KR100226304B1 - 주입 방법 및 주입 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 주입 방법 및 주입 펌프에 따라서, 고정밀도를 갖는 유동율로 주입을 허용하기 위하여, 외경 정밀도가 보장되는 주입관 외경의 소정의 부위 (외면) 를 핑거 부재가 적절하게 가압하도록 함으로써, 주입관이 연동운동을 하도록, 소정의 외경을 갖는 주입관의 종방향을 따라 배열되고 독립적으로 구동되는 복수의 핑거들과, 지지 수단 사이에서 주입관은 정적으로 지지된다. 핑거 각각의 작은 이동량이 주입관의 벽두께와 독립적으로 구동하는 핑거들의 영향을 제거할 만큼 충분한 정도로 설정되어 액체를 공급하도록, 주입관은 외면에서 가압된다.

Description

주입 방법 및 주입 펌프{INFUSION METHOD AND INFUSION PUMP}
본 발명은 주입 펌프에 관한 것으로서, 특히 가요성 주입관의 외면을 가압하여 액체 약품 등을 주입하도록 기능하는 연동 주입 펌프에 관한 것이다.
주입관에 충전된 내용물 또는 액체를 전달하기 위하여, 주입관의 종방향으로 작동하는 핑거 부재들을 갖는 연동 주입 펌프가 사용된다.
유럽특허 제 0426273 호의 "펌프 장치" 에 따라서, 다음의 주입 기술이 개시되었다. 주입관을 닫기 위한 밀폐 수단은 주입관의 상류측과 하류측상에 배열되고, 복수의 핑거들에 의해 일체로 형성된 한 쌍의 핑거 부재들이 밀폐 수단 사이에 배열된다. 핑거 부재에 형성된 형상 부위가 주입관을 지지한 후에, 핑거 부재들이 왕복운동하여 형상 부위에서 주입관의 외면<을 가압하여 주입관을 거의 완전히 일그러지게 함으로써, 주입관의 단면을 줄인다.
독립적으로 구동될 수 있는 복수의 핑거 부재들을 갖는 연동 주입 펌프에 있어서, 주입관이 거의 일그러지도록 주입이 수행된다.
이와 같은 배열 때문에, 배출양은 주입관의 내경 사이의 차이에 기인한 단면적의 차이에 따라 변하며, 이러한 차이는 주입관의 제조조건으로부터 발생한다.
도 9를 참조하여 이를 설명한다. 일그러지기 전의 원통형의 주입관(T) 의 내경과 주입관간의 내경차이를 각각 2d 와 2△d 로 정의한다. 이 경우, 배출양 에러 △V 는 π△d(2d - △d)·L로 표현되고, 이것이 주입관간의 내경에 있어서의 제조조건 등에 기인한 단면적 차이 (2△d) 의 차이 (△A) 로 얻은 핑거 1 주기 (사이클) 당 배출양 차이이다.
내경 에러가 거의 없는 주입관을 제조할 수 있다. 그러나, 이런 주입관들은 제조관리 등의 조건에 따라서 외경 에러가 거의 없는 주입관 등에 비하여 고가이다. 주입관은 실제 병원업무에서 종종 반복적으로 사용된다. 흔히 사용되는 새 주입관은 내경에 있어서 종종 균일하지 않으며 내경에 있어서 에러를 갖는다. 그 결과, 배출양에 있어서 에러를 발생시킨다.
본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 고려하여 본 발명이 실시<되었으며, 핑거 부재들이, 내경 정밀도 보다 더 용이하게 외경 정밀도를 보장하는 제조관리 등의 이유에 기인한 외경에 있어서, 크기 정밀도가 보장된 주입관외경의 소정부위 (외면) 를 적절하게 가압할 수 있도록 함으로써 고정밀도를 갖는 유동율로 주입을 행할 수 있는 주입 방법 및 주입 펌프를 제공하는데 있다.
