JPH07195526A - 熱溶融性チューブの溶着装置 - Google Patents

熱溶融性チューブの溶着装置

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JPH07195526A
JPH07195526A JP34956393A JP34956393A JPH07195526A JP H07195526 A JPH07195526 A JP H07195526A JP 34956393 A JP34956393 A JP 34956393A JP 34956393 A JP34956393 A JP 34956393A JP H07195526 A JPH07195526 A JP H07195526A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本体１に可動レバー２が上下方向に揺動自在
に枢支され、本体１と可動レバー２の左右方向中央部に
発熱体３，４が、右側部に冷却体５，６が備えられてい
る。本体１に、チューブを保持するホルダー７が左右方
向に摺動自在に備えられ、上側発熱体３の下面と、ホル
ダー７の左側部の下面とに、耐熱性緩衝膜８，９が備え
られている。チューブの溶着時には、可動レバー２を下
方に押圧し、両発熱体３，４により、両緩衝膜８，９を
介して、チューブを挟持、加熱して、軟化溶融させる。
次に、可動レバー２の押圧を解除し、ホルダー７の摺動
操作により、チューブを両冷却体５，６間に位置させた
後、可動レバー２を下方に押圧して、両冷却体５，６に
より、チューブを押し潰すと共に、冷却固化して、チュ
ーブ内面の上下に対向する部分を溶着する。 【効果】 誘電性のないチューブでも無理な力を作用さ
せずに溶着できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱溶融性チューブの溶着
装置に係わり、更に、詳しくは、合成樹脂等の熱溶融性
材料から成るチューブ、例えば、ポリ塩化ビニル製チュ
ーブやポリエチレン製チューブ等の熱溶融性チューブを
溶着する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】血液バッグ、ガス透過性細胞培養バッグ
等には、合成樹脂製チューブが接続されており、該チュ
ーブを利用して、バッグ内への血液や細胞浮遊液の注入
作業や、バッグの内容物の入れ換え作業等が行われる。
ところで、上記注入作業や入れ換え作業の後には、チュ
ーブの一部をシールして、バッグの内容物が流出した
り、バッグ内に外気が侵入して、バッグ内が細菌等で汚
染されるのを防止する必要がある。
【０００３】上記合成樹脂製チューブをシールするため
に、高周波誘電加熱式の溶着装置が一般的に使用されて
おり、このような装置としては、例えば、実公昭５４−
４３１０１号公報に示すものがある。このものでは、１
対の電極により、チューブを挟持し、両電極間に高周波
電流を流すことで、両電極間のチューブを誘電体損失に
より発熱させ、軟化溶融したチューブを電極間で押し潰
すことで、チューブ内面の上下に対向する部分を溶着さ
せるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記従来
の溶着装置は高周波誘電加熱式であるため、チューブの
構成材料が、誘電性のある材料（例えば、ポリ塩化ビニ
ル、エチレン酢酸ビニル共重合体等）でないと、チュー
ブを溶着できないという問題があった。
【０００５】又、上記従来の溶着装置は、大型で複雑な
高周波発振回路、電源回路を内有しているため、大型と
なり、実験台やクリーンベンチ内での使用時に、場所を
取ると共に、高価であるという問題もあった。
【０００６】本発明は、上記問題を解決できる熱溶融性
チューブの溶着装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴とするところは、本体に可動レバーが
上下方向に揺動自在に備えられて、本体と可動レバーの
対向部分に、上下一対の発熱体が備えられると共に、本
体と可動レバーにおける、発熱体とは別個の対向部分
に、上下一対の冷却体が備えられ、本体に、チューブを
保持するホルダーが移動自在に備えられて、ホルダー
が、ホルダーに保持されたチューブが両発熱体間に位置
する加熱位置と、ホルダーに保持されたチューブが両冷
却体間に位置する冷却位置とに位置変更自在とされ、上
側発熱体の下面に上側緩衝膜が備えられ、ホルダーに、
ホルダーに保持されたチューブを受ける下側緩衝膜が備
えられた点にある。
【０００８】
【作用】熱溶融性チューブの溶着時には、ホルダーの移
動操作により、チューブを両発熱体間に位置させた後、
