KR20060085924A - 개량된 미늘 클램프 - Google Patents

Abstract

기상 또는 액상 유체를 가요성 관에 접속하기 위한 미늘 클램프가 제공되며, 이 가요성 관은 유로를 제공하기 위한 소정의 내경으로 형성된 내부 보어를 포함한다. 상기 미늘 클램프는 상기 소정의 내경과 실질적으로 동일한 내경을 갖는 미늘 커넥터와 상기 관에 삽입될 수 있는 테이퍼진 단부를 포함한다. 슬리브 및 콜릿은 상기 배관 및 미늘 커넥터 위에서 잠겨져서 액체 재료가 상기 미늘와 관 사이에 들어가는 것을 방지한다. 상기 미늘 커넥터의 테이퍼진 단부는 상기 관의 내경 및 상기 미늘 커넥터의 내경 사이에 실질적으로 단턱이 없도록 하는 지점에서 종결되어서, 상기 미늘 클램프의 내부 및 외부 사이에 관의 압력 차이를 마련하지 않는다.

가요성 관, 클램프, 미늘, 이음쇠

Description

개량된 미늘 클램프{AN IMPROVED BARB CLAMP}

본 발명은 관형체의 고정 장치에 관한 것이다.

가요성 배관을 통한 유체의 전달은 다양한 환경에서 널리 이용되고 있다. 궁극적으로, 그 가요성 배관은 유체 전달 장소인 기상 또는 액상 유체 공급원, 다른 가요성 배관에 연결된다. 가요성 배관의 단부에 확실하고 누설을 방지하는 연결부를 제공할 필요가 있다. 이러한 요건은 가요성 배관을 이용하는 모든 환경에서 필요하지만, 의료 및 제약, 식음료 분야에서는 매우 중요하다. 의료 및 제약 분야에서는, 가요성 배관 및 관련 연결부는 혈액 펌프(blood pump), 산소 농축기(oxygen concentrator), 수면성 무호흡 설비(sleep apnea equipment), 의료 수송 용기, 정맥주사 백(IV bags) 등에 이용되는 것과 같이 루어 이음쇠(luer fitting), 신속 연결부, 향균 연결부에 이용된다. 그리고, 특히 일부 의료 분야 환경에서는 연결 지점에서 관과 연결 장치 사이에 임의의 액체가 고이는 것을 완벽하게 방지하는 것이 긴요하다. 연결 지점에서의 어떤 틈이나 급작스러운 변화는, 예를 들어 바이오(bio), 혈액, 약물, 영양소 등과 같은 유체를 포집한다. 이러한 포집은 해로운 박테리아의 증식을 야기한다.

본 발명은 전술한 문제를 해결한다. 본 발명은 가요성 관을 미늘 이음쇠 또는 커넥터에, 또는 직선형 루우멘(lumen)에 미늘 없이 직접 연결하는 데 이용되는 개량된 미늘 클램프에 관한 것이다. 그리고, 특히 본 발명은 특별히 구성된 미늘 이음쇠에 가요성 관을 연결하기 위해, 배관의 내경과 미늘 이음쇠의 내경 사이에 미세한 천이 단턱을 제공한다.

본 발명의 하나의 양태에 있어서, 미늘 이음쇠는 말단 지점으로 테이퍼(taper)지며, 이에 따라 관의 내경과 미늘 이음쇠의 내경 사이에는 실질적으로 천이부가 없어서, 개량된 미늘 클램프 안의 관 부분과 이 미늘 클램프 밖의 관 부분 사이에서 관의 압력 차이를 방지한다.

첨부 도면을 참고로 본 발명을 실시하기 위해 고려되는 최적의 양태에 대한 후술되는 설명을 읽으면, 본 발명의 다른 용례들이 당업자에게 명확해 질 것이다.

도 1은 기존의 미늘 클램프의 단면도.

도 2는 기존의 미늘 클램프의 대안적인 클램프의 부분 단면도.

도 3은 기존의 미늘 클램프의 콜릿의 입면도.

도 4는 기존의 미늘 클램프용 슬리브의 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 개량된 미늘 클램프의 단면도.

도 6은 개량된 미늘 클램프의 대안적인 실시예의 단면도.

