JP2005040154A - 注射針安全化処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アークを用いない省電力の注射針安全化処理装置。
【解決手段】下向きにした注射針の先端を当接させる下電極と，僅か上の針に接した上電極とに電源を接続し，スイッチがオンの時間だけ注射針を先端から僅か上方までの短い部分に通電してジュール熱で針の融点以下に発熱させ，針先近傍に供給した低融点の被覆物を溶融させる。下電極に先端の尖っていない略円錐形の窪みが形成されて融解した被覆物を溜める働きをし，溶融した被覆物が針先近傍に固着し針の先端付近を安全に被覆する。アークを発生させないでジュール熱で溶融させ針先を封止して固着する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，使用済み注射針の安全処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から注射針の使用後はキャップをかぶせて廃棄しているが，針の先で手を突いて皮膚を傷つけたり，それが原因で感染事故を起こす事があった。その為，先端部を加熱・軟化させて切断したり，切断部を鈍化させて事故を防止する提案がされてきた。使用した注射針の先端を丸くする例が，次に述べる特許文献１に開示されている。図４にその構成図を示す。
【０００３】
【特許文献１】
「特開平６−１２５９４５」（段落０００８）に，「注射針１を受け入れる孔を設け，孔の奥に，順に，補助電極７，針を掴むチャック電極９，針先が当接する主電極１１を設ける。（段落００１０）に「直流電源１７の＋極はインダクタンス１９を経て主電極１１に接続し，−極は直にチャック電極９に接続する。また−極は抵抗２１を介して補助電極７と接続する。」との記述があり，（段落００１１）に「注射針１を孔から孔５の中に挿入し，針先を主電極１１に押し当てると共に，針の根元を補助電極７に接触させる。すると注射針１に電流が流れ，抵抗２１に電圧降下が生じる。制御回路２７はこれを検出して駆動部１３をオンにし，チャック電極９は針１の根元を掴んで固定する。」との記述があり，（段落００１２）に「 チャック電極９が注射針１を掴むとチャック電極を通じて注射針に電流が流れる。注射針１の先端と主電極１１の接触面積は極めて小さいので，発生するジュール熱により針先が溶融し，やがてギャップができて電路が遮断される。すると，インダクタンス１９が逆起電力を発生し，針先と主電極の間でアーク放電が起る．アーク放電により針先はさらに溶け，やがて，ギャップが大きくなって放電が停止する。この間に注射針１は先が球状になり，しかも熱で殺菌される。」との記載がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，医療現場で手軽に使用できる軽量・小型で可搬式の注射針安全化処理装置を提供することが目的である。前記の従来例における欠点は，アークの功罪を伴う事である。アーク熱で針先を加熱して球状にするとき，アーク発生時に電源から電極，アークを経てインダクタンスから電源に至る電路から，空間に対して強烈な電磁ノイズを放射する。医療機器や心臓のペースメーカなどに対して誤動作を起こさせる危険性を内在している装置は，あらゆる妨害対策が施されるべきであるが，この対策の為の構成要素が大型で且つ高価になってしまう。ノイズ発生の原因となるアークを発生させない発熱方式で，目的とする小型・軽量の針先安全化処理装置にする為の構成，及び構造を創案することが課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，注射針の先端を下向きにして，針の先端に下電極を，それより僅かの寸法だけ上部に上電極を，それぞれ針に接触させて，この短い区間の針に通電してジュール熱で針を局部発熱させる。溶融電源の一方の端子に電気接続された下電極は被覆物溶融用の電極であり，凹部（窪み）を設けて溶融物を溜める働きを兼用させる。針先近傍に被覆物を溶融させ，この溶融被覆物を溜める窪みに合致するかたちに形成する。溶融電源の他方の端子に電気接続されている上電極が下電極の直上電極であり，これを針先端から僅かに上方の位置で針に接するように配置する，上電極と下電極との間に通電してこの区間の注射針を発熱・被覆物を融解し固着させる注射針安全化処理装置とする。注射針を定位置に固定する針固定用クランパを注射針の根元に近い位置で装置本体に設け，下電極に接触した針先にはアークを生じない。ジュール熱で被覆物を融解させ，溶融した被覆物を針先近傍に固着し成形する事を特徴とした注射針安全化処理装置とした。
