JP4250438B2 - 密閉用パッキン及び密閉容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は密閉用パッキン及び密閉容器に関し、更に詳細には容器等の本体に形成された矩形状の開口部に沿って設けられ、前記開口部が扉によって閉塞されたとき、前記本体と扉との間を密閉して、前記本体に形成された室内を密閉状態とする密閉用パッキン、及び前記密閉容器用パッキンを用いた密閉容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
病院等では、手術に使用した器具や衣料等の被滅菌物を滅菌する滅菌装置として、扉によって開口部が密閉された滅菌室内を高圧状態と減圧状態とにして、滅菌室内に収容された被滅菌物に滅菌を施す高圧滅菌器が用いられている。
かかる高圧滅菌器の一例を図７に示す。図７に示す高圧滅菌器１０（以下、単に滅菌器１０と称することがある）には、容器としての本体１２に設けられた気密室としての滅菌室１４と、本体１２にヒンジ１８，１８に取り付けられ、滅菌室１４の矩形の開口部１６を開閉する扉２０とが設けられている。
かかる滅菌器１０を用いて被滅菌物に滅菌を施す際には、滅菌室１４に被滅菌物を挿入した後、扉２０によって滅菌室１４の開口部１６を閉塞し、滅菌室１４を気密室とする。
次いで、滅菌室１４内に水蒸気を供給しつつ、滅菌室１４内を所定圧力に昇圧した状態を所定時間保持して被滅菌物に滅菌を施した後、滅菌室１４内を減圧状態として濡れた被滅菌物に乾燥を施す。
この様に、滅菌器１０では、一連の滅菌を行う際に、滅菌室１４内を高圧状態とした後、減圧状態とする。このため、滅菌室１４の開口部１６を扉２０によって確実に密閉とすべく、高圧滅菌器用パッキン１００（以下、単にパッキン１００と称することがある）が使用されている。
尚、扉２０には、公知のロック機構（図示せず）が設けられており、開口部１６を閉塞した際に、ロック機構を作動させることによって、扉２０をロックしている。
【０００３】
かかるパッキン１００は、矩形の開口部１６の周縁に沿って形成された、図８に示す環状の凹溝２２内に出入可能に挿入されている。
このパッキン１００は、その横断面形状が台形状のパッキン本体が、シリコーンゴム等の弾性材料によって形成され、このパッキン本体の凹溝２２の底面側（底面）には、Ｖ字溝が形成されている。
かかるパッキン１００を凹溝２２内に挿入する際には、Ｖ字溝を利用して底面側を弾性変形させて幅を狭めながらパッキン１００を凹溝２２内に挿入する。凹溝２２内に挿入されたパッキン１００は、自らの弾性力によって凹溝２２の内壁面と摺接する。
この様に、凹溝２２内に挿入されたパッキン１００は、凹溝２２の底面側にポンプ等の流体供給手段３４から給排路３６を介して圧縮空気等の作動流体を給排することによって、パッキン１００の先端面は、開口部１６を閉塞する扉２０に対して接離する。
従って、流体供給手段３４から流体を凹溝２２の底面側に供給してパッキン１００の先端面を、開口部１６を閉塞する扉２０に当接することによって、扉２０と滅菌室１４との間の気密性が保たれる。
一方、扉２０を開放する際には、凹溝２２内の作動流体を排出し減圧することによって、突出したパッキン１００は凹溝２２内に引き戻され、パッキン１００の先端面が扉２０から離反して気密状態が解除される。このため、扉２０を容易に開放できる。
【０００４】
ところで、図７及び図８に示すパッキン１００は、凹溝２２の内壁面と摺接して出入する構造であるため、パッキン１００の凹溝２２の内壁面との接触面が磨耗し易い。このため、パッキン１００の摺接面が磨耗すると、凹溝２２の内壁面との間に隙間が生じて作動流体が漏れ出し、凹溝２２内の加圧が充分に行えず、パッキン１００の扉２０に対する押しつけ力が低下し、扉２０との間の気密性が確保できなくなる。
特に、滅菌室１４の開口部１６の周縁に沿って形成された矩形状の凹溝２２に倣って矩形状に形成されたパッキン１００では、矩形状の凹溝２２のコーナー部に挿入される部分（以下、コーナー部挿入部分と称することがある）には、凹溝２２の側壁面からの押圧力と、伸縮力と伸長力とに因る押圧力とが作用し、パッキン１００のコーナー部挿入部分の特定部分が凹溝２２の内壁面と摺接するように変形する場合がある。この場合、その特定部分が磨耗され易く、パッキン１００のコーナー部挿入部分では、パッキン１００の直線部分に比較して、早期に作動流体が漏れ出し易い。
