KR20160063971A - 동축 케이블 및 그것을 사용한 의료용 케이블 - Google Patents

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Abstract

(과제) 본 발명은, 외경이 작은 중심도체를 사용하고 있는 경우이더라도, 중심도체의 손상이나 파단을 회피하여 원하는 전기특성을 실현할 수 있는 동축 케이블 및 그것을 사용한 의료용 케이블을 제공한다.
(해결수단) 중심도체(101)와, 중심도체(101)의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 절연체(102)를 구비하고 있고, 절연체(102)는, 복수 개의 실(106)이 편성되어 이루어지는 그물코층(107)과 그물코층(107)에 열융착되어 있는 보강층(108)을 구비하고 있음과 아울러 그물코층(107)을 외주면으로 하여 중심도체(101)의 주위에 중복적으로 감겨 있는 절연테이프(109)로 이루어지는 동축 케이블(100)이다.

Description

동축 케이블 및 그것을 사용한 의료용 케이블{COXIAL CABLE, AND MEDICAL PURPOSE CABLE USING THE SAME}
본 발명은, 초음파 진단(超音波 診斷) 등의 의료용도에 바람직한 동축 케이블(同軸 cable) 및 그것을 사용한 의료용 케이블(醫療用 cable)에 관한 것이다.
종래에 있어서 초음파 진단 등의 의료용도에 사용되고 있는 의료용 케이블의 신호선(信號線)에 있어서는, 고주파 신호를 효율적으로 전송하기 위하여 내부신호의 누설이나 외부잡음의 영향을 감소시킬 수 있는 동축구조(同軸構造)가 채용되고 있다(예를 들면 특허문헌1을 참조).
동축구조에서는 정전용량(靜電容量)을 낮추기 위하여 절연체로서, 다수의 기포(氣泡)를 함유하고 있음과 아울러 기포를 함유하지 않고 있는 비발포절연체(非發泡絶緣體)보다 전체의 유전율(誘電率)이 낮은 발포절연체가 사용되고 있다(예를 들면 특허문헌2를 참조).
: 일본국 공개특허 특개2002-367444호 공보 : 일본국 공개특허 특개2011-228064호 공보 : 일본국 공개특허 특개2012-104371호 공보 : 일본국 공개특허 특개평5-54729호 공보
그런데 발포절연체를 형성할 때에는 물리발포법이나 화학발포법 등의 가압중실방식(加壓中實方式)에 의하여 절연수지 중에 기포를 발생시키지만(예를 들면 특허문헌3을 참조), 의료용 케이블의 세경화(細徑化)를 목표로 하여 외경이 작은 중심도체(中心導體)를 사용하고 있는 경우에, 중심도체가 기포발생 시의 발포압력에 견디지 못하여 손상을 받거나 파단(破斷)되거나 할 우려가 있다.
또한 물리발포법이나 화학발포법 등의 가압중실방식에서는, 의료용 케이블의 세경화에 따라 두께가 얇은 발포절연체를 형성하려고 하더라도, 기포가 절연수지 중에 균일하게 분산되어 있는 발포절연체를 형성하는 것은 곤란하여 원하는 전기특성을 실현할 수 없다.
또 중심도체의 주위에 발포절연체를 둘러싸서 형성하는 방법으로서는, 발포절연테이프를 중심도체의 주위에 감아서 발포절연체로 하는 방법도 알려져 있지만(예를 들면 특허문헌4를 참조), 발포절연테이프는 다수의 기포를 함유하고 있기 때문에 중심도체의 주위에 감을 때의 권취장력(卷取張力)에 의하여 기포를 기점(起點)에서 파단시키기 쉽다.
특히 AWG(American Wire Gauge) 48 이하인 중심도체의 주위에 발포절연테이프를 감는 경우에, 두께가 매우 얇고 폭이 매우 좁은 발포절연테이프를 사용할 필요가 있지만, 상기한 바와 같이 발포절연테이프가 권취장력에 의하여 파단되기 때문에 발포절연테이프를 중심도체의 주위에 감아서 발포절연체로 하는 것은 불가능에 가깝다.