【０００６】
請求項２に関しては，被覆物が，熱可塑性の有機化合物である請求項１記載の注射針安全化処理装置とした
【０００７】
請求項３に関しては，被覆物が，注射針より低い融点を有する合金である請求項１記載の注射針安全化処理装置とした。
【０００８】
請求項４に関しては，下電極が，被覆物の軟化点より高い温度の融点を有する導電体で形成された下電極であり，他の従来例における，高融点材料で加工の高くつくことを避けた請求項１乃至３の何れかに記載の注射針安全化処理装置とした。
【０００９】
請求項５に関しては， 下電極が，針先近傍に被覆物が固着された後，被覆された針を外しやすいように垂直切断面で複数に分割されたパーツの集合体からなる下電極である請求項１乃至４の何れかに記載の注射針安全化処理装置とした。
【００１０】
請求項６に関しては，被覆物が，下電極の凹部に溜まるような粉体または粒状であり，下電極の凹部近傍に略定量ずつ供給される被覆物供給手段を具備した請求項１乃至５の何れかに記載の注射針安全化処理装置とした。
【００１１】
請求項７に関しては，被覆物が，下電極と針先の接触位置付近に先端が接するようなリボン状または線状の被覆物であり，下電極の針先の接触位置近傍に略定量ずつ供給する被覆物供給手段を具備した請求項１乃至５の何れかに記載の注射針安全化処理装置とした。
【００１２】
請求項８に関しては，下電極が，スプリングによって押し上げられ，針先端部と下電極との間に押圧が付与されて通電され，針先近傍の被覆物溶融体で被覆された時点で下電極を下方へ運動させる微寸法運動手段を具備した請求項１乃至７の何れかに記載の注射針安全化処理装置とした。
【００１３】
請求項９に関しては，微寸法運動手段を発熱の為の通電制御と連動させて制御する第１の制御手段を具備した請求項１乃至８の何れかに記載の注射針安全化処理装置とした。
【００１４】
請求項１０に関しては，微寸法運動手段を発熱の為の通電制御と連動させて制御する第１の制御手段による制御と，被覆物供給制御とを連動させて制御する第２の制御手段とを具備した請求項１乃至９の何れかに記載の注射針安全化処理装置とした。
【００１５】
請求項１１に関しては，下電極が本体ベースに固定されていて，針先端部と下電極との間に押圧付与してクランパが拘束して通電・発熱し，クランパ部が上方に運動し，針先の下に被覆物溶融体が流れ込み通電停止され，被覆物が針先に固着した後にクランパの拘束を解除させ，クランパ部上下運動手段を有する請求項１乃至７の何れかに記載の注射針安全化処理装置とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明による実施の形態を図１の構成図および図２の構造図に示す。図１及び図２によって本発明の一実施の形態について説明する。１は注射針（被処理物），２は支柱部で本体内の各機構を支える垂直の柱である。ダクト３は略水平に支柱部２に固定されており，スプリング４と針固定用クランパ５を摺動自在に抱持している。注射針１は摺動自在の針固定用クランパ５で挟まれていて水平方向には可動自在で垂直方向に拘束されている。べース６は本装置全体を支える部分である。
【００１７】
次に主要部分である針に通電する電極関係について説明する。ローラー電極収納ケース１０と下電極２０が絶縁材１００を介して固着されていて一体構造の溶融電極部８を形成する。溶融電極部８はベース６からスプリング１５で上方向に支えており上下運動が可能であり，注射針１の先端が押圧される。
【００１８】
ローラー電極収納ケース１０には，上電極である複数のローラー電極１０１が，注射針１を垂直運動自在に挟むようにスプリング１０３でローラー軸１０２に押圧を加える構成で収納される。ローラー軸１０２に溶融電源１２の一方の端子がスイッチ１８を介して接続されていて，溶融電源１２の他方の端子は，下電極２０に接続されている。溶融電源１２は直流でも交流でもよいが、可搬式の本装置には繰り返し充電できる小型の二次電池が有効である。
