KR101651222B1 - 액체를 방울 형태로 배출하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 가압에 의해 액체를 배출하는 변형 가능한 액체 용기(12); 상기 용기(12)에 끼워맞춰지는 액체-배출 엔드 피스(10); 액체 통로를 위한 채널(24, 50); 및 외부로부터 상기 용기의 안으로의 공기 통행을 위한 채널(26)로서, 통기성 폴리머 물질로 제조된 부재(28)에 의해 차폐되고, 상기 물질은 비다공성이며, 상기 부재(28)는 통기성 부재(28)로 지칭되는 채널(26);을 포함하는 액체 배출용 장치가 개시된다.

Description

액체를 방울 형태로 배출하기 위한 장치{DEVICE FOR DISPENSING LIQUID IN THE FORM OF DROPS}
본 발명은 약학 분야에서 예를 들면 안과용 액체(ophthalmic liquid)를 특히 방울 형태로 배출하는 분야에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 공기 흡입으로 변형 가능한 용기를 사용하여, 방울 형태로 무방부제 액체(preservative-free liquid)를 배출하는 것에 관한 것이다.
방부제를 포함하지 않는, 특히 안과용 제품들(ophthalmic products)을 제공하는 것이 최근의 추세이다. 따라서 공급될 액체를 수용하는 병의 사용을 통해 상기 제품의 멸균성이 보장되어야 한다.
국제특허공보 문헌 WO92/01625로부터, 용기에 수용된 제품을 방울로 공급할 수 있고 병에 남은 액체의 오염을 방지하는 다양한 장치들이 공지되어 있다.
일 예에 따르면, 그러한 액체-배출 장치는 용기 및 그 용기에 끼워지는 배출 엔드 피스를 포함하며, 그 배출 엔드 피스는 액체-배출구를 구비한다. 사용자는 용기에 용기가 변형되도록 하는 압력을 가하며, 그 압력의 효과로 하나의 방울이 배출구의 표면에 형성된다. 그 방울이 배출되면, 사용자는 초기 형상을 취하려 하는, 용기 내에서 디프레션(depression)을 생성한 변형 가능 용기 상의 압력을 해제한다. 이러한 디프레션을 채워 용기가 그의 초기 형상으로 돌아가도록 하기 위해, 상기 장치의 엔드 피스는 상기 용기에 공기 입구를 포함한다. 유입 공기가 용기에 남은 액체를 오염시키지 않는 것을 보장하기 위해, 소수성 필터(hydrophobic filter)가 공기 채널에 끼워진다. 이러한 필터는 미생물과 먼지의 투입을 막으면서 공기는 용기로 투입될 수 있도록 하며, 액체가 유입되거나 빠져나가는 것을 방지한다.
이러한 유형의 장치의 한 가지 문제점은 신뢰성을 보장하기 어렵다는 사실에 있다. 엔드 피스에 결합한 후 필터의 정확한 동작을 테스트하기 어려운 것이 사실인데, 이는 상기 필터가 물이 있는 조건에서 테스트 되어야 하기 때문이다. 이는 테스트 상황에서 오염 또는 저하(degradation)의 위험이 있음을 의미한다. 따라서 사용되는 필터들의 무결성(integrity) 및 엔드 피스 상에서의 조립(assembly)을 보장하기 어렵다.
본 발명은 배출 엔드 피스의 무균성(sterility)을 신뢰성 있게 보장하는 액체 배출용 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서 본 발명의 목적은 하기 구성들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치에 있다:
- 가압에 의해 액체를 배출하도록 변형 가능한 액체 용기,
- 상기 용기에 끼워맞춰지는 액체-배출 엔드 피스,
- 액체 통로를 위한 채널,
- 외부로부터 상기 용기 안으로의 공기 통로를 위한 채널으로서, 공기-통과 폴리머 물질로 제조된 부재에 의해 차폐되고, 상기 물질은 비다공성이며, 상기 부재는 공기-통과 부재로 지칭되는 채널.
따라서, 공기를 필터링 하는 것이 아니라 어떤 물질의 확산 성질을 사용함으로써, 용기 안으로 오염되지 않은 공기를 허용하는 기능을 수행하는 것이 제시된다. 따라서 필터 대신 비다공성(non-porous) 폴리머 물질로 제조된 부재가 사용된다. 이러한 유형의 부재는 필터보다 더 신뢰성 있는 방식으로 오염되지 않은 공기가 흐를 수 있게 하는 이점을 제공하며, 여기서 필터는 정의에 따라 다공성이다(porous). 비다공성 부재에 의해, 사실상, 기공 크기를 테스트할 필요가 없으며 취약한 조립성 또는 부재 결함으로 인한 누설이 없는지 여부를 확인하기가 더 쉽다.
