KR100377326B1 - 멀티셀튜브 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 독립된 셀 또는 챔버를 동시에 개폐할 수 있는 멀티셀튜브와, 이 멀티셀튜브의 효과적인 제조방법에 관한 것으로, 발명의 주된 목적은 둘 이상 여러 개의 셀이 길이 또는 길이 및 원주 방향으로 반복되도록 셀을 만들고, 그 각각의 셀 속으로 유체를 넣고 뺄 수 있도록 하되, 동시에 유입 유출이 가능하면서도 각각의 셀들이 독립적으로 기밀을 유지하는 것이 가능하도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티셀튜브는 일방향으로 나열되며, 나열되는 방향과 교차하는 방향으로 각각의 주입구(12)를 갖는 복수의 셀(11)들로 이루어진 셀부(10); 상기 셀(11)들과 근접한 채, 모든 셀들의 주입구(12)들과 연통되면서 어느 일측에 개폐밸브(21)를 갖는 공급관부(20); 상기 공급관부(20)의 속에 내장하여 모든 셀(11)들이 갖는 주입구(12)와 근접해 있도록 한 채 어느 일측단부에 개폐밸브(31)를 갖는 팽창이 가능한 재질(예: 고무 또는 플라스틱 등)의 작동관부(30)로 구성하는 것이 특징이다.

Description

멀티셀튜브 및 그 제조방법{MULTI CELL TUBE AND MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 다수의 독립된 셀을 갖고있는 튜브를 동시에 개폐할 수 있는 멀티셀튜브와, 이 멀티셀튜브의 효과적인 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 다수의 독립된 셀들을 튜브길이 방향으로 연속 반복하여 성형하였을 때, 그 각각의 셀들 내부로 동시에 유체를 채울 수 있도록 하고, 또 각각의 셀들 내부에 채워진 유체가 독립적으로 기밀을 유지하는 것이 가능하며, 그 중 어느 하나가 파손되거나터져서 유체가 누출되어도 그 외의 다른 셀들의 기밀유지가 보장될 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 기체나 액체 등을 넣어 둘 수 있도록 되어 있는 각종 튜브들은 하나의 셀(Cell)로 이루어진 것이 보통이고, 경우에 따라서 하나의 튜브 속을 여러 개의 셀로 구획하여 복수로 구성한 것도 있다.

상기 어떠한 경우이든 하나의 셀은 적어도 하나의 주입구(혹은 주입구 및 배출구)를 가지는 것이 당연하며, 또 하나의 튜브를 다수의 셀로 구획하였다면 그 각각의 셀마다 각각 하나씩의 주입구를 갖는 것이 상식적인 구성이다.

예컨대, 공기를 넣을 수 있도록 구성된 베게는 도 17에서 보는 바와 같이 튜브(T) 전체를 하나의 셀로 만들 수도 있고, 도 18에서 보는 바와 같이 튜브(T) 내부를 다수의 셀로 구획하여 만들 수도 있는데 이와 같이 하나의 셀로 만들 때는 하나의 공기 주입구(V)를 형성하고, 다수의 셀로 구획하여 만들 때는 각각의 셀마다 각각 하나씩의 공기 주입구(V)를 형성하여야 함은 물론이다.

이를 사용함에 있어서, 도 17에서와 같이 튜브(T) 전체를 하나의 셀로 형성하였을 경우에는 공기를 넣고 빼기에는 좋지만 베고 누웠을 때, 머리에 의해 눌리는 부분의 공기가 그렇지 않은 부분으로 이동되기 때문에 베게로서의 옳은 기능을 하지 못하는 문제가 있고, 특히 어느 한 곳이 터지게 되면 전체의 공기가 다 빠지기 때문에 완전히 기능을 상실하게 된다.

