托盘密封装置及其加热单元

摘要

本发明公开一种以热可塑性密封膜密封一次性托盘的托盘密封装置。所述托盘密封装置具备：基座体，其具备上面和入口，包括在所述上面形成的托盘容纳空腔；加热单元，其将所述密封膜加热而熔接于所述托盘容纳空腔中容纳的所述托盘的边框。所述加热单元包括薄带型电热体，其具有既定宽度的主面，以与所述托盘的边框形状相应的闭合曲线形状形成。所述电热体在所述密封膜熔接时，所述电热体的主面沿着所述托盘的全体边框，将所述密封膜置于其间，与所述托盘的边框对置配置，使得电热体的主面把电热体产生的热施加到所述密封膜。

权利要求

1.一种托盘密封装置，所述托盘密封装置利用热可塑性密封膜对在开口部周缘具备既定宽度的边框的托盘进行密封，其特征在于，具备：基座体，其具备上面和托盘容纳空腔，所述托盘容纳空腔以使得所述托盘的边框支撑于所述上面上的方式容纳所述托盘；

盖单元，其能旋转运动地结合于所述基座体，使得开放及关闭所述基座体的上面，且具备以在关闭时与所述基座体的上面对置的方式水平配置的下面，以及加热单元，其结合于所述盖单元的下面，且将所述密封膜加热而熔接于所述托盘容纳空腔中容纳的所述托盘的边框，使得所述托盘借助于所述密封膜而气密密封，所述加热单元包括薄带型电热体，其具有既定宽度的主面，形成为与所述托盘的边框形状相应的闭合曲线形状，所述电热体构成为，将主面的宽度相当于所述电热体的主面的宽度的直线形薄带型电热线弯曲而形成，使得所述电热线的主面成为所述电热体的主面，在熔接所述密封膜时，所述电热体的主面沿着所述托盘的全体边框并隔着所述密封膜，与所述托盘的边框对置配置，使电热体产生的热施加到所述密封膜。

2.根据权利要求1所述的托盘密封装置，其特征在于，

所述电热体是把2个电热线部分弯曲成相当于所述电热体的闭合曲线形状一半的形状后，相互接合这些电热线的两端而形成。

3.根据权利要求2所述的托盘密封装置，其特征在于，

弯曲的各个电热线的两侧端部与所述电热线部分的主面垂直地向后方弯曲，两个电热线的弯曲的两侧端部以相接触的状态接合。

4.根据权利要求3所述的托盘密封装置，其特征在于，

在所述接合的电热线的端部之间形成有空隙，在该空隙中填充有耐热性填充材料。

5.根据权利要求1所述的托盘密封装置，其特征在于，

所述电热体具有主面宽度为1.6mm至2.0mm、厚度为0.18mm至0.20mm的长方形截面形状。

6.根据权利要求1所述的托盘密封装置，其特征在于，

在所述加热单元与所述盖单元之间插入有弹性部件，使加热单元弹性地偏向基座体。

7.一种加热单元，用于为了密封具有开口部及其周缘的边框的托盘而把密封膜熔接于所述边框的托盘密封装置，其特征在于，包括薄带型电热体，其具有既定宽度的主面，形成为与所述托盘边框形状相应的闭合曲线形状，所述电热体构成为，将主面的宽度相当于所述电热体的的主面的宽度的直线形薄带型电热线弯曲而形成，使得所述电热线的主面成为所述电热体的主面，在熔接所述密封膜时，所述电热体的主面沿着所述托盘的全体边框并隔着所述密封膜，与所述托盘的边框对置配置，使电热体产生的热施加到所述密封膜。

8.根据权利要求7所述的加热单元，其特征在于，

所述电热体是把2个电热线弯曲成相当于所述电热体的闭合曲线形状一半的形状后，相互接合这些电热线的两端而形成。

9.根据权利要求8所述的加热单元，其特征在于，

弯曲的各个电热线的两侧端部与所述电热线的主面垂直地向后方弯曲，两个电热线的弯曲的两侧端部以相接触的状态接合。

10.根据权利要求9所述的加热单元，其特征在于，

在所述接合的电热线部分的端部之间形成有空隙，在该空隙中填充有耐热性填充材料。

11.根据权利要求10所述的加热单元，其特征在于，

所述电热体具有主面宽度为1.6mm至2.0mm、厚度为0.18mm至0.20mm的长方形截面形状。

说明书

托盘密封装置及其加热单元

技术领域

[0001] 相关申请

[0002] 本申请已于2012年11月5日向韩国特许厅申请，根据在此处进行的引用，其内容全部基于本申请中包含的韩国专利申请第2012-0124290号，主张其优先权。

[0003] 本发明涉及托盘密封装置，特别涉及一种通过在托盘(tray)的开口部周缘的边框加热而熔接热可塑性薄膜(“密封膜”)，从而能够对托盘进行密封的托盘密封装置及用于这种托盘密封装置的加热单元。

背景技术

[0004] 最近，例如在外卖店、快餐店等餐馆或市场等处，为了以包装于一次性托盘的状态向顾客提供带水的饮食、易碎的食物等食品，正在使用托盘密封装置。特别是如果对食物进行密封包装，则能够长时间保管食物，不会因空气而变质，便于冷藏保管食物，在野外活动时，也便于搬运及保管食物，因此，最近推出了家用托盘密封装置。

[0005] 在图1中图示了公知的托盘密封装置的立体图。

[0006] 如果参考图1，以往的托盘密封装置包括：密封膜供应部，其带有能够放上卷绕成卷形态的热可塑性密封膜RO的多个滚轴101；基座体(base body)100，其带有能够插入托盘T的托盘容纳空腔(tray accommodation hole)102；盖单元200，其能旋转运动地结合于所述基座体100上面；加热板(heating plate)300。

[0007] 所述加热板300以筒状铝或不锈钢形成，在加热板300的背面结合有电热体(electric heating element)(图中未示出)。如果向所述电热体接入电力，那么在所述电热体中发生热，借助于该热，所述加热板加热到既定温度(例如，160℃至180℃)。在所述盖单元200的下面，在所述密封膜供应部与所述托盘容纳空腔102之间配置有切刀201。