"비다공성" 물질은, 박테리아와 같은 입자들의 통로를 차단(예로써 약 0.2 마이크로미터의 직경을 가진 암모니아산화세균(Brevundimonas Diminuta)을 차단)하는 홀들을 갖지 않은 고체 물질을 의미한다. 이러한 비다공성 물질은 다공성으로 설계되는 필터와는 상이하다. 공기-통과 부재용으로 제안되는 비다공성 물질은, 예를 들어 간단한 주입(injection) 또는 압축(compression)을 겪는, 미가공 형태(raw form)로 사용되는 폴리머로 실질적으로 구성되는 반면에, 필터 물질 같은 다공성 물질은, 예를 들어 물질의 스트레칭 또는 폴리머 내에 화학적 용매를 부가하는 것과 같은 기공 또는 간극(interstice)의 생성 단계들을 또한 겪는 폴리머로 구성된다. 상기 물질이 비다공성이기 때문에, 그것은 수밀성(liquid-tight)이어서 먼지 또는 미생물과 같은 입자들의 통로를 차단한다. 하지만, 이러한 물질은 분자 크기의 것들이 통과하는 것은 허용하기 때문에 통기성(air-permeable)이다. 다시 말해서, 위에서 제안된 비다공성 물질은 가스들에 대해 투과성이며, 얽혀진 긴 분자 체인들의 크로스-링크 네트워크(cross-linked network)를 통해, 공기 분자들이 통과할 수 있도록 한다. 다시 말해서, 비다공성 물질로 만들어진 상기 부재는 상기 통기성 부재를 가로지르는 확산에 의해 공기가 통과할 수 있도록 구성된다. 상기 물질이 비다공성이기 때문에, 필터의 경우 단지 수 초가 소요되는 것과 달리, 공기가 상기 부재를 가로지르는데 수 분 또는 심지어 수 시간이 소요됨을 알 수 있다. 액체 240 ㎕를 배출하기 위해 사용되는 장치를 예로 들면, 상기 디프레션은 12 시간 이후에 완전히 회복된다. 즉, 12 시간 이후에 상기 병 안팎의 압력들이 거의 같아진다. 외부 압력과 거의 같게 압력을 복귀시키기 위해 필요한 시간이 긴 것으로 보일 수 있지만, 본 발명의 발명자들은 방울들을 배출하는 제품에 대해 그것이 실제로 문제가 되지 않음을 관찰하였다.
사용자가 액체 배출을 위해 용기를 가압한 후 용기 상의 압력을 해제할 때, 상기 병의 내부와 외부 사이의 디프레션은 상기 통기성 부재를 가로지르는 외부 공기의 유동에 의해 천천히 회복된다.
이러한 부재는 기공을 갖지 않기 때문에, 기공 내에서의 미생물의 오염 및 기공 내의 먼지로 인한 막힘의 위험이 없음이 주목되어야 한다. 게다가, 액체 모세관 압력(liquid capillary pressure)의 위험도 없다. 그 모세관 압력은 상기 장치가 뒤집혀져 상기 액체가 상기 통기성 부재에 접촉될 때 상기 용기의 내부와 외부 사이의 압력 평형을 복귀시키는 것을 저해할 수 있다. 필터 사용시 이러한 두 가지 현상이 나타난다.
이러한 유형의 부재는 테스트가 매우 용이하다. 모든 차단 부재들은, 그 부재를 오염시키거나 또는 저하시킴 없이, 상기 엔드 피스에 결합시킨 이후 테스트될 수 있다. 이러한 유형의 테스트는 필터 상에서 수행되는 테스트에 비해 보다 유리하다. 필터 상에서 수행되는 테스트는 기밀 테스트(tightness test) 도중 상기 필터를 오염시키거나 저하시킬 수 있거나, 또는 그러한 이유로 테스트 도중 파괴되는 샘플들에 대한 단지 통계적인 테스트가 수행될 수 있어, 상대적으로 제한된 정보를 도출하게 된다.
