JPH06234164A - 断熱手段、チューブを密封する方法および装置 - Google Patents
断熱手段、チューブを密封する方法および装置Info
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Abstract
しながらチューブを密封し得るよう熱可塑性樹脂のチュ
ーブの外側に装着された断熱スリーブを提供する。 【構成】 切断すべきチューブ10の外側の周囲に断熱
スリーブ12が装着される。次いで、チューブ密封装置
14が用いられ、前記断熱スリーブの位置においてチュ
ーブを圧縮し、かつ加熱する。断熱スリーブはチューブ
を密封して、相互に流体連通しない2つの分離部分に分
割するとともに、密封された分離部分間で薄くて裂き易
いウエブを形成するに十分な熱をチューブの樹脂材が保
持するようにさせる。または、断熱スリーブの位置とは
離れた位置においてチューブ密封装置を用いることによ
り、チューブを密封し、かつ分離部分間で厚いウエブを
形成することができる。
Description
樹脂チューブを密封することに関する。
樹脂材料は、該熱可塑性樹脂材料を励起し、誘電加熱す
る高周波(RF)電界を付与することにより溶融しうる
ことが知られている。この原理は樹脂チューブを密封す
るために成功裡に適用された。例えば、この原理は、医
療装置と共に使用したり、献血者から血液を収集すると
きに医療流体あるいは生化学流体を入れた弾性の樹脂チ
ューブを密封するために使用されてきた。
の、ホスターマン他に対して1977年3月22日に発
行された米国特許第4013860号は手持ちのチュー
ブ密封装置の一例を記載している。ホスターマンの特許
のチューブ密封装置は2つの顎部材の間で可撓性の樹脂
の医療用チューブを圧縮する。高周波エネルギが顎部材
に付与され電界を発生させる。電界は顎部材の間で圧縮
された樹脂チューブを励起し、かつ誘電加熱してチュー
ブの樹脂材を部分的に溶融する。部分的に溶融された材
料は相互に溶着して液密密封を形成する。前記液密密封
はチューブを2個のセグメントに分割して、2個のセグ
メント間の流体の連通を阻止する。前記セグメントは樹
脂の厚いウエブにより物理的に接続されている。
者から血液を集め、搬送し処理を促進する上で有利に使
用され、さらに、本発明の譲受人の子会社によって製造
されている血液成分分離装置のような医療装置を用いて
分離された血液成分を収集するためにも使用されてい
る。
密封し、物理的に相互に分離することなく2つの非連通
部分(セグメント)に前記チューブを分けることが望ま
しいことがある。さらに、別の状況では、チューブを密
封し、該チューブを2つの非連通部分に分け、それらを
互いに物理的に分離することが望ましいことが認められ
る。例えば、ホスターマン特許によるチューブ密封装置
のようなチューブ密封装置は樹脂製医療用チューブを密
封するために成功裡に使用されているが、分離対象部分
を互いに分離しやすい要領でチューブを密封することに
ついては、あまり適当ではない。チューブを密封し、か
つ分離すべきような状況下では、チューブの2つの部分
を手で相互に引き裂く必要のあることがよくある。しか
しながら、ホスターマン特許による装置を用いて残され
る厚さの大きな樹脂ウエブは引き裂きにくい。しかも、
ウエブではなく、チューブの本体部分が偶発的に引き裂
かれ、チューブ内流体の無菌性を損ない、作業者を、感
染性あるいは危険な流体に露出させる可能性がある。
ハサミを使って相互に切断することができる。ナイフま
たはハサミを使用することは所要時間を増加させること
になる。さらに、ナイフまたはハサミは、密封部分の切
れ目によって流体の無菌性が損なわれ、露出した流体に
作業者が触れるようなことがないよう、慎重に使用する
必要がある。さらに、ナイフまたはハサミが密封部分に
切り込まれると、ナイフまたはハサミが汚染され、それ
らが清浄にされ、すなわち殺菌されるまではいずれの目
的に対しても該ナイフまたはハサミを使用することが危
険になる。