[0008] 作为所述密封膜，主要使用由聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate：PET)薄膜和聚丙烯(polypropylene：PP)薄膜构成的复合膜(dry laminated film)。另外，所述一次性托盘T典型的是由PP或PET成型，在开口部周缘具有边框。

[0009] 在密封托盘T时，使用者打开所述密封装置10的电源，等待所述加热板300借助于电热体(图中未示出)而达到既定温度(例如，160℃至180℃)。

[0010] 然后，把盛装有食品的所述托盘T插入所述托盘容纳空腔102，从密封膜供应部拉出密封膜，配置密封膜，使得覆盖托盘T的开口部。然后，关闭托盘密封装置10的盖单元200，那么，所述密封膜被以覆盖所述托盘T的状态截断，加装于盖单元200的下面的加热板300将密封膜加热而熔接于所述托盘T的边框。因此，托盘T中盛装的食品被气密密封，使得不与外部空气接触。

[0011] 但是，就前述公知的托盘密封装置10而言，存在如下几个重要问题。

[0012] 首先，为使密封膜熔接于一次性托盘，应使所述加热板300加热至所述密封膜熔点以上的温度，因此这种加热耗费较长时间和大量能源。另外，一旦加热的加热板300在熔接完成后不迅速冷却，长时间保有潜热(latent heat)，从而导致以下讨论的各种问题。

[0013] 如果具体说明，就相关技术领域的食品托盘密封装置而言，加热板300应能够充分覆盖密封对象托盘，还支撑或内置电热体及相关部件，因而加热板300的面积大，而且比较厚。例如，就市场上可以购买的食品托盘密封装置而言，加热板具有约300cm2(15㎝×20㎝)以上的面积与约1㎝以上的厚度。也就是说，加热板的体积比较大。

[0014] 如上所述，需要把体积较大的加热板加热到使密封膜熔接于一次性托盘所需的温度，例如加热到约160℃至180℃，因此，就以往的托盘密封装置而言，电源接入后至初始密封所需的时间长，耗电量也高。

[0015] 实际上，原有的食品托盘密封装置使用的耗电大致为约550W至1,000W范围，利用110V或220V的交流电源。另外，由于这种耗电，把如上所述构成的加热板初始加热到作为一次性托盘密闭中使用的温度范围的约160℃至180℃，通常需要约5分钟以上的较长时间。

[0016] 因此，在如餐馆等的需要反复地且按不规则的时间间隔，即，根据情况而以较短时间间隔或较长时间间隔执行一次性托盘密封作业的环境下，为了缩短加热加热板所需的时间，需要把加热板保持于预热状态。因此，即使在较长时间期间不使用密封装置的情况下，也需把电源保持于ON状态。因而能源消耗大。另外，为了加热板的迅速加热而使用如上所述的高耗电，因而一般而言，直接使用作为常用电源的110V或220V的交流电源，这存在导致使用者触电的可能性。

[0017] 原有的食品托盘密封装置中尤其重要的问题是如上所述，由于加热板的体积大，在熔接结束后，加热板长时间残留潜热(latent heat)，加热板冷却需要相当长的时间。就以往的食品托盘密封装置而言，众所周知，由于潜热，加热板自然冷却到加热前温度，需要约为加热所需时间2倍以上的时间，因而导致各种问题。

[0018] 首先，随着潜热在加热板中长时间保持，使用者因不注意而接触加热板，被烫伤的可能性高。另外，当在餐馆等处反复连续使用所述食品托盘密封装置时，需要在保持潜热的状态下持续或反复地加热加热板，因而甚至加热板周围的部分也会过热。

[0019] 另外，在托盘密封期间，甚至密封膜的熔接部分(即，食品托盘的开放部边框部分)之外的部分也广泛地加热，导致托盘皱瘪或翘起的变形，或者密封膜粘附于加热板，在密封膜的上面留下加热板的痕迹。当托盘如此变形时，还会给顾客引起不快感，另外，在冰箱等包管场所，也会难以层叠多个托盘进行保管，因此还存在需要重新执行密封作业的情形。

[0020] 进一步地，随着过热状态持续或反复，热应力持续积累施加到食品托盘密封装置的基座体或盖单元等其它构成构件。因此，当以不耐热的材料制作托盘密封装置的主体外壳等时，会容易因热应力而变形或损伤。

[0021] 因此，难以把成型性优秀及价格低廉的诸如ABS树脂的热可塑性树脂用作食品托盘密封装置的主体外壳等的材料，所以，受到与托盘密封装置的主体外壳等材料相关的许多制约。考虑到这种问题，虽然也可以以钢材等金属材料制作大量受热的部分，但在这种情况下，不仅制造成本上升，而且使整体装置的重量大大增加，导致密封装置难以移动或处置。另外，由于这种材料的制约，对制品外观的设计自由度大大下降。

[0022] 另一方面，就以往技术的托盘密封装置而言，即使熔接后关闭电源，加热板也以保有潜热的状态维持既定时间，另外，当连续密封时，根据熔接次数或熔接工序间间隔的长、短，加热板的温度不同，因此，难以恰当地控制加热板的温度。也就是说，在把密封膜熔接于托盘方面，难以确保适合的熔接条件或熔接后的适宜冷却条件。

[0023] 因此，作为以往的托盘密封装置，难以确保适宜的熔接品质。具体而言，由于密封膜过度熔接而无法获得适宜的密封效果。另外，由于加热板以保有潜热的状态缓慢地冷却，因而熔接的密封膜不充分硬化，在熔接表面具有某种程度的粘着性的状态下，加热板从密封膜分离。因此，密封膜的熔接面难以光滑地形成。

[0024] 为了解决这种问题，在托盘密封装置中，考虑加热板的温度、加热周期、累计密封次数等，还可以配备加热板(或用于对其加热的电热体)的温度控制机构。但是，在像快餐店那样托盘密封装置频繁使用的环境下，密封作业只能按不规则的间隔执行。因此，根据密封次数或时间间隔，加热板中保持的潜热的水平以及加热板及其周边的温度不同，所以，为了熔接温度及时间的适宜控制，需要感知、分析的变数非常多。因此，很难配备用于精密控制熔接条件及熔接结束后冷却条件的机构，配备这种控制机构需要追加相当多的费用。

