KR20080087118A - 의료의/수술의 폐기물 수집 및 처리 시스템 - Google Patents

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KR20080087118A
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container
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브렌트 에스. 랄로미아
스티븐 제이. 리즈너
스티븐 피. 이스햄
카마라 갬히웨이지
마크 에이. 와서맨
글렌 디. 로크
션 머레이
트로이 이. 더넬
그랜트 티. 웨스트팔
조셉 피. 3세 헤프
브라이언 맥클라클란
브랜든 에이. 스캔론
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Abstract

보건 시설에서 사용될 수 있는 폐기물 수집 및 처리 시스템(100)이 제공된다. 상기 시스템(100)은 보건 시설 내의 사용 장소들 사이에서 의료 시술 도중 발생하는, 체액, 체조직, 염수 등을 포함하는 폐기 물질을 수집하기 위해 이동하기 위한 이동식 폐기물 수집 유닛(102)을 포함한다. 폐기물 수집 유닛(102)은 폐기 물질을 수용하기 위한 상측 폐기물 용기(200) 및 하측 폐기물 용기(202)의 층을 포함한다. 사용하는 도중, 상측 폐기물 용기(200)은 임시 저장을 위해 하측 폐기물 용기(202)로 비워질 수 있다. 또한, 복잡한 시술 동안, 독립적으로 제어되는 진공 수준이 폐기물 용기들(200, 202)에 제공될 수 있다. 사용자가 폐기물 수집 유닛(102)을 비우고자 하면, 폐기물 수집 유닛(102)은 도킹 스테이션(104)으로 이동된다. 도킹 스테이션(104)에서, 폐기물 물질은 폐기물 드레인(D)로 내려지고 계속 사용을 위해 세척되고 린스된다.

Description

의료의/수술의 폐기물 수집 및 처리 시스템{MEDICAL/SURGICAL WASTE COLLECTION AND DISPOSAL SYSTEM}
본 발명은 보건시설, 예를 들면 병원에서 의료시술 도중 발생되는 체액과 같은 폐기물질의 수집 및 처리를 위한 폐기물 수집 및 처리 시스템에 관한 것이다. 더 자세히는 본 발명은 폐기물질의 수집을 위한 폐기물 수집 유닛 및 상기 폐기물 수집 유닛으로부터의 폐기물질을 처리하고 추후 사용을 위해 상기 폐기물 수집 유닛을 세척하기 위한 도킹 스테이션에 관한 것이다.
본 출원은, 2005.12.14일자로 출원된 미국 가출원 제60/750,862호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 가출원의 이익 및 기술된 내용은 인용에 의해 여기에 그 전체가 삽입된다.
폐기물 수집 및 처리 시스템은 의료시술 도중 발생되는 폐기물질을 수집하기 위한 보건시설에서의 사용으로 잘 알려져 있다. 그러한 시스템의 예는 Parker의 미국특허 제4,863,446호 및 Wilbur 등의 미국특허 제5,997,733호에서 찾아볼 수 있다. 이러한 타입의 시스템에서, 폐기물질은 진공원에 연결된 폐기물 용기에 수집된다. 상기 폐기물 용기는 휴대용 카트를 사용하여 보건시설 어디에나 이동될 수 있다. 하나 이상의 흡입라인이 폐기물 용기에서 연장되고 폐기물질이 수집된 장소 가까이에 위치된다. 진공원이 작동하면, 폐기물질은 흡입라인을 통해 폐기물 용기로 당겨진다. 폐기물질은 일반적으로 폐기물 용기가 소정의 수준까지 채워질 때까지 수집된다. 폐기물 용기가 가득 채워지면, 또는 가득 채워지기 전에 폐기물 용기가 비워지는 것이 요구되면, 비워지고 세척되게 하기 위해 폐기물 수집 유닛이 도킹 스테이션으로 옮겨지게 된다. 상기 폐기물 수집 유닛은 도킹 스테이션에 도킹되어 비우기가 시작된다. 일단 비워지면, 폐기물 용기는 소독제를 구비한 세척 시스템으로 세척되고 린스된다.
적합한 폐기물 수집 및 처리를 제공하는 동안, 이들 선행기술 시스템은 향상될 수 있었다. 예를 들면, 이들 선행기술 시스템은, 폐기물질을 수집하기 위해 단일의 폐기물 용기를 채택하였다. 그 결과, 폐기물 용기가 사용하기 전에 비워지는 것이 요구된다면, 작업을 개시하기 전에 폐기물 수집 유닛을 도킹 스테이션으로 보내서 수집된 폐기물질을 덜어내야 한다. 만약 각각의 절차 전에 폐기물 용기를 비워야 하는 일련의 의료시술이 수행된다면, 폐기물 수집 유닛을 사용 공간(예를 들면 수술실)과 (일반적으로 수술실 밖에 폐기물 배출구 근처의 복도에 위치하는) 도킹 스테이션 간을 계속 왔다갔다해야 하는 것이 사용자에게는 번거로울 것이다. 그러므로 당 업계에서는 빈 폐기물 용기를 요구하는 다중 의료시술에서, 폐기물 수집 유닛을 도킹 스테이션에 도킹시킬 필요없이 사용가능한 시스템의 필요성이 있었다.
또한 의료진은 시술도중 상기 유닛의 용기를 잠시 쳐다보고 시술도중 제거된 물질의 양을 추정하는 것이 흔하다. 알려진 폐기물 수집 유닛은 추출된 물질 15 리터 이상을 저장할 수 있는 용기를 갖는 것이 많다. 그러므로, 이들 용기들은 상대적으로 크기가 크다. 따라서, 이들 용기들 중의 하나를 잠시 쳐다보고 제거된 물질의 양을 추정하는 것은 제거된 물질의 추정이 대충일 수밖에 없다. 이론적으로, 이러한 추정은 용기를 작은 것으로 대체함으로써 향상된다. 이 크기의 용기를 잠시 쳐다보면 제거된 물질의 추정이 더 정확할 것이다. 그렇지만, 작은 용기(예를 들면 폐기물 10 리터 이하의 저장 능력)를 갖는 폐기물 수집 유닛을 제공하면 그 용기는 더 빨리 채워지게 되는 단점이 있다. 이것은 폐기물 수집 유닛을 비우기 위해 시술이 중단되는 것을 초래할 것이다. 이러한 업무를 수행하기 위해 시술을 지연시켜야 하는 것은 현대의 수술의 목적 중의 하나, 즉 환자가 마취하에 있는 시간을 최소화하기 위해 가능한 한 신속히 시술을 수행해야 한다는 목적과 상충된다.
특정 예에서, 의료시술 도중 복수의 부위로부터 폐기물질을 끌어당기기 위해 복수의 흡인라인이 필요할 수 있다. 현재, 선행기술은 다중 흡인라인을 사용할 수 있지만 오직 단일의 진공원만이 이용가능하여서 각각의 흡인라인은 본질적으로 동일한 진공압력하에서 작동된다. 의료 시술이 더 진전되고 더 속도가 빨라져서 환자의 결과물이 향상되고 있기 때문에 도일한 의료 시술 도중 흡인라인들에 상이한 진공 수준을 제공하는 것이 점점 더 필요하다.
선행기술의 폐기물 수집 유닛은 현재 부구(float)를 채택하여 폐기물질이 폐기용기 내의 소정의 기준치(threshold level)에 도달하면 폐기물질이 진공원으로 들어가는 것을 방지한다. 그렇지만, 이들 유닛은 또한 폐기물 물질이 폐기물 용기 의 소정의 기준치에 상승하기 전에 유연히 진공원에 들어갈 수 있는 물방울에 영향받을 수 있다. 그러므로, 폐기물질이 진공원에 들어가는 것을 방지할 뿐만 아니라, 다른 잠재적으로 해로운 물질(예를 들면, 하류의 진공원을 오염시킬 수 있는 물방울)이 진공원에 들어가는 것을 방지하는 어셈블리가 필요하다.
선행기술 폐기물 수집 유닛의 진공원 및 세척 시스템은 휴대용 카트상에 위치된 다양한 폐기물 및/또는 워터라인(water line)을 통해 폐기물 용기에 연결될 수 있다. 종종, 이들 라인은, 폐기물 용기의 캡에 꿰뚫어진 기존의 커넥터 상의 미늘있는(barbed) 노즐에 연결된 호스이다. 일단 호스가 미늘있는 노즐에 연결되면, 그들은 서비스되기 위해 제거되는 것이 힘들다. 그러므로, 폐기물 수집 유닛의 서비스를 단순화하기 위해, 라인 상에 신속히 방출되는 커넥터가 필요하다.
알려진 폐기물 수집 유닛은 또한 그들의 용기 내에 저장된 폐기물의 용량을 표시하는 전기-기계적 시스템을 갖는다. 종종 이 시스템은 그 위치가 감지되는 부구 부재(floating member)의 몇몇 타입을 포함한다. 용기 내의 부구 부재의 높이에 근거하여, 부피 측정 시스템은 용기 내의 폐기물의 부피를 나타내는 데이타를 산출한다. 알려진 선행기술 부피 측정 시스템은 온도에 기인한 부피의 변동 또는 각 용기의 제작에 기인한 부피의 변동을 고려하지 않는다. 그러므로, 비용을 낮추기 위해 구성요소를 공유할 수 있고 온도 및 용기의 제작 변동을 고려하는 감지 기구가 필요하다.
선행기술의 연기 배출 시스템은 수술 면적으로부터 공기 및 연기를 흡인하는 송풍기를 활용한다. 불행히도, 이들 송풍기는 작동시에 소음을 발생시키는 경향이 있고, 그래서 의료시술을 수행하는 의료진을 산만하게 한다. 그러므로, 소음을 감소시키나 연기를 제거하는 성능 표준은 유지하는 연기 배출 시스템이 필요하다.
선행기술 폐기물 수집 시스템은 하나 이상의 수액백을 지지하기 위한 IV 폴을 포함하여 왔다. IV 폴은 가동성의 폐기물 수집 시스템에 의해 지지되어, 폐기물 수집 유닛과 함께 움직일 수 있다. 불행히도, 그러한 IV 폴의 높이는 종종 키가 작은 의료진이 수액백을 걸기 위해 IV 폴의 꼭대기에 이르는 못하게 한다. 게다가, IV 폴은 폐기물 수집 유닛이 이동될 때, 출입구 및 기타 구조로부터 손상되기 쉽다. 그러므로, 키가 작은 의료진이 그것을 작동할 수 있고 IV 폴의 손상이 최소화되도록 신축성있는(retractable) IV 폴이 필요하다.
선행기술 시스템의 하나의 예에서, 폐기물 수집 유닛은 폐기물 용기 및 세척 시스템에 이르는 제1커플링쌍을 포함한다. 제1커플링쌍은 폐기물 수집 유닛의 정면에 배치된다. 도킹 스테이션은 폐기물 수집 유닛 상의 제1커플링쌍과 상보적인 결합을 위한 제2커플링쌍을 내장하는 캐비넷을 포함한다. 이들 커플링은 결합되어 도킹되는 동안 폐기물 용기로부터 폐기물질을 배출하고 폐기물 수집 유닛에 세척제를 공급한다. 도킹되면, 폐기물 수집 유닛은 도킹 스테이션과 맞물려서, 제2커플링쌍을 은폐하고 있는 한 세트의 문을 개방시킨다. 문들이 개방될 때, 제2커플링쌍은 캐비넷의 내부로부터 캐비넷의 외부로 진행하여 폐기물 수집 유닛의 제1커플링쌍과 맞물린다. 폐기물질을 내리면, 제1커플링쌍은 폐기물질로 더러워질 수 있고, 그들은 폐기물 수집 유닛의 정면에 외부적으로 배치되기 때문에 보기 흉할 수 있다. 그러므로, 보기 흉한 상태를 감소시키기 위해, 폐기물 수집 유닛 및 도킹 스테이션 간의 도킹을 향상시킬 필요가 있다.
선행기술 폐기물 수집 유닛의 세척 시스템은 브레이킹될 수 있는 동작 부품을 갖는 회전하는 잔디 스프링클러와 유사하게 작동하는 스프링클러를 포함한다. 스프링클러의 동작 부품의 수를 감소시키는 것이 바람직하다. 또한 세척제의 스트림은 세척해야 하는 폐기물 용기의 각 부분으로 동시에 향하게 할 수 있는 스프링클러를 제공하는 것이 또한 바람직하다.
본 발명은 일련의 의료시술들 도중에 폐기물질을 수집하기 위한 폐기물 수집 유닛을 제공한다. 상기 폐기물 수집 유닛은 제1 폐기물 용기 및 제2 폐기물 용기를 포함한다. 제1 폐기물 용기는 최대 저장 용량을 갖는다. 제2 폐기물 용기의 최대 저장 용량은 제1 폐기물 용기의 최대 저장 용량보다 더 크다. 제1 폐기물 용기는 의료 시술 도중 제1 폐기물 용기 내의 폐기물질을 수집하기 위한 하나의 흡입라인에 연결하기 적합하도록 제작된다. 제2 폐기물 용기는 의료 시술 도중 제2 폐기물 용기 내의 폐기물질을 수집하기 위한 다른 하나의 흡입라인에 연결하기 적합하도록 제작된다. 진공원(vacuum source)은 폐기물 용기들과 선택적 연결되어 폐기물 용기 내에 진공을 제공하여 의료 시술 도중 흡입라인을 통해 폐기물질을 폐기물 용기들로 흡인한다. 이송 밸브(transfer valve)가 폐기물 용기들 사이에 배치된다. 개방 위치에 있는 경우, 상기 이송 밸브는 제1 폐기물 용기 내의 폐기물질이 제2 폐기물 용기로 흐르도록 한다. 본 발명의 폐기물 수집 유닛의 이러한 특징은, 폐기물질이 수집되는 사용 장소(예를 들면 수술실)와 도킹 스테이션 (이것은 전형적으로는 상기 사용 장소의 외부에 위치) 사이에 사용자가 이동하는 횟수를 줄여준다.
일련의 의료 시술들 도중 폐기물질을 수집하는 방법이 또한 제공된다. 이 방법은 휴대용 폐기물 수집 유닛을 제1 사용 장소로 운송하고 적어도 하나의 흡입라인을 상기 휴대용 폐기물 수집 유닛에 연결하는 것을 포함한다. 진공원은 작동하여 제1 폐기물 용기에 진공을 제공하고 상기 적어도 하나의 흡입라인을 통해 제1 폐기물 용기로 폐기물질을 흡인한다. 첫번째 의료 시술 동안에 제1 폐기물 용기는 폐기물질로 적어도 부분적으로 채워진다. 그후 폐기물질은, 폐기 수집 유닛을 제1 사용 장소의 밖으로 옮기지 않고 제1 폐기물 용기로부터 제2 폐기물 용기로 이송된다. 제2 폐기물 용기로부터 이송된 폐기물질을 비우지 않고, 제1 폐기물 용기는 그후 두번째 의료 시술 동안 다시 적어도 부분적으로 폐기물질로 채워진다.
본 발명은 또한 제1 폐기물 용기의 진공 수준을 조정하기 위한 진공원과 유체 연결된 제1 진공 조정기 및 제2 폐기물 용기 내의 진공 수준을 조정하기 위한 진공원과 유체 연결된 제2 진공 조정기를 제공한다. 제어 시스템이 제1 및 제2 폐기물 용기에 연결된다. 상기 제어 시스템은 제1 및 제2 진공 조정기를 동시에 제어하기에 적합하도록 제작되어, 제1 및 제2 폐기물 용기 내의 진공 수준이 상이할 수 있도록 서로로부터 독립적으로 제어된다. 이것은 단일의 진공원을 사용하여 성취된다.
폐기물 용기 내의 진공 수준을 독립적으로 제어함에 의해, 상기 폐기물 수집 유닛은, 단일의 의료 시술 도중 복수의 장소로부터 폐기물질을 흡인하는 변하는 흡인의 복수의 흡인라인을 사용하는 것이 필요한 경우에 채택될 수 있다. 의료 시술이 계속 진보하고 있기 때문에, 동일한 의료 시술 동안 흡인 라인에 상이한 흡인 수준을 제공하는 것이 점점 더 필요할 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 및 제2 진공 조정기는 단일의 진공원으로부터 폐기물 용기 내의 진공 수준을 독립적으로 제어하도록 설계된다. 이것은 폐기물 용기들 내의 상이한 진공 수준을 이끌어내기 위한 별도의 진공 펌프의 필요성을 제거한다.