のような装置は、極めて信頼性があり、かつ安全である
ものの、密封作業の間チューブに作った密封が不具合と
なり使用者をチューブ内の流体と接触するよう露出する
可能性が度々ある。
ンボスするようにチューブ密封装置の顎部材に隆起また
はその他の突起を設けることが提案されてきた。実際に
は、前述のようなエンボス用顎部材は引き裂きやすいウ
エブをチューブの分離部分間に安定して付与しないこと
が判明している。
材の溶接装置が、「高周波加熱電極」という名称で出願
され1958年6月25日に発行された英国特許第79
7202号明細書に示されている。
する分野において本発明に対して著しい改良、前進が見
られた。
ト)を人手によって容易に分離しやすくする薄いウエブ
を従来技術の高周波チューブ密封装置が作ることのでき
なかった顕著な理由は、チューブを溶融させるだけの十
分な熱がチューブの熱可塑樹脂材に保持されていないた
めである。この熱の少なくとも一部はチューブからチュ
ーブ密封装置の顎部材に伝達される。
の手段】本発明の一観点によれば、選択的に厚いウエブ
あるいは薄いウエブを残しながらチューブを密封し得る
よう熱可塑性樹脂のチューブの外側に装着された断熱ス
リーブが提供される。この特徴によれば、切断すべきチ
ューブの外側の周囲に断熱スリーブが装着される。次い
で、チューブ密封装置が用いられ、前記断熱スリーブの
位置においてチューブを圧縮し、かつ加熱する。断熱ス
リーブはチューブを密封して、相互に流体連通しない2
つの分離部分に分割するとともに、密封された分離部分
間で薄くて裂き易いウエブを形成するに十分な熱をチュ
ーブの樹脂材が保持するようにさせる。さらに、本発明
の前記特徴によれば、断熱スリーブの位置とは離れた位
置においてチューブ密封装置を用いることにより、チュ
ーブを密封し、かつ分離部分間で厚いウエブを形成する
ことができる。さらに本発明の前記特徴によれば、例え
ばチューブ状断熱スリーブにカラーコード、アルファベ
ットの順番コードあるいは数字の順番コードを印刷して
用いることにより、複数のチューブを密封および分離す
る所定順序あるいは位置を示すようコードを付すことが
できる。また、本発明の前記特徴によれば、断熱密封
は、密封に失敗した場合、流体が使用者の顔あるいはそ
の他の露出部分と接触しないよう分岐させる。
る密封位置においてチューブ・セットの医療用チューブ
に少なくとも1個の断熱スリーブを装着している医療装
置用チューブ・セットが提供される。
チューブ密封装置の顎部材を装着するための選択的に係
合可能の断熱手段が提供される。本発明のこの特徴によ
れば、チューブ密封装置は密封された分離部分を接合し
ている厚い、あるいは薄く裂き易いウエブを残してチュ
ーブを密封するために選択的に使用しうる。選択的に係
合可能の断熱手段はチューブ密封装置の顎部材に選択的
に係合する。チューブ密封装置がチューブと接触するよ
うにされ、次に、チューブが同時に顎部材により圧縮さ
れ、顎部材により付与されたRF電界により誘電加熱さ
れると、熱は密封されつつある領域に保持され、かつ顎
部材と係合した断熱手段によりチューブの熱可塑性樹脂
材からチューブ密封装置の顎部材に伝達されないように
される。前記の保持された熱がチューブを溶融すること
によってチューブを密封し、かつ2つの部分に分割し、
チューブの該分離部分を相互に接合している薄くて裂き
易いウエブを形成する。さらに本発明の該特徴によれ
ば、チューブを密封し、密封された分離部分を相互に接
合する厚いウエブを形成するために同じチューブ密封装
置を用いるべくチューブ密封装置の顎部材から選択的に
外すことができる。
実施例についての以下の詳細説明および特許請求の範囲
を理解することによりさらによく認識することができる
だろう。
ブ12を装着した医療用チューブ10を示す。医療チュ
ーブ10は、例えば血液、血液成分、食塩水、あるいは
抗凝血剤のような生化学流体や医療用流体を運ぶために
通常使用される種類の典型的な可撓性熱可塑性樹脂の医
療用チューブである。医療用チューブ10の熱可塑性樹