상기 문제를 해결하고 상기 목적을 달성하기 위해서는, 본 발명에 따라, 액체를 공급하도록 주입관의 외면에서 주입관을 가압하는 주입 방법 및 주입 펌프에 있어서, 주입펌프는 소정의 외경을 갖는 주입관의 종방향을 따라 설치되어 독립적으로 구동되는 복수의 핑거들과, 핑거들 사이에서 주입관을 정적으로 지지하는 지지 수단을 포함하고, 핑거들 각각의 작은 이동량을 설정하여 독립적으로 핑거들을 구동하도록 하여, 액체를 공급하도록 외면으로부터 주입관이 가압됨으로써, 주입관의 벽두께의 영향을 제거한다.
주입 방법 및 주입 펌프에 있어서, 핑거들이 액체유입의 상류측면에서 제 1, 제 2, ···, N 핑거들로 한정되고, 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거는 하사중심에서 상사중심으로 순차적이면서 독립적으로 구동되고, 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거가 잠금상태일 때 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거는 하사중심 쪽으로 동시에 이동되도록 설정되며, 제 1 핑거가 상사중심에 도달할 때에 제 N 핑거는 하사중심에서 제 N-1 핑거 다음의 상사중심으로 독립적으로 구동되고, 하사중심 쪽으로 이동되도록 설정되며, 제 1 핑거와 제 N 핑거는 상사중심에<서 주입관을 완전히 닫히도록 독립적으로 구동되고, 제 2 핑거에서 제 N-1 핑거까지는 상사중심에서 주입관의 내부 캐비티를 닫지 못하도록 독립적으로 구동된다.
지지수단과, 제 1 핑거에서 제 N 핑거의 하사중심 사이의 체결폭은 주입관의 외경 보다 작게 설정된다.
하나 또는 복수의 외부핑거들은 핑거들의 독립적인 구동에 의해 발생된 맥동을 억제하기 위하여 제 N 핑거 하류측에 배열되고, 외부핑거들은 제 1 핑거에서 제 N 핑거를 상사중심 쪽으로 이동시키는 상태에서 상사중심에서 하사중심으로 독립적으로 구동되며, 외부핑거들은 제 N 핑거가 하사중심 쪽으로 독립적으로 구동하는 상태에서 하사중심에서 상사중심으로 독립적으로 구동되며, 또 외부핑거들은 상사중심에서 주입관을 닫지 않는다.
핑거들을 독립적으로 구동시켜서 발생된 맥동을 억제하기 위하여, 핑거들을 하사중심에서 상사중심으로 순차적이면서 독립적으로 구동시키는 속도는 주입관의 외경으로부터 체결폭을 줄여서 얻은 주입관 일그러짐 양과 반비례하여 설정된다.
도 1a 는 덮개를 제거하여 주입펌프를 도시하는 단면도이고, 도 1b는 도 1a 의 선 X - X를 따라 주입펌프를 도시하는 단면도이다.
도 2 는 주입관의 단면상태를 도시하는 도면이다.
도 3 은 배출양과 주입관이 일그러진 경우의 일그러진 양간의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 4 는 주입관의 단면상태를 도시하는 도면이다.
도 5 는 유동율 에러의 정정효과를 도시하는 도면이다.
도 6 은 주입펌프의 플랜지 작동을 설명하는 도면이다.
도 7 은 본 발명과 종래의 방법과의 유동율 정밀도의 비교를 도시하는 그래프이다.
도 8 은 본 발명과 종래의 방법과의 유동율 정밀도의 비교를 도시하는 그래프이다.
도 9 는 종래의 주입관의 단면상태를 도시하는 도면이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
1 : 구동모터 2 : 벨트
3 : 캠 축 4 : 캠
5 : 칼라 (collar) 6 : 핑거판
6a : 안내 구멍 7 : 수용판
8 : 축 9 : 케이스
10 : 핑거 10-1 : 제 1 핑거
10-2 : 제 2 핑거 10-3 : 제 3 핑거
10-4: 제 4 핑거 10-5 : 제 5 핑거
T : 주입관
본 발명의 특징과 이점들은 첨부도면과 연결하여 고려할 때에 다음의 명세서에서 명백해질 것이며, 도면에서의 동일한 참조부호는 도면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 부위를 나타낸다.
첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. <도 1a 는 주입펌프의 단면도이고, 도 1b 는 도 1a 의 선 X - X를 따라 도시한 주입펌프의 단면도이다.