물방울 및 폐기물질이 진공원에 침투하여 잠재적으로 진공원을 오염키는 것을 방지하기 위해 폐기물 용기 하나 이상에 필터 및 부구(float) 어셈블리가 또한 제공된다. 폐기물 용기는 수집 챔버, 필터 구획 및 상기 필터 구획으로의 개방된진공 포트를 정의한다. 진공원은 폐기물 용기의 진공 포트와 연결되어 폐기물 용기 내에 진공을 제공하여 흡입 라인을 통해 폐기물 용기로 폐기물질을 흡인한다. 필터 및 부구 어셈블리는 진공 포트 근처의 필터 구획에 배치된다. 필터 및 부구 어셈블리는 수집 챔버로부터 진공 포트로 들어가는 유체로부터 수분을 제거하기 위해 진공 포트 및 수집 챔버 사이에 배치된 필터 요소를 포함한다. 필터 및 부구 어셈블리는 또한 필터를 제자리에 있게 하는 고정 부재(retaining member)를 포함한다. 상기 고정 부재는 슬리브(sleeve)를 한정한다. 부구는 슬리브 내에 슬라이딩 가능하게 지지되어, 폐기물질의 수준이 소정의 기준치를 초과할 때, 폐기물 용기 내에 수집된 폐기물질이 진공 포트로 들어가는 것을 방지한다.
본 발명의 다른 특징에서, 진공 라인을 제1 폐기물 용기의 캡으로 연결하는데에 커넥터가 사용된다. 커넥터는 진공 라인에 커플링되고 캡 내의 상응하는 수용부(receptacle)에 앉쳐진다. 제1 리테이너(retainer)는, 제1 커넥터를 제1 수용부에 고정하기 위한 잠긴 위치 및 제1 커넥터를 제1 수용부로부터 방출하기 위한 잠기지않은(unlocked) 위치 사이를 회전하기 위해 캡에 의해 회전가능하게 지지된다. 이러한 급속-방출을 활용함에 의해, 폐기물 수집 유닛은 급속히 및 쉽게 서비스될 수 있다. 그렇지 않으면, 기존의 커넥터가 사용된 경우, 진공 회로 또는 폐기물 수집 유닛의 다른 시스템을 서비스하기 위해, 커넥터를 캡으로부터 방출하는 것은 수분이 걸릴 수 있다.
본 발명은 또한 상측 폐기물 용기 및 하측 폐기물 용기에 수집된 폐기물질의 양을 추정하는 유체 측정 시스템을 제공한다. 상기 유체 측정 시스템은 폐기물 용기를 통해 연장되는 센서 봉을 구비한다. 트랜시버가 센서 봉을 따라 응답지령 펄스(interrogation pulse)를 전파시키는 센서 봉에 전기적으로 연결되고 리턴 펄스를 수신한다. 하측 레퍼런스 요소는 하측 폐기물 용기의 바닦 근처 및 센서 봉 근처에 배치되어, 하측 레퍼런스가 응답지령 펄스를 수신에 응답하여 펄스를 답하도록 야기한다. 하측 부구 요소는 하측 폐기물 용기 내부 및 센서 봉 근처에 배치되어 하측 폐기물 용기 내에 담겨있는 액체의 표면 근처를 부유하고 하측 부구가 응답지령 펄스를 수신에 응답하여 펄스를 답하도록 야기한다. 상측 레퍼런스 요소는 상측 폐기물 용기의 바닥 근처 및 센서 봉 근처에 배치되어, 상측 레퍼런스가 응답지령 펄스를 수신에 응답하여 펄스를 답하도록 야기한다. 상측 부구 요소는 하측 폐기물 용기 내부 및 센서 봉 근처에 배치되어 상측 폐기물 용기 내에 담겨있는 액체의 표면 근처를 부유하고 상측 부구가 응답지령 펄스를 수신에 응답하여 펄스를 답하도록 야기한다.
폐기물 용기의 하나 이상에서 성분의 용적을 추정하는 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 응답지령 명령에 응하여 응답지령 시간에 센서 봉을 따라 트랜시버로부터 응답지령 펄스를 전파하는 것을 포함한다. 레퍼런스 리턴 펄스가 레퍼런스 리턴 시간에 트랜시버에서 수신된다. 상기 부구 리턴 시간 및 상기 레퍼런스 리턴 시간은 제어기에 전해진다. 그후 제어기는 폐기물 용기 내의 성분의 용적을 부구 리턴 시간 및 레퍼런스 리턴 시간을 바탕으로 계산한다.
본 발명의 또 하나의 측면에서, 폐기물 수집 유닛은 폐기물 용기를 운반하기 위해 휴대용 카트를 포함하고 저장소는 상기 휴대용 카트에 의해 지지되고 폐기물 용기와 유체 연결된다. 상기 저장소는 폐기물질이 폐기물 용기내에 수집되기 전에 폐기물 용기 내의 부구 요소를 상승시키기 위해 폐기물 용기에 분배된 액체를 저장한다.
연기 배출 시스템이 의료 시술 도중 연기를 제거하기 위해 제공된다. 상기 시스템은 입구 및 출구를 포함하는 연기 도관을 포함한다. 입구로 유체를 흡인하고 출구로 유체를 배출하기 위해, 송풍기가 연기 도관과 유체 연결된다. 송풍기 모터는 송풍기에 작동적으로 연결된다. 송풍기 제어회로는 송풍기 모터에 전기적으로 연결되어 송풍기 모터에 전력을 공급하고 송풍기의 속도를 제어한다. 연기 센서는 연기 도관과 유체 연결되어 연기 도관을 통해 여행하는 연기의 양을 감지한다. 제어기가 연기 센서 및 송풍기 제어 회로에 전기적으로 연결되어 연기 도관을 통해 여행하는 연기의 양을 바탕으로 송풍기의 속도를 맞추어준다.
연기 배출 시스템(smoke evacuation system)에서 송풍기 모터의 속도를 제어하는 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 송풍기 모터에 송풍기가 제1 속도로 동작하도록 제1 수준의 전력을 공급한다. 상기 방법은 연기 도관에서 감지된 연기의 양을 나타내는 연기 센서 신호를 수신하는 것을 추가로 포함한다. 송풍기 모터로의 전력은 송풍기가 소정의 한계보다 더 큰 연기의 양에 응답하여 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 동작하도록 제2 수준으로 증가된다.
이러한 타입의 연기 배출 시스템 및 관련 방법으로, 연기 제거는 사용자에 의해 어떠한 상호작용을 필요로 하지 않고 자동적으로 수행될 수 있다. 사용자는 단순히 연기 제거가 소망된다고 표시하고 제어기가 탐지된 연기의 양을 바탕으로 송풍기 모터를 적절한 수준으로 작동시킨다.
수액백(iv bag) 지지 폴 어셈블리가 적어도 하나의 수액백을 지지하기 위해 휴대용 카트 상에 제공된다. 상기 어셈블리는, 근단부(proximal end) 및 원단부(distal end)를 갖는 수액백 지지 폴을 포함한다. 상기 폴은 절첩식으로(망원경의 통처럼 끼워 넣어지는) 서로 접하는(telescopingly interfaced together) 복수의 세그멘트를 포함한다. 수액백을 지지하기 위해 적어도 하나의 수액백 후크는 폴의 원단부에 커플링된다. 직류 모터는, 상기 폴이 완전히 연장된 위치 및 완전히 수축된 위치 사이를 절첩식으로 구동하기 위해, 상기 세크멘트들 중의 하나에 작동적으로 연결된 회전가능한 샤프트를 갖는다. 상기 회전가능한 샤프트는 전기적 부분에 의해 작동가능하다. DC 모터에 모터 전력을 선택적으로 제공하기 위해, 모터 제어 회로는 전기적 부분에 전기적으로 연결된다. 감속 회로(slowdown circuit)는, 모터 전력이 없을 때 상기 회전가능한 샤프트의 회전을 주기적으로 정지시키기 위해, DC 모터의 전기적 부분에 전기적으로 연결되고, 이에 의해 폴의 수축을 늦춘다. 폴 어셈블리가 폐기물 수집 유닛에 장착되면, 폐기물 수집 유닛으로부터 전력이 끊어졌을 때 폴을 자동적으로 수축시키는 장점을 제공한다.
도킹 스테이션은 또한 폐기물 수집 유닛에 의해 수집된 폐기물질을 버리는 것 및 폐기물 용기를 세척하기 위해 제공된다. 폐기물 수집 유닛에는 폐기물 용기와 및 세척 시스템과 연결되는 제1 복수의 커플링을 보유하기 위한 캐리어가 마련된다. 도킹 스테이션은 건강 관리 시설 내의 위치에 고정된다. 도킹 스테이션은 캐비넷을 포함한다. 상기 캐비넷으로부터 헤드가 연장된다. 상기 헤드는, 제1 복수의 커플링과 결합하기 위해, 제2 복수의 커플링을 포함한다. 결합 경계면은 제2 복수의 커플링을 보유하고 제2 복수의 커플링을 중력에 대하여 상방으로 이동시켜서, 제1 복수의 커플링에의 연결을 만든다. 헤드는, 캐리어에 의해 맞물리기 위한 결합 경계면을 보유하는 부유 프레임을 포함하는데, 캐리어에 의해 맞물렸을 때 부유 프레임이 제2 복수의 커플링을 제1 복수의 커플링과 정렬시켜서 상기 커플링의 결합을 용이하게 만들도록 하는 방식이다. 제2 복수의 커플링을 상방으로 이동시킴으로써, 폐기물 수집 유닛은, 상기 커플링의 커넥션은, 상기 커플링의 커넥션이 시야로부터 대체로 가리도록 헤드의 꼭대기 위로 이동될 수 있다. 게다가, 부유 프레임을 제공함에 의해, 제2 복수의 커플링을 상방으로 이동시키기 전에 커플링의 정렬이 가능하게 된다.
폐기물 수집 유닛의 제1 복수의 커플링을 도킹 스테이션의 제2 복수의 커플링에 도킹시키는 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 사용 장소로부터 도킹 스테이션으로 폐기물 수집 유닛을 운송시키는 것을 포함한다. 폐기물 수집 유닛의 캐리어는 그후 도킹 스테이션의 헤드와 맞물려서 캐리어를 도킹스테이션의 헤드의 꼭대기 바로 위로 슬라이딩하게 한다. 도킹 스테이션의 제2 복수의 커플링은 그후 상방으로 들어올려지고, 제1 및 제2 복수의 커플링은 시야로부터 가려지게 된다. 그후 제1 및 제2 복수의 커플링은 서로 결합하여, 폐기물 수집 유닛으로부터 폐기물질을 배출하거나 및/또는 폐기물 수집 유닛을 세척하기 위한 목적으로 폐기물 수집 유닛과 도킹 스테이션 간의 유체 연결을 제공한다.
폐기물 수집 유닛 상의 폐기물 용기들의 하나 이상을 세척하기 위해 세척 시스템이 제공된다. 상기 세척 시스템은 휴대용 카트에 의해 지지되고 각각의 폐기물 용기의 캡에 장착된 스프링클러를 포함한다. 상기 스프링클러는 캡에 고정되고 캡에 대해 정적이다. 스프링클러는, 세척제 스트림을 캡, 폐기물 용기의 벽, 폐기물 용기의 바닥, 센서 봉 및 부구 요소의 각각으로 향하게 하도록 구성된 복수의 비대칭 제트 포트가 있는 헤드를 갖는다.
전력을 도킹 스테이션으로부터 폐기물 수집 유닛으로 이송하기 위해 파워 커플러가 제공된다. 상기 파워 커플러는, 도킹 스테이션에 의해 지지되고 고정된 파워원에 연결될 수 있는 제1 와인딩을 포함한다. 상기 파워 커플러는, 폐기물 수집 유닛에 의해 지지되고, 폐기물 수집 유닛이 도킹 스테이션에 도킹되었을때 제1 와인딩에 유도적으로 커플될 수 있는 제2 와인딩을 포함한다. 파워 커플러는 폐기물 수집 유닛이 폐기물 수집시 보드상의 배터리를 필요로 하지 않고 동작되도록 하기 위해 제공된다. 고정된 파워원으로부터의 파워를 폐기물 수집 유닛으로 커플링시킴에 의해, 시간 및 비용이 절약될 수 있다.
하기의 상세한 설명을 첨부 도면과 연관하여 참조하는 것에 의해서 본 발명의 이점을 보다 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 폐기물 수집 유닛 및 도킹 스테이션을 도시하는 본 발명의 폐기물 수집 및 처리 시스템의 사시도이다.
도 2는 상부 및 하부 폐기물 용기를 드러내 보이기 위해서 전방 커버를 제거한 상태의 폐기물 수집 유닛의 사시도이다.
도 3은 상부 및 하부 폐기물 용기의 분해 사시도이다.
도 4는 유동 전환기를 도시하기 위해서 어떠한 구성요소도 부착되지 않은 상태의 하부 폐기물 용기의 하부 캡의 저면 사시도이다.
도 5는 유동 전환기의 단면도이다.
도 6은 상부 및 하부 폐기물 용기를 도시하며 또한 상부 및 하부 폐기물 용기 내로의 폐기물의 유동과 상부 및 하부 폐기물 용기 내로 폐기물을 흡인하기 위한 진공 회로를 도시하는 폐기물 수집 유닛의 개략도이다.
도 7은 폐기물 용기 사이에 배치된 모터 작동식 송출 밸브를 도시하는 상부 및 하부 폐기물 용기의 부분 단면도이다.
도 8은 송출 밸브 및 밸브모터의 분해 사시도이다.
도 9는 송출 밸브 및 밸브 모터의 평면도이다.
도 10은 송출 밸브 및 밸브 모터의 단면도이다.
도 11은 밸브 모터와 관련된 위치 센서에 의해 발생된 위치 신호를 도시하는 그래프이다.
도 12는 제어와 관련된 송출 밸브의 블록 다이어그램이다.
도 13은 폐쇄 위치에서의 하부 포켓 도어와 부분 개방 위치에서의 하부 포켓 도어를 도시하는 폐기물 수집 유닛의 정면도이다.
도 14는 포켓 도어를 도시하는 폐기물 수집 유닛의 부분 단면도이다.
도 15는 도 14의 단면도에 도시된 상부 포켓 도어의 확대도이다.
도 16은 폐기물 수집 유닛의 배면도이다.
도 17은 폐기물 수집 유닛의 진공 회로의 유체 및 전기적 설계도이다.
도 18은 진공 매니폴드의 분해 사시도이다.
도 19는 진공 매니폴드의 제2 하우징부의 평면 사시도이다.
도 20은 진공 매니폴드의 제1 하우징부의 평면 사시도이다.
도 21은 제2 하우징부의 저면도이다.
도 22는 제2 하우징부의 저면도이다.
도 23A는 제1 밸브 부재를 갖는 제1 조정 챔버의 개략도이다.
도 23B는 제2 밸브 부재를 갖는 제2 조정 챔버의 개략도이다.
도 24는 진공 매니폴드의 정면 사시도이다.
도 25는 진공 매니폴드의 평면도이다.
도 26은 제1 및 제2 밸브 부재를 도시하는 진공 매니폴드의 단면도이다.
도 27은 제2 주 통로를 도시하는 진공 매니폴드의 단면도이다.
도 28A는 유체 연통부가 진공원과 상부 폐기물 용기 사이에서 개방된 제1 위치에서의 제1 밸브 부재의 도면이다.
도 28B는 유체 연통부가 진공원과 상부 폐기물 용기 사이에서 폐쇄되고 유체 연통부가 상부 폐기물 용기와 대기압 사이에서 개방된 제2 위치로 이동한 제1 밸브 부재의 도면이다.
도 29는 진공 회로용 필터 유닛의 분해 사시도이다.
도 30은 상부 폐기물 용기의 상부 캡에 위치한 부체를 갖는 필터 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 31은 상부 캡에 배치된 필터 어셈블리의 저면 사시도이다.
도 32는 상부 캡의 평면 사시도이다.
도 33은 필터 어셈블리의 단면도이다.
도 34는 진공 회로에 사용되는 소음 감쇠기의 분해 사시도이다.
도 35는 소음 감쇠기의 평면도이다.
도 36은 소음 감쇠기의 단면도이다.
도 37은 폐기물 수집 유닛의 진공 관과 송수관을 연결하는데 사용되는 엘보우를 도시하는 분해 사시도이다.
도 38은 수위 감지 시스템의 구성요소들을 도시하는 폐기물 수집 유닛의 단면도이다.
도 39는 수위 감지 시스템의 전기적 블록 다이어그램이다.
도 40은 폐기물 수집 유닛의 제어판의 설명도이다.
도 40A는 폐기물 수집 유닛에 대해서 회전 및 경사이동 가능한 디스플레이의 사시도이다.
도 41은 연기 배출 시스템 내로의 유체의 흐름을 도시하는 폐기물 수집 유닛의 개략도이다.
도 42는 연기 배출 시스템의 필터, 하우징 및 연기 센서를 도시하는 분해 사시도이다.
도 43은 연기 배출 시스템용 회로를 도시하는 전기 설계도이다.
도 44는 수액백 지지 폴 어셈블리의 사시도이다.
