KR102392280B1 - 혈액 투석용 의료 라인을 위한 유동 부품 - Google Patents

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Abstract

특히 혈액 투석용 의료 라인을 위한 유동 부품으로서, 서로 동심축을 가지는 제1 및 제2 단부 관형 피팅을 가진 덕트를 포함하며 암 루어 형태를 가지고 상기 단부 커넥터들사이에서 상기 덕트와 수직으로 배열되며 밸브 장치를 포함한 중간 관형 커넥터를 포함한다. 상기 중공 탄성 요소는 전체 중간 관형 커넥터에 걸쳐서 연장되고, 이용시 상기 덕트를 따라 형성되는 유동은 부분적으로 상기 중간 관형 커넥터를 향해 전환되고 상기 중공 탄성 요소의 공동을 따라 소용돌이 운동을 하며 유입되도록 상기 몸체의 내부구조가 형성된다.

Description

혈액 투석용 의료 라인을 위한 유동 부품{FLOW COMPONENT PARTICULARLY FOR HAEMODIALYSIS MEDICAL LINES}
본 발명은 일반적으로, 액체 유동 라인, 특히 혈액 투석용 의료 라인에 관한 것이고, 특히 상기 형태를 가진 라인을 위한 유동 부품에 관한 것이며, 몸체를 포함하고 상기 몸체는 서로 동심축을 가지는 제1 및 제2 단부 관형 커넥터를 가진 덕트를 포함하며 단부 커넥터들사이에서 상기 덕트와 수직으로 배열되며 밸브 장치를 포함한 중간 관형 커넥터를 포함한다.
예를 들어, 출원인의 문헌 제EP-1661599B1호에 공개된 상기 형태의 유동 부품에 의하면, 밸브 장치는 정상적으로 상기 중간 관형 커넥터를 밀폐된 상태로 유지하는 중공 탄성 요소를 포함하고, 상기 중공 탄성 요소는 상기 중간 관형 커넥터와 짝을 이루는 수 루어 커넥터(male luer connector)를 연결한 후에 탄성 변형되어 제2 액체를 덕트속으로 유입시킬 수 있다. 상기 중공 탄성 요소는 상기 덕트 및 상기 중간 관형 커넥터사이에 포함된 챔버속에 수용되는 단순 박막(diaphragm)을 포함하고, 상기 챔버는 한 쌍의 반경 방향 구멍들을 통해 상기 덕트의 축소 및 확대 섹션(converging and diverging section)과 연결된다. 상기 구조에 의하면, 상기 중간 관형 커넥터는 사용하기 전에 청소하기 곤란하며 따라서 외부 환경으로부터 오염되는 위험에 노출될 수 있다.
소위 "스와바블(swabbable)" 형태의 다양한 밸브들이 암 루어 구속 커넥터(female luer lock connector)속으로 연장되어 자유 단부까지 연장되는 기다란 탄성 몸체에 의해 형성되고, 따라서 상기 암 커넥터를 짝을 이루는 수 커넥터와 연결하기 전에 상기 탄성 몸체의 외측부를 향해 노출되는 단부가 쉽게 청소되고 소독되는 것이 공지기술로서 알려져 있다. 탄성 몸체의 예가 문헌 제US 5,533,708호에 설명되고 도시된다.
서두에 정의된 형태를 가진 유동 부품내에서 유사한 탄성 요소를 이용하여, 중간 관형 커넥터가 오염되는 위험을 제거하고 상기 탄성 요소의 "스와바블" 특성을 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 문헌 제US 5,533,708호에 따르고 축 방향으로 연장된 중공 탄성 요소의 내부 공동에 의하면, 특히 혈액투석용 의료 라인(haemodialysis medical line)의 적용예에서 광범위한 정체 데드 영역(stagnation dead area) 따라서 혈액의 악화가 발생되어 허용될 수 없다.
서두에 정의된 형태를 가지고 문헌 제 US-2014/207117호에 공개된 유동 부품에 의하면, 탄성 몸체는 중간 관형 커넥터의 자유 단부 영역만을 점유하는 고체 블록(solid block)을 포함한다. 덕트를 따라 유체 유동이 상기 중간 관형 커넥터를 향해 전환되도록 유동 부품이 구성되어 고체 탄성 몸체 아래에 배열된 중간 관형 커넥터의 영역내에서 정체작용을 회피한다. 상기 배열은 탄성 몸체의 배열 및 형태에 의해 불리하고, 또한 상기 중간 관형 커넥터속으로 조립된 유체 도입기(fluid introducer)에 의해 탄성 몸체의 횡 방향(traversing) 배열을 복잡하게 만든다.
