KR102135528B1

KR102135528B1 - 혼합 및 방출 장치

Info

Publication number: KR102135528B1
Application number: KR1020190069789A
Authority: KR
Inventors: 아더 엘 벨루타토 쥬니어; 월터 에이 베이커
Original assignee: 밸테크 어소시에이츠, 인크.
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-07-17
Also published as: US20130341349A1; ES2748049T3; WO2013048950A1; CN103813973A; CN106620771A; EP2758334A4; US20190314839A1; US8523017B2; US9764342B2; KR101991547B1; CN106620771B; SG11201400658RA; US20130075495A1; US20180021794A1; KR20130032285A; US20150209809A1; SG10201507805YA; KR102251165B1; SG10201606357UA; ES2579654T8

Abstract

본 발명에 따른 혼합 및 방출 장치는 제1, 제2용기를 포함한다. 제1용기는 제1물질이 담기는 본체 부분을 갖는다. 제1용기에는 이와 분리된 격실이 위치하며, 본체 부분과 격실 사이에는 내부 통로가 형성된다. 제2용기는 제2물질이 담기도록 구성되며, 압축가능하다. 제2용기는 상부 및 막혀 있는 배출구를 포함하는데, 이 막혀 있는 배출구는 상기 격실 내에 위치하며, 이 막혀 있는 배출구는 상기 내부 통로를 통해서 상기 제1용기의 본체 부분 속으로 전개되어 있다. 제2용기 속으로 전개되는 플런저에 의해 석방 기구가 구성된다. 이 플런저는 상기 제2용기의 상부와 연결되는 제1단과, 상기 막혀 있는 배출구와 정렬되는 제2단을 포함한다. 이 제2단은 상기 제2용기가 압축될 때에, 상기 막혀 있는 배출구를 개방시켜서 제2물질이 상기 제1용기의 본체 부분으로 배출되도록 한다.

Description

혼합 및 방출 장치{MIXING AND DISPENSING APPRATUS}

본 발명은 청정 환경에서 사용하는 약품을 보관하고 수송하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 두 가지 물질을 개별적으로 보관하고, 청정 환경에서 사용할 때에 이들 두 가지 물질을 혼합하여 청정 환경으로 방출하는 장치에 관한 것이다.

청정실(clean room)이란, 제품이 분진과 미생물로 오염되는 것을 방지하기 위하여 설계, 유지, 및 관리하는 공간이다. 청정실에서 사용되는 특정 화학 합성물에는, 예컨대, 페르산(peracetic acid) 등의 다양한 살포자제(sporicides), 표백제, 과산화수소를 위시하여, 페놀 등 살균제, 세척제, 제4암모늄, 페르산이 포함된다. 살균제와 살포자제를 청정실에서 사용하는 것은 청정실의 표면을 소독하기 위해서이다. 본질적으로 멸균성이 없는 합성물은 청정실 내에서 여과법(filtration)을 통해 멸균 가능하다.

청정실 외부에서 합성물을 멸균하기 위하여는 농축된 합성물을 복사선(irradiation)에 의해 최종 멸균하거나 방부 처리 또는 무균 처리를 한다. 복사선에 의한 최종 멸균을 하기 위해서는 합성물을 용기 속에 놓고, 이중 밀봉하고, 라이너가 있는 카톤(lined carton)에 넣는다. 그 다음에 카톤 전체에 복사선을 조사하여 최종적으로 멸균한다. 합성물의 복사선에 의한 최종 멸균 처리에 대해서는 미국특허 6,123,900(특허권자 Vellutato)에 개시되어 있다. 이 특허의 개시내용을 본 명세서에 참고자료로 포함시킨다.

농축 합성물을 방부 처리하기 위해서는, 합성물을 여과법을 통해서 멸균하고, 복사선 등에 의해 미리 멸균해 놓은 용기(즉, 멸균실에) 넣는다. 그 다음에 이 용기를 이중 포장하여, 역시 멸균실에 위치시킨다. 다음에 이중 포장한 패키지를 멸균실에서 꺼내어 라이너가 있는 카톤에 넣는다. 일반적으로 복사선에 의한 최종 멸균보다도 방부 처리가 더 수고스럽고 비용이 비싸기 때문에, 방부처리는 복사선으로 멸균할 수 없는 약품(가령, 페르산, 표백제, 과산화수소 등)에 대해서만 적용하고 있다.

농축된 합성물을 사용할 때에는 먼저, 멸균수에 희석해서 적정 농도로 만들어야 한다. 그러나 희석시에 합성물이 파괴되고, 결국, 희석된 합성물의 저장 수명이 약 17~30일로 비교적 짧아지게 된다. 따라서 청정실 작업자는 일반적으로 실제 사용 직전에 농축 합성물을 희석하고 있다. 이를 위해, 일단 무균 농축 합성물이 청정실로 들어오면(현장 내에서의 여과(필터) 멸균이든, 현장 밖의 복사선 멸균이나 방부 처리든 관계없이), 청정실 내의 멸균 용기(버켓 등)에서 수작업으로 합성물에 희석제(즉, 멸균수)를 혼합한다. 이러한 희석과 혼합은, 살균제나 살포자제의 최종 농도가, 원하는 미생물을 효과적으로 죽일 수 있도록 정확해야 한다. 이러한 수작업에 의한 혼합은 실행하기가 어려운데, 왜냐하면 작업자가 청정실 내에서 멸균복과 멸균장갑 등을 착용하고 있기 때문이다. 따라서 이 혼합 작업은 시간이 많이 소비되는 과정으로서 청정실 내에서 이루어지는 다른 작업에 소요되어야 할 시간을 감소시키게 된다.