도 45는 수액백 지지 폴 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 46은 수액백 지지 폴을 후퇴시키는 스프링 장전 테이프를 도시하는 수액백 지지 폴 어셈블리의 하부의 사시도이다.
도 47은 벨트에 장력을 제공하는 연결 스프링을 도시하는 수액백 지지 폴 어셈블리의 하부의 사시도이다.
도 48A는 모니터 제어 회로, 폴 제어기 및 전력 감시 회로를 도시하는 전기 설계도이다.
도 48B는 DC 모터 및 감속 회로를 도시하는 전기 설계도이다.
도 49는 도킹 스테이션에 도킹된 폐기물 수집 유닛의 평면도이다.
도 50은 도킹 스테이션 및 폐기물 수집 유닛의 전기적 블록 다이어그램이다.
도 51은 도킹 스테이션의 헤드의 분해 사시도이다.
도 52는 도킹 스테이션의 헤드의 정면 사시도이다.
도 53은 도킹 스테이션의 헤드의 평면도이다.
도 54는 도킹 스테이션의 헤드의 배면도이다.
도 55는 도킹 스테이션의 헤드의 단면도이다.
도 56은 부상 프레임과 헤드의 정합 계면의 평면 사시도이다.
도 57은 정합 계면의 배면 사시도이다.
도 58은 폐기물 수집 유닛과 체결되지 않을 때 도킹 스테이션의 헤드를 덮는 슬라이딩 커버 플레이트의 사시도이다.
도 59는 후퇴 위치에서의 슬라이딩 커버 플레이트의 사시도이다.
도 60은 캐리어 및 관련 로버 커플링의 분해 사시도이다.
도 61은 캐리어의 배면 사시도이다.
도 62는 도커 커플링의 분해 사시도이다.
도 63은 로버 커플링의 분해 사시도이다.
도 64A는 결합 전의 도커와 로버 커플링을 도시하는 폐기물 수집 유닛의 캐리어와 도킹 스테이션의 헤드의 단면도이다.
도 64B는 도커와 로버 커플링을 그 사이에서 유체 연통을 허용하도록 결합한 상태를 도시하는 폐기물 수집 유닛의 캐리어와 도킹 스테이션의 헤드의 단면도,
도 65는 폐기물 수집 유닛의 세정 시스템과 도킹 스테이션의 개략도,
도 66은 상부 및 하부 폐기물 용기에 배치된 스프링클러를 도시하는 폐기물 수집 유닛의 부분 절단 도면,
도 67은 스프링클러의 배면 사시도,
도 68은 스프링클러의 평면 사시도,
도 69는 스프링클러의 측면도,
도 70은 스프링클러의 평면도,
도 71은 스프링클러의 단면도,
도 72는 도 71로부터의 스프링클러의 분사구의 확대도,
도 73은 폐기물 수집 유닛과 도킹 스테이션 사이의 전력 및 데이타 커플러의 전기적 블록 다이어그램.
여러 도면들에 걸쳐 유사한 도면부호가 유사하거나 대응하는 부분을 나타내는 도면들을 참조하면, 폐기물의 수집 및 처리를 위한 폐기물 수집 및 처리 시스템은 총괄하여 도면부호 100으로 도시되어 있다. 이 시스템(100)은 병원 등의 의료 시설에서 행하는 치료 과정에서 발생하는 폐기물을 수집 및 처리한다. 그러한 폐기물은 체액, 인체 조직, 세척액 및/또는 다양한 치료 과정에서 발생할 수도 있는 기타 물질들을 포함한다. 대개, 치료 과정에는 해부학적 위치를 세척하기 위한 다량의 염수 및/또는 기타 세척액(irrigation liquid)이 필요하다. 그 결과, 시스템(100)은 다량의 폐기물을 취급하는 것이 가능하다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 가동 폐기물 수집 유닛(102) 및 고정 도킹 스테이션(104)을 포함한다. 폐기물 수집 유닛(102)은 치료 과정에서 발생한 폐기물을 수집한다. 편의상, 폐기물 수집 유닛(102)을 로버(rover)(102)라 칭할 수도 있다. 도킹 스테이션(104)은 폐기물 수집 유닛(102)으로 수집한 폐기물을 방출하여 처리하는 유닛의 역할을 한다. 편의상, 도킹 스테이션(104)을 도커(docker)(104)라 칭할 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 도킹 스테이션(104)은 폐기물 수집 유닛(102)을 세척하는 역할도 한다. 사용 중에, 사용자가 폐기물을 내리고 처리할 준비를 할 때까지 폐기물 수집 유닛(102)이 폐기물을 수집하고 폐기물을 적재하여 저장한다. 도시된 실시예에서, 폐기물 수집 유닛(102)은 폐기물의 적하를 필요로 하지 않고 하루 또는 수일간의 과정 중에 일련의 상이한 치료 과정으로부터 폐기물을 저장하는 것이 가능하다. 폐기물이 폐기물 수집 유닛(102)을 가득 채우거나 또는 사용자가 폐기물을 처리할 준비를 하면, 사용자가 폐기물 수집 유닛(102)을 도킹 스테이션(104)까지 끌고 간다. 도킹 스테이션(104)에서, 폐기물이 폐기물 수집 유닛(102)으로부터 폐기물 드레인(D) 또는 처리 구역으로 비워지며, 폐기물 수집 유닛(102)은 추가의 사용을 위해 세척된다.
시스템(100)은 의사, 간호사 및 기타 시스템(100) 사용자를 포함하는 의료요원에 의한 사용을 간단하게 하고 그리고 각종 치료 과정으로부터의 환자 결과를 개선하기 위한 다양한 특징들을 포함한다. 이 특징들 중 일부는, 처리를 요하기 전에 이러한 유형의 시스템들의 적재 폐기물 저장을 증가시키고 또한 폐기물의 사용 횟수를 증가시키도록 의도되었다. 다른 특징들은, 사용자가 폐기물의 수집 및 처리를 필요로 하는 총 시간을 줄이고, 수집된 폐기물의 부피 추정을 향상시키며, 또한 폐기물 수집 유닛(102)과 도킹 스테이션(104) 사이에 완전하고도 보다 두드러지지 않는 도킹을 형성하도록 의도되었다. 또 다른 특징들은 연기 제거를 간단하게 하고, 이러한 시스템이 작동할 때 통상 경험하는 소음을 감소시키고, 그리고 이러한 시스템에 자주 동반하는 악취를 개선하도록 의도되었다. 이러한 특징들 전체를 하기에 상세히 설명한다.
Ⅱ. 적층형 폐기물 용기
도 2를 참조하면, 폐기물 수집 유닛(102)은 사용 중에 폐기물을 수집하여 일시 저장하는 상부(200) 및 하부(202) 폐기물 용기를 이용한다. 보다 상세하게설명하면, 폐기물 용기(200, 202)는 카트(204)상에 상하로 적층된다. 카트(204)는 대체로 박스 형상의 하부 프레임(208)을 갖는 카트 베이스(206)를 구비한다. 하부 프레임(208)은 하부 폐기물 용기(202)를 지지한다. 하부 프레임(208)은 카트 베이스(206)의 상부에 장착된다. 상부 프레임(210)은 상부 폐기물 용기(200)를 지지한다. 상부 프레임(210)은 하부 폐기물 용기(202)에 장착된다.
카트(204)에 이동성을 제공하는 복수의 휠(212)이 카트 베이스(206)의 바닥에 장착된다. 수직 섀시(214)가 카트 베이스(206)에 고정되어 카트 베이스(206)로부터 상방향으로 연장되어 있다. 사용 구역들 사이에서, 그리고 사용 구역들과 도킹 스테이션(104) 사이에서 폐기물 수집 유닛(102)의 이동을 용이하게 하기 위해서 수직 섀시(214)에 핸들(216)이 장착되어 있다. 따라서, 사용자가 의료 시설 전체에 걸쳐 상이한 장소에서 행하는 치료 과정 중에 발생하는 폐기물을 수집하기 위해서 의료 시설의 도처로 카트(204)를 이동시킬 수 있다. 도 2에서 폐기물 용기(200, 202)를 도시하기 위해 제거한 전방 커버(F)는, 폐기물 수집 유닛(102)의 내부 구성요소들을 가리기 위해 카트 베이스(206)와 수직 섀시(214)에 장착된다. 전방 커버(F)는 플라스틱 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 캐니스터(218, 224)와 그들 내용물의 관찰을 허용하는 투명 윈도우(362, 364)(도 2 참조)가 전방 커버(F)의 개구에 존재한다.
도 2 및 3을 참조하면, 상부 폐기물 용기(200)는 약간 절두 원추형이지만 대체로 원통형으로 보이는 상부 캐니스터(218)을 포함한다. 상부 캐니스터(218)은 폐기물을 유지하는 상부 폐기물 챔버(220)를 형성한다. 상부 캡(222)이 상부 캐니스터(218)을 덮어서 상부 폐기물 챔버(220)를 폐쇄시킨다. 하부 폐기물 용기(202)도 약간 절두 원추형인 하부 캐니스터(224)을 포함한다. 하부 캐니스터(224)은 폐기물을 유지하는 하부 폐기물 챔버(226)를 형성한다. 하부 캡(228)이 하부 캐니스터(224)을 덮어서 하부 폐기물 챔버(226)를 폐쇄시킨다. 캐니스터(218, 224)은 폐기물을 수용하기에 적합한 어떠한 형상으로도 이루어질 수 있다. 캡(222, 228)은 플라스틱 등의 중합 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 외부면 및 내부면을 갖는다. 캡(222, 228)에 추가의 강성을 제공하여 붕괴를 방지하는 구조용 지지 부재(225)가 캡(222, 228)의 외부면에 형성되어 있다. 반대로, 캡(222, 228)의 대향 내부면들에는, 용이한 세정을 위한 매끈하고 중단없는 내부면을 제공하기 위해 임의의 구조용 지지 부재(225)가 형성되지 않는다.
상부 캐니스터(218)은, 하부 캐니스터(224)에 비해서 상부 캐니스터(218)에 수집된 폐기물의 체적의 비교적 양호한 추정을 제공하기 위해서, 하부 캐니스터(224)보다 직경 및 저장 용량이 작은 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상부 캐 니스터(218)은 약 0.5 리터 내지 약 10 리터, 보다 바람직하게는 약 2 리터 내지 약 7 리터, 가장 바람직하게는 약 2 리터 내지 약 6 리터의 최대 저장 용량을 갖는다. 도시된 실시예에서, 상부 캐니스터(218)의 최대 저장 용량은 4 리터이다. 바람직하게는, 하부 통(224)은 약 10 리터 내지 약 50리터, 보다 바람직하게는 약 15 리터 내지 약 30 리터, 가장 바람직하게는 약 18 리터 내지 약 25 리터의 최대 저장 용량을 갖는다. 도시된 실시예에서, 하부 캐니스터(224)의 최대 저장 용량은 약 20 리터이다. 최대 저장 용량은, 전자적 또는 기계적 차단이 캐니스터(218, 224)의 추가의 충전을 방지하기 전에 각 캐니스터(218, 224)에 저장될 수 있는 폐기물의 양이다. 다른 실시예에서, 캐니스터(218, 224)은 카트(204)에 나란히 배치될 수도 있고, 캐니스터(218, 224)은 둘 다 대형 또는 소형일 수 있거나 또는 추가의 캐니스터(도시 안됨)이 사용될 수 있다.
상부 캐니스터(218)은 중력에 대해서 카트(204)상의 하부 캐니스터(224) 위에 배치되어, 상부 캐니스터(218)에 수집된 폐기물을 중력에 의해 하부 캐니스터(224) 내로 비울 수 있다. 상부 캐니스터(218)의 최대 저장 용량이 상대적으로 작다고 가정하면, 그의 최대 저장 용량을 초과하여 하부 캐니스터(224)을 채우지 않고 상부 캐니스터(218)에 수집된 폐기물을 하부 캐니스터(224) 내로 여러번 옮길 수 있다. 어떤 실시예에서는, 하부 캐니스터(224)의 최대 저장 용량이 상부 캐니스터(218)의 최대 저장 용량보다 2배 더 커서, 하부 캐니스터(224)을 그의 최대 저장 용량까지 채우기 전에 상부 캐니스터(218) 내에 수집된 폐기물을 하부 캐니스터(224) 내로 적어도 2번 옮길 수 있다.
특히 도 3을 참조하면, 각 캐니스터(218, 224)은 유리나 적절한 플라스틱 소재로 형성될 수도 있다. 각 캐니스터(218, 224)은 바닥(230, 232)을 각각 구비한다. 사용 중에 캐니스터(218, 224) 내의 폐기물을 보호하기 위해 바닥(230, 232)으로부터 상방향으로 외벽(234, 236)이 각각 연장되어 있다. 각 외벽(234, 236)은 바닥(230, 232)으로부터 개방 단부까지 상방향으로 연장되어 있다. 개방 단부에서 각 외벽(234, 236) 둘레에 환형 림(238, 240)이 각각 원주방향으로 연장되어 있다. 림(238, 240)은 홈(242, 244)을 형성하고 있다. 각 홈(242, 244)에 엘라스토머 시일(246, 248)이 배치되어 캡(22, 228)을 캐니스터(218, 224)에 대해 밀봉한다. 보다 상세하게는, 각 캡(222, 228)은 엘라스토머 시일(246, 248)을 사이에 끼운 상태로 캐니스터(218, 224)의 림(238, 240)과 각각 결합하는 주변 립(lip)(250, 252)을 갖는 대체로 돔 형상이다. V 클램프(254, 256)가 주변 립(250, 252)을 림(238, 240)에 클램핑함으로써, 캡(222, 228)을 캐니스터(218, 224)에 각각 고정시킨다.
도 2 및 3을 참조하면, 매니폴드 리시버(258)가 각 캡(222, 228)에 장착되어 있다. 이 매니폴드 리시버(258)는, 환자에 가까운 하나 이상의 구역으로부터 흡입 라인(262)을 통해 캐니스터(218, 224) 내로 폐기물을 이송하는 1회용 매니폴드(260)(도 2 참조)를 수용하기에 적합하다. 따라서, 매니폴드 리시버(258)는 흡입 라인(262)을 폐기물 용기(200, 202)에 연결하기 위한 폐기물 용기(200, 202)의 한가지 종류의 연결 부재의 역할을 한다. 2개의 흡입 라인(262)은 도 2에서 1회용 매니폴드(260)의 각각에 부착되는 것으로 도시되어 있다. 물론, 하나의 흡입 라인(262)만을 사용할 수 있거나, 또는 여러 구역으로부터 폐기물을 포획하기 위해 추가의 흡입 라인(262)을 이용할 수 있다. 환자에 가장 가까운 단부인 각 흡입 라인(262)의 단부는 흡입 애플리케이터에 연결되어 있다. 흡입 애플리케이터는 수술 부위로부터 폐기물을 흡인하기 위해서 그 부위에 적용된 실제의 수술용 핸드피스 임을 알 수 있다. 어떤 흡입 애플리케이터는 흡입 핸드피스의 역할을 하는 것 외에 다른 과정을 수행하는 제모기 등의 다른 도구에 장착된다. 흡입 애플리케이터의 정확한 구조는 본 발명의 구성과 관련이 없다.
1회용 매니폴드(260)는, 폐기물이 캐니스터(218, 224)에 유입되기 전에 흡입 라인(262)으로부터 받은 폐기물을 여과시키는 필터(도시 안됨)를 구비하는 것이 바람직하다. 1회용 매니폴드(260)와 관련 필터 및 캡(222, 228)에 장착된 매니폴드 리시버(258)에 대한 그들의 부착은, 본원에 참고로 인용되는 2006년 10월 31자로 머레이 등이 출원한 동시 계류중인 미국 특허 출원 제11/554,616호, 발명의 명칭 '폐기물 수집 시스템과 일체로 된 밸브 조작용 드라이버를 구비하는 내과/외과 폐기물 수집 시스템용의 제거 가능한 입구 매니폴드(REMOVABLE INLET MANIFOLD FOR A MEDICAL/SURGICAL WASTE COLLECTION SYSTEM, THE MANIFOLD INCLUDING A DRIVER FOR ACTUATING A VALVE INTEGRAL WITH THE WASTE COLLECTION SYSTEM)'에 상세히 기재되어 있다. 이 특허 문헌에 개시된 매니폴드 및 리시버는 흡입 라인(262)을 캐니스터(218, 224)에 연결하기 위해 사용되는 어셈블리와 관련하여 한정이 아닌 예시적인 것으로 이해되어야 한다.