[0025] 另一方面，如上所述的食品托盘包装装置的示例，公开于以“中心线株式会社”(Enterline Co.Ltd.)名义，于2003年11月27日通过实用新型申请第2003-0037004号申请，于2004年2月14日注册的韩国注册实用新型第20-3041719号(以下简称““中心线”装置”)，以及以GMPS株式会社(GMPS Co.Ltd.)名义，于2008年1月4日通过专利申请第2008-0001497号申请，于2009年7月8日公开的韩国专利公开第2009-0074482号(以下简称“GMPS装置”)中。

[0026] 在所述“中心线”装置中，配置有上面加装了多个电热体(electric heating element)的加热板。在该加热板中，在中央部位形成有开口部，在该开口部中央配置有轴承。另外，“中心线”装置在托盘支座部加装具有软垫的硅橡胶，构成得吸收在熔接时因加热板而会对托盘支座部施加的冲击。

[0027] 但是，就“中心线”装置的加热板中央开口部而言，与考虑缩短加热时间相比，是为确保配置轴承等其它构成要素所需空间而配备的。

[0028] 就“中心线”装置而言，可知其目的在于解决因加热板而对托盘支座部施加冲击的问题，加热板的强度也被当作重要因素考虑。也就是说，就“中心线”装置而言，可知所述开口部并非是考虑加热板的较长加热时间、高耗电及加热板导致的潜热所造成的问题而配备。当在所述中央开口部配置轴承等时，它们反而会对去除加热板潜热造成妨碍。

[0029] 另外，就“中心线”装置的加热板而言，尽管配备有开口部，但为了使得具有充分的强度，应具有充分的厚度。因此可知，加热板加热需要相当长的时间，而且不仅耗电高，由于所述加热板的体积仍然大，因而包含了前述潜热导致的冷却延迟等各种问题。

[0030] 另一方面，就GMPS装置而言，其目的在于利用瞬间加热式Ruthenox加热器(Ruthenox heater)，减小电力消耗，抑制使用者烫伤。Ruthenox加热器是指在短时间接入高电力而构成能够瞬间加热的公知的加热器。

[0031] 在GMPS装置中，在宽阔的加热板背面，根据多个种类的密封对象托盘的大小，设置多个Ruthenox发热体，构成得在密封作业时，能够通过选择开关(selection switch)，使符合密封对象托盘尺寸的发热体开启。

[0032] 但是，为了能够加热从小托盘到大托盘的多个种类的托盘，应使用宽阔的加热板。另外，由于加装了Ruthenox发热体的加热板的下面持续保持平坦面，因而需要具有充分的强度及刚性，因此，加热板的厚度也必须较厚。

[0033] 另外，为了把如上所述的设置了公知Ruthenox电热体的加热板，在短时间内加热到密封膜的熔融温度，例如加热到160℃至180℃的温度，在Ruthenox电热体中，应接入1,500W至1,800W的很高的瞬间电力，因此，应接入较高的瞬间电压，存在给使用者带来致命性触电的危险。

[0034] 即使所述加热板借助于高瞬间电压而迅速加热，由于其宽阔的面积及较厚的厚度，即，由于其较大的体积，无法迅速冷却，在相当长时间期间保持潜热。也就是说，即使是GMPS装置，在密封膜熔接后，在加热板中留有潜热，当以较短时间间隔连续执行熔接时，加热板持续保持于较高温度。

[0035] 因此，即使是GMPS装置，也大部分包含了“中心线”装置中因加热板留有潜热而导致的问题。

[0036] 即，随着加热板的冷却延迟，存在使用者的烫伤危险，在连续密封作业时，托盘因过热而变形，熔接面不光滑地形成。另外，加热板周围的其它构成部分会因过度而变形，因而在使用材料方面存在限制，外观设计自由度下降，熔接条件的适宜控制困难。而且，就GMPS装置而言，为了加热板的瞬间加热，给使用者带来致命性触电的危险的可能性高。

发明内容

[0037] 技术课题

[0038] 本发明正是考虑到如前所述的相关技术领域的问题而研发的，目的在于提供一种托盘密封装置，耗电低，熔接所需时间短，熔接后在短时间内冷却，几乎不留有潜热，能够以低廉的费用制造。

[0039] 解决课题的方案

[0040] 根据本发明的一种样态，提供一种利用热可塑性密封膜对在开口部周缘具备既定宽度的边框的托盘进行密封的托盘密封装置。所述托盘密封装置具备：基座体，其具备上面和托盘容纳空腔，所述托盘容纳空腔以使得所述托盘的边框支撑于所述上面上的方式容纳所述托盘；以及加热单元，其将所述密封膜加热而熔接于所述托盘容纳空腔中容纳的所述托盘的边框，使得所述托盘借助于所述密封膜而气密密封，所述加热单元包括薄带型电热体，其具有既定宽度的主面，形成为与所述托盘的边框形状相应的闭合曲线形状。所述电热体构成为，在熔接所述密封膜时，所述电热体的主面沿着所述托盘的全体边框并隔着所述密封膜置，与所述托盘的边框对置配置，使电热体产生的热施加到所述密封膜。

[0041] 根据本发明的另一种样态，提供一种托盘密封装置，所述托盘密封装置利用热可塑性密封膜对在开口部周缘具备既定宽度的边框的托盘进行密封，其具备：基座体，其包括上面和托盘容纳空腔，所述托盘容纳空腔具备入口且形成于所述上面，并以使得所述托盘的边框支撑于所述入口周缘的方式容纳所述托盘；以及加热单元，其将所述密封膜加热而熔接于所述托盘容纳空腔中容纳的所述托盘的边框，使得所述托盘借助于所述密封膜而气密密封，所述加热单元包括：薄带型电热体，其具有既定宽度的主面，形成为与所述托盘的边框形状相应的闭合曲线形状；绝缘框架，其构成为以在所述电热体主面相反侧的背面贴紧绝缘框架的状态进行支撑；所述电热体构成为，在熔接所述密封膜熔接时，所述电热体的主面沿着所述托盘的全体边框并隔着所述密封膜置，与所述托盘的边框对置配置，使电热体产生的热施加到所述密封膜。