상기 부재들은, 예로써 상기 부재의 일 측면에 공기압을 가하고 수 초 이후 다른 측면 상의 압력을 측정함으로써, 테스트될 수 있다. 상기 부재의 각 측면 상의 압력이 평형 상태로 복귀하도록 하는 과정은 단지 수 초가 아니라 수 분 또는 심지어 수 시간을 소요하기 때문에, 그 시간 규모는 필터를 테스트할 때와 같지 않다. 따라서, 초(second) 규모에서, 비결함 부재(non-defective member) 상의 압력 손실을 감지하는 것은 불가능한 반면, 상기 부재에 결함이 있거나 상기 부재가 상기 엔드 피스에 불량하게 끼워진다면 인식 가능한 압력 강하가 있게 될 것이다. 따라서 이러한 테스트는 모든 결함 부분을 알아내기 위해 사용될 수 있다. 상기 통기성 부재는 용이하고도 저렴하게 제조될 수 있음이 주목되어야 한다. 따라서 통기성 부재는 소수성 필터와는 차이가 있다. 상기 소수성 필터는, 첫째 미세 여과(fine filtration)를 보장하며 둘째 그것의 무결성(integrity)을 보장하면서 제조하기에 매우 비싸다.
상기 배출 장치는 또한 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
- 상기 통기성 부재는 액체 통로를 위한 적어도 하나의 채널을 더 포함한다. 따라서 상기 용기로 큰 교환 면적을 제공하는 부재가 제안될 수 있다.
- 상기 액체 통로를 위한 채널은 상기 액체 통로를 위한 채널로 개방된 액체 유동 제한 채널(liquid flow limitation channel)이다. 따라서 사용자가 용기에 지나치게 큰 압력을 가할 경우 액체의 흐름이 용기를 빠져 나가는 것을 제한하여 그 액체가 스트림(stream)으로 배출됨을 방지할 수 있다. 따라서 상기 통기성 부재는 유동 제한기(flow limiter)로 작용하도록 사용될 수 있으며, 이로 인해, 조립될 부품 수가 감소됨으로써 상기 엔드 피스에 통기성 부재가 조립되는 것이 보다 용이해진다. 일 예에 따르면, 상기 유동 제한 채널의 직경은 상기 액체 통로를 위한 채널의 직경과 비교하여 상대적으로 작으며, 또한 상기 유동 제한 채널은 압력을 감소시키는 급격한 방향의 변화들을 갖는다.
- 상기 엔드 피스 및 상기 부재는 각각 중심축을 가지며, 그 두 축들은 동축이다. 이는 상기 엔드 피스에 상기 부재를 끼우는 것을 보다 쉽게 한다. 실제로 한 부품을 다른 부품에 대해 센터링시키기가 쉽다. 추가로, 상기 통기성 부재를 상기 장치의 중심에 배치함으로써, 통기성 부재는 예를 들면 상기 장치 용기의 목부 전체를 커버하는 상대적으로 큰 면적을 갖도록 설계될 수 있으며, 이에 따라, 내부 및 외부 압력들이 가능한 빠르게 평형에 도달할 수 있도록, 공기 유동을 위한 보다 큰 면적을 제공할 수 있다.
- 상기 부재는 공기 통로 면적을 증대시키기 위한 소위 공기 통로 벽을 포함하며, 공기 통로 벽에는 복수의 릴리프(relief)가 장착된다. 예를 들어, 상기 벽은 주름진 것일 수 있으며, 그 단면은 사인파형(sinusoidal)이거나, 성곽형(castellated)이거나, 톱니형(saw-tooth)일 수 있다. 이는 상기 부재를 매우 크게 하는 일 없이 상기 용기 안팎 간의 공기 교환 면적을 증대시킨다. 투과성에 의해 상기 부재를 통과할 수 있는 공기의 유동은 실질적으로, 상기 교환 면적에 정비례하고 상기 부재의 벽 두께에 반비례한다. 큰 교환 면적 및 얇은 벽은 공기 흡입을 개선한다. 상기 부재의 벽 모양은 요구되는 공기 흡입률에 맞게 상기 교환 면적 및 두께 파라미터들을 변경함으로써 용이하게 변경될 수 있다. 상기 벽에 형성되는 릴리프들은 리브들과는 상이하며, 릴리프들은 상기 부재 벽의 양 측면에 평행하게 제조되고, 상기 벽 두께는 상기 릴리프들을 따라 실질적으로 일정하며 공기가 흐르도록 하기에 충분히 작으며, 따라서 상기 통기성 부재의 교환 면적을 증가시킬 수 있다.
- 상기 부재는 보강 리브들(stiffening ribs)을 포함한다. 이러한 리브들은 상기 부재를 보다 단단하게 만든다. 그러한 리브들은 상기 벽의 두 측면 중 하나에 돌출부를 형성함으로써 부재를 보다 단단하게 하는 상기 부재 벽 두께의 국부적인 증가에 대응한다. 따라서 이러한 리브들은 교환 면적을 증가시키기 위한 목적을 갖는 전술한 릴리프들과는 다르다.
