KR20080078028A - 밸브 및 유량조절기를 갖는 유량제어조립체 - Google Patents

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Abstract

유량제어조립체(10)는 사용시에 분배될 유체의 공급원에 연통되는 상류측 단부(14)와, 공급관(26)에 연통되는 하류측 단부(16)를 포함하는데, 공급관은 하류측 단부(16)에 연결될 수 있다. 상기 하우징(12)에는 하우징(12)의 상류측 단부(14)와 하류측 단부(16) 사이에 통로(18)가 형성된다. 통로(18)를 통한 유체의 유량을 제어하기 위해 통로(18)에는 밸브장치(20)가 배치된다. 밸브장치(20)에는 유량조절기(21)가 연결된다. 이 유량조절기(21)는 밸브장치(20)의 상태에 관계없이 유체가 통로(18)를 통해서 쉽게 흐르게 한다.
유량제어, 하우징, 밸브장치, 정맥내 투여셋트

Description

밸브 및 유량조절기를 갖는 유량제어조립체{FLOW CONTROL ASSEMBLY INCLUDING A VALVE AND FLOW CONTROLLER}
관련출원의 상호참조
본 출원은 2005년 12월 12일 출원된 오스트레일리아 가특허출원 제 2005906976호의 우선권을 주장하며 그 내용을 참조하여 여기서 인용한다.
본 발명은 일반적으로 유량제어조립체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 정맥내 투여셋트(intravenous administration set)용 유량제어조립체에 관한 것이지만 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다.
정맥내 투여셋트는 환자의 신체에 유체를 주입하는데 일반적으로 사용된다. 유체저장기로부터 투여셋트를 통과하는 유체의 유속은 압력헤드(pressure head)에 의해 결정된다. 압력헤드는 환자 신체의 유체 주입점보다 높은 위치에 배치된 저장기 및/또는 펌프 등의 압력발생장치의 사용에 의해 발생된다.
환자가 정확한 용량의 투약유체를 받도록 하기 위해서는 유체의 주입속도를 소정 속도로 유지하는 것이 필요하다. 유체의 주입속도를 제어하는데는 3가지 주요 인자가 있다. 이들은 첫째가 생성된 압력헤드이고, 두 번째가 시스템내에서의 유체에 대한 마찰 또는 저항이며, 세 번째가 주입 유체의 점성 또는 밀도이다.
높은 위치의 저장기에 의해 얻어진 압력헤드는 역압에 의해 변할 수 있다. 생성된 역압은 유체의 유속을 변화시킬 수 있으며, 압력은 예를 들어 환자가 침상에서 몸을 뒤척이거나 서게 됨으로써 우연히 변할 수 있다. 유체의 점성은 주변온도 등의 변화 같은 주변 요인에 의해 변할 수 있다.
주입되는 유체의 점성에 관계없이 주입 유체의 유속을 일정하게 하기 위해 개구 플레이트(orifice plate)를 사용하는 것이 제안되었다. 그러나, 유체를 환자에 주입하기 위해서 정맥내 투여셋트의 바늘조립체도 가끔 사용된다. 주입지점의 하류측에 있는 개구 플레이트는 그 개구의 크기가 작기 때문에 유체의 주입을 방해할 수 있다. 또한 투여셋트를 제거할 때 환자의 신체로부터 체액이 역류할 위험도 있다. 체액은 투여세트를 제거하는 사람과 접촉하여, 혈액에 의해 감염되는 질병 등에 의해 나쁜 결과를 줄 수 있다.
본 발명에 따르면, 유량제어조립체로서,
사용시에 분배될 유체의 공급원에 연통된 상류측 단부와, 공급관에 연결 가능하게 되어 연통된 하류측 단부를 가지며, 상기 상류측 단부와 하류측 단부 사이에 통로가 형성된 하우징과;
상기 통로를 통하는 유체의 유량을 제어하기 위해 상기 통로 속에 배치된 밸브장치와;
상기 밸브장치와 연결되며, 상기 밸브장치의 상태에 관계없이 유체가 상기 통로를 통해 용이하게 흐르게 하는 유량조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어조립체가 제공된다.
본 명세서에서, "밸브장치의 상태"라는 용어는 문맥상 특별하게 다른 분명한 지시가 없는 한 밸브장치가 열려있는지 또는 닫혔는지를 의미한다.
이 하우징은 유체 저장기의 출구의 일부에 연결되거나 그 일부를 형성할 수 있다. 저장기는 유체공급원으로서 기능할 수 있다. 대신에, 하우징은 공급관에 일렬로 장착되거나 공급관의 일부를 형성할 수 있다. 또한, 하우징의 상류측 단부는 주사기의 단부를 수용하는 형상이 될 수 있다. 따라서, 하우징의 상류측 단부는 루어(Luer) 록크의 암놈형 부품 형태가 될 수 있다.
