特開 2023-175125 密閉袋の耐圧試験方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023175125

(43)【公開日】2023-12-12

(54)【発明の名称】密閉袋の耐圧試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 3/26 20060101AFI20231205BHJP

   G01N 3/12 20060101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

G01M3/26 H

G01N3/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022087416

(22)【出願日】2022-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】597018750

【氏名又は名称】シコー株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】512292061

【氏名又は名称】トレンドサイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100044

【弁理士】

【氏名又は名称】秋山 重夫

(74)【代理人】

【識別番号】100205888

【弁理士】

【氏名又は名称】北川 孝之助

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 誠

(72)【発明者】

【氏名】清水 広幸

(72)【発明者】

【氏名】池部 雄城

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 靖明

【テーマコード（参考）】

2G061

2G067

【Ｆターム（参考）】

2G061AA06

2G061AB01

2G061BA01

2G061CA20

2G061CB09

2G061EA05

2G067AA47

2G067BB04

2G067BB22

2G067BB34

2G067CC04

2G067DD02

(57)【要約】

【課題】密閉袋内への流体の供給口からの流体の漏れを防止しつつ、現に密閉袋内の内圧を測定することができる耐圧試験方法を提供する。
【解決手段】重ね合わせた合成樹脂シートをヒートシールすることで、２本のヒートシール間に弁内通路２３を備えた逆止弁２０を形成する工程と、開口部４を備えた合成樹脂製の密閉袋１に、逆止弁２０を取り付けるための取付口６を設ける工程と、逆止弁２０を取付口６に差し入れた状態で取付口６を塞ぐようにヒートシールをして密閉袋１に逆止弁２０を取り付ける工程と、密閉袋１内に圧力計６０を収容し、密閉袋１の開口部４を閉じる工程と、を備え、上記工程の後、ノズル３０を逆止弁２０の弁内通路に差し込み、ノズル３０と逆止弁２０を介して密閉袋１内に流体を供給する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

重ね合わせた合成樹脂シートをヒートシールすることで、２本のヒートシール間に弁内通路を備える逆止弁を形成する工程と、
開口部を備えた合成樹脂製の密閉袋に、逆止弁を取り付けるための取付口を設ける工程と、
逆止弁を取付口に差し入れた状態で取付口を塞ぐようにヒートシールをして密閉袋に逆止弁を取り付ける工程と、
密閉袋内に圧力計を収容し、密閉袋の開口部を閉じる工程と、を備え、
上記工程の後、ノズルを逆止弁の弁内通路に差し込み、ノズルと逆止弁を介して密閉袋内に流体を供給する、密閉袋の耐圧試験方法。

【請求項2】

ノズルの外面の全周を逆止弁の内面に当接させた上で流体の供給を開始する、請求項１記載の密閉袋の耐圧試験方法。

【請求項3】

ノズルを逆止弁から密閉袋内に突出させない状態で流体を供給する、請求項１又は２記載の密閉袋の耐圧試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、密閉袋内に流体を送り込むことで、密閉袋の耐圧性を確認する耐圧試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のPCR検査用検体の輸送については、世界保健機関の「感染性物質の輸送規則に関するガイダンス2013-2014版」において、カテゴリーBの感染性物質を輸送する際に求められる包装を施した上で行う必要がある。上記包装は、検体を入れる一次容器と、一次容器を収容する二次容器と、二次容器を収容する三次容器とから構成されており、特に二次容器においては、仮に一次容器から検体が漏れ出した場合でもその検体が外部に漏れ出さないよう、９５ｋＰａ以上の内圧に耐えられる高い耐圧性が求められている。なお、容器の耐圧性を測る方法としては、例えばJIS Z 0238(1998)「ヒートシール軟包装袋及び半剛性容器の試験方法：容器の破裂強さ試験」がある。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】JIS Z 0238(1998)「ヒートシール軟包装袋及び半剛性容器の試験方法：容器の破裂強さ試験」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記破裂強さ試験は、試験容器に突き刺した空気針から空気を送入するものであって、接続部から簡単に空気が漏れ出してしまう。