본 발명의 목적은, 상기 기술적 문제점을 극복하고 서두에 정의된 형태를 가진 유동 부품내에서 문헌 제 US- 5,533,708호에 설명된 중공 탄성 요소와 유사한 중공 탄성 요소를 이용할 수 있는 것이다.
본 발명에 의하면 청구항 제1항의 전제부에 정의된 유동부품에 의해 상기 목적이 달성되고, 상기 유동 부품의 특징에 의하면 상기 중공 탄성 요소는 실질적으로 전체 중간 관형 커넥터에 걸쳐서 연장되고, 이용시 상기 덕트를 따라 형성되는 유동은 부분적으로 상기 중간 관형 커넥터를 향해 전환되고 상기 중공 탄성 요소의 공동을 따라 소용돌이 운동을 하며 유입되도록 상기 몸체의 내부구조가 형성된다.
상기 특징에 의하면, 상기 중공 탄성 요소의 공동내에 발생되는 소용돌이 유동이 일정한 유체 변화를 발생시키기 때문에, 본 발명을 따르는 유동 부품은 상기 중공 탄성 요소에 의해 효과적으로 보호되는 중간 관형 요소를 가지고 상기 중공 탄성 요소는 액체가 정체되는 위험 없이 외부로부터 청소될 수 있다.
본 발명의 선호되는 실시예에 의하면, 상기 중공 탄성 요소를 지지하기 위한 벽에 의해 중간 관형 커넥터가 상기 덕트의 측부에 형성되고, 상기 벽은 상기 덕트내에서 유동에 대해 중공 탄성 요소의 상류 위치 및 하류 위치에 배열되고 나란히 배열된 두 개의 바이패스 구멍들을 가지며, 상기 바이패스 구멍들은 상기 소용돌이 운동을 제공하는 형상 및 방향을 가진다. 상기 효과를 위하여, 상기 두 개의 바이패스 구멍들은 실질적으로 나란히 배열된 반원형상을 가지고 덕트의 축에 대해 비스듬하게 배열된다.
상기 구조에 의해 상기 중간 관형 커넥터를 향해 전달되고 상기 중공 탄성 요소의 공동을 따라 유입되는 액체의 소용돌이 운동은 특히 효율적으로 형성된다.
본 발명이 본 발명을 제한하지 않는 실시예가 제공된 첨부 도면들을 참고하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명을 따르고 혈액 투석용 의료 라인을 위한 유동 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 유동 부품을 도시한 평면도.
도 3은, 도 2의 선 III-III을 따라 본 종 방향 단면도.
도 4는, 도 3의 선 IV-IV를 따라 본 단면도.
도 5는, 도 3의 선 V-V를 따라 본 단면도.
도 6은, 도 3의 선 VI-VI를 따라 본 단면도.
도 7은, 중간 관형 커넥터가 분리된 유동 부품의 몸체를 도시한 사시도.
도 8은 도 7의 일부분을 확대한 도면.
도면에 도시된 실시예는 본 발명을 따르는 혈액 투석용 의료 라인의 적용예에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 동일한 기술적 문제를 가진 모든 액체 유동 라인에 똑같이 유리하게 적용될 수 있다.
도면들 특히 도 1 내지 도 3을 참고할 때, 본 발명을 따르는 혈액 투석용 의료 라인을 위한 유동 부품은 필수적으로, 몰딩된 플라스틱 재료로 제조되는 몸체를 포함하고, 상기 몸체는 실질적으로 축소(converging)되고 확대(diverging)되는 구조를 따라 서로 동심 축을 가지며 덕트(2)의 소직경 부분(5)에 의해 서로 연결되는 제1 단부 관형 커넥터(3)와 제2 단부 관형 커넥터(4)를 가진 덕트(2)를 일체구조로 형성한다.
단부 커넥터(3,4)들은, 이용시 혈액 투석 기계에 각각 연결된 덕트들 및 혈액투석 중인 환자에 연결되도록 설계된다.
