KR101487754B1 - 수액유량조절기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수액 치료를 할 시에 투여할 수액의 유량을 조절하는 데 사용되는 수액유량조절기에 관한 것으로서, 수액의 통과 거리를 조절하는 원호 유로와 원호 유로를 통과한 수액의 배출을 유도하는 원형 유로를 단일의 평면에 조성하여, 유량을 정밀하게 조절하는 제품으로 제조하기에 용이하고, 적절한 위치에 손잡이를 구비하여 다루기 편리하고, 아울러, 유량을 미세하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 최대 유량을 적절한 값으로 제한하여 실제 수액 치료 시에 사용하기 편리한 수액유량조절기에 관한 것이다.

Description

수액유량조절기{IV FLOW REGULATOR}
본 발명은 수액 치료를 할 시에 투여할 수액의 유량을 조절하는 데 사용되는 수액유량조절기에 관한 것으로서, 수액의 통과 거리를 조절하는 원호 유로와 원호 유로를 통과한 수액의 배출을 유도하는 원형 유로를 단일의 평면에 조성하여, 유량을 정밀하게 조절하는 제품으로 제조하기에 용이하고, 적절한 위치에 손잡이를 구비하여 다루기 편리하고, 아울러, 유량을 미세하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 최대 유량을 적절한 값으로 제한하여 실제 수액 치료 시에 사용하기 편리한 수액유량조절기에 관한 것이다.
수액세트(10)는 도 1에 사용 상태도로 도시한 바와 같이 수액병(1)에 담긴 수액을 처방에 따른 목표 유량으로 조절하여 환자에게 투여하는 의료 기구로서, 수액병(1)에 연결되어 수액이 점적(11a, drop, 단위:gtt)의 형태로 내부공간에서 낙하하여 내부공간의 하부에 고이게 한 점적통(11)과, 점적통(11)에 연결되어 점적통(11)의 하부에 고이는 수액을 주사바늘(14)로 흐르게 하는 튜브(12)와, 튜브(12)의 중간에 장착되어 수액의 유량을 조절할 수 있게 한 수액유량조절기(13)와, 튜브(12)의 단부에 설치한 주사바늘(14)을 포함하여 구성된다.
여기서, 도 1에 도시한 수액유량조절기(13)는 롤러의 상하 이동으로 튜브(12)의 유로 단면적을 변경하여 수액 유량을 조절하던 롤러클램프(Roller Clamp)보다 수액 유량을 정밀하게 조절하는 수액유량조절기(IV Flow Regulator)로서, 몸체(13a)에 회전 가능하게 결합한 제1 몸체(13c)을 눈금(13b)에 맞춰 회전각을 조절하면 내부 유로의 길이가 변하여 유량을 조절할 수 있게 되어 있다.
이러한 수액유량조절기(13)는 공개특허 제10-2003-0044181호 및 등록특허 제10-0468222호에서 개시한 바와 같이 제1 몸체(13c)의 회전에 의해서 수액이 통과하는 길이가 가변하는 원호 유로와 원호 유로를 통과한 수액을 배출되게 안내하는 배출 안내 홈을 구비한다. 그리고, 원호 유로 및 배출 안내 홈을 각각 원호 또는 원형 홈으로 형성하고 고무패킹으로 덮어 밀폐하는 구조를 갖는다.
그런데, 공개특허 제10-2003-0044181호 및 등록특허 제10-0468222호에서는 원호 유로 및 배출 안내 홈이 서로 다른 설치면에 형성되어 있고, 이에, 개별 고무패킹으로 각각 밀폐하게 되어 있으며, 구조도 복잡하게 되어 있다. 이에 따라, 2개소의 설치면, 고무패킹의 설치구조 및 몸체와 제1 몸체의 결합구조를 정밀하게 제조한 후 조립함으로써 원호 유로 및 배출 안내 홈이 제1 몸체의 회전에 의해 정확하게 유량을 조절하게 하여야 하지만, 구조의 복잡성에 의해 정밀 제작이 어렵고, 실제 조립한 상태에서 제조 오차에 의해 유량 조절이 부정확하게 될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 예시한 수액유량조절기(13)를 손으로 다룸에 있어서, 한손으로 몸체(13a)을 잡고 다른 한손으로 제1 몸체(13c)을 돌려야 하는 데, 이때, 튜브(12)가 흔들리지 않도록 몸체(13a)를 안정적으로 잡아야 한다. 이를 위해서, 양손에 의해 잡히는 부위가 서로 대향적이어야 하고 몸체(13a)의 잡히는 부위가 튜브(12)의 연결선상으로 되어야 바람직하지만, 도 1 및 도 2에 도시한 바에 따르면 그렇게 되어 있지 아니한다.
KR 10-2003-0044181 A 2003.06.09. KR 10-0468222 B1 2005.01.17.