【0005】

また、圧力計が空気圧縮機と空気針とを繋ぐ空気送入ホースに接続されており、試験容器内の実際の内圧を測っているとは言い難い。

【0006】

本発明は、密閉袋内への流体の供給口からの流体の漏れを防止しつつ、現に密閉袋内の内圧を測定することができる耐圧試験方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の密閉袋の耐圧試験方法は、重ね合わせた合成樹脂シート（弁材２１）をヒートシールすることで、２本のヒートシール（弁形成シール２２）間に弁内通路２３を備える逆止弁２０を形成する工程と、開口部４を備えた合成樹脂製の密閉袋１に、逆止弁２０を取り付けるための取付口６を設ける工程と、逆止弁２０を取付口６に差し入れた状態で取付口６を塞ぐようにヒートシールをして密閉袋１に逆止弁２０を取り付ける工程と、密閉袋１内に圧力計６０を収容し、密閉袋１の開口部４を閉じる工程と、を備え、上記工程の後、ノズル３０を逆止弁２０の弁内通路２３に差し込み、ノズル３０と逆止弁２０を介して密閉袋１内に流体を供給することを特徴としている。

【0008】

上記耐圧試験方法においては、ノズル３０の外面の全周を逆止弁２０の内面に当接させた上で流体の供給を開始することが好ましい。

【0009】

また、ノズル３０を逆止弁２０から密閉袋１内に突出させない状態で流体を供給することが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の耐圧試験方法は、逆止弁をヒートシールによって密閉袋に取り付けているため、逆止弁と密閉袋との接続部からの流体の漏れを防止することができる。また、密閉袋内の圧力が上昇すると、逆止弁の内面がノズルの外面に当接するように変形するため、ノズルと逆止弁との間からの流体の漏れも防止することができる。また、密閉袋内に圧力計を収容するため、現に密閉袋内の圧力を測定することができる。

【0011】

ノズルの外面の全周を逆止弁の内面に当接させた上で流体の供給を開始する場合、ノズルと逆止弁との間からの流体の漏れを一層防止することができる。

【0012】

ノズルを逆止弁から密閉袋内に突出させない状態で流体を供給する場合、ノズルの先端よりも袋内側に逆止弁の一部が位置することになり、この部分が内圧を受けて弁内通路を塞ぐように密着するため、ノズルを差し込んでいる状態でも逆止弁としての機能を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の耐圧試験方法に用いる試験装置を示す概略図である。

【図2】密閉袋への逆止弁の取り付け状態を示す平面図である。

【図3】試験の各工程を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の耐圧試験方法は、被試験体である密閉袋１に所定の内圧（例えば９５ｋＰａ）を与えても漏れが生じないことを確かめるものである。図１に示すように、試験装置１０は、密閉袋１に取り付けられ、密閉袋１内への流体の供給口となる逆止弁２０と、逆止弁２０に差し込まれるノズル３０と、ノズル３０に接続された流体搬送ホース４０と、流体搬送ホース４０に接続された圧力供給源５０と、密閉袋１内に収容される圧力計６０とを備えている。なお、必要に応じて流体搬送ホース４０には、流体の供給量を調整する流量調整弁７０や止め弁８０が取り付けられる。以下、試験装置１０の構成部品について説明していく。

【0015】

逆止弁２０は、合成樹脂シート（以下、弁材２１と言う）を２枚重ね合わせた上で、図２に示すように、略ハ字状にヒートシールすることで形成されている。これは略台形状とされた２枚の弁材の両側辺をヒートシールすることで形成されているとも言える。また、略Ｖ字状にヒートシールした上で尖った方の先端（Ｖ字の下端）を切除することで形成されているとも言える。２本のヒートシール間に形成された弁内通路２３は先端に向かって先細りとなっている。逆止弁２０の平面形状も同じように先端に向かって先細りである。なお、２本のヒートシールは、以下、弁形成シール２２と言う。一方の弁形成シール２２に対する他方の弁形成シール２２の傾きα１は例えば３～５°である。弁内通路２３の通路長さＬ１は例えば１６５～２１５ｍｍである。２本の弁形成シール２２の両側にあるシールされていない余白２５は、密閉袋１に逆止弁２０をヒートシールで取り付ける際、後述する取付口６の開口幅に逆止弁２０の幅を合せるためのものであって、例えば３～５ｍｍの幅を有している。