도 4 및 5를 침조하면, 하부 캡(228)에 통상 장착되는 어떠한 구성요소도 없는 상태로 도시되어 있다. 각 매니폴드 리시버(258)는 도 4에 도시된 바와 같이 관련 O 링(266)을 갖는 보스(boss)(264)를 구비한다. 이것도 본 출원에 참고로 인용되는 미국 특허 출원 제11/554,6161호에 도시되어 있다. 보스(264)는 하부 캡(228)에 형성된 폐기물 포트(268)에 끼워 넣는다. 유동 전환기(270)가 폐기물 포트(268)의 바닥에 일체로 형성되어, 폐기물의 흐름을 하부 캐니스터(224)의 중심 축으로부터 하부 캐니스터(224)의 외벽(236)을 향하게 보낸다. 유동 전환기(270)로부터 발생된 유동 전환은 하부 폐기물 용기(202) 내부의 액면의 교란 양을 감소시킨다. 이 특징은, 후술하는 바와 같이 액면의 교란을 줄이는 것에 의해서 용적 측정의 정밀도를 향상시키는 것을 돕는다. 하부 캡(228) 만이 도시되어 있지만, 상부 캡(228)이 매니폴드 리시버(258)를 수용하기 위한 동일한 특징을 포함한다는 것을 이해해야 한다.
도 6을 참조하면, 폐기물 수집 유닛(102)으로 폐기물을 수집하는 개략도가 도시되어 있다. 후술하는 진공 회로(400)에 의해서 폐기물 용기(200, 202)의 각각에 진공이 형성되어 환자에 근접한 구역으로부터 폐기물 용기(200, 202) 내로 폐기물을 흡입한다. 진공이 존재하는 것에 의해서, 폐기물은 흡입 라인(262) 및 1회용 매니폴드(260)를 통과하고 최종적으로 캡(222, 228)에 형성된 폐기물 포트(268)를 통과하여 흡인되어 캐니스터(218, 224)에 유입된다. 사용자는 양측 용기(200, 202)에 폐기물을 동시에 수집하거나 한번에 하나씩 수집하도록 선택할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상부 캐니스터(218)과 하부 캐니스터(224) 사이에, 중력에 의해서 상부 캐니스터(218)으로부터 하부 캐니스터(224)쪽으로 폐기물을 옮기는 것을 용이하게 하는 이송 밸브(276)가 배치되어 있다. 이 이송 밸브(276)는 세정(후 술함) 도중에 상부 캐니스터(218) 내에 세정액을 보유하도록 선택적으로 폐쇄된다. 또한, 이송 밸브(276)는, 폐기물 용기(200, 202) 사이의 진공 경로를 밀봉하여 독립적 진공 조정(역시 후술함)을 허용하도록 선택적으로 폐쇄된다. 이송 밸브(276)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동한다. 개방 위치에서, 상부 캐니스터(218)에 존재한 폐기물은 중력하에 하부 캐니스터(224)으로 배출된다. 폐쇄 위치에서, 폐기물은 상부 캐니스터(218)에 유지된다. 이송 밸브(276)는 볼 밸브의 형태인 것이 바람직하다. 이 특징에 의해서, 폐기물의 오프 보드(off-bard) 처리를 필요로 하지 않고 폐기물의 상부 캐니스터(218)을 비우고 치료 과정들 사이에서 연속 사용할 준비를 할 수 있다. 이에 의해서, 폐기물이 수집되는 사용 구역(예컨대, 수술실)과 사용자의 외부(주로, 폐기물 드레인(D) 부근)에 통상 위치하는 도킹 스테이션(104) 사이에서 사용자가 행하여야 하는 이동 횟수가 감소된다.
도 8 내지 10을 참조하면, 이송 밸브(276)는 브라켓(280)에 장착된 밸브체(278)를 구비한다. 일 실시예에서, 밸브체(278)는 폴리염화비닐이나 폴리프로필렌으로 형성된다. 패스너(281)가 밸브체(278)를 브라켓(280)에 고정시킨다. 이 브라켓(280)은 상부 폐기물 용기(200)를 지지하는 상부 프레임(210)에 고정된다. 밸브체(278)는 상부 캐니스터(218)의 목부(286)를 수용하는 상부 캐비티(282)를 형성하고 있다(도 7 참조). 목부(286)는 상부 용기(218)의 바닥(230) 및 외벽(234)과 일체로 형성되고, 바닥(230)으로부터 하방향으로 연장되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, O-링(274)이 목부(286)를 상부 캐비티(282) 내에 밀봉한다. 밸브체(278)는 하부(288)도 포함한다. 이 하부(288)는 홈(290)을 형성하는 외면을 갖 는다. 이 하부(288)는 하부 캡(228)에 일체로 형성된 밸브 포트(294)에 안착되기에 적합하다. O-링 시일(292)은 하부(288)를 밸브 포트(294) 내에 밀봉한다.
볼(296)은 밸브체(278)의 메인 챔버(298)에 안착된다. 일 실시예에서, 볼(296)은 폴리염화비닐이나 폴리프로필렌으로 형성된다. 볼(296)은 제1 밸브 시트(300)와 제2 밸브 시트(302) 사이에서 메인 챔버에 지지된다. 밸브 시트(300, 302)는 고리 형상이고, 볼(296)을 긴밀한 밀봉식으로 수용하는 약간 오목한 면을 구비한다. 제1 밸브 시트(300)는, 메인 챔버(298)의 상부 경계를 형성하는 내부를 향하는 환형 쇼울더(304)에 접촉한다. 환형 쇼울더(306)는 메인 챔버(298) 내부를 향하는 하향 홈을 형성한다. 이 하향 홈에 O-링(308)이 안착되어 제1 밸브 시트(300)를 밸브체(278)에 대해 밀봉한다. 하부(288)에 너트(310)가 나사결합되어 볼(296)을 밸브체(278)에 고정시킨다. 일 실시예에서, 너트(310)는 폴리염화비닐이나 폴리프로필렌으로 형성된다. 제2 밸브 시트(302)가 너트(310)와 볼(296)의 사이에 개재된다. 너트(310)는 상향 홈 및 방사상 외향 홈을 형성하고 있다. 상향 홈에 O-링(312)이 안착되어 너트(310)를 제2 밸브 시트(302)에 대해 밀봉시킨다. 방사상 회향 홈에 다른 O-링(314)이 안착되어 너트(310)를 밸브체(278)의 내부에 대해 밀봉시킨다.
밸브 스템(316)이 볼(296)에 결합되어 볼(296)을 회전시킨다. 볼(296)은 스템 포켓을 형성하고, 밸브 스템(316)은 스템 포켓의 형상에 대응하는 스템 헤드(318)를 구비한다. 스템 헤드(318)는 일차원으로 기다랗다. 스템 헤드(318)가 스템 포켓과 정합하면, 스템 헤드(318)는 볼(296)에 대해 회전 가능하게 고정된다. 볼(296)과 스템 헤드(318)가 서로 결합하면 완전한 볼 형상을 취한다. 스템 헤드(318)는 제1 환형 쇼울더(320)를 구비한다. 밸브 스템(316)은 환형 쇼울더(320)로부터 스템 헤드(318)와 대향된 말단까지 연장된다. 밸브체(278)는 볼 스템(316)를 수용하는 대체로 원통형 슬리브(322)를 형성한다. 슬리브(322)는, 밸브 스템(316)가 이 슬리브(322)를 통해 메인 챔버(298)의 외부로 튀어나오는 것을 방지하기 위해 제1 환형 쇼울더(320)에 접촉하여 제2 환형 쇼울더(324)를 형성한다. 밸브 스템(316)은 대체로 원통형이고 슬리브(322) 내에 회전 가능하게 지지된다. O-링(326)은 밸브 스템(316)을 슬리브(322) 내에 밀봉한다.
이송 밸브 모터(328)가 이송 밸브(276)에 작동적으로 결합되어, 캐니스터(218, 224) 사이의 유체 연통이 개방되는 개방 위치와, 캐니스터(218, 224) 사이의 유체 연통이 폐쇄되는 폐쇄 위치 사이에서 이송 밸브(276)를 이동시킨다. 밸브 모터(328)는 브라켓(280)에 장착된다. 밸브 모터(328)는, 커플러(332)를 거쳐서 밸브 스템(316)의 말단에 회전 결합된 모터 샤프트(330)를 구비한다. 패스너(334)가 커플러(332)를 밸브 스템(316)의 말단과 모터 샤프트(330)에 고정시킨다. 모터 샤프트(330)는 볼(296)을 회전시켜서 이송 밸브(276)를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동시킨다. 볼(296)은, 개방 위치에서 상부 캐니스터(218)의 목부(286) 내의 통로 및 하부 캡(228)의 밸브 포트(294) 내의 통로와 정렬되는 관통 개구(336)를 구비한다. 이 관통 개구(336)는 폐쇄 위치에서 목부(286) 및 밸브 포트(294)의 통로들에 대해 수직으로 위치되어, 볼(296)이 밸브 포트(294)로부터 목부(286)를 밀봉시킨다. 폐쇄 위치는 도 10에 도시되어 있다.
위치 센서(338)가 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이송 밸브(276)의 움직임에 반응하여 이송 밸브(276)의 현 위치를 감지한다. 바람직한 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 대체로 비-선형의 전압 경로를 따르는 위치 신호를 발생시키기 위해서 단일의 위치 센서(338)가 이용된다. 예컨대, 개방 위치에서, 위치 신호는 급경사로 상승하는 한편, 폐쇄 위치에서 위치 신호는 급경사로 하강한다. 위치 센서(338)는, 일 실시예에서 탄소강으로 형성된 금속제 감지판(340)의 회전을 검출하는 홀 효과 센서인 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 감지판(340)은 캠 형상(cammed shape)(도 8 참조)을 갖는다. 이 캠 형상은 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 도 11에 도시된 위치 신호 전압 경로를 발생시킨다. 변형예로, 이송 밸브(276)가 개폐 위치에 위치하는 순간을 감지하기 위해 접촉 스위치와 같은 다른 위치 센서를 배치할 수 있다는 점을 이해해야 한다.
도 12의 블록 다이아그램을 참조하면, 주 제어기(342)가 폐기물 수집 유닛(102)을 작동시킨다. 주 제어기(342)는 폐기물 수집 유닛(102)의 일정한 특징을 작동시키는 복수의 부 제어기(자체의 마이크로프로세서, 메모리 등)를 구비한다. 부 제어기는 통신 버스를 따라 또는 다른 종래의 방법에 의해서 주 제어기(342)와 통신할 수도 있다. 부 제어기 중 하나는 밸브 제어기(344)이다. 적절한 마이크로프로세서를 포함하는 밸브 제어기(344)가 밸브 모터(328)를 제어하여, 필요에 따라 이송 밸브(276)를 개폐 위치 사이에서 이동시킨다. 내장 제어판(310)이 주 제어기(342)와 통신하여 밸브 모터(328)의 사용자 선택 작동을 가능하게 한다. 하나의 그러한 작동에서, 사용자는 푸시버튼(348)(도 40 참조)이나 제어판(310)의 다른 적 절한 사용자 선택가능 제어수단을 조작함으로써 상부 캐니스터(218)으로부터 하부 캐니스터(224)으로 폐기물을 이송하는 것을 선택할 수도 있다. 사용자는 상부 캐니스터(218)이 채워진 경우 또는 단순히 사용자가 빈 상부 캐니스터(218)을 원하는 경우와 같이 사용 도중의 언제라도 비움을 요청할 수 있다.
폐기물 이송이 요구되면, 주 제어기(342)는 일차로 밸브 제어기(344)에 지시를 내려서, 이송 밸브(276)를 개방 위치로 이동시켜 폐기물을 하부 캐니스터(224)으로 옮길 것을 밸브 모터(328)에 지시하도록 프로그래밍된다. 그 후에, 후술하는 유체 측정 시스템으로 측정되는 바와 같이 또는 통상적으로 가득 찬 상부 캐니스터(218)으로부터의 폐기물 이동과 관련된 시간이 경과한 후에 시간을 모니터링하고 이송 밸브(276)를 닫는 것에 의해서, 상부 캐니스터(218)이 비워지면 밸브 모터(328)는 폐쇄 위치로 다시 이동하도록 자동적으로 지시를 받는다. 위치 센서(338)에 의해 생성된 위치 신호는 밸브 제어기(344)에 전달되어 이 동작을 제어한다. 개폐 위치에서 위치 신호에 의해 생성된 전압 경로의 대향하는 급경사에 의해서, 밸브 제어기(344)는 이송 밸브(276)의 위치를 신속히 결정할 수 있다.
어떤 경우에는, 주 제어기(342)가 사용자의 지시를 요구하지 않고 이송 밸브(276)를 이동시킬 것을 밸브 제어기(344)에게 자동으로 지시할 수도 있다. 이것은, 후술하는 바와 같이, 특히 주 제어기(342)가 밸브 제어기(344)를 거쳐 이송 밸브(276)를 선택적으로 개폐하여 폐기물 용기(200, 202)를 배수, 세척 및 헹굼하는 세척 사이클 중에 실제로 행해진다.
도 13 내지 15를 참조하면, 상부(350) 및 하부(352) 포켓 도어(또는 커버)가 상부 캐니스터(218) 및 하부 캐니스터(224)을 사용 중에 선택적으로 가리고 드러낸다. 이것은, 다른 환자나 가족들이 있을 수도 있는 의료 시설의 복도에서 폐기물 수집 유닛(102)을 끌고 내려가는 경우 특히 유리하다. 포켓 도어(350, 352)는 사용자가 캐니스터(218, 224)을 가려서 다른 사람들이 그 안에 담긴 잠재적으로 불쾌한 폐기물을 쳐다보지 않도록 한다. 도 15를 참조하면, 포켓 도어(350, 352)는 상부(354) 및 하부(356) 트랙에서 활주한다. 이 트랙(354, 356)들은 전방 커버(F)의 내부에 접착제로 고정되거나 또는 전방 커버(F)에 일체로 형성될 수도 있다. 따라서, 트랙(354, 356)은 그 길이를 따라 아치형상으로 되어 있다. 포켓 도어(350, 352)가 개방되면, 투명 윈도우(362, 364)(도 2 참조)을 통해 캐니스터(218, 224)을 볼 수 있다.
계속 도 14 및 15를 참조하면, 상부 포켓 도어(350)가 보다 상세히 도시되어 있다. 하부 포켓 도어(352)와 동일한 구성의 상부 포켓 도어(350)는 내측(366) 및 외측(368) 플라스틱 패널을 포함한다. 이 패널(366, 368)은 복수의 힌지(369)(도 14 참조)를 형성하도록 상부에서 하부까지 소정 간격으로 함께 권축가공(crimped)된다. 이들 힌지(369)는 개폐 위치 사이에서 활주할 때 아치형 트랙(354, 356)을 따라 포켓 도어(350, 352)를 접을 수 있게 한다. 다른 실시예에서, 트랙(354, 356)에서 활주하는 단일 아치형 패널을 이용할 수도 있다. 트랙(354, 356) 내에서의 포켓 도어(350, 352)의 활주를 용이하게 하기 위해서 볼 베어링이나 다른 적절한 베어링 기구를 이용할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 힌지(369)들 사이의 구역에서 패널(366, 368)들 사이에 플라스틱 또는 발포 중간 층(370)이 끼워질 수도 있다. 이 패널(366, 368)은 중간 층(370)에 접착제로 접착될 수도 있다.
중간 층(370)은, 포켓 도어(350, 352)에 소정의 두께를 제공하면서 포켓 도어(350, 352)의 중량을 감소시키고 포켓 도어(350, 352)에 신축을 유지하는 데 도움이 된다. 상부 포켓 도어(314)를 관통하여 패스너(374)를 거쳐 손잡이(372)가 장착되어 있다. 사용자는 이 손잡이(372)를 쥐고 상부 포켓 도어(314)를 상부 트랙(354)과 하부 트랙(356)을 따라 개폐 위치 사이에서 활주시킨다. 다른 실시예에서, 캐니스터(218, 224)을 가리는 유사한 도어 또는 커버가 정위치에 힌지결합되거나 스냅 끼워맞춤되거나 또는 사용자가 바라는 경우 캐니스터(218, 224)의 관찰 또는 노출로부터 캐니스터(218, 224)을 가릴 목적을 달성하는 임의의 다른 구성으로 장착될 수도 있다.
도 16을 참조하면, 폐기물 수집 유닛(102)의 배면 사시도가 도시되어 있다. 클립보드, 환자 차트, 1회용 매니폴드(260) 등을 보관하는 저장 구획(378)을 형성하는 저장 브라켓(376)이 도시되어 있다. 이 저장 브라켓(376)은 폐기물 수집 유닛(102)의 후방 커버(R)에 장착된다. 이 후방 커버(R)는 복합 독립 패널을 포함하거나 또는 단일의 폐쇄체일 수 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 후방 커버(R)는 폐기물 수집 유닛(102)의 후방을 포위하는 2개의 U자형 판금 패널을 포함할 수도 있는데, 그 중 하나는 한 쌍의 범퍼를 포함하고, 다른 하나는 보관 브라켓(376)을 포함한다. 후방 커버(R)는 제어판(310)을 지지하는 경사면 형상의 제3 플라스틱 커버를 구비할 수도 있다. 전방 커버(F)와 유사하게, 후방 커버(R)도 카트 베이 스(206) 및 수직 섀시(214)에 장착될 수 있다(다른 패널들이 수직 섀시(214)에 별도로 장착될 수 있다). 후술하는 바와 같이, 폐기물 수집 유닛(102)의 작동 판독을 제공하는 제어판 디스플레이(380)가 제어판(310) 상에 도시되어 있다. 이 제어판 디스플레이(380)는 액정형(LCD)일 수도 있지만, 다른 종류의 디스플레이도 당업자에게 공지되어 있다. 제어판(310) 및 제어판 디스플레이(380)는 폐기물 수집 유닛(102)의 주 제어기(342)에 전자식으로 결합되어 있다.