밸브장치는 직렬로 배치된 적어도 두 개의 밸브를 포함할 수 있는데, 제 1 밸브는 상류측 밸브이고 제 2 밸브는 하류측 밸브이다. 각 밸브는 소정의 유체압에서 열리는 동작부재를 가질 수 있다. 이 장치는 상류측 밸브보다 상당히 낮은 압력에서 하류측 밸브가 열리도록 되어 있다.
적어도 제 1 밸브의 동작부재는 정상 상태에서 오리너구리형 밸브를 형성하도록 닫힌 구조로 배치된 한 쌍의 대향 엽상부를 포함할 수 있다. 적어도 상류측 밸브는 이 밸브와 연결된 유량조절기를 가질 수 있다. 이 유량조절기는 개구 플레이트를 포함할 수 있다. 이 개구 플레이트는 상류측 밸브의 동작부재의 엽상부 중의 한 엽상부에 장착될 수 있다. 개구 플레이트는 실질적으로 유체의 속도에 관계없는 방식으로 통로를 통과하는 유체의 유량을 제어하는 기능을 한다는 것을 알 수 있을 것이다.
제 2 밸브의 동작부재는 개구 플레이트를 통해 유체가 통과함에 의해서만 생기는 압력에서 열리도록 구성될 수 있다. 또한 제 2 밸브는 유체가 주입되는 소망의 유속에 따른 압력에서 열리도록 조정될 수 있다.
밸브장치의 제 1 밸브는 저장기 이외의 분배기로부터 유체가 분배될 때 열리도록 구성될 수 있는데, 이 유체는 개구 플레이트에 의해 조절되는 유속보다 상당히 높은 유속으로 분배된다.
밸브장치의 제 2 밸브는 공급관 내의 유체의 역류를 방지할 수 있으며, 따라서 유량제어조립체를 이용하는 시스템의 사용자가 환자의 체액과 접촉하게 되는 위험을 줄이게 된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 유량제어조립체를 포함하는 정맥내 투여셋트에도 적용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량제어조립체의 개략 측단면도.
도 1에서, 도면부호 10은 일반적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 유량제어조립체를 지시한다. 이 조립체(10)는 다른 용도에서도 사용될 수 있지만, 이하에서는 정맥내 투여세트에 응용한 것을 참조하여 설명한다.
유량제어조립체는 상류측 단부(14) 및 하류측 단부(16)를 갖는 기다란 하우징(12)을 포함한다. 하우징(12)을 통해서는 통로(18)가 형성된다.
하우징(12)의 통로(18) 내에는 하우징(12)의 상류측 단부(14)와 하류측 단부(16) 사이에 밸브장치(20)가 배치된다.
개구 플레이트(22)를 포함하는 유량조절기(21)는 밸브장치(20)와 연관된다. 유량조절기(21)는 밸브장치(20)의 상태에 관계없이 통로(18)를 통하는 식염수 등의 유체 또는 액체의 흐름을 용이하게 한다. 상류측 단부(14)는 액체공급원(도시하지 않음)에 연결될 수 있다.
일반적으로, 이 조립체(10)는 정맥내 투여세트와 함께 사용되며, 액체공급원은 환자의 신체 속으로 소정의 속도로 주입될 액체의 저장기이다. 이는 화살표 24로 나타낸 바와 같이 개구 플레이트(22')를 통해 흐르는 액체에 의해 얻어진다.
하우징(12)의 하류측 단부(16)는 공급관(26)을 장착한다. 공급관(26)은 바늘조립체(도시하지 않음)에 연결되는데, 그 바늘은 액체의 주입을 위해 환자의 신체의 정맥 속으로 삽입된다.
밸브장치(20)는 제 1 밸브(28)와 제 1 밸브(28)의 하류측에 배치된 제 2 밸브(30)를 포함한다.
제 1 밸브(28)는 밸브(28)의 상류측 액체의 소정 압력에서 열리도록 구성된다. 이 밸브는 액체가 정맥내 투여세트의 저장기 이외의 공급원으로부터 환자에게 주입될 때, 예를 들어 액체가 주사기로부터 주입될 때 열리도록 설계되어있다. 이를 위해, 하우징(12)의 상류측 단부(14)는 암놈형의 루어(Luer) 록크구조(32)를 형성하는데, 이 구조 속에는 액체를 환자에게 주입하기 위해 주사기의 수놈형 루어 록크가 수용될 수 있다.
밸브(28)는 오리너구리(duck-bill) 구조로 배치된 한 쌍의 동작부재(34)를 갖는다. 개구 플레이트(22)는 동작부재(34) 중의 하나에 배치되므로 밸브(28)의 상태에 관계없이, 즉 밸브(28)가 개방구조에 있거나 폐쇄구조에 있거나에 관계없이 액체가 원하는 주입유량으로 하우징(12)을 통과할 수 있다.