본 발명은 상술한 종래기술의 어려움, 부정확성 및 사용상 불편함을 해결하기 위해서 창안된 발명으로서, 유량 조절이 정확한 제품으로 제조할 수 있는 구조로 되어 있고 구조도 간단하여 제조하기에 용이하며, 튜브를 흔들리지 않게 하면서 안정적으로 파지하며 유량 조절할 수 있는 수액유량조절기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유입구(110)와 배출구(120) 사이의 유로를 가변하여 유량을 조절하는 수액유량조절기에 있어서, 원을 따라 요홈으로 조성한 원형 유로(230)와, 원형 유로(230)보다 상대적으로 큰 반경의 원호를 따라 요홈으로 조성한 원호 유로(210)와, 원호 유로(210)의 일단을 원형 유로(230)에 이어지게 요홈으로 조성한 연결유로(220)를 단일의 평평한 면에 구비하는 제1 몸체(200); 하나의 판으로 형성되어 제1 몸체(200)의 원형 유로(230), 원호 유로(210) 및 연결 유로(220)가 형성된 면을 덮되, 원형 유로(230) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원형 유로(230)와 연통되는 원형 유로 출구(320)와, 원호 유로(210) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원호 유로(210)와 연통되는 원호 유로 입구(310)를 구비하는 실링부재(300); 실링부재(300)를 개재한 상태로 제1 몸체(200)가 회전 가능하게 장착되되, 실링부재(300)를 회전하지 아니하게 고정하고, 유입구(110)를 원호 유로 입구(310)에 이어지게 하고 배출구(120)를 원형 유로 출구(320)에 이어지게 한 제2 몸체(100);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제2 몸체(100)는 상기 유입구(110)와 배출구(120)를 회전축을 중심으로 서로 대향하게 구비하고, 회전축에서 각각 유입구(110) 및 배출구(120)를 향해 길게 형성되어 손으로 파지할 수 있는 손잡이부(130)를 상기 제1 몸체(200)가 장착된 면에 반대되는 배면에 구비함을 특징으로 한다.
상기 제1 몸체(200)의 외주면에는 둘레방향을 따라 조성한 요철과 눈금을 구비하되, 눈금을 요철보다 제2 몸체(100)에 가깝게 구비함을 특징으로 한다.
상기 연결 유로(220)의 단면적은 상기 원형 유로(230)의 단면적보다 상대적으로 크게 형성됨을 특징으로 한다.
상기 원호 유로(210)는 폭이 전구간에 걸쳐 균일하고, 막혀있는 타단에서 상기 연결 유로(220)에 이어지는 일단으로 갈수록 깊이가 점차 깊어져서, 일단으로 갈수록 단면적이 증가하며, 상기 원형 유로(230)는 전구간에 걸쳐 폭과 깊이가 균일하여 단면적도 균일하고, 상기 원호 유로 입구(310)의 직경은 상기 원호 유로(210)의 폭과 동일하고, 상기 원형 유로 출구(320)의 직경은 상기 원형 유로(230)의 폭과 동일함을 특징으로 한다.
상기 원형 유로(230)의 단면적은 상기 원호 유로(210)의 최대 단면적과 동일하며, 1m 수위차에 대한 유량을 눈금으로 하여 상기 제1 몸체(200)에 새겨짐을 특징으로 한다.
상기 원형 유로(230)의 단면적은 상기 원호 유로(210)의 최대 단면적보다 상대적으로 크게 형성됨을 특징으로 한다.
상기 원호 유로(210)의 단면적은 막혀있는 타단에서 연결 유로(220)에 이어진 일단으로 갈수록 점차 증가한 후 다시 감소하게 형성되되, 감소 구간이 증가 구간보다 상대적으로 짧게 되고, 증가구간에서 감소 구간에 접어들 시에 초기에는 감소량이 완만하게 감소하였다가 점차 감소량이 크게 됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 원호 유로와 원형 유로를 단일의 평평한 면에 조성하고 실링부재를 단일의 판으로 형성하여서, 제작하기에 용이할 뿐만 아니라 원호 유로와 원형 유로를 형성하기 위한 면을 단일의 평면으로 함에 따라 오차 없이 정밀한 가공이 가능하여 조립품의 유량 조절도 정확성을 보장할 수 있다.
또한, 본 발명은 제2 몸체의 양면 중에 일면에는 제1 몸체를 장착하고 타면에는 튜브의 연결부위를 잇는 형태의 손잡이부를 구비하여서, 손잡이부를 자연스럽게 수직으로 잡아 튜브를 움직이지 아니하게 안정시킨 상태에서 제1 몸체를 돌릴 수 있게 하고, 양손을 마주하며 잡게 되어 있어서 제1 몸체를 돌릴 시에도 안정적이며, 이에, 튜브의 흔들림에 의해 유량 조절할 시와 유량 조절한 후의 오차가 발생할 수 있었던 문제점도 해결한다.
또한, 본 발명은 제1 몸체의 외주면에 둘레방향을 따라 구비하는 돌기 및 눈금의 배치 위치에 있어서, 제1 몸체의 테두리측에 돌기를 조성하고 눈금을 돌기에 비해 제2 몸체에 가깝게 하여서, 돌기를 잡은 상태에서 눈금이 시야에서 가려지지 아니하고, 눈금의 글자 크기를 제1 몸체의 전면에 새길 때보다 상대적으로 크게할 수 있어서, 가독성이 높다.
또한, 본 발명은 원호 유로와 원형 유로 사이를 이어주는 연결 유로의 단면적을 원형 유로의 단면적보다 크게 형성함으로써, 원형 유로로 유입되는 수액이 원형 유로에 형성되는 2가지 경로로 원활하게 흐르도록 유도하여 원형 유로 내에 있는 기포를 남김 없이 제거하는 데 용이하다.