이하, 첨부 도면을 참고로 본 발명을 설명할 것인 바, 몇 개의 도면에 걸쳐 서 동일 부분에 대해서는 동일한 도면 번호를 사용한다.

도 1 및 도 2는 미늘 이음쇠(12)와 가요성 관(14) 결합용의, 후술되는 기존의 미늘 클램프(10)를 도시하고 있다. 미늘 이음쇠(12)는 일반적으로 폴리프로필렌 또는 에틸렌재 의료용 또는 제약용 백에 가열 접합될 수 있는 비금속 재료로 만들어진다. 생명공학용, 제약용, 의료용, 영양소용 이음쇠 연결부 및 매니폴드 용도로 동일하거나 유사한 재료가 이용될 수 있다. 필요하다면, 이러한 이음쇠는 다른 플라스틱 및 스테인리스 강으로 만들어질 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가요성 관(14)에 360°의 방사상 가압 연결을 위해서, 미늘 이음쇠(12)는 다른 구성들을 포괄할 수 있지만, 일반적으로는 적어도 하나의 확경 또는 미늘 단부(16)를 포함한다. 미늘 클램프(10)가 의료 또는 제약 환경에서 사용되려면, 미늘 이음쇠(12)는 FDA(Food and Drug Administration)로부터 승인을 받은 폴리프로필렌, 실리콘, TRE, TRP 등으로 제조하는 것이 바람직하다. 미늘 이음쇠(12)는 미늘 클램프(10)의 정지부를 형성하는 플랜지(17)를 포함한다.

미늘 클램프(10)는 콜릿(18)과 슬리브(20)를 포함한다. 콜릿(18)과 슬리브(20)는 도 1 내지 도 6에서 도시된 바와 같고, 2002년 3월 18일자로 출원된 미국 특허출원 제10/100,519호(지금은 2004년 9월 28일자로 허여된 미국 특허 제6,796,586호)에서 논의된 콜릿 및 슬리브와 유사하다.

콜릿(18)은 관(14)의 단부를 수용하는 관통공(19)을 포함하는 본질적으로 환상(環狀) 부재이다. 또, 슬리브(20)는 콜릿(18)을 수용하기 위한 지름을 가질 뿐만 아니라, 관(14)의 단부를 수용하기 위한 관통공(21)을 포함하는 환상 부재이다.

도 3을 보면, 콜릿(18)은 관(14)의 둘레로 방사상으로 수축하기 위한 탄성 수단을 제공하는 외면(22)을 포함한다. 콜릿(18)은 불연속적인 환형 링을 형성하는 제1 단부(23)를 포함한다. 상기 외면(22)을 따라서 제1 단부(23)에 인접하여 환형 홈(26)이 있다. 상기 콜릿은 이 환형 홈(26)의 너머로 제2 단부(24)를 향해 움직여서, 8개의 탄성 탱(tang)을 형성한다. 이 탱(28)들은 콜릿(18)의 제2 단부(24)에서 방사상으로 벌어지거나 조금 확장된다. 탱(28)들은 각 탱(28)의 대략 중간 구역(27)에서 벌어지기 시작한다. 탱(28)들은 제2 단부(24)로부터 연장되어 환상 홈(26)에서 종결되는 좁은 관통 슬롯(25)들에 의해 형성된다. 이들 슬롯(25)은 도 3 및 도 5에 도시된 것과 같이, 라운드된(rounded) 말단부(25a)를 갖지만, 이 말단부(25a)는 예리한 단부(도시되지 않음)를 가질 수도 있다.

좁은 관통 슬롯(25)의 각 말단부(25a) 위쪽으로 작은 경사진 단턱(ramping ledge)(30)이 돌출한다. 이하에서 논의되겠지만, 이 작은 단턱(30)은 상기 콜릿의 강도를 보강하고, 또한 상기 슬리브(20)의 멈춤 수단을 제공한다. 각각의 작은 단턱(30) 사이에는 환상 홈(26) 내로 연장되는 오목한 평면부(30a)가 있다. 상기 8개의 탱(28)들은 이 탱들이 관 부재(14) 둘레를 수축시킬 수 있도록 하는 탄성 시일을 형성한다. 각각의 다른 탱(28) 사이에는 상기 제1 단부(23)로부터 관련 탱(28)의 중간부(27)까지 연장되는 관통 슬롯(29)이 있다. 또한, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이들 관통 슬롯(29)은 라운드된 말단부(29a) 또는 예리한 말단부(도시되지 않음)을 가질 수 있다. 이 관통 슬롯(29)은 내구성을 훼손하지 않고 상기 콜릿(18)의 제1 단부(23)에 탄성을 부여한다. 콜릿(18)의 내면(31)은, 후술 될 이유로 각 탱(28) 위의 상기 중간부(27)에 동일하게 위치한 단턱(32)을 제외하고는, 본질적으로 매끈하다.