[0042] 根据本发明的又一种样态，提供一种用于将密封膜熔接于在开口部周缘具备既定宽度边框的托盘的如前所述的托盘密封装置用加热单元。所述加热单元形成为与所述托盘的边框部形状相应的闭合曲线形状，具备既定宽度的水平方向主面(principal surface)和远远薄于所述主面宽度的的薄带型电热体(electric heating element)。另外，所述电热体构成为，在熔接所述密封膜时，所述电热体的主面沿着所述托盘的全体边框并隔着所述密封膜置，与所述托盘的边框对置配置，使电热体产生的热施加到所述密封膜。

[0043] 根据本发明的又一种样态，提供一种加热单元，用于为了密封在开口部周缘的具备既定宽度的边框的托盘而把密封膜熔接于所述边框的托盘密封装置，包括：薄带型电热体，其具有既定宽度的主面，形成为与所述托盘的边框形状相应的闭合曲线形状；以及绝缘框架，其构成为以在所述电热体主面相反侧的背面贴紧绝缘框架的状态进行支撑。所述电热体构成为，在熔接所述密封膜时，所述电热体的主面沿着所述托盘的全体边框并隔着所述密封膜置，与所述托盘的边框对置配置，使电热体产生的热施加到所述密封膜。

[0044] 本发明的主要特征在于，i)电热体为主面(principal surface)宽度窄且厚度比主面薄的带状，形成为与所述托盘的边框相应形状的闭合曲线形状，ii)所述电热体的主面与所述托盘边框的上面对置地配置，iii)所述电热体构成为可以直接向密封膜施加熔接热。

[0045] 发明效果

[0046] 根据这种特征，薄带型电热体由于其体积很小(例如，原有加热板的十余万分之一)，能够在极短时间内加热到熔接所需温度(例如160℃至180℃)，而且，切断电源时能够迅速冷却。另外，以与所述托盘的开口部周缘的边框形状相应的闭合曲线形状形成的电热体，不像以往技术一样加热另外的加热板，而是可以直接加热密封膜。因此，只加热电热体自身，而且该电热体可以形成得具有很小的体积，因而耗电很低。特别是不使用曾作为长时间留有潜热的主要原因的体积较大的加热板，因而熔接结束后，电热体在短时间内冷却，几乎不留有潜热。

[0047] 另外，熔接热可以沿着托盘开口部周缘的边框，集中地施加由所述电热体的主面(principal surface)而良好地限定(well defined)的较窄区域。另外，就密封膜而言，在熔接部位之外不需要加热的部分，实质上不施加热。因此，以很低的电力便能够很高效地执行熔接。另外，能够获得一贯性的良好品质的熔接部。

[0048] 如前所述，在本发明中，不使用大容积的加热板，因而能够消除与加热板中留有的潜热相关可能导致的各种问题。具体而言，能够避免使用者被潜热烫伤。另外，能够抑制密封对象托盘由于潜热而变形。进一步而言，能够避免在以往技术中，因加热板保有的潜热，熔接条件根据熔接次数及时间间隔而变化。因此，与之相关，可以不另行配备另外的温度检测或控制机构。

[0049] 另外，接通电源后，电热体可以迅速加热，因而不需要把电热体保持于预热状态，因而在托盘密封装置未使用时，不需要把密封装置保持于ON状态。因而能够进一步降低耗电。

[0050] 另外，潜热在短时间内消失，也不需要使电热体预热，因而每次的熔接条件几乎与初期熔接条件相同。因此，即使不配置另外的复杂的温度检测及控制机构，也能够获得具有一贯性的熔接线。

[0051] 另外，从电热体产生的热大部分集中接入很窄的熔接部位，电热体在短时间内不留有潜热，可以迅速冷却，因而热应力不累积施加于托盘密封装置的基座体或盖单元等加热器周边构成要素。因此，可以以ABS热可塑性树脂等成型性好、价格低廉的合成树脂材料制作盖单元或基座体等结构部件(structural members)。通过使用这些材料，可以通过注塑成型等制造所述结构构件，因而能够提高外观设计自由度，而且，能够以较低费用制造外观美丽的托盘密封装置。

[0052] 另外，由于不使用另外的加热板，因而能够进一步降低制造费用。

附图说明

[0053] 图1是以往的托盘密封装置的立体图。

[0054] 图2是本发明一个实施例的托盘密封装置的局部破断立体图。

[0055] 图3是显示图2所示托盘密封装置的盖单元部分地分解的状态的分解立体图。

[0056] 图4是本发明的所述托盘密封装置的加热单元的立体图。

[0057] 图5是图4所示加热单元的分解立体图。

[0058] 图6a及图6b分别是沿着图4的箭头A-A及B-B的放大剖面图。

[0059] 图7a及7b是示例性地图示可应用于本发明的加热单元的电热体的图，7c是沿着图7a及图7b的箭头C-C及箭头C'-C'方向的电热体的横剖面图。

具体实施方式

[0060] 下面参照附图，详细说明本发明的优选实施例。在以下说明中，举出了诸如具体构成要素等的特定事项的示例，这提供用于帮助本发明的更全面理解，并非要限定本发明的思想或范围。另外，在说明本发明方面，当判断认为对本发明相关公知技术的具体说明可知不必要地混淆本发明的要旨时，省略其详细说明。

[0061] 另一方面，在本申请说明书及权利要求书中，可以使用例如“下面”、“上面”、“竖直”、“水平”等代表方向的术语。需要注意的是，这些术语出于说明便利上的原因而使用，只要未特别定义，则以为了托盘密封装置的密封作业而关闭盖单元的状态为基准，意味着相关构成要素或部分配置的位置或方向。另外，在此表现的某种物品或要素的名称，不得解释为限定于特定用途或形状。例如需要注意，在此使用的术语“托盘”，包括例如一次性盘子、一次性杯子、一次性碗等能够熔接密封膜进行密封的容器。另外，即使是用于盛装包括食品以外物品的容器，如果是能够如上所述以密封膜密封熔接，则其也包含于所述托盘。

