KR20230132981A - 수액백용 이중사출형 접속포트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수액백용 이중사출형 접속포트에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 이중사출 금형을 이용하여 중앙홀(H)을 갖는 포트몸체(10)를 1차로 사출 성형하고, 이어서 상기 포트몸체(10)에다 중앙홀(H)을 차단하는 연성 탄성차단캡(20)을 2차로 사출 성형함으로써, 제조비용과 소요시간 및 불량 발생율을 크게 절감할 수 있는 새로운 구조의 수액백용 이중사출형 접속포트에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수액백용 이중사출형 접속포트에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 이중사출 금형을 이용하여 중앙홀(H)을 갖는 포트몸체(10)를 1차로 사출 성형하고, 이어서 상기 포트몸체(10)에다 중앙홀(H)을 차단하는 연성 탄성차단캡(20)을 2차로 사출 성형함으로써, 제조비용과 소요시간 및 불량 발생율을 크게 절감할 수 있는 새로운 구조의 수액백용 이중사출형 접속포트에 관한 것이다.
일반적으로, 환자를 치료하거나 수술을 실시하는 병원 등에서 사용하는 생리식염액, 포도당 등의 수액(輸液)은 일정한 규격을 가지는 수액용기에 보관되고, 이러한 수액용기는 유리 재질의 수액병과 합성수지 재질의 수액백으로 크게 구별된다. 이중에서 수액병은 위생적인 장점이 있으나 무게가 무거운 단점이 있어서 근래에는 무게가 가볍고 취급이 용이한 폴리프로필렌 재질의 수액백이 널리 사용되고 있다.
수액백에 저장되어 있는 수액은 통상 스파이크(Spike)가 설치되어 있는 수액라인을 통해서 환자의 체내로 주입된다. 그래서 수액백에는 상기 스파이크를 삽입하여 약물을 배출하는 스파이크 포트(Spike port)와 함께, 통상적인 주사기를 이용하여 수액백 속으로 항생제나 항암제, 마취제 등의 약물을 주입하는 인젝션 포트(Injection port)가 설치된다.
상기 스파이크 포트와 인젝션 포트는 수액백을 제조할 때 그 테두리에 직접 실링(Sealing) 될 수도 있고, 수액백에 연결튜브를 실링한 다음 상기 연결튜브에 삽입될 수도 있다. 이하, 스파이크 포트와 인젝션 포트를 합하여 ‘접속포트’라고 통칭한다. 종래에도 공개실용신안 제20-2009-0000486호(2009년 01월 16일), 공개특허 제10-2017-0026051호(2017년 03월 08일), 공개특허 제10-2021-0101530호(2021년 08월 19일) 등에는 다양한 구조의 접속포트들이 소개되어 있다.
첨부 도 1은 이 중에서 공개특허 제10-2021-0101530호의 접속포트를 인용한 것으로, 연결구(100)와 고무마개(200) 및 캡핑부재(300)를 포함하여 구성된다. 상기 연결구(100)는 하측삽입부(110)가 수액백의 연결튜브에 삽입되고, 상기 고무마개(200)는 연결구(100)의 상측지지부(120) 내부에 설치되어 수액백 속에 저장되어 있는 수액의 누출을 차단한다.
상기 캡핑부재(300)는 연결구(100)의 상측지지부(120) 외측에 결합되어 고무마개(200)의 분리를 방지한다. 상기 접속포트가 스파이크 포트로 사용될 경우에는 상기 고무마개(200)에 수액 배출용 스파이크가 삽입되고, 인젝션 포트로 사용될 경우에는 상기 고무마개(200)에 약물 주입용 주사기가 삽입된다. 도 1에서 기타 미설명 도면부호에 대한 설명은 생략한다.
이상 살핀 바와 같이, 종래의 수액백용 접속포트는 연결구(100)와 고무마개(200) 및 캡핑부재(300)를 각각 따로 성형한 다음, 상기 연결구(100)의 상측지지부(120) 내에 고무마개(200)을 안치하고, 상기 상측지지부(120)의 외측에는 캡핑부재(300)를 씌우는 조립과정을 거쳐서 제조된다.
이때 상기 연결구(100)는 통상적인 의료용 폴리프로필렌 수지로 사출 성형되고, 고무마개(200)는 천연고무나 합성고무에 가황제 등 각종 첨가제를 혼합한 다음, 이를 프레스 성형하여 제조된다. 이처럼 상기 연결구(100)와 고무마개(200)는 이종소재로서 상용성 부족하기 때문에 그 경계면이 서로 긴밀하게 밀착되지 않는다. 그래서, 고무마개(200)의 이탈과 누액을 방지하기 위하여 연결구(100) 상단에 캡핑부재(300)를 씌워서 고정한다.