두 가지 물질을 따로 보관하며 이들을 방출하기 전에 서로 혼합시킬 수 있는 많은 용기들이 개발되어 왔다. 예를 들면, 미국특허 6,305,576(Leoncavallo), 6,152,296(Shih), 6,073,803(Sturm) 등이 있다. 그러나 이들 특허는, 수송 시에, 그리고 멸균을 목적으로 설계되지 않은 청정실에서 사용하기에는 그리 적합하지 않으며, 청정실에서 사용하기가 어려울 수 있다. 또한 본 발명은 앞서의 발명(미국출원 2005/0163651(Vellutato) 및 미국특허 7,066,354(Stank))에 대한 개량발명이다.

따라서 본 발명의 목적은 혼합 및 방출 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 가운과 장갑을 완전 착용한 사용자가 청정실에서 용이하게 사용할 수 있는 혼합 및 방출 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 청정실에서 사용하기에 적합한 혼합 및 방출 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 혼합 및 방출 장치는 제1, 제2용기를 포함한다. 제1용기는 제1물질이 담기는 본체 부분을 갖는다. 제1용기에는 이와 분리된 격실이 위치하며, 본체 부분과 격실 사이에는 내부 통로가 형성된다. 제2용기는 제2물질이 담기도록 구성되며, 압축가능하다. 제2용기는 상부 및 막혀 있는 배출구를 포함하는데, 이 막혀 있는 배출구는 상기 격실 내에 위치하며, 이 막혀 있는 배출구는 상기 내부 통로를 통해서 상기 제1용기의 본체 부분 속으로 전개되어 있다. 제2용기 속으로 전개되는 플런저에 의해 석방 기구가 구성된다. 이 플런저는 상기 제2용기의 상부와 연결되는 제1단과, 상기 막혀 있는 배출구와 정렬되는 제2단을 포함한다. 이 제2단은 상기 제2용기가 압축될 때에, 상기 막혀 있는 배출구를 개방시켜서 제2물질이 상기 제1용기의 본체 부분으로 배출되도록 한다.

본 발명에 따른 혼합 및 방출 장치는, 청정실에서 가운과 장갑을 완전 착용한 작업자 최소한의 조작만 하면 된다는 장점을 갖는다. 혼합 및 방출 장치는 일반적인 분사 용기(스프레이 병)의 형태와 거의 같다. 따라서 사용자는 분사 용기의 윗부분을 손쉽게 잡아서 분사 핸들(방아쇠)을 조작하기만 하면 된다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적과 아울러, 본 발명의 다양한 의도적 장점들은 이하의 도면을 참조하여 기재한 상세한 설명을 통해서 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합 및 방출 장치의 측면도로서, 작은 용기가 들어 있는 측면 격실의 단면도를 포함한 큰 용기를 도시한다.
도 2는 도 1의 A-A에서 바라본 격실과 넥부분을 도시한 큰 용기의 배면도이다.
도 3a는 도 1의 B-B에서 취한 격실의 평면도로서, 격실과 큰 용기 사이의 통로의 넓은 부분에 삽입된 작은 용기의 배출구를 도시한다.
도 3b는 도 1의 B-B에서 취한 격실의 평면도로서, 작은 용기의 배출구가 통로의 좁은 부분에 끼워지도록 작은 용기를 180° 돌린 것을 나타낸다.
도 4는 작은 용기의 측면도이다.
도 5는 어긋나 있는 배출구를 도시하는, 작은 용기의 저면도이다.
도 6은 작은 용기와 석방 기구의 분해도이다.
도 7a는 도 5의 W-W 단면도로서, 석방 기구가 작은 용기에 결합되어 있는 평상시 위치를 도시한다.
도 7b는 도 5의 W-W 단면도로서, 작은 용기가 압축되어 있는 것, 그리고 석방 기구가 작은 용기 배출구의 박막을 뚫은 것을 도시한다.
도 8은 밀폐층 내에 담겨 있는 본 발명의 장치의 측면도.
도 9는 라이너가 있는 카톤에 담긴 도 1의 혼합 및 방출 장치를 나타내는 사시도로서, 복사선에 의한 멸균 전의 모습을 도시한다.
도 10은 도 9의 카톤을 닫고 여러 방향으로 복사선을 조사하는 것을 나타내는 사시도이다.

도면에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는데 있어서, 명확성을 위해서 특정 용어를 사용하였지만, 이러한 특정 용어에 본 발명이 제한되는 것을 의도한 것은 아니다. 각 특정 용어들은 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 운용되는 모든 기술적 등가물을 포함하는 것임을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 혼합 및 방출 장치(10)를 도시한다. 이 장치는 큰 용기(20)와 작은 용기(50)를 포함한다. 큰 용기(20)는 작은 용기(50)를 수용하도록 구성된 스프레이병인 것이 바람직하고, 작은 용기(50)는 둥근 주름형태의 병인 것이 바람직하다. 큰 용기(20)와 작은 용기(50)의 크기는 작은 용기(50)가 큰 용기(20)의 격실(compartment)에 들어갈 수 있도록 결정된다.

큰 용기(20)는 제1액체(가령, 희석제)가 담기는 본체(22)를 갖는다. 본체(22)의 윗부분에는 개방부(24)가 있다. 큰 용기(20)의 본체(22)의 내부 공간에는 본 발명의 방법에 사용되는 소정량의 희석제(바람직하게는 약 8~32 온스의 멸균수)가 담긴다. 작은 용기(50)에는 약 0.5~2 온스의 액체가 담긴다.

개방부(24)의 외면에는 나사산이 형성되고, 선택사항인 배출 기구(26)가 여기에 결합된다. 도 1의 실시예에서, 배출 기구(26)는 방아쇠와 조절식 노즐이 있으며, 스프레이 헤드를 손으로 작동시킨다. 노즐은 내용물을 안개 형태로 분무할 수도 있고, 물줄기 형태로 분사할 수도 있다. 그러나 본 발명의 사상과 범위 내에서 다른 적절한 배출 기구(26)를 사용할 수도 있고, 또는, 이 배출 기구(26)를 쓰지 않고 상기 개방부(24)를 뚜껑으로 막을 수도 있음을 알아야 한다. 흡입관(28)이 배출 기구(26)에서부터 본체(22) 속으로 들어가서 본체(22) 내 공간에 담긴 액체를 빨아들인다. 방아쇠를 손으로 당기면, 배출 기구(26)가 이 흡입관(28)을 통해 본체(22)로부터 액체를 빨아들여 배출 기구(26)의 노즐로 밀어낸다.