Ⅲ. 진공 회로
도 6 및 17을 참조하면, 진공 회로(400)는 각 폐기물 용기(200, 202)에 독립적으로 제어 가능한 진공 레벨을 제공한다. 그 결과, 사용자가 수행할 치료 과정의 특정한 요구에 따라 폐기물 용기(200, 202)에 대해 상이한 진공 레벨을 확립할 수 있다. 진공 회로(400)는 폐기물 용기(200, 202)에 이용 가능한 진공을 제공하는 진공원(402)을 포함한다. 어떤 경우에, 진공원(402)은 내장형 진공 펌프를 제공하기 위해 카트(204)의 카트 베이스(206)에 장착된 로터리 베인형 진공 펌프(402)이다. 그러한 진공 펌프(402) 중 하나는, 미국 일리노이주 노스브룩 소재의 Gast Manufacturing, Incorporated, a unit of IDEX Corporation 으로부터 입수 가능한 부품 번호 1023-318Q-G274AX, GAST 1023 시리즈 12CFM 로터리 베인 진공 펌프이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 진공 회로(400)는 진공 펌프(402)로부터 폐기물 용기(200, 202)까지 연장된 평행선으로 분할되어 있다.
다른 실시예에서, 진공원(402)은 카트(204)로부터 떨어져 위치한 병원 진공 시스템일 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 폐기물 수집 유닛(102)은 병원 진공 시스템에 접속 가능한 복수의 백업 포트(404)를 제공하면서 내장형 진공펌프(402)를 구비한다. 내장형 진공 펌프(402)가 고정나거나 또는 사용자가 진공 펌프(402) 대신에 병원 진공 시스템의 사용을 희망하는 경우, 백업 포트(404)가 사용될 수 있다. 사용하지 않을 때 백업 포트(404)를 통해 진공 회로(400)에 공기가 유입하는 것을 방지하기 위해 백업 포트(404)의 각각에 체크 밸브(406)가 결합되어 있다. 간략하게 하기 위해, 이하에서는 진공 펌프(402)만을 설명할 것이다.
도 17을 참조하면, 상부(408) 및 하부(410) 진공 조절기가 진공 회로(400)에 포함되어 있다. 폐기물 용기(200, 202)의 진공 레벨을 조정하기 위해 진공 조절기(408, 410)가 카트(204)상에 지지되어 있다. 상부 진공 조절기(408)는 제1 밸브 부재(412)를 포함한다. 제1 액츄에이터(414)는 제1 밸브 부재(412)에 작동식으로 결합하여 제1 밸브 부재(412)를 이동시키고 상부 폐기물 용기(200)와 대기압(A) 사이 또는 상부 폐기물 용기(200)와 진공 펌프(402) 사이의 유체 연통 또는 공기 이동을 선택적으로 개방시킨다. 제1 위치 센서(416)가 제1 밸브 부재(412)의 이동에 응답한다.
하부 진공 조절기(410)는 제2 밸브 부재(418)를 포함한다. 제2 액츄에이터(420)가 제2 밸브 부재(418)에 작동식으로 결합하여 제2 밸브 부재(418)를 이동시키고 하부 폐기물 용기(202)와 대기압 사이 또는 하부 폐기물 용기(202)와 진공 펌프(402) 사이의 유체 연통 또는 공기 이동을 선택적으로 개방한다. 제2 위치 센서(422)가 제2 밸브 부재(418)의 이동에 응답한다. 진공 조절기(408, 410)는 진공 펌프(402)와 대기압(A) 사이의 유체 연통 또는 공기 이동을 방지하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이것은 사용 중의 총 진공 압력의 손실량을 감소시켜, 상부(200) 및 하부(202) 폐기물 용기가 폐기물을 동시에 수집하는데 사용되더라도, 단일 진공 펌프(402)가 적절한 진공 레벨을 제공할 수 있도록 한다.
주 제어기(342)는 상부(411) 및 하부(413) 진공 제어기(예컨대, 별도의 마이크로컨트롤러)를 통해 진공 조절기(408, 410)의 동작을 제어하여, 각 폐기물 용기(200, 202)에 소망하는 진공 레벨을 유지시킨다. 주 제어기(342)와 통신하는 손잡이 또는 다이얼(311, 313)이 제어판(310)에 배치되어 사용자가 폐기물 용기(200, 202)에 원하는 진공 레벨을 확립할 수 있게 한다. 각 다이얼(311, 313)은 폐기물 용기(200, 202) 중 하나와 각각 결합되어 대응 폐기물 용기(200, 202) 내의 진공 레벨을 제어한다. 사용자는 폐기물 용기(200, 202) 중 하나의 내측의 진공을 차단하면서 다른 폐기물 용기(200, 202) 내에 원하는 진공 레벨을 유지하도록 선택할 수도 있다. 변형예로, 사용자는 폐기물 용기(200, 202)에 대해 2개의 상이한 진공 레벨을 설정하도록 선택할 수도 있다. 소망의 진공 레벨이 확립되면, 주 제어기(342)는 원하는 진공 레벨에 도달할 때까지 진공 조절기(408, 410)를 이동시키도록 상부(411) 및 하부(413) 진공 제어기에 지시한다. 제어판 디스플레이(380)가 각 폐기물 용기(200, 202) 내의 현재의 진공 레벨을 시각적으로 표시한다.
별도의 압력 센서 세트(424, 426)가 각 폐기물 용기(200, 202)의 압력 변화에 응답한다. 이 압력 센서(424, 426)는 진공 제어기(411, 413)에 전송되는 대응 압력 신호를 발생시킨다. 제1 압력 센서 셋트(424)는 상부 폐기물 용기(200) 내의 진공 레벨에 대응하는 압력 신호를 발생시킨다. 제2 압력 센서 셋트(426)는 하부 폐기물 용기(202) 내의 진공 레벨에 대응하는 압력 신호를 발생시킨다. 각각의 이들 압력 센서 셋트(424, 426) 중 하나는 진공 제어기(411, 413)의 각각에 전송된다. 즉, 각 진공 조절기(411, 413)는 상부 폐기물 용기(200)의 진공 레벨에 대응하는 하나의 압력 신호와 하부 폐기물 용기(202)의 진공 레벨에 대응하는 하나의 압력 신호를 수신한다. 이러한 중복은, 주 제어기(342)가 압력 판독값을 비교하여 압력 센서(424, 426) 중 어느 것이 고장 났는지 또는 진공 제어기(411, 413) 중 어느 쪽이 고장 났는지를 확인하는 것을 허용한다. 따라서, 진공 조절기(408, 410)는 압력 센서(424, 426)에 의해 생성된 압력 신호에 의해 공급되는 피트백에 기초하여 제어된다.
상부 진공 조절기(408)와 진공 펌프(402) 사이 그리고 하부 진공 조절기(410)와 진공 펌프(402) 사이에 추가의 체크 밸브(428)가 배치된다. 이들 체크 밸브(428)는, 백업 포트(404)가 사용될 때 진공 펌프(402)로부터 공기가 이동하는 것을 방지한다. 그렇지 않으면, 병원 진공 시스템이 사용 중에 용기(200, 202) 내에 적절한 진공을 흡인하는 것이 불가능할 것이다.
도 18 내지 27B를 참조하면, 진공 매니폴드(430)가 진공 조절기(408, 410)의 양자를 단일 유닛으로 통합하고 있다. 진공 매니폴드(430)는 제2 하우징부(434)에 연결된 제1 하우징부(432)를 포함한다. 제1 하우징부(432)는 플라스틱 소재로 형성되는 것이 바람직하지만, 금속재를 포함하는 다른 재료로 형성될 수도 있다. 복수의 패스너(436)가 제1 하우징부(432)를 제2 하우징부(434)에 고정시킨다. 제1(432) 및 제2(434) 하우징부는 도 19 내지 도 22에 가장 잘 도시되어 있다. 제1 하우징부(432)는 베이스 섹션(438)을 구비한다. 제1(440) 및 제2(442) 타워 섹션이 베이스 섹션(438)에 배치되어, 이 베이스 섹션(438)으로부터 멀리 뻗어 있다. 특히, 도 21을 참조하면, 제1 주 통로(444)가 제1 타워 섹션(440)을 완전히 관통해서 종방향으로 뻗어 있다. 제2 주 통로(446)는 제2 타워 섹션(442)을 완전히 관통해서 종방향으로 뻗어 있다.
다시 도 18을 참조하면, 백업 포트(404) 중 2개가 대응 주 통로(444, 446)와 선택적 유체 연통 관계에 있는 타워 섹션(440, 442)의 각각으로부터 뻗어 있다. 백업 포트(404)와 관련된 체크 밸브(406)가 백업 포트(404)의 각각에 밀봉되어, 백업 포트(404)의 미 사용시에 대응 주 통로(444, 446) 내로 공기가 돌진하는 것을 방지한다. 체크 밸브(406)는 포트 캡(도시 안됨)과 함께 사용될 수 있지만, 그 특수 기능을 위한 포크 캡을 필요로 하지는 않는다. 체크 밸브(406)는 미국 코네티컷주 워터버리 소재의 Neoperl, Inc.로부터 상업적으로 이용 가능한 체크 밸브 카트리지이다. 그러한 체크 밸브의 일례는, 본원에 참고로 인용되는 웨이스(Weis) 등의 미국 특허 제6.837,267호에 도시되어 있다.
타워 섹션(440, 442)의 양측에 노즐 판(448)이 장착되어 있다. 복수의 패스너(450)가 노즐 판(448)을 타워 섹션(440, 442)에 고정시킨다. 노즐 판(448)은, 이것에 일체로 형성되어 백업 포트(404)로부터 멀리 연장된 복수의 테이퍼 노즐(452)을 포함한다. 테이퍼 노즐(452)은 백업 포트(404)의 연장부의 역할을 한다. 사용 중에, 병원 진공 시스템으로부터의 병원 진공 관(도시 안됨)을 테이퍼 노즐(452)상에 배치함으로써 병원 진송 시스템이 진공 매니폴드(430)에 연결된다. 도시된 바람직한 실시예는, 두 쌍의 테이퍼 노즐(452)이 제공된다. 각 쌍은 백업 포트(404)가 부착되는 타워 섹션(440) 내의 관련 주 통로(444, 446)와 유체 연통한다. 그 결과, 사용 중에 병원 진공 시스템으로부터의 2개의 개별 진공 관을 사용하여 폐기물 용기(200, 202)의 각각에 진공을 제공할 수 있다. 한 쌍의 O-링(454)이 노즐 판(448)을 백업 포트(404)에 대해 밀봉한다.
특히 도 19를 참조하면, 제2 하우징부(434)가 제1 (456) 및 제2(458) 캐비티를 형성한다. 제1 중앙 허브(460)가 대체로 제1 캐비티(456)의 중앙에 배치된다. 복수의 제1 지지 리브(462)가 제1 중앙 허브(460)를 제1 내부 링(464)과 일체로 연결한다. 복수의 제1 웨브(466)가 제1 내부 링(464)으로부터 제1 주위 벽(468)까지 방사상 외향으로 연장되어 복수의 제1 포켓(470)을 형성하고 있다. 제2 중앙 허브(472)가 대체로 제2 공동(458)의 중앙에 배치되어 있다. 복수의 제2 리브(474)가 제2 중앙 허브(472)를 제2 내부 링(476)과 일체로 연결한다. 복수의 제2 웨브(478)가 제2 내부 링(476)으로부터 제2 주위 벽(480)까지 방사상 외향으로 연장되어 복수의 제2 포켓(482)을 형성한다. 리브(462, 474) 및 웨브(466, 478)는 제1(456) 및 제2(458) 캐비티에 구조적 강성을 제공하도록 설계되어 있다. 이들은 26 인치의 Hg를 초과하는 진공 압력에 견디도록 설계되어 있다. O-링(488)(도 18 참조)이 주위 벽(468, 480)을 둘러싸는 홈(490, 492) 내에 위치된다. 이들 O-링(488)은 제1 하우징부(432)를 제2 하우징부(434)에 대해 밀봉한다.
제1 하우징부(432)가 제2 하우징부(434)에 연결되면, 제1(456) 및 제2(458) 캐비티는 제1(484) 및 제2(486) 조정 챔버를 형성한다. 이들 조정 챔버(484, 486) 는 도 23A 및 23B에 개략적으로 도시되어 있다. 도 23A에서, 제1 조정 챔버(484)는 상부 폐기물 용기(200)와 유체 연통하는 제1 입구(494)와 대기압(A)에 개방된 제1 통로(506)를 구비한다. 제1 조정 챔버(484)도 진공 펌프(402)와 유체 연통하는 출구(504)를 구비한다. 다시 도 18을 참조하면, 제1 입구(494)는 진공 라인(496)의 일단을 수용하는 미늘 노즐(barbed nozzle)(494)의 형태인 것이 바람직하다. 진공 라인(496)은 미늘 노즐(494)의 둘레에 호스 클램프(498)로 밀봉되어 있다. 진공 라인의 타단은 엘보우 조인트(500)에 다른 호스 클램프(502)로 연결되어 있다. 이 엘보우 조인트(500)는, 후술하는 바와 같이, 상부 폐기물 용기(200)의 상부 캡(222)에 연결되기에 적합하다. 제1 출구(504)는 제1 타워 섹션(440)을 통해 형성된 제1 주 통로(444)(도 21 참조)에 대한 입구로서 추가로 형성되어 있다. 제1 통로(506)는 제1 타워 섹션(440)에 부착된 제1 블록(507)(도 21 참조)에 형성되어 있다.
도 23B의 개략도를 참조하면, 제2 조정 챔버(486)는 하부 폐기물 용기(202)와 유체 연통하는 제2 입구(508) 및 대기압(A)에 개방된 제2 통로(514)를 구비한다. 제2 조정 챔버(486)도 진공 펌프(402)와 유체 연통하는 제2 출구(512)를 구비한다. 다시 도 18을 참조하면, 제2 입구(508)는 제2 진공 라인(510)의 일단을 수용하는 미늘 노즐(508)의 형태인 것이 바람직하다. 제2 진공 라인(510)은 미늘 노즐(508)의 둘레에 호스 클램프(498)로 밀봉되어 있다. 제2 진공 라인(510)의 타단은 엘보우 조인트(500)에 다른 호스 클램프(498)로 연결되어 있다. 엘보우 조인트(500)는, 후술하는 바와 같이, 하부 폐기물 용기(202)의 하부 캡(228)에 연결되 기에 적합하다. 제2 출구(512)는 제2 타워 섹션(442)을 통한 제2 주 통로(446)(도 21 참조)의 입구로서 추가로 형성되어 있다. 제2 통로(514)는 제2 타워 섹션(442)에 부착된 제2 블록(515)(도 21 참조)에 형성되어 있다.
도 18, 23a 및 26을 참조하면, 제1 밸브 부재(412)는 제1 조정 챔버(484)에 배치된다. 제1 밸브 부재(412)는 디스크 형상을 하고 있다. 바람직하게는, 제1 액츄에이터(414)는 제1 밸브 부재(412)를 복수의 회전 위치들 사이에서 회전시키기에 적합한 제1 위치 감지 모터(414)이다. 제1 밸브 부재(412)는 제1 입구(494)와 제1 출구(504) 사이에 가변 유체 연통을 제공하는 제1 소스 개구(516)와, 제1 입구(494)와 제1 통로(506) 사이에 가변 유체 연통을 제공하는 제1 배출 개구(518)를 형성한다. 따라서, 제1 위치 감지 모터(414)가 제1 밸브(412)를 회전시켜, 제1 밸브 부재(412)를 통해 흐르는 유체의 양을 조절함으로써 상부 폐기물 용기(200) 내의 진공 레벨을 조절한다. 제1 밸브 부재(312)는 웨브(466)의 상부로부터 이격되어, 제1 소스 개구(516) 또는 제1 배출 개구(518)가 적절히 정렬될 경우, 유체가 제1 밸브 부재(412)의 밑을 통과하여 제1 입구(494)로부터 제1 출구(504)로 또는 제1 통로(506)로 흐를 수 있도록 한다.