그래서 본 발명의 목적은, 외경이 작은 중심도체를 사용하고 있는 경우이더라도, 중심도체의 손상이나 파단을 회피하여 원하는 전기특성을 실현할 수 있는 동축 케이블 및 그것을 사용한 의료용 케이블을 제공하는 것에 있다.
이 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 중심도체와, 상기 중심도체의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 절연체를 구비하고 있고, 상기 절연체는, 복수 개의 실이 편성되어 이루어지는 그물코층과 상기 그물코층에 열융착되어 있는 보강층을 구비하고 있음과 아울러 상기 그물코층을 외주면으로 하여 상기 중심도체의 주위에 중복적으로 감겨 있는 절연테이프로 이루어지는 동축 케이블이다.
상기 실은 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 폴리에틸렌으로 형성되어 있고, 상기 보강층은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 절연체의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 보호체를 더 구비하고 있는 것이 바람직하다.
상기 보호체는, 상기 절연체의 주위에 감겨 있는 보호테이프 또는 상기 절연체의 주위에 비중실 압출성형되어 있는 보호층으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 절연테이프는 두께가 30μm 이하인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 복수 개의 상기 동축 케이블을 꼬아서 이루어지는 복수 개의 심선유닛이 집합되어 이루어지는 의료용 케이블이다.
본 발명에 의하면, 외경이 작은 중심도체를 사용하고 있는 경우이더라도, 중심도체의 손상이나 파단을 회피하여 원하는 전기특성을 실현할 수 있는 동축 케이블 및 그것을 사용한 의료용 케이블을 제공할 수 있다.
도1은, 본 발명에 관한 동축 케이블을 나타내는 단면 도식도이다.
도2는, 절연테이프를 나타내는 사시 도식도이다.
도3은, 본 발명에 관한 의료용 케이블을 나타내는 단면 도식도이다.
이하에서는 본 발명의 적합한 실시형태를 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.
도1에 나타내는 바와 같이 본 발명의 적합한 실시형태에 관한 동축 케이블(同軸 cable)(100)은, 중심도체(中心導體)(101)와, 중심도체(101)의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 절연체(絶緣體)(102)와, 절연체(102)의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 보호체(保護體)(103)와, 보호체(103)의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 차폐체(遮蔽體)(104)와, 차폐체(104)의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 재킷(jacket)(105)을 구비하고 있다.
중심도체(101)는, 동축구조의 내부도체(內部導體)를 구성하고 있고 예를 들면 구리나 구리합금 등 도전율(導電率)이 높은 재료로 형성되어 있음과 아울러 그 표면에 은도금 또는 주석도금 등이 실시되어 있는 단선(單線) 또는 연선(撚線)으로 이루어진다.
절연체(102)와 보호체(103)는 동축구조의 절연체를 구성하고 있고, 이 중에서 절연체(102)는, 복수 개의 실(絲)(106)이 편성되어 이루어지고 두께가 25μm 이하 정도인 그물코층(mesh層)(107)과 그물코층(107)에 열융착(熱融着)되어 있고 두께가 5μm 이하 정도인 보강층(補强層)(108)을 구비하고 있음과 아울러 그물코층(107)을 외주면으로 하여 중심도체(101)의 주위에 나선 모양으로 중복적으로 감겨 있고 전체의 두께가 30μm 이하 정도인 절연테이프(絶緣tape)(109)로 이루어진다.
보호체(103)는, 동축 케이블(100)을 구부렸을 때에 차폐체(104)가 공간(110)에 삽입되거나 또는 공간(110)에 이물질이 침입하거나 그물코층(107)이 손상을 받거나 하여 절연체(102)의 공극률(空隙率)이 저하되는 것을 억제하고 있고, 절연체(102)의 주위에 감겨 있는 보호테이프 또는 절연체(102)의 주위에 비중실 압출성형(非中實 壓出成形)(튜브 압출성형(tube 壓出成形))되어 있는 보호층으로 이루어진다(여기에서 비중실 압출성형이란, 내부가 채워지지 않도록 압출성형하는 것을 의미한다). 보호체(103)의 두께는 2.5μm 이상 6μm 이하인 것이 바람직하다.