본체(22)와 일체로 수용부(30)가 성형되어 있다. 이 수용부(30)는 격실(32)과 목부분(neck)(34)으로 구성된다. 격실(32)은 전체적으로 원 형태이며 상부(36)와 저부(38)를 갖는다. 격실(32)의 상부(36)에 개구부가 있고 여기에는 캡이 결합되는 나사산이 형성되어 있다. 격실(32)은 본체(22)와 떨어져 있으며 본체(22)의 일측으로 연장되어 있다. 격실(32)의 측면은 본체(22)의 측면과 거의 평행하다. 본체(22)와 최근접하여 마주보고 있는 격실(32)의 측면은, 이 격실(32)과 최근접해 있는 본체(22)의 측면과, 얇고 길쭉한 웹 부재(web member, 39)를 통해 연결된다. 이 웹 부재(39)는 격실(32) 측면의 높이와 거의 같은 정도로 펼쳐져 있는 것이 바람직하다. 이 웹 부재(39)는 격실(32)을 본체(22)에 부착시키고 측면 대 측면 운동에 대해서 격실을 지지하는 역할을 한다.

격실(32)은 작은 용기(50)를 수용할 수 있는 공간을 갖고 있다. 격실 상부(36)를 통해서 작은 용기(50)를 집어 넣어서 큰 용기(20)의 격실(32) 내에 완전하게 위치시킬 수 있다.

목부분(34)은, 유체가 통할 수 있게 본체(22)에 붙는 일단부(33)와, 유체가 통할 수 있게 격실(32) 내의 작은 용기(50)에 붙는 타단부(35)와, 이들 일단부(33) 및 타단부(35) 사이의 중간부로 이루어진다. 따라서 목부분(34)은 작은 용기(50)와 본체(22) 간에 유체가 통하도록 격실(32)과 본체(22)를 연결시킨다. 목부분은 본체(22)의 아래쪽 측면으로부터 격실(32)의 저부(38) 쪽으로 뻗어 있다. 격실(32)과 본체(22)는 서로간에 거의 평행한데, 격실(32)은 본체(22)의 일측면에서 곧바로 펼쳐져 있다. 목부분(34)의 아래면은 경사져 있는데, 이 경사면의 본체(22)에 대한 각도는 약 30~45°인 것이 바람직하다. 그리고 일단부(33) 및 타단부(35)는 서로 거의 직교한다. 즉, 혼합 및 방출 장치(10)의 본체(22)가 똑바로 서 있는 경우에, 본체(22) 쪽의 일단부(33)와 격실(32) 쪽의 타단부(35)가 거의 수직 상태이다. 도 2에서 볼 때, 목부분(34)은 비록 본체(22)의 폭 및 이와 대략 동일한 폭의 격실(32)보다는 좁지만, 비교적 넓은 편이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 격실(32)과 목부분(34) 사이에 통로(40)가 위치한다. 이 통로(40)는 평판(44)을 구성하고 있는 원형 요홈(42)에 의해 이루어지는데, 이로써 통로(40)는 격실(32)과 목부분(34)과 함께, 큰 용기(20)의 일부로서 일체로 성형된다. 평판(44)의 내측은 격실(32)의 저부(38)에서 바닥면을 형성한다. 통로(40)는 평판(44)에 형성되어, 격실(32)로부터 목부분(34)으로 구멍이 생기게 된다. 작은 용기(50)는, 격실 상부(36)의 개방부와, 작은 용기(50)의 배출구(52)를 통해 큰 용기(20)의 격실(32) 내에 위치할 수 있다. 따라서 작은 용기(50)의 배출구(52)가 열려서 작은 용기(50) 내의 내용물이 큰 용기(20)의 내부 공간으로 들어가게 된다. 평판(44)의 상면은 목부분(34) 공간 속에 있는 작은 용기(50)를 지지한다.

격실(32) 내부를 도시하고 있는 도 3a, 도 3b에 내부 통로(40)가 도시되어 있다. 이 통로(40)는 격실(32)의 저부에 형성된 개구부인데, 여기서, 격실의 저부는 큰 용기(20) 내부에 형성된 내측으로의 요홈(42)에 의해 형성된다. 요홈(42)의 가장자리가 통로(40)를 구성한다. 도시한 것과 같이, 통로(40)는 전반적으로, 넓은 부분(41)과 좁은 부분(43)을 갖는 열쇠구멍처럼 생겼다. 통로(40)는 그 중심 종축에 대해 대칭으로서, 넓은 부분(41)은 돌출부(tip)를 갖는 두 개의 대향하는 날개부(wing)로 이루어진다. 통로(40)는 이 날개부의 돌출부로부터 안쪽으로 좁아지다가 좁은 부분(43)에서는 일직선이 된다. 좁은 부분(43)의 끝단과 넓은 부분(41)은 곡선을 이루고 있다. 넓은 부분(41)은 격실(32) 중심에 대해서 편심되어 있다.

도 1, 3a, 3b에 잘 나타내었듯이, 격실(32) 내에는 또한, 작은 용기(50) 옆에 유연성 방벽(70)이 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 유연성 방벽(70)은 격실(32)의 측벽을 따라 배치된다. 이 유연성 방벽(70)은 격실(32) 내에서 작은 용기(50)를 안정시키며, 통로(40) 내에 제대로 위치시키는 역할을 한다. 유연성 방벽(70)은 전체적으로 직사각형 형상인데, 그 길이는 격실(32)의 직경보다 약간 작다. 따라서 유연성 방벽(70)을 격실(32) 내에서 구부려서, 격실(32)의 벽 내면에 대략 격실(32)의 직경만큼 위치시킬 수 있다. 이 유연성 방벽(70)의 높이는 작은 용기(50)의 압축주름 용기(bellow)의 높이와 대략 같아서, 작은 용기(50)의 전체 높이를 이 유연성 방벽(70)에 의해서 지지할 수 있게 된다.

