KR100462056B1

KR100462056B1 - 환경친화적인 배뇨용기를 제조하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100462056B1
Application number: KR10-2002-0003720A
Authority: KR
Inventors: 부영필
Original assignee: 부영필
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2004-12-16
Also published as: KR20030063553A

Abstract

본 발명은 유연성 합성수지 소재로 이루어진 소변유입튜브 및 소변유출튜브가 상하 양단에 각각 설치된 배뇨용기를 다양한 금형이 설치될 수 있는 복수의 프레스기를 이용하여 제조하는 방법에 관한 것으로서, PE가 기초를 이루고 그 위에 폴리에스테르계 수지가 코팅된 좌우측이 밀봉되고 상하 양단이 완전 개봉된 복합 겹지 원단(=두 장으로 겹쳐진 원단)의 상하 양단을 일정 크기의 갭이 형성된 순간 발열식 금형(24)을 이용해 가압함으로써, 상기 갭의 크기에 상응하는 상부 및 하부 개방부를 남긴 채 상기 상하 양단 각각을 접착하는 원단 접착 단계(S100)와, 상기 원단 접착 단계(S100)를 거쳐 형성된 상기 상부 및 하부 개방부에 PE 소재로 이루어진 두 개의 연결튜브(14, 14')를 각각 삽입한 후, 상기 연결튜브에 상응하는 내경을 갖는 한 쌍의 순간 발열식 금형(34a, 34b)을 이용해, 상기 연결튜브(14, 14')를 상기 개방부 내에서 각각 접착하는 몸체부 밀봉 단계(S200)와, 상기 두 개의 연결튜브(14, 14')와 소변유입 및 유출 튜브를 EVA 소재로 이루어진 두 개의 열 수축성 필름(15, 15')으로 각각 연결한 후, 상기 두 개의 연결튜브와 소변유입 및 유출 튜브(16, 16') 사이의 연결부 형상에 상응하는 내경을 갖는 순간 발열식 금형을 이용해 상기 열 수축 필름(15, 15')을 각각 압착하는 튜브 결합 단계(S300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

환경친화적인 배뇨용기를 제조하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING A URINARY DRAINAGE CONTAINER BEING HARMONIZED WITH NATURAL ENVIRONMENT}

본 발명은 소변유량 측정장치에 이용되는 배뇨용기(urinary drainage bag)를제조하는 방법 및 장치에 관한 것이며, 더 상세하게는 환경친화적인 PE 소재를 주로 이용해 배뇨용기를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

배뇨용기는 의료검사에서 소변유량 측정을 목적으로 환자의 소변을 저장하는 데 이용되는 것으로서, 소변의 저장, 관리 및 취급을 용이하게 하도록 사각형의 봉투형상으로 되어있으며, 소변이 유입되는 소변유입튜브와 소변이 유출되는 소변유출튜브를 그 상하 양단에 구비하고 있다.

현재까지, 상기 배뇨용기의 용기 몸체부는 주로 PVC 소재가 이용되어 왔는데, 상기 PVC 소재는 유전율이 커서 고주파 유전 접착방식에 의해 쉽게 접착될 수 있으므로 배뇨용기 제작에 널리 이용되어 왔다.

하지만, 상기 PVC 소재는 독성이 있으므로 의료제품 등에 사용되기에 부적합하였으며, 상기 PVC 소재는 소각시 다이옥신과 같은 발암성 물질을 배출하는 등 비환경친화적인 물질이므로 그 이용에 한계가 있었다. 또한, 현재 세계적으로 일고 있는 비환경친화적인 합성수지 제품의 사용 규제로 인해, 배뇨용기를 환경친화적인 새로운 소재로 제조하려는 노력이 계속되고 있다.

그 중, 대표적인 소재가 PE 소재인데, 상기 PE 소재는 유전율이 낮아 기존의 고주파 유전 접착으로는 접착이 잘 이루어지지 않기 때문에, 배뇨용기 몸체부의 형성이 쉽지 않았으며, 또한, 상기 PE 소재는 융점이 낮고 열에 대한 변형이 크므로 열에 의한 접착도 쉽지 않았을 뿐만 아니라, PVC 소재의 소변유입튜브 및 소변유출튜브를 PE 소재의 배뇨용기 원단에 접착하고자 할 때, 그 용융지수의 현저한 차이에 의해 접착이 잘 이루어지지 않아 실용화되지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 환경친화적이지만 유전율이 낮고 열변형성이 큰 PE 소재에 이를 보완하는 폴리에스테르계 수지가 코팅된 원단을 열 가압 접착시킴으로써 배뇨용기의 몸체부를 밀봉 형성하고 상기 형성된 몸체부에 PVC 소재의 튜브를 견고하게 접합시키는 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 배뇨용기 제조공정을 나타내는 블록도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배뇨용기 제조장치를 각각 도시하는 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 제조방법 및 장치에 의해 제조된 배뇨용기를 도시하는 평면도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S100: 원단 접착 단계 S200: 몸체부 밀봉 단계