또 도 18에서와 같이 튜브(T)를 다수의 셀로 형성하였을 경우에는 각각의 셀마다 일일이 공기를 넣고 빼야 하므로 불편하기는 하지만 베고 누웠을 때 머리에의해 눌리는 부분의 공기가 다른 부분으로 이동될 수 없기 때문에 머리가 흔들리지 않아 사용상 편리한 점이 있을 뿐만 아니라 어느 한 곳이 터져도 전체의 공기가 다 빠지지 않기 때문에 베게로서의 기능을 완전히 상실하지 않는다.

이와 같은 이치는 튜브가 아닌 탱크(Tank)에도 동일하게 적용된다.

예컨대, 유조선 내부를 탱크로 만들어 오일을 넣을 수 있도록 하되, 전체를 하나의 셀로 만들면 오일을 넣고 빼기에는 매우 편리하지만 유사시 오일이 누출되기 시작하면 전량 누출되는 단점이 있고, 반대로 탱크를 다수의 셀로 구획하여 만들면 어느 한 부분의 셀이 파손되었다 하더라도 나머지 셀들의 기밀이 유지되고 있기 때문에 손실이 적으나 오일을 넣고 빼기에는 매우 불편하다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반 사항들을 감안하여 새로이 안출한 것으로서, 발명의 주된 목적은 둘 이상 여러 개의 셀이 길이 및 원주방향으로 반복되도록 튜브를 만들고, 그 각각의 셀 속으로 유체를 넣고 뺄 수 있도록 하되, 동시에 유입 유출이 가능하면서도 각각의 셀들이 독립적으로 기밀유지하는 것이 가능하도록 하는데 있다.

그리고 또 한편으로는 상기와 같이 여러 개의 셀이 길이 및 원주방향으로 연속 반복되는 튜브를 제조하되, 그 각각의 매우 효과적으로 제조하여 생산성을 높일 수 있도록 하고자 하는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티 셀튜브는 길이방향으로 나열되며, 나열되는 방향과 교차하는 방향으로 각각의 주입구를 갖는 복수의 셀들로 이루어진 셀부, 상기 셀들과 근접한 채, 모든 셀들의 주입구들과 연통되면서 어느 일측에 개폐밸브를 갖는 공급관부, 상기 공급관부의 속에 내장하여 모든 셀들이 갖는 주입구와 근접해 있도록 한 채 어느 일측단부에 개폐밸브를 갖는 작동관부로 구성하는 것이 특징이다.

도 1은 본 발명의 기본 구성의 단면도(유체 주입상태)

도 2는 본 발명의 기본 구성의 단면도(밀폐 작동상태)

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성의 정면도

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성의 사시도

도 5는 도 3의 A-A선 단면도

도 6은 도 3의 B-B선 단면도

도 7은 도 5의 작동상태도

도 8은 본 발명의 제조방법중 제1공정에 따른 단면도

도 9는 본 발명의 제조방법중 제2공정에 따른 단면도

도 10은 본 발명의 제조방법중 제2공정에 따른 사시도

도 11은 본 발명의 제조방법중 제3공정에 따른 단면도

도 12은 본 발명의 제조방법중 제3공정에 따른 평면도

도 13는 본 발명의 제조방법중 제4공정에 따른 사시도

도 14은 본 발명의 제조방법중 제5공정에 따른 사시도

도 15는 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보인 단면도

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예의 구성을 보인 단면도

도 17은 종래의 일반적인 튜브를 보인 예시도

도 18은 종래의 일반적인 멀티 튜브를 보인 예시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

1 : 소재 10 : 셀부

11 : 셀 12 : 주입구

13 : 구획선부 14 : 격벽선부

20 : 공급관부 21 : 개폐밸브

30 : 작동관부 31 : 개폐밸브

32 : 연장부 40 : 입체 생성부

50 : 로울러

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

실시예1

도 1은 본 발명의 가장 기본적인 실시예의 구성을 보인 단면도이고, 도 2는 그 작용 상태를 보인 단면도이다.

본 발명은 셀부(10)와, 공급관부(20)와, 작동관부(30)로 크게 나누어 질 수 있다.