脂材料の誘電損失係数は比較的高いため、高周波(R
F)電界が介在すれば励起され、加熱される。そのよう
なチューブが通常チューブ・セット(図示せず)に組み
込まれる。チューブ・セットは、例えば血液成分分離の
ための遠心機、透析装置、あるいは心臓切開手術におい
て用いる心肺装置のような医療装置と共に用いるため
に、バッグ、リザーバ、治療流体源、酸素発生器、ダイ
ヤライザ、ポンプ等のその他の望ましい要素と組み合わ
された複数の種々の長さの医療用チューブ10から構成
される。医療用チューブ10を密封し、薄くて裂き易い
ウエブを形成するためにRFチューブ密封装置14が本
発明のチューブ状断熱スリーブ12と共に用いられる。
RFチューブ密封装置14は、「手持ち電気・機構密封
装置」という名称で1977年3月22日ホスターマン
他に発行された米国特許第4013860号に記載さ
れ、Sebra(商標)モデル番号2380としてアリ
ゾナ州タクソンのエンジニアリング・アンド・リサーチ
・アソシエーツ社により製造されているタイプのもので
よい。
は、第1の端部16と、第2の端部18とを有し、医療
用チューブ10の外径に装嵌するに十分な内径を備えた
チューブから成る。スリーブ12は、現在好適の実施例
においては断面が円形の円筒状チューブであるが、例え
ば四角、六角のようなその他のいずれかの断面形状を有
するチューブを用いてもよい。もしもチューブ状断熱ス
リーブ12の内径が流体搬送チューブ10の外径に装嵌
するに十分大きいのであれば、実際の内径は重要でない
ことが判明している。チューブ状断熱スリーブ12は、
誘電損失係数が低いためRF電界が介在しても励起され
ず、加熱されない材料から形成されている。チューブ状
断熱スリーブは、医療用チューブ10が該チューブを2
つの部分に分割するよう密封を形成すべく溶接される
と、医療用チューブの2つの部分の端部において液密密
封を保ちながらも分離部分の端を相互に物理的に分離し
やすくする薄くて裂き易いウエブが形成されるように医
療用チューブ10の熱可塑性樹脂材において十分な熱を
保持するよう断熱値と肉厚とを選定している。
リーブ12は、内径が5.28mm(0.208イン
チ)、肉厚が0.14mm〜0.18mm(0.005
5〜0.0070インチ)のポリプロピレン製チューブ
部片から成る。肉厚が0.13mm〜0.20mm
(0.0050〜0.0080インチ)のポリプロピレ
ンのチューブ状断熱スリーブ12も成功裡に使用され
た。好適実施例のチューブ状断熱スリーブを形成するた
めに使用したポリプロピレンのチューブはテキサス州ダ
ラスのスイートハート・カップ社(Sweethear
t Cup Co. Inc.,of Dallas,
Texas)より得られたものである。チューブ状断熱
スリーブ12は、該スリーブを医療用チューブの端部に
滑り込ませることによりチューブ・セット(図示せず)
の製造中に医療用チューブ10に装着することが好まし
い。
状断熱スリーブの壁を通って延び、さらに第1の端部1
6から第2の端部18まで延びるスリット20を任意に
有してもよい。スリット20は長手方向に真直ぐで、ス
リーブ12の軸線に対して平行でよく、あるいはスパイ
ラル状あるいはV字状でもよい。スリット20は、チュ
ーブ状断熱スリーブの樹脂材を変形させて、スリットを
医療用チューブの外径と少なくとも同じ大きさの寸法ま
で広げることにより医療用チューブ10に沿った所望の
密封位置においてチューブ状断熱スリーブ12を装着で
きるようにする。このため、医療用チューブ10の端部
にチューブ状スリーブを滑り込ませる必要がなくなり、
チューブ・セット(図示なし)を製造した後チューブ状
断熱スリーブを装着できるようにする。
ブ状断熱スリーブ12は、例えば、チューブ・セット
(図示せず)の複数の医療用チューブ10を密封する所
定の順序をチューブ密封装置の使用者に指示するために
各スリーブに密封の順序あるいは位置についての情報を
形成することができる。
に関連したチューブ密封装置14の作動を図2から図5