도 1a 및 도 1b 는 주입펌프의 구동부만을 도시하고, 덮개를 포함한 나머지 부분은 생략한다.
도 1a 및 도 1b 를 설명하면, 구동모터 (1) 가 사선부분으로 지시된 베이스에 고정된다. 에너지화에 의해 발생된 회전력이 벨트 (2) 를 통해 캠 축 (3) 에 전달된다. 캠 축 (3) 은 베이스에 고정된 케이스 (9) 에 의해 회전 가능하게 지지된다.
도 1a 에 도시된 바와 같이, 6 개의 캠 (4) 이 캠 축 (3) 에 고정된다. 캠 (4) 들은 일단을 핑거 (10) 들 중 상응하는 하나의 핑거에 각각 고정시킨 핑거판 (6) 의 측면상에 회전 가능하게 지지된 칼라 (collar) (5) 와 각각 접촉시켜서, 캠 (4) 각각의 회전운동이 상응하는 핑거판 (6) 의 선형운동으로 전환된다.
각각의 핑거판 (6) 은 스프링을 통해 수용판 (7) 을 개방 가능한 도어 (도시되지 않음) 에 잠금시킨 수용판 (7) 으로 주입관 (T) (도시되지 않았지만 2 점쇄선으로 나타냄) 을 체결시키고 있다. 그 다음, 구동모터 (1) 가 구동되어 핑거판 (6) 을 도 1b 의 이중머리 화살표로 나타낸 방향으로 왕복운동시킨다. 핑거판 (6) 과 수용판 (7) 사이에서 체결된 주입관 (T) 은 후술하는 방식으로 핑거 (1O) 에 의해 순차적으로 닫힘으로써, 주입관 (T) 에 포함된 액체를 공급한다.
각각의 캠 판 (6) 은 도 1b 에 도시된 바와 같이 상응하는 핑거판 (6) 의 타원형의 안내 구멍 (6a) 을 통해 축 (8) 을 통하여 신장하도록 지지되어, 측방향의 백래시 (backlash) 를 제거시킨다. 주입관 (T) 은 이중머리 화살표로 지시된 방향과 거의 수직으로 일정하면서 안정적으로 일그러진다. 상응하는 캠 (4) 을 회전 가능하게 지지하는 축 (3) 과 평행한 복수의 축 (8) 이 핑거에 설치된 축의 직경과 거의 동일한 직경을 각각 갖는 타원형 구멍을 통하여 배열되고 신장되어 상응하는 핑거의 좌우측 백래시를 억제시킨다.
캠 (4) 과 칼라 (5) 사이에 여러 가지의 맞물림 관계가 있으며, 도 1a 및 도 1b 에는 하나의 실시예만을 도시하였다. 맞물림 관계와 캠구동기구 배열은 도 1a 및 도 1b 에 도시된 것에 제한되지 않는다. 예컨대, 홈 (groove) 캠 시스템에서 칼라나 링크를 사용한 기구까지의 범위의 여러 가지의 기구가 사용될 수 있음은 당연하다. 선택적으로, 자유캠 곡선에 따라 전후방으로 상응하는 핑거를 이동시키기 위하여 축상에 회전 가능하게 설치된 각각의 칼라는 캠과 접촉될 수 있으며, 상응하는 핑거는 캠의 형상에 따라 전후방으로 운동될 수 있다.
도시되지 않았지만, 주입 낭 (bag) 의 출구에 연결된 드립 (drip) 주입 실린더 (부재) 를 갖는 주입관은 핑거에 의해 체결되어 종종 사용된다.
도 1a 및 도 1b 를 참조하면, 가장 아래의 캠 판 (6)에 있는 핑거 (1O) 가 맥동 (pulsation) 을 방지하도록, 상기 핑거 (1O) 는 액체약품이 주입<관 (T) 내에 유동하는 동안에 주입관을 일그러지도록 상사중심위치 (도 1a 및 도 1b 의 우측)로 구동된다. 이런 이유 때문에, 상사중심위치의 상태에서도 액체약품을 하방으로 계속 공급하기 위하여, 상부 핑거들의 배출 작동시에 가장 아래에 있는 핑거 (10) 는 상사중심위치에서 하사중심위치로 점차 이동한다. 따라서, 상부핑거 (10) 들로부터 배출된 일부의 액체약품은 가장 아래에 있는 핑거 (10) 가 접촉하는 관 부위에 저장될 수 있다.
