KR102259656B1 - 유동 채널을 갖는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치에 관한 것으로, 이 장치는 유동 채널(K)에 배치되는 역류 방지 밸브(4)를 포함하고, 이 역류 방지 밸브(4)에 의해, 유체는 제 1 방향으로 유동 채널(K)을 통해 흐를 수 있고 또한 제 1 방향의 반대 방향으로 유동 채널(K)을 통해 흐르는 것이 방지된다. 본 장치는 유동 채널(K)을 통과하는 유체의 유동을 검출하기 위한 유동 검출기(5)를 더 포함하며, 이 유동 검출기(5)는 역류 방지 밸브(4)에서의 변화를 검출하며, 이 검출된 변화는 유체의 유동에 대한 지표로서 역할한다. 본 발명에 따른 장치는, 기존의 역류 방지 밸브를 표시 수단으로서 사용함으로써 유동이 간단한 수단의 사용으로 검출될 수 있게 해준다.

Description

유동 채널을 갖는 장치{DEVICE HAVING A FLOW CHANNEL}

본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른, 유동 채널을 갖는 장치에 관한 것이다. 바람직한 적용 분야에서, 이 장치는 사람의 모유를 짜내기 위한 착유기의 가슴 차폐부 또는 가슴 차폐부와 모유 수집 용기 사이의 어댑터이다.

사람의 모유를 짜내기 위해, 모터 구동식 또는 수동식 착유기가 사용되고 있다. 이 착유기는, 가슴에 위치되어 젖꼭지를 둘러싸는 하나 이상의 가슴 차폐부를 갖고 있다. 진공 펌프에 의해, 부압이 가슴 차폐부에 가해지고 상기 부압은 바람직하게는 주기적으로 변하게 된다. 짜낸 모유가 직접 수집 용기 안으로 유입할 수 있도록 모유 병이 직접 또는 어댑터를 통해 가슴 차폐부에 나사 결합된다. 이러한 착유기는 예컨대, US 6 497 677, US 4 964 851, US 6 547 756 및 US 6 257 847 에 잘 알려져 있다.

가슴 차폐부에서 무효 공간을 제한하기 위해, 가슴 차폐부 또는 어댑터는, 모유 병의 내부로 가는 통로를 열어주는 역류 방지 밸브를 갖는다. 상기 특허 문헌 중의 일부 및 US 4 929 229, US 8 070 716 및 US 2011/0301532에 개시되어 있는 바와 같이, 상기 역류 방지 밸브는 예컨대 밸브 다이어프램을 갖는 다이어프램 밸브이다.

EP 1 430 918 에는 모유 서지(surge)를 검출하기 위한 시스템이 기재되어 있다. 이러한 목적으로, 짜내진 모유의 양을 시간의 함수로 판단하기 위해 모유 수집 용기가 짜내기 중에 저울 위에 배치된다.

또한, 아직 공개되지 않은 국제 특허 출원 PCT/CH2012/000222에는, 매체 분리 다이어프램을 갖는 착유기에 사용되는 진공 펌프가 개시되어 있다. 이 다이어프램은 발생된 부압을 결정하기 위한 센서 다이어프램으로서 역할한다. 이러한 목적으로, 다이어프램은 돌출 러그를 갖는데, 이 러그의 위치는 광학적으로 검출된다.

US 2012/0022451 에는, 장공급 장치를 위한 펌프 유닛이 개시되어 있다. 이 펌프 유닛은 다이어프램으로 분리되는 이중 챔버를 갖는다. 일 실시 형태에서 다이어프램에는 표시 로드가 제공되어 있는데, 이 표시 로드는 다이어프램의 움직임에 대응하여 승하강하며 챔버 안에 있는 유체의 척도로서 역할한다.

본 발명의 목적은, 바람직하게는 짜내진 유체의 양의 척도로서 짜내기 작업 중에 유체 유동에 대한 지표를 이미 얻는 것이다.

상기 목적은 청구항 1 의 특징을 갖는 장치로 달성된다.