도면에서 보듯이 셀부(10)는 일방향으로 나열되는 복수의 셀(11)들로 이루어지고, 상기 셀(11)들은 나열되는 방향과 교차하는 방향으로 각각의 주입구(12)를 갖는다.

공급관부(20)는 셀(11)들의 나열방향과 같은 방향으로 길게 형성되어 있으며, 셀들과 가까이 근접된 채 모든 셀들의 주입구(12)들과 연통되어 있고, 어느 일측편에 개폐밸브(21)를 갖는다.

작동관부(30)는 상기 공급관부(20)의 속에 내장된 상태로 모든 셀(11)들이갖는 주입구(12)와 가까이 있으며, 역시 일측 단부에 개폐밸브(31)를 갖는다.

이와 같이 구성된 본 발명의 사용 방법은 먼저, 공급관부(20)의 개폐밸브(21)를 통해서 넣어 두고자 하는 유체를 공급한다.

공급관부(20)에 채워진 유체는 각 셀(11)들의 주입구(12)를 통해서 셀(11)들 속으로 들어가게 되고, 셀(11)들이 다 채워진 시점에서 작동관부(30)의 개폐밸브(31)를 통해 작동관부(30)를 팽창시킬 수 있는 유체(예컨대 공기 등)를 넣는다.

이와 같이 하면 도 2에서 보는 바와 같이 작동관부(30)의 속에 채워진 유체가 팽창하게 되는데 공급관부(20)속에 내장된 작동관부(30)는 대부분 주입구(12)의 근접 위치에 팽창된 부분이 각각의 주입구(12)에 균일하게 밀착되면서 셀(11)들을 폐쇄시키게 된다.

이때, 작동관부(30) 속의 압력을 P2, 셀(11)들 속의 압력을 P1라고 했을 때, 반드시 P2 > P1의 상태를 유지하여야 할 필요가 있는 바, 이는 작동관부(30) 속으로 유체를 충분히 공급하여 압력을 높인 후, 개폐밸브(31)를 잠그면 그 압력상태가 유지되므로 큰 문제가 없다.

이와 같은 본 발명의 실제 사용처를 예상하여 보면, 유조선의 오일탱크, 배, 비행기 연료탱크 등에 사용할 수 있다.

즉, 유조선 내부의 오일을 적재하는 공간을 다수의 셀로 구획하고, 그 각각의 셀마다 오일을 채우되, 앞서 설명한 바와 같은 공급관부와 작동관부를 이용하여 동시에 채우고 또 동시에 개폐할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 구조에 따르면, 다수의 셀들로 구획되어 있어도 각각 하나씩의 밸브를 구비할 필요가 없을 뿐만 아니라 같은 종류의 오일을 적재할 경우 한꺼번에 넣고 한꺼번에 뺄 수 있기 때문에 편리하다.

특히, 본 발명의 구조에 따르면 각각의 셀들이 독립적으로 기밀을 유지할 수 있기 때문에 배가 난파되어 어느 한 부분의 셀이 깨져도 인접한 다른 셀의 기밀에는 영향을 미치지 않기 때문에 오일의 누출을 최소로 한정할 수 있어 환경오염, 인명과 재산손실의 피해를 줄일수 있는 장점이 있다.

실시예2

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 구성을 보인 정면도, 도 4는 도 3의 사시도이다.

도면에서 보듯이 본 실시예의 구성도 앞에서와 마찬가지로 셀부(10)와, 공급관부(20)와, 작동관부(30)로 크게 나누어 지는데 이 경우의 특징은 가장 효과적인 방법으로 제작하기 위해 셀부와 공급관부와 작동관부를 한장의 원통형 소재(1) 즉, 원통형으로 만든 한장의 합성수지재 (예컨대, PE, PP 등 : 이하 "합성수지재'라 함)로 모두 형성한다는 점이다.