이와는 반대로, 상부 핑거 (10) 들의 운동으로 액체약품을 유입 주식회사하는 동안에, 가장 아래의 캠 판 (6) 에 있는 핑거(10)가 하사중심위치에서 상사중심위치로 이동한다. 액체약품의 공급을 정확하게 하고 계속 공급하도록 캠 표면 타이밍이 설정된다.
도 1a 및 도 1b 의 캠 판 (6) 각각에는 하나의 핑거 (10) 가 배열되어 있음을 유의해야 한다. 그러나, 복수의 핑거 (10) 가 캠 판 각각에 배열될 수 있다. 핑거가 큰 두께를 갖는 경우, 하나의 핑거만이 사용될 수 있다. 복수의 핑거들은 여러 가지의 두께를 가질 수 있다. 상술한 바와 같이, 핑거들의 형상과 개수는 임의로 선택될 수 있다. 요컨대, 상부핑거 (10) 들의 형상과 개수는 캠 축 (3) 의 일회전에 의해 결정된 배출양에 따라 설정된다.
상기 구조를 갖는 주입펌프에 따라서, 최상의 핑거 (10) 와 최하의 핑거 (1O) 를 제외한 핑거들은 주입관 (T) 을 완전히 일그러지지 못하도록 설계된다.
작동 원리는 두꺼운 관이 일그러 질 때 단면 변화를 도시하는 도면 (도 2) 을 참조하여 설명한다.
도 2 를 참조하면, 주입관 (T) 은 일그러짐에 의한 신장으로 거의 영구 변형되지 않는 폴리비닐 염화수지 등의 열가소성수지로 구성된 가요성재료로 제조된다. 주입관 (T) 의 원주길이는 핑거들이 주입관을 가압하는 경우에도 변화되지 않는다.
일그러지기 전의 자유상태에서의 주입관 (T) 의 내경은 2d 로 정의하고, 종방향에서의 주입관의 L부위가 핑거들에 의해 일그러진다·
주입관 (T) 이 2△d 만큼 일그러져서 파선으로 나타낸 반경이 각각 d' 인 반원형부를 갖는 타원을 얻는다고 가정한다. 이 경우, 도 2 에 도시된 바와 같이, 타원의 직선부를 K 라 하면, 원주길이 2πd 는 변화되지 않으며, 그 결과 다음의 방정식이 세워진다.
2πd = 2K + 2πd' ···(1)
d′= d - △d ···(2)
방정식 (1) 및 (2) 는 다음의 방정식을 유도한다·
K = π△d ···(3)
2△d 로 주입관 (T) 을 일그러지게 하여 얻은 내면적 S′는 다음과 같다.
S' = 2d' K + πd'2
= π(d2_ △d2) ··· (4)
초기면적은 πd2이였고, 핑거들에 의해 2△d 만큼 주입관 (T) 을 일그러지게 한 면적의 감소분△S는 다음과 같이 주어진다.
△S = π△d2···(5)
방정식(5)에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 주입관(T)을 일그러지게 한 상태에서의 배출양은 일그러짐 량△d의 제곱에 비례한다. 이는 일그러진 양이 고정밀로 측정되어 제어되는 경우에 제조조건 등에 기인하여 여러 가지의 외경을 갖는 주입관 (T) 을 사용한 경우에도 유동율이 정밀하게 제어될 수 있음을 나타낸다.
주입관의 일그러진 양과 배출양간의 관계는 실험에 의해 실제로 조사된다. 실제로 측정된 주입관의 일그러진 양과 배출양간의 관계를 나타내는 도 3 의 그래프를 얻는다. 상기 실험으로 얻은 곡선은 포물선이고, 측정된 값은 방정식 (5) 에서 계산된 값과 거의 일치하고 있음을 확인할 수 있다.