본 발명에 따른 장치는 유체를 위한 유동 채널을 갖는다. 역류 방지 밸브가 상기 유동 채널에 배치되고, 상기 역류 방지 밸브에 의해, 유체는 제 1 방향으로 유동 채널을 통해 흐를 수 있고 또한 상기 제 1 방향의 반대 방향으로 유동 채널을 통해 흐르는 것이 방지된다. 상기 장치는 유동 채널을 통과하는 유체의 유동을 검출하기 위한 유동 검출기를 더 가지며, 이 유동 검출기는 상기 역류 방지 밸브에서의 변화를 검출하며, 이 검출된 변화는 유체의 유동에 대한 지표로서 역할한다.

바람직하게는, 상기 유동 검출기는 유동을 결정하기 위한 유량계이고, 검출된 변화는 유동의 척도로서 역할한다.

바람직한 예시적인 실시 형태에서, 상기 장치는 가슴 차폐부의 일 부분, 또는 가슴 차폐부와 모유 수집 용기 사이에 있는 어댑터의 일 부분이다. 이 경우, 유체는 짜내진 모유이다. 유체 수집 용기는 모유 용기이다.

그러나, 본 발명에 따른 장치는 다른 분야, 예컨대 특히 흉부 배출 또는 상처 배출을 위한 배출 장치에도 사용될 수 있다. 이 경우 유체는 흡인된 분비물 또는 공기이다. 이들 적용 분야에서, 상기 장치는 바람직하게는 유체 수집 용기의 영역에 배치된다. 예컨대, WO 2008/141471 또는 WO 2007/085100에 따른 유체 수집 용기의 덮개에 그러한 역류 방지 밸브 및 유동 검출기가 구비될 수 있다.

유체가 밸브를 통해 흐를 때 그 밸브는 열리고, 결과적으로 밸브의 형상 또는 공간 내에서의 위치가 변하게 된다. 그래서 이 변화는 유체 유동에 대한 검출가능한 지표이다.

다량의 유체가 상기 밸브를 흐를 때, 즉 유동량이 클 때, 어떤 유동도 없는 경우의 상기 역류 방지 밸브의 그의 휴지 위치에 대한 변화는 유동량이 작을 때 보다 크게 된다. 다시 말해, 유체의 양이 큰 경우에 역류 방지 밸브는 유체의 양이 작은 경우 보다 더 많이 열리게 된다. 결과적으로, 유동의 척도가 쉽게 얻어질 수 있다.

상기 척도는 예컨대 추가 계산이 있든 없든 디스플레이 상에 그래픽적으로 나타내질 수 있으며, 그래서 예컨대 엄마는 짜내진 모유의 양이 증가하고 있는지 감소하고 있는지 또는 일정하게 유지되고 있는지를 쉽게 확인할 수 있다. 이는 다른 적용 분야에 대해서도 마찬가지다.

상기 척도는 전자 평가부에 의해 평가될 수 있다. 예컨대, 유량, 즉 단위 시간 당 유동량이 계산될 수 있다. 또한, 짜내진 모유의 유동량 또는 전체 양이 계산될 수 있다. 마찬가지로, 모유 서지(surge)의 시간, 즉 모유가 최대로 흐르기 시작하는 시간이 결정될 수 있다. 이는 다른 적용 분야에 대해서도 마찬가지다.

상기 유동 검출기는 역류 방지 밸브에서의 변화를 다른 방식으로, 예컨대 광학적으로 또는 기계적으로 검출할 수 있다. 바람직하게는, 상기 유동 검출기는 상기 역류 방지 밸브에서의 변화를 검출하기 위한 광학 검출기를 갖는다. 바람직한 실시 형태에서, 상기 광학 검출기는 발광기 및 광 검출기를 포함하고, 상기 역류 방지 밸브는 변화 상태 및/또는 비변화 상태에서 상기 발광기와 광 검출기 사이의 광로에 배치된다. 바람직하게는, 역류 방지 밸브는 적어도 변화 상태에서 광로를 차단하도록 배치된다.