도 4를 보면, 슬리브(20)는 매끈한 환형 외면을 포함한다. 이 슬리브(20)는 상기 콜릿(18)에 조립이 용이하도록 아치형 기부를 형성하는 제1 단부 또는 하단부(36)를 포함한다. 내면(40)은 슬리브(2)의 제2 단부 또는 상단부(38)에서 약간 바깥쪽으로 테이퍼진다. 상기 내면(40)은 이 내면으로부터 연장된 환형 돌출부(42)를 제외하고 슬리브(20)의 길이 전체에 걸쳐서 실질적으로 매끈하다. 상기 환형 돌출부(42)는 미늘 클램프(10)가 결합되었을 때, 잠금부를 형성하도록 상기 콜릿(18)의 환형 홈(26) 내에 배치되는 치수 및 위치로서 슬리브(2) 상에 배치된다. 그러므로, 환형 돌출부(42)는 슬리브(20)의 제2 단부 또는 상단부(38)에 인접하게 위치된다.

우선, 슬리브(20)의 상기 제2 단부 또는 상단부(38)는 상기 관의 단부로부터 가장 멀리 떨어져 있도록 상기 슬리브(20)를 관(14)의 단부를 씌운다. 그 후, 상기 콜릿(18)을 이 콜릿(18)의 제1 단부(23)가 슬리브(20)에 최대한 가깝도록 상기 관(14)에 배치한다. 미늘 이음쇠(12)의 확경 단부(16)는 관(14)의 내부에 꼭 맞게 수용되도록 치수가 정해진다. 그 후, 콜릿(18)을 내부에 미늘 이음쇠(12)의 확경 단부(16)가 있는 관(14) 위로 슬라이드 시킨다. 콜릿(18)의 내면(31)에 위치한 상기 단턱(32)은 리테이너이며, 미늘 이음쇠(12)의 확경 단부(16) 아래에서 관(14)을 둘러싼 360°의 방사상 압축을 형성해서 미늘 이음쇠(12)가 관(14)에서 쉽게 빠지지 못하게 한다. 그 후, 슬리브(20)를 콜릿(18) 위로 스라이드 시켜, 슬리브의 제 1 단부 또는 하단부(36)를 콜릿(18)의 제1 단부(23)와 처음 조우시킨다. 슬리브(20)를 콜릿(20) 위로 이동시킴에 따라, 콜릿(18) 상의 상기 탱(28)은 관(14) 및 미늘 이음쇠(12)의 속으로 방사상 내측으로 밀려지고, 그 결과, 콜릿(18)의 환형 단턱(32)이 관(14)과 미늘 이음쇠(12) 내부로 압축되어 이들 사이에 단단한 시일(seal)을 마련됨으로써, 상기 미늘(16) 아래에 환형 단턱(32)을 단단히 고정시킨다. 슬리브(20)의 내면(40)의 환형 돌출부(42)를 콜릿(18)의 환형 홈(26) 내에 안착시킬 때까지, 콜릿(18) 위로 슬리브를 이동시킨다. 상기 콜릿(18)의 외면(34) 상의 작은 단턱(30)에는 환형 돌출부(42)가 환형 홈(26)의 밖으로 움직이는 것을 방지하는 잠금부 및 정지부가 마련된다. 콜릿(18)을 슬리브(20)와 함께 잠글 때, 상기 미늘 클램프(10)는 찰칵 소리를 낸다. 그 후, 이 미늘 클램프(10)는 공구의 도움을 빌려서만 제거될 수 있으며, 이에 따라 분리 및 누설이 방지된다.