실제로 주입관 (T) 이 벽두께를 가지며, 제조조건에 따라 변하는 공차는 상기 주입관등이 동일한 제조방법으로 형성되는 경우에도 두께에 부가되어야 한다. 주입관을 O (zero) 내경까지 완전히 일그러지게 한 종래의 구동 구성에 따라서, 주입관 외경의 배출양과 일그러진 양과의 관계는 벽두께 공차에 따른 에러를 반드시 포함한다. 환언하면, 주입관 내경<의 제조공차에 의해 기인한 내부관면적 에러는 직접 배출양 에러를 발생시킨다.
상사중심까지 각각의 핑거가 최대로 이동한 경우에도, 벽두께의 공차를 고려하여 내경이 0 이 되지 않도록 체결폭이 설정된 경우, 배출양의 변화는 외경의 공차에만 의존한다. 주입관 (T) 외경의 제조 공차가 내경의 제조 공차 보다 용이하게 수행될 수 있으며, 동시에 측정이 용이하게 수행될 수 있어서, 제조관리를 할 수 있다.
도 1a 및 도 1b 의 핑거 (10) 와 수용판 (수용부재) (7) 사이의 체결폭이 하사중심에서의 외경 보다 크며 상사중심에서의 주입관 (T) 의 벽두께 보다 크게 설정된 경우, 유동율은 일반적으로 비싸지 않은 주입관을 사용한 경우에도 고정밀도로 관리될 수 있다. 이와같은 일반적인 목적의 주입관은 외경에 있어서 크게 변한다. 이런 이유 때문에, 외경측정센서 또는 외경측정장치 (수단) 가 주입펌프내에 설치되어 자동적으로 구동부에 설정된 주입관의 외경을 측정하여, 배출양의 변화를 계산하여 이 계산에 따라서 구동모터 속도와 모터 회전율을 제어한다. 여러 가지 형태의 주입관이 사용된 경우에도, 유동율이 고정밀도로 제어될 수 있다.
도 4 는 외경 공차 2α를 포함하는 외경 공차를 갖는 주입관내에서 주입량 에러가 교정될 수 있는 것을 도시하는 도면이다. 도 4 는 외경 공차에 의해 발생된 주입량 에러가 교정되어 핑거가 하사중심에 도달할 때의 수용판과 핑거 사이의 체결폭이 주입관의 외경 보다 작게 설정되도록 한<다.
도 4에 대해 설명하면, 벽두께를 고려하지 않은 내경 2d 를 갖는 주입관 (T) 과 2α 의 직경 공차를 고려한 내경 2(d+α) 를 갖는 주입관이 구동부에 설정된 경우, 체결폭은 하사중심에서 2(d - △d) 로 설정된다. 2△d 는 일그러진 양이다. 주입관의 내경부위는 실질적으로 상사중심에서 완전히 일그러지는 것을 유의하여야 한다.
도 4 의 각각의 상태에서의 단면적은 방정식 (6) 에서 방정식 (9) 로 표현된다.
S1 = πd2··· (6) 상태 1
S2 = π(d + α)2··· (7) 상태 2
S1' = π(d2- △d2) ··· (8) 상태 1'
S2' = π(d + α)2- π(α - △d)2··· (9) 상태 2'
하사중심에서 자유로이 설정된 두 주입관의 단면적은 방정식 (6) 및 (7) 에 의해 얻어진다. 상사중심에 상응하는 자유로운 상태로부터의 관들을 완전히 일그러지게 한 경우의 단면적의 비율은 방정식 (10) 으로 주어진다. 유사한 방법으로, 하사중심에서 일그러진 두 주입관의 단면적은 방정식 (8) 과 방정식 (9) 로 주어진다. 방정식 (8) 과 방정식 (9) 로 얻은 상태에서의 관들을 일그러지게 한 경우 단면적의 비율은 방정식 (11) <으로 주어진다.
Figure pat00001
방정식 (10) 에서, 2α/d 는 유동율 에러가 될 수 있다. 한편, 에러는 방정식 (11) 에서 2α/d (1 + △d/d) 로 정의된다.
2α/d > 2α/d (1 + △d/d) 로부터, 에러는 방정식 (10) 보다 방정식 (11)에서 더 작다. 하사중심에서 일그러진 주입관은 주입 정밀성을 개선하기 위하여 상사중심에서 일그러진 주입관에 비해 더 작은 주입량 에러를 가진다.