までに関連して説明する。チューブ状断熱スリーブ12
を装着した医療用チューブ10がチューブ密封装置14
の上側顎部材22と下側顎部材24との間に位置され
る。前記顎部材は、チューブ状断熱スリーブ12の表面
と接触するようになるまでチューブ密封装置14の機構
(図示せず)によって相互に向かって動かされる。顎部
材22,24はさらに相互に向かって動かされ、医療用
チューブ10とチューブ状断熱スリーブ12とを絞り、
かつ平たくする。顎部材22,24は、顎部材の間の絞
り位置30において、流体搬送チューブ10の第1の分
離部分(セグメント)26と第2の分離部分(セグメン
ト)28との間の流体連通を阻止するよう医療用チュー
ブがぴったりと絞られるまでチューブ状断熱スリーブ1
2と医療用チューブ10とを圧縮する。上側顎部材22
と下側顎部材24とへそれぞれRFエネルギが付与さ
れ、上側顎部材22と下側顎部材24との間で電界を発
生させる。
ることにより形成された電界により医療用チューブ10
の熱可塑性樹脂材料を誘電加熱し、その結果溶融させ
る。医療用チューブ10の側部が密封位置30において
相互に接触するようにさせることにより、溶融している
ため前記側部が接合し、第1、第2部分26,28の間
の流体連通を永久的に阻止する液密密封を密封位置30
において形成する。第1、第2部分26,28は熱可塑
性樹脂材の厚いウエブ31によって物理的に接続され
る。
ば、熱可塑性樹脂材のそれ以上の溶融を阻止し、したが
って密封位置30において薄くて裂き易いウエブを形成
できないようにするに十分な量の熱がチューブ密封装置
14の顎部材22,24まで医療用チューブ10の樹脂
材から伝達される。しかしながらチューブ状断熱スリー
ブが適所にあると、医療用チューブ10の熱可塑性樹脂
材に十分な熱が保持され、顎部材22と24とが相互に
向かって動かされるにつれてそれ以上の溶融が密封位置
30において行われる。この付加的な溶融が第1部分2
6と第2部分28との間で薄くて裂き易いウエブ35を
形成し、一方各分離部分の端部において液密の密封3
2,34を残す。次に、この薄いウエブ35を手で引き
裂けば第1部分26を第2部分28から物理的に離すこ
とができる。
2部分28との間の流体連通を阻止し、薄いウエブ35
の代りに厚いウエブ31を形成するように、選択的に密
封しうる。厚いウエブ31を形成するためには、チュー
ブ状断熱スリーブ12が装着されていない流体搬送チュ
ーブの位置において医療用チューブを密封すべく高周波
チューブ密封装置14を使用する。
療用チューブ10の熱可塑性樹脂材に電界が付与される
時間を制限するために調時回路(図示せず)またはイン
ピーダンス検出回路(図示せず)を組み入れている。例
えばSebra(商標)モデルNo.2380のチュー
ブ密封装置はRF電界の付与を約2秒に制限し、かつ制
限時間が終ると可視指示を提供する調時回路を組み入れ
ている。本発明の実施において、Sebra(商標)モ
デルNo.2380チューブ密封装置並びにSebra
(商標)によって製造されているその他のモデルのチュ
ーブ密封装置のあるものは本発明と共に用いられた場合
電界をより長い時間付与する必要のあることが判明し
た。従って、チューブ密封装置が本発明と共に用いられ
た場合、医療用チューブ10の熱可塑性樹脂材に4秒間
電界を付与するようチューブ密封装置14の或るモデル
の調時回路(図示せず)を修正することが有利である。
好適代替実施例においては、上側の断熱手段36がチュ
ーブ密封装置14の上側顎部材22と選択的に係合可能
であり、下側の断熱手段38がチューブ密封装置14の
下側顎部材24と選択的に係合可能である。選択的に係
合可能の断熱手段36,38をチューブ密封装置14の
顎部材22,24と係合させて医療用チューブ10を密
封するためにチューブ密封装置14を用いることにより
医療用チューブを密封し、2つの部分26,28の間で
薄くて裂き易いウエブ35を形成する。選択的に係合可
能の断熱手段36,38を顎部材22,24から外して