도 5 및 도 6에 도시된 개량된 미늘 클램프는 도 1 내지 도 4를 참조해서 검토된 특징과 동일한 많은 특징을 포함한다. 그러나, 이 개량된 미늘 클램프(110)는 공학 설계된 미늘 이음쇠(112)를 더 포함하며, 이 미늘 이음쇠는 미늘 클램프(110) 밖의 관(14)에서의 보어 또는 유로(100)의 단면적과, 미늘 클램프(110) 내의 보어 또는 유로(100a)의 단면적이 동일하게 유지되도록 설계된다. 개량된 미늘 클램프(110) 외부의 상기 유로(100)는 관(14)의 내부 보어에 의해 형성된다. 개량된 미늘 클램프(110)의 유로(100a)는 상기 미늘 이음쇠(112, 212)에 내부 보어에 의해 형성된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 관(14)의 유로(100) 단면적은 도 1의 (100a)에 도시된 바와 같이 미늘 클램프(10) 내에서 감소된다. 종래 기술 의 미늘 이음쇠(12)의 자유단(50)은 배관(14)이 미늘 클램프(10)로 들어갈 때 유로(100)의 단면적의 변화를 야기하는 뭉툭한 단부(52)를 포함하며, 유로(100a)로 변화된다. 미늘 연결부를 설계할 때 직면하는 하나의 문제점은 관(14)에 미늘 이음쇠(12)를 삽입하기 위해서 미늘 이음쇠(12)에서 더 작은 보어 단면적을 가질 것이 일반적으로 요구된다는 것이다. 그러나, 개량된 미늘 클램프(110)는 실질적으로 관(14)과 동일한 보어 직경을 가지면서도 관(14)에 쉽게 삽입될 수 있는 미늘 이음쇠(112, 212)를 제공한다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 개량된 미늘 클램프(110)의 경우, 상기 미늘 이음쇠(112, 212)는 공학 기술로 설계된 보어 치수를 가지며, 이 치수는 관(14)의 보어(100)와 동일한 단면적을 갖는다. 관(14)에 상기 개량된 미늘 이음쇠(112, 212)를 설치하면, 배관(14)의 내경과 상기 이음쇠(112)의 내경 사이에는 실질적으로 변화가 없다. 결과적으로, 미늘 클램프(110)의 외부에서 내부까지 유체 또는 관에서는 압력 차이가 없어진다. 시스템 전체에 걸쳐서 일정한 압력이나 일정한 유속을 유지하는 것은 어떤 의료 용례에서는 매우 중요할 수 있다. 이것을 이루기 위해, 미늘 이음쇠(112,212)의 자유단(150)은 뾰족한 지점(152) 쪽으로 서서히 테이퍼진다. 또, 미늘 이음쇠(112)의 자유단(150) 상의 뾰족한 지점(152)은 관(14)에 미늘 이음쇠(112)을 용이하게 삽입할 수 있게 한다. 이러한 형상의 결과로서, 유채 재료는 미늘 이음쇠(112 또는 212)와 관(14) 사이에 절대 포집될 수 없다.

도 6은 미늘 클램프의 내부든지 아니든지, 관(14)의 유로의 내경과 동일하거나 같은 내경을 여전히 유지하는 미늘 클램프(110)의 대안적 형상을 도시한다. 도 6에서, 미늘 이음쇠(212)는 관(14)을 위한 독립된 정지부로서 작동하도록 상기 플랜지(17)에 부착된 범퍼 정지부(230)를 포함할 수 있고, 이와 동시에 상기 플랜지(17)는 콜릿(18, 218) 및 슬리브(20)를 위한 다른 하나의 정지부를 형성하는 것이 도시된다. 또, 콜릿(218)은 상기 슬리브의 테이퍼진 단부(40)에 대응하는 테이퍼진 단부를 포함하도록 변형될 수 있다. 또한, 상기 콜릿(218)의 환형 단턱(232)은 더 튼튼한 그립을 위해서 관(14) 속으로 더 연장되도록 재형성될 수 있다.

상기 미늘 클램프(10)가 의료용 또는 제약용 환경에 있다면, 콜릿(18) 및 슬리브(20)는 FDA의 승인을 받은 재료로 만들어져야 한다. 상기 재료는 탄력적이어야 한다. 바람직하게는, 상기 콜릿(18)은 아세틸, 실리콘, 또는 폴리프로필렌으로 만들어진다. 바람직하게는, 상기 슬리브(20)는 폴리카보네이트, 실리콘, 또는 폴리프로필렌으로 만들어진다. 상기 개량된 미늘 클램프의 구성요소들은 의료용 가압 멸균기(autoclave)에서 살균될 수 있는 폴리프로필렌과 같은 재료로 만들어 진다. 또, 미늘 커넥터, 콜릿, 슬리브 중 적어도 하나의 제조에 사용되는 플라스틱 재료에 향균 첨가제를 첨가할 수 있다.