공급관부(20)와 셀부(10)는 원통형 소재(1)의 중간부분을 열 융착시킨 구획선부(13)로써 나누어 지고, 또 상기 공급관부(20)의 속에는 이중으로 접어 넣은 작동관부(30)가 마련되어 있는데 이는 원통형 소재(1)를 내측으로 중첩시킨 채 끝단을 열 융착시키므로써 형성되는 것이다.

이때, 상기한 구획선부(13)는 각각의 셀(11)들로 연통될 수 있도록 중간 중간에 주입구(12)를 형성하는 것이 중요하고, 작동관부(30)는 팽창되었을 때 상기 주입구(12)를 효과적으로 차단하기 위해 그 일부가 셀부(10) 쪽으로 침범되어 연장부(32)를 갖는 상태로 절첩하여 구획선부(13)를 형성하는 것이다.

그리고 상기한 셀부(10)는 구획선부(13)의 범위에서 다수의 격벽선부(14)를 반복 형성하여 하나 하나의 셀(11)들을 형성한다.

그리고 상기한 공급관부(20)와 작동관부(30)에는 각각 밸브(21)(31)를 구비하도록 형성해야 하는 바, 이 밸브(21)(31)는 플랫 밸브(Flat Valve)를 사용할 수 있다.

플랫 밸브는 2겹의 합성수지재(연성 비닐 등)를 면끼리 맞대고 납작하게 접어 서로 밀착되었을 때, 내부의 압력이 빠지지 않도록 한 밸브판(a)과, 상기 밸브판 속으로 끼워 넣어 공기를 넣고 뺄 수 있는 스트로우(b)를 포함하는 것이며, 이는 내측 끝단이 속에 있고, 외측 끝단이 바깥쪽에 있도록 열 융착방법으로 접착한 것이다.

다음은 본 실시예의 제조 방법을 설명한다.

합성수지재로 이루어진 한장의 원통형 소재(1)를 이용하여 본 발명의 멀티 튜브를 제조하기 위해서는 소재 준비 공정, 절첩 공정, 구획 공정, 밸브 부착 공정을 거친다.

소재 준비 공정은 도 8에서 보는 바와 같이 양끝단을 접합하여 원통형으로 형성한 합성수지재 혹은 원통형으로 이루어진 합성수지재 소재(1)를 준비한다.

이때, 합성수지재의 폭과 길이는 제조하고자 하는 멀티 셀튜브의 크기와 수량에 따라 정해져야 하는 것은 물론이다.

절첩 공정은 상기 소재 준비 공정에서 마련된 원통형 소재를 납작하게 접은 후, 도 9에서 보는 바와 같이 그 폭의 일측 끝단부(도면상 우측부분)를 속으로 접어 차후에 입체 생성부(40)가 될 수 있도록 준비하고, 타측 끝단부(도면상 좌측부분) 역시 다시 속으로 들어 가도록 접어서 공급관부(20) 및 작동관부(30)가 될 부분을 준비하는 것이다.

구획 공정은 상기 절첩공정에서 절첩한 상태로 구획선부(13)와 격벽선부(14)를 형성하는 것이다.

즉, 내측으로 들어 가도록 접어서 공급관부(20) 및 작동관부(30)가 될 부분의 양측을 도 11에서 보듯이 열 융착의 방법으로 접착시켜 공급관부(20) 및 작동관부(30)가 완성되도록 하는 것이다.

그리고 이와 같은 구획 공정을 실시하되, 셀들이 나열되는 방향으로 연속되게 형성할 때는 효과적인 실시를 위해 도 12에서 보는 바와 같이 구획선부(13)와 격벽선부(14)를 히팅 로울러(50)로써 연속 반복하여 형성하는 방법이 좋다.

이때, 상기한 구획선부(13)에는 중간에 접착이 되지 않는 부분 즉, 주입구(12)를 형성해야 하는 바, 이 주입구(12)의 위치가 셀(11) 하나의 폭에 맞추어 중앙에 있도록 로울러를 제작하는 것이 좋다.