이러한 방법으로 제조되는 종래의 조립식 접속포트는 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 연결구(100)와 고무마개(200) 및 캡핑부재(300)를 각각 성형해야 하기 때문에 다수개의 사출 금형을 준비해야 하고, 사출품에 대한 재고 관리가 번거러운 단점이 있다.
둘째, 사출공정과 조립공정을 거쳐야 하기 때문에 상대적으로 많은 설비와 공간이 필요하고 제조에 소요되는 시간이 길어지고, 특히 조립 과정에서 조립 불량이 발생하거나 이물질이 혼입되는 등 불량품의 발생 우려가 높다.
셋째, 상기 고무마개(200)는 경도가 쇼아경도 35A 미만이면 성형 및 조립이 곤란하기 때문에 경도가 높은 재질의 고무를 사용하게 되는데 이처럼 경도가 높아지면 스파이크나 주사기를 삽입할 때 고무 파편이 발생하거나, 탄성 복원력이 떨어져 누액이 발생할 우려가 있기 때문에 고무마개(200)의 소재 선택이 매우 제한적이라는 단점이 있다.
이에 본 발명의 목적은 수액백용 접속포트를 구성하는 다수개의 구성부품들을 각각 별도로 사출 성형하지 않고 하나의 금형 내에서 모두 성형 함으로써, 제조과정에서 작업의 간편성 및 효율성을 도모할 수 있는 새로운 구조의 이중사출형 접속포트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수액백용 접속포트에 있어서 캡핑부재를 사용하지 않고 조립공정을 거치지 않음으로써 제조원가를 절감하고 제조시간을 단축할 수 있으며, 나아가 불량품의 발생 우려를 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 이중사출형 접속포트를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명에서는 상기 도 1의 연결구(100)에 대응하는 구성을 ‘포트몸체(10)’라 하고, 상기 고무마개(200)에 대응하는 구성을 ‘탄성차단캡(20)’라 한다.
본 발명에 따른 수액백용 이중사출형 접속포트는,
일측에는 수액백이나 수액라인에 연결되는 연결관부(11)가 구비되어 있고, 타측에는 스파이크나 주사기가 진입하는 접속관부(12)가 구비되어 있으며, 상기 연결관부(11)와 접속관부(12)가 중앙홀(H)을 통해서 서로 연결되는 구조를 갖는 포트몸체(10)를 1차로 사출 성형하고,
상기 포트몸체(10)의 접속관부(12) 내부에 중앙홀(H)을 차단하는 연성 탄성차단캡(20)을 2차로 사출 성형하여서 제조되며,
상기 포트몸체(10)는 폴리프로필렌 수지로 이루어지고, 상기 탄성차단캡(20)은 폴리프로필렌 수지와의 상용성이 우수하고 쇼아경도가 25~45A인 의료용 열가소성 탄성중합체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수액백용 이중사출형 접속포트는, 캡핑부재를 사용하지 않고 조립공정을 거치지 않음으로써, 제조원가를 절감하고 소요시간을 단축할 수 있으며, 나아가 불량품의 발생 우려를 원천적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 수액백용 접속포트의 구조를 예시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 이중사출형 접속포트의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이중사출형 접속포트의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 이중사출형 접속포트를 구성하는 포트몸체(10)의 사시도(A) 및 단면도(B),
도 5는 본 발명에 따른 이중사출형 접속포트를 시험 사출할 수 있는 이중사출 금형의 일례를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 이중사출형 접속포트의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이중사출형 접속포트의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 이중사출형 접속포트를 구성하는 포트몸체(10)의 사시도(A) 및 단면도(B),
도 5는 본 발명에 따른 이중사출형 접속포트를 시험 사출할 수 있는 이중사출 금형의 일례를 나타낸 것이다.
이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로, 이들 도면에 의해서 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명을 실시하는데 꼭 필요한 구성이라 하더라도 공지기술에 속하거나, 통상의 기술자가 공지기술로 부터 용이하게 실시할 수 있는 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.
본 발명에서 ‘이중사출’ 이라 함은, 하나의 사출 금형 내에서 재질이나 색상이 서로 다른 두 종류의 수지를 순차적으로 사출하여 하나의 물품을 성형하는 것을 의미한다. 또한 ‘접속포트’는 수액 배액용 스파이크 포트와 약물 주입용 인젝션 포트를 모두 포함한다.
