【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、物体一般を加熱する装置に関するものであり、特に、液体や気体等の流体の加熱装置、あるいはポリエチレンの溶着機等に使用する加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】循環する液体を加熱する技術として、たとえば、特開２００２−１１９５８６号公報には血液等が流れるパイプを水の中に通し、その水を冷却又は加熱して血液の温度調整を行うことが記載されている（特許文献１、図１等）。すなわち、袋状の収容体の中にパイプを設けるとともに熱交換用流体も入れられるようにし、収容体には熱交換用流体の導入口と排出口が設けられていて熱交換用流体が循環するようになっている。そして、収容体の外部に別途、熱交換用流体の温度調節手段が設けられており、これによって収容体内の熱交換用流体の温度調整が行われ、さらに、熱交換用流体内のパイプを通る血液の温度調節が行われるものである。また、鉄道の分岐ポイントの雪を溶かすための発熱装置として、特開２０００−５８２３４号公報には発熱体を合成樹脂シートで挟み、さらにこれをエポキシ樹脂で固めて放熱体に固定する技術が記載されている（特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１９５８６号公報
【特許文献２】特開２０００−５８２３４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特許文献１に記載の記載の技術においては、所定の温度に調整された熱交換用流体を別途準備しなければならないが、輸血を必要とするような緊急を要する医療現場等においては負担の大きい作業である。熱交換用流体は加熱対象である血液等に比べて量が多く熱容量も大きくなるので、加熱手段も大きくなるとともに、一定の昇温時間が必要となる。特許文献２に記載の記載の技術においては、発熱体と放熱体の間に樹脂シートおよびエポキシ樹脂を設けているので放熱体への熱効率は向上しているが、放熱体自身は直接の加熱対象ではなく、放熱体に接触する雪やハンバーガーが加熱対象であり、これら加熱対象物と放熱体との接触が不十分であれば加熱効率はさほど向上しない。とくに、加熱対象物が気体や液体であってチューブ等を介してしか加熱できない場合や、複雑な表面形状を有する場合には、加熱装置と加熱対象物との間に隙間ができるため効率的で安定な加熱は困難である。本発明は、効率がよく安定な加熱が行える簡素で取り扱いやすい加熱装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するために、本発明の加熱装置はヒーターと、前記ヒーターと接する柔軟性のある熱伝導性部材とを有し、被加熱対象物を前記熱伝導性部材に接触させて加熱するものである。本発明において、気体または液体を含む容器が入る空間を内部に有するものとして、気体または液体することもできる。また、上述の課題を解決するために、本発明の別の加熱装置はヒーターと、内部を気体または液体が流れる着脱可能な容器と、前記ヒーターと接する柔軟性のある熱伝導性部材とを有し、前記容器を前記熱伝導性部材に接触させて気体または液体を加熱するものである。前記熱伝導性部材としては例えばシリコン樹脂やフッ素樹脂を用いることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の加熱装置の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の加熱装置１を開いた状態を示す平面図である。２つの蓋２ａ、２ｂは蝶番３により開閉可能に接続されている。本加熱装置は１以上の加熱手段を有し、本実施形態ではそれぞれの蓋２ａ、２ｂに複数の加熱手段４を設けている。図２は加熱手段２の拡大断面図である。４ａはヒーターすなわち発熱手段である。主に、電気抵抗によるヒーターを用いる。そして、ヒーター４ａの上面に柔軟性のある熱伝導性部材４ｂを設けている。本発明において柔軟性のある熱伝導性部材とは、加熱装置の用途に適した熱伝導性を持つとともに、接触する加熱対象物の表面形状に追随して変形して隙間なく密着でき、かつ使用状態において流動しない物質であればよい。したがって、熱伝導性がよくても硬くて変形しにくい金属等は排除される。たとえば、フッ素樹脂や熱伝導性シリコン等が適しているものの例である。この熱伝導性部材４ｂが図１において表面になるように配置してある。また、熱電対等の温度検出手段５が設けられている。ヒーター４ａおよび温度検出手段５は制御装置６に接続されており、ＰＩＤ制御等の制御手段で所定の温度に制御される。