S300: 튜브 결합 단계 30: 제 2 프레스 장치

31: 전열 히터 32: 공압실린더

34a, 34b: 상부 및 하부 금형

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 유연성 합성수지 소재로 이루어진 소변유입튜브 및 소변유출튜브가 상하 양단에 각각 설치된 배뇨용기를 다양한 금형이 설치될 수 있는 복수의 프레스기를 이용하여 제조하는 방법을 제공하며, 본 발명에 따른 배뇨용기 제조방법은 기초를 이루는 PE 소재 위에 폴리에스테르계 수지가 코팅된 좌우측이 밀봉되고 상하 양단이 완전 개봉된 복합 겹지 원단(=두 장으로 겹쳐진 원단)의 상하 양단을 일정 크기의 갭이 형성된 순간 발열식 금형을 이용해 가압함으로써, 상기 갭의 크기에 상응하는 상부 및 하부 개방부를 남긴 채 상기 상하 양단 각각을 접착하는 원단 접착 단계(S100)와, 상기 원단 접착 단계(S100)를 거쳐 형성된 상기 상부 및 하부 개방부에 PE 소재로 이루어진 두 개의 연결튜브를 각각 삽입한 후, 상기 연결튜브에 상응하는 내경을 갖는 한 쌍의 순간 발열식 금형을 이용해, 상기 연결튜브를 상기 개방부 내에서 각각 접착하는 몸체부 밀봉 단계(S200)와, 상기 두 개의 연결튜브와 소변유입 및 유출 튜브를 EVA 소재로 이루어진 두 개의 열 수축성 필름으로 각각 연결한 후, 상기 두 개의 연결튜브와 소변유입 및 유출 튜브 사이의 연결부 형상에 상응하는 내경을 갖는 순간 발열식 금형을 이용해 상기 열 수축 필름을 각각 압착하는 튜브 결합 단계(S300)를 포함하며, 상기 각각의 금형에 생기는 순간 발열은 전열 히터에 의해 생성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원단 접착 단계(S100)에는 순간 발열식 금형이 상하 왕복될 수 있게 장착된 제 1 프레스 장치가 이용되며, 여기서 상기 금형에 대향하는 아래쪽에는 배뇨용기의 몸체부를 이루는 원단이 놓이는 고정테이블이 설치되어 있고, 상기 고정 테이블 상에는 금형의 손상을 막도록 유연한 난연성 소재의 평판이 놓여지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체부 밀봉 단계(S200) 및 상기 튜브 결합 단계(300)에는 전열 히터에 의해 순간 발열될 수 있는 상하 한 쌍의 금형을 갖춘 제 2 프레스 장치가 이용되며, 여기서 하나의 금형은 공압실린더에 의해 상하 이동가능하게 설치되고, 나머지 금형은 앞서 기술된 금형과 대향하는 아래쪽에 고정배치된다. 상기 두 개의 금형이 서로 접할 경우, 튜브의 형상 및 크기에 상응하는 접합공을 형성한다. 또한, 상기 몸체부 밀봉 단계(S200)를 거친 후, 튜브 결합 단계(S300)에서는 금형을 교체해 준다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 배뇨용기 제조방법에 이용되는 장치를 도시하는 사시도로서, 도 2에는 이하에서 상세히 설명될 배뇨용기 제조방법의 원단 접착 단계(S100)에 이용되는 제 1 프레스 장치(20)가 도시되며, 도 3에는 이하에서 상세히 설명될 배뇨용기 제조방법의 몸체부 밀봉 단계(S200) 및 튜브 결합 단계(S300)에 이용되는 제 2 프레스 장치(30)가 도시된다.

먼저, 도 2를 참조하면, 상기 제 1 프레스 장치(20)는 상하 왕복 가능한 금형(24)이 설치된 공압실린더(22)와, 상기 금형을 순간 발열시키는 전열 히터(21)와, 상기 금형(24)에 대향되도록 아래쪽에 고정 배치된 테이블(25)을 포함하며, 상기 테이블(25) 위에는 금형(24)의 손상을 막기 위한 유연한 난연성 합성수지 소재로 이루어진 평판(26)이 놓여지는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 금형은 서로 평행한 두 개의 금속 각주(24a, 24b)로 이루며, 상기 금속 각주(24a, 24b) 사이의 간격은 배뇨용기 원단(27)의 상하 접착될 부분과 같은 간격으로 미리 정해진다.