특히 도 26을 참조하면, 제1 위치 감지 모터(414)가 브라켓(520)에 장착되고, 브라켓(520) 및 제1 중앙 허브(460)를 통해 돌출하여 그 중앙에서 제1 밸브 부재(412)에 결합하는 제1 구동 축(522)을 포함한다. 부싱(524)이 제1 중앙 허브(460) 내의 카운터보어에 배치되어 제1 구동 축(522)을 둘러싼다. O-링이 제1 중앙 허브(460) 내의 제1 구동 축(522)을 밀봉한다. 브라켓(520)은 진공 매니폴 드(430)를 카트(204)의 수직 섀시(214)에 부착한다.
도 18, 23B 및 26을 참조하면, 제2 밸브 부재(418)는 제2 조정 챔버(486) 내에 배치된다. 제2 밸브 부재(418)는 디스크 형상이며 제2 액츄에이터(420)에 회전 가능하게 결합된다. 바람직하게는, 제2 액츄에이터(420)는 제2 밸브 부재(418)를 복수의 회전 위치들 사이에서 회전시키기에 적합한 제2 위치 감지 모터(420)이다. 제2 밸브 부재(418)는 제2 입구(508)와 제2 출구(512) 사이에 가변 유체 연통을 제공하는 제2 소스 개구(528)와, 제2 입구(508)와 제2 통로(54) 사이에 가변 유체 연통을 제공하는 제2 배출 개구(530)를 형성한다. 제2 밸브 부재(418)는 웨브(478)의 상부로부터 이격되어, 제2 소스 개구(528) 또는 제2 배출 개구(530)가 적절히 정렬되면 유체가 제2 밸브 부재(418)의 밑을 통과해서 제2 입구(508)로부터 제2 출구(512)로 또는 제2 통로(514)로 흐를 수 있게 한다.
특히 도 26을 참조하면, 제2 위치 감지 모터(420)가 브라켓(520)에 장착되고, 브라켓(520) 및 제2 중앙 허브(472)를 통해 돌출하여 그 중앙에서 제2 밸브 부재(418)에 결합하는 제2 구동 축(532)을 구비한다. 부싱(534)이 제2 중앙 허브(472)의 카운터보어에 배치되어 제2 구동 축(532)을 포위한다. O-링이 제2 중앙 허브(472) 내의 제2 구동 축(532)을 밀봉한다.
도 21을 참조하면, 제1(538) 및 제2(540) 홈이 제1 출구(504)와 제2 출구(512) 둘레에 형성된다. 또한, 제1 통로(506)와 제2 통로(514) 둘레에 제3(542) 및 제4(544) 홈이 형성된다. 다시 도 18을 참조하면, 제1(546) 및 제2(548) 표면 시일이 제1(538) 및 제2(540) 홈에 안착되고 제3(550) 및 제4(552) 표면 시일이 제 3(542) 및 제4(544) 홈에 안착된다. 이들 표면 시일(546, 548, 550, 552)은 제1(412) 및 제2(418) 조절기 디스크와 제1 하우징부(432) 사이를 밀봉하여 원치 않는 유체 이동을 방지한다.
도 28A를 참조하면, 제1 밸브 부재(412)는, 제1 소스 개구(516)가 제1 출구(504)와 부분적으로 중첩하여 제1 입구(494)와 제1 출구(504) 사이에 유체 연통을 허용하는 위치에 도시되어 있다. 이에 의해서, 상부 폐기물 용기(200)와 진공 펌프(402) 사이의 유체 연통이 개방된다. 중첩량은 상부 폐기물 용기(200) 내의 진공 레벨을 증감시키도록 변화될 수 있다. 제1 소스 개구(516)를 제1 출구(504)와 완전히 정렬하는 것에 의해서, 상부 폐기물 용기(200)가 진공 펌프(402)로부터 이용가능한 전체의 진공에 노출된다. 제1 소스 개구(516)를 제1 출구(504)에 대해 완전히 정렬하지 않는 것에 의해서, 진공 펌프(402)와 상부 폐기물 용기(200)간의 유체 연통이 폐쇄된다. 도 27A에 도시된 위치에서는, 제1 배출 개구(518)가 제1 통로(506)와 전혀 정렬되지 않아서 상부 폐기물 용기(200)와 대기압(A) 사이에 유체 연통이 존재하지 않는다.
도 28B에서, 제1 밸브 부재(412)는, 제1 소스 개구(516)가 제1 출구(504)와 전혀 정렬되지 않은 위치로 이동한 상태로 도시되어 있다. 따라서, 진공 펌프(402)와 상부 폐기물 용기(200) 사이의 유체 연통이 폐쇄된다. 그러나, 이 위치에서, 제1 배출 개구(518)가 제1 통로(506)와 중첩하여, 상부 폐기물 용기(200)가 대기압(A)에 노출되어서 상부 폐기물 용기(200) 내의 진공 레벨을 그의 현재 압력으로부터 대기압(A)에 가까운 상태로 만든다. 본 명세서에서 논의한 원리는 제2 밸브 부재(418)에 동일하게 적용되지만, 편의상 제1 밸브 부재(412)만을 논의한다. 도시된 조절기 디스크(412, 418)는 플라스틱 소재로 형성되지만, 스테인레스강 등의 금속 재료로 형성될 수도 있다.
다시 도 17을 참조하면, 주 제어기(342)는 전술한 바와 같이 제1(412) 및 제2(418) 조절기 디스크의 이동을 제어하는 진공 제어기(411, 413)를 제어한다. 각 감지 모터(414, 420)는, 조절기 디스크(412, 418)의 이동에 대응하는 구동 축(522, 532)의 이동을 감지하는 통합형 위치 센서(416, 422)를 구비한다. 다시 말해서, 조절기 디스크(412, 418)가 회전함에 따라, 위치 센서(416, 422)에 의해 발생된 위치 신호가 변화된다. 이 위치 신호는 조절기 디스크(412, 418)의 현 위치를 정하기 위해서 진공 제어기(411, 413)에 전송된다. 이러한 피드백은, 폐기물 용기(200, 202) 내의 원하는 진공 레벨을 이루도록 조절기 디스크(412, 418)를 조정하는 것을 결정하기 위해서, 폐기물 용기(200, 202)와 관련된 압력 신호와 함께, 진공 제어기(411, 413)에 이용된다.
다시 도 18 및 24를 참조하면, 제1(554) 및 제2(556) 쌍의 센서 튜브가, 진공 매니폴드(430)의 제2 하우징부(434)에 배치된 니플(nipple, 558)에 부착되어 있다. 제1 쌍(554)의 센서 튜브 중 하나와 제2 쌍(556)의 센서 튜브 중 하나 가 제2 하우징부(434)로부터 압력 센서(424, 426)까지 뻗어 있다. 이들 센서 튜브(554, 556)는 폐기물 용기(200, 202) 내의 현재의 진공 레벨을 본질적으로 다시 압력 센서(424, 426)쪽으로 이동시킨다.
도 29 및 30을 참조하면, 필터 유닛(1300)은 진공 펌프(402)에 의해서 진공 회로(400) 내로 흡인된 유체를 여과시킨다. 필터 유닛(1300)은 필터 카트리지(1304)를 수납하는 필터 하우징(1302)을 구비한다. 이 필터 하우징(1302)은 플라스틱이나 금속재로 형성될 수도 있다. 필터 하우징(1302)은 제1 중공 베이스 섹션(1306)를 포함한다. 장착 브라켓(1308)은 제1 중공 베이스 섹션(1306)과 일체로 형성되어, 제1 중공 베이스 섹션(1306)을 카트(204)의 수직 섀시(214)에 장착한다. 제1 중공 베이스 섹션(1306)에 출구(1310)가 형성되어 있다. 이 출구에 T자형 커넥터(1313)가 배치되어, 보유 클립(C)으로 거기에 고정되어 있다, 릴리프 밸브(1312)가 T자형 커넥터(1313)의 일단에 연결되고 미늘 노즐(1311)이 T자형 커넥터(1313)의 타단에 연결되어 있다. 미늘 노즐(1311)은 진공 펌프(402)까지 뻗은 진공 라인(1314)에 연결된다.
제1 중공 본체부(1316)가 제1 중공 베이스 섹션(1306)로부터 전방으로 연장되어 있다. 제2 장착 브라켓(1318)이 제1 중공 본체부(1316)와 일체로 형성되어 제1 중공 본체부(1316)를 수직 섀시(214)에 장착시킨다. 미늘 노즐(1320)의 형태로 된 한 쌍의 입구(1320)가 제1 중공 본체부(1316)로부터 연장되어 있다. 입구(1320) 중 하나는, 제1 타워 섹션(440)(도 24 참조)에 장착된 커넥터(500)로부터 연정된 진공 라인(1322)에 연결되어 있다. 다른 입구(1320)는, 제2 타워 섹션(442)(도 24 참조)에 장착된 커넥터(500)로부터 연장된 진공 라인(1324)에 연결되어 있다.
2개의 중공 넥부(1326)가 중공 본체부(1316)로부터 전방으로 연장되어 있다. 2개의 체크 밸브(428)가 입구(1320) 바로 하류의 중공 넥부(1326)의 내부에 삽입된 다. 리네티너(1328)가 체크 밸브(428)를 중공 넥부(1326)의 내부에 유지시킨다. 체크 밸브(428)는 미국 코네티컷주 워터베리 소재의 Neoperl, Inc. 로부터 상업적으로 이용 가능한 체크 밸브 카트리지인 것이 바람직하다. 그러한 체크 밸브의 일례는, 본원에 참고로 인용되는 웨이스 등의 미국 특허 제6,837,267호에 도시되어 있다.
제1 중공 베이스부(1306) 및 제1 중공 본체부(1316)는 필터 카트리지(1304)를 수납하는 챔버를 한정하도록 일체로 형성되어 있다. 필터 카트리지(1304)는 중공 보스(1334)를 가진 제2 중공 베이스 섹션(1332)를 구비한 카트리지 하우징(1330)을 포함한다. 제2 중공 본체부(1336)가 제2 중공 본체부(1316)로부터 전방으로 연장되어 있다. 제2 중공 본체부(1336)는 제2 중공 베이스 섹션(1306)와 일체로 형성되거나 또는 제2 중공 베이스 섹션(1306)에 결합되는 별도의 부재일 수도 있다. HEPA 필터 요소(1338)는 제2 중공 본체부(1336)의 내부에 꼭 맞게 끼워지는 형상으로 되어 있다. 활성탄 필터 요소(1340)은 제2 중공 베이스 섹션(1332)의 내부에 꼭 맞게 끼워지는 형상으로 되어 있다. 일 실시예에서, 활성 카본 필터 요소(1340)는 1인치당 10 내지 30개의 기공, 보다 바람직하게는 1 인치당 20개의 기공이 존재하는 공극률을 가지며, 활성탄이 주입되어 있다. 활성탄 필터 요소(1340) 내의 활성탄은 진공 회로(400) 내에 흡인된 유체와 관련된 악취를 제거하는 데 도움이 된다. 활성탄 요소(1340)는 나선형으로 제공되는 것이 바람직하다. 이 나선형은, 유체가 나선형으로 흐르기 때문에 활성탄과의 유체 접촉 시간을 보다 길게 하는 치밀한 패키지를 제공한다. 탄소의 깊이와 함께 보다 긴 접촉 시간에 의해서, 활성탄이 보다 심한 악취를 제거하는 것과 보다 오래 지속되는 것이 가능하다.
플라스틱 커버(1341)가 제1(1306) 및 제2(1332) 중공 베이스 섹션에 장착되어 활성탄 필터 요소(1340)를 제2 중공 베이스 섹션(1332)에 고정하고 그리고 필터 카트리지(1304)를 필터 하우징(1302)에 고정한다. 보다 상세하게는, 제1(1306) 및 제2(1332) 중공 베이스 섹션은 커버(1341)를 중공 베이스 섹션(1306, 1332)에 장착하는 패스너(도시 안됨)를 수용하는 제1(1343) 및 제2(1345) 쌍의 귀를 포함한다. 다른 실시예에서, 커버(1341)는 단순히 제2 중공 베이스 섹션(1332)에 장착되어 1회용 필터 카트리지(1304)의 통합된 1회용 부재가 될 수도 있다. 이 경우, 필터 도어(w)/발포 배면(도시 안됨)이 후방 커버(R)에 장착되어 커버(1341)를 가압하여 필터 카트리지(1304)를 필터 하우징(1302) 내에 유지시킨다. 자시 말해서, 이 실시예에서, 필터 카트리지(1304)를 필터 하우징(13020 내의 정위치에 유지시키는 패스너가 존재하지 않는다.
O-링(1342)이 제2 중공 본체부(1336)를 포위하여 필터 하우징(1302)의 중공 본체(1316) 내부의 제2 중공 본체부(1336)를 밀봉한다. O-링(1342)은 입구(1320)을 통해 필터 하우징(1302)에 유입되는 유체가 제2 중공 본체부(1336) 주변을 통과하는 것을 방지하는 대신 유체를 HEPA 필터 요소(1338)에 강제로 유입시킨다. 마찬가지로, 보스(1334)는, 유체가 이 중공 보스(1334) 주변을 통과하여 출구(1310)를 통해 유출하는 것을 방지하기 위해서 필터 하우징(1302)의 출구(1310) 내부의 중공 보스(1334)를 밀봉하는 O-링(1344)을 갖는다. 이것은, 출구(1310)를 통해 유 출하기 전에, 유체를 HEPA 필터 요소(1338)와 활성탄 필터 요소(1340)를 통해 입구(1320)에 흘러들어가게 한다.
사용 중에, 릴리프 밸브(1312)는 진공 펌프(402)가 과열되는 것을 방지한다. 릴리프 밸브(1312)가 없으면, 진공 펌프(402)가 작동할 때 사용 중에 진공 펌프(402)가 부주의하게 과열될 수도 있지만, 양측 폐기물 용기(200, 202)에서 흡입이 장기간 활성화되지 않는다. 진공 펌프(402)의 최대 진공 레벨에 도달하면, 릴리프 밸브(1312)는 진공 펌프(402) 내로의 냉각 공기의 유입을 허용하도록 설정된다. 이에 의해서, 진공 펌프(402)가 냉각되어 원치 않는 작동정지가 방지된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 커버(1341)는 폐기물 수집 유닛(102)의 후방 커버(R)를 통해 회부에 노출될 수도 있다. 변형예로, 커버(1341)는 필터 도어(도시 안됨) 뒤에 가려질 수도 있다. 필터 요소(1338, 1340)가 막히게 되는 경우와 같이, 사용자가 필터 카트리지(1304)의 교환을 희망하는 경우, 사용자는 커버(1341)를 중공 베이스 섹션(1306, 1332)에 고정하는 패스너를 단순히 제거하여 필터 카트리지(1304)를 제거하거나, 또는 변형예로, 사용자가 필터 카트리지(1304)에 접근하기 위해 필터 도어를제거한 후에, 커버(1341)에 연결된 핸들(도시 안됨)을 쥐고 용이하게 뽑아낸다. 사용자는 필터 카트리지(1304)를 쥐고 필터 하우징(1302)으로부터 빼내고 새로운 필터 카트리지(1304)를 정위치에 설치한다.
Ⅳ. 미스트 트랩(mist trap) 및 부구(float)
도 30 내지 33을 참조하면, 각 캡(222, 228)은 물방울과 폐기물이 진공 회로(400)에 유입하는 것을 방지하는 필터 및 부구 어셈블리(562)를 구비하고 있다. 이 어셈블리가 없으면, 물방울과 폐기물이 진공 라인(496, 510)에 유입하여 하류의 진공 펌프(402)를 잠재적으로 오염시킬 수도 있다. 각 캡(222, 228)에 진공 포트(564)(도 33 참조)가 형성되어 있다. 진공 매니폴드(430)의 진공 라인(496, 510)으로부터 연장된 엘보우 조인트(500)가 이들 진공 포트(564)에 연결되어 폐기물 용기(200, 202) 내부에 진공을 제공한다. 편의상 상부 캡(222)의 진공 포트(564)만이 도시되어 있다. 상부 캡(222)의 진공 포트(564)는 필터 구획(566) 내로 개방되어 있다. 필터 구획(566)은, 도 30에 가장 잘 도시된 상부 캡(222)의 하부로부터 연장된 격벽(568)에 의해 형성되어 있다. 필터 및 부구 어셈블리(562)는 필터 구획(566)의 내부에 배치되어 있다.