밸브 부착 공정은 상기 구획공정에 의해 셀부(10)의 셀(11)들과 공급관부(20) 및 작동관부(30)로 형성한 후, 도 13에서 보는 바와 같이 공급관부의일측 끝단에 개폐밸브(21)를 부착시키고, 또 도 14에서 보듯이 상기 작동관부(30)의 일측 끝단에 개폐밸브(31)를 부착 시킨다.

이와 같이 밸브 부착 공정이 끝나면 공급관부(20)용 개폐밸브(21)를 이용하여 공급관부(20)의 속으로 원하는 유체를 공급해 줄 수 있는 바, 공급 되는 유체는 도 4의 좌측에서 보듯이 주입구(12)를 통해 각각의 셀(11)들 속으로 들어가게 된다.

유체의 공급이 완료된 다음 작동관부(30) 속으로 유체를 주입시키면 작동관부(30)가 팽창되며, 특히 작동관부(30)는 연장부(32)가 셀(11)들 속으로 침범되어 있기 때문에 이 연장부(32)도 동시에 팽창되어 주입구(12)를 효과적으로 완전히 차단하게 된다.

이와 같이 주입구(12)가 차단되면 도 7에서 보는 바와 같이 셀(11)속의 압력(P1) 보다 작동부 및 셀(11) 속으로 침범된 연장부(32)속의 압력(P2)이 더 크기 때문에 셀(11)들 속에 공급된 유체는 작동관부(30)의 유체의 압력을 낮추어서 주입구(12)가 열리도록 하지 않는 한 누출되지 않게 되는 것이고, 이와 같이 기밀이 유지되는 상태에서 그 중 하나가 터져도 각각의 셀(11)들이 독립적으로 기밀을 유지하고 있기 때문에 다른 셀(11)의 유체가 누출되는 일이 없다.

실시예3

한편, 본 발명은 상기 실시예2 에서와 같을 구조를 개량하여 하나의 공급관부(20)에 3방향, 4방향 또는 그 이상의 셀부(10)를 복수로 갖도록 형성할 수 있다.

즉, 도 15 및 도 16에서 보는 바와 같이 중앙에 하나의 공급관부(20)를 형성하되, 이 공급관부의 둘레에서 약 120°, 약 90°등의 간격을 가지는 복수개의 셀부(10)를 같이 형성할 수 있다.

이때도 실시예2의 제조 방법과 같은 방법으로 제조하되, 하나의 원통형 소재(1)로써 각부분이 생성되도록 절첩하는 개량된 절첩 공정과, 구획선부(13) 및 격벽선부(14)를 형성하는 개량된 구획 공정을 거치도록 하면 연속 생산할 수 있게 된다.

그리고 셀부(10)와 공급관부(20)와, 작동관부(30)를 길이 방향으로 연속 반복하여 계속 만들 수 있기 때문에 필요한 길이 만큼씩 절단하여 사용할 수 있으며, 이와 같이 절단 한 후에 공급관부(20)용 개폐밸브(21)와, 작동관부(30)용 개폐밸브(31)를 접착하면 완성된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 멀티 셀튜브는 각각의 독립된 셀들을 나열하여 만들고, 그 나열된 셀들마다 동시에 유체를 넣고 뺄 수 있으며, 또 각셀들의 기밀 유지가 독립된 상태로 유지될 수 있도록 하였기 때문에 어느 하나가 터지거나 손상되어도 그 나머지 모든 셀들의 기밀 유지가 가능하다.

따라서 하나의 셀만 손상되므로 유체의 누출을 최소화하여 환경보호를 할수있으며 또한 물놀이 기구 및 고무보트 등에 이용하면 인명피해 등을 줄일 수 있으며 각종 의자 쿠션 및 에어침대 등을 만들 수 있어 생활의 편의를 더해 줄 수 있다이러한 장점은 셀들을 무한정 반복하여 형성하는 것이 가능 하게 한다.