상기 각주(24a, 24b)는 중간 연결부(23)에 서로 평행하게 부착되어 하나의 금형(24)을 이루며, 상기 금형(24)은 공압실린더(22)에 부착된다. 또한, 상기 금형(24) 각각의 각주(24a, 24b)에는 전열 히터(21)로부터 나온 전열선(21a')이 각각 연결되어 순간 발열될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 장치(20)에는 금형의 온도를 조절할 수 있는 온도 제어부(미도시됨)와 공압실린더의 압력을 제어하는 압력 제어부(미도시됨)가 제공된다.

이제 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 제 2 프레스 장치(30)는 그 상부에 공압실린더(32)가 설치되고, 상기 공압실린더(32)의 하단에는 반구형의 오목부(34a')가 형성된 상부 금형(34a)이 설치되며, 상기 상부 금형(34a) 아래쪽에는 상기 상부 금형(34a)에 상응하는 반구형 오목부(34b')가 형성된 금형(34b)이 소정의 지지 수단에 의해 고정된다. 또한, 상기 하부 금형(34b)의 상단부보다 약간 높은 위치에는 테이블(35)이 제공되는데, 상기 테이블(35)에는 상기 상부 금형(34a)이 통과하여 하부 금형과 접할 수 있도록 상기 상하부 금형의 크기보다 큰 개방부(35a)가 형성된다.

특히, 상기 제 2 프레스 장치(30)에는 금형의 온도를 제어하는 온도 제어부(미도시됨)가 제공된 전열 히터(31)가 설치되며, 상기 전열 히터(31)에서 나온 전열선(31a')은 상부 및 하부 금형(34a, 34b)에 각각 연결되어 상기 상부 및 하부 금형(34a, 34b)을 순간 발열시킨다. 여기서, 상기 장치에 공압실린더(32)의 압력을 제어하는 압력제어부(미도시됨)가 제공되어 있는 것은 물론이다.

앞서 언급한 바와 같이, 상기 제 2 프레스 장치(30)는 이하 상세히 설명될 배뇨용기 제조방법의 몸체부 밀봉 단계(S200)와 튜브 결합 단계(S300)에 이용되는데, 상기 몸체부 밀봉 단계(S200)에서는 연결튜브(14, 14'; 도 4 참조)에 상응하는 크기의 금형을 사용하며, 상기 튜브 결합 단계(S300)에서는 결합될 연결튜브의 말단과 소변 유입 튜브(16) 또는 소변 유출 튜브(16')(도 4 참조)의 외경이 서로 틀리기 때문에 반경이 서로 다른 상하부 금형(미도시)을 사용한다.

이제, 상기 장치를 이용해 환경친화적인 배뇨용기를 제조하는 공정을 도 1을 참조로 하여 설명할 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배뇨용기 제조방법은 원단 접착 단계(S100), 몸체부 밀봉 단계(S200) 및 튜브 결합 단계(300)를 포함한다.

먼저, 원단 접착 단계(S100) 전에 본 발명에 따른 제조공정에 필요한 PE 소재를 기초로 하는 배뇨용기 원단, PE 소재의 연결튜브, EVA 소재의 열 수축 필름 및 소변유입 및 소변유출 튜브에 이용되는 유연한 합성수지 튜브를 준비한다. 여기서, 상기 소변유입튜브 및 소변유출튜브에는 무독성 PVC 소재가 이용되며, 본 실시예에서는 무독성 PVC 소재의 튜브를 소정 길이로 준비한다.

이 때, 상기 배뇨용기의 원단은 겹지, 즉 두 장이 서로 겹쳐진 원단을 사용하며, 상기 겹지 원단은 좌우측이 밀봉되고 상하부가 완전 개봉된 상태로 되어 있다. 배뇨용기 원단으로는 삼성 중화학 공업(주)에서 LDPE 313S라는 제품번호로 제조되고 판매되는 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE)에 폴리에스테르계 수지가 코팅된 것을 이용한다. 여기서, 상기 코팅된 폴리에스테르계 수지의 역할은 융점이 낮고 열변형성이 큰 PE 소재의 열변형을 막기 위한 것이다.

또한, 연결튜브 및 열 수축 필름에 이용되는 튜브를 소정의 길이로 절단하여 준비하는데, 연결튜브로는 삼성 중화학 공업(주)에서 LDPE 9205라는 제품번호로 제조되고 판매되는 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE)를, 그리고 열 수축성 필름으로는 EVA1315라는 제품번호로 한화석유화학에서 제조되고 판매되는 에틸렌 초산 공중합 수지(EVA)를 이용한다.