[0062] 以图2及图3为参考，说明本发明一个实施例的托盘密封装置。

[0063] 图2是本发明一个实施例的托盘密封装置的局部破断立体图，图3是显示图2所示托盘密封装置的盖单元部分地分解的状态的分解立体图。

[0064] 如果参考图2，本发明一个实施例的托盘密封装置(tray sealing apparatus)1具备：基座体(base body)10；盖单元(cover unit)20，其以铰链轴X-X为中心，能够旋转运动地结合于基座体10，使得对基座体10的上面进行开闭；加热单元(heater unit)30，其加装于盖单元20的下面。

[0065] 在所述基座体10上，配备有以卷形态存储有密封膜的密封膜供应单元40，以便供应用于对密封对象托盘T进行密封的密封膜(seal film)f。在图中图示了密封膜供应单元(film supply unit)40一体配备于基座体10的情形，但该膜供应单元40也可以以与基座体30分离的另外的单元提供。

[0066] 另外，在基座体10上，配备有容纳所述托盘T所需的托盘容纳空腔(tray accommodation cavity)CV、密封膜出口(seal film outlet)12。优选在所述基座体10的上面，在所述托盘容纳空腔CV周缘配置有既定高度及宽度的上凸轮缘(upward protrusion rim)11。所述托盘T在开口部周缘配备有既定宽度的边框r。因此，如果把所述托盘T插入所述托盘容纳空腔CV，那么，所述边框r压于在所述托盘容纳空腔CV周缘形成的上凸轮缘11上。

[0067] 所述加热单元30构成得在所述盖单元20关闭时，可以覆盖托盘容纳空腔CV周缘的所述上凸轮缘11，加装于所述盖单元20的下面。

[0068] 在所述密封膜出口12与所述托盘容纳空腔CV之间，配备有用于在所述盖单元20关闭时截断所述密封膜的切刀装置50。

[0069] 在所述加热单元30的下面，配备有以与所述托盘T的边框r相应的闭合曲线形状形成的电热体31。下面对所述电热体31及加热单元30的其它构成要素进行详细说明。

[0070] 如图3所示，所述加热单元30可以结合于盖单元20。

[0071] 根据本发明的优选实施例，盖单元20可以具备内侧板21与外侧板22。在内侧板21的中央，配备有在周缘形成有凸出轮缘23a的开口部23。在所述外侧板22中，在如图所示的状态下，沿左右边及上部边形成有壁部(wall)。优选所述内侧板21的开口部形成得具有能够设置较小间隙并容纳所述加热单元31的尺寸及形状。另外，优选所述外侧板22的壁部构成得使其内侧面能够与所述内侧板21的左右边及上部边咬合。在所述外侧板22的下面，可以配备有连结凸起(fastening rib)(图中未示出)。所述内侧板21及外侧板23可以使用塑料材料，例如使用ABS树脂等注塑成型制造。

[0072] 所述加热单元30可以利用螺丝等连结件，连接于所述外侧板22的下面，更具体而言，连结于所述连结凸起。此时，优选在外侧板22的下面与所述加热单元30的上面之间，插入有诸如弹簧s的弹性部件，构成得能够向所述加热单元30施加弹性偏向力(elastically biased force)。

[0073] 如上所述，加热单元30组装于外侧板22，把所述内侧板21结合于所述外侧板22，使得所述加热单元30插入到所述内侧板21的开口部23。由此，所述加热单元30的主面(principal surface)，即，当盖单元30关闭时与所述基座体上面对置配置的面，通过所述内侧板21的开口部23露出。此时，优选所述加热单元30的主面构成得可以与所述开口部23周缘的下凸轮缘23a的下面构成同一平面或从其稍微凸出。

[0074] 所述内侧板21在结合的状态下，借助于例如螺丝等公知的连结件而固定于所述外侧板22。

[0075] 因此，所述内侧板21在加热单元30周围，在视觉上隐蔽所述盖单元20的外侧板22的下面，而且，发挥抑制加热单元30从盖单元20的外侧板22松动或脱离的作用。

[0076] 另外，当在图3所示状态下观察时，内侧板21的下边部以铰链方式结合于基座体10。因此，所述盖单元20能够相对于所述基座体10进行旋转运动，开闭所述基座体10的上面。所述加热单元30配置得如果盖单元20关闭基座体10的上面，则使所述电热体31可以重叠于上凸轮缘11上。

[0077] 下面以图4及图5为参考，对本发明实施例的加热单元30进行详细说明。图4及图5分别是本发明的所述密封装置1的加热单元30的立体图及分解立体图。

[0078] 如图1所示，当对具备角呈圆形的近乎长方形的边框r的托盘T进行密封时，优选加热单元30构成得具有能够覆盖该托盘的边框r的形状及尺寸。因此，加热单元30如图4所示，可以以高度较低、角呈圆形的近乎长方形形状构成。但是，所述加热单元30当然可以以符合密封对象托盘T，特别是符合托盘的边框(rim)形状的其它形状构成。例如，在用于对具备圆形边框的托盘进行密封的托盘密封装置中，所述加热单元30可以以圆形形成。

[0079] 如图4及图5所示，根据本发明的优选实施例，所述加热单元30具备电热体31，所述电热体31以电气进行加热，向所述密封对象托盘T的边框r施加对密封塑料进行熔接f(参照图2)所需的热。另外，优选所述加热单元30具备在电热体31的背面贴紧支撑电热体的绝缘框架33。所述电热体31如图7c所示，具有既定宽度W的主面(principal surface)和远薄于该主面宽度的厚度t的长方形截面。

[0080] 所述电热体31以与所述密封对象托盘T的边框r相应的闭合曲线形态形成，在密封塑料f熔接时，所述电热体31的主面与所述托盘T的边框r对置地配置。也就是说，在密封塑料f熔接时，沿着闭合曲线形态的周缘，所述电热体31的主面沿水平方向配置，所述电热体31的厚度面沿竖直方向配置。

[0081] 此时，为了抑制热施加于与所述托盘T边框r相应的部分之外的部分，优选所述电热体31的主面的宽度W(参考图7c)窄于所述托盘T的边框r宽度，决定所述电热体的形状及尺寸，以便当密封作业时，使电热体31整体与所述托盘T的边框r上面区域重叠或配置于该区域内。