필터 및 부구 어셈블리(562)는 필터 구획(566) 내에 배치된 미스트 트랩(570)을 포함하여서, 상부 캐니스터(218)의 내부로부터 진공 포트(564)에 유입하는 공기 등의 소정의 유체가 이 미스트 트랩(570)을 먼저 통과하도록 해야 한다. 미스트 트랩(570)은 활성탄 재료로 형성된 다공성 구조를 갖는 필터 요소인 것이 바람직하다. 미스트 트랩(570)의 공극률은 1인치당 5 내지 20개의 구멍, 가장 바람직하게는 1인치당 10개의 구멍이 존재하는 것이다. 다공성 구조체는 진공 포트(564)에 유입하는 유체에 동반된 물방울을 흡수하여 진공 펌프(402)의 오염을 방지한다. 보유 부재가 미스트 트랩(570)을 필터 구획(566) 내에 유지한다. 보유 부재는 유체가 미스트 트랩(570)에 유입하는 것을 허용하는 복수의 기다란 배기구(576)를 형성하는 배기 판(574)을 포함한다. 이 배기판(574)은 상방향으로 연장된 슬리브(578)를 포함한다.
특히 도 33을 참조하면, 플라스틱 또는 다른 경량 소재로 형성된 부구(580)가 배기판의 슬리브(578) 내에 활주 가능하게 지지된다. 보다 상세하게 설명하면, 부구(580)는 기구형 헤드(582)와 이 헤드(582)로부터 단부(586)까지 상방향으로 연장된 넥(584)를 포함한다. 일단에 나사가 형성된 스템(590)이 단부(586)의 나사에 결합한다. 스템(590)은 쇼울더(594)를 포함한다. 이 쇼울더(594)는 시일 부재(596)를 스템(590)와 단부(586) 사이에 트랩한다. 스템(590)은, 진공 포트(564)의 바닥에서 상부 캡(222) 내에 형성된 보어에 활주 가능하게 지지된 넥(584)로부터 멀리 떨어진 제2 단부까지 연장된다.
사용 중에, 상부 캐니스터(218) 내의 폐기물의 레벨이 소정의 한계를 초과하면, 폐기물은 부구(580)를 떠오르게 해서 스템(590)의 제2 단부를 진공 포트(564) 내로 더 이동시킬 것이다. 결국, 쇼울더(594)는 상부 캡(222)에 접촉하여 부구(580)의 추가의 상방향 이동을 방지할 것이다. 이 시점에서, 시일 부재(596)가 진공 포트(564)를 덮어서 진공 펌프(402)로부터의 흡입을 기계적으로 차단한다. 다시 말해서, 유체가 상부 캐니스터(218)로부터 진공 포트(564)에 유입하는 것이 방지될 것이다. 그 결과, 상부 폐기물 용기(200) 내로 추가의 폐기물이 흡입되지 않는다. 전자적 차단이 실패하면, 부구(580)는 진공 펌프(402)에 백업 차단 밸브를 제공한다.
Ⅴ. 소음 감쇠기
도 17 및 34 내지 36을 참조하면, 폐기물 수집 유닛(102) 상의 진공 펌프(402)의 작동에서 발생하는 소음을 감소시키기 위해 소음 감쇠기(600)가 사용된 다. 본원에 참고로 인용되는 2005년 8월 30일자로 발행된 오스틴 등의 미국 특허 제6,935,459호에 개시된 것과 같은 소음 감쇠기(600)를 진공 펌프(402)의 배출구에 사용하여 소음을 감소시킬 수도 있다는 점을 이해해야 한다. 도 34 내지 36에 도시된 소음 감쇠기(600)는 오스틴의 상기 미국 특허 제6,935,459호에 개시된 소음 감쇠기와 동일한 원리로 작동한다.
상술한 바와 같이, 진공 펌프(402)는 로터리 베인형(rotary vane type)인 것이 바람직하다. 진공 펌프(402)는 0 내지 26 인치의 Hg의 진공 압력을 발생하는 것이 가능하다. 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 진공 펌프(402)는 복수의 베인(도시 안됨)을 회전시키는 샤프트(도시 안됨)를 구비한다. 베인의 회전에 의해서 제1 고조파(F1), 제2 고조파(F2), 제3 고조파(F3) 등의 고음파가 생성된다. 이 음파는 진공 펌프(402)로부터 발생하여 유체를 통해 이동한다. 음파를 효율적으로 제거하는 능력은 이용 가능한 공간이 적은 것에 의해서 방해를 받는다. 소음 감쇠기(600)는 폐기물 수집 유닛(102) 내에 끼워지기에 충분한 정도로 소형이고 그리고 현재 사용되는 다른 종류의 장치보다 유체를 통해 이동하는 음파를 더 효율적으로 제거한다.
소음 감쇠기(600)는, 바람직하게는 플라스틱으로 형성되고 입구(606) 및 출구(608)를 형성하는 내부 리브 부재(604)를 가진 매니폴드(602)를 포함한다. 매니폴드(602)는 리브 부재(604)에 연결된 하부 박스 형상부(610)도 포함한다. 복수의 패스너(612)로 리브형 부재(604)를 하부 박스형 부재(610)에 고정한다. 박스 형상 부(610)는 개방된 제1 단부(614)와 폐쇄된 제2 단부(616)를 갖는다. 복수의 격벽(618)이, 박스 형상부(610)을 제1 단부에서는 개방되고 제2 단부에서는 폐쇄된 제1(624), 제2(622) 및 제3(620) 챔버로 분할한다. 리브형 부재(604)와 박스 형상부(610) 사이에 카트리지(626)가 포획된다. 카트리지(626)는 입구(606)와 출구(608) 사이에서 연장하는 메인 덕트(628)를 형성한다.
메인 덕트(628)는, 진공 펌프(402)의 배기구에 연결된 입구(606)로부터 최종적으로 외부 환경에 통하는 출구(608)까지 유체의 흐름을 연통시킨다. 카트리지(626)가 주변 벽(630) 및 복수의 내벽(632)을 포함하여서, 메인 덕트(628)는 입구(606)와 출구(608) 사이에서 만곡부(634) 주변으로 통한다. 또한, 벽(630, 632)은 메인 덕트(628)를 카트리지(626)의 중앙 아래로 통하도록 위치시킨다. 특히 도 36을 참조하면, 카트리지(626)는 바닥(636)을 포함하고, 이 바닥(636) 위로 벽(630, 636)이 뻗어 있다. 제1(642), 제2(640), 제3(638) 넥이 바닥(636)으로부터 제1(624), 제2(622), 제3(620) 챔버 내로 아래로 뻗어 있다. 각 넥(642, 640, 638)는 연속적으로 작은 길이를 갖는다. 넥은 메인 덕트(628)로부터 제1(624), 제2(622), 및 제3(620) 챔버 내로 제1(648), 제2(646) 및 제3(644) 통로를 형성한다.
유체가 메인 덕트(628)를 통과함에 따라, 유체 중에서 이동하는 음파는 복수의 챔버(624, 622, 620)에 의해서 감쇄된다. 제1 챔버(624)는 제1 고조파(F1)에서 발생된 음파를 감쇠하기 위한 용적(V1)을 형성한다. 제1 넥(642)가 제1 챔버(624) 내로 뻗어 있다. 보다 상세히 설명하면, 제1 넥(642)는 카트리지(626)의 바 닥(636)과 일체로 된 기단부를 포함하고, 말단부까지 하방향으로 연장된다. 제1 넥(642)의 말단부는 제1 챔버(624)의 용적(V1) 내에 떠있다. 즉, 제1 넥(642)의 말단부는 박스 형상부(610)과 접촉하지 않는다.
제1 고조파(F1)는 음향장(acoustic filed)이 그의 최대 크기에 도달하는 주파수를 나타낸다. 따라서, 제1 고조파(F1)에서 음파를 감쇠함으로써 상당한 소음 감쇠가 달성된다. 제1 고조파(F1)는 다음 식으로 정의된다.
Figure 112008050572326-PCT00001
(1)
여기서, F1은 제1 고조파이고, R은 초당 샤프트 회전수이며, N은 베인의 수이다. 바람직하게는, R은 25 이상이고, N은 4 이상이다. 보다 바람직하게는, R은 29이고, N은 4이다. 제1 고조파(F1)는 다음 식으로도 정의된다.
Figure 112008050572326-PCT00002
(2)
여기서, F1은 제1 고조파로서 소음 감쇠기에 대한 상수이며, C 는 17℃에서의 음속이고, A1 은 제1 통로(648)의 단면적이고, V1 은 제1 챔버(624)의 용적이고, L1은 제1 통로(648)의 길이이다. 따라서, 제1 챔버(624)와 제1 통로(648)의 치수를 고정함으로써, 소음 감쇠기(600)는 제1 고조파(F1)에서 음파를 감쇠시키도록 조정된 다. 바람직한 실시예에서, 제1 고조파(F1)는 116 Hz이다. 제1 챔버(624) 및 제1 넥(642)는 다양한 주파수에서 음파를 감쇠하도록 조정될 수 있다. 다른 실시예에서, 헬름홀츠 공명기의 주파수를 규정하는 다른 식을 사용할 수 있다. 이 식은 '통로'의 단부 효과를 고려한다. 이것을 "포트 단부 교정"이라 칭하고, 보정 계수를 추가하기는 하지만 상기 식과 유사해 보인다.
Figure 112008050572326-PCT00003
(3)
여기서, D1은 단면이 원인 통로의 직경이다. 간략하게 하기 위해, 상기 식의 사용에 대해서만 상세하게 논의하기로 한다.
제2 챔버(622)는 제2 고조파(F2)에서의 음파를 감쇠시킨다. 제2 챔버(622)는 제2 고조파(F2)레서 발생한 음파를 감쇠하기 위한 용적(V2)을 형성한다. 제2 넥(640)가 제2 챔버(622) 내로 연장된다. 보다 상세하게 설명하면, 제2 넥(640)는 카트리지(626)의 바닥(636)과 일체로 된 기단부를 포함하고, 말단까지 연장된다. 제2 넥(640)의 말단은 제2 챔버(622)의 용적(V2) 내에 매달린다. 즉, 제2 넥(640)의 말단은 박스 형상부(610)과 접촉하지 않는다.
제2 고조파(F2)는 제2 고조파(F1)의 2배로서, 음향장이 제1 고조파(F1)에 비해서 다음의 최대 크기에 이르는 주파수를 나타낸다. 따라서, 단순히 제1 고조 파(F1)에서의 음파를 감쇠시키는 것보다 제1 고조파(F1) 및 제2 고조파(F2)에서의 음파를 감쇠시킴으로써 더 큰 소음 감소가 달성된다. 제2 고조파(F2)는 다음의 식으로 정의된다.
Figure 112008050572326-PCT00004
(4)
여기서, F2는 제2 고조파로서, 소음 감쇠기에 대한 상수이며, C는 17℃에서의 음속이고, A2 는 제2 통로(646)의 단면적이고, V2 는 제2 챔버(622)의 용적이고, L2 는 제2 통로(646)의 길이이다. 바람직하게는, 제2 고조파(F2)는 232Hz 이다. 제2 챔버(622) 및 제2 통로(646)는 다양한 주파수에서의 음파를 감쇠시키도록 조정될 수 있다.
제3 챔버(620)는 제3 고조파(F3)에서의 음파를 감쇠시킨다. 제3 챔버(620)는 제3 고조파(F3)에서 발생한 음파를 감쇠시키는 용적(V3)을 규정한다. 보다 구체적으로는, 제3 넥크(638)는 카트리지(626)의 바닥(636)과 일체로 된 기단부를 포함하고 말단부까지 연장된다. 제3 넥크(638)의 말단부는 제3 챔버(620)의 용적(V3) 내에 매달려 있다. 즉, 제3 넥크(638)의 말단이 박스 형상부(610)와 접촉하지 않는다.
제3 고조파(F3)는 제1 고조파(F1)의 3배로서, 음향 장이 제2 고조파(F2)에 비 해서 그의 다음 최대 크기에 도달하는 주파수를 나타낸다. 따라서, 단순히 제1 고조파(F1) 및 제2 고조파(F2)에서의 음파를 감쇠시키는 것보다, 제1 고조파(F1), 제2 고조파(F2) 및 제3 고조파(F3)에서의 음파를 감쇠시키는 것에 의해서 더 큰 소음 감소가 달성된다. 제3 고조파(F3)는 다음 식으로 정의된다.
Figure 112008050572326-PCT00005
(5)
여기서, F3 은 제3 고조파로서 소음 감쇠기에 관한 상수이고, C는 17℃에서의 음속이고, A3 는 제3 통로(644)의 단면적이고, V3 는 제3 챔버(620)의 용적이고, L3 는제3 통로(644)의 길이이다. 바람직하게는, 제3 고조파 주파수(F3)는 300 Hz 이상이다. 보다 바람직하게는, 제3 고조파(F3)는 348 Hz이다. 제3 챔버(620) 및 제3 통로(644)는 다양한 주파수에서의 음파를 감쇠하도록 조정될 수 있다. 제1 고조파(F1), 제2 고조파(F2) 및 제3 고조파(F3) 이외의 주파수에서의 음파를 감쇠시키기 위해서 추가의 챔버나 보다 적은 수의 챔버를 형성할 수 있다. 그러나, 3개의 고조파(F1, F2, F3) 전체에서의 음파를 감쇠시킴으로써 가장 중요한 소음 감소를 경험한다.
머플러(650)가 출구(608)에 연결되고 챔버(620, 622, 624)에 의해 감쇠되지 않은 음파 중 일부를 감쇠시키기 위해 메인 덕트(628)와 유체 연통한다. 바람직하 게는, 나머지의 음파가 출구(608)와 머플러(650)에 유입하기 전에 메인 덕트(628)의 만곡부(634) 주위로 강제로 지향되므로 머플러(650)는 매니폴드(602)의 반대측으로부터 연장된다. 유체는 머플러(650)를 통해서 소음 감쇠기(600)에서 유출한다. 바람직하게는, 머플러(650)는 Gast Manufacturing, Incorporated로부터 상업용으로 입수가능한 종류의 것이다. 그러나, 머플러(650)는, 카트(204)상의 소음 감쇠기(600)에 설비기에 가능한 것이라면 어떠한 종류의 머플러라도 무방하다.
Ⅵ. 엘보우 커넥터
도 37을 참조하면, 엘보우 커넥터(500)가 보다 상세히 도시되어 있다. 이 엘보우 커넥터(500)는, 진공 라인(예컨대, 진공 관, 호스, 도관 등)을 진공 회로(400) 내의 구성요소에 연결하고 그리고 송수관(예컨대, 수관, 호스, 도관 등)을 후술하는 세척 시스템 내의 구성요소에 연결하기 위해서 시스템(100)에 사용되는 여러 엘보우 커넥터(500)의 대표적인 것이다.
따라서, 엘보우 커넥터(500)는 진공압력 또는 수압을 수용하도록 설계되고 평가될 수 있다. 엘보우 커넥터(500)의 주요 장점 중의 하나는 조립 및/또는 정비 중에 이들을 용이하게 착탈할 수 있다는 것이다.
엘보우 커넥터(500)는 바람직하게는 고 진공압력 또는 수압에 견딜 수 있는 플라스틱 재료로 형성된다. 엘보우 커넥터(500)는, 외부 표면에 복수의 환형 리지(656)가 형성된 제1 암(654)을 갖춘 대체로 L자형 본체(652)를 포함한다. L자형 본체(652)는 또, 외부 표면에 홈(660)이 형성된 제2 암(658)을 포함한다. 리지(656)는 제1 암(654)에 연결되는 진공 또는 송수관을 파지하도록 구성된다. 리 브(664)(도 33 참조)는 제2 암(658)의 외부 표면에 일체로 형성되어 L자형 본체(652)의 절곡부(668) 근방으로부터 제2 암(658) 아래로 연장한다.
수용부(receptacle)(670)은 엘보우 커넥터(500)를 수용하여, 엘보우 커넥터(500)가 부착될 부품에의 연결을 완성한다. 도 37에서, 수용부(670)은 상부 폐기물 용기(200)의 상부 캡(222)에 형성되어 있다. 수용부(670)은 엘보우 커넥터(500)를 수용하기 위한 포켓(674)을 형성하는 외벽(672)을 포함한다. 외벽(672)은 엘보우 커넥터(500)가 수용부(670)에 설치될 때 제1 암(654)이 놓이는 아치형 컷아웃(cut-out) 부분(676)을 포함한다. 외벽(672)은 또, 아치형 컷아웃 부분(676)에 대향하고 외벽(672)의 상부로부터 외벽(672)을 따라 하방으로 연장하는 긴 슬롯(678)을 포함한다. L자형 본체(652)의 제2 암(658)의 외부 표면에 형성된 리브(664)는, 엘보우 커넥터(500)가 수용부(670)에 설치될 때 긴 슬롯(678)과 편하게 짝을 이루도록 구성된다. 이것이 수용부(670) 내의 엘보우 커넥터(500)의 원치 않는 회전을 방지한다.