이제, 자재 준비가 마쳐지면, 다음과 같이 원단접착단계(100)를 실시한다.

먼저, 준비된 PE소재를 기초로 하는 원단을 도 2에 도시된 테이블(25) 상의 평판(26) 위에 올려놓고, 전열 히터(21)에 의해 상기 원단 접착을 위한 최적의 온도 범위인 200~250℃로 발열된 금형을 이용해, 상기 원단(27)의 상하 양단(27a,27b)을 가압하여 이를 접착한다. 이 때, 상기 제 1 프레스 장치(20)에 설치된 금형(24)에는 앞서 언급된 바와 같이 소정 크기의 갭(24a', 24b')이 형성되어 있으므로, 상기 원단의 상하부에는 상기 갭(24a' 24b')에 상응하는 개방부가 형성된다.

상기 원단 접착 단계(S100)를 마친 후, 다음과 같은 몸체부 밀봉(S200)단계를 실시한다. 여기서 몸체부 밀봉의 의미는 제 1 및 제 2 연결튜브(14, 4')를 배뇨용기 원단에 결합하고 상기 원단을 밀봉하는 것을 의미한다.

먼저, 원단 상하에 각각 형성된 개방부에 PE 소재의 제 1 및 제 2 연결튜브(14, 14')를 각각 삽입한 후, 상기 연결튜브(14, 14')가 각각 삽입된 PE 소재를 기초로 하는 원단을 상하 한 쌍의 금형(34a, 34b) 사이에서 연결튜브(14, 14')가 하부금형(34b)의 반구형 오목부(34b')에 놓이도록 상기 원단을 올려놓고, 제 2 프레스 장치(30)를 가동시켜 상부 금형(34a)을 아래로 이동시켜 하부 금형(34b)에 놓인 PE 원단 및 연결튜브(14, 14')를 가압한다. 이 때, 한 쌍의 금형(34a, 34b) 각각은 전열 히터(31)에 의해 상기 원단 및 튜브 결합을 위한 최적의 온도 범위인 200~250℃의 온도로 발열되도록 구성된다. 한 편, 상기 공정을 용이하게 할 수 있도록, 연결튜브(14, 14')의 내경에 상응하는 직경을 갖는 금속소재의 로드(39)를 상기 연결튜브(14, 14')에 삽입한 후, 제 2 프레스 장치(30)의 금형(34a, 34b) 내에 그 삽입된 부분을 놓이게 하는 것이 바람직하다.

상기 몸체부 밀봉(S200)단계를 마친 후, 튜브 결합 단계(S300)를 실시한다. 여기서, 튜브 결합의 의미는 상기 몸체부 밀봉(S200)단계에서 배뇨용기 몸체부(12)의 상하에 각각 설치된 연결튜브(14, 14')에 소변유입튜브 및 소변유출튜브(16,16')를 각각 결합한다는 것을 의미한다. 이 때, 소변유입튜브 및 소변유출튜브(16, 16')에는 무독성 PVC 소재가 이용되며, 상기 무독성 PVC 소재는 연결튜브(14, 14')의 소재인 PE 소재와 물성(예를 들면, 용융지수)에 있어서 큰 차이가 있으므로 접착이 잘 안되며, 따라서, EVA 소재의 열 수축성 필름(15, 15')을 사용하는데, 상기 열 수축 필름은 상기 PE 소재의 연결튜브에 쉽게 접착될 뿐만 아니라 열에 민감하게 수축되어 상기 소변유입튜브 및 소변유출튜브 상에 강하게 가압되어 상기 연결튜브와 소변 유출입 튜브를 강하게 결합시킨다.

먼저, 상기 제 1 연결튜브 및 제 2 연결튜브(14, 14') 말단에 EVA 소재의 열 수축 필름(15, 15')을 삽입하고, 상기 열 수축 필름(15, 15')을 중심으로 각각의 연결튜브(14, 14')에 대향되는 위치에 소변유입튜브 및 소변유출튜브(16, 16')를 각각 삽입하고, 앞서 기술된 제 2 프레스 장치(30)의 금형을 본 가열 압축단계에 적합한 금형으로 교체한 후, 열 수축 필름(14, 14')이 제공된 부분을 상기 금형 사이에 넣고 앞서 기술된 것과 같은 방법으로 가압하여, 최종적으로 환경 친화적인 PE 소재를 기초로하는 이루어진 배뇨용기를 제조한다.