상기 소직경 부분(5)에서 상기 몸체(1)는 도 7 및 도 8에서 더욱 상세하게 도시되고 원형 플랜지(7)에 의해 둘러싸인 원형 벽(6)을 형성한다.
중간 관형 커넥터(8)는 전형적으로 짝을 이루는 수 루어 록 커넥터와 결합되도록 설계된 암 루어록 형태를 가지며 상기 원형 플랜지(7)에 대해 밀봉상태로 고정된다.
전형적으로 탄성 중합체 재료로 제조된 중공 탄성 요소(9)의 종 방향 축이 도 3에서 z로 표시되고 상기 중공 탄성 요소는 상기 중간 관형 커넥터(8)내에 배열된다. 상기 중공 탄성 요소(9)는, 상기 중간 관형 커넥터(8)의 자유 단부에 대해 실질적으로 동일한 면을 가지며 배열된 원위 단부(10) 및, 상기 몸체(1)의 원형 벽(6)위에서 지지 기저부를 형성하는 근위 단부(11)를 포함한다. 상기 중공 탄성 요소(9)의 비 변형(non deformed) 구조에 해당하고 도면들(도 3 내지 도 6)에 도시된 상태에서, 청소 및 소독을 위해 외부로부터 직접 접근할 수 있고 상기 원위 단부(10)와 근접한 위치에서 상기 중간 관형 커넥터(8)가 밀봉상태로 밀폐된다. 상기 짝을 이루는 수 루어록 커넥터가 상기 중간 관형 커넥터(8)와 이용되면, 상기 중공 탄성 요소(9)는 부분적으로 변형되고 압축("루어 작동(luer activated)")되어 상기 중간 관형 커넥터(8) 및 덕트(2)가 연결되고 개방된다.
상기 중공 탄성 요소(9)내부에 상기 원위 단부(10)에서 밀폐되고 축 방향으로 연장된 공동(12)이 형성되고, 이용시 단부 커넥터(3,4)들사이에서 덕트(2)를 통해 유동하는 혈액 유동의 일부가 상기 공동속으로 들어가며 평평한 벽(6)을 통해 형성된 한 쌍의 바이패스(by pass) 구멍(13,14)들을 통해 유출한다.
도 7 및 도 8에서 상세하게 도시된 상기 바이패스 구멍(13,14)들 중 한 개는 상기 혈액 유동이 상기 덕트(2)속으로 유동하는 방향에 대해 축(z)의 상류 위치에 배열되고 다른 한 개는 하류 위치에 배열되며, 상기 덕트(2)를 가로질러 이동하고 상기 중공 탄성 요소(9)의 공동(12)속을 부분적으로 관통하는 혈액 유동이 전환되고 상기 공동(12)을 따라 스월(swirling) 운동을 하게되도록 바이패스 구멍들이 구성된다. 상기 효과를 위하여, 상기 바이패스 구멍(13,14)들은 일반적으로 나란히 배열된 반원 형상을 가지며 상기 벽(6)으로부터 상기 공동(12)의 내부를 향해 돌출하는 전환기 핀(diverter fin)(15) 또는 배플(baffle)에 의해 서로 분리된다. 도 8에서 명확하게 알 수 있듯이, 상기 두 개의 바이패스 구멍(13,14)들의 평면 또는 직경 축(Y)이 덕트(2)의 종 방향 축(X)에 대해 비스듬하게 배열된다. 좀더 구체적으로, 상기 축(Y) 및 축(X) 사이에 형성된 각은 10°내지 50°이고 선호적으로 약 45°이다.
상기 배열에 의해 본 발명을 따르는 유동 부품은 다음과 같이 작동한다.