【００１９】
下電極２０に円錐形の凹部（窪み）１４が錐先を下方向にして，錐先は尖らず丸みを付けて形成される。被覆物供給手段１６３によって該凹部に熱可塑性有機化合物の粉状物，粒状物或は，線状やリボン状の半田など融点の低い合金などの被覆物６３が略一定量ずつ供給される。この凹部１４の底部に注射針１の先端が当接したとき，スイッチの接点１８が閉じている場合は針先に通電され，局部的にジュール熱を発生させて被覆物６３を加熱し溶融する。針先とその僅かに上位置のローラー電極１０１が接する部分との短い区間，例えば４ｍｍの長さの部分が通電発熱部位６２であり針先端が凹部１４に接した部位の電流密度が大で，しかも電気抵抗が大きくて最もジュール熱が集中して発生する部位である。通電発熱部位６２が短いので通電電力は少なくても発熱する。注射針の温度はステンレスの融点より低くても上記のような材質の被覆物を溶融させるから，下電極２０の材質は，注射針のステンレスなどの材質の融点より高い融点は不要で，被覆物６３の融点より高い融点の導電材で形成される。
【００２０】
注射針１を針固定用クランパ５，ローラー電極１０１を通して，下電極２０に押し込む。次にスイッチ１８をオンして溶融電源１２から電流が流されると発熱部位６２の加熱が進み被覆物６３の溶融が始まる。溶融が進むと第１の制御手段１６２が下電極運動手段１６１を微少寸法だけ下方に運動させるのであるが，その直前に回路電流をオフすることと連動して制御するのが第１の制御手段の作用である。第１の制御手段による制御と被覆物供給制御を連動させて制御する第２の制御手段を具備している。
【００２１】
被覆物供給制御は被覆物供給手段１６３に含まれる定量吐出電磁弁を電気的操作する信号と，溶融電源１２のスイッチ１８のオン・オフを所定の時間差を持たせて順序制御する。この被覆物供給制御と上記第１の制御手段１６２による制御を連動させ，溶融電源１２のスイッチ１８のオン後，所定の時間差を生成して，下電極運動手段１６１を微少寸法だけ下方に運動させ針先と下電極との微少寸法の間隙を生じさせ，ここに溶融した被覆物を充たすように作用するのが第２の制御手段１６４の制御である。以上のように連動させて制御する
【００２２】
回路電流をオフして加熱を停止すると，溶融した被覆物６３の冷却がはじまり，針先近傍を被覆物６３が封じ固着する。針先に固着した被覆物６３は略円錐形の凹部（窪み）１４の形で先端が丸みをおびていて人体に怪我をさせる危険性が無い。また他の，従来の方法のような余分な金属屑の発生がない。図３に下部電極の要部を示す。この図のように垂直切断面を有するように分割片２０１および２０２の集合体からなる下電極２０として，枠体２０３に入れて一体化することも，固着した針先近傍の被覆物６３を下電極２０から外しやすくする事と該電極の保守の面から有効である。
【００２３】
加熱通電中の注射針に変形が生じても，常に下電極２０と針先との間に圧力が掛かっているため，電気的接触不良が発生しないので，この部分でアークが発生しない。アークによる電磁ノイズの発生が無いので医療・検査機器へ電磁妨害の心配が無い。本装置内にノイズ対策部品を使用しないので小型化に有利であり省資源に寄与し安価に製作出来る。
【００２４】
従来の方法では，注射針の太い場合は加熱に必要な熱容量が大きく溶融に時間が掛かった，また針の太さを検知して加熱時間や電流値を制御するような複雑な制御機構や制御回路が必要であったが，本発明によれば，これらは不要であるから，部品・材料が省かれて，故障の原因となる構成物を減らしているから装置の信頼性が高い。注射針そのものを溶解融させるような無駄な電力消費が無く装置稼動コストが安くなる。
【００２５】