도 5 는 주입관의 외경에 대하여 일그러진 양 대 유동율에러 특성을 도시하는 그래프이고, 여기서 △d/d 는 횡좌표를 따라 프로트 (p1ot) 된다. 도 5 는 참조한 바와 같이 하사중심의 자유상태에서 직경공차 (2d) 를 갖는 두주입관의 단면적 비율을 이용한 효과를 도시한다. 도 5 를 참조하면, 외경에 대한 일그러진 양과의 비율은 0.4 이고, 주입관의 완전한 일그러진 양과의 에러는 10% 로 주어진 경우, 그러면 10% ×0.7 = 7.0%이다. 이것은 유입 정밀성의 개선을 의미한다.
작동을 설명하기 위하여 작동원리를 기초하여 핑거들의 상태를 도시하는 도면 (도 6) 을 참조하여 액체약품을 공급하는 순서를 설명한다. 도 6을 참조하면, 핑거 (10) 각각의 최좌측위치가 상사중심이고, 반면에 핑거 (10) 각각의 최우측 위치가 하사중심이다. 핑거 (10) 의 개수 (N) 는 5 이고, 5개의 핑거들이 스텝 A 에서 스텝 F 로 구동된다.
스텝 A 에서, 최하에 있는 제 5 핑거 (10-5) 가 하류측상에서 주입관 (T) 을 잠그도록 상사중심에 위치하고, 나머지 핑거들이 하사중심에 위치한다. 하사중심에서의 주입관 체결폭은 주입관의 외경 보다 더 작게 설정된다. 스텝 A 로 지시된 상태에서, 액체약품은 상류측에서 유동하여 주입관을 채운다.
스텝 B 에서, 최상에 있는 제 1 핑거 (1O-1) 가 상사중심에 이동하여 유입관을 닫아서 유입을 중단시킨다. 스텝 C 에서, 제 5 핑거 (10-5) 가 하사중심측 쪽으로 이동하여 하류측 쪽으로 주입관을 연다. 스텝 D 와 스텝 E 의 과정에서, 제 2, 제 3 및 제 4 핑거 (10-2, 10-3, 10-4) 들이 상사중심측 쪽으로 순차로 이동하여 순차적으로 단면적을 감소시킴으로써, 액체약품을 하류측 쪽으로 배출시킨다 (즉, 화살표 방향).
끝으로, 스텝 F 에서, 제 5 핑거 (10-5) 는 상사중심측 쪽으로 이동하여 주입관을 닫음으로써, 배출을 완료시킨다. 그 다음, 제 1 핑거에서 제 4 핑거가 하사중심으로 이동하여 1 주기의 작동을 완성한다. 제 2, 제 3 및 제 4 핑거 (10-2, 10-3, 10-4) 의 상사중심위치는 주입관을 체결하도<록 설정되어 주입관의 내부 캐비티 (cavity) 를 완전히 일그러지지 못하도록 한다.
도 7 및 도 8 에는 유동율 정밀도의 측정비교예가 도시되어 있다. 주입관의 외경은 도 7 에서 횡축을 따라 그려지고, 반면에 주입관의 내경은 도 8 에서 횡축을 따라 그려진다. 그려진 데이터간의 비교와 도 7 및 도 8 의 기초하에 계산된 상관계수 (correlation coefficient) r 사이의 비교에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 종래의 포물선의 구성에서의 유동율 정밀도는 내경과 강한 상관성을 가진 반면에, 본 발명의 구성에서의 유동율 정밀도는 외경과 강한 상관성을 가진다. 동시에, 본 발명의 유동율 정밀도는 종래 구성의 유동율 정밀도에 비해 높다.
방정식 (5) 에서, 핑거의 이동량 제곱에 비례하여 단면적이 감소되어 배출양을 변화시킨다. 이런 이유 때문에, 핑거들이 하사중심에서 상사중심까지 일정한 속도로 이동될 때, 이동하는 동안에 배출양에 있어서 맥동이 발생한다. 하사점에서 상사중심까지의 핑거의 이동속도를 핑거의 이동량, 즉 주입관의 일그러진 양에 역비례하여 형성하도록 캠 곡선이 설정된 경우, 액체약품은 어떤 맥동 없이 공급될 수 있다. 최상 및 최하의 핑거 (10) 를 제외하고는 핑거의 개수는 복수개일 필요는 없으나, 소정 두께를 갖는 핑거일 수 있음을 유의하여야 한다.