또한, 본 발명은 원호 유로를 조성함에 있어서, 막혀 있는 부위에서 점차 증가하게 하여 정밀하게 유량 조절할 구간을 긴 구간으로 확보하고, 아울러, 원호 유로 입구와 원형 유로 출구를 제한하거나, 실질적으로 유량 조절에 사용되지 아니하는 구간인 연결 유로에 근접한 구간에서 단면적이 연결 유로에 가까와질수록 감소하게 하여서, 최대 유량을 적절하게 제한하며, 이에, 정밀한 유량 조절 능력 및 사용상 안정성을 제공한다.
도 1은 종래의 수액유량조절기를 장착한 수액세트의 사용 상태도.
도 2는 종래 수액유량조절기의 다른 형태도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기의 정면 사시도(a), 및 제1 몸체(200)의 둘레방향을 따라 표기된 눈금(270)을 펼쳐 보인 도면(b).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기의 상면도(a), 좌측면도(b), 정면도(c), 우측면도(d) 및 배면도(e).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기의 분리 정면 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기의 분리 배면 사시도.
도 7은 제1 몸체(200)의 배면 사시도.
도 8은 제1 몸체(200)의 배면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기의 분리 단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기의 결합 단면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기에 있어서, 원호 유로(210)의 깊이 변화에 따른 유량 변화를 도시한 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기의 외형을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3은 정면 사시도(a) 및 제1 몸체(200)의 둘레방향을 따라 표기된 눈금(270)을 펼쳐 보인 도면(b)이고, 도 4는 상면도(a), 좌측면도(b), 정면도(c), 우측면도(d) 및 배면도(e)이다.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기의 구성요소를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5는 분해된 상태의 수액유량조절기를 정면 사시도로 도시한 도면이고, 도 6은 분해된 상태의 수액유량조절기를 배면 사시도로 도시한 도면이고, 도 7은 제1 몸체(200)의 배면 사시도이고, 도 8은 유로 형성면(240)을 바라본 제1 몸체(200)의 배면도이고, 도 9는 수액유량조절기의 분리 단면도이고, 도 10은 수액유량조절기의 결합 단면도이다.
도면을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기는 수액세트의 절단된 양측 튜브를 각각 체결하여 연결시키는 유입구(110)와 배출구(120)를 구비하여 유입구(110)를 통해 수액을 유입받고 제1 몸체(200)에 의해 유량 조절되게 한 후 배출구(120)를 통해 배출되게 하는 제2 몸체(100), 제2 몸체(100)에 회전 가능하게 장착되며 유입구(110)와 배출구(120) 사이에 배치할 유로를 구비하여 회전각의 변경으로 유동저항을 변화시키는 유로에 의해 유량 조절되게 하는 제1 몸체(200), 및 제2 몸체(100)와 제1 몸체(200)의 사이에 개재되어 제1 몸체(200)의 유로를 밀폐하는 실링부재(300)를 포함하여 구성된다.
상기 제2 몸체(100)는 전방에서 후방으로 관통되게 형성되며 내주면에 걸림턱(151)이 조성된 체결구(150)와, 튜브를 삽입고정하도록 상부로 돌출되게 형성되어 상부로부터 수액이 유입되게 하는 유입구(110)와, 체결구(150)를 중심으로 상부의 유입구(110)와 대향하도록 하부로 돌출되게 형성되며 튜브가 삽입고정되어 수액을 하부로 배출되게 하는 배출구(120)와, 전방으로 돌출되게 형성된 부위의 전면에 조성되어 실링부재(300)를 안착되게 하며 체결구(150)를 중심으로 복수의 홈(141)이 방사상으로 형성된 실링부재 안착면(140)과, 실링부재 안착면(140)에 깊게 파인 홈으로 형성되어 유입구(110)에 연통되게 한 유입 통로(111)와, 실링부재 안착면(140)에 깊게 파인 홈으로 형성되어 배출구(120)에 연통되게 한 배출 통로(121)와, 실링부재 안착면(140)을 조성하기 위해 전방으로 돌출시킨 부위의 외주면에 조성한 스토퍼(160)와, 제2 몸체(100)의 배면에 조성되며 체결구(150)를 중심으로 각각 유입구(110)와 배출구(120)를 향해 상하로 길게 형성되고 서로 이어지게 하여 손으로 파지할 수 있게 한 손잡이부(130)를 포함하여 구성된다.
여기서, 후술하는 실링부재(300)의 돌기(330)가 실링부재 안착면(140)에 조성된 홈(141)에 삽입되므로, 실링부재(300)는 실링부재 안착면(140)에 안착되면 회전하지 아니하고 제2 몸체(100)에 고정된다.
또한, 실링부재 안착면(140)으로 노출되는 유입 통로(111)의 입구 및 배출 통로(121)의 입구는 각각 후술하는 실링부재(300)의 원호 유로 입구(310) 및 원형 유로 출구(320)에 연통되므로, 유입구(110)는 유입 통로(111)를 통해 후술하는 원호 유로 입구(310)에 이어지고 배출구(120)는 배출 통로(121)를 통해 후술하는 원형 유로 출구(320)에 이어진다.