- 상기 부재는 대략적으로 실린더 형상 또는 원추 형상을 가지며, 상기 엔드 피스에의 체결을 위한 칼라를 포함하는 베이스를 갖는다. 이러한 칼라의 두께는 바람직하게는 상기 공기 통로 벽의 두께보다 크며, 따라서 칼라는 예를 들어 기계적 조임(mechanical tightening)에 의해 상기 부재에 체결되기에 충분히 단단하다. 상기 칼라는 기계적 체결 수단을 가능한 포함할 수 있으며, 상기 기계적 체결 수단은 예를 들어 스냅 체결에 의해 상기 엔드 피스 상의 수단과 공조한다. 칼라의 사용을 통해, 상기 부재는 상기 엔드 피스에 쉽게 결합되며 복잡한 체결 수단을 필요로 하지 않는다. 그리고, 상기 엔드 피스에 맞는 표준 칼라를 유지하면서, 주어진 엔드 피스에 대해, 요구되는 공기 흡입 특성에 따라, 공기 통로 벽이 다른 구조를 가질 수 있는 부재를 제공하는 것이 쉬워진다.
- 상기 액체 통로를 위한 채널은 상기 통기성 부재의 외측 환형 표면에 의해 정의된다. 그 결과, 액체 통로를 가능케 하는 상기 통기성 부재를 통하는 어떠한 홀들도 없게 되며, 이는 공기 통로와 액체 통로가 분리될 수 있음을 의미한다.
- 상기 폴리머 물질은 엘라스토머 물질을 포함한다. 상기 부재가 변형될 수 있기 때문에, 부재는 약간의 변형에 의해 상기 엔드 피스에 가능한 끼워질 수 있다. 제 위치에 배치되면, 상기 부재는 그의 초기 형상으로 복귀할 수 있으며 상기 엔드 피스에 기계적 조임에 의해 체결될 수 있는데, 이는 부재의 배치를 간단하게 한다. 그리고, 엘라스토머의 유연성에 의해, 상기 부재 접촉 면들을 상기 엔드 피스 벽들에 알맞게 함으로써, 상기 부재와 상기 엔드 피스 간의 틈새를 방지하기가 보다 쉬워진다.
- 상기 폴리머 물질은 실리콘을 포함하며, 상기 실리콘은 실리콘-산소 체인(silicon-oxygen chain)으로 구성된 무기 화합물인 폴리실록산(polysiloxane)으로도 지칭된다. 가스에 대한 실리콘의 투과성은 요구되는 시간을 줄이면서 공기 흡입 과정을 더욱 개선한다. 실리콘은 안과용 액체들(pharmaceutical liquids)에 대해 불활성이라는 이점을 또한 제공한다.
- 액체 배출은 단일 밸브에 의해 제어되며, 이는 액체 차단 구조 또는 액체 배출 구조를 취할 수 있다. 따라서 상기 장치는 펌프가 장착된 배출 장치와 상이하며, 이러한 장치는 액체 배출을 위해 용기를 변형시킬 필요가 없다.
- 상기 장치는 밸브 및 액체 통로를 차단하는 밸브 지지면을 포함하는 지지부를 포함하며, 상기 지지부는 공기 통로를 위한 채널을 포함하고 상기 통기성 부재는 상기 지지부에 부착된다. 따라서 얻어지는 상기 장치는 매우 컴팩트하다.
- 액체 배출 이후 상기 용기 안팎의 압력을 같게 하는데 소요되는 시간은 30분 이상이며, 바람직하게는 1시간이다. 비록 공기 흡입이, 상기 용기가 거의 순간적으로 초기 구조로 복귀하지 않게 하는 부재를 통해 일어나지만, 이러한 단점은, 제안된 장치가 외부로부터 유입되는 공기가 오염되지 않는 것을 보장한다는 사실에 의해 상쇄된다. 초기 구조로 복귀하는데 걸리는 그러한 시간은, 완전히 깨끗한 실링 부재(sealing member)가 최적 조건 하에서 사용된다 하더라도, 30분 보다 길고 심지어 1 시간이라는 것이 주목되어야 한다. 다시 말해서, 상기 장치가 거꾸로 사용되지 않으며 그것이 어떠한 불순물들을 포함하지 않을 때조차도, 가스 확산 시간은 상대적으로 길다. 이는 필터에 의한 여과(filtration)와는 다른 것이며, 이 경우 그 시간은 거의 순간적이며 적어도 단지 대략 수 초(second) 걸린다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 바와 같은 두 개의 장치들로 구성된 하나의 세트이다. 여기서 그 세트는 동일한 두 개의 엔드 피스들을 포함하며, 이는 다른 구조를 각각 가진 통기성 부재들이 장착된다. 예를 들어, 상기 부재들은 다른 두께 또는 형상을 갖는다.
