KR102576183B1 - 정밀 유속 제어용 오토 클램프 - Google Patents

정밀 유속 제어용 오토 클램프 Download PDF

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KR102576183B1
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이종우
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에이스헬스케어(주)
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Abstract

본 발명의 목적은 정밀한 유속 제어를 통하여 수액을 정밀하게 주입하는 정밀 유속 제어용 오토 클램프를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 유속 제어용 오토 클램프는, 제1케이스, 상기 제1케이스에 결합되고 제1수용부와 제2수용부를 구비하는 제2케이스, 상기 제2케이스에 힌지 결합되어 상기 제1수용부와 상기 제2수용부에 튜브로 연결되는 챔버와 제어부를 각각 수용하는 제3케이스, 및 상기 제1케이스에 설치되어 상기 제어부에 작동부재로 연결되는 구동모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 챔버에 연결되는 유입부와 환자에 연결되는 유출부 사이에 배치되고 조절구를 일 방향으로 길게 구비하는 하우징, 및 상기 조절구의 일측에서 상기 하우징에 결합되고 상기 작동부재에 연결되어 상기 방향으로 왕복 작동으로 상기 조절구의 개폐량을 조절하는 밸브체를 포함한다.

Description

정밀 유속 제어용 오토 클램프 {Auto clamp for precise flow control}
본 발명은 정밀 유속 제어용 오토 클램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정밀한 유속으로 수액 양을 정밀하게 주입하는 정밀 유속 제어용 오토 클램프에 관한 것이다.
일반적으로 병실에는 다수의 링거대가 설치되어 있고, 링거대에는 약물을 내장한 수액팩이나 링거용기가 하나 이상 설치되어 있다. 수액팩이나 링거용기에는 중력에 의하여 아래로 하강하는 수액을 일정량 이상 담아두는 챔버와 튜브가 연결되어 있다.
챔버 하부에는 롤러가 상하로 이동하면서 튜브를 가압하여 튜브의 직경을 조절하는 클램프가 설치되어 있다. 의사나 간호사가 챔버 내로 떨어지는 링거액을 확인하고 롤러를 이동시켜 튜브의 직경을 가압함으로써, 클램프는 떨어지는 수액의 양을 조절하며, 또한 떨어지는 수액의 유속을 조절하도록 구성된다.
일례를 들면, 클램프는 탄성체를 수용한 가압대를 구동모터로 왕복 이동시키므로 가압대로 튜브의 외경을 가압하여 튜브의 벌림 정도를 조정하여, 수액의 유량과 떨어지는 유속을 조절한다. 그러나 가압대에 의하여 튜브의 외경을 가압하여 튜브의 벌림이 조정되므로 튜브의 완충에 따른 오차로 인하여 유량과 유속의 정밀도에 한계가 있다.
[특허문헌]
대한민국 공개특허 10-2014-0057149(2014.05.12. 공개)
본 발명의 목적은 정밀한 유속 제어를 통하여 수액을 정밀하게 주입하는 정밀 유속 제어용 오토 클램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 유속 제어용 오토 클램프는, 제1케이스, 상기 제1케이스에 결합되고 제1수용부와 제2수용부를 구비하는 제2케이스, 상기 제2케이스에 힌지 결합되어 상기 제1수용부와 상기 제2수용부에 튜브로 연결되는 챔버와 제어부를 각각 수용하는 제3케이스, 및 상기 제1케이스에 설치되어 상기 제어부에 작동부재로 연결되는 구동모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 챔버에 연결되는 유입부와 환자에 연결되는 유출부 사이에 배치되고 조절구를 일 방향으로 길게 구비하는 하우징, 및 상기 조절구의 일측에서 상기 하우징에 결합되고 상기 작동부재에 연결되어 상기 방향으로 왕복 작동으로 상기 조절구의 개폐량을 조절하는 밸브체를 포함한다.