실제 주입펌프에서, 도 6 을 참조하면, 주입관(T)은 외경이 4.45 mm 이고 벽두께가 0.65 mm 이며, 핑거 (10-2 ∼ 10-N-1) 들은 주입관을 완전하지 <않게 일그러지게 한 경우에는 행정 (상사중심에서 하사중심 사이의 길이) 이 1.3 mm 이고, 주입관(T)을 완전히 일그러지게 한 경우에는 행정이 1.7 mm 이다.
즉, 완전 일그러짐과 비완전 일그러짐의 비율은 76% 로 설정하며 그 비율이 60 % ∼ 85 % 사이로 설정될 때 상술한 바와 같이 양호한 결과를 얻을 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라서, 주입관의 외경에 따른 유동율 정밀도가 생성됨으로써, 주입펌프가 안정한 유동율 정밀도를 얻을 수 있도록 제공한다. 부가하여, 주입관의 유동성 손실 (저하) 이 최소가 될 수 있음으로써, 주입펌프가 안정한 유동율 정밀도를 얻을 수 있도록 제공한다.
본 발명의 폭넓은 여러 가지의 실시예가 본 발명의 기술과 범위에 벗어나지 않고서 실시될 수 있음이 자명한 바와 같이, 본 발명은 첨부된 청구범위를 일탈하는 것을 제외하고는 본 발명의 특정한 실시예에 한정되지 않는 것으로 이해된다.
본 발명의 주입 방법 및 주입 펌프에 따라서, 핑거 부재들이 크기 정밀도가 보장된 주입관 외경의 소정 부위 (외면) 를 적절하게 가압할 수 있도록 함으로써 고정밀도를 갖는 유동율로 주입을 행할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (11)

  1. 액체를 공급하도록 주입관의 외면에서 주입관을 가압하는 주입 방법에 어서,
    소정의 외경을 갖는 상기 주입관의 종방향을 따라 설치되어 독립적으로 구동되는 복수의 핑거들과 지지 수단 사이에서 상기 주입관을 정적으로 지지하는 단계와,
    상기 주입관의 벽두께의 영향을 제거할 정도로 충분히 상기 핑거들 각각의 작은 이동량을 설정하여 상기 핑거들을 독립적으로 구동시킴으로써 액체를 공급하도록 상기 외면에서 상기 주입관을 가압하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주입 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거들을 액체유입의 상류측으로부터 제 1, 제 2, ···, 제 N 핑거들을 정의하는 단계와,
    하사중심에서 상사중심으로 상기 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거까지를 순차적이면서 독립적으로 구동시키고, 상기 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거가 잠금상태일 때 상기 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거까지를 하사중심 쪽으로 동시에 이동시키도록 설정하며, 상기 제 1 핑거가 상사중심에 도달할 때에 상기 제 N 핑거를 하사중심에서 상기 제 N-1 핑거 다음의 상사중심으로 독립적으로 구동시켜서 하사중<심 쪽으로 이동시키도록 설정되는 단계와,
    상기 제 1 핑거와 상기 제 N 핑거가 상사중심에서 상기 주입관을 완전히 닫도록 독립적으로 구동되고, 상기 제 2 핑거에서 상기 제 N-1 핑거가 상사중심에서 상기 주입관의 내부 캐비티를 닫지 못하도록 독립적으로 구동되는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주입 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지수단과 상기 제 1 핑거에서 제 N 핑거까지의 하사중심 사이의 체결폭은 상기 주입관의 외경 보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 주입 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 핑거들의 개별적인 구동에 의해 발생된 맥동 (pulsation) 을 억제하기 위하여 하나 또는 복수의 외부 핑거들을 상기 제 N 핑거 하류측에 배열하는 단계와,
    상기 제 1 핑거에서 상기 제 N 핑거를 상사중심 쪽으로 이동시키는 상태에서 상사중심에서 하사중심으로 상기 의부핑거들을 독립적으로 구동시키고, 상기 제 N 핑거를 하사중심 쪽으로 독립적으로 구동하는 상태에서 하사중심에서 상사중심으로 상기 외부핑거들을 독립적으로 구동시키는 단계와,
    상기 외부 핑거들이 상사중심에서 상기 주입관을 닫지 않도록 설정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 핑거들의 개별적인 구동으로 인하여 발생된 맥동을 억제하기 위하여, 상기 주입관의 외경에서 체결폭을 줄임으로써 얻은 주입관 일그러짐 양과 반비례하도록 하사중심에서 상사중심으로 상기 핑거들을 순차적이면서 독립적으로 구동시키는 속도를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 방법.