[0082] 特别是，所述电热体31为了在降低耗电的同时保障迅速熔接，优选可以迅速加热到密封膜f的熔接温度(例如，约160℃至180℃)。另外，熔接结束后，为了能够避免使用者被烫伤，优选最大限度迅速冷却，不留下潜热。因此，优选所述电热体31主面的宽度窄于所述托盘T的边框r，厚度远薄于主面的宽度，例如，为主面宽度的约1/5至1/10。从这种观点而言，特别优选所述电热体由薄而窄的带型镍铬合金线形成。下面对此更详细说明。

[0083] 优选所述绝缘框架33以耐热性材料制造，使得能够承受电热体31产生的热，并使电热体31的背面绝缘。另外，为了使电热体31在所述密封膜f熔接后能够立即冷却，优选所述绝缘框架33以导热性优秀的材料制造。如果考虑这种特性，优选所述绝缘框架33例如以酚醛塑料或云母制造。即使是这些材料之外的材料，如果耐热性及导热性优秀，当然也可以用作所述绝缘框架33的材料。

[0084] 另外，所述绝缘框架33为了节省材料，在所述电热体31冷却时促进散热，优选如图5所示，以与所述电热体31的闭合曲线形状对应的闭合曲线形状，构成得在中央具有开口部
33c。不过，所述绝缘框架33为了能够提供对电热体31的充分支撑面，优选具有比所述电热体31的主面宽度更宽的主面。另外，绝缘框架33如图6a所示，如果以壁厚度较薄的沟槽形截面形状成型，那么在电热体31冷却时，能够进一步促进散热。

[0085] 另一方面，如图5、图6a及图6b所示，优选在所述绝缘框架33的主面(principal surface)中，形成沿周缘方向延长的电热体安置槽(electric heating element seat recess)33a，把所述电热体31插入于所述电热体安置槽33a，使得能够抑制所述电热体31沿宽度方向的移动。在电热体安置槽33a的既定位置，可以形成有后述的一个以上的端子插入孔33b。所述绝缘框架33可以通过注塑成型而制造。

[0086] 作为所述绝缘框架33材料，如前所述，当使用耐热性及导热性优秀的材料，例如使用酚醛塑料或云母时，该材料的强度和耐久性也稍有下降。因此，优选在绝缘框架33中，如图5所示，结合加强框架35，使得提供对所述绝缘框架33扭曲或变形的加强力。

[0087] 另外，优选加强框架35由具有能够提供如上所述加强力的强度及刚性，且导热或散热特性比较良好的材料构成。

[0088] 从以上观点而言，作为加强框架35材料，例如尼龙66或玻璃纤维加强尼龙66(glass fiber reinforced nylon 66)适合。另外，优选加强框架35与所述电热体31及所述绝缘框架33类似地以闭合曲线形状，形成得在中央具备开口部。所述加强框架35形成得具有宽于所述绝缘框架33的主面宽度的主面，使得能够提供对所述绝缘框架33的充分支撑面。所述加强框架35可以通过注塑成型而制造。

[0089] 另外，如图5所示，优选在所述加强框架35的主面上，沿其周缘方向形成有能够使所述绝缘框架33安放的绝缘框架安置槽35a，在所述加强框架35的中央开口部，为了防止加强框架35的扭曲，例如形成有十字形加强肋35c。另外，在所述绝缘框架安置槽35a中，可以形成与在所述绝缘框架33上的所述电热体安置槽33a中形成的端子插入孔33b对应的端子插入孔35b(参考图6a及图6b)。

[0090] 另一方面，图7a及图7b显示出可应用于本发明的加热单元的电热体示例。另外，7c是沿着图6a的箭头C-C及图6b的箭头C'-C'方向的电热体的横剖面图。

[0091] 如前所述，电热体31以与密封对象托盘T边框r(参照图2及图3)的形状对应的闭合曲线形状形成。该闭合曲线形状如图7a及图7b所示，可以根据密封对象托盘T的边框r形状而多样地形成。当然，根据密封对象托盘的边框形状，也可以以不同于这些附图所示内容的闭合曲线形状形成。

[0092] 根据本发明的实施例，所述电热体31可以弯曲直线形薄带(linear strip)形态的电热线(electric heating wire)而形成，使得其主面(principal surface)在对托盘进行密封膜熔接时，成为释放电热体31熔接热的主面。

[0093] 例如，如图6a所示，把电热体31分成两个一半部311、312，使得电热线的主面水平配置，而厚度面竖直地配置，弯曲成与所述一半部相应的形状(例如，U字形状，把各电热线的两端相对于主面竖直弯曲，形成该一半部311、312。然后，相互接合弯曲的电热线的两侧端部31a，从而能够容易地形成所述闭合曲线形态的电热体31。此时，弯曲及接合的端部(end portions)可以执行作为各一半部的电气连接端子的作用。因此，为了防止在该接合的端部发生过热现象，优选在各接合部的接合的端部连接相同极性的电源。

[0094] 所述电热体31如图7b所示，可以通过如上所述的弯曲，把一条电热线形成所需的闭合曲线形状后，弯曲两端并相互接合。优选这些端部31a以具有耐热性及导电性的粘合剂进行接合。如图7c所示，以闭合曲线形状形成的电热体具有长方形横截面，主面的宽度W窄，特别是厚度t远薄于主面的宽度W。结果，理解为电热体31主面沿着所述闭合曲线形状周缘，作为密封膜熔接所需的发热面而进行作用。

[0095] 另外，在弯曲接合的端部之间，也会发生细小的空隙(void)。在这种情况下，优选利用象硅热熔胶(silicon hot melt)那样具有耐热性的物质填充该空隙，从而使得所述电热体31的主面整体构成平坦的同一平面。

[0096] 作为所述带型电热线，优选可以使用例如在市场中可以容易购买的宽度约1.6mm、厚度约0.18mm，或宽度约2.0mm、厚度约0.20mm的直线形带状的镍铬合金电热线。只要是所属领域的技术人员就会知道，如上所述的薄镍铬合金电热线即使利用低电压直流电源，也能够在短时间内加热至既定温度，另外，由于厚度与宽度非常小，因而具有在切断电源后能够迅速冷却的特征。