역류 방지 밸브가 밸브 다이어프램을 가지면, 역류 방지 밸브의 위치는 쉽게 검출될 수 있고, 유동 검출기는 밸브 다이어프램의 휨(deflection)을 검출한다. 밸브 다이어프램이 밸브 플랩을 가지면 검출은 더 쉽게 이루어진다. 적은 유체가 흐는 경우, 다이어프램 플랩은 거의 휘지 않고, 더 큰 유동량에서는 그 플랩이 그의 밸브 시트의 밸브 개구로부터 더 멀어지게 움직이게 된다. 밸브 다이어프램이 클 수록, 이동량도 더 크게 된다. 그래서 측정의 정확도가 증가한다. 상기 밸브 플랩은 상기 역류 방지 밸브의 밸브 시트를 개폐하며 밸브 플랩은 제 1 주변 영역에서 상기 밸브 시트에 체결되고 상기 제 1 주변 영역의 반대쪽에 위치하는 제 2 주변 영역에서는 밸브 시트에 대해 움직일 수 있으므로, 즉 밸브 플랩은 일 측에서 편심 체결되므로, 상기 이동량은 또한 증가될 수 있다.

바람직하게는, 역류 방지 밸브, 특히 밸브 다이어프램에는 핀(fin) 또는 강성 러그가 제공되는데, 이의 위치는 유동 검출기로 검출된다. 이리하여, 검출이 더 쉽게 되고, 또한 역류 방지 밸브의 작동 모드가 손상되지 않는다 라는 이점이 추가적으로 얻어진다. 바람직하게는, 상기 러그는 특히 밸브 다이어프램의 주 표면으로부터 수직하게 돌출하여 그 밸브 다이어프램에 배치된다. 이 경우, 러그는 바람직하게는 광로에 배치된다. 밸브 플랩이 일 측에서 체결되는 경우, 다이어프램의 움직임 중에 가능한 한 큰 이동량을 커버하도록, 러그는 바람직하게는 체결점의 반대쪽에 있는 주변 영역에 배치된다.

바람직하게는, 밸브 다이어프램은 평평하게 형성되는데, 밸브 다이어프램에는 바람직하게는 그의 평평한 주 표면에서 노브가 제공되고, 이 노브는 주 표면의 정상측(밸브 시트로부터 멀어지는 방향으로 향함)에 배치된다.

다른 실시 형태는 종속 청구항에 주어져 있다.

도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 이하에서 설명하며, 도면은 단지 예시적인 것이며 제한적으로 해석되어서는 아니된다.

도 1 은 본 발명에 따른 장치를 갖는 착유기의 부분 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 따른 장치의 밸브 다이어프램을 뒤에서 본 것이다.
도 3 은 도 1 에 따른 장치의 밸브 시트를 앞에서 거울 이미지로 본 것이다.
도 4 는 도 2 에 따른 밸브 다이어프램을 앞에서 본 것이다.
도 5 는 상기 장치의 밸브 시트의 제 2 실시 형태를 나타낸다.
도 6 은 예시적인 제 3 실시 형태에서 본 발명에 따른 장치를 갖는 착유기의 일 부분의 종단면도로, 역류 방지 밸브는 폐쇄되어 있다.
도 7 은 도 6 에 따른 착유기의 일 부분의 종단면도로, 역류 방지 밸브는 열려 있다.
도 8 은 본 발명에 따른 장치의 개략적인 측면도이다.
도 9 는 도 8 에 따른 도시를 앞에서 본 것이다.

도 1 은 사람의 모유를 짜내기 위한 착유기를 도시한다. 이 착유기는 사람 가슴에 시일링 방식으로 배치되는 가슴 차폐부(1), 짜낸 모유를 모으기 위한 모유 수집 용기(3), 및 가슴 차폐부(1)를 모유 수집 용기(3)에 탈착가능하게 연결하기 위한 어댑터(2)를 포함한다. 어댑터(2) 및 가슴 차폐부(1)는 서로 개별적인 부품으로 형성되거나 또는 함께 일체로 형성될 수 있다.

