　２１℃〃　（１６℃） ６０．４３　２２℃〃　（１５℃） ６０、　２０　２２℃〃　（５℃−１４℃）第１表は、セラ１−ポイントが実際 のバッグ温度をこえている量であるエラーと、そし２てヒーター２４が次の３秒 間期間に励起されなければならない、６０のうちのカウントの数との間の実験的 に得られた非直線関係を示している。各カウントは、断続クロフクロ８によって 発生させた５０ミリ秒期間に相当する。

第１表の左欄の右の部分は、第１表の右欄に示された４えられた温度差、例えば ３７℃のセーノ）ポイントと３６℃の実際温度との間の１℃のような温度差につ いて、ヒーター２４が励起されなげればならない６０のうちのカウントの数、例 えば８を示す。表１の関係は、標準的な腹膜透析液の２リットル、３リツトルお よび５リソＬルバソグについて最適化されている。本発明装置の利益の〜つば、 加熱時間間隔が溶液の他の容積または他の夕・イブを考慮：Ｃ１′入れるために 変えることができることである。

表１の関係は非直線的であるごとに注１［］１べき゛である８驚くべきことに、 バッグが非常に冷たく、２２℃も暖めなシ、Ｉればならない時、限られた量の熱 が加メ、られる。この伏況においては、ブし−−１−１２と流体Ｆとの間イノ） 大きい潜在的温度差のため、プレー・ト１２のオーバ・−ヒー・１・を防止する ため、エネルギーは６０のうぢ２０カウントの間だｃｔヒーター・２４へ加えら れる。流体Ｆのバッグがセブ！・ポイン、１・０２２℃以内に加温されている時 １．パワーはもっと長い時間、６０のうち４３カウントの間ヒーターへ印加され ることができる。

第１図のようにエネルギーがヒーター２４へ加えられる時間の制限は、プレート １２が５０℃以上に加熱されない結果となる。これはエネルギーを節約するだけ でなく、非常に熱いはかりプレートへ接触することによるオペレーターの不注意 のやけどを避ける。

再度第７図に関し、ステップ１２８において、一旦インデックスポインターがス テップ１２６において形成されるや否や、適切なカウント数が表１の適切な位置 から検索されるであろう。このカウントは次にデユーティ−サイクルカウンター へ入力される。一つのカウンターは、次の３秒制御期間の間のヒーターパワーオ ン時間をセットするために使用できる。第２のカウンターは制御間隔を計時する 。この二つのカウンターは、好ましくはクロフクロ８からのパルスによってその 中味がカウントアツプもしくはダウンされる。ＲＡＭメモリ５８ｂ中の位置であ る。代わり４に、これらカウンターは二つの特別のハードウェアカウンターとし て実現することができる。

上記教示に照らし、本発明の修飾および改変が可能である。本発明のより広い面 は異なるヒーターパワー制御表を使用することを含む。別々の表を加熱すべき流 体の各当初容積に対して使用することができる。本発明のより広い面はまた、第 １表に示したちの以外の非直線関係や、またはここで論じた２秒および３秒間隔 以外の制御代替電子コンポーネントの使用を含む。それ故、請求の範囲内におい て本発明は特定的に記載した以外の他の態様で実施し得ることを理解すべきであ る。