[0097] 就镍铬合金电热线而言，电阻随着厚度及长度的增加而增加，因而耗电增加。本申请发明人通过实验，利用所述两种镍铬合金电热线，以图7a所示形态，配备了周缘长度约70cm的电热体，连接于直流电源(耗电240W，使用电压12V)，测量了加热到约180℃所需的时间。之所以把试料的长度定为70cm，是因为将以本发明的托盘密封装置进行密封的托盘的边框周缘长度预计大致为该长度左右。

[0098] 实验结果确认，所述电热体初期加热到180℃温度需要约7秒至9秒左右。不同电热体的不同时间差异，被认为是起因于厚度差及测量误差。所述电压是利用在半导体制造装备等中大量使用的公知的作为AC-DC转换电源装置的SMPS(Switching Mode Power Supply)，把220V的常用交流电源转换成12V直流电使用。

[0099] 另外，利用所述电热体，制作如前所述的加热单元及托盘密封装置，当利用如上所述的12V(耗电240W)的直流电源时，以原有托盘密封装置中使用的原有密封膜及托盘为对象，实验了密封性能，下面对该实验结果进行更详细说明。

[0100] 上面说明了弯曲直线形带状电热线，以与密封对象托盘的边框部分相应的闭合曲线形状形成的情形，但本发明的范围并不限定于这种制造方法。即，作为薄带形状，例如把与托盘的边框形状对应的闭合曲线形状的电热体，直接用作使密封膜熔接的发热源，与其制造方法无关，也属于本发明的技术思想及范围。

[0101] 另一方面，下面以图4及图5为参考，说明本发明一个实施例的所述加热单元30的组装过程。

[0102] 首先，把绝缘框架33安放于加强框架35的主面，更具体而言，安放于绝缘框架安置槽35a后，利用诸如螺丝的连结件，使所述绝缘框架33固定于加强框架35。而且，把所述电热体31安放于所述绝缘框架33的主面，更具体而言，沿着电热体安置槽33a安放，把所述电热体31的弯曲接合的端部31a插入在所述安置槽33a及所述绝缘框架安置槽35a中分别形成的端子插入孔33b、35b。在这些端子上连接电源。另外，所述电热体31可以利用耐热性粘合剂，接合于所述安置槽33a的底面。

[0103] 在如上所述组装的状态下，把封板(closure plate)37插入所述中央开口部33c，使得封闭所述绝缘框架的中央开口部33c，能够防止在背面结合的加强框架35的加强肋等露出到外部。

[0104] 在如上所述组装的状态下，优选在所述电热体31、所述封板37及所述绝缘框架33的全体露出面上，附着薄粘合片39，使得所述电热体31、所述封板37及所述绝缘框架33不露出到外部。所述粘合片39发挥作为所述加热单元30的装饰材料的作用，同时，能够使所述电热体31相对于绝缘框架33更稳定地固定。所述粘合片39保持始终与电热体31贴紧的状态，另外，在密封作业时与密封膜接触，因而优选是以耐热性、耐磨损性及导热率优秀的材料，例如以硅或聚四氟乙烯制造的粘合片。

[0105] 如上所述组装的加热单元30可以利用螺丝等连结件，加装于盖单元20，更具体而言，加装于外侧板22下面。如前所述，优选在加热单元30与盖单元20的外侧板22之间，插入有诸如螺旋弹簧s的弹性部件，构成得能够对所述加热单元30提供弹性偏向力，使得在密封对象托盘熔接时，相对于所述托盘而压迫加热单元30，特别是压迫所述电热体31。

[0106] 如前所述组装的所述加热单元30，可以采用能够相对于托盘密封装置进行拆装的模具型结构。因此，使用者在托盘密封装置的加热单元损伤或破损时，可以简便地更换为新品。

[0107] 下面对如上所述构成的本发明的托盘密封装置的作用进行考查。

[0108] 首先，在基座体10上形成的托盘容纳空腔50中插入密封对象托盘T，从密封膜供应部拉出密封膜f，覆盖所述密封对象托盘T。

[0109] 然后，使盖单元20旋转，关闭基座体10的上面。于是，所述密封膜70被配备于基座体10的上面及所述盖单元20的下面的切刀50截断，位于所述托盘T的边框r上的密封膜部分夹于所述边框r与施加了弹性偏向力的所述加热单元30之间，更具体而言，夹于与电热体31之间。

[0110] 然后，向所述加热单元30接入电源后，更具体而言，向电热体31接入电源后，电热体31在把所述密封膜f加热到其熔融温度以上的温度的同时，把所述密封膜f压于所述托盘T的边框上，从而沿着所述托盘的边框部分，所述密封膜被气密熔接。

[0111] 另一方面，本发明人为了确认如前所述构成的托盘密封装置的潜热等问题而进行了实验。实验使用的条件如下。

[0112] i)耗电：240W(12V直流)

[0113] ii)电热体材料：长度约74cm、宽度约0.16cm、厚度约0.018cm的镍铬合金线[0114] iii)密封膜：PET膜与PP膜复合的膜(熔融温度约160℃)

[0115] iii)托盘：PP材质的一次性托盘

[0116] iv)实验室温度：约22℃

[0117] v)温度计：红外线温度计(Reytek Co.Ltd.制造Raynger ST(型号名))[0118] vi)加热单元材料：以酚醛塑料制作绝缘框架，以尼龙66制作加强框架，以硅粘合片制作粘合片。

[0119] vii)托盘密封装置：盖单元与基座体等的结构部分使用ABS材料注塑成型制作。

[0120] 实验是将密封时间设置为10秒，托盘密封装置开启后经过10秒则自动关闭，各密封步骤之间的时间间隔设置为约20秒，在该时间间隔期间，把托盘密封装置保持于关闭(OFF)状态。另外，刚刚经过密封时间(10秒)后开放盖单元，测量电热体的温度，经过20秒后，测量了托盘密封装置开启之前的温度。另外，目视检查了密封膜的熔接部位的熔接状态。