가슴 차폐부(1)는 종래 기술에 알려져 있는 형태를 가질 수 있다. 도시되어 있는 것은, 가슴에 배치되는 깔대기(10) 및 어댑터(2)에 연결되기 위해 상기 깔대기와 일체적으로 형성되어 있는 연결편(11)을 갖는 통상적인 형태이다. 어댑터(2)는 일반적으로 가슴 차폐부(1)의 연결편(11)을 수용하기 위한 연결편(20), 및 이 연결편과 각을 이루어 상기 모유 수집 용기의 목부(30)에 연결되는 나사부(21)를 갖는다. 모유 수집 용기는 예컨대 플라스틱 병과 같은 강성적인 형태 또는 예컨대 우유 백과 같은 가요성 형태로 형성될 수 있다.

상기 착유기는 진공 펌프(6)를 더 포함하는데, 이 진공 펌프는 흡입 라인을 통해 상기 어댑터(2) 또는 가슴 차폐부(1)에 연결된다. 진공 펌프(6)는 전기 모터로 구동되는 펌프 또는 수동식 펌프일 수 있다. 진공 펌프는 착유기가 휴대용 착유기의 형태가 되도록 가슴 차폐부(1) 또는 어댑터(2)에 배치될 수 있다. 그러나, 진공 펌프는 어댑터(2)와는 별개인 개체일 수도 있다. 모든 변형예는 서두에서 이미 언급한 바와 같다.

진공 펌프(6)에 의해, 바람직하게는 주기적으로 변하는 부압이 가슴 차폐부(1)에 가해지게 되고, 이렇게 해서 모유가 짜내진다. 무효 공간을 제한하기 위해, 역류 방지 밸브(4)가 공지된 방식으로 존재한다. 이 실시예에서, 역류 방지 밸브는 어댑터(2)에 배치된다. 역류 방지 밸브(4)는 적어도 하나의 유동 개구(400, 401, 403)를 갖는 밸브 시트(40)를 가지며, 이 개구는 밸브 다이어프램(42)로 폐쇄된다. 밸브 다이어프램(42)은 바람직하게는 가요성 플라스틱 재료, 특히 실리콘으로 제조된다.

이 실시예에서, 밸브 시트(40)는 도 6 및 7 에 도시되어 있는 대응하는 내측 튜브 부분(22) 상에 끼워지는 칼라(41)를 갖는다. 그러나, 밸브 시트(40)는 어댑터부(2) 또는 가슴 차폐부(1)에 일체적으로 형성될 수도 있다.

유동 개구(400, 401, 403)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 이들 개구는 예컨대 크로스피스(404)에 의해 서로 분리될 수 있다. 도 3 및 5 는 두 가지의 가능한 예를 보여준다.

밸브 다이어프램(42)은 바람직하게는 일체로 형성된다. 밸브 다이어프램은 대략 원형이거나 타원형이다. 그러나, 다른 형상도 마찬가지로 가능하다. 밸브 다이어프램의 본체(421)는 바람직하게는 평평하고 비교적 얇게 형성된다. 본체(421)의 대략 평평한 후방측, 즉 밸브 시트를 향하는 측이 도 2 에 도시되어 있다. 이 후방측에서 밸브 다이어프램은 노브(knob)(420)를 갖는데, 이 노브는 밸브 시트(40)에 있는 대응하는 체결 개구(402) 안에 끼워질 수 있다. 이 노브(420)는 중앙에서 본체(421)에 배치될 수 있다. 그러나, 노브는 밸브 다이어프램이 밸브 플랩을 형성하도록 바람직하게는 주변 영역에 위치된다. 도 4 에 도시되어 있는 밸브 다이어프램의 전방측은 평평하게 형성될 수 있거나 또는 여기서 도시된 바와 같이 복수의 돌출 보강 노브(422)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 착유기는 유동 검출기(5), 바람직하게는 유량계를 더 갖는다. 이 유동 검출기(5)는 유체(이 경우에는 모유)가 역류 방지 밸브(4)를 통해 흐를 때 그 역류 방지 밸브(4)에서의 변화를 검출하거나 측정하게 된다. 이 경우 유동 검출기(5)는 예컨대 광학 검출 유닛인데, 이 광학 검출 유닛은 발광기(50)(예컨대, 발광 다이오드 또는 발광 다이오드 어레이) 및 광 검출기(51)(예컨대, 포토다이오드 또는 포토다이오드 어레이)를 포함한다.