본 발명은 가장 실용적이며 바람직한 실시예라고 현재 인식되는 것과 연결지어 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예에 제한되는 것이 아니라, 오히려 첨부된 청구항의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 변형 및 등가의 장치들을 포함하는 것으로 의도되며, 법에 의해 허용되는 것과 같이 본 발명의 범위에 모든 이러한 변형과 등가 구조를 포함되도록 가장 넓은 해석이 허용되어야 한다.

Claims (12)

1. 소정의 내경을 갖는 가요성 관의 미늘 클램프에 있어서,

   제1 단부가 상기 관의 단부 내에 배치되는 관상 미늘 커넥터로서, 매끈한 내부 보어와, 외면을 따라서 적어도 하나의 미늘을 갖는 미늘 커넥터와,

   상기 미늘 커넥터의 제1 단부에 결합될 수 있는 콜릿과,

   상기 콜릿을 수용하기 위한 중심 관통공을 포함하는 원통형 슬리브

   를 포함하며,

   상기 미늘 커넥터의 제1 단부는 말단 지점으로 테이퍼져서, 조립될 때 상기 미늘 커넥터의 내경 및 상기 관의 내경 사이에 실질적으로 단턱이 없는 것인 미늘 클램프.
2. 제1항에 있어서, 상기 콜릿 및 상기 슬리브는 상기 미늘 커넥터와 상기 관 사이에서 유체 재료가 스며나오는 것을 방지하는 잠금 링 구조를 갖는 것인 미늘 클램프.
3. 제1항에 있어서, 상기 콜릿은 상기 관을 둘러싼 360°의 방사상 압축부를 형성하도록 연장된 방사상 단턱을 구비한 매끈한 내면을 포함하는 것인 미늘 클램프.
4. 제1항에 있어서, 상기 슬리브는 내면에 환형 돌출부를 포함하고, 상기 콜릿 은 외면에 상기 돌출부를 수용하는 환형 홈를 포함하는 것인 미늘 클램프.
5. 제4항에 있어서, 상기 슬리브는 제1 단부 및 이 제1 단부에서 외측으로 약간 테이퍼진 외면을 포함하는 것인 미늘 클램프.
6. 제1항에 있어서, 상기 미늘 커넥터는 상기 관 정지부를 형성하며 상기 커넥터의 제1 단부와 일정 간격을 두고 배치된 플랜지를 포함하는 것인 미늘 클램프.
7. 제6항에 있어서, 상기 미늘 케넥터는 복수 개의 상기 관 정지부를 포함하는 것인 미늘 클램프.
8. 제1항에 있어서, 상기 미늘 커넥터는 상기 가요성 관과 실질적으로 동일한 소정의 내경을 갖는 것인 미늘 클램프.
9. 소정의 내경을 갖는 가요성 관의 미늘 클램프에 있어서,

   상기 관의 하나의 단부에 삽입될 수 있는 미늘 커넥터와,

   상기 관을 수용하도록 상기 미늘 커넥터 및 관 위에 결합될 수 있는 콜릿 및 슬리브와,

   상기 미늘 클램프의 내부의 관 부분과 상기 미늘 클램프의 외부의 관 부분 사이에서 관 내의 압력차를 방지하는 수단

   을 포함하는 미늘 클램프.
10. 제8항에 있어서, 상기 관과 상기 미늘 커넥터 사이에 액체 재료의 포집을 방지하는 수단을 더 포함하는 것인 미늘 클램프.
11. 제8항에 있어서, 상기 미늘 커넥터, 콜릿 그리고 슬리브는 가압 멸균기에서 손상없이 살균될 수 있는 재료로 만들어지는 것인 미늘 클램프.
12. 제8항에 있어서 상기 미늘 커넥터, 콜릿, 슬리브 중 적어도 하나는 향균 첨가제를 포함하는 재료로 만들어지는 것인 미늘 클램프.

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