작은 용기(50)를 도 4에 더 자세히 나타내었다. 작은 용기(50)는 하부에 있는 원통형 개구부인 배출구(52), 이 배출구(52)가 있는 하부의 반대쪽에 있는 상부(54), 이들 사이의 중간부(56)로 구성된다. 배출구(52)는 중간부(56)로부터 밖으로 전개되어 원통형 넥(neck)(51)을 형성하고 있다. 립(lip)(53)이 배출구(52)의 맨 끝단에 형성되어 있다. 이 립(53)은 원통형 넥(51)보다 넓다. 상부(54)도 또한, 중간부(56)로부터 하부 배출구(52)의 반대방향 외측으로 돌출되는 것이 바람직하다. 상부의 개구부의 외면에는 나사산이 형성되어 여기에, 내면에 나사산이 형성된 캡이 결합된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 작은 용기(50)의 중간부(56)는 주름형 저장용기로 구성되어 그 안에 액체가 담긴다. 따라서 중간부(56)에는 다수의 압축 주름(59)이 있다. 도면에서는 비록, 중간부(56)의 전체에 걸쳐서 압축 주름(59)이 있는 것으로 도시되어 있지만, 중간부(56)의 일부분에만 압축 주름(59)이 있을 수도 있음이 자명하다. 중간부(56)는 배출구(52)보다 넓다. 중간부(56)에는 원통형 넥(51) 속으로 들어가는 작은 부분이 있을 수 있다. 압축 주름(59)은 아코디언처럼 배치되어서 상부(54)가 하부의 배출구(52) 쪽으로 압축될 수도 있고, 또한, 상부(54)가 배출구(52)를 떠나 위로 이동할 수도 있다.

도 3a, 3b에는 큰 용기(20)의 내부 통로(40)에 작은 용기(50)가 결합되는 방식이 도시되어 있다. 잠시 도 5를 참조하면, 배출구(52)는 작은 용기(50)의 중간부(56)에 대해 편심되어 있다. 따라서, 도 3a로 돌아가면, 작은 용기(50)는 큰 용기(20)의 격실(32) 내에 위치할 수 있는데, 이 때, 작은 용기(50)의 방향은 배출구(52)가 통로(40)의 넓은 부분(41)에 정렬되도록 한다.

작은 용기(50)를 격실(32) 공간 내로 넣을 때에는 배출구(52)가 통로(40)의 넓은 부분(41)에 정렬되도록 해서 이 부분에 들어가도록 작은 용기(50)를 아래로 내린다. 점선으로 나타낸 것과 같이, 작은 용기(50)가, 정렬을 하기 전에 격실(32) 내에서 위치가 어긋나 있는 것을 볼 수 있다. 립(53)과 원통형 넥(51)이 통로(40)를 통과하지만, 중간부(56)의 넓은 부분은 통로(40)의 넓은 부분(41)보다도 더 넓다. 따라서 배출구(52)는 통로(40) 내에 위치하는 원통형 넥(51)에 의해, 큰 용기(20)의 목부분(34)에 있는 통로(40) 밖에 위치하는 립(53)에 의해, 그리고 격실(32) 내에 위치한 중간부(56)에 의해 통로(40) 내에서 자체적으로 안착된다.

이 때, 작은 용기(50)는 격실(32) 내부에 위치하게 되고 배출구가 통로(40)의 넓은 부분(41)에 정렬된다. 하지만, 작은 용기(50)가 아직 큰 용기(20)에 고정된 것은 아니다. 다음에, 작은 용기(50)를 반바퀴(180°) 돌린다(도 3b의 화살표 X 참조). 작은 용기(50)를 돌리면, 작은 용기(50)의 배출구(52)가, 작은 용기(50)가 어긋나 있기 때문에 Y방향(도시된 실시예에서는 좌측)으로 이동한다. 따라서 배출구(52)가 통로(40)의 좁은 부분(43)으로 들어가게 된다. 아울러, 배출구(52)가 어긋나 있기 때문에 작은 용기(50)는 격실(32) 내에서 Z방향(도시된 실시예에서는 우측)으로 재정렬된다. 배출구(52)의 넥(51)이 통로(40)의 좁은 부분(43)보다 작기 때문에, 배출구(52)는 통로(40)의 좁은 부분(43)으로 들어갈 수 있다. 단, 립(53)과 넓은 중간부(56)가 이 좁은 부분(43)보다 더 넓다. 립(53)은 배출구(52)가 통로(40)의 좁은 부분(43)에서 위로 빠지지 못하도록 하는 역할을 한다. 따라서 작은 용기(50)가 통로(40) 내의 고정 위치에 있게 되어 작은 용기(50)가 큰 용기(20)에 결합된다. 이 고정 위치에서, 배출구(52)는 통로(40)를 통해서 큰 용기(20)의 목부분(34)에 정렬되는데, 이로써, 배출구(52)에서 배출되는 액체가 어떠한 방해도 받지 않고 큰 용기(20) 내로 직접 들어가서 혼합된다.