밸브 다이어프램(42)은 도 4 에서 보는 바와 같이 전방측으로부터 돌출되어 있는 노즈 또는 러그(423)를 갖는다. 이 노즈 또는 러그는 바람직하게는 본체(421)의 표면으로부터 수직하게 돌출되어 있다. 도 9 에 도시되어 이는 바와 같이, 이 러그(423)는, 발광기(50) 및 광 검출기(51)로 형성되는 광로(L) 안으로 돌출되어 있다. 평가부(52)(도 1 참조)가 발광기(50) 및 광 검출기(51)에 연결되어 있다. 평가부는 예컨대 광 검출기(51)의 영역에 배치되거나, 진공 펌프(6)의 하우징 안에 통합될 수 있다. 광 검출기(51)에서 나온 신호 또는 평가부(52)에서 나온 결과는 연결 라인(53)을 통해 진공 펌프(6)에 전달된다. 신호 또는 데이타는 무선으로 전송될 수도 있다.

도 6 은 모유가 흐르지 않을 때의 밸브 다이어프램(4)을 도시한다. 가슴 차폐부(1) 또는 어댑터(2)의 내부 및 모유 수집 용기(3)의 내부로 형성되는 유동 채널(K)은 역류 방지 밸브(4)에 의해 차단되어 있다.

이제 유체(이 경우, 모유 방울(T))가 이 유동 채널(K)을 통해 흐르면, 도 7 및 8 에 도시되어 있는 바와 같이 밸브(4)가 열리게 된다. 밸브 다이어프램(42)은 체결 노브(420) 둘레로 선회되며 러그(423)가 휘어지게 된다. 이 휨은 광학 유동 검출기(5)에 의해 검출된다.

검출은 다양한 방식으로 일어날 수 있다. 단순 휨이 검출될 수 있다. 예컨대, 러그(423)는 휘어지지 않은 상태에서 광로(L)의 외부에 위치되고, 검출되는 모든 것은 러그(423)가 움직였다 라는 것이다. 따라서, 검출되는 모든 것은 이제 유체가 흐르고 있다는 것인데, 그러나 양에 대한 결론은 없다. 이 결과는 착유기에서 광학적으로, 음향적으로 또는 몇몇 다른 방식으로 나타내질 수 있다.

그러나, 러그(423)가 광로 안으로 돌출되는 정도가 검출되므로 휨의 정도가 또한 결정될 수 있다. 휨의 정도는 밸브를 통해 흐른 유체의 양에 대한 정보를 제공한다. 진공이 일반적으로 주기적으로 가슴에 가해지므로, 모유 또한 균일하게 흐르지 않는다. 개별 스트로크 당 모유의 양 및 미리 정해진 시간에 대한 모유의 양이 결정될 수 있다. 두 양 모두는 착유기의 디스플레이에 광학적으로, 예컨대 그래픽적으로 또한 정량적으로 나타내질 수 있다. 가슴 차폐부에 사용되는 경우 부압이 가슴 차폐부에 가해지는 동안에 모유가 이미 흐름이 없이 밸브가 벌써 약간 열릴 수 있는 것으로 나타났다. 이 열림은 가슴 차폐부에서의 압력 상승과 유사하게 보통 주기적으로 일어나게 된다. 그러나, 이 추가적인 휨은 신호 평가 중에 고려될 수 있고 결과적으로 결과를 왜곡하지는 않는다.