国　際　調　イン　８　？ゴ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．秤量および加熱すべき流体の選択された収容容積を支持するための成形した 手段と、 前記支持手段の選択された表面へ取り付けられ、印加された電気信号に応答して 流体の該容積を均等に加熱するための分布された手段と、 流体の収容容積の温度を感知するための手段と、流体の該収容容積を均等に加熱 しそして前記容積をあらかじめ定めた温度に維持するため選択した可変の時間間 隔の間前記加熱手段への電気信号をオンおよびオフにスイッチするための手段と 、前記加熱手段へ印加される前記電気信号を連続的にモニターし、そして前記信 号のスイッチングオンを選択された状態の感知に応答して中断するための手段 とを備えていることを特徴とするヒーター／はかり。
2. ２．前記支持手段は、流体の収容容積を収容するための凹面支持表面を含み、前 記加熱手段はその第２の離れた表面へ取り付けられており、そして流体の収容容 積と接触するように前記二つの表面を通って延びている温度感知手段を含んでい る第１項記載のヒーター／はかり。
3. ３．前記制御手段は、流体の収容容積の温度を最初にあらかじめ定めた温度へオ ーバーシュートなしに上昇させるための手段を含んでいる第２項記載のヒーター ／はかり。
4. ４．流体の収容容積の感知した当初重量に対応する電気信号を第１のあらかじめ 定めたしきい値と比較し、そして前記感知した当初重量が前記第１のしきい値を こえている時前記スイッチング手段を可能化するための手段を含んでいる第３項 記載のヒーター／はかり。
5. ５．前記比較手段は、流体の収容容積の連続的に可変な重量に相当する電気信号 を第２のあらかじめ定めたしきい値と比較し、そして前記流体重量が前記第２の しきい値をこえている時前記スイッチング手段を可能化する第４項記載のヒータ ー／はかり。
6. ６．前記支持手段の温度を感知し、そしてそれに応答して前記加熱手段へ印加さ れる電気信号を制限するための手段を含んでいる第５項記載のヒーター／はかり 。
7. ７．前記スイッチング手段は、前記収容容積、収容容積の温度、および前記支持 手段の温度に相当する電気信号をあらかじめ定めた順序で連続的に感知するため の手段を含んでいる第６項記載のヒーター／はかり。
8. ８．前記スイッチング手段は、第１の時間間隔の方が第２の時間間隔よりも長い 第１および第２の時間間隔を設定するための手段と、そして前記第２の時間間隔 の間前記加熱手段へ電気信号を印加するための手段とを含んでいる第７項記載の ヒーター／はかり。
9. ９．流体の感知した温度をあらかじめ定めた値と比較し、そして対応する電気信 号を発生させるための手段と、それに応答して第２の時間間隔の持続時間を調節 するための手段とを含んでいる第８項記載のヒーター／はかり。
10. １０．前記調節手段は、前記第２の時間間隔の持続時間を感知した温度値とあら かじめ定めた値との間の差に応答して非直線的に変える第９項記載のヒーター／ はかり。
11. １１．前記調節手段は、第２の時間間隔のあらかじめ定めたシーケンスを記憶す るための手段と、そして前記電気信号に応答して選択した第２の時間間隔へアク セスするための手段を含んでいる第９項記載のヒーター／ほかり。
12. １２．前記流体温度感知手段は第１および第２のサーミスタを含んでいる第１１ 項記載のヒーター／はかり。
13. １３．前記支持手段の感知した温度があらかじめ定めた値をこえないように、第 ２の時間間隔を制御するための手段を含んでいる第１１項記載のヒーター／はか り。
14. １４．前記モニター手段は、第２の時間間隔が終わる時と第１の時間間隔が終わ る時との間のチェック時間間隔の間に、加熱手段電気信号の不存在を表す表示を 発生するための手段を含んでいる第１３記載のヒーター／はかり。
15. １５．前記チェック時間間隔の間に前記表示が存在しない場合エラー表示を発生 するための手段を含んでいる第１４項記載のヒーター／はかり。
16. １６．流体をあらかじめ定めた値へ加熱するため流体の収容容積へ加えられる熱 を制御する方法であって、 流体の収容容積を支持すること、 該流体の温度を連続的にモニターすること、あらかじめ定めたセットポイント値 をモニターした流体温度と比較すること、 第１の時間間隔を設定すること、 セットポイント値とモニターした流体温度との間の正の差に応答して、第１の時 間間隔より短くかつそれに非直線的に関係する第２の時間間隔を設定すること、 流体へ前記第２の時間間隔の間だけ熱を加えることの各工程を含むことを特徴と する前記方法。
17. １７．電気ヒーターが流体の収容容積へ熱を加え、そして該電気ヒーターヘ電力 を前記第２の時間間隔の間だけ供給することと、前記電力が第２の時間間隔の終 わりと第１の時間間隔の終わりの間にヒーターヘ印加されないことを検証するた め該電力をモニターすることを含んでいる第１６項記載の方法。
18. １８．連続的にモニターした流体温度のサンブリングがあらかじめ定めた時間間 隔で発生する第１７項記載の方法。
19. １９．流体の収容容積の重量を感知することを含む第１８項記載の方法。
20. ２０．感知した流体重量があらかじめ定めたしきい値をこえている時第２の時間 間隔の間だけ電気ヒーターへ電力を供給することを含む第１９項記載の方法。