상기 작동부재는 상기 구동모터의 축에 장착되는 장착부와 상기 장착부의 일측에서 축에 교차방향으로 돌출되어 결합부를 구비하며, 상기 결합부는 상기 밸브체의 축부과 플랜지부가 축에 평행한 방향으로 이동되어 결합되는 축부홈과 플랜지부홈을 구비할 수 있다.
상기 튜브는 상기 챔버와 상기 하우징의 유입부를 연결하는 연결 튜브, 및 상기 하우징의 유출부에 연결되는 유출 튜브를 포함할 수 있다.
상기 조절구는 상기 하우징 내에서 상기 튜브의 직경 방향으로 길게 형성될 수 있다.
상기 조절구는 상기 튜브의 직경 방향 일단에서 최대 폭으로 형성되고, 다른 일단에서 최소 폭으로 형성되며, 최대 폭에서 최소 폭까지 점진적으로 연결될 수 있다.
상기 조절구는 상기 밸브체의 원방에서 최소 폭으로 형성되고, 상기 밸브체의 근방에서 최대 폭으로 형성될 수 있다.
상기 밸브체는 원기둥으로 형성되고, 상기 조절구에 원기둥의 곡면으로 접촉하면서 개폐할 수 있다.
상기 제2케이스는 상기 제어부를 상기 제2수용부로부터 취출하는 취출부를 더 포함할 수 있다.
상기 취출부는 상기 제2케이스에 힌지 결합되어 일단으로 상기 제2수용부에서 상기 제어부의 일측에 위치하는 취출부재, 및 상기 힌지를 중심으로 하여 상기 취출부재의 다른 일측 내면을 탄성적으로 지지하는 탄성부재, 및 상기 취출부재의 일측 외면에 구비되는 누름부재를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 상기 유입부에서 제1외경으로 형성되고, 상기 유출부에서 상기 제1외경보다 작은 제2외경으로 형성되며, 상기 취출부재는 상기 제1외경에 대응하는 제1취출돌기와 상기 제2외경에 대응하도록 상기 제1취출돌기보다 큰 제2취출돌기를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 조절구를 일 방향으로 길게 구비하고, 밸브체를 일 방향으로 왕복 작동하여 조절구의 개폐량을 조절하므로 정밀한 유속 제어와 이를 통한 수액의 정밀 주입을 가능하게 한다. 즉 일 실시예는 튜브의 완충에 따른 오차를 제거할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 유속 제어용 오토 클램프(제1케이스와 제2, 제3케이스의 결합)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 제2케이스와 제3케이스를 개방하여 튜브로 연결된 챔버와 제어부를 분리한 사시도이다.
도 3은 도 2의 제어부의 사시도이다.
도 4는 도 2의 제1케이스와 제2케이스 사이에 내장된 구동모터와 작동부재를 분리한 사시도이다.
도 5는 도 4의 제1케이스와 제2케이스의 내측에 설치되는 구동모터와 작동부재에 의하여 제어되도록 제2케이스와 제3케이스 사이에 설치되는 제어부의 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 제어부가 완전히 폐쇄된 상태의 평면도와 조절구가 완전히 폐쇄된 상태도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 5의 제어부가 개방 조절된 상태의 평면도와 조절구가 개방 조절된 상태도이다.
도 8은 제2케이스에 설치되는 취출부의 분해 사시도이다.
도 9는 제2케이스에 설치되는 취출부와 제어부의 조립 상태도이다.
도 10은 도 8 및 도 9의 취출부에 의하여 제어부를 취출한 상태의 분해 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 유속 제어용 오토 클램프(제1케이스와 제2, 제3케이스의 결합)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 제2케이스와 제3케이스를 개방하여 튜브로 연결된 챔버와 제어부를 분리한 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 일 실시예의 정밀 유속 제어용 오토 클램프는 제1케이스(10), 제2케이스(20), 제3케이스(30) 및 제어부(40)를 포함한다. 제2케이스(20)는 제1케이스(10)에 결합되고 제1수용부(21)와 제2수용부(22)를 구비한다.