可動レバーを下方に揺動させ、両発熱体により、チュー
ブを挟持して、加熱し、チューブを軟化溶融させる。
【０００９】次に、可動レバーを上方に揺動させた後、
ホルダーの移動操作により、チューブを両冷却体間に位
置させる。この場合において、上側発熱体の下面に上側
緩衝膜が備えられ、ホルダーに、ホルダーに保持された
チューブを受ける下側緩衝膜が備えられているので、可
動レバーの上方への揺動時やホルダーの移動時に、チュ
ーブが各発熱体に焼き付いて、各発熱体に引っ張られる
ことはない。
【００１０】その後、可動レバーを下方に再度揺動さ
せ、両冷却体により、チューブを挟持、押圧して、押し
潰すと共に、冷却固化させて、チューブ内面の上下に対
向する部分を溶着する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
すると、熱溶融性チューブの溶着装置は、熱板溶着式で
あって、卓上タイプとされている。溶着装置は、本体１
と、可動レバー２と、上下一対宛の発熱体３，４及び冷
却体５，６と、ホルダー７と、上下一対の緩衝膜８，９
等を有する。
【００１２】本体１は、正面視Ｌ型状とされており、本
体１の左側部を構成し且つ高さが高くされた突出部１０
と、本体１の左右方向中央部と右側部を構成し且つ突出
部１０より高さが低くされた台部１１とから成る。突出
部１０には、電源とコード１２を介して接続される電気
回路（図示省略）、電源スイッチ１３、ランプ１４、ブ
ザー（図示省略）等が備えられている。この他に、発熱
体３，４の温度調整機能、発熱体３，４への通電時間を
設定するための通電時間設定機能が備えられているが、
図示していない。尚、設定した通電時間が経過すると、
ランプ１４が点灯すると共に、ブザーが報知するように
されている。台部１１の左側部には、ブラケット１７が
立設されている。
【００１３】可動レバー２の左側部はブラケット１７に
前後方向の支持軸１９により枢支されており、これによ
り、可動レバー２は上下方向に揺動自在とされている。
本体１の台部１１と可動レバー２の左側部間には、可動
レバー２を上方に付勢する板バネ２０が介装されてい
る。
【００１４】各発熱体３，４は、可動レバー２と本体１
の台部１１の対向部分における、左右方向（長手方向）
ほぼ中央部で且つ前後方向中央部に、配設されている。
上側発熱体３は可動レバー２から下方に突出し、下側発
熱体４は台部１１から上方に突出している。各発熱体
３，４は金属ブロック等から成ると共に、ニクロム線等
の電熱ヒーター２２，２３を内有し、各電熱ヒーター２
２，２３は本体１内の電気回路と接続されている。尚、
発熱体３，４の温度は、温度調整機能の操作により、１
００〜３００℃の範囲で設定可能とされている。
【００１５】各冷却体５，６は、可動レバー２と本体１
の台部１１の対向部分における、右側部で且つ前後方向
中央部に、配設されている。上側冷却体５は可動レバー
２から下方に突出し、下側冷却体６は台部１１から上方
に突出している。各冷却体５，６は、前後方向に面状を
呈する金属板から成る。又、各冷却体５，６は、各発熱
体３，４よりも低温とされるが、実施例では、加熱も冷
却もされていない。尚、各冷却体５，６を、加熱、又
は、冷却する場合もある。
【００１６】ホルダー７は、本体１の台部１１上に左右
方向に摺動自在に備えられるもので、金属板をプレス成
形して成る。ホルダー７の左側部は、二股状とされ且つ
下側発熱体４及び下側冷却体６を内有可能な二股部２５
とされると共に、その前後部には、左右方向に長孔状と
された前後一対のガイド溝２６と、上方に折り曲げられ
た前後一対の保持部２７が形成されている。各ガイド溝
２６には、台部１１に固定されたガイド軸２８が左右方
向に相対移動自在に挿通されている。各保持部２７に
は、右斜め上方に開口する保持孔２９が形成され、この
保持孔２９に熱溶融性チューブ３０が挿脱自在に挿入さ
れて、保持される。ホルダー７の右側端部には、ホルダ
ー７を摺動させるための撮み３１が上方に折り曲げられ
ている。ホルダー７は、左右方向の摺動により、図２、
図３及び図５に示すように、保持部２７に保持されたチ
ューブ３０が両発熱体３，４間に位置する加熱位置と、
図６及び図７に示すように、保持部２７に保持されたチ
ューブ３０が両冷却体５，６間に位置する冷却位置とに
位置変更自在とされている。尚、ホルダー７を加熱位置
に位置させた際には、各ガイド軸２８が各ガイド溝２６
の右端部と当接すると共に、二股部２５内周面の右端部
が下側冷却体６と当接し、又、ホルダー７を冷却位置に
位置させた際には、各ガイド軸２８が各ガイド溝２６の
左端部と当接するようにしてあり、これにより、ホルダ
ー７を容易に位置決めできる。