도 3b에서, 방벽(70)이 격실(32) 내에서 넓은 부분(41) 쪽, 작은 용기(50)의 배출구(52)와 반대쪽에 위치함을 도시하고 있다. 이 방벽(70)은 작은 용기(50)에 대해서 용수철 작용을 통해 힘을 가하는데, 이에 작은 용기(50)의 배출구(52)가 통로(40)의 좁은 부분(43)으로 이 힘에 의해서 들어가게 된다. 방벽(70)은 , 작은 용기(50)를 격실(32)에 넣기 전에 이 격실(32)에 설치할 수 있다(도 3a 참조). 또는, 이 방벽(70)은 작은 용기(50)를 돌려서 통로(40)의 좁은 부분(43)에 정렬시킨 후에 격실(32)에 설치할 수 있다(도 3b 참조). 일단, 배출구(52)가 통로(40)의 좁은 부분(43)에 들어가게 되면, 방벽(70)은 작은 용기(50)에 가해지는 힘을 유지하여 통로(40)의 넓은 부분(41)으로 배출구(52)가 들어가지 못하도록 막는다. 작은 용기(50)를 돌려서 좁은 부분(43)에 넣게 되면(도 3b 참조), 작은 용기(50)의 중간부(56)는 방벽(70)에 의해서 통로(40)의 좁은 부분(43) 쪽으로 밀리게 된다. 배출구(52)와 통로(40)는 또한, 돌릴 때에 작은 용기(50)가 방벽(70) 속으로 더 움직이도록 구성되어, 되돌아가려는 방벽(70)이, 작은 용기(50)에 더 큰 힘을 주게 되어 통로(40)의 좁은 부분(43)에 작은 용기(50)가 보다 더 확고하게 정위치에 있도록 한다.

도 6에는 석방 기구(release mechanism)(60)가 도시되어 있다. 석방 기구(60)에는 용기 캡(62), 플런저(plunger)(80), 리테이너(retainer)(64)가 포함된다. 용기 캡(62)은 내면에 나사산이 형성되어 있어서 작은 용기(50)의 상부(54)에 결합된다. 용기 캡(62)에는 측면에 벽이 형성되어 중앙부에 공간이 형성되어 있다. 플런저(80)는 긴 형상의 부재로서, 일단의 머리부(82), 그 반대단의 끝이 뾰족한 첨단부(prong)(86), 그리고 이들 사이의 중간부(84)로 구성된다. 머리부(82)는 중간부(84)보다 넓은 원통형 부분이다. 중간부(84)와 첨단부(86)는 X자형 내지는 +자형 단면을 갖는다. 중간부(84)의 상단, 머리부(82)와 가까운 곳은 넓고, 첨단부(86)로 갈수록 좁아진다. 첨단부(86)는 플런저(80)의 화살촉 부분에 해당되는 부분으로 상대적으로 뾰족하게 형성할 수 있다.

리테이너(64)는 원통형 부재로서 플런저(80)를 수용하는 중심 개구부가 있다. 이 중심 개구부는 플런저(80)의 머리부(80)보다 좁아서, 머리부(80)가 이 개구부를 통과할 수 없다. 리테이너(64)는 상대적으로 유연하지만, 용기 캡(62)의 중앙 공간 내에 마찰결합될 수 있을 정도로 딱딱하다. 석방 기구(60)는, 플런저(80)를 리테이너(64)를 통해서 삽입하되, 리테이너(64)가 머리부(82)에 닿을 때까지 삽입하여 조립된다. 리테이너(64)에는 플런저(80)의 머리부(82)를 수용하는 중앙부 요홈을 형성할 수 있다. 도 7a에 잘 나타낸 바, 리테이너(64)는 용기 캡(62)의 중앙부 공간쪽으로 밀려 들어가서 리테이너(64)와 머리부(82)가 용기 캡(62)의 중앙부 공간 내에 완전히 수용된다. 리테이너(64)는, 리테이너(64)와 용기 캡(62) 공간 사이의 마찰결합에 의해서 용기 캡(62) 속에 있는 머리부(82)를 유지시킨다. 아울러, 머리부(82)의 상부면은 용기 캡(62)의 내부 윗면에 대해 리테이너(64)를 누르게 된다.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명 장치의 동작을 설명한다. 도 6에서는 작은 용기(50) 내부에 제1액체(가령, 농축 세척제)가 채워져 있고, 압축 주름(59)이 팽창된 상태를 나타낸다. 그리고 큰 용기(20)는 제2액체(가령, 희석제)가 채워져 있는 상태를 나타낸다(도 1 참조). 멸균수를 0.2 마이크론으로 여과하여 큰 용기(20)의 본체(22) 공간 속으로 넣는다. 큰 용기(20)에는 그 상부에 있는 개방부(24)를 통해 넣은 제1물질이 채워져 있다. 큰 용기(20)와 작은 용기(50)는 두 가지 별도의 동작으로 채워지기 때문에, 화학 약품이 잘못 혼합될 수는 없다. 따라서 큰 용기(20)와 작은 용기(50)의 내용물은, 사용자가 이 혼합 및 방출 장치(10)를 사용하기 전까지는 각각 개별적으로 있게 된다.

농축 화학 합성물(가령, 살균제)을 0.2 마이크론으로 여과하여 작은 용기(50) 속으로 넣는다. 작은 용기(50)의 배출구(52)에는 박막(72)이 씌워져서 작은 용기(50) 내에서 액체가 나오지 못하도록 한다. 동작을 살펴보면, 희석제와 화학 합성물을 각각 분석하여 적절한 용액이 준비되었는지 확인한다. 합성물과 희석제에서 이물질을 제거하기 위하여 0.2 마이크론 필터로 여과하여 이물질 검사를 한다. 그 다음에 합성물과 희석제를 측정하여 이들을 최종적으로 혼합할 때의 적정 희석도를 확인한다.

도 7a에서, 석방 기구(60)를 작은 용기(50) 내부에 넣되, 플런저를 중간부(56)를 통해서 아래쪽으로 삽입한다. 그 다음에 작은 용기(50)의 상부(54)에 캡(62)을 돌려 끼워서 석방 기구(60)를 작은 용기(50)에 결합한다. 이 때에, 작은 용기(50)의 상부(54)를 작은 용기(50) 하부의 배출구(52)에 정렬시켜서 플런저(80)와 첨단부(86)가 작은 용기(50)의 측면에 닿지 않고 배출구(52)와 정렬되도록 한다.