また、凹溝２２との間の隙間から漏れ出した作動流体が、滅菌室１４内に洩れ込む漏れ込み、滅菌を施した被滅菌物を再汚染するおそれもある。
このため、下記特許文献１には、凹溝２２に配設されたパッキン１００が、凹溝２２の内壁面と摺接することなく扉２０との間の気密性を確保し得る気密用パッキンが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１６４１８７号公報（特許請求の範囲、第２〜３頁）
【０００６】
この特許文献１に記載された気密用パッキンを図９に示す。図９に示す気密用パッキン２００は、シリコーン等の弾性材料から成る中空パッキが環状に連結されたものであり、圧縮空気等の作動流体が供給配管２０２を経由して中空部２００ａ内に給排される。
かかる気密用パッキン２００を、滅菌室１４の開口部１６の周縁に沿って形成された凹溝２２内に押し込み、供給配管２０２を経由して圧縮空気等の作動流体を中空部２００ａ内に供給すると、気密用パッキン２００は膨出し、凹溝２２の内壁面に密着すると共に、開口部１６を閉塞する扉２０と当接することによって、扉２０と滅菌室１４との間の気密性が保たれる。
一方、扉２０を開放する際には、中空部２０２ａ内の作動流体を排出し減圧することによって、膨出した気密用パッキン２００が収縮して扉２０から離れて気密状態が解除される。このため、扉２０を容易に開放できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示す中空パッキンから成る気密用パッキン２００によれば、気密用パッキン２００を凹溝２２の内壁面に摺接させつつ移動することを要しないため、気密用パッキン２００の摺接面が磨耗することに因る、扉２０との間の気密性が確保できなくなる事態を防止できる。
しかし、図９に示す中空パッキンから成る気密用パッキン２００を、矩形状の凹溝２２内に挿入する際に、凹溝２２のコーナー部の曲率が小さい場合、凹溝２２のコーナー部で気密用パッキン２００に屈曲や皺状のうねりが発生し易いことが判明した。
かかる屈曲や皺状のうねりが発生した気密用パッキン２００に、供給配管２０２を経由して作動流体を中空部２００ａ内に供給すると、気密用パッキン２００の膨出量が不均一となるため、凹溝２２の内壁面及び扉２０に対する当接程度も不均一となり、扉２０との間の気密性及び気密用パッキン２００と凹溝２２の内壁面との気密性が不充分となるおそれがある。
そこで、本発明の課題は、容器等の本体に設けられた矩形状の開口部に沿って形成された矩形状の凹溝に挿入されたとき、凹溝のコーナー部で発生する屈曲や皺状のうねりを防止できる密閉用パッキン、及びこの密閉用パッキンを具備する気密容器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決するには、図９に示す中空チューブから成る気密用パッキン２００に、矩形状の凹溝に沿って気密用パッキン２００の全体をガイドするガイド部材としての芯材部を形成することが有効ではないかと考えて検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、容器の本体に形成された矩形状の開口部に沿って、前記本体又は扉に形成された環状の凹溝内に挿入され、前記開口部が扉によって閉塞されたとき、前記本体と扉との間を密閉して、前記本体に形成された室内を密閉状態とする、横断面形状が台形状又は蒲鉾形状の密閉用パッキンが、前記凹溝の底面側に挿入される部分の角部が、凹溝の内壁面に摺接する幅に形成されると共に、前記凹溝と対向する扉又は本体側に位置する面側が、前記底面側の部分よりも幅狭に形成され、且つ前記密閉用パッキンには、前記凹溝に挿入されたとき、前記密閉用パッキンの全体をガイドするガイド部材であって、前記凹溝に対向する扉又は本体側に位置する一面側に開口する流体通路が形成されている、弾性材料から成る芯部材と、前記芯部材の流体通路を経由して作動流体が供給されたとき、前記凹溝内に挿入された芯部材の一面側と対向する扉又は本体と当接するように膨出し、前記流体通路を経由して作動流体が排出されたとき、弾性的に収縮して前記芯部材の一面側に密着するように、前記芯部材に一体化された弾性膨らみ部とが形成されていることを特徴とする密閉用パッキンにある。