본 발명에 따른 수액백용 이중사출형 접속포트는, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 하나의 성형 몰드 내에서 포트몸체(10)를 1차 사출 성형하고, 이어서 탄성차단캡(20)을 2차 사출 성형함으로써, 상기 포트몸체(10)와 탄성차단캡(20)가 별도의 조립공정 없이 한번의 이중사출 공정에 의해 제조되는 것이다.
먼저 상기 포트몸체(10)는, 일측에 연결관부(11)가 구비되어 있고, 타측에는 접속관부(12)가 구비되어 있으며, 상기 연결관부(11)와 접속관부(12)가 중앙홀(H)을 통해서 서로 연결되어 있는 구조를 갖는다. 상기 포트몸체(10)의 재질은 통상적으로 의료용 폴리프로필렌 수지를 사용할 수 있다.
상기 연결관부(11)는 통상적인 수액백의 테두리에 직접 실링(sealing) 될 수도 있고, 수액백의 테두리에 실링되어 있는 연결튜브(도면에는 나타내지 않았음)에 삽입될 수도 있다. 그리고 상기 접속관부(12) 속으로 수액 배출용 스파이크나 약물 주입용 주사기가 진입하게 된다.
다음으로 상기 탄성차단캡(20)은 상기 접속관부(12)의 중앙홀(H)을 차단하고 있다가 주사기나 스파이크가 삽입되면, 이를 지지하면서 누액을 방지하는 기능을 하는 것으로, 상기 사출 금형에서 포트몸체(10)를 분리하지 않은 상태에서 중앙홀(H)을 내부에 2차로 사출 성형된다.
상기 탄성차단캡(20)은 쇼아경도가 25~45A 인 의료용 열가소성 탄성중합체로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 열가소성 탄성중합체의 쇼아경도가 25A 미만이면, 탄성차단캡(20)의 사출성형이 곤란하고, 반대로 45A를 초과하면, 주사기를 삽입할 때 고무파편이나 누액이 발생할 우려가 있고, 나아가 스파이크나 주사기의 삽입이 어려워져서 바람직하지 않다.
상기 탄성차단캡(20)을 구성하는 의료용 열가소성 탄성중합체는, 상기 포트몸체(10)을 구성하는 폴리프로필렌과의 상용성이 매우 우수한 고무 대체 소재로서, 구체적으로 수소화 SIBS(스티렌-이소프렌-부타디엔 블록 공중합체), 수소화 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체), 수소화 SIS(스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체), 수소화 SEBS(스티렌-에틸렌-부타디엔 블록 공중합체), 수소화 SEPS(스티렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체), 수소화 SEEPS(스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체), 수소화 SBC(스티렌-부타디엔 블록 공중합체), 수소화 SBPS(스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 공중합체) 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 포트몸체(10)의 접속관부(12) 내벽에는 상기 중앙홀(H)을 향하여 내향걸림턱(12a)이 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 상기 내향걸림턱(12a)은 탄성차단캡(20)의 이탈을 방지하고, 수액의 누액을 차단하는 기능을 한다.
또한 상기 접속관부(12)의 바깥둘레에는 소정의 간격을 두고 이격된 보강둘레벽(13)이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 접속관부(12)와 보강둘레벽(13)은 상단연결부(14)에 의해서 서로 연결되어 있다. 상기 보강둘레벽(13)은 단면이 원통 형상인 것이 바람직하지만, 다각형 일 수도 있다.
상기 보강둘레벽(13)은 접속관부(12)의 지탱력을 물리적으로 보강해 주고, 또한 연결관부(11)를 수액백에 실링하거나 연결튜브에 삽입할 때 상기 연결관부(11)의 삽입 길이를 제한하는 스토퍼의 기능을 한다.
상기 상단연결부(14)에는 첨부 도 4에서 보는 바와 같이, 2차 사출시에 탄성차단캡(20)을 성형할 용융수지를 중앙홀(H)로 주입시키는 수지통로(15)가 설치될 수 있다. 상기 수지통로(15)는 2차 사출시에 상기 탄성중합체에 의해서 채워진다.
그리고 상기 포트몸체(10)의 접속관부(12)와 보강둘레벽(13) 사이에는 둘레방향을 따라 다수개의 이격지지살(16)이 설치될 수 있다. 상기 이격지지살(16)은 둘레 방향을 따라 등간격으로 4~8개 설치되는 것이 바람직하다. 상기 수지통로(15는 상기 이격지지살(16)을 관통하도록 설치될 수도 있다.