일단 작은 용기(50)에 내용물을 채우고 석방 기구(60)를 작은 용기(50)에 고정한 다음에, 도 1과 같이 작은 용기(50)를 큰 용기(20)의 격실(32) 속에 넣는다. 배출구(52)를 도 3a와 같이 통로(40)의 넓은 부분(41)과 정렬시키고, 작은 용기(50)를 180°돌려서 작은 용기(50)가 좁은 부분(43)에 고정되도록 한다(도 3b 참조). 방벽(70)이 작은 용기(50)에 대해서 힘을 가하도록 유지시켜서 배출구(52)가 통로(40)의 좁은 부분(43)에서 맘대로 나오지 못하도록 한다.

이에, 도 8에서와 같이, 혼합 및 방출 장치(10)는 큰 용기(20)에 제1액체를, 큰 용기(20)에 부착된 작은 용기(50)에 제2액체를 갖게 된다. 혼합 및 방출 장치(10)는 아직 사용할 준비가 되어 있지 않다. 혼합 및 방출 장치(10)를 청정실에서 사용할 것이기 때문에, 이 혼합 및 방출 장치(10)를 복사선을 이용하여 멸균한다. 혼합 및 방출 장치(10)를 제1밀폐층(12) 안에 넣고 열로 밀봉하여 단일층 밀폐 인클로져를 형성한다. 이 단일층 밀폐 인클로져를 이제, 제2밀폐층(14) 안에 넣을 수 있고 이를 열로 밀봉하여 제2의 단일층 밀폐 인클로져를 형성한다. 제1밀폐층(12)과 제2밀폐층(14)은 폴리에틸렌 합성물로 만든다. 도 9에서, 2층의 밀폐 인클로져를, 플라스틱 라이너(liner)(92)가 있는 카톤(carton)(90) 속에 넣을 수 있다. 플라스틱 라이너(92)를 닫고 봉해서 제3의 밀폐층을 형성한다. 마지막으로, 카톤을 닫고 수송 준비를 한다.

이에 도 10에서와 같이 카톤(90)에 복사선을 조사할 준비가 되었다. 복사선으로는 감마선을 사용하는데, 그 이유는 감마선은 투과성이 커서 비교적 조밀한 물품이나 합성물을 용이하게 처리할 수 있기 때문이다. 멸균을 위한 복사선 조사량은 일반적으로 25~50 kGy(kilogray)의 범위 내이다. 적절한 조사량을 보장하기 위하여, 선량계(dosimeter)를 이용하여 카톤에 조사하는 복사선의 양을 측정한다. 복사선 조사에 의해서 전체 패키지, 즉, 제1 제2 제3밀폐층, 각 층 내의 공기층, 혼합 및 방출 장치(10) 전체, 작은 용기 내의 화학 합성물, 및 큰 용기 내의 희석제 모두가 멸균된다.

이러한 방식에서, 작업 현장에서 이 패키지를 받아서 카톤(90)을 열고, 라이너(92) 및 그 안에 담겨 있는 이중 포장한 화학약품 용기(10)를 로딩 도크(loading dock)로 꺼내어 청정실에 넣고 카톤(90)을 폐기한다. 봉해져 있는 제3밀폐층 또는 라이너(92)를 제거한 다음에 화학 약품 용기(10)를 청정실 작업 현장으로 가져간다. 바람직한 실시예에서, 라이너(92)는 카톤에서 떨어진 물질이 최외곽 밀폐층(14)을 오염시키지 못하도록 하기 위하여 사용한다. 구체적인 응용예에 따라서는, 카톤 라이너(92)를 사용하지 않아도 된다. 가령, 밀폐층(14)의 외부가 멸균 상태일 때에는 사용할 필요가 없는 것이다.

일단 청정실 구역이나 그 밖의 작업 현장으로 이송되면, 제3밀폐층을 제거할 수 있고, 제1 및 제2 밀폐층 인클로져(12 14) 내에 담겨 있는 용기(10)를 선반에 올려서 차후에 사용할 수 있다. 밀폐된 용기 인클로져를 청정실 내의 선반에 올려 놓을 때에는 정상적으로 멸균된 장갑을 이용한다. 그러나 이 장갑 그 자체, 그리고 청정실 내의 대기 중에는 병원균이나 박테리아 등의 많은 입자들이 있기 때문에, 만일 용기(10)을 단일의 제1밀폐층(14)으로만 싸고 있다면 이 용기(10)의 저장 수명이 상대적으로 짧아진다. 하지만 제1 및 제2 밀폐층(12, 14)이 있으면, 멸균한 제2층 밀폐 인클로져보다 어느 정도 더 적은 것을, 이 용기(10)의 내용물을 사용하기 전에, 불명확한 시간 동안 선반 위에 저장할 수 있다.

용기(10)의 내용물을 사용하고자 할 때에는, 제2층 밀폐 인클로져에서, 용기(10)를 둘러싸고 있는 멸균된 제1층(12)을 남겨놓고 제2밀폐층(14)을 벗겨낸다. 이로써 멸균된 상태로 보존되어 있는 용기(10)의 내용물을 안심하고 사용할 수 있다.

이 때에, 사용자는 아래와 같이, 멸균상태의 용기(20, 50)의 내용물을 사용할 수 있다. 작은 용기(50)를 조작할 수 있도록 격실(32)의 캡(36)을 연다. 도 7b에서와 같이, 사용자는 작은 용기(50)의 캡을 화살표 방향으로 아래로 누른다. 이에 압축 주름(59)이 압축되어 상부(54)가 하부 배출구(52) 쪽으로 이동하여, 결국, 플런저(80)의 첨단부(86)가 배출구(52)의 박막(72)을 뚫어서 구멍을 낸다. 그 다음에도 플런저(80)는 계속해서 박막(72)을 뚫고 들어가서 배출구(52)를 통해 나옴으로써 박막(72)에 큰 구멍을 낸다. 플런저(80)와 첨단부(86)가 '+'자 단면을 갖고 있기 때문에, 플런저 벽과 첨단부 벽 사이에는 큰 공간이 있게 되고, 박막(72)에 생긴 구멍을 통해서 액체가 배출구(52)에서 나와 플런저(80)와 첨단부(86)를 지나게 된다.