이제, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 제조방법 및 제조장치에 의해 제조되는 배뇨용기(10)를 설명하고자한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배뇨용기(10)는 PE 소재를 기초로하는 용기 몸체부(12)와 상기 용기 몸체부(12)에 관로로 통하도록 상하 양단에 각각 연결된 PE 소재의 원통형 연결튜브(14, 14')를 포함하며, 상기 원통형 연결튜브(14, 14') 각각의 말단에는 EVA 소재의 열 수축성 필름(15, 15')이 제공되고, 상기 열 수축성 필름(15, 15')을 통해, 상기 두 개의 연결튜브(14, 14')와 소변유입튜브 및 소변유출튜브(16, 16')가 각각 결합된다. 또한, 상기 소변유입튜브(16) 및 소변유출튜브(16') 각각에는 유량을 조절하기 위한 조리개(18, 18') 설치된다. 여기서, 상기 조리개(18, 18')는 이미 공지된 구성이고 본 발명의 사상과는 관계가 없으므로 본 명세서에서는 상세히 설명하지 않았다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법 및 장치는 비친화적인 PVC 소재 대신에 환경친화적인 PE 소재를 기초로 하는 배뇨용기 몸체부를 제조하므로 환경분야에 있어서 탁월한 효과가 있으며, 또한 상기 PE 소재는 PVC 소재에 비해 저렴하므로 경제적인 효과 또한 크다.

Claims

유연성 합성수지 소재로 이루어진 소변유입튜브 및 소변유출튜브가 상하 양단에 각각 설치된 배뇨용기를 다양한 금형이 설치될 수 있는 복수의 프레스기를 이용하여 제조하는 방법에 있어서,

PE소재 위에 폴리에스테르계의 수지가 코팅된, 좌우측이 밀봉되고 상하 양단이 완전 개방된 복합 겹지 원단(27)의 상하 양단을 일정 크기의 갭이 형성된 순간 발열식 금형(24)을 이용해 가압함으로써, 상기 갭의 크기에 상응하는 상부 및 하부 개방부를 남긴 채 상기 상하 양단 각각을 접착하는 원단 접착 단계(S100)와,

상기 원단 접착 단계(S100)를 거쳐 형성된 상기 상부 및 하부 개방부에 PE 소재로 이루어진 두 개의 연결튜브(14, 14')를 각각 삽입한 후, 상기 연결튜브(14, 14')에 상응하는 내경을 갖는 한 쌍의 순간 발열식 금형(34a, 34b)을 이용해, 상기 연결튜브(14, 14')를 상기 개방부 내에서 각각 접착하는 몸체부 밀봉 단계(S200)와,

상기 두 개의 연결튜브(14, 14')와 소변유입 및 유출 튜브(16, 16')를 EVA 소재로 이루어진 두 개의 열 수축성 필름(15, 15')으로 각각 연결한 후, 상기 두 개의 연결튜브(14, 14')와 소변유입 및 유출 튜브(16, 16') 사이 각각의 연결부 형상에 상응하는 내경을 갖는 순간 발열식 금형을 이용해 상기 열 수축 필름(16, 16')을 각각 압착하는 튜브 결합 단계(S300)를 포함하며,

상기 각각의 금형에 생기는 순간 발열은 전열 히터(21, 31)에 의해 생성되며,

상기 몸체부 밀봉 단계(S200)는 상기 연결튜브(16, 16') 에 이와 상응하는 직경의 금속소재의 로드(39)를 삽입한 상태로 수행되는 것을 특징으로 하는 환경친화적인 배뇨용기 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 소변유입튜브 및 소변유출튜브(16, 16')는 무독성 PVC 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환경친화적인 배뇨용기 제조방법
제 1항에 기재된 배뇨용기 제조방법의 상기 몸체부 밀봉 단계(S200) 및 상기 튜브 결합 단계(S300)에 이용되는 배뇨용기 제조장치에 있어서,

상부에 공압 실린더(32)가 설치되고, 상기 공압 실린더(32)의 하단에는 반구형의 오목부가 형성된 상부 금형이 설치되며, 상기 상부 금형 아래쪽에는 상기 상부 금형에 상응하는 반구형 오목부가 형성된 하부 금형이 소정의 지지 수단에 의해 고정되며, 상기 하부 금형의 상단부보다 약간 높은 위치에는 테이블(35)이 설치되며, 상기 테이블(35)에는 상기 상부 금형이 통과하여 하부 금형과 접할 수 있도록 상기 상하부 금형의 크기보다 큰 개방부(35a)가 형성되며, 상기 상부 및 하부 금형 각각은 전열 히터(31)의 전열선(31a')에 의해 각각 순간 발열되는 것을 특징으로 하는 배뇨용기 제조장치.