また、本発明は、容器に形成された矩形状の開口部を閉塞する扉が設けられた密閉容器において、容器の本体に形成された矩形状の開口部を閉塞する扉が設けられた密閉容器において、該矩形状の開口部の周縁に沿って前記本体又は扉に形成された環状の凹溝内に、前述した密閉用パッキンが配設されていることを特徴とする密閉容器にある。
【０００９】
かかる本発明において、芯部材と弾性脹らみ部とを別体に形成し、両者を接着剤によって一体化することにより、密閉用パッキンを容易に形成できる。
【００１０】
本発明によれば、密閉用パッキンを、その横断面形状を台形状又は蒲鉾形状に形成し、凹溝の底面側に挿入される部分の角部を、前記凹溝の内壁面に摺接する幅に形成すると共に、前記凹溝と対向する扉又は本体側に位置する面側を、前記底面側の部分よりも幅狭に形成し、且つ密閉用パッキンに配された弾性材料から成る芯部材によって、容器本体に設けられた矩形状の開口部に沿って、本体又は扉に形成された環状の凹溝内に、密閉用パッキンの全体をガイドして挿入して、凹溝内に密閉用パッキンを確実に固定できる。
この際に、矩形状の開口部のコーナー部に芯部材によってガイドされて挿入された密閉用パッキンのコーナー部挿入部分では、凹溝のコーナー部から受ける力に対して芯部材が強力担持体として作用する。その結果、矩形状の凹溝のコーナー部に挿入された密閉用パッキンのコーナー挿入部分に屈曲や皺状のうねりが発生することを防止できる。
また、本発明では、密閉用パッキンの弾性膨らみ部を、前記弾性膨らみ部に供給された作動流体が流体通路を経由して排出されたとき、弾性的に収縮して芯部材の一面側に密着するように形成しているため、扉との気密性を迅速に解除できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る密閉用パッキンの一例を図１に示す。図１に示す密閉用パッキン５０（以下、単にパッキン５０と称することがある）は、図７に示す滅菌器１０に用いられるものであり、図１に示す様に、矩形状に形成されている。このパッキン５０は、図２に示す様に、その横断面形状が台形状に形成されており、凹溝２２に挿入される際には、幅広に形成された幅広面が、凹溝２２の底面に当接するように挿入される。このため、パッキン５０は、幅広面側の角部が凹溝２２の内壁面に摺接して挿入され、その幅狭面が凹溝２２の開口部から露出した状態で凹溝２２内に固定される。
かかるパッキン５０は、図２に示す様に、横断面形状が台形状の弾性材料から成る環状に形成された芯部材５２の外周面の全面に、芯部材５２を形成する同一又は異なる弾性材料から成る弾性被覆材５４が密着されている。この弾性被覆材５４は、芯部材５２の底面である幅広面側に接着材５６で接着されている。
【００１２】
かかる芯部材５２には、その幅狭面に開口する流体通路５８が形成され、幅広面の流体通路５８の開口部に、作動流体としての圧縮空気の供給配管６０が接続されている。この流体通路５８は、環状の芯部材５２の長軸方向に一箇所形成されていればよいが、複数箇所形成されていることが好ましい。
この図２に示すパッキン５０では、供給配管６０を経由して流体通路５８に圧縮空気を供給すると、圧縮空気は芯部材５２の幅狭面の開口部から弾性被覆材５４と芯部材５２との間に流出し、芯部材５２の周面を覆う弾性被覆材５４のうち、接着材５６で接着されている部分を除く部分を風船状に膨出する。従って、弾性被覆材５４の接着材５６で接着されている部分を除く部分は、弾性膨らみ部である。
【００１３】
図２に示すパッキン５０は、図７に示す様に、矩形状の開口部１６に沿って形成された矩形状の凹溝２２に挿入されたとき、矩形状の凹溝２２のコーナー部に挿入されたパッキン５０のコーナー部挿入部分には、凹溝２２の内壁面から圧縮力と引張力とが作用するが、芯部材５２が強力担持体として作用する。その結果、パッキン５０のコーナー部挿入部分に屈曲や皺状のうねりが発生することを防止できる。
また、凹溝２２に挿入されたパッキン５０は、その幅広面側の角部が凹溝２２の内壁面に摺接して挿入され、その上面である幅狭面が凹溝２２の開口部から露出した状態で凹溝２２内に固定される。このため、図３に示す様に、容器等の開口部を閉塞する扉２０によって凹溝２２の開口部が覆われた際に、供給配管６０を経由して流体通路５８に圧縮空気を供給すると、圧縮空気は芯部材５２の幅狭面の開口部から弾性被覆材５４と芯部材５２との間に流出し、芯部材５２の周面を覆う弾性被覆材５４のうち、接着材５６で接着されている部分を除く弾性被覆材５４を風船状に膨出する。風船状に膨出した弾性被覆材５４は、凹溝２２の内壁面及び扉２０の面に当接してシールできる。