【００１７】各緩衝膜８，９は、耐熱性に優れ、高い強
度を有する材料から成る。上記材料としては、通常のテ
フロンテープ、織り目が粗いガラスクロスを基材とした
テフロンテープ、シリコーンゴム等が使用される。上側
緩衝膜８は上側発熱体３の下面に全面にわたって接着さ
れている。下側緩衝膜９は、ホルダー７の両保持部２７
の下面間に渡設されて、両下面に接着されており、ホル
ダー７を加熱位置に位置させた際には、下側緩衝膜９は
下側発熱体４の上面をカバーし、ホルダー７を冷却位置
に位置させた際には、下側緩衝膜９は下側冷却体６の上
面をカバーする。
【００１８】次に、熱溶融性チューブの溶着作業につい
て説明する。例えば、血液冷凍保存用の合成樹脂製バッ
グには、同一材質のチューブが接続されている。このチ
ューブにより、バッグ内へ血液を注入した後は、チュー
ブを、下記のように、溶着して、シールする。尚、上記
チューブは、合成樹脂製とされているが、その構成材料
は、誘電性のある材料でもよく、誘電性のない材料でも
よい。誘電性のある材料としては、例えば、ポリ塩化ビ
ニルが使用される。誘電性のない材料としては、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル（例
えば、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレ
フタレート等）が使用される。
【００１９】まず、図４に示すように、ホルダー７の両
保持部２７に、熱溶融性チューブ３０を保持させると共
に、図２及び図３に示すように、ホルダー７を加熱位置
として、ホルダー７の下側緩衝膜９により、下側発熱体
４の上面をカバーする。
【００２０】又、チューブ３０及びホルダー７の上記セ
ット前、又は、セット後に、電源スイッチ１３をオン操
作すると共に、温度調整機能により、発熱体３，４の温
度を所定温度とする。尚、この場合には、通電時間設定
機能により、発熱体３，４への通電時間を設定する場合
と、設定しない場合がある。
【００２１】そして、図５に示すように、可動レバー２
を板バネ２０に抗して下方に押圧し、両発熱体３，４に
より、両緩衝膜８，９を介して、チューブ３０の両保持
部２７間を所定時間挟持して、加熱する。これにより、
発熱体３，４からの熱が、チューブ３０の外周部から内
周部へと伝播して、チューブ３０の両発熱体３，４間が
軟化溶融する。尚、発熱体３，４の好適な温度及び、挟
持時間は、チューブ３０の材質、内径、外径、肉厚によ
って異なる。
【００２２】又、両発熱体３，４によりチューブ３０を
挟持した際には、両発熱体３，４間に適当な隙間が残る
ことが必要である。適当な隙間がないと、チューブ３０
を加熱した際に、チューブ３０が破断し、又、隙間が大
きすぎると、チューブ３０の加熱、溶融不良の問題が生
じるからである。最適な隙間は、チューブ３０の肉厚分
以上で、肉厚分の２倍以内である。肉厚分とは、チュー
ブ３０の外径と内径の差である。
【００２３】又、チューブ３０を加熱、溶融させた際に
は、チューブ３０の溶融部分は、下側緩衝膜９に保持、
固定された状態となる。尚、下側緩衝膜９として、織り
目が粗いガラスクロスを基材としたテフロンテープを使
用すると、チューブ３０の溶融した樹脂が織り目の隙間
に浸透して、張り付いた状態になるので、チューブ３０
を下側緩衝膜９により一層大きな固定力で固定できる。
【００２４】上記のように、チューブ３０を軟化溶融さ
せた後、可動レバー２の押圧を解除し、可動レバー２を
上方に揺動させて、原位置に復帰させる。この場合にお
いて、上側発熱体３の下面には、耐熱性に優れた上側緩
衝膜８が全面にわたって固着されているので、可動レバ
ー２を上方に揺動させた際に、チューブ３０が、上昇す
る上側発熱体３に焼き付いて、引っ張られることはな
い。従って、チューブ３０に無理な力が作用して、チュ
ーブ３０が溶融部分で切れたり、肉厚が薄くなったりす
ることはない。
【００２５】次に、図６に示すように、ホルダー７を右
側方へ摺動させて、冷却位置とする。この場合におい
て、ホルダー７の両保持部２７の下面間に、耐熱性に優
れた下側緩衝膜９が渡設されて、下側発熱体４とチュー
ブ３０間に位置しているので、チューブ３０が下側発熱
体４に焼き付き、下側発熱体４と摺動するホルダー７間
で引っ張られることはない。従って、チューブ３０に無
理な力が作用して、チューブ３０が溶融部分で切れた
り、肉厚が薄くなったりすることはない。
【００２６】特に、上記のように、ホルダー７に備えら
れた下側緩衝膜９上に、チューブ３０の溶融部分が保
持、固定されており、下側緩衝膜９が、チューブ３０の
溶融部分を受ける受け皿のような機能を果たすので、ホ
ルダー７の右側方への摺動時に、チューブ３０の溶融部