제 2 밸브(30)는 역시 오리너구리 구조로 배치된 한 쌍의 동작부재(36)를 갖는데, 이 동작부재는 매우 낮은 압력에서 그리고 밸브(28)의 동작부재(34)가 열리는 압력보다 상당히 낮은 압력에서 열리도록 구성되어있다. 보다 구체적으로, 밸브(30)의 동작부재(36)는 개구 플레이트(22)를 통하는 액체의 주입 유속에 해당하는 유압에서 열리도록 구성되어있다. 또한, 밸브(30)의 동작부재(36)는 다른 주입 유속에서 열리도록 조정될 수 있다. 밸브(30)의 목적은 투여셋트를 조립체(10)로부터 제거할 때 혈액 등의 유체의 역류를 방지하는 것이다.
사용시에, 하우징(12)의 상류측 단부(14)는 투여셋트를 통해 주입될 액체의 저장기의 출구에 연결된다. 적절한 장전 후에, 액체는 유량조절기(21)의 개구 플레이트(22)를 통과하여 밸브(30)의 동작부재(36)를 개방시키므로, 액체가 원하는 유속으로 공급관(26) 속에 들어가고, 그리고 바늘 조립체를 거쳐서 환자의 신체 속으로 들어간다.
어떤 물질을 환자에게 주입할 필요가 있는 경우, 하우징(12)을 저장기의 출구로부터 제거하고 주사기의 수놈형 루어 록크를 하우징의 상류측 단부(14) 속에 삽입한다. 주사기로부터 액체가 방출되면 밸브(28)가 열리고, 그 결과로서 밸브(30)도 열린다. 따라서 액체는 유량조절기(21)를 통한 유속보다 훨씬 높은 속도로 주입될 수 있다.
액체의 주입완료 후에, 하우징(12)을 다시 저장기에 부착하여 저장기로부터 액체를 계속하여 주입할 수 있게 한다.
바늘 조립체를 환자의 신체로부터 제거하여야 하는 경우, 저장기로부터 액체의 공급을 먼저 정지시킨다. 이렇게 하면 밸브(30)의 상류측에 저압 영역이 생길 수 있다. 밸브(30)는 닫힌 채로 유지되어 공급관(26) 내에 압력이 유지된다. 따라서, 정맥내 투여세트의 수놈형 루어 조립체를 조립체(10)로부터 제거할 때, 환자로부터 체액이 역류하는 것이 방지된다.
본 발명의 제 1 이점은 동일한 장치를 두 가지 액체 주입(infusion 및 injection)에 용이하게 사용할 수 있게 하는 유량제어조립체가 제공된다는 것이다. 두 번째로, 유량제어조립체(10)는 환자의 신체로부터 체액이 역류하는 것을 방지하므로 이런 체액에 의해 사용자가 오염될 기회를 방지한다.
당업자라면 넓게 설명된 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈함 없이 특정 실시예에서 도시한 바와 같이 본 발명의 다양한 변형 및/또는 수정을 만들 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 유량제어조립체로서,
    사용시에 분배될 유체의 공급원에 연통된 상류측 단부와, 공급관에 연결 가능하게 되어 연통된 하류측 단부를 가지며, 상기 상류측 단부와 하류측 단부 사이에 통로가 형성된 하우징과;
    상기 통로를 통하는 유체의 유량을 제어하기 위해 상기 통로 속에 배치된 밸브장치와;
    상기 밸브장치와 연결되며, 상기 밸브장치의 상태에 관계없이 유체가 상기 통로를 통해 용이하게 흐르게 하는 유량조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브장치는 연속적으로 배치된 적어도 두 개가 밸브를 포함하며, 이들 연속 밸브 중의 제 1 밸브는 상류측 밸브이고 제 2 밸브는 하류측 밸브인 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  3. 제 2 항에 있어서, 각 밸브는 소정의 유체압에서 열리는 동작부재를 가지며, 상기 하류측 밸브는 상기 상류측 밸브보다 상당히 낮은 압력에서 열리는 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 제 1 밸브의 동작부재는 정상상태에서 닫힌 구조가 되어 오리너구리형(duck bill) 밸브를 형성하도록 배치된 한 쌍의 대향 엽상부(leaf)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중의 한 항에 있어서, 적어도 상류측 밸브는 이 밸브와 연결된 유량조절기를 갖는 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 유량조절기는 상기 상류측 밸브의 동작부재에 장착된 개구 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 밸브의 동작부재는 유체가 개구 플레이트를 통과함에 의해서만 생기는 압력에서 열리도록 구성된 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 밸브는 주입되어야 할 유체의 소망 유속에 따른 압력에서 열리도록 조정된 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중의 한 항에 있어서, 상기 밸브장치의 제 1 밸브는 상기 하우징이 사용시에 연결되는 저장기 이외의 분배기로부터 상기 하우징을 통해 유체가 분배될 때 열리도록 구성된 것을 특징으로 하는 유량제어조립체.
  10. 상기 항 중의 한 항에 따른 유량제어조립체를 포함하는 정맥내 투여세트.
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