【0016】

弁内通路２３の先端の内径は、弁内通路２３に差し込まれるノズル３０の先端の外径よりも小さい。そのため、逆止弁２０の先端からノズル３０が袋１内に突出することはない。弁内通路２３の先端の内径は例えば１．９～２．６ｍｍである。弁材２１同士が重なり合った状態での弁形成シール２２の間隔に換算すると３～４ｍｍである。また、ノズル３０の先端が逆止弁２０の先端から例えば５０ｍｍ以上（先端での弁形成シール２２の間隔の１０倍以上）後退した位置で止まるようになっている。これは、２枚の弁材２１が内圧を受けて互いに内面同士を密着させることができる弁区間２４（図３のＳ４参照）を確保する、すなわち、ノズル３０を差し込んだ状態で逆止弁２０としての機能を発揮できるようにするためである。この過挿入防止機構は、所定の位置までノズル３０が挿入されたときに、ノズル３０の外周面が弁材２１の内周面に当接してそれ以上挿入されないように、弁形成シール２２の間隔を調整する（換言すればノズル３０の外径を調整する）ことで構成されている。このように構成することでノズル３０と逆止弁２０の隙間からの流体の逆流も防止することができる。

【0017】

弁材２１は熱可塑性樹脂製の単層シートであって、具体的には低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）からなる単層シートである。弁材２１の厚みは例えば５０～１００μｍである。なお、ＬＤＰＥに代えてＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）を用いてもよい。また、必ずしも単層シートである必要は無く、ＬＤＰＥ／ＬＬＤＰＥ等の複層であってもよい。ただ、外面と内面の両方がヒートシールされるため、両面ともヒートシールに適した材質とすることが好ましい。また、外面については、密閉袋１の内面と同じ材質とすることが好ましい。

【0018】

ノズル３０は、先端と後端がそれぞれ開口しており、先端と後端を繋ぐようにして内部流路が設けられている。このノズル３０は上述の通り先端に向かって先細りである。具体的には略円錐状である。ただ、先端だけが先細りであればよく、後端側は円筒状であってもよい。ノズル３０のテーパー角は、ノズル３０を逆止弁２０に差し込んだ際の、ノズル３０の外周面と逆止弁２０の内周面との当接長さを長く確保するため、弁内通路２３のテーパー角と略等しいことが好ましい。言い換えれば、ノズル３０のテーパー角と弁内通路２３のテーパー角とが略等しくなるように、平坦時における弁形成シール２２の傾きα１を調整することが好ましい。ノズル３０の全長Ｌ２は、逆止弁２０に差し込んだ際に少なくとも後端側が逆止弁２０から突出する長さとすることが好ましい（図３のＳ４参照）。

【0019】

流体搬送ホース４０は、所定の圧力（９５ｋＰａ）以上の耐圧性を有する耐圧ホースである。例えば合成樹脂製であって、可撓性を有することが好ましい。なお、ノズル３０との接続部や、圧力供給源５０との接続部、流量調整弁７０や止め弁８０との接続部はいずれも所定の圧力（９５ｋＰａ）以上の耐圧性を有する方法にて接続されている。

【0020】

圧力供給源５０は、流体を密閉袋１内に供給するものである。当然、所定の圧力以上の流体供給力を有している。流体としては例えば気体であり、具体的には空気である。空気の場合、圧力供給源５０は空気圧縮機となる。なお、空気以外の気体を供給してもよいし、気体に限らず液体を供給してもよい。単位時間当たりの流体供給量は、例えば１．０±０．２Ｌ／ｍｉｎである。なお、空気圧縮機の場合、例えば電気容量１１ｋＷのコンプレッサを用い、上記流体供給量になるように適宜絞って使用する。手元で供給量を調整できるように、レバーの引き具合で吐出量を調整することができるノズル３０を使用してもよい。