또 보호체(103)는, 절연체(102)에 내전압(耐電壓)을 갖게 하기 위해서도 형성하는 것이 바람직하다.
차폐체(104)는, 동축구조의 외부도체를 구성하고 있고 예를 들면 구리나 구리합금 등 도전율이 높은 재료로 형성되어 있는 편조 실드(編組 shield)나 횡권 실드(橫卷 shield)로 이루어진다.
재킷(105)은, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등 기계적 특성이 우수한 수지(樹脂)로 이루어지고 두께가 2μm 이상 6μm 이하인 수지테이프를 중복적으로 감아서 형성되거나, 불소수지 등 기계적 특성이나 내약품성이 높은 수지에 의하여 두께가 30μm 이하가 되도록 형성되어 있어, 차폐체(104)의 손상에 의한 전기특성의 열화(劣化) 등을 억제하고 있다.
실(106)은, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 또는 폴리에틸렌(polyethylene) 등 유전율(誘電率)이 낮은 재료로 형성되어 있고, 보강층(108)은, 인장강도(引張强度)가 100MPa 이상인 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드(PI), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등 기계적 강도가 높은 재료로 형성되어 있다.
이 중에서 보강층(108)은, 특히 인장강도가 400MPa 정도인 강연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(强延伸 polyethyleneterephthalate)로 형성되어 있는 것이 더 바람직하다.
이에 따라 보강층(108)의 두께가 5μm 이하 정도이더라도, 중심도체(101)의 주위에 절연테이프(109)를 감을 때의 권취장력(卷取張力)에 의한 그물코층(107)의 연신이나 파단(破斷)을 충분히 억제하는 것이 가능하기 때문에, 동축 케이블(100)의 세경화(細徑化)에 공헌할 수 있다.
그물코층(107)은, 예를 들면 도2에 나타내는 바와 같이 병렬로 배치되어 있는 복수 개의 위사(緯絲)(111)의 일단(一端)에서부터 타단(他端)에 걸쳐 놓고 그 병렬로 배치되어 있는 방향을 따라 경사(經絲)(112)가 지그재그(zigzag)로 왕복하여 편성되어 있거나(확대부(a)를 참조) 또는 병렬로 배치되어 있는 복수 개의 위사(111)와 병렬로 배치되어 있는 복수 개의 경사(112)가 교대로 편성되어 있고(확대부(b)를 참조), 이들의 실(106)에 의하여 지지되어 그물코층(107)의 내부에 공간(110)이 균일하게 존재하고 있다.
이에 따라 절연체(102)의 공극률을 동축 케이블(100)의 길이방향에 걸쳐서 균일하게 할 수 있고, 그 결과로서 절연체(102)의 유전율이 동축 케이블(100)의 길이방향에 걸쳐서 균일하게 되어, 동축 케이블(100)에 있어서 원하는 전기특성을 실현할 수 있다.
또한 그물코층(107)의 그물코의 거칠기 즉 절연체(102)의 공극률은, 요구되는 유전율에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
또 복수 개의 실(106)이 편성되어 이루어지는 그물코층(107) 이외에도, 복수 개의 실(106)이 얽혀서 합쳐져서 이루어지는 부직포층(不織布層)을 채용할 수도 있다.
절연테이프(109)는, 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 폴리에틸렌 등 유전율이 낮은 재료로 형성되어 있고 복수 개의 실(106)이 편성되어 이루어지는 그물코 시트(mesh sheet)와 폴리에틸렌테레프탈레이트 등 기계적 강도가 높은 재료로 형성되어 있는 보강시트(補强sheet)를 열융착시켜서 부착하여 일체화 함으로써 절연시트(絶緣sheet)로 하고, 그 후에 절연시트를 원하는 폭과 길이로 절단하여 제작한다.
이에 따라 신축되기 쉬운 형상인 그물코층(107)이 보강층(108)에 의하여 보강되기 때문에, 중심도체(101)의 주위에 절연테이프(109)를 감을 때의 권취장력에 의하여 그물코층(107)이 연신되어 공간(110)이 찌그러지는 것을 억제함과 아울러 그물코층(107)이 파단되는 것을 억제할 수 있다.