  6. 주입관의 외면을 가압하여 액체를 공급하는 주입 펌프에 있어서,
    소정의 외경을 갖는 상기 주입관의 종방향을 따라 설치되어 독립적으로 구동되는 복수의 핑거들과,
    상기 핑거들 사이에 상기 주입관을 정직으로 지지하는 지지 수단을 포함하고,
    핑거들 각각의 작은 이동량을 설정하여 상기 핑거들을 독립적으로 구동시켜서 액체를 공급하도록 상기 외면에서 상기 주입관이 가압됨으로써, 상기 주입관의 벽두께의 영향을 제거하는 것을 특징으로 하는 액체 공급 주입 펌프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 핑거들이 액체 유입의 상류측으로부터 제 1, 제 2,···, 제 N 핑거들로 한정되고,
    상기 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거는 하사중심에서 상사중심으로 순차적이면서 독립적으로 구동되고, 상기 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거가 잠금상태일 때 상기 제 1 핑거에서 제 N-1 핑거는 하사중심 쪽으로 동시에 이동되도록 설정되며,
    상기 제 1 핑거가 상사중심에 도달할 때에 상기 제 N 핑거는 하사중심에서 상기 제 N-1 핑거 다음의 상사중심으로 독립적으로 구동되고, 하사중심 쪽으로 이동되도록 설정되며,
    상기 제 1 핑거와 상기 제 N 핑거는 상사중심에서 상기 주입관을 완전히 닫도록 독립적으로 구동되고, 상기 제 2 핑거에서 제 N-1 핑거까지는 상사중심에서 상기 주입관의 내부 캐비티를 닫지 못하도록 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 액체 공급 주입 펌프.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 지지수단과, 상기 제 1 핑거에서 제 N 핑거의 하사중심 사이의 체결폭은 상기 주입관의 외경 보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 액체 공급 주입 펌프.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 핑거들의 독립적인 구동에 의해 발생된 맥동을 억제하기 위하여 상기 제 N 핑거 하류측에 배열된 하나 또는 복수의 외부 핑거들을 더 포함하고, 상기 외부 핑거들은 상기 제 1 핑거에서 상기 제 N 핑거를 상사중심 쪽으로 이동시키는 상태에서 상사중심에서 하사중심으<로 독립적으로 구동되며, 상기 외부 핑거들은 상기 제 N 핑거가 하사중심쪽으로 독립적으로 구동하는 상태에서 하사중심에서 상사중심으로 독립적으로 구동되며, 또 상기 의부 핑거들은 상사중심에서 상기 주입관을 닫지 않는 것을 특징으로 하는 액체 공급 주입 펌프.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 핑거들을 독립적으로 구동시켜서 발생된 맥동을 억제하기 위하여, 상기 핑거들의 하사중심에서 상사중심으로 순차적이면서 독립적으로 구동시키는 속도는 상기 주입관의 외경에서 체결폭을 줄여서 얻은 주입관 일그러짐 양과 반비례하여 설정되는 것을 특징으로 하는 액체 공급 주입 펌프.
  11. 제 6 항 내지 제 10 중 어느 한 항에 있어서, 주입관 외경을 측정하는 측정 수단과, 복수의 핑거들을 구동하는 구동모터 제어속도용 제어 수단을 더 포함하고 상기 측정 수단으로 측정된 외경에 기초하여 액체의 유동율 변화를 계산하는 것을 특징으로 하는 액체 공급 주입 펌프.
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