상기 손잡이부(130)는 제1 몸체(200)가 결합되는 전면과 반대되는 배면에 구비하여서, 한 손으로 손잡이부(130)를 잡아 제2 몸체(100)를 움직이지 아니하게 한 상태에서 다른 한 손으로 제1 몸체(200)를 회전시키게 할 수 있으며, 상기 손잡이부(130)는 투명 또는 반투명의 재지로 구성하여 튜브의 연결상태 및 유입 통로와 배출 통로로 흐르는 수액을 가시적으로 볼 수 있게 하는 것도 좋다.
상기 제1 몸체(200)는 배면의 중심에 돌출형성되고 제2 몸체(100)의 체결구(150)에 삽입되어 회전축이 되게 한 삽입편(250)과, 배면 중에서 삽입편(250)의 주변에 단일의 평평한 면으로 조성되어 제2 몸체(100)에 제1 몸체(200)를 장착할 시에 실링부재(300)가 개재된 상태로 제2 몸체(100)의 실링부재 안착면(140)에 밀착되는 유로 형성면(240)과, 유로 형성면(240)에 조성되는 원호 유로(210), 연결 유로(220) 및 원형 유로(230)와, 제2 몸체(100)에 장착할 시에 제2 몸체(100)의 실링부재 안착면(140)을 형성하기 위해 돌출시킨 부위의 외주면을 간격을 두고 감싸게 한 외주면부(260)와, 외주면부(260)의 내주면에 돌출되게 조성하여 제1 몸체(200)를 회전시킬 시에 소정의 회전각에서 스토퍼(160)에 걸려 회전을 멈추게 하는 걸림돌기(261)와, 외주면부(260)의 둘레방향을 따라 새긴 눈금(270)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 삽입편(250)은 중공관을 길이방향을 따라 절개하여 2개의 조각으로 분리되게 하되 절개할 시에 소정의 폭으로 절개하여 2개 조각 사이에 간격이 생기며, 이에 따라, 제2 몸체(100)의 체결구(150)에 삽입될 시에 안쪽을 향해 탄성적으로 오무러들며 삽입될 수 있다. 또한, 삽입편(250)은 제2 몸체(100)의 체결구(150)에 삽입될 시에 체결구(150)의 내주면에 조성한 걸림턱(151)에 걸쳐지는 후크(251)를 구비하여서, 체결구(150)로부터 빠지지 아니하게 한다. 그리고, 삽입편(150)은 제2 몸체(100)의 체결구(150)에 삽입되어 빠지지 아니하게 된 상태에서 회전할 수 있으므로, 제2 몸체(100)를 잡고서 제1 몸체(200)만 회전시킬 수 있다.
원형 유로(230)는 요홈으로 조성되며, 회전축인 삽입편(250)을 중심으로 원형을 그리도록 조성되어 원형의 폐곡선을 이룬다.
원호 유로(210)의 경우도 요홈으로 조성되되, 원형 유로(230)의 반경보다는 큰 반경으로 회전축을 중심으로 원호 상을 그리도록 조성되어서, 폐곡선으로 되지는 아니한다. 이때, 원호 상으로 조성된 원호 유로(210)의 중심각은 가능하면 360°에 근접한 각으로 형성되는 것이 좋으며, 예를 들면 330°로 할 수 있다. 이때, 상기 걸림돌기(261) 및 제2 몸체(100)의 스토퍼(160)는 유입 통로(111)를 원호 유로(210)의 타단(212)에 맞춰진 후 원호 유로(210)의 중심각에 벗어나는 지점(즉 원호 유로(210)을 벗어나는 지점)에서 제1 몸체(200)의 회전을 멈추도록 형성 위치를 맞춘다.
이와 같이 원형 유로(230)와 동일한 중심을 갖는 원호 유로(210)의 일단(211)은 안쪽의 원형 유로(230)를 향해 요홈 형상으로 연장 형성된 연결 유로(220)에 의해서 원형 유로(230)와 이어진다. 원호 유로(210)의 타단(212)은 막힌 상태로 둔다. 이에 따라, 원호 유로(210)의 타단(212)에서 시작하여 원호를 그린 후 일단(211)에서 연결 유로(220)에 의해 원형 유로(230)와 연결되는 유로가 형성된다.
이와 같이 형성되는 원호 유로(210), 연결 유로(220) 및 원형 유로(230)는 후술하는 실링부재(300)에 덮여 밀폐된 유로를 형성한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 원호 유로(210), 연결 유로(220) 및 원형 유로(230)의 단면적 형상은 다음과 같이 차이난다.
원호 유로(210)는 전구간에 걸쳐 폭이 균일하지만, 막혀있는 타단(212)에서 연결 유로(220)에 이어지는 일단(211)으로 갈수록 깊이가 점차 깊어져서, 타단(212)에서 일단(211)으로 갈수록 단면적이 점차 증가한다.
연결 유로(220)는 원호 유로(210)의 일단(211)에 이어지므로 원호 유로(210)의 일단(211)과 동일한 깊이를 갖추며, 폭은 연결 유로(220)의 단면적이 원형 유로(230)의 단면적보다 상대적으로 크게 되도록 형성된다.
연결 유로(220)의 단면적 크기에 부연설명하면 다음과 같다.