혈액이 이동하는 동안 상기 덕트(2)를 가로질러 이동하는 혈액 유동이 단부 커넥터(3)에 의해 단부 커넥터(4)를 향하고 즉 도 3을 기준으로 좌측으로부터 우측으로 향한다고 가정할 때, 혈액의 일부분은 상류위치의 바이패스 구멍(13)에 가로 막히고 반원 형상을 가지고 비스듬하게 배열된 상기 바이패스 구멍(13)의 형상은 상기 혈액 일부분에 대해 한쪽 측부를 향해 확대된다. 다음에 상기 혈액 일부분은, 상기 바이패스 구멍의 상대적으로 작은 영역속으로 보내지기 시작하고 상기 혈액 유동이 점진적으로 전진함에 따라 폭이 더욱 증가하는 바이패스 구멍(13)속으로 보내진다. 따라서, 상기 혈액 유동 부분은 전환되고 상기 공동(12)의 내부를 향해 나선운동을 하며 가압되며, 상기 공동의 내부에서 상기 혈액 유동 부분은 하류 위치에 바이패스 구멍(14)에 의해 감압(depression)된다. 혈액은 전환기 핀(diverter fin)(15)에 의해 상기 바이패스 구멍(14)을 향해 직접 이동할 수 없지만, 바이패스 구멍(14)을 통해 덕트(2) 속으로 귀환하기 전에 나선 소용돌이(helical swirling) 운동에 의해 공동(12)을 따라 유입된다. 따라서, 상기 바이패스 구멍(13,14)들의 형상과 방향의 조합 및, 전환기 핀(15)에 의해 나선형 소용돌이 유동이 구해질 수 있고, 상기 나선형 소용돌이 유동에 의해 공동(12)속을 관통한 혈액은 계속해서 운동하며 정체작용이 방지되고 혈액 악화의 발생이 방지된다.
본 발명의 범위내에서 청구범위의 정의에 따라 상기 구성에 관한 세부 구조 및 실시예들이 변화할 수 있다.
1......몸체,
3,4......단부 관형 커넥터,
2......덕트,
8......중간 관형 커넥터,
9......탄성 중공 요소,
12......공동.

Claims (6)

  1. 유동 부품으로서, 몸체(1)를 포함하고 상기 몸체는 라인에 연결되도록 설계되어 서로 동심축을 가지는 제1 및 제2 단부 관형 커넥터(3,4)를 가진 덕트(2)를 포함하며, 암 루어 형태를 가지고 상기 제1 및 제2 단부 관형 커넥터(3,4) 사이에서 상기 덕트(2)와 수직으로 배열되며 밸브 장치를 포함한 중간 관형 커넥터(8)를 포함하고, 상기 밸브 장치는 상기 중간 관형 커넥터(8)를 정상적으로 밀폐된 상태로 유지하는 중공 탄성 요소(9)에 의해 형성되며, 상기 중간 관형 커넥터(8)가 짝을 이루는 수 루어 커넥터와 결합한 후에 상기 중공 탄성 요소는 탄성 변형되는, 상기 유동 부품에 있어서,
    상기 중공 탄성 요소(9)는 전체 중간 관형 커넥터(8)에 걸쳐 연장되고, 축 방향으로 연장된 공동(12)을 가지며,
    상기 중간 관형 커넥터(8)는 상기 중공 탄성 요소(9)를 지지하는 벽(6)에 의해 상기 덕트(2)의 측부에서 경계가 정해지고, 상기 벽(6)은 상기 덕트(2) 내에서 유동에 대해 중공 탄성 요소(9)의 상류 위치 및 하류 위치에 각각 배열되어 나란히 배열된 두 개의 바이패스 구멍(13,14)들을 가지며, 상기 바이패스 구멍(13,14)들은 상기 벽(6)으로부터 상기 중공 탄성 요소(9)의 공동(12) 내로 돌출하는 중간 배플(15)에 의해 분리되어, 이용 시 상기 덕트(2)를 따라 형성되는 유동은 상기 중간 관형 커넥터(8)를 향해 전환되고 상기 중공 탄성 요소(9)의 공동(12)을 따라 소용돌이 운동을 하며 유입되도록 상기 몸체(1)의 내부 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 부품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이패스 구멍(13,14)들은 나란히 배열된 반원형상을 가지고 덕트(2)의 축(x)에 대해 비스듬하게 배열되는 것을 특징으로 하는 유동 부품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중간 배플(15)을 통과하는 상기 두 개의 바이패스 구멍(13,14)들의 반경들을 포함한 축(y)은, 덕트(2)의 축(x)에 대해 10°내지 50°의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 유동 부품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 배플(15)은 상기 덕트(2)의 축(x)에 대해 10°내지 50°의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 유동 부품.
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  6. 삭제
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