【０００７】図３は本発明の加熱装置１を閉じた状態を示す平面図である。図４は輸血用のカセット容器１０の平面図であり、図５は同断面図である。カセット容器１０は血液が流れるジグザグ状のパイプを内部に有し、加熱装置１に対して着脱可能になっている。図３において、カセット容器１０は２枚の蓋２ａ、２ｂ間にサンドイッチ状に挟まれている。図４に示すように血液の流路であるパイプの部分はパイプのない部分に比べて厚くなっており、カセット容器１０は凹凸を有する表面形状になっている。ここで、通常の金属板等の加熱手段を用いるとパイプ部の頂点にしか接触せず、加熱手段とカセット容器との間に大きな隙間が生じるため加熱効率が悪くなる。長時間待てば加熱は安定するであろうが、その場合、安定するまでの間、冷たい血液が患者に輸血されることになり好ましくない。また、カセット容器の表面形状に合わせて加熱手段の表面を加工すれば接触は多少よくなるが限界があり、また、このような加工を精度よく行うことがコストを高くする。さらに、カセット容器の上下を挟む加熱手段の表面の凹凸が完全に一致するように組み立てられなくてはならず、結局、簡素な加熱装置の実現は困難である。また、加熱手段は複数回使用されるのに対し、カセット容器は通常は使い捨てであるので、加熱手段とカセット容器との間をエポキシ樹脂等で固着して埋めることはできない。
【０００８】本実施形態においては、ヒーター４ａの上面に柔軟性のある熱伝導性部材４ｂを設けているので、図５に示すようにカセット容器１０の表面形状に追随して熱伝導性部材４ｂが変形して隙間なく密着するため、ヒーター４ａの熱が効率よくカセット容器１０に伝えられ、パイプを通る血液は初めから適切な温度（この場合は体温に近い温度）に昇温される。
【０００９】蓋２ａの外面には温度表示手段７、発光ダイオード８およびアラームブザー９が設けられている。
【００１０】図６は加熱装置の使用状態を示すブロック図である。ポンプ１１より所定の流量の血液がカセット容器１０に送られる。流量は輸血を行う状況によって適宜選択されるが、主に５〜５０ｍｌ／分である。カセット容器１０を通る血液は加熱装置１により加熱される。本例において加熱装置１の電源は直流１２Ｖであるので、救急車等の自動車のバッテリー電源が使用できる。ＡＣ電源の環境においては外部に電源装置１２を設けて直流１２Ｖを供給する。これにより、加熱装置１の内部に大きな電源部を備える必要がなくなり、装置を小型にすることができる。直流１２Ｖの電源は制御装置６の駆動電源としても使用される。本例においては５個のヒーターと３個の温度検出手段５により制御装置でＰＩＤ制御を行いながら血液を、体温に近い温度に加熱する。最も下流にある温度検出手段の検出温度を温度表示手段７に表示する。加熱装置１を通過した血液は適切な温度に保たれながら患者に輸血される。なお、本例においては安全のため、設けられている温度検出手段３のうち一つでも４０℃を超えることがあれば、異常と判断して加熱を停止するとともに発光ダイオード８を点灯させ、アラームブザー９を鳴らすことにより警告を発するようにした。輸血が終了すると、カセット容器１０は取り外され、柔軟性のある熱伝導性部材４ｂはほぼ元の形状に復元する。
【実施例】
【００１１】以上、輸血用の血液の加熱を例に本発明の実施の形態を説明したが、本発明の適用はこれに限るものではない。輸血以外にも、人工透析や各種薬液の注入等における注入物の加熱を同様に行うことができる。また、ポリエチレンフィルム等の熱溶着にも適用できる。ポリエチレンフィルム等の包装用フィルムを対象物にかぶせ、柔軟性のある熱伝導性部材を介してヒーターにより加熱すれば、対象物の表面形状に追随して包装用フィルムを密着状態で効率よく加熱することができる。その他、複雑な表面形状を持つ様々なものに柔軟性のある熱伝導性部材を押し当てて効率よく加熱することができ、また、気体や液体の流動物を容器に入れ、その容器に柔軟性のある熱伝導性部材を押し当てることにより、流動物を加熱装置に直接接触させることなくしかも効率よく加熱することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上、本発明の加熱装置はヒーターと接する柔軟性のある熱伝導性部材を有し、加熱対象物を前記熱伝導性部材に接触させることにより、加熱対象物の表面形状に追随させて熱伝導性部材を隙間なく密着させて効率よく加熱することができる。熱交換用流体やその加熱手段を必要としないので、簡素で取り扱いやすい加熱装置が実現でき、輸血等の緊急医療現場においても利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加熱装置を開いた状態を示す平面図である。
【図２】加熱手段２の拡大断面図である。
【図３】本発明の加熱装置を閉じた状態を示す平面図である。
【図４】輸血用のカセット容器１０の平面図である。
【図５】同断面図である。
【図６】加熱装置の使用状態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１．加熱装置
２．蓋
３．蝶番
４．加熱手段
４ａ．ヒーター
４ｂ．柔軟性のある熱伝導性部材
５．温度検出手段
６．制御装置
７．温度表示手段
８．発光ダイオード
９．アラームブザー
１０．カセット容器
１１．ポンプ
１２．電源装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for heating an object in general, and more particularly to an apparatus for heating a fluid such as a liquid or a gas or a heater for use in a welding machine for polyethylene.