一方、風船状に膨出した弾性被覆材５４内の圧縮空気を、流体通路５８を経由して供給配管６０から排出することによって、弾性被覆材５４の収縮力により、図２に示す様に、凹溝２２内に挿入された芯部材５２の外周面に弾性被覆材５４が密着した状態に戻る。このため、パッキン５０と扉２０との間に間隙が形成され、扉２０を容易に開くことができる。
【００１４】
図３に示すパッキン５０の弾性被覆材５４は、芯部材５２の幅広面側に接着材５６によって接着されているが、芯部材５２の側面側には接着されていない。このため、供給配管６０を経由して流体通路５８に圧縮空気を供給したとき、弾性被覆材５４の風船状に膨出する部分の範囲を調整したい場合には、接着材５６で接着する領域を、図４に示す様に、芯部材５２の側面側にも広げてもよい。
但し、少なくとも芯部材５２の幅狭面側を覆う弾性被覆材５４の部分は、供給配管６０を経由して流体通路５８に圧縮空気を供給したとき、風船状に膨出する部分であることを要するため、接着材５６で接着してはならない。
【００１５】
図１〜図４に示すパッキン５０は、芯部材５２と弾性被覆材５４とから成る複合パッキンであったが、本発明の参考例である図５（ａ）（ｂ（ｃ）に示す様に、芯部材５２と弾性膨らみ部である弾性被覆材５４とが一体に形成されており、芯部材５２と弾性被覆材５４との間に、空間部６２が形成されているパッキン５０であってもよい。
かかる図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すパッキン５０の空間部６２は、芯部材５２の一面側の幅方向に広がり且つ芯部材５２の長軸方向に延びるものである。
この空間部６２の横断面形状は、図５（ａ）に示す様に、芯部材５２の幅狭面側の全面及び両側面側の各一部に沿って形成されたＵ字状であってもよく、図５（ｂ）に示す様に、芯部材５２の幅狭面側の全面及び片側面側の一部に沿って形成されたＬ字状であってもよい。
また、空間部６２の横断面形状は、図５（ｃ）に示す様に、芯部材５２の幅狭面側の略全面に沿って形成されたＴ字状であってもよい。かかるＴ字状の空間部６２には、流体通路５８が底面に開口されている凹溝部６２ａも形成されている。
かかる図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示パッキン５０は、シリコーン樹脂等の弾性材料を原料に用いた押出成形によって形成できる。
尚、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示パッキン５０に形成されている流体通路５８は、押出成形して得たパッキンの所定位置に、ドリル等によって形成できる。
【００１６】
図２〜図５に示すパッキン５０は、その横断面形状が台形状に形成されているが、図６（ａ）（ｂ）に示す様に、その横断面形状が、扉２０側が中高の曲面に形成された蒲鉾形状であってもよい。
この図６（ａ）に示すパッキン５０は、横断面形状が蒲鉾形状の弾性材料から成る環状に形成された芯部材５２の外周面の全面に、芯部材５２を形成する同一又は異なる弾性材料から成る弾性被覆材５４が密着されている。この弾性被覆材５４は、芯部材５２の底面に接着材５６で接着されている。かかる芯部材５２には、その中高の曲面に開口する流体通路５８が形成されている。
また、図６（ｂ）に示すパッキン５０は、接着材５６で接着する領域を芯部材５２の側面側にも広げたものを示す。かかる図６（ｂ）のパッキン５０でも、少なくとも芯部材５２の山高の頂上及びその近傍を覆う弾性被覆材５４の部分は、流体通路５８に圧縮空気を供給したとき、風船状に膨出する部分であることを要するため、接着材５６で接着してはならない。
かかる図６（ａ）（ｂ）に示すパッキン５０では、図２〜図４に示すパッキン５０を形成する部材と同一部材については、図２〜図４と同一番号を付与して詳細な説明を省略した。
尚、図１〜図６のパッキン５０は、滅菌器１０の本体１２側に装着されているが、扉２０側に装着してもよいことは勿論のことである。
【００１７】