사용자는 압축 주름(59)이 완전히 압축될 때까지 계속해서 작은 용기(50)의 상부를 누른다(도 7b 참조). 누르는 힘(및 중력)에 의해서 작은 용기(50)의 내용물이 배출구(52)를 통해서 배출된다. 작은 용기(50)의 압축에 의해서 내용물이 배출되기 때문에, 작은 용기(50)에 공기배출공을 형성할 필요는 없다. 배출구(52)가 큰 용기(20)의 목부분(34)과 유체가 흐르도록 직접 연결되어 있기 때문에, 작은 용기(50)의 내용물은 큰 용기(20)의 내용물 속으로 직접 방출된다. 희석제가 목부분(34) 및 격실(32) 내에 있더라도, 작은 용기(50)의 내용물은 이 작은 용기(50)의 압축에 의해서 방출된다. 그 다음에, 사용자는 격실(32) 상부의 캡(36)을 다시 닫고, 원할 때에는 전체 혼합 및 방출 장치(10)를 흔들어서 두 내용물이 좀더 잘 혼합되도록 한다. 이렇게 혼합된 내용물을 흡입관(28)을 통해서 배출 기구(26)에 의해 큰 용기(20)로부터 분사시킬 수 있다.

한편, 화학 합성물을 혼합 및 방출 장치(10)에 채울 때에 방부 처리를 할 수도 있다. 화학 합성물을 여과 멸균할 수 있으며, 혼합 및 방출 장치(10)를 복사선으로 멸균할 수도 있다. 그 다음에 합성물을 청정 환경에서 용기 내에 넣을 수 있고, 멸균된 연속적인 밀폐층에 넣고 라이너가 있는 카톤에 넣을 수 있다. 방부제 주입 과정에 소요되는 모든 부속물들은, 여과 멸균한 부속물을 제외하고는, 감마선을 이용해 사전에 멸균처리하고, 청정한(통상 Class 100) 방부제 주입 환경으로 이송한다. 이 곳에서 모든 작업자는 멸균된 작업복, 모자, 신발, 마스크, 안경을 갖춘 가운을 착용해야 한다. 청정실의 입자와 세균을 감시한다. 그러나 방부 처리는 일반적으로 복잡하고 힘이 들기 때문에, 복사선에 의한 멸균이 적절하지 않은 합성물(가령, 페르산, 과산화수소 등)의 경우에 보다 적합하다.

따라서 복사선에 의한 최종 멸균 및 방부 처리 모두에 있어서, 혼합은 실제 사용 직전에 해야 혼합물이 신선하고 효과적이 된다. 혼합은 멸균된 용기 내에서 멸균 상태에서 행해야 멸균된 최종 혼합물을 얻을 수 있다. 또한 본 발명의 혼합 및 방출 장치에 내용물을 담을 때에는 내용물을 측정한다. 이로써 사용자가 청정실 안에서 화학 합성물이나 희석제를 측정할 필요가 없게 되고, 한층 더 확실한 분석을 할 수 있게 된다.

박막(72)을 사용하는 이유는 깨지거나 부숴지지 않는 대신에 첨단부(86)가 접촉하면 뚫리기 때문이다. 따라서 박막(72)이나 첨단부(86)에서 떨어져 나온 조각이 액체 내용물로 들어가 청정실을 오염시킬 가능성이 없다. 게다가, 흡입관(28)과 분사 기구(26)를 이용함으로써 이물질이 청정실로 들어갈 수 없다. 또한 액체 속에 있을지도 모를 이물질을 추가로 여과하기 위하여 흡입관(28)의 끝단에 필터를 설치할 수 있다. 여기서 본 발명이 분사 용기를 사용하는 것으로 설명하였지만, 그 밖의 적절한 용기, 가령, 내용물 배출구에 필터가 있는 갤런 용기(gallon container)도 또한 사용할 수 있다.

본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 상기 혼합 및 방출 장치(10)를 임의로 적절하게 구성할 수 있다. 예를 들어, 작은 용기가 분리된 용기일 필요가 없고, 큰 용기와 일체인 격실일 수 있다. 그러나, 혼합 및 방출 장치(10)는, 청정실에서 가운과 장갑을 완전 착용한 작업자 최소한의 조작만 하면 된다는 장점을 갖는다. 단지 사용자가 할 일은 격실(32)의 상부를 열고 작은 용기(50)를 누르기만 하면 된다. 작은 용기(50)와 압축 주름(59)이 개별적으로 충분히 견고하게 설치되어 있으며, 수송시에 생기는 작은 용기(50)의 예기치 못한, 불측의 충돌은 격실(32)에 의해 보호된다.

재차 말하지만, 본 혼합 및 방출 장치(10)는 장갑 낀 손으로 쉽게 조작할 수 있다. 혼합 및 방출 장치(10)는 일반적인 분사 용기(스프레이 병)의 형태와 거의 같다. 따라서 사용자는 분사 용기의 윗부분을 손쉽게 잡아서 격실(32)과 작은 용기(50)의 방해를 받지 않고 분사 핸들을 조작할 수 있다. 작은 용기(50)와 격실(32)이 원통형이지만, 그 밖의 적절한 형태도 사용 가능하다. 또한, 큰 용기(20), 플런저(80), 작은 용기(50)는 각각, 하나의 단일 금형으로 플라스틱으로 제작할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 혼합 및 방출 장치(10)의 크기는 바닥에서 배출 기구(26) 상부까지 약 13인치이다. 본체는 목부분(34) 연결부(33)까지의 너비가 약 4.5인치이고, 깊이가 약 3인치이다. 격실의 직경은 약 2.75인치이며, 작은 용기(50)의 직경은 약 2.25인치이다. 방벽(70)의 길이는 약 3인치이고 높이는 약 1.75인치이다.