[0002]
2. Description of the Related Art As a technique for heating a circulating liquid, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-119586 discloses a technique in which a pipe through which blood or the like flows is passed through water, and the water is cooled or heated to adjust the temperature of the blood. This is described as being performed (Patent Document 1, FIG. 1, etc.). That is, a pipe is provided in the bag-shaped container and the heat exchange fluid is also allowed to be introduced therein. The container has an inlet and an outlet for the heat exchange fluid, and the heat exchange fluid circulates. It has become. Further, a temperature adjusting means for the heat exchange fluid is separately provided outside the container, whereby the temperature of the heat exchange fluid in the container is adjusted, and further, the pipe passes through the pipe in the heat exchange fluid. The temperature of the blood is adjusted. Further, as a heating device for melting snow at a branch point of a railway, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-58234 describes a technique in which a heating element is sandwiched between synthetic resin sheets, and this is further fixed with an epoxy resin and fixed to the heat dissipation element. (Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-119586 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-58234
In the technique described in Patent Document 1, a heat exchange fluid adjusted to a predetermined temperature must be separately prepared. This is a burdensome operation at a medical site or the like that requires it. Since the heat exchange fluid has a larger amount and a larger heat capacity than blood or the like to be heated, the heating means also needs to be large, and a certain temperature rise time is required. In the technology described in Patent Literature 2, although a resin sheet and an epoxy resin are provided between the heat generator and the heat radiator, the heat efficiency to the heat radiator is improved, but the heat radiator itself is directly heated. Rather, snow and hamburgers that come into contact with the heat radiator are objects to be heated, and if the contact between these objects and the heat radiator is insufficient, the heating efficiency is not significantly improved. In particular, when the object to be heated is a gas or a liquid and can be heated only through a tube or the like, or when the object has a complicated surface shape, a gap is formed between the heating device and the object to be heated, so that it is efficient. Stable heating is difficult. An object of the present invention is to provide a simple and easy-to-handle heating device capable of performing efficient and stable heating.
[0005]
In order to solve the above-mentioned problems, a heating apparatus according to the present invention has a heater and a flexible heat conductive member in contact with the heater. Heating is performed by contacting the heat conductive member. In the present invention, a gas or liquid can be used as a container having a space in which a container containing a gas or a liquid enters. Further, in order to solve the above-described problem, another heating device of the present invention includes a heater, a detachable container through which gas or liquid flows, and a flexible heat conductive member that is in contact with the heater. Then, the gas or liquid is heated by bringing the container into contact with the heat conductive member. As the heat conductive member, for example, a silicon resin or a fluorine resin can be used.
[0006]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the heating apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a state where the heating device 1 of the present invention is opened. The two lids 2a, 2b are connected by a hinge 3 so that they can be opened and closed. The present heating device has one or more heating means, and in this embodiment, a plurality of heating means 4 are provided on each of the lids 2a and 2b. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the heating means 2. 4a is a heater, that is, a heating means. Mainly, a heater based on electric resistance is used. Further, a flexible heat conductive member 4b is provided on the upper surface of the heater 4a. In the present invention, the flexible heat conductive member has heat conductivity suitable for the application of the heating device, and can deform and follow the surface shape of the object to be contacted without any gap, and can be used. Any substance that does not flow in the state may be used. Therefore, metals and the like that are hard and hard to deform even if they have good thermal conductivity are excluded. For example, fluorine resin and thermally conductive silicon are suitable examples. This heat conductive member 4b is arranged so as to be a surface in FIG. Further, a temperature detecting means 5 such as a thermocouple is provided. The heater 4a and the temperature detecting means 5 are connected to a control device 6, and are controlled to a predetermined temperature by control means such as PID control.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which the heating device 1 of the present invention is closed. FIG. 4 is a plan view of the cassette container 10 for blood transfusion, and FIG. 5 is a sectional view of the same. The cassette container 10 has therein a zigzag pipe through which blood flows, and is detachable from the heating device 1. In FIG. 3, the cassette container 10 is sandwiched between two lids 2a and 2b. As shown in FIG. 4, the portion of the pipe that is the blood flow path is thicker than the portion without the pipe, and the cassette container 10 has an uneven surface. Here, if a normal heating means such as a metal plate is used, only the apex of the pipe portion is contacted, and a large gap is generated between the heating means and the cassette container, so that the heating efficiency is deteriorated. The heating will stabilize after a long wait, but in that case, it is not preferable since cold blood is transfused into the patient until the heating stabilizes. Further, if the surface of the heating means is processed in accordance with the surface shape of the cassette container, the contact is somewhat improved, but there is a limit, and such processing with high accuracy increases the cost. Furthermore, it is necessary to assemble the heating means sandwiching the upper and lower sides of the cassette container so that the unevenness on the surface thereof is completely matched, so that it is difficult to realize a simple heating device. Further, while the heating means is used a plurality of times, the cassette container is usually disposable, so that the space between the heating means and the cassette container cannot be fixed and filled with epoxy resin or the like.