チューブ密封装置14を用いると、該チューブ密封装置
は分離部分26,28の間の流体連通が無いよう液密密
封し、かつ分離部分を物理的に接続する厚いウエブ31
を形成する。
38は、スリーブを顎部材22,24にすべり込ませた
り、外したりすることにより選択的に係合したり、外さ
れるチューブ状耐熱スリーブ12と同じ肉厚の取外し可
能のポリプロピレン製断熱スリーブである。
2,24(図示せず)に永久的に装着し、断熱手段の断
熱部分を使用位置まで、あるいはそこから回転させる
か、滑らせることにより係合したり、外したりすればよ
い。さらに、断熱手段36,38は、顎部材の断熱部分
のみが医療用チューブ10を密封するよう用いられると
き係合し、顎部材の非断熱部分が医療用チューブを密封
するよう用いられるときに外れるように、顎部材22,
24の一部(図示せず)のみを永久的に断熱するように
しうる。さらに、顎部材22または24の一方のみを断
熱し、他方の顎部材を断熱しないように単一の断熱手段
を選択的に係合するようにさせてもよい。
きたが、色々な技術分野において、熱可塑性チューブを
密封して選択的に薄いウエブ、または厚いウエブを形成
するために本発明を用い得ることが認められる。
明してきたが、本説明は例として好適例を説明したので
あり、本発明は特許請求の範囲によって規定されること
を理解すべきである。
よる断熱スリーブと共に用いられているチューブ密封装
置を示す斜視図。
くて裂き易いウエブを形成するためにチューブ密封装置
と共に本発明による断熱スリーブを使用する状態を示す
断面図。
す断面図。
態を示す断面図。
態を示す断面図。
断面図。
Claims (24)
- 【請求項1】 所定の外径を有し、かつ密封位置におい
て高周波誘電加熱を付与することにより加熱密封される
材料から形成されている流体搬送チューブ(10)用の
断熱手段(12)において、 前記流体搬送チューブの外径と少なくとも等しい内径を
有し、流体搬送チューブと概ね共軸線関係で密封位置に
おいて前記流体搬送チューブに装着するように作られて
いるスリーブであって、前記流体搬送チューブを断熱す
る肉厚を有し、流体搬送チューブを密封することができ
る壁を有し、高周波誘電加熱を付与することにより薄く
て裂き易いウエブ(35)を形成するスリーブを含むこ
とを特徴とする断熱手段。 - 【請求項2】 前記スリーブが円筒形のチューブ状スリ
ーブからなることを特徴とする請求項1に記載の断熱手
段。 - 【請求項3】 前記スリーブが樹脂材で形成されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の断熱手段。 - 【請求項4】 前記樹脂材がポリプロピレンであること
を特徴とする請求項3に記載の断熱スリーブ。 - 【請求項5】 肉厚が0.13mm(0.005イン
チ)を超えることを特徴とする請求項1から4までのい
ずれか1項に記載の断熱スリーブ。 - 【請求項6】 前記肉厚が0.20mm(0.008イ
ンチ)未満であることを特徴とする請求項1から5まで
のいずれか1項に記載の断熱手段。 - 【請求項7】 前記スリーブがさらに第1の端部と第2
の端部とを含み、 前記スリーブが該スリーブの壁を通してスリット(2
0)を画成し、前記スリットがその第1の端部から第2
の端部まで延び、チューブ状スリーブを変形させること
により広げられ、スリーブを流体搬送チューブに装着で
きるようにされた2個の側部を有していることを特徴と
する請求項1から6までのいずれか1項に記載の断熱手
段。 - 【請求項8】 前記スリットが長手方向であり、チュー
ブの軸線に対して平行であることを特徴とする請求項7
に記載の断熱手段。 - 【請求項9】 前記流体搬送チューブがチューブ・セッ
トの少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項
1から8までのいずれか1項に記載の断熱手段。 - 【請求項10】 チューブ・セットが所定の順序で複数
の所定密封位置において密封すべき複数の流体搬送チュ