첨부된 도면들을 참고하여, 단지 예로써 주어진 아래의 설명내용에 의하면 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 도시한다.
도 2a는 도 2d는 도 1에 도시된 장치의 통기성 부재(air-permeable member)의 대안적인 실시예들을 도시한다.
도 1은 방울 형태로 액체를 배출하기 위한 엔드 피스(10)를 도시하며, 엔드 피스는 용기(12)의 목부(neck)에 나사식으로 장착된다. 이러한 용기(12)는 액체 저장 용기인데, 예를 들어 안과용 액체(ophthalmic liquid)와 같은 제약 액체(pharmaceutical liquid)를 대상으로 한다. 용기(12)는 가압됨으로써 액체를 배출하도록 변형될 수 있다. 보다 정확하게, 액체는 용기(12)의 몸체에 사용자에 의해 가해진 압력에 의해 배출되는데, 상기 용기는 특정한 탄성을 가짐으로써 사용자에 의해 가해진 압력이 해제된 후 초기 형상으로 돌아갈 수 있으며, 이는 용기(12) 내에서의 디프레션(depression)를 발생시킨다.
이러한 예에서, 배출 엔드 피스(10)는 지지부(14), 배출구(18)가 장착된 배출 밸브(16), 스프링(20), 외측 엔벨로프(22: outer envelope), 용기(12)로부터 배출구(18)로의 액체 통로를 위한 채널(24) 및 용기(12) 안으로의 공기 통로를 위한 채널(26)을 포함하며, 상기 채널(26)은 통기성 부재(28)에 의해 차폐된다.
이러한 예에서, 지지부(14)는 지지부(14)의 근단부(proximal end)에 배치된, 용기에의 체결을 위한 체결부(32)를 포함한다. 상기 체결부(32)는 외부 스커트(34: external skirt)를 포함하며, 상기 스커트는 용기의 목부에 나사체결될 수 있도록 하는 나사 산(screw thread)을 포함한다. 상기 체결부(32)는 또한 튜브형 내측 스커트(36: tubular internal skirt)를 포함하며, 이는 용기(12)와 배출 엔드 피스(10) 간의 실링(seal)을 보장하는 것을 가능하게 한다.
또한, 지지부(14)는 실질적으로 실린더 형상이며 내측 스커트(36)와 반대 쪽으로 멀어지게 연장된 중앙 실링부(38: central sealing part)를 포함한다. 상기 중앙 실링부(38)는 차단하는 구조와 관련하여 원단부(distal end)에서 액체의 흐름을 차단하기 위한 밸브(16)의 지지면(40: bearing surface)을 포함한다. 이러한 예에서, 상기 지지면(40)은 환형 비드 형상(annular bead shape)을 갖는다.
이러한 예에서, 지지부(14)는 용기(12) 안으로의 공기 통로를 위한 채널(26)을 또한 포함하며, 채널은 실질적으로 실린더형의 공동(42: cavity)을 향해 개방되어 있다. 이러한 공동(42)은 그의 근단부에서 상기 통기성 부재(28)를 향해 개방되어 있다.
이러한 예에서, 지지부(14)는 실질적으로 실린더형의 공동을 형성하기 위한 하우징(44)을 또한 포함하며, 그 공동은 근단부에서 액체 통로를 위해 용기(12)를 향해 개방되어 있고, 원단부에서 액체 통로를 위해 채널(24)을 향해 개방되어 있으며, 공동은 지지부(14)에 형성되며 장치의 길이 방향으로 연장되는데, 이 경우 화살표(46)에 의해 도시된 액체 분출 방향에 대응한다. 채널(24)은 중간 공동(48: intermediate cavity)에 개방되어 있으며, 중간 공동은 액체 통로를 위한 제2 채널(50)을 향해 개방된다.
상기 하우징(44)은 환형 벽(52)에 의해 분리되어 공동(42)과 나란히 있으며, 실링부(38)와 반대 방향으로 연장된다.