제3케이스(30)는 제2케이스(20)에 힌지 결합되어 제1수용부(21)와 제2수용부(22)에 챔버(50)와 제어부(40)를 각각 수용한다. 챔버(50)와 제어부(40)는 튜브(60)로 서로 연결된다.
튜브(60)는 수액팩이나 링거용기(미도시)에 챔버(50)를 연결하는 유입 튜브(61), 챔버(50)와 제어부(40)를 연결하는 연결 튜브(62), 및 제어부(40)를 환자측에 연결하는 유출 튜브(63)를 포함한다.
도 3은 도 2의 제어부의 사시도이고, 도 4는 도 2의 제1케이스와 제2케이스 사이에 내장된 구동모터와 작동부재를 분리한 사시도이며, 도 5는 도 4의 제1케이스와 제2케이스의 내측에 설치되는 구동모터와 작동부재에 의하여 제어되도록 제2케이스와 제3케이스 사이에 설치되는 제어부의 사시도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 정밀 유속 제어용 오토 클램프는 작동부재(71)와 구동모터(72)를 더 포함한다. 구동모터(72)는 제1케이스(10)에 설치되어 제어부(40)에 작동부재(71)로 연결된다. 제1케이스(10)는 작동부재(71)와 구동모터(72)를 내장하여 제2케이스(20)로 덮인다.
제어부(40)는 챔버(50)에서 유출 튜브(63)로 유출되는 수액의 유량과 유속을 정밀하게 제어하도록 구성되는 하우징(41)과 밸브체(42)를 포함한다. 하우징(41)은 챔버(50)에 연결되는 유입부(411)와 환자측에 연결되는 유출부(412) 사이에 배치되고, 수액의 유량과 유속을 조절하는 조절구(413, 도 6 및 도 7 참조)를 일 방향으로 길게 구비한다.
밸브체(42)는 조절구(413)의 일측에서 하우징(41)에 결합되고, 작동부재(71)에 연결되어 조절구(413)의 길이 방향으로 왕복 작동하여 조절구(413)의 개폐량을 조절한다.
연결 튜브(62)는 챔버(50)와 하우징(41)의 유입부(411)를 연결하고, 유출 튜브(63)는 하우징(41)의 유출부(412)에 연결된다. 밸브체(42)는 하우징(41)의 유입부(411)와 유출부(412) 사이에서 수액의 흐름 방향에 교차하는 방향으로 조절구(413)를 개폐하게 된다.
따라서 튜브(60)는 제어부(40)의 밸브체(42)의 작동에 의하여 변형으로부터 벗어나게 된다. 즉 조절구(413)에서 밸브체(42)로 조절되는 수액의 유량 및 유속은 튜브(60)의 변형에 따른 오차를 제거할 수 있다.
작동부재(71)는 구동모터(72)의 축(721)에 장착되는 장착부(711)와 장착부(711)의 일측에서 축에 교차방향으로 돌출되어 결합부(712)를 구비한다. 결합부(712)는 밸브체(42)의 축부(421)와 플랜지부(422)가 축(721)에 평행한 방향으로 이동되어 결합되거나 분리되는 축부홈(713)과 플랜지부홈(714)을 구비한다.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 제어부가 완전히 폐쇄된 상태의 평면도와 조절구가 완전히 폐쇄된 상태도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 5의 제어부가 개방 조절된 상태의 평면도와 조절구가 개방 조절된 상태도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 조절구(413)는 하우징(41) 내에서 튜브(60)의 직경 방향으로 길게 형성된다. 또한 조절구(413)는 튜브(60)의 직경 방향 일단에서 최대 폭으로 형성되고, 다른 일단에서 최소 폭으로 형성되며, 최대 폭에서 최소 폭까지 점진적으로 연결된다.