따라서 본 실시형태에 관한 동축 케이블(100)에 의하면, 동축 케이블(100)의 세경화를 목표로 하여 외경이 작은 중심도체(101)를 사용하고 있는 경우이더라도, 절연체(102)로서 발포절연체(發泡絶緣體)를 사용하고 있지 않기 때문에 중심도체(101)가 손상을 받거나 파단되거나 하는 것을 회피할 수 있다.
또한 본 실시형태에 관한 동축 케이블(100)에 의하면, 동축 케이블(100)의 세경화에 따라 두께가 얇은 절연체(102)를 형성하는 것을 목적으로 하여 두께가 얇은 절연테이프(109)를 사용하고 있는 경우이더라도, 그물코층(107)의 내부에 공간(110)이 균일하게 존재하고 있기 때문에 원하는 전기특성을 실현할 수 있다.
또한 본 실시형태에 관한 동축 케이블(100)에서는, 동축 케이블(100)의 세경화에 따라 두께가 얇은 절연체(102)를 형성하는 것을 목적으로 하여 두께가 얇은 절연테이프(109)를 사용하고 있는 경우이더라도, 그물코층(107)이 보강층(108)에 의하여 보강되어 있기 때문에 절연테이프(109)가 중심도체(101)의 주위에 감길 때의 권취장력에 의하여 파단되기 어렵다.
그 때문에 본 실시형태에 관한 동축 케이블(100)에 의하면, AWG(American Wire Gauge) 48 이하인 중심도체(101)의 주위에 절연테이프(109)를 감는 경우이더라도, 절연테이프(109)가 파단되지 않아 절연테이프(109)를 중심도체(101)의 주위에 감아서 절연체(102)로 하는 것이 가능하게 된다.
또 도3에 나타내는 바와 같이 복수 개의 동축 케이블(100)을 꼬아서 이루어지는 복수 개의 심선유닛(心線unit)(200)을, 예를 들면 바인드 테이프(bind tape)(301), 편조 실드(302), 시스(sheath)(303) 등으로 묶어서 프로브 케이블(probe cable) 등의 의료용 케이블(醫療用 cable)(300)로서 사용할 수도 있다. 이에 따라 의료용 케이블(300)의 세경화에도 공헌하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 외경이 작은 중심도체(101)를 사용하고 있는 경우이더라도, 중심도체(101)의 손상이나 파단을 회피하여 원하는 전기특성을 실현하는 것이 가능한 동축 케이블(100)을 제공할 수 있다.
100 : 동축 케이블
101 : 중심도체
102 : 절연체
103 : 보호체
104 : 차폐체
105 : 재킷
106 : 실
107 : 그물코층
108 : 보강층
109 : 절연테이프
110 : 공간
111 : 위사
112 : 경사

Claims (6)

  1. 중심도체(中心導體)와,
    상기 중심도체의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 절연체(絶緣體)를
    구비하고 있고,
    상기 절연체는, 복수 개의 실(絲)이 편성되어 이루어지는 그물코층(mesh層)과 상기 그물코층에 열융착(熱融着)되어 있는 보강층(補强層)을 구비하고 있음과 아울러 상기 그물코층을 외주면으로 하여 상기 중심도체의 주위에 중복적으로 감겨 있는 절연테이프(絶緣tape)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동축 케이블(同軸 cable).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 또는 폴리에틸렌(polyethylene)으로 형성되어 있고, 상기 보강층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동축 케이블.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연체의 주위에 둘러싸여 형성되어 있는 보호체(保護體)를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 동축 케이블.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 보호체는, 상기 절연체의 주위에 감겨 있는 보호테이프 또는 상기 절연체의 주위에 비중실 압출성형(非中實 壓出成形)되어 있는 보호층(保護層)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동축 케이블.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 절연테이프는 두께가 30μm 이하인 것을 특징으로 하는 동축 케이블.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항의 복수 개의 동축 케이블을 꼬아서 이루어지는 복수 개의 심선유닛(心線unit)이 집합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블(醫療用 cable).
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