상기 통기성 부재(28)는 공기-투과성 폴리머 물질(air-permeable polymeric material)로 제조되며, 이러한 물질은 비통기성으로(non-porous) 지름 0.1 마이크로미터의 박테리아와 같은 입자들의 통과는 차단하나, 공기 분자와 같은 분자들의 통과는 허용한다. 따라서 상기 부재(28)를 가로지르는 확산에 의해 공기는 통기성 부재(28)를 통과한다. 상기 폴리머 물질은 엘라스토머 물질을 포함하며, 본 예에서는 실리콘이다. 상기 부재(28)는 일반적으로 실린더형 또는 콘형 형상을 갖는다. 부재의 중심축은 엔드 피스(10)의 중심축과 일직선상에 있고, 이 축은 액체-분사 방향에 대응하며, 따라서 화살표(46) 방향이다. 보다 정확하게, 이러한 예에서 상기 부재(28)는 소위 공기 통로 벽(air passage wall)을 포함한다. 공기 통로 벽은 가스들의 교환을 개선하기 위해 비교적 얇으며(실린더 또는 콘 형상), 디스크-형상 표면에 의해 차폐되는 상부(top) 및 엔드 피스(10)에 체결되는 환형 칼라(30)를 포함하는 베이스를 가지며, 상기 칼라(30)는 상대적으로 두꺼우며, 적어도 상기 공기 통로 벽의 일반적인 두께보다는 더 두껍다.
상기 부재(28)는 지지부(14)의 내부 스커트(36)에 의해 경계가 형성되는 거의 실린더형의 공동(54) 내에 수용되며, 본 예에서는 칼라(30)가 환형 벽(52)과 함께 공조하여 기계적 조임(tightening)에 의해 체결된다. 보다 정확하게, 칼라(30)의 내부 직경은 상기 벽(52)의 외부 직경보다 약간 작으며, 그리하여 상기 칼라는 탄성에 의해 상기 벽(52)에 대해 고정된다. 필요하다면, 상기 벽(52)에 상기 칼라(30)를 체결시키는 기계적 수단 뿐만 아니라, 상기 벽(52)의 외표면에 형성된 환형 그루브 안으로 스냅 체결(snap fastening)되는 상기 칼라(30)에 형성된 내부 환형 비드(bead)와 같은 스냅 체결 수단을 마련할 수도 있다. 또한, 상기 지지부(14)를 가로질러 상기 공동(48)에 도달하는 기계적 부착 수단 또는 상기 실린더(36)의 내부 벽에 부착시키는 수단을 제공할 수 있다.
추가적으로, 상기 지지부(14)는 그 지지부(14)에 상기 밸브(16)를 체결시키는 체결부(56)를 포함한다. 이 체결부(56)는 상기 지지부(14)에 외부 엔벨로프(22)를 체결시키는 부분의 역할도 한다. 체결부는 환형 그루브(58)를 포함하는데, 이 환형 그루브는 환형 벽(60)에 의해 둘레를 따라 형성된다. 상기 환형 그루브(58)는 내부 둘레에서, 거의 디스크 형태의 벽에 생성된 환형 리브에 의해 경계가 형성되고, 상기 디스크 형태의 벽은 상기 채널(24)이 가로지르고 있고 상기 공동(48)과 경계를 형성한다.
상기 밸브(16)는, 지지부(14)와의 공조 하에, 액체를 차단하는 구조 및 액체를 배출하는 구조를 취할 수 있다. 이러한 예에서, 밸브는 엘라스토머 물질로 제조된다. 다른 예에 따르면, 밸브(16)의 단지 일부만이 엘라스토머 물질로 제조되며, 이때 다른 일부는 스프링(20)에 대한 시트로 작용할 수 있는 보다 단단한 물질로 제조된다. 상기 밸브(16)는 지지부(14)와의 체결을 위한 체결부(62)를 포함하며, 이는 실질적으로 튜브형 스커트를 형성한다. 이러한 체결부(62)는 실질적으로 디스크-형상 웹(64: web)에 연결되며 웹으로부터 거의 실린더형인 중앙부(66)가 돌출된다. 상기 웹(64)은 스프링(20)을 위한 시트(68)를 또한 포함한다. 상기 중앙부(66)는 실질적으로 실린더형 내부 공동을 형성하며, 이는 상기 실링부(38)에 상보적이다. 상기 실링부(38) 및 상기 실린더형 중앙부(66)는 동축으로 되어 있고, 실링부와 중앙부는 액체 통로를 위한 채널(50)에 대하여 함께 경계를 형성한다. 액체 통로를 위한 이러한 채널(50)은 밸브(16)의 원단부에 형성된 배출구(18)로 개방되며, 방울들을 형성하기 위한 형상부(68: shape)로 스스로 개방된다.
상기 외측 엔벨로프(22)는 지지부(14)에의 체결을 위한 환형부(70), 및 상기 환형부(70)와 동축인 다른 환형부(72)를 포함함으로써, 환형 벽(60)을 수용하는 그루브(74)를 형성한다. 상기 외측 엔벨로프(22)는 스프링(20)을 위한 시트(76)를 또한 포함하며, 이 시트는 내측 둘레에 환형 벽(78)이 형성되어 있고, 상기 환형 벽(78)은 상기 중앙부(66)가 가로지르고 있고 또한 상기 밸브(16)의 상기 중앙부(66)를 센터링하도록 되어 있다.