*이상의 설명과 도면은 본 발명의 원리를 단지 예시적으로 설명하기 위한 것이다. 본 발명을 다양한 형태와 크기로 구성할 수 있으며, 설명한 실시예에 한정되는 것을 의도한 것은 아니다. 당업자는 본 발명을 용이하게 다양하게 응용할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명을 위에서 설명한 특정 예시, 또는 설명한 것과 똑같은 구성과 작용에 한정하는 것은 바람직하지 않다. 오히려, 본 발명의 범위 내에서 모든 적절한 변형과 등가물을 만들 수 있는 것이다.

Claims

제1용기와 제2용기를 구비하는 혼합 및 방출 장치에 있어서,
상기 제1용기는,
제1물질을 수용하도록 구성되는 본체;
상기 제2용기를 수용하도록 구성되는 격실; 및,
상기 본체와 격실의 내부 통로 사이에 연장되는 경사진 목부분을 포함하되,
상기 격실은,
상기 격실의 측벽을 따라 배치되는 유연성 방벽; 및
상기 격실의 바닥에 형성된 내부 통로를 포함하며,
상기 내부 통로는 상기 격실의 중심에 대하여 편심되게 배치되는 넓은 부분과, 상기 넓은 부분에 연결되는 좁은 부분을 가지며;
상기 제2용기는 상기 제1물질과는 다른 제2물질을 수용하도록 구성되며 플런저와 배출구를 포함하되, 상기 배출구는 상기 좁은 부분보다 넓은 립을 가지며, 상기 내부 통로의 넓은 부분으로 삽입되어 상기 경사진 목부분으로 연장되고 상기 좁은 부분으로 이동하도록 구성되며, 상기 유연성 방벽은 상기 좁은 부분 내에 배출구를 유지하도록 제2용기 상에 압력을 작용하도록 구성되며, 상기 플런저는 제2물질을 상기 제1용기의 경사진 목부분으로 배출하기 위해 상기 배출구를 개방하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2용기는 압축가능한 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출 장치.
제1항에 있어서,
상기 경사진 목부분은 제1용기의 본체의 세로방향 측부로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출 장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1물질은 멸균수이고 상기 제2물질은 농축 세척제인 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출 장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1용기는, 상기 제1용기의 내부로 연장되는 흡입관을 포함하는 배출 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1용기의 격실은 상기 제1용기 내부의 흡입관과 실질적으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2용기는 상기 제1용기의 격실 내에 수용되고, 상기 격실은 상기 제1용기의 본체로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출 장치.
제10항에 있어서,
상기 격실과 상기 제1용기의 본체 사이에 웹이 연결되는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출 장치.
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청정실 내에서 멸균된 합성물을 혼합 및 방출하기 위한 방법에 있어서,
본체와 격실을 가지는 제1용기로서, 상기 격실은,
상기 격실의 측벽을 따라 배치되는 유연성 방벽; 및
상기 격실의 바닥에 형성된 내부 통로를 포함하며,
상기 내부 통로는 상기 격실의 중심에 대하여 편심되게 배치되는 넓은 부분과, 상기 넓은 부분에 연결되는 좁은 부분을 가지는, 제1용기;
상기 내부 통로의 좁은 부분보다 넓은 립을 가지는 막힌 배출구를 가지는 제2용기;
상기 본체와 격실의 내부 통로 사이에 연장되는 경사진 목부분; 및,
플런저;
를 포함하는 장치를 제공하는 단계;
상기 제1용기의 본체를 제1액체로 채우는 단계;
상기 제2용기의 본체를 제2액체로 채우는 단계;
상기 제2용기 내에 상기 플런저를 위치시키고 상기 플런저를 상기 막힌 배출구에 정렬시키는 단계;
상기 제2용기를 제1용기의 격실 내에 배치하되, 상기 배출구가 내부 통로의 넓은 부분을 통해 상기 경사진 목부분을 통과하도록 하는 단계;
제2용기를 회전시켜서 상기 목부분을 상기 내부 통로의 좁은 부분으로 이동시키되, 상기 유연성 방벽은 상기 제2용기에 압력을 작용하여 상기 배출구를 상기 좁은 부분에 유지하도록 하는 단계; 및,
상기 플런저에 하향 압력을 작용하여, 상기 플런저가 상기 막힌 배출구를 개방함으로써. 경사진 목부분을 통해 상기 제2액체를 제1용기의 본체 내부로 배출하고, 그것에 의해 상기 제1액체 및 제2액체가 혼합하여 멸균 합성물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출하기 위한 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1액체는 제2액체와 다른 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출하기 위한 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1액체는 멸균수이고 제2액체는 농축 세척제인 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출하기 위한 방법.
제14항에 있어서,
상기 제2용기는 위에서 하향 압력이 작용되는 압축가능한 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출하기 위한 방법.
제14항에 있어서,
제1용기의 배출 기구를 작동하는 단계를 추가로 포함하여, 상기 멸균된 합성물이 제1용기로부터 상기 배출 기구를 통해 청정실로 방출되는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출하기 위한 방법.
제18항에 있어서,
상기 배출 기구는 방아쇠와 상기 멸균된 합성물이 방출되는 조절식 노즐을 가지는 분사 헤드인 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출하기 위한 방법.
제19항에 있어서,
상기 장치는 상기 배출 기구로부터 상기 제1용기의 본체 내부로 연장되는 흡입관을 구비하여, 배출 기구가 작동할 때 상기 멸균된 합성물이 상기 흡입관으로 빨아들여지는 것을 특징으로 하는 혼합 및 방출하기 위한 방법.
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