참고로 상기 접속관부(12)와 보강둘레벽(13) 사이에 소정의 간격을 두지 않을 경우, 접속관부(12)의 두께가 너무 두꺼워져서 사출할 때 치수의 수축이 발생할 수 있다. 그래서 접속관부(12)와 보강둘레벽(13) 사이에 살빼기 공간을 둠으로써 상대적으로 얇은 두께로 충분한 지탱력을 확보할 수 있는 구조를 채택한 것이다.
한편, 첨부 도 5는 본 발명에 따른 수액백용 접속포트를 시험 사출할 수 있는 이중사출 금형을 예시한 것으로, 상기 이중사출 금형은 상부금형(100)과 하부금형(200)으로 이루어진다.
상기 상부금형(100)과 하부금형(200)에는 각각 포트몸체(10)를 사출 성형하는 1차 사출용 제1 캐비티(C1)과, 탄성차단캡(20)을 사출 성형하는 2차 사출용 제2 캐비티(C2)가 각각 4개씩 구비되어 있다.
그리고 하부금형(200)의 상면에는 상기 제1 캐비티(C1)로 각각 폴리프로필렌 수지를 공급하는 제1 러너(R1)와, 상기 제2 캐비티(C2)로 각각 탄성중합체를 공급하는 제2 러너(R2)가 설치되어 있다.
상기 제1 러너(R1)와 제2 러너(R2) 사이에는 사출용 수지의 이동 통로를 변경하는 러너스위치(R3)가 설치되어 있다. 상기 러너스위치(R3)는 1차 사출시에는 제2 러너(R2)를 차단하고, 2차 사출시에는 제1 러너(R1)를 차단한다.
또한 상부금형(100)과 하부금형(200)의 제1 캐비티(C1) 내부에는 각각 포트몸체(10) 내부에 중앙홀(H)을 형성하기 위한 제1 홀핀(P1)이 돌출되어 있고, 제2 캐비티(C2)에는 1차 성형된 포트몸체(10)의 중앙홀(H)을 삽입하기 위한 제2 홀핀(P2)이 돌출되어 있다.
상기 이중사출 금형을 이용하여 본 발명의 접속포트를 제조하는 방법을 설명하면, 먼저 상부금형(100)과 하부금형(200)이 결합된 상태에서 제1 러너(R1)를 통해서 제1 캐비티(C1)로 각각 폴리프로필렌 용융 수지를 공급하여 1차 사출물인 포트몸체(10)를 성형한다.
이어서 상부금형(100)과 하부금형(200)을 분리하고, 제1 캐비티(C1)로부터 각각 포트몸체(10)를 인출한 다음, 상기 포트몸체(10)를 각각 제2 캐비티(C2)에 삽입하고 다시 상부금형(100)과 하부금형(200)을 결합한다.
이렇게 하면, 포트몸체(10)의 중앙홀(H)이 각각 제2 캐비티(C2)의 제2 홀핀(P2)에 삽입된 상태로 제2 캐비티(C2) 내부에 배치되고, 상기 제2 홀핀(P2)와 상부금형(100)의 제2 캐비티(C2) 사이에는 탄성차단캡(20)을 성형할 수 있는 제3 캐비티(도면부호 없음)가 구비된다.
이 상태에서 제2 러너(R2)를 통해서 상기 제3 캐비티로 탄성중합체로 이루어진 용융수지를 주입하여 포트몸체(10)의 접속관부(12) 내부에 탄성차단캡(20)을 성형한다. 이때, 제2 러너(R2)를 통해 주입된 용융수지는 포트몸체(10)의 상단연결부(14)에 형성된 수지통로(15)를 통해서 중앙홀(H)에 형성되어 있는 제3 캐비티로 주입된다.
마지막으로 상부금형(100)과 하부금형(200)을 분리하고, 2차 사출물인 본 발명의 접속포트를 인출한다. 첨부 도 5의 이중사출 금형은 시험 사출용으로 제안한 것이기 때문에 제1 캐비티(C1)에서 1차 사출한 포트몸체(10)를 제2 캐비티(C2)로 이동시킨 후에 2차 사출을 실시하도록 구성하였음을 밝혀 둔다.
참고로 본 발명의 접속포트를 대량 생산할 경우, 자동화된 이중사출 금형을 사용할 수 있다. 이러한 자동 이중사출 금형은 상부금형(100)이 제1 캐비티(C1)가 설치된 제1 상부금형(100a)과, 제2 캐비티(C2)가 설치된 제2 상부금형(100b)으로 분리되고, 하부금형(200)이 턴 테이블 위에 설치될 수 있다.