上記の実施例では溶融電極部８の下部からスプリング１５で押し上げ，微寸法運動させる方式であるが，このスプリング１５を省いてベース６に固定し，注射針１のクランパを垂直運動させる方法も有効である。これらは原理の同一性から本発明の範囲に含まれるものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように，本発明の装置によれば，アーク熱で針先を加熱する方式で無く，ジュール熱で局部を加熱する方法であるから，アーク発生時のような強烈な電磁ノイズを放射する恐れが無い。ノイズで医療機器やペースメーカ等に誤動作を起こさせる対策の為，大型になってしまうことがない。針の太さを検知して電流を制御する特別の制御回路を不要とし，針の融点以下で被覆物を溶融させるため針先を融解させる無駄な電力消費が無く，現場で手軽に使用できる軽量・小型で可搬式の注射針安全化処理装置を提供することが可能となり，省資源，省エネルギーに寄与でき工業的価値が大きい。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明による一実施の形態の要部を拡大して示す構造図である。
【図３】本発明による他の実施形態を示す構成図である。
【図４】従来の装置のブロック図である。
【符号の説明】
１ 注射針
２ 支柱部
３ ダクト
４ スプリング
５ 針固定用クランパ
６ ベース
８ 溶融電極部
１０ ローラー電極収納ケース
１２ 溶融電源
１４ 凹部（窪み）
１５ スプリング
１８ スイッチ
２０ 下電極
６２ 通電発熱部位
６３ 被覆物
１００ 絶縁材
１０１ ローラー電極（上電極）
１０２ ローラー軸
１０３ スプリング
１６１ 下電極運動手段
１６２ 第１の制御手段
１６３ 被覆物供給手段
１６４ 第２の制御手段
２０１ 分割片
２０２ 分割片
２０３ 枠体
７ 補助電極
９ チャック電極
１１ 主電極
１３ 駆動部
１７ 直流電源
１９ インダクタンス
２１ 抵抗
２７ 制御回路
２９ 注射器本体

Claims (11)

1. 注射針を定位置に固定する針固定用クランパと，電源の一方の端子に電気接続され針先を当接，通電させる下電極と，電源の他方の端子に電気接続された上電極とを備え，下電極と上電極との間に通電して通電区間部のジュール熱で被覆物を局部溶融し針先近傍を被覆物で被覆する注射針安全化処理装置において，下電極に凹部を具備し，アークを生じないで局部溶融させた被覆物を該凹部に溜めて，下電極を下方へ微寸法運動させて停止した位置で，所定の冷却時間の後に針先近傍に被覆物を固着させる事を特徴とした注射針安全化処理装置。
2. 被覆物が，熱可塑性の有機化合物である請求項１記載の注射針安全化処理装置。
3. 被覆物が，注射針より低い融点を有する合金である請求項１記載の注射針安全化処理装置。
4. 下電極が，被覆物の軟化点より高い温度の融点を有する導電体で形成された下電極である請求項１乃至３の何れかに記載の注射針安全化処理装置。
5. 下電極が，針先近傍に被覆物が固着された後，被覆された針を外しやすいように垂直切断面で複数に分割されたパーツの集合体からなる下電極である請求項１乃至４の何れかに記載の注射針安全化処理装置。
6. 被覆物が，下電極の凹部に溜まるような粉体または粒状であり，下電極の凹部近傍に略定量ずつ供給される被覆物供給手段を具備した請求項１乃至５の何れかに記載の注射針安全化処理装置。
7. 被覆物が，下電極と針先の接触位置付近に先端が接するようなリボン状または線状の被覆物であり，下電極の針先の接触位置近傍に略定量ずつ供給する被覆物供給手段を具備した請求項１乃至５の何れかに記載の注射針安全化処理装置。
8. 下電極が，スプリングによって押し上げられ，針先端部と下電極との間に押圧が付与されて通電され，針先近傍の被覆物溶融体で被覆された時点で下電極を上下運動させる微寸法運動手段を具備した請求項１乃至７の何れかに記載の注射針安全化処理装置。
9. 微寸法運動手段を発熱の為の通電制御と連動させて制御する第１の制御手段を具備した請求項１乃至８の何れかに記載の注射針安全化処理装置。
10. 微寸法運動手段を発熱の為の通電制御と連動させて制御する第１の制御手段による制御と，被覆物供給制御とを連動させて制御する第２の制御手段とを具備した請求項１乃至９の何れかに記載の注射針安全化処理装置。
11. 下電極が本体ベースに固定されていて，針先端部と下電極との間に押圧付与してクランパが拘束して通電・発熱し，クランパ部が上方に運動し，針先の下に被覆物溶融体が流れ込み通電停止され，被覆物が針先に固着した後にクランパの拘束を解除させ，クランパ部上下運動手段を有する請求項１乃至７の何れかに記載の注射針安全化処理装置。

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