원형 유로(230)가 폐원형을 그리므로, 연결 유로(220)를 통해 유입된 수액이 후술하는 실링부재(300)의 원형 유로 출구(320)를 통해 배출되는 경로는 2가지 경로로 이루어진다. 그런데, 수액을 투여하기에 앞서 소정 양의 수액을 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)를 순차적으로 통과시킨 후 버리는 과정을 수행하여서, 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)에 있는 기포를 배출시키는 데, 원형 유로(230)에 형성되는 2가지 경로 중에 상대적으로 길이가 긴 경로에 있는 기포가 배출되지 아니하고 일부 남아 있는 현상이 발생할 수 있어서, 수액를 환자에게 투여하는 중에 기포가 수액에 휩쓸려 환자에 투여될 수 있다.
이에, 본 발명의 실시예에서는 원형 유로(230)의 기포를 잔류 없이 제거하기 위해서, 연결 유로(220)의 단면적을 원형 유로(230)의 단면적보다 크게 하여 연결 유로(220)를 통과한 수액이 원형 유로(230)의 2가지 경로로 분산되어 흐르게 유도한다. 따라서, 상대적으로 길이가 긴 경로에 있는 기포도 수액에 휩쓸려 배출되게 한다.
원형 유로(230)는 전구간에 걸쳐 폭과 깊이가 균일하여서, 단면적도 전구간에 걸쳐 균일하다. 여기서, 원형 유로(230)의 깊이는 연결 유로(220)의 깊이와 동일하여, 원호 유로(210)의 일단(211) 깊이와도 동일하게 된다. 따라서, 수액이 원호 유로(210)의 일단(211)에서 연결 유로(220)를 통해 원형 유로(230)으로 흐를 시에 원활하게 흐른다.
원형 유로(230)의 폭은 상술한 바와 같이 원형 유로(230)의 단면적보다 연결 유로(220)의 단면적을 크게 하므로, 연결 유로(220)의 폭보다 작게 형성된다.
원형 유로(230)의 단면적과 원호 유로(210)의 단면적을 비교하면, 원형 유로(230)의 단면적은 원호 유로(210)의 최대 단면적과 동일하거나 아니면 상대적으로 크다. 본 발명의 실시예에 따르면 원호 유로(210)의 최대 단면적은 연결유로(220)에 이어지는 일단(211)의 단면적이 된다.
따라서, 원형 유로(230)의 단면적이 원호 유로(210)의 최대 단면적인 일단(211)의 단면적과 동일하게 하는 경우에, 깊이와 폭도 동일하게 되는 것을 의미한다.
원형 유로(230)의 단면적이 원호 유로(210)의 최대 단면적인 일단(211)의 단면적보다 큰 경우에, 깊이는 동일하고 폭이 넓어지게 되는 것을 의미한다. 본 발명의 실시예에서는 원형 유로(230)의 변화가 유량 조절에 실질적으로 영향을 주도록 구성할 수 있다. 종래 공개특허 제10-2003-0044181호 및 등록특허 제10-0468222호에서 본 발명의 원형 유로(230)에 대비되는 유로는 본 발명의 원호 유로(210)에 대비되는 유로를 경유한 수액을 받아 배출시키는 기능만 하지만, 본 발명의 원형 유로(230)는 종래 기술에 비해 상대적으로 단면적을 매우 작게 할 수 있다. 여기서, 원형 유로(230)의 단면적은 실험 또는 유량해석에 따라 실질적으로 바람직한 유량 조절을 얻을 수 있게 하는 값이 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 원형 유로(230)의 단면적은 원호 유로(210)의 최대 단면적과 동일하게 하거나 아니면 실질적으로 유량 조절에 영향을 주는 범위 내에서 원호 유로(210)의 최대 단면적보다 크게 하므로, 유량 조절에 사용되는 유로 길이가 동일 조건 하에 종래 공개특허 제10-2003-0044181호 및 등록특허 제10-0468222호보다 길게 형성할 수 있고, 이에 따라 유량을 더욱 정밀하게 조절할 수 있는 제품으로 제작 가능하게 된다.
또한, 원형 유로(230)의 단면적을 작게 함으로써 수액이 모세관 현상이나 또는 수액의 점도에 의해 곧바로 채워지면서 기포를 배출되게 하므로, 기포를 더욱 효과적으로 배출시킨다.
또한, 하기에서 설명하는 바와 같이 눈금(270)이 하기의 수학식 1에 근거하여 표기되므로, 원형 유로(230)를 수액 유량의 조절에 이용하더라도 눈금(270)으로 표기한 수치가 본 발명에 따른 수액유량조절기의 고유 유량 특성을 반영하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이 환형 돌기(241, 242) 및 원호형 돌기(243)가 원호 유로(210) 또는 원형 유로(230)와 동일 중심으로 하는 원 또는 원호 상을 갖도록 유로 형성면(240)에 조성되어 있다.
상기 환형 돌기(241, 242)는 원호 유로(210)의 직경보다는 큰 직경의 원을 그리며 돌출되게 하여 원호 유로(210)의 외곽측을 감싸는 돌기(241)와, 원형 유로(230)의 직경보다 작은 직경의 원을 그리며 돌출되게 하여 원형 유로(230)에 의해 외곽측을 감싸이게 되는 돌기(242)로 구성된다. 상기 원호형 돌기(243)는 원호 유로(210)의 직경보다는 작고 원형 유로(230)의 직경보다는 큰 직경을 갖는 원호을 그리며 돌출되어서, 원호 유로(210)와 원형 유로(230) 사이에 조성되며, 연결 유로(220)가 조성된 부위에서 끊겨 있으므로 원호상을 이룬다.