図１〜図６に示すパッキン５０は、弾性被覆材５４を圧縮空気を給排出して膨出又は収縮することによって、凹溝２２及び扉２０との間をシールし又はシールを解除している。このため、パッキン５０を凹溝２２の内壁面に摺接させつつ移動することを要せず、パッキン５０の摺接面が磨耗することに因る、扉２０との間の気密性が確保できなくなる事態を防止できる。
しかも、矩形状の凹溝２２のコーナー部に挿入されたパッキン５０のコーナー挿入部分に屈曲や皺状のうねりが発生することを防止できるため、凹溝２２及び扉２０との間を確実にシールでき、パッキン５０が設けられた滅菌器の信頼性を向上できる。
以上、説明してきたパッキン５０は、滅菌器に用いるパッキンについて説明してきたが、外部との環境分離を図るバイオハザード研究施設、クリーンルームや原子力関係建屋の出入口のシール用にも用いることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係る密閉用パッキンは、弾性被覆材を圧縮空気等の作動流体を給排出して膨出又は収縮することによって、凹溝と扉又は本体との間をシールし又はシールを解除している。このため、密閉用パッキンを凹溝の内壁面に摺接させつつ移動することを要せず、密閉用パッキンの摺接面が磨耗することに因る、扉又は本体との間の気密性が確保できなくなる事態を防止できる。
しかも、矩形状の凹溝のコーナー部に挿入された密閉用パッキンのコーナー挿入部分に屈曲や皺状のうねりが発生することを防止できるため、凹溝と扉又は本体との間を確実にシールでき、本発明に係る密閉用パッキンを具備する容器等の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る密閉用パッキンの一例を説明する正面図である。
【図２】 図１に示す密閉用パッキンの横断面図である。
【図３】 図１に示す密閉用パッキンに圧縮空気を供給した状態を説明する密閉用パッキンの横断面図である。
【図４】 本発明に係る密閉用パッキンの他の例を説明する横断面図である。
【図５】 本発明に係る密閉用パッキンの参考例を説明する横断面図である。
【図６】 本発明に係る密閉用パッキンの他の例を説明する横断面図である。
【図７】 滅菌器の概要を説明する斜視図である。
【図８】 滅菌器に用いられている従来のパッキンを説明する部分断面図である。
【図９】 図８に示すパッキンを改良したパッキンを説明する部分断面図である。
【符号の説明】
１０ 滅菌器
１４ 滅菌室
１６ 開口部
２２ 凹溝
５０ 密閉用パッキン
５２ 芯部材
５４ 弾性被覆材
５６ 接着材
５８ 流体通路
６０ 供給配管
６２ 空間部

Claims (3)

1. 容器の本体に形成された矩形状の開口部に沿って、前記本体又は扉に形成された環状の凹溝内に挿入され、前記開口部が扉によって閉塞されたとき、前記本体と扉との間を密閉して、前記本体に形成された室内を密閉状態とする、横断面形状が台形状又は蒲鉾形状の密閉用パッキンが、前記凹溝の底面側に挿入される部分の角部が、凹溝の内壁面に摺接する幅に形成されると共に、前記凹溝と対向する扉又は本体側に位置する面側が、前記底面側の部分よりも幅狭に形成され、
   且つ前記密閉用パッキンには、前記凹溝に挿入されたとき、前記密閉用パッキンの全体をガイドするガイド部材であって、前記凹溝に対向する扉又は本体側に位置する一面側に開口する流体通路が形成されている、弾性材料から成る芯部材と、
   前記芯部材の流体通路を経由して作動流体が供給されたとき、前記凹溝内に挿入された芯部材の一面側と対向する扉又は本体と当接するように膨出し、前記流体通路を経由して作動流体が排出されたとき、弾性的に収縮して前記芯部材の一面側に密着するように、前記芯部材に一体化された弾性膨らみ部とが形成されていることを特徴とする密閉用パッキン。
2. 芯部材と弾性脹らみ部とが別体に形成されており、両者が接着剤によって一体化されている請求項１記載の密閉用パッキン。
3. 容器の本体に形成された矩形状の開口部を閉塞する扉が設けられた密閉容器において、
   該矩形状の開口部の周縁に沿って前記本体又は扉に形成された環状の凹溝内に、前記請求項１記載の密閉用パッキンが配設されていることを特徴とする密閉容器。

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