[0121] 以如上所述的方法，在1次实验中密封50个托盘，把这种实验反复实施了3次。

[0122] 结果，刚刚经过密封时间之后的电热体的温度，以最初密封结束后约38℃为开端，反复密封7至8次时，逐渐上升至约48℃，但此后与次数的增加无关，保持在约42℃至48℃范围。另外，密封结束后经过约20秒时的温度，也以最初密封结束后的约27℃为开端，反复密封6次至9次时，逐渐上升到约36℃，但此后与密封次数无关，几乎既定地保持于约36℃的温度。

[0123] 从电热体自身观察到如上所述的温度变化，但确认了盖单元及基座体部分，甚至是接近加热单元的部位，直至实验结束时，与测量时间无关，保持于36℃以下的温度。

[0124] 特别是在所述实验过程中，完全未发现密封膜不完全熔接或过度熔接现象，或托盘的变形现象。特别是确认了密封膜的熔接部位以几乎与电热体宽度类似的宽度光滑地形成。

[0125] 通过所述实验可以确认，所述电热体在开放盖单元期间迅速冷却，电热体产生的热大部分被用于密封膜加热熔接，传递到电热体邻接部位的比率非常低。另外，确认了密封膜密封时与所述电热体对置的托盘容纳空腔周缘的凸出轮缘实质上也未过热，这被认为是因为密封膜及托盘的边框提供了抑制从电热体到凸出轮缘的热传递的绝热效果。

[0126] 另一方面，本发明人针对具备加热板的以往的托盘密封装置，进行了关于潜热等的实验。使用的托盘密封装置如下。

[0127] i)制品：Impack Co.Ltd.制造，型号名M1

[0128] ii)耗电：550W(220V交流)

[0129] iii)实验室温度：约22℃

[0130] 所述以往的托盘密封装置在开启电源，经过约6分钟后，加热板上升至约187℃，即使把电源保持于开启状态，所述温度也不再上升。这是因为温度受到托盘密封装置中配备的温度控制电路的控制。

[0131] 关闭电源后，加热板的温度在经过10分钟后约为80℃，经过15分钟后约为60℃至62℃，而且，经过约20分钟后，保持在约50℃。也就是说，就Impack装置而言，关闭电源后直至加热板冷却的很长时间期间保有潜热，因而使用者被烫伤的可能性高。就本发明而言，无需这种加热板，使用以薄而窄的带型态、以闭合曲线形状形成的电热体，从而消除了这种问题。

[0132] 在加热板加热到187℃的状态下进行密封，结果，当在10秒期间进行密封时，托盘变形，当在5秒期间进行时，在密封膜上留下加热板的痕迹，当在3秒期间进行时，不发生这种问题。即，就Impack装置而言，存在如果不是密封作业熟练者，则难以以适宜的密封状态进行密封的问题。就本发明而言，电热体迅速加热、迅速冷却，每次托盘密封时，能够在几乎既定的条件下完成熔接，因而，例如，如果只设置电源开启持续时间，则即使并非熟练者，也能够一贯性地确保良好的熔接。

[0133] 例如，在托盘密封装置的电源供应电路中，配备通常的电源切断用定时器，经过既定时间时，电路短路，使得电源被切断，或是把电源电路构成得如果使用者关闭盖单元，则电源供应电路自动连接，如果开放盖单元，则电路自动断开，那么将会进一步增大使用者的便利性。这种电源电路的构成是所属技术领域的技术人员利用公知技术便能够容易地研发的，因而省略进一步说明。

[0134] 就Impack的装置而言，初期加热需要6分钟的较长时间，因而制作得使电源持续保持开启状态。由于提供用于保持这种状态的温度控制机构，因而生产成本会上升。另外，可知在耗电方面，也比本发明的装置高2倍以上，能耗相当高。另外，由于把220V的较高的交流电压用作电源，因而存在使用者触电的危险。

[0135] 另外，持续地把电源保持于开启状态，把加热板保持于适合密封的温度，因而加热板之外的部分持续受到热负载，过热忧虑高。因此，不仅使用者被烫伤的可能性进一步增加，而且不必要的耗电也高。另外，由于需要能够承受这种过热，因而应使用耐热性材料。这使材料费上升，而且限制了托盘密封装置的外观设计自由度。

[0136] 就本发明而言，电热体在短时间内加热、冷却，因而在不进行密封作业期间，可使电源保持于关闭状态。因此，几乎不存在使用者受到烫伤的可能性，电力消耗也很低。另外，电热体产生的热大部分用于密封膜的熔接，其它部分受到的热负载微小，因而可以以诸如ABS的成型性良好、价格低廉的合成树脂制作电热板之外的大部分构成要素。因此，能够降低材料费及制造成本，提高旨在使外观美丽的设计自由度。

[0137] 就Impack装置而言，由于持续把加热板保持于加热状态，因而会伴随安装空间的制约。这是因为，如前所述，加热板之外的部分也持续加热并过热，因而甚至该装置的使用空间的温度也会上升。因此，在快餐店等处，当使用Impack装置时，需要配备另外的分离的安装空间，店员到托盘密封装置的移动路线会加长。于是，也会成为空间费用及人工费用上升的原因。正如通过前面的实验所确认，根据本发明，就加热单元之外的部分而言，实质上不出现因连续密封作业导致的过热现象，因而可以安装于店员主要活动的场所附近并便利地使用。

[0138] 即，本发明无需加热板，以薄带型、与托盘边框对应的形状形成托盘密封装置的电热体，从而能够获得可如下摘要的效果。

[0139] i)电力消耗很小，

[0140] ii)能够抑制使用者烫伤危险性及触电危险性，

[0141] iii)即使并非熟练者，也能够执行品质良好且具有一贯性的熔接，[0142] iv)能够抑制潜热导致的托盘变形，

[0143] v)可以利用ABS等低廉的合成树脂制造托盘密封装置的大部分构成要素，能够降低材料费，

[0144] vi)制品外观设计自由度提高，

[0145] vii)制品处置容易、便利。

[0146] 以上，在本发明的详细说明中，就具体的实施例进行了说明，但在不超出本发明范围的限度内，可以进行各种变形，这是所属领域的技术人员不言而喻的。