分は下側緩衝膜９と共にスムーズに移動する。従って、
チューブ３０に無理な力が作用することをより一層良好
に防止でき、チューブ３０の溶融部分での破断や、肉厚
が薄くなったりすることを更に良好に防止できる。
【００２７】次に、図７に示すように、可動レバー２を
板バネ２０に抗して下方に押圧し、両冷却体５，６によ
り、所定時間、チューブ３０を挟持、押圧して、押し潰
す。これにより、チューブ３０の溶融部分が冷却固化さ
れて、チューブ３０内面の上下に対向する部分が溶着さ
れ、図８にも示すように、チューブ３０がシール３１さ
れる。チューブ３０の溶着部分が冷却すれば、チューブ
３０の溶着部分を下側緩衝膜９から剥離する。
【００２８】尚、チューブの材質、内径、外径、肉厚に
応じて、発熱体の表面温度、加熱時間、冷却時間をどの
ようにすれば、チューブを良好に溶着できるかの実験を
行った。両発熱体によりチューブを挟持した際の隙間は
１．５ｍｍとした。良好な溶着を行える条件は下表の通
りである。尚、冷却体の温度は発熱体の温度よりも低け
れば良いが、両者の温度差は大きいほど良い。実験例で
は、２５℃とした。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
誘電性のない熱溶融性チューブでも容易に溶着できると
共に、チューブを、両発熱体間及び両冷却体間に容易に
位置決めできる。又、溶着時に、チューブに無理な力が
作用せず、チューブが溶融部分で切れたり、肉厚が薄く
なったりすることはなく、チューブを良好に溶着でき
る。更に、本発明の溶着装置は、熱板溶着式であるた
め、従来のように、大型で複雑な高周波発振回路、電源
回路等が不要で、上下一対の発熱体を加熱する簡単な電
気回路を備えるだけでよく、溶着装置をコンパクトにで
きて、実験台やクリーンベンチ内でも場所を取らずに使
用できると共に、安価にできる。更に、溶着操作中、チ
ューブ内は、溶融部分が高温になっているので、無菌性
が保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施例を示す要部の一部断面正面図
である。
【図５】本発明の一実施例を示す一部断面正面図であ
る。
【図６】本発明の一実施例を示す一部断面正面図であ
る。
【図７】本発明の一実施例を示す一部断面正面図であ
る。
【図８】本発明の一実施例を示すチューブの正面図であ
る。
【符号の説明】
１ 本体 ２ 可動レバー ３，４ 発熱体 ５，６ 冷却体 ７ ホルダー ８，９ 緩衝膜 ３０ 熱溶融性チューブ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】 又、両発熱体３，４によりチューブ３０
を挟持した際には、両発熱体３，４間に適当な隙間が残
ることが必要である。適当な隙間がないと、チューブ３
０を加熱した際に、チューブ３０が破断し、又、隙間が
大きすぎると、チューブ３０の加熱、溶融不良の問題が
生じるからである。最適な隙間は、チューブ３０の肉厚
分以上で、肉厚分の２倍以内である。肉厚分とは、チュ
ーブ３０の外径と内径の差の１／２である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】 次に、図７に示すように、可動レバー２
を板バネ２０に抗して下方に押圧し、両冷却体５，６に
より、所定時間、チューブ３０を挟持、押圧して、押し
潰す。これにより、チューブ３０の溶融部分が冷却固化
されて、チューブ３０内面の上下に対向する部分が溶着
され、図８にも示すように、チューブ３０がシール３２
される。チューブ３０の溶着部分が冷却すれば、チュー
ブ３０の溶着部分を下側緩衝膜９から剥離する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】本体に可動レバーが上下方向に揺動自在に
    備えられて、 本体と可動レバーの対向部分に、上下一対の発熱体が備
    えられると共に、 本体と可動レバーにおける、発熱体とは別個の対向部分
    に、上下一対の冷却体が備えられ、 本体に、チューブを保持するホルダーが移動自在に備え
    られて、 ホルダーが、ホルダーに保持されたチューブが両発熱体
    間に位置する加熱位置と、ホルダーに保持されたチュー
    ブが両冷却体間に位置する冷却位置とに位置変更自在と
    され、 上側発熱体の下面に上側緩衝膜が備えられ、 ホルダーに、ホルダーに保持されたチューブを受ける下
    側緩衝膜が備えられたことを特徴とする熱溶融性チュー
    ブの溶着装置。
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