In this embodiment, since the flexible heat conductive member 4b is provided on the upper surface of the heater 4a, the heat conductive member 4b follows the surface shape of the cassette container 10 as shown in FIG. Is deformed and closely adhered to each other, so that the heat of the heater 4a is efficiently transmitted to the cassette container 10, and the blood passing through the pipe is heated from the beginning to an appropriate temperature (in this case, a temperature close to the body temperature).
A temperature display means 7, a light emitting diode 8 and an alarm buzzer 9 are provided on the outer surface of the lid 2a.
FIG. 6 is a block diagram showing a use state of the heating device. A predetermined amount of blood is sent from the pump 11 to the cassette container 10. The flow rate is appropriately selected depending on the situation of performing transfusion, but is mainly 5 to 50 ml / min. The blood passing through the cassette container 10 is heated by the heating device 1. In this example, since the power supply of the heating device 1 is DC 12 V, a battery power supply of an automobile such as an ambulance can be used. In an AC power supply environment, a power supply device 12 is provided outside to supply DC 12 V. Thereby, it is not necessary to provide a large power supply unit inside the heating device 1, and the device can be downsized. The DC 12 V power supply is also used as a drive power supply for the control device 6. In this example, the blood is heated to a temperature close to the body temperature while performing PID control by the control device using five heaters and three temperature detecting means 5. The temperature detected by the most downstream temperature detection means is displayed on the temperature display means 7. The blood that has passed through the heating device 1 is transfused into the patient while being kept at an appropriate temperature. In this example, for safety, if even one of the provided temperature detecting means 3 exceeds 40 ° C., it is determined that there is an abnormality, heating is stopped, the light emitting diode 8 is turned on, and an alarm is issued. A warning is issued by sounding the buzzer 9. When the blood transfusion is completed, the cassette container 10 is removed, and the flexible heat conductive member 4b returns to its original shape.
【Example】
Although the embodiment of the present invention has been described above by taking the example of heating blood for transfusion, the application of the present invention is not limited to this. In addition to blood transfusion, heating of the infusate in artificial dialysis, infusion of various drug solutions, and the like can be similarly performed. Further, the present invention can be applied to thermal welding of a polyethylene film or the like. If a packaging film such as a polyethylene film is placed over an object and heated by a heater via a flexible heat conductive member, the packaging film is efficiently heated in a close contact state following the surface shape of the object. be able to. In addition, a flexible heat conductive member can be pressed efficiently against various objects with complicated surface shapes to heat it efficiently. By pressing a thermally conductive member having a fluid, the fluid can be efficiently heated without directly contacting the heating device.
[0012]
As described above, the heating device of the present invention has a flexible heat conductive member in contact with the heater, and the object to be heated is brought into contact with the heat conductive member so that the surface shape of the object to be heated can be improved. By following the heat conductive member, the heat conductive member can be brought into close contact with no gap and can be efficiently heated. Since a heat exchange fluid or a heating means for the heat exchange is not required, a simple and easy-to-handle heating device can be realized, and the utility value is high even in emergency medical sites such as blood transfusion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a state where a heating device of the present invention is opened.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a heating means 2.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which the heating device of the present invention is closed.
FIG. 4 is a plan view of the cassette container 10 for transfusion.
FIG. 5 is a sectional view of the same.
FIG. 6 is a block diagram showing a use state of the heating device.
[Explanation of symbols]
1. Heating device 2. Lid 3. Hinge4. Heating means 4a. Heater 4b. 4. Flexible heat conductive member Temperature detection means 6. Control device 7. Temperature display means 8. Light emitting diode 9. Alarm buzzer10. Cassette container 11. Pump12. Power supply