【0021】

圧力計６０は、電源内蔵型のデジタル式又は機械式である。従って、袋１外と有線接続することなく圧力測定が可能であり、圧力計６０から袋１外に電力線や通信線を引き出すことに起因する流体漏れを防止することができる。測定結果は、密閉袋１が透明である場合は袋１外から表示を目視してもよいし、最高到達圧を示す置き針（遺留針）や記憶装置に記録されている値を見ることで確認してもよい。なお、測定結果を袋１外の受信手段に送信できる無線通信手段を備える圧力計を用いてもよい。この場合、密閉袋１が不透明であっても、リアルタイムで袋１内の圧力を確認することができる。

【0022】

被試験体である密閉袋１は、逆止弁２０と熱融着可能な合成樹脂シート（以下、袋材２と言う）をヒートシールによって袋状に成形したものである。図２に示すように、例えば略矩形状の袋材２を２枚重ね合わせた上で、上辺を除く両側辺と下辺とをヒートシールすることで形成されている。または、略矩形状の１枚の袋材２を折り畳み、折り畳んだ辺を下辺として両側辺をヒートシールすることで形成されている。ヒートシールされていない上辺は開口部４になっている。開口部４には、例えば感染性物質を収容した後で簡単に密閉できるよう、ファスナーや粘着材からなる閉鎖手段５が設けられている。

【0023】

袋材２は、例えば熱可塑性樹脂層を含む多層シート、具体的には例えば３層シートである。内面は、袋材２同士や袋材２と逆止弁２０の外面とのヒートシールに適した材質、例えば逆止弁２０の外面と同素材とすることが好ましい。なお、３層に限らず、２層や単層でもよい。

【0024】

次に、耐圧試験方法の手順について説明する。まず、逆止弁２０を形成する。具体的には、上述の通り、２枚の弁材２１を重ね合わせた上でヒートシールをすることにより、２本の弁形成シール２２間に弁内通路２３を備える逆止弁２０を形成する。

【0025】

次に、密閉袋１に逆止弁２０を取り付けるための取付口６を設ける（図３のＳ１参照）。取付口６は、開口部４とは別の開口である。具体的には、密閉袋１の一方の側辺と下辺との角部を斜めに切除することで取付口６を形成する。取付口６の幅は、少なくとも逆止弁２０の先端側が差し入れられる程度の幅とする。

【0026】

次に、弁内通路２３が袋内外に跨るようにして、密閉袋１に逆止弁２０をヒートシールによって取り付ける（図３のＳ２参照）。具体的には、逆止弁２０の先端側を取付口６に差し入れつつ、後端側を取付口６から袋外に突出させた状態で取付口６を塞ぐようにヒートシールすることで、密閉袋１の内面同士や、密閉袋１の内面と逆止弁２０の外面とを熱融着する。この際、ヒートシールされた部分（以下、取付シールＳと言う）が少なくとも所定圧力（９５ｋＰａ）に耐える強度となるようヒートシールをする。また、密閉袋１を成形する際のヒートシール（袋成形シール３）と同じ若しくはそれより高い強度が得られる条件でヒートシールをする。

【0027】

なお、弁材２１の内面同士が熱融着して弁内通路２３が塞がれないよう、例えば、弁内通路２３にフッ素樹脂含浸ガラスクロス（テフロン（登録商標）フローグラスクロス）等の溶着阻止部材７を挿入した状態でヒートシールをする。この溶着阻止部材７はヒートシール後に取り外す。

【0028】

密閉袋１と一体とされた逆止弁２０の先端は、密閉袋１の幅方向の略中央に位置する。後端は密閉袋１から例えば５０～１００ｍｍ突出する。この後端は、逆止弁２０にノズル３０を差し込んだ状態でノズル３０と一緒に手で握る部分となる。