Claims (10)

1. 길이 방향과 원주 방향으로 나열되며, 나열되는 방향과 교차하는 방향으로 각각의 주입구(12)를 갖는 복수의 셀(11)들로 이루어진 셀부(10);

   상기 셀(11)들과 근접한 채, 모든 셀들의 주입구(12)들과 연통되면서 어느 일측에 개폐밸브(21)를 갖는 공급관부(20);

   상기 공급관부(20)의 속에 내장하여 모든 셀(11)들이 갖는 주입구(12)와 근접해 있도록 한 채 어느 일측단부에 개폐밸브(31)를 갖는 작동관부(30); 로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 멀티 셀튜브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 셀부(10)와 공급관부(20)는 같은 재질로써 일체로 하되, 셀들의 나열 방향을 따라 길게 형성된 구획선부(13)로써 내부 공간이 나누어진 것을 특징으로 하는 멀티 튜브.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 셀(11)들은 구획선부(13)로 구획된 셀부(10)의 범위 내에서 셀들의 나열 방향과 교차하는 방향의 격벽선부(14)로 인해 다수로 나누어진 것을 특징으로하는 멀티 튜브.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기한 작동관부(30)는 내부에 유체를 넣었을 때, 팽창이 가능하도록 하기 위해 합성수지재 또는 고무재 중에서 어느 하나로 하여서 된 것을 특징으로 하는 멀티 셀튜브.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기한 작동관부(30)는 팽창시 주입구(12)를 효과적으로 차단하기 위해 측편 일부가 셀부(10)의 속으로 일부 침범되도록 한 연장부(32)를 가진 채 상기 구획선부(13)를 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 멀티 셀튜브.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기한 개폐밸브(21)(31)는 2겹의 합성수지재를 면끼리 맞대고 납작하게 접고 길이 방향으로 양끝을 융착하여 내부의 압력이 빠지지 않도록 한 밸브판(a)과, 상기 밸브판 속으로 끼워 넣어 공기를 넣고 뺄 수 있는 스트로우(b)를 포함하는 것으로 하여 내측 끝단이 속에 있고, 외측 끝단이 외측에 있도록 접착한 것을 특징으로 하는 멀티 셀튜브.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기한 셀부(10)는 작동관부(30)의 외주면 둘레를 따라 2이상 복수로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 멀티 튜브.
8. 원통형으로 이루어진 합성수지재 또는 양끝단을 접합하여 원통형으로 형성한 합성수지재를 준비하는 소재 준비 공정;

   상기 소재 준비공정에서 마련된 원통형 소재를 납작하게 접은 후, 그 폭의 일측 끝단부를 다시 속으로 접어 입체 생성부(40)가 준비되도록 하고, 타측 역시 다시 속으로 들어 가도록 접어서 공급관부(20) 및 작동관부(30)가 될 부분을 준비하는 절첩 공정;

   상기 절첩공정에서 준비된 공급관부 및 작동관부가 형성되도록 셀들의 나열방향을 따라 주입구를 포함하는 구획선부를 형성하고, 그 교차 방향을 따라 격벽선부를 반복 형성하는 구획 공정;

   상기 구획공정에 의해 형성된 공급관부의 일측 끝단, 그리고 상기 구획공정에 의해 형성된 작동관부의 일측 끝단에 각각 개폐밸브를 부착시키고 그 반대쪽 끝단을 밀폐시키는 밸브 부착 공정; 을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 멀티 튜브제조방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기한 구획 공정의 구획선부와 격벽선부는 열을 이용하여 융착시키는 열융착 수단으로 실시함을 특징으로 하는 멀티 튜브 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기한 열 융착 수단은 구획선부와 격벽선부를 셀의 나열 방향으로 연속 반복적으로 형성하기 위해 열 융착 로울러를 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티 튜브 제조 방법.