ーブからなり、前記チューブ・セットがさらに、 流体
搬送チューブを密封する所定位置あるいは所定の順序の
少なくとも1つを指示する情報を各々が有している複数
のスリーブを含んでいることを特徴とする請求項9に記
載の断熱手段。 - 【請求項11】 チューブ状スリーブ上の情報がカラー
・コードであることを特徴とする請求項10に記載の断
熱スリーブ。 - 【請求項12】 前記チューブ状スリーブの情報が数字
コードであることを特徴とする請求項10に記載の断熱
手段。 - 【請求項13】 前記チューブ状スリーブの情報がアル
ファベット・コードであることを特徴とする請求項10
に記載の断熱手段。 - 【請求項14】 請求項1から13までのいずれか1項
に記載の断熱手段によりチューブを密封する方法であっ
て、2つの顎部材(22,24)を有する高周波チュー
ブ密封装置(14)を用いて、密封位置において厚いウ
エブあるいは薄くて裂き易いウエブの中の所定のウエブ
を選択的に形成する方法において、チューブを高周波チ
ューブ密封装置の2つの顎部材の間に位置させる段階
と、薄くて裂き易いウエブを選択的に形成するために前
記チューブと前記顎部材の少なくとも一方との間に断熱
手段を選択的に介装させる段階と、 チューブ密封装置の顎部材の間でチューブを圧縮する段
階と、 高周波電気エネルギを加えてチューブの材料を誘電加熱
する段階とを含むことを特徴とするチューブを密封する
方法。 - 【請求項15】 高周波電気エネルギを供給する段階が
2秒以上の持続時間を有することを特徴とする請求項1
4に記載のチューブを密封する方法。 - 【請求項16】 高周波電気エネルギを供給する段階が
持続時間約4秒を有することを特徴とする請求項15に
記載のチューブを密封する方法。 - 【請求項17】 高周波誘電加熱により流体搬送チュー
ブ(10)を密封するようにされ、密封作業の間チュー
ブに高周波誘電加熱を付与している間流体搬送チューブ
と接触し、かつ圧縮する2つの顎部材(22,24)を
圧縮する高周波チューブ密封装置(14)において、顎
部材と流体搬送チューブとの中間において密封すべき流
体搬送チューブに関連してチューブ密封装置の顎部材と
係合するようにされ、選択的に係合可能の断熱手段が係
合すると流体搬送チューブを顎部材から遮断してチュー
ブ密封装置が流体搬送チューブを密封して薄くて裂き易
いウエブを形成し、選択的に係合可能の断熱スリーブが
外されると厚いウエブを形成するようにさせる肉厚を備
えた壁を有している少なくとも1個の選択的に係合可能
の断熱スリーブ(36,38)を含むことを特徴とする
高周波チューブ密封装置。 - 【請求項18】 チューブ密封装置の各顎部材と係合す
るようにされた選択的に係合可能の断熱スリーブを含む
ことを特徴とする請求項17に記載の高周波チューブ密
封装置。 - 【請求項19】 選択的に係合可能の断熱手段が取外し
可能の断熱スリーブであることを特徴とする請求項18
に記載の高周波チューブ密封装置。 - 【請求項20】 前記顎部材が所定の直径を備えた概ね
円筒形であり、 取外し可能断熱スリーブが、それが位置される顎部材の
直径と少なくとも同じ大きさの内径の概ね円筒チューブ
形であることを特徴とする請求項19に記載の高周波チ
ューブ密封装置。 - 【請求項21】 前記断熱スリーブが樹脂材のチューブ
状スリーブからなることを特徴とする請求項17から2
0までのいずれか1項に記載の高周波チューブ密封装
置。 - 【請求項22】 前記樹脂材がポリプロピレンであるこ
とを特徴とする請求項21に記載の高周波チューブ密封
装置。 - 【請求項23】 肉厚が0.13mm(0.005イン
チ)を超えることを特徴とする請求項22に記載の高周
波チューブ密封装置。 - 【請求項24】 肉厚が0.20mm(0.008イン
チ)未満であることを特徴とする請求項23に記載の高
周波チューブ密封装置。
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