이와 같이 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)의 주변에 환형 돌기(241, 242) 및 원호형 돌기(243)를 조성하므로, 실링부재(300)를 유로 형성면(240)에 압착하면, 실링부재(300)가 팽팽해진다. 이에, 제1 몸체(200)의 회전시에 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)의 수액 통과 단면적이 변동하지 아니한다.
아울러, 상기 제1 몸체(200)의 외측 테두리에는 둘레방향을 따라 요철이 반복되게 형성되어서 손으로 잡고 돌릴 시에 미끄러지지 아니하게 하고, 제1 몸체(200)의 회전각을 나타내기 위한 눈금(270)도 새겨져 있다. 여기서, 눈금(170)이 제1 몸체(200)의 외주면에 둘레방향을 따라 새겨지므로 제1 몸체(200)의 전면에 새기는 경우보다 큰 글자 크기의 수치로 새길 수 있어서, 작은 크기로 제1 몸체(200)를 제작하더라도 가독성이 높게 되도록 새길 수 있다.
이때, 상기 눈금(270)은 상기 요철보다 제2 몸체(100)에 가깝게 구비하여서, 제2 몸체(100)의 손잡이(130)를 한 손으로 잡고 제1 몸체(200)의 요철 부위를 다른 손으로 잡아 제1 몸체(200)를 회전시킬 시에 눈금(270)이 손에 가려지지 아니한다.
상기 실링부재(300)는 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)를 밀폐하기 위한 예를 들면 고무 재질로 구성되고, 제1 몸체(200)의 삽입편(250)을 관통시킬 관통구(340)을 중심에 조성한 하나의 판으로 형성되어 상기 제1 몸체(200)의 원형 유로(230) 및 원호 유로(210)가 형성된 유로 형성면(240)을 덮을 수 있게 되어 있으며, 제1 몸체(200)를 제2 몸체(100)에 회전 가능하게 장착할 시에 제2 몸체(100)와 제1 몸체(200) 사이에 개재되어 압착됨으로써 제1 몸체(200)에 밀착되어 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)를 밀폐한다. 이때, 실링부재(300)는 제1 몸체(200)에 밀착되는 면과 반대되는 면, 즉, 제2 몸체(100)에 접하는 면에 복수의 돌기(330)가 조성되어 있어서, 제2 몸체(100)의 실링부재 안착면(140)에 조성한 홈(140)에 돌기(330)가 삽입된다. 이에, 제1 몸체(200)가 회전하더라도 실링부재(300)는 제2 몸체(100)에 고정되어 회전하지 아니한다.
또한, 상기 실링부재(300)는 제1 몸체(200)에 밀착된 상태를 보면 원형 유로(230) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원형 유로(230)와 연통되는 원형 유로 출구(320)와, 원호 유로(210) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원호 유로(210)와 연통될 수 있는 원호 유로 입구(310)를 구비한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 원호 유로 입구(310)의 직경은 폭이 전구간에 걸쳐 동일하게 형성한 상기 원호 유로(230)의 폭과 동일하게 형성되고, 상기 원형 유로 출구(320)의 직경은 폭이 전구간에 걸쳐 동일하게 형성한 상기 원형 유로(230)의 폭과 동일하게 형성되어서, 수액의 흐름을 원활하게 한다. 그런데, 제2 본체(100)의 유입 통로(111)는 상기 원호 유로 입구(310)에 이어지고, 제2 본체(100)의 배출 통로(121)는 상기 원형 유로 출구(320)에 이어지므로, 유입 통로(111)의 직경은 전구간에 걸쳐 상기 원호 유로 입구(310)의 직경과 동일하게 하거나 아니면 상기 원호 유로 입구(310)에 이어지는 부위를 상기 원호 유로 입구(310)의 직경과 동일하게 하고, 배출 통로(121)의 직경은 전구간에 걸쳐 상기 원형 유로 출구(320)의 직경과 동일하게 하거나 아니면 상기 원형 유로 출구(320)에 이어지는 부위를 상기 원형 유로 출구(320)의 직경과 동일하게 한다.
이러한 실링부재(300)는 가만히 두고 제1 몸체(200)를 회전시키면, 원형 유로 출구(320)가 원형 유로(230)를 따라 이동하는 상황, 즉, 원형 유로 출구(320)와 연통되는 지점이 바뀌게 되는 상황이 발생하고, 원호 유로 입구(310)가 원호 유로(210)를 따라 이동하는 상황, 즉, 원호 유로 입구(310)와 연통되는 지점이 바뀌게 되는 상황이 발생한다. 나아가, 원호 유로(210)의 방위각 범위 내에서 제1 몸체(200)를 회전시키더라도, 원형 유로 출구(320)는 원형 유로(230)에 연통된 상태를 유지하고, 원호 유로 입구(310)도 원호 유로(210)에 연통된 상태를 유지하되, 원호 유로(210)를 경유하여 연결 유로(220)에 이르는 거리는 가변하게 되어서, 원호 유로(210)를 경유하는 거리의 변화에 의해 유량이 조절되게 한다.