【0029】

次に、圧力計６０を密閉袋１内に収容して、密閉袋１の使用方法に規定されている方法に従って開口部４を閉じる（図３のＳ３参照）。基本的には、前述の閉鎖手段５を利用して閉じることになる。なお、この工程については、逆止弁２０を形成する前や密閉袋１に逆止弁２０を取り付ける前に行ってもよい。また、圧力計６０を密閉袋１内に収容した後、密閉袋１に逆止弁２０を取り付け、その後、開口部４を閉じてもよい。すなわち各工程の順序は問わない。

【0030】

次に、逆止弁２０の後端からノズル３０を弁内通路２３に差し込み、ノズル３０の外面の全周を逆止弁２０の内面に当接させる。この状態はノズル３０の外径と逆止弁２０の内径とが合致するところまで押し込むとも言える。そして、圧力供給源５０から流体搬送ホース４０、ノズル３０、逆止弁２０を介して密閉袋１内への流体の供給を開始する（図３のＳ４参照）。この際、逆止弁２０の後端をノズル３０と一緒に握る等してノズル３０が逆止弁２０から抜けるのを防止する。流体の供給は少なくとも所定の内圧（９５ｋＰａ）となるまで行う。また、密閉袋１が破裂するまで供給し続けてもよい。内圧が所定の値となった後、所定時間経過した時点、または密閉袋１が破裂した時点で試験を完了する。なお、所定の内圧に至るまでに流体が漏れ出した場合は不合格であり、流体の漏れ出しが確認できない場合は合格となる。

【0031】

上記耐圧試験方法では、合成樹脂製の逆止弁２０を合成樹脂製の密閉袋１にヒートシールによって取り付けているため、逆止弁２０と密閉袋１との接続部からの流体の漏れを防止することができる。また、ノズル３０の外面の全周を逆止弁２０の内面に当接させながら流体を供給するため、ノズル３０と逆止弁２０との間からの流体の漏れも防止することができる。さらに、逆止弁２０を２枚の合成樹脂シート（弁材２１）から構成しているため、内圧が高くなるほど２枚の弁材２１が互いに密着することになり、逆止弁２０の弁内通路２３からの流体の漏れも防止することができる。特に、ノズル３０の先端よりも袋内側に逆止弁２０の先端が位置しており、この部分で２枚の弁材２１が密着するため、ノズル３０を差し込んでいる状態でも逆止弁２０としての機能を発揮させることができる。また、密閉袋１内に圧力計６０を収容するため、現に密閉袋１内の圧力を測定することができる。

【0032】

以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、ノズル３０の外面の全周を逆止弁２０の内面に当接させてから流体を供給していたが、必ずしも当接させる必要は無い。内圧が上昇すると逆止弁２０が弁内通路２３の径を狭めるようにして変形し、逆止弁２０の内面がノズル３０の外面の全周に密着するようになるため、漏れ防止効果は得られるようになる。また、逆止弁２０は密閉袋１の角部に限らず、側辺や下辺に取り付けてもよい。また、ヒートシールに際しては、袋の外部にある熱源から熱伝導によって加熱し熱溶着する他、高周波誘電加熱法を用いて高周波溶着したり、超音波振動を伝えて超音波溶着するものであってもよい。また、所定の内圧として９５ｋＰａを示したが、９５ｋＰａに限られることはなく、密閉袋１に求められる耐圧性に応じて適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0033】

１０ 試験装置
２０ 逆止弁
２１ 弁材
２２ 弁形成シール
２３ 弁内通路
２４ 弁区間
２５ 余白
α１ 弁形成シールの傾き
Ｌ１ 弁内通路の通路長さ
３０ ノズル
Ｌ２ ノズルの全長
４０ 流体搬送ホース
５０ 圧力供給源
６０ 圧力計
７０ 流量調整弁
８０ 止め弁
１ 密閉袋
２ 袋材
３ 袋成形シール
４ 開口部
５ 閉鎖手段
６ 取付口
Ｓ 取付シール
７ 溶着阻止部材

【図1】

【図2】

【図3】