그리고, 하부금형(200) 위에 제1 상부금형(100a)을 결합한 상태에서 포트몸체(10)를 1차 사출하고, 제1 상부금형(100a)을 분리한 후 턴 테이블을 이용하여 하부금형(200)의 위치를 이동시킨 다음, 하부금형(200) 위에 제2 상부금형(100b)을 결합하여 탄성차단캡(20)을 2차 사출하도록 구성할 수 있다.
이때, 1차 사출시에는 하부금형(200)에 제1 홀핀(P1)이 설치되고, 2차 사출시에는 하부금형(200)에 제2 홀핀(P2)이 설치된다. 이와 같이 자동화된 이중 사출금형을 이용하면, 본 발명에 따른 수액백용 이중사출형 접속포트를 보다 저렴한 비용으로 신속하게 대량생산 할 수 있다.
마지막으로 본 발명에서는 편의상 발명의 명칭에다 ‘수액백용’이라는 용어를 부가하였으나, 이러한 용도가 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 접속포트는 수액백 이외에 수액세트 등에 사용될 수 있다.
(10) 포트몸체
(11) 연결관부
(12) 접속관부 (12a) 내향걸림턱
(13) 보강둘레벽 (14) 상단연결부
(15) 수지통로 (16) 이격지지살
(H) 중앙홀 (20) 탄성차단캡
(100) 상부금형 (200) 하부금형
(C1,C2) 캐비티 (R1,R2) 러너
(R3) 러너스위치 (P1,P2) 홀핀
(12) 접속관부 (12a) 내향걸림턱
(13) 보강둘레벽 (14) 상단연결부
(15) 수지통로 (16) 이격지지살
(H) 중앙홀 (20) 탄성차단캡
(100) 상부금형 (200) 하부금형
(C1,C2) 캐비티 (R1,R2) 러너
(R3) 러너스위치 (P1,P2) 홀핀
Claims (6)
- 일측에는 수액백이나 수액라인에 연결되는 연결관부(11)가 구비되어 있고, 타측에는 스파이크나 주사기가 진입하는 접속관부(12)가 구비되어 있으며, 상기 연결관부(11)와 접속관부(12)가 중앙홀(H)을 통해서 서로 연결되는 구조를 갖는 포트몸체(10)를 1차로 사출 성형하고,
상기 포트몸체(10)의 접속관부(12) 내부에 중앙홀(H)을 차단하는 연성 탄성차단캡(20)을 2차로 사출 성형하여서 제조되며,
상기 포트몸체(10)는 폴리프로필렌 수지로 이루어지고, 상기 탄성차단캡(20)은 폴리프로필렌 수지와의 상용성이 우수하고 쇼아경도가 25~45A인 의료용 열가소성 탄성중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 수액백용 이중사출형 접속포트.
- 제1항에 있어서, 상기 탄성차단캡(20)을 구성하는 의료용 열가소성 탄성중합체는, 수소화 SIBS(스티렌-이소프렌-부타디엔 블록 공중합체), 수소화 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체), 수소화 SIS(스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체), 수소화 SEBS(스티렌-에틸렌-부타디엔 블록 공중합체), 수소화 SEPS(스티렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체), 수소화 SEEPS(스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체), 수소화 SBC(스티렌-부타디엔 블록 공중합체), 수소화 SBPS(스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 공중합체) 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 수액백용 이중사출형 접속포트.
- 제1항에 있어서, 상기 접속관부(12)의 내벽에는 상기 중앙홀(H)을 향하여 내향걸림턱(12a)이 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는, 수액백용 이중사출형 접속포트.
- 제1항에 있어서, 상기 접속관부(12)의 바깥둘레에는 소정의 간격을 두고 이격된 보강둘레벽(13)이 설치되어 있고, 상기 접속관부(12)와 보강둘레벽(13)은 상단연결부(14)에 의해서 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 수액백용 이중사출형 접속포트.
- 제4항에 있어서, 상기 상단연결부(14)에는 2차 사출시에 탄성차단캡(20)을 성형할 용융수지를 중앙홀(H)로 주입시키는 수지통로(15)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 수액백용 이중사출형 접속포트.
- 제4항에 있어서, 상기 포트몸체(10)의 접속관부(12)와 보강둘레벽(13) 사이에는 둘레방향을 따라 다수개의 이격지지살(16)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 수액백용 이중사출형 접속포트.
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