이와 같이 구성되는 실링부재(300)를 실링부재 안착면(140)과 유로 형성면(240) 사이에 개재한 상태로 제1 몸체(200)를 제2 몸체(100)에 결합하면, 실링부재(300)가 압착되면서 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)를 밀폐하고, 아울러, 유입구(110), 유입 통로(111), 원호 유로 입구(310), 원호 유로(210), 연결 유로(220), 원형 유로(230), 원형 유로 출구(320), 배출 유로(121) 및 배출구(120)로 이어지는 유로가 형성된다.
또한, 제1 몸체(200)의 회전각 변화에 따라 원호 유로(210)에서 원호 유로 입구(310)에 연통되는 지점이 달라지고, 결국, 원호 유로(210)를 통과하는 길이가 달라져서 유량이 조절된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 원형 유로(230)를 통과하는 2가지 경로의 길이 변화가 유량에 영향을 주어 유량 조절에 이용된다.
다음으로, 상기 눈금(270)에 새기는 수치에 대해 설명한다.
유량은 배경기술을 설명하기 위해 첨부한 도 1에서 알 수 있듯이 수액병(1)과 주사바늘(14) 사이의 높이차에 영향받으며, 본 발명의 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허 제10-1327862호에 따르면, 다음의 수학식 1로 표현할 수 있다.
Figure 112014099934575-pat00001
여기서, Q는 유량이고,
Figure 112014099934575-pat00002
는 수액병(1)과 주사바늘(14) 사이의 높이차에 따른 수위차이고,
Figure 112014099934575-pat00003
은 수액유량조절기의 내부 유로에 의해 정의되는 층류총괄유량계수이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 몸체(200)에 새기는 상기 눈금(270)은 상기 수학식에서 수위차가 1m 일 때에 얻어지는 층류총괄유량계수(
Figure 112014099934575-pat00004
)의 값으로 표시되고, 제1 몸체(200)에는 [mL/h]로 단위(271)를 새기었다. 여기서, 층류총괄유량계수(
Figure 112014099934575-pat00005
)의 단위(271)는 상기 수학식1에 의해 [mL/hm]이지만 수위차 단위[m]를 곱하면 [mL/h]임으로 실제 새겨진 수치는 유량이 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 원형 유로(230)의 변화가 유량에 영향을 주도록 구성할 수 있는 데, 이 경우에도 유량과 수위차에 의해 얻어지는 층류총괄유량계수(
Figure 112014099934575-pat00006
)의 값이 원호 유로(210)의 변화 뿐만 아니라 원형 유로(230)의 변화도 반영하므로, 본 발명에 따라 제작한 수액유량조절기의 고유 유량 특성을 나타내는 값으로 사용할 수 있다.
도 11은 원호 유로(210)의 변형된 다른 실시예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수액유량조절기에 있어서, 원호 유로(210)의 폭을 전 길이에 걸쳐 동일하게 0.3mm로 하고, 원호 유로(210)의 깊이를 원호 유로(210)을 따라 가며 변경되게 할 경우의 제1 몸체의 회전각에 따른 유량 변화를 그래프로 도시한 도면이다.
이때, X축은 제1 몸체의 회전각을 상대 각도로 도시한 것으로 원호 유로(210)에서 막혀 있는 타단(212)으로부터 연결유로(220)에 연결된 일단(211)까지의 거리가 100분율로 표시되어 있다. 즉, 일단(212)을 100으로 하였을 때에 상대적 각도를 표시하였다.
깊이(청색선으로 도시한 그래프)는 막혀있는 타단(212)으로부터 연결 유로(200)가 연결된 일단(211)을 향해 갈수록 점차 증가시켰고, 일단(211)과 근접한 위치에서 증가시키는 것을 멈추고 이 지점에서 점차 감소시켰다. 그래프 상에서는 최대 깊이(증가 구간과 감소 구간의 경계)를 100으로 하였을 시의 상대적 깊이로 나타내었다. 이에, 본 발명의 실시예에 따르면, 원호 유로(210)의 단면적은 타단(212)에서 일단(211)으로 갈수록 점차 증가한 후 감소하되, 감소 구간이 일단(212)에 치우쳐 있어 상대적으로 증가 구간보다 짧게 형성된다. 이때, 감소 구간에 접어들 시에 초기에는 감소량이 완만하지만 점차 감소량이 크게 되어 있어서, 단위 길이당 감소량이 일단(211)에 근접할수록 커지게 된다.
이와 갚이 원호 유로(210)의 깊이를 변화시킴에 따라 유량은 적색선으로 도시한 그래프로 나타난다.
상기 수학식 1에 따르면 유량은 수위차가 일정할 경우 층류총괄유량계수에 비례하므로, 도 11의 그래프에서는 층류총괄유량계수의 상대적 값으로 도시하였다.
즉, 원호 유로(210)를 통과하는 길이가 최소인 상태에서 최대값으로 나타나는 층류총괄유량계수를 100으로 표시하고, 나머지 구간에 대해서 100분율로 표시하였다.
이에 따르면, 실제 수액 치료에 사용할 경우 처방에 따라 조절할 범위로 사용되는 저 유량 범위에서 유량이 선형에 가깝게 변하므로, 처방 유량으로 조절하기에 용이하고, 처방 유량으로 정확하게 조절할 수 있다.