이미 언급한 바와 같이, 동일한 유동 검출 및 유동 측정 원리가 다른 분야,예컨대 배출 장치의 경우에도 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는, 존재하는 역류 방지 밸브가 지표 수단으로서 사용되므로 간단한 수단으로 유동을 검출할 수 있게 해준다.

1 가슴 차폐부
10 깔대기
11 연결편
2 어댑터
20 연결편
21 나사부
3 모유 수집 용기
30 병의 목부
4 역류 방지 밸브
40 밸브 시트
40' 밸브 시트
400 유동 개구
401 유동 개구
402 체결 개구
403 유동 개구
404 크로스피스
41 칼라
42 밸브 다이어프램
420 체결 노브
421 본체
422 보강 노브
423 러그
5 유동 검출기
50 발광기
51 광 검출기
52 평가부
53 연결 라인
6 진공 펌프
7 흡입 라인
T 모유 방울
L 광로
K 유동 채널

Claims (16)

1. 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치로서,
   역류 방지 밸브(4)가 상기 유동 채널(K)에 배치되고, 상기 역류 방지 밸브(4)에 의해 유체는 제 1 방향으로 유동 채널(K)을 통해 흐를 수 있고 또한 상기 제 1 방향의 반대 방향으로 유동 채널(K)을 통해 흐르는 것이 방지되며,
   상기 장치는 유동 채널(K)을 통과하는 유체의 유동을 검출하기 위한 유동 검출기(5)를 더 가지며, 상기 유동 검출기(5)는 상기 역류 방지 밸브(4)에서의 변화를 검출하고, 검출된 변화는 유체의 유동에 대한 지표이며,
   상기 역류 방지 밸브(4)는 밸브 다이어프램(42)을 가지고,
   상기 역류 방지 밸브(4)에는 러그(lug)(423)가 구비되어 있고, 러그의 위치는 상기 유동 검출기(5)에 의해 검출되며, 상기 러그(423)는 상기 밸브 다이어프램(42)에 배치되고,
   상기 유동 검출기(5)는 상기 밸브 다이어프램(42)의 휨(deflection)을 검출하고, 상기 역류 방지 밸브(4)에서의 변화를 검출하기 위한 광학 검출기를 가지며,
   상기 광학 검출기는 발광기(50) 및 광 검출기(51)를 포함하고,
   상기 역류 방지 밸브(4)는 변화 상태 및 비변화 상태 중 적어도 하나에서 상기 발광기(50)와 광 검출기(51) 사이의 광로(L)에 배치되고, 상기 러그(423)는 상기 광로(L)에 배치되어 있는,
   유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유동 검출기(5)는 유동을 결정하기 위한 유량계이고, 검출된 변화는 유동의 척도로서 역할하는, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브 다이어프램(42)은 밸브 플랩을 갖는, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 밸브 플랩은 상기 역류 방지 밸브(4)의 밸브 시트(40)를 개폐하며, 밸브 플랩은 제 1 주변 영역에서 상기 밸브 시트(40)에 체결되고 상기 제 1 주변 영역의 반대쪽에 위치하는 제 2 주변 영역에서는 밸브 시트(40)에 대해 움직일 수 있는, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브 다이어프램(42)은 평평하게 형성되어 있는, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 러그(423)는 상기 밸브 다이어프램(42)의 본체(421)로부터 수직하게 돌출되어 있는, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 러그(423)는 상기 제 2 주변 영역에 배치되어 있는, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 장치는 사람의 모유를 짜내기 위한 착유기의 가슴 차폐부(1)이고, 가슴 차폐부(1)는 사람의 가슴에 배치되도록 설계되어 있는, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 장치는 유체 수집 용기(3)에의 연결을 위한 어댑터(2)인, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는 배출 장치의 일 부분인, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 장치는 유체 수집 용기의 일 부분인, 유체를 위한 유동 채널(K)을 갖는 장치.
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