추가적으로, 이러한 예에서, 상기 통기성 부재(28)는 액체 통로를 위한 적어도 하나의 채널(80)을 포함한다. 또한 이러한 예에서, 액체 통로를 위한 채널(80)은 액체 통로를 위한 채널(24)로 개방된, 액체에 대한 유동 제한기(flow limiter)로 작용한다. 보다 정확하게, 상기 부재(28)의 칼라(30)는 그 외측 환형 표면 상에 복수의 그루브(80)를 포함하며, 이 그루브들은 특히 도 2a 내지 2d에 도시되어 있는데, 하우징(44)과 함께 액체 유동을 감소시키기 위한 채널(82)의 윤곽을 이룬다. 이러한 채널(82)은 사용자가 용기를 가압할 때 액체 압력을 감소시키기 위해 비교적 작은 직경을 갖는다. 대안적인 실시예에 따르면, 상기 그루브(80)는 방향이 달라지거나 나선 형상을 가질 수 있다. 하우징(44) 반대편에 배치된 그루브(80)의 개수 및 크기에 종속하여, 빠져나오는 액체의 유동이 얼마간 감소될 것이다.
예를 들어, 상기 부재(28)는 도 2a 내지 2d에 도시된 형상들 중 하나를 취할 수 있다. 액체의 유동을 감소시키는 형상(80)은 칼라(30)의 외측 둘레에 만들어져, 그 둘레에 홈을 형성한다.
도 2a의 예들에서, 상기 부재(28)는 실질적으로 실린더 형상 또는 콘 형상을 갖는 얇은 공기 통로 벽(air passage wall)을 포함한다. 부재를 보다 단단하게 하기 위해, 상기 벽은 보강 리브(stiffening ribs: 84)를 포함하며, 이 리브들은 상기 벽의 두께의 국부적인 증가들에 대응한다.
도 2b 내지 도 2d의 부재(28)는 다른 유형들의 부재(28)를 나타내며, 공기 통로 벽은 그 부재에, 상기 보강 리브(84)를 대신하여 또는 보강 리드에 추가하여, 복수의 릴리프(reliefs)를 포함하며, 이 릴리프들은 상기 부재(28)를 아주 많이 더 크게 하는 일 없이 용기(12)의 내측 및 외측 간의 공기 교환을 증가시킨다. 이러한 릴리프들이 상기 벽에 형성됨으로써, 공기가 통과할 수 있게 벽은 비교적 얇게 유지된다. 추가적으로, 클로버 형상의 단면을 가진 주름진 공기 통로 벽을 도시한 도 2c에 도시된 바와 같이, 이러한 릴리프들은, 보강 부재(stiffeners: 84)를 요구하지 아니하면서, 상기 부재(28)를 보다 단단하게 만들기 위해 사용될 수 있다.
이하에서는 도 1에 도시된 장치의 동작이 설명될 것이다.
휴지 기간 동안, 즉, 용기를 가압하는 사용자가 없을 때, 상기 밸브(16)는 액체를 차단하기 위한 구조를 취한다. 즉, 밸브는 밸브에 탄성력을 가하는 지지부(14)에 영구적으로 체결되어 있기 때문에, 그리고 스프링(20)에 의해 작용되는 압력으로 인해, 밸브는 상기 표면(40) 상에 가압된 상태이다.
용기(12)를 가압하는 사용자가 액체에 압력을 가하고, 액체는 액체가 흐를 수 있는 유일한 채널 내로 흘러들어 간다. 여기서 그 유일한 채널은 즉, 액체 통로를 위한 채널(82)이자, 본 실시예에서는 유동 감소를 위한 것이기도 한데, 그 이유는 액체가 상기 부재(28)의 벽들을 통과할 수 없기 때문이다. 액체가 이러한 채널(82)을 지나갈 때, 본 실시예에서는, 압력 강하(pressure drop)로 인해 액체 유량이 감소한다. 액체는 이어서 채널(24) 내부를 흐른 뒤, 공동(48)과 채널(50) 내부를 흐른다. 압력의 효과로 인해, 액체가 밸브(16)를 들어올려 밸브가 액체 배출을 위한 구조로 스위칭되고, 따라서 액체는 밸브(16)와 지지면(40) 사이를 흐를 수 있게 되고, 채널(18) 및 공동(68) 내부를 흘러, 결국 방울 형태를 취하게 된다.