원호 유로(210)에서 연결 유로(220)에 연결되는 일단(211)에 근접한 구간은 수액 치료의 처방 유량 범위로 사용되지 아니하지만, 튜브 및 수액유량조절기의 내부에 있는 공기를 배출하는 등의 수액 치료 셋팅과정에서 사용된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 일단(211)에 근접한 구간에서 일단(211)에 근접할수록 깊이를 감소시켰으므로, 깊이 증가 구간처럼 깊이를 점차 증가시키는 경우에 비해 유량의 증가 속도가 작아진다. 이에 따라, 유량의 최대치를 적절한 값으로 제한하여 수액 치료 셋팅과정에서 지나치게 많이 배출되는 것을 방지할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수액유량조절기는 제1 몸체(200)의 회전각에 거의 비례하는 유량 조절 구간을 확보하여 유량을 정밀하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 최대 유량을 적절한 값으로 제한하여 사용상 편리한 장점을 갖는다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
100 : 제2 몸체
110 : 유입구 111 : 유입 통로
120 : 배출구 121 : 배출 통로
130 : 손잡이부
140 : 실링부재 안착면 141: 홈
150 : 체결구 151 : 걸림턱
160 : 스토퍼
200 : 제1 몸체
210 : 원호 유로 211 : 일단 212 : 타단
220 : 연결 유로
230 : 원형 유로
240 : 유로 형성면 241,242 : 환형 돌기 243 : 원호형 돌기
250 : 삽입편 251 : 후크
260 : 외주면부 261 : 걸림돌기
270 : 눈금 271 : 단위
300 : 실링부재
310 : 원호 유로 입구 320 : 원형 유로 출구
330 : 돌기 340 : 관통구

Claims (8)

  1. 유입구(110)와 배출구(120) 사이의 유로를 가변하여 유량을 조절하는 수액유량조절기에 있어서,
    원을 따라 요홈으로 조성한 원형 유로(230)와, 원형 유로(230)보다 상대적으로 큰 반경의 원호를 따라 요홈으로 조성한 원호 유로(210)와, 원호 유로(210)의 일단을 원형 유로(230)에 이어지게 요홈으로 조성한 연결유로(220)를 단일의 평평한 면에 구비하는 제1 몸체(200);
    하나의 판으로 형성되어 제1 몸체(200)의 원형 유로(230), 원호 유로(210) 및 연결 유로(220)가 형성된 면을 덮되, 원형 유로(230) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원형 유로(230)와 연통되는 원형 유로 출구(320)와, 원호 유로(210) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원호 유로(210)와 연통되는 원호 유로 입구(310)를 구비하는 실링부재(300);
    실링부재(300)를 개재한 상태로 제1 몸체(200)가 회전 가능하게 장착되되, 실링부재(300)를 회전하지 아니하게 고정하고, 유입구(110)를 원호 유로 입구(310)에 이어지게 하고 배출구(120)를 원형 유로 출구(320)에 이어지게 한 제2 몸체(100);
    를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 수액유량조절기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 몸체(100)는 상기 유입구(110)와 배출구(120)를 회전축을 중심으로 서로 대향하게 구비하고, 회전축에서 각각 유입구(110) 및 배출구(120)를 향해 길게 형성되어 손으로 파지할 수 있는 손잡이부(130)를 상기 제1 몸체(200)가 장착된 면에 반대되는 배면에 구비함을 특징으로 하는 수액유량조절기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 몸체(200)의 외주면에는 둘레방향을 따라 조성한 요철과 눈금을 구비하되, 눈금을 요철보다 제2 몸체(100)에 가깝게 구비함을 특징으로 하는 수액유량조절기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연결 유로(220)의 단면적은 상기 원형 유로(230)의 단면적보다 상대적으로 크게 형성됨을 특징으로 하는 수액유량조절기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 원호 유로(210)는 폭이 전구간에 걸쳐 균일하고, 막혀있는 타단에서 상기 연결 유로(220)에 이어지는 일단으로 갈수록 깊이가 점차 깊어져서, 일단으로 갈수록 단면적이 증가하며,
    상기 원형 유로(230)는 전구간에 걸쳐 폭과 깊이가 균일하여 단면적도 균일하고,
    상기 원호 유로 입구(310)의 직경은 상기 원호 유로(210)의 폭과 동일하고, 상기 원형 유로 출구(320)의 직경은 상기 원형 유로(230)의 폭과 동일함을 특징으로 하는 수액유량조절기.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 원형 유로(230)의 단면적은 상기 원호 유로(210)의 최대 단면적과 동일하며,
    1m 수위차에 대한 유량을 눈금으로 하여 상기 제1 몸체(200)에 새겨짐을 특징으로 하는 수액유량조절기.
  7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 원형 유로(230)의 단면적은 상기 원호 유로(210)의 최대 단면적보다 상대적으로 크게 형성됨을 특징으로 하는 수액유량조절기.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중에 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 원호 유로(210)의 단면적은 막혀있는 타단에서 연결 유로(220)에 이어진 일단으로 갈수록 점차 증가한 후 다시 감소하게 형성되되, 감소 구간이 증가 구간보다 상대적으로 짧게 되고, 증가구간에서 감소 구간에 접어들 시에 초기에는 감소량이 완만하게 감소하였다가 점차 감소량이 크게 됨을 특징으로 하는 수액유량조절기.
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