조절구(413)는 밸브체(42)의 원방에서 최소 폭으로 형성되고, 밸브체(42)의 근방에서 최대 폭으로 형성된다. 따라서 밸브체(42)의 개방 초기에는 미세 유량 및 미세 유속으로 제어되며, 밸브체(42)의 폐쇄 말기에는 미세 유량 및 미세 유속으로 제어될 수 있다.
한편, 밸브체(42)는 원기둥으로 형성되어 직선 왕복 운동하므로 조절구(413)에 원기둥의 곡면으로 접촉하면서 개폐한다. 따라서 원기둥 곡면의 넓은 면적으로 밀폐되므로 조절구(413)에서 불필요하게 수액이 흐르는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
제어부(40)는 하우징(41)의 일측에 구비되는 센서(43)를 더 포함한다. 센서(43)는 브래킷(431)을 개재하여 하우징(41)에 설치되어, 밸브체(42)의 직선 왕복 이동량을 감지하여, 구동모터(72)를 피드백 제어함으로써 수액의 유량 및 유속을 정밀하게 제어할 수 있게 한다.
또한 센서(43)는 밸브체(42)가 조절구(413)를 완전 패쇄한 상태를 감지하거나(도 6 참조), 밸브체(42)가 조절구(413)의 개방량을 제어하는 상태를 감지할 수 있다(도 7 참조).
도 8은 제2케이스에 설치되는 취출부의 분해 사시도이고, 도 9는 제2케이스에 설치되는 취출부와 제어부의 조립 상태도이며, 도 10은 도 8 및 도 9의 취출부에 의하여 제어부를 취출한 상태의 분해 사시도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 일 실시예의 정밀 유속 제어용 오토 클램프는 취출부(80)를 더 포함한다. 즉 취출부(80)는 제2케이스(20)에 구비되어 제어부(40)를 제2수용부(22)로부터 취출하도록 구성된다.
취출부(80)는 취출부재(81), 탄성부재(82) 및 누름부재(83)를 포함한다. 취출부재(81)는 제2케이스(20)에 힌지(H) 결합되어 일단으로 제2수용부(22)에서 제어부(40)의 일측에 위치한다. 탄성부재(82)는 힌지(H)를 중심으로 하여 취출부재(81)의 다른 일측 내면을 탄성적으로 지지한다. 누름부재(83)는 취출부재(81)의 일측 외면에 구비된다.
설치부재(84)가 제2케이스(20)에 고정 설치된다. 따라서 누름부재(83)는 설치부재(84)의 외부로 돌출되고, 취출부재(81)는 설치부재(84)와 제2케이스(20) 사이의 내부 공간에 수용된다.
하우징(41)은 유입부(411)에서 제1외경(D1)으로 형성되고, 유출부(412)에서 제1외경(D1)보다 작은 제2외경(D2)으로 형성된다. 취출부재(81)는 제1외경(D1)에 대응하는 제1취출돌기(811)와 제2외경(D2)에 대응하도록 제1취출돌기(811)보다 큰 제2취출돌기(812)를 포함한다.
도 9의 상태에서, 누름부재(83)를 누르면, 지렛대 작용하는 취출부재(81)가 탄성부재(82)의 탄성력을 극복하면서 힌지(H)를 중심으로 선회되면서 제1, 제2취출돌기(811, 812)로 하우징(41)의 유입부(411)와 유출부(412)를 제2수용부(22)로부터 취출한다.
이때, 제1취출돌기(811)는 유입부(411)에 곡면으로 접촉되면서 안정적으로 취출하고, 제2취출돌기(812)는 유출부(412)에 곡면으로 접촉되면서 안정적으로 취출한다.