그 방울이 배출되면, 사용자는, 용기(12) 내부에 디프레션을 생성하고 있는, 그것의 초기 형상을 취하려 하는 변형 가능 용기(12) 상의 압력을 해제한다. 이러한 디프레션은 공기 통과 부재(28)를 통해 공기 통로를 위한 채널(26)로부터 오는 외부 공기의 흡입에 의해 보상될 것이다. 상기 부재(28)를 형성하는 물질이 비다공성이므로, 공기가 상기 부재(28)를 통과하는 데에는 몇 초가 아니라 수분 또는 심지어 수 시간이 걸린다는 것을 주목한다.
따라서, 안과 용액 10 mL가 채워져 있고, 1.4*10-13 mol*m-1*Pa-1*s- 1 의 산소 투과율, 90 mm2의 교환 면적 및 0.4 mm의 두께를 가진 통기성 부재가 장착된 12 mL 용적의 장치를 고려할 때, 대기압 하에서 용액 6개의 방울들 즉 40*6=240㎕의 액체를 배출하는 것은 약 95 mbar의 디프레션(depression)을 생성한다. 여기서 약 95 mbar의 디프레션은 12 시간 내에 거의 완전히 회복될 것이다(보다 정확히, 약 95 mbar는 12 시간 후에 회복될 것이다).
상기 부재(28)의 벽이 다공성이 아니기 때문에, 상기 용기(12) 안으로 공기가 흡입되는데 필요한 시간은, 상기 장치가 거꾸로 있던지 아니던 간에, 거의 같다.
상기 장치(28)가 분리된 부분이기 때문에, 그 형상은 적용 제품, 요구되는 공기 흡입 시간 및 요구되는 유량 감소에 맞도록 변경될 수 있음을 유의해야 한다. 따라서 동일한 밸브(16), 동일한 지지부(14), 동일한 외측 엔벨로프(18)를 가지되, 다른 부재(28)를 구비한 엔드 피스들을 포함하는 세트들을 제조하는 것이 가능한다.
본 발명은 앞서 설명된 실시예들에 제한되지 않는다.
상기 부재(28)가 기능적으로 우수하다는 것을 이해하는 것은 매우 쉬운 것인 바, 상기 부재에 대해 사용된 것과 같은 비다공성 물질(non-porous material)을 사용하는 것이 특히 유리함을 알 수 있다. 상기 부재(28) 대신 소수성 필터가 사용되었다면, 조립 이후 상기 필터가 새지 않는다는 것을 테스트하기가 어려웠을 것이다.

Claims (12)

  1. 가압에 의해 액체를 배출하도록 변형 가능한 액체 용기(12);
    상기 용기(12)에 끼워맞춰지는 액체-배출 엔드 피스(10);
    액체 통로를 위한 채널(24, 50); 및
    외부로부터 상기 용기의 안쪽으로의 공기 통로를 위한 채널(26)로서, 통기성 폴리머 물질로 제조된 부재(28)에 의해 차폐되고, 상기 물질은 비다공성이며, 상기 부재(28)는 통기성 부재(28)로 지칭되는 채널(26);을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통기성 부재(28)는 확산에 의해 공기가 통과하는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 통기성 부재(28)는 액체 통로를 위한 하나 이상의 채널(80)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    액체 통로를 위한 상기 채널(80)은 액체 통로를 위한 상기 채널(24)에 개방된 액체 유동 제한 채널(80)인 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    액체 통로를 위한 상기 채널(80)은 상기 통기성 부재(28)의 외측 환형 표면에 의해 경계가 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 엔드 피스(10)와 상기 부재(28)는 중심축을 각각 가지며, 두 중심축은 동축인 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재(28)는 복수의 릴리프(relief)가 장착된 소위 공기 통로 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재(28)는 보강 리브(84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재(28)는 실린더 형상 또는 원추 형상이며, 기계적 체결에 의해 상기 엔드 피스(10)에 체결시키기 위한 칼라(30)를 포함하는 베이스를 가지며, 상기 칼라(30)는 스냅 체결에 의해 상기 엔드 피스(10) 상의 수단과 공조하는 기계적 체결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 폴리머 물질은 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체 배출용 장치는, 밸브(16) 및 액체 통로를 차단하는 밸브 지지면(40)을 포함한 지지부(14)를 포함하며, 상기 지지부는 공기 통로를 위한 채널(26)을 포함하고, 상기 통기성 부재(28)는 상기 지지부(14)에 부착되는 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    액체 배출 후 상기 용기 안팎의 압력이 평형을 이루는 시간은 30분보다 더 긴 것을 특징으로 하는 액체 배출용 장치.
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