또한 밸브체(42)의 플랜지부(422)와 플랜지부(422)는 밸브체(42)의 축부(421)와 축(721)에 평행한 방향으로 이동되어 축부홈(713)과 플랜지부홈(714)으로부터 분리된다. 이와 같이, 취출부(80)는 제어부(40)를 제2수용부(22)로부터 안정적으로 취출할 수 있게 한다.
이상을 통해 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 제1케이스 20: 제2케이스
21: 제1수용부 22: 제2수용부
30: 제3케이스 40: 제어부
41: 하우징 42: 밸브체
43: 센서 50: 챔버
60: 튜브 61: 유입 튜브
62: 연결 튜브 63: 유출 튜브
71: 작동부재 72: 구동모터
80: 취출부 81: 취출부재
82: 탄성부재 83: 누름부재
84: 설치부재 411: 유입부
412: 유출부 413: 조절구
421: 축부 422: 플랜지부
711: 장착부 712: 결합부
713: 축부홈 714: 플랜지부홈
721: 축 811: 제1취출돌기
812: 제2취출돌기 H: 힌지

Claims (10)

  1. 제1케이스;
    상기 제1케이스에 결합되고 제1수용부와 제2수용부를 구비하는 제2케이스;
    상기 제2케이스에 힌지 결합되어 상기 제1수용부와 상기 제2수용부에 튜브로 연결되는 챔버와 제어부를 각각 수용하는 제3케이스; 및
    상기 제1케이스에 설치되어 상기 제어부에 작동부재로 연결되는 구동모터
    를 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 챔버에 연결되는 유입부와 환자에 연결되는 유출부 사이에 배치되고 조절구를 일 방향으로 길게 구비하는 하우징, 및
    상기 조절구의 일측에서 상기 하우징에 결합되고 상기 작동부재에 연결되어 상기 방향으로 왕복 작동으로 상기 조절구의 개폐량을 조절하는 밸브체
    를 포함하는 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동부재는
    상기 구동모터의 축에 장착되는 장착부와 상기 장착부의 일측에서 축에 교차방향으로 돌출되어 결합부를 구비하며,
    상기 결합부는
    상기 밸브체의 축부과 플랜지부가 축에 평행한 방향으로 이동되어 결합되는 축부홈과 플랜지부홈을 구비하는, 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는
    상기 챔버와 상기 하우징의 유입부를 연결하는 연결 튜브, 및
    상기 하우징의 유출부에 연결되는 유출 튜브,
    를 포함하는 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조절구는
    상기 하우징 내에서 상기 튜브의 직경 방향으로 길게 형성되는, 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조절구는
    상기 튜브의 직경 방향 일단에서 최대 폭으로 형성되고, 다른 일단에서 최소 폭으로 형성되며, 최대 폭에서 최소 폭까지 점진적으로 연결되는, 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조절구는
    상기 밸브체의 원방에서 최소 폭으로 형성되고, 상기 밸브체의 근방에서 최대 폭으로 형성되는, 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 밸브체는 원기둥으로 형성되고, 상기 조절구에 원기둥의 곡면으로 접촉하면서 개폐하는, 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2케이스는 상기 제어부를 상기 제2수용부로부터 취출하는 취출부를 더 포함하는, 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 취출부는
    상기 제2케이스에 힌지 결합되어 일단으로 상기 제2수용부에서 상기 제어부의 일측에 위치하는 취출부재, 및
    상기 힌지를 중심으로 하여 상기 취출부재의 다른 일측 내면을 탄성적으로 지지하는 탄성부재, 및
    상기 취출부재의 일측 외면에 구비되는 누름부재
    를 포함하는 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은
    상기 유입부에서 제1외경으로 형성되고, 상기 유출부에서 상기 제1외경보다 작은 제2외경으로 형성되며,
    상기 취출부재는
    상기 제1외경에 대응하는 제1취출돌기와 상기 제2외경에 대응하도록 상기 제1취출돌기보다 큰 제2취출돌기를 포함하는, 정밀 유속 제어용 오토 클램프.
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