리테이너(680) 및 관련 멈춤쇠 클립(682)은 엘보우 커넥터(500)가 정위치에 위치하면 수용부(670)으로부터 튀어나오는 것을 방지한다. 리테이너(retainer)(680)은 바람직하게는 둥근 금속 재료로, 각 단부에 대향 연장부(684)를 가진, 일반적으로 U자형으로 형성된다. 리테이너(680)가 상부 캡(222) 상에 편평하게 놓이는 잠금해제 위치와 리테이너(680)가 엘보우 커넥터(500)와 결합하여 수용부(670)에 엘보우 커넥터(500)를 고정하는 잠금 위치 사이에서 리테이너(680)가 회전할 수 있도록 연장부(684)를 피벗 가능하게 지지하기 위해 상부 캡(222)에 반원 홈(686)가 형성된다. 체결 부품(868)과 와셔(688)의 한 쌍은 연장부(684)를 반원 홈(686)에 유지한다.
도 33에 도시한 바와 같이, 잠금 위치로 이동하면, 리테이너(680)의 상부 바(690)가 멈춤쇠 클립(682)에 맞물려, 멈춤쇠 포켓(692)에 스냅 끼워맞춤(snap-fit) 체결이 이루어진다. 멈춤쇠 클립(682)은 제1 암(654) 상에 일체로 형성되고, 상부 바(690)가 멈춤쇠 포켓(692)으로 가압될 때 상방으로 구부러지는 립(694)을 포함한다. 일단 상부 바(690)가 멈춤쇠 포켓(692)에 고정되면, 립(694)은 다시 초기 위치로 이동하여 리테이너(680)을 잠금 위치에 유지한다. 리테이너(680)의 잠금 해제를 위해서는, 립(694)에 대해 가압하고 다시 립(694)을 상방으로 구부려서 리테이너(680)가 잠금해제 위치로 다시 이동하도록 함으로써, 상부 바(690)가 멈춤쇠 포켓(692)으로부터 간단히 제거된다. 단일 회전 또는 플립핑 운동에서의 이러한 잠금과 잠금해제 위치 사이에서의 이동의 신속한 동작, 또는 그 반대의 동작은 폐기물 수집 유닛(102)의 용이한 조립과 정비를 제공한다.
VII. 체적 액체 측정
도 38을 참조하면, 이동식 폐기물 수집 유닛(102)은 액체 측정 시스템(700)을 포함한다. 유체 측정 시스템(700)은 유닛(102)에 의해 수집된 액체(예를 들어, 폐기물)의 체적 추정치를 제공한다. 특히, 바람직한 실시예에서는, 액체 측정 시스템(700)이 상부 폐기물 용기(200) 내의 상부 캐니스터(218)의 액체와 하부 폐기물 용기(202)의 하부 캐니스터(224) 내의 액체의 개별 추정치를 제공한다.
액체 측정 시스템(700)은 센서 봉(702)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 센서 봉(702)은 상부 캐니스터(218)의 상부 폐기물 챔버(220)와 하부 캐니스터(224)의 하부 폐기물 챔버(226) 모두를 통해 이어지는 단일 센서 봉(702)이다. 단일 센서 봉(702)의 이용은 효율성, 중량, 및 비용적인 이유로 이루어진다. 그러나, 본 기술 분야의 숙련자들은, 다중 센서 봉(702)이, 예를 들어 각 캐니스터(218, 224)에 센서 봉(702)으로 실현될 수 있음을 이해한다.
바람직한 실시예에서, 센서 봉(702)은 자기 변형(manetostrictive) (또는 강자성(ferromagnetic)) 재료로 형성된다. 본 기술 분야의 숙련자들은 자기 재료가 자기장에 영향을 받을 때 형태가 변화하는 것을 이해한다. 트랜시버(704)가 센서 봉(702)에 전기접속되고, 상기 상부 캐니스터(218) 위에 배치된다. 트랜시버(704)는 센서 봉(702)을 따라 전파되는 질문(interrogation) 펄스를 발생시킨다. 따라서 이 질문 펄스는 하방으로 안내되어, 센서 봉(702)을 따라 진행하면서 전자기장을 생성한다. 따라서, 센서 봉(702)은 질문 펄스를 위한 도파관(waveguide)으로서 작용한다.
센서 봉(702)에 인접하여 이것을 따라 복수의 반사 요소가 배치된다. 반사 요소는, 질문 펄스의 수신에 응답하여 복귀 펄스가 트랜시버(transceiver)(704)로 다시 되반사되게 한다. 바람직한 실시예에서, 각 반사 요소는 적어도 하나의 자석을 포함한다. 자석은 복귀 펄스를 일으키는 자기 변형 센서 봉(702)에 자기장을 생성한다. 바람직한 실시예의 액체 측정 시스템(700)은 네 개의 반사 요소를 포함한다. 상부 기준(reference) 요소(706)와 상부 부구 요소(708)는 상부 폐기물 용기(200)와 연관된다. 하부 기준 요소(710)와 하부 부구 요소(712)는 하부 폐기물 용기(202)와 연관된다. 상부 부구 요소(708)는 상부 폐기물 용기(200) 내에 배치되고, 하부 부구 요소(712)는 하부 폐기물 용기(202) 내에 배치된다.
부구 요소(708, 712)는 바람직하게는 도너츠 형상이고 부유성이 있어서, 이들은 각 캐니스터(218, 224) 내에 저장된 액체의 표면에 뜬다. 두 부구 요소는 센서 봉(702)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 상부 기준 요소(706)는 상부 폐기물 용기(200)의 바닥(230)에 인접하여 배치되고, 하부 기준 요소(710)는 하부 폐기물 용기(202)의 바닥(232)에 인접하여 배치된다. 바람직하게는, 기준 요소(706, 710)는 각각의 캐니스터(218, 224)의 외부에도 배치되어, 이들은 액체와 접촉하지 않는다. 그러나, 기준 요소(706, 710)는 각각의 캐니스터(218, 224)의 바닥에 가라앉도록 각각의 캐니스터(218, 224) 내에 배치되고, 부유성이 없을 수 있다. 센서 봉(702), 요소들(706, 708, 710, 712), 및 트랜시버(704)는 노쓰 캐롤라이나 캐리에 소재한 MTS 시스템 회사의 센서 부문으로부터 이용가능한 "M-시리즈 디지털" 부품으로 실행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 센서 봉(702)에의 근접성으로 인해, 요소들(706, 708, 710, 712)은, 복귀 펄스가 질문 펄스에 응답하여 트랜시버(704)로 되반사되게 만든다. 특히, 상부 부구 요소(706)는 상부 부구 복귀 펄스를 발생시키고, 상부 기준 요소(708)는 상부 기준 복기 펄스를 발생시키며, 하부 부구 요소(710)는 하부 부구 복귀 펄스를, 그리고 하부 기준 요소(712)는 하부 기준 복수 펄스를 발생시킨다. 트랜시버(704)는 요소들(706, 708, 710, 712)에 의해 발생한 이 복귀 펄스를 수신한다. 요소들(706, 708, 710, 712)은 서로 이격되어 있기 때문에, 펄스들은 상이 한 시간에 트랜시버(704)에서 수신된다. 시간들 사이의 지연은 일반적으로 요소들(706, 708, 710, 712) 사이의 간격의 크기에 비례한다. 따라서, 이 지연은 하기에서 더 상세히 설명하는 바와 같이 액체 및 다른 폐기물의 양을 추정하는데 이용된다.
질문 펄스가 발생하고 이어지는 복귀 펄스를 수신하면, 트랜시버(704)는 트랜시버 신호를 발생시킨다. 트랜시버 신호는 질문 펄스와 각 복귀 펄스에 대해 실시간으로 순간 상태 변화(예를 들어, 논리 고펄스)를 제공한다. 따라서, 질문 펄스가 보내어지고 네 개의 복귀 펄스가 수신될 때마다, 다섯(5) 개의 구별되는 순간 상태 변화가 출력된다. 도 39에 도시한 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 트랜시버(704)는 버퍼링 및 분리 회로(714)에 전기접속된다. 버퍼링 및 분리 회로(714)는 트랜시버 신호를 수신하고, 트랜시버 신호를 버퍼링하여 파형을 개선한다. 버퍼링 및 분리 회로(714)는 또한 트랜시버(704)를 나머지 회로부분으로부터 전기광학적으로 분리시킨다.
시스템(700)은 논리 회로(716)를 더 포함한다. 논리 회로(716)는 버퍼링 및 분리 회로(714)에 전기접속되어, 트랜시버(704)와 통신한다. 논리 회로(716)는 바람직하게는 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field-programmable gate array)(FPGA)를 이용하여 실현된다. 적절한 FPGA 하나는 캘리포니아 산 호세에 본사를 두고 있는 질링스 주식회사에서 제조한 스파르탄-3이다. 물론 본 기술분야의 숙련자들은 논리 회로(716)를 실현할 수 있는 다른 적절한 기법과 장치를 이해한다.
논리 회로(716)는 트랜시버(704)로부터 수신된 트랜시버 신호를 디지털 방식으로 필터처리한다. 특히, 논리 회로(716)는 바람직하게는 2단 유한 임펄스 응답(FIR) 필터로서 작용한다. 이 필터는 로우 패스 필터로서 작용, 즉 고주파수를 제거하여 각 복귀 펄스 시간에 평균치를 제공한다. 따라서, 용기(200, 202) 내의 액체의 이동 효과는 감소한다. 필터처리 후, 논리 회로(716)는 또한 질문 펄스와 복귀 펄스의 시간에 대응하는 발생시키다. 상기 또 다른 방식에서 논리 회로(716)는 다른 연산에서 사용되는 각 시간에 대한 수치를 제공한다. 논리 회로(716)는 질문 펄스를 나타내는 순간 상태 변화의 수신으로부터 각 복귀 펄스의 수신을 나타내는 순간 상태 변화의 수신까지 경과된 시간을 측정한다. 따라서 복귀 펄스의 수신을 나타내는 각 순간 상태 변화에 대해, 논리 회로(716)는, 질문 펄스의 송신과 복귀 펄스의 수신 사이의 경과 시간을 나타내는 데이타가 포함되어 있는 데이타 패킷을 출력한다. 따라서, 각 복귀 펄스에 대해 하나씩, 네(4) 개의 데이타 패킷이 논리 회로(716)로부터 출력된다.
논리 회로(716)로부터 데이타를 송수신하기 위해 액체 측정 제어기(718)가 논리 회로(716)에 전기접속된다. 액체 측정 제어기(718)는 바람직하게는, 마이크로콘트롤러와 같은 소자 기반의 마이크로프로세서이다. 액체 측정 제어기(718)에는 프로그램 메모리(719)도 전기접속된다. 프로그램 메모리(719)는, 전력 손실시에 사라질 수 있는 휘발성 메모리를 가진 논리 회로(716)에 의해 운영되는 소프트웨어 프로그램의 비휘발성 복제본을 포함한다. 따라서, 시작시에 액체 측정 제어기(718)는 프로그램 메모리(719)로부터의 프로그램을 판독하고, 프로그램을 논리 회로(716)로 송신한다. 액체 측정 제어기(718)와 논리 회로(716)는 또한 통신 버스(721)에 전기접속된다. 통신 버스(721)는 주 제어기(342)에 전기접속된다. 따라서, 액체 측정 제어기(718)와 논리 회로(716)는 주 제어기(342)와 통신한다.
주 제어기(342)는 논리 회로(716)에서 나온 경과 시간 데이타를 이용하여, 하부 폐기물 용기(202) 내 액체의 체적과 상부 폐기물 용기(200) 내 액체의 체적을 추정한다. 주 제어기(342)는, 트랜시버(704)에 의해 제공된 시간과 각 용기(200, 202)의 기본 형상을 이용함으로써, 각 용기(200, 202)에 저장된 체적의 꽤 정확한 추정치를 제공한다. 그러나, 다른 인자들이 이 추정치의 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 이 인자들은, 수학적 모델로부터 폐기물 용기(200, 202)의 크기의 평균 변화, 및 제조 공정에 기인하는 크기의 변화, 온도로 인한 용기 및 액체의 체적 팽창 및 수축, 트랜시버(704)의 전자장치로 인한 변화, 용기(200, 202) 내의 공기의 유동에 의해 일어나는, 용기(200, 202)에 저장된 액체의 교란을 포함하며, 여기에 한정되지 않는다.
센서 봉(702)은 기본적으로 선형이므로, 복귀 펄스의 시간 t와 복귀 펄스의 거리 Z 사이의 기본 관계도 선형이다. 이 기본 관계는 직선(y=mx+b)에 대한 일반 식으로부터 나오며, 하기와 같이 기술할 수 있다.
t = Z·G + b,
여기서, G는 시간 t와 센서 봉(702)에서의 거리 Z 사이의 선형 관계의 그래디언트(또는 기울기)이고, b는 거리 Z가 0일 때의(즉, 센서 봉(702)의 가장 상부에서의) 시간 t를 나타낸다. 위의 식을 각 요소(706, 708, 710, 712)에 적용하면, 다음과 같다.
tUFE = ZUFE * G + b,
tURE = ZURE * G + b,
tLFE = ZLFE * G + b,
tLRE = ZLRE * G + b,
여기서, "UFE"는 상부 부구 요소(708)를 나타내고, "URE"는 상부 기준 요소(706)를 나타내며, "LFE"는 하부 부구 요소(712)를 나타내고, "LRE"는 하부 기준 요소(710)를 가리킨다. 먼저 ZUFE, ZURE, ZLFE, ZLRE에 대해 풀면, 각 용기(200, 202) 내 액체의 체적이 추정된다. 그래디언트 G는 온도에 영향을 받지 않지만, b는 온도에 영향을 받는다. 바람직한 실시예에서는, 트랜시버(704)가 그 제조자에 의해, 트랜시버(704)/센서 봉(702) 조합의 그래디언트 G로써 프로그램된다. 이 그래디언트 G는 이후 체적 계산에서 사용하기 위해 트랜시버(704)로부터 주 제어기(342)로 전달된다.
바람직한 실시예에서는, 상기 폐기물 용기(200)에 상부 메모리 소자(720)가 연결되고, 하부 폐기물 용기(202)에 하부 메모리 소자(722)가 연결된다. 액체 측정 제어기(718)는 메모리 소자(720, 722)와 통신을 하여, 소자(720, 722)에 저장된 데이타를 수신한다. 소자(720, 722)는 바람직하게는 비휘발성 램덤 액세스 메로리(NVRAM)이지만, 본 기술 분야의 숙련자들에게 다른 적절한 메모리 소자들이 알려 져 있다. 메모리 소자(720, 722)는 각각 일련의 보정 데이타 점들을 저장한다. 상부 메모리 소자(720)에서는 공지의 체적이 공지의 보정 온도 TCAL에서 상부 용기(200)에 있을 때, 각 보정 데이타 점이 상부 용기(200)에 저장된 공지의 체적을, 상부 기준 요소 시간 tURE와 상부 부구 요소 시간 tUFE 사이의 차이와 관련시킨다. 하부 메모리 소자(722)에서는, 공지의 체적이 공지의 보정 온도 TCAL에서 하부 용기(200)에 있을 때, 각 보정 데이타 점이 하부 용기(202)에 저장된 공지의 체적을, 하부 기준 요소 시간 tLRE와 하부 부구 요소 시간 tLFE 사이의 차이와 관련시킨다. 각 메모리 소자(720, 722)에 저장된 데이타는 이것과 연결된 지정 용기(200, 202)에 고유하다.
전술한 바와 같이, 각 캐니스터(218, 224)은 각 챔버(220, 226)를 형성한다. 바람직한 실시예에서, 폐기물 용기(200, 202)의 내부 챔버(220, 226)는 각각 일반적으로 직원뿔의 절두체(frustum)와 같은 형상이다. 그러나, 각 챔버(220, 226)의 바닥은 불규칙적인 형상으로 되어있다(즉, 직원뿔의 절두체의 바닥과 같은 형상이 아니다). 따라서, 각 용기(200, 202)는 일정량의 액체로 사전에 채워져, 프리필(prefill) 레벨을 제공하는데, 이 레벨이 체적 계산을 시작하는 "0점" 또는 "용기 중량(tare) 점"이다. 다시 말해서, 사전에 채워진 액체가 직원뿔 절두체의 바닥을 형성한다. 프리필 레벨과 각 기준 요소(708, 712) 사이의 거리 XU, XL은 각 메모리 소자(720, 722)에 저장될 수 있다. 사전에 채워진 액체는 부구 요소(706, 710)를 각 챔버(220, 226)의 바닥으로부터 들어올리는 기능도 한다. 본 기술 분야 의 숙련자들은 각 용기(200, 202)에 저장된 액체의 체적이 원통 또는 구 형상을 포함한 다른 형상에 대해 계산될 수 있으며, 여기에 한정되지 않음을 이해한다.
바람직한 실시예의 액체 측정 시스템(700)은, 상부 폐기물 용기(200)의 온도를 감지하기 위한 상부 온도 센서(724)와 하부 폐기물 용기(202)의 온도를 감지하기 위한 하부 온도 센서(726)도 포함한다. 바람직하게는, 하부 온도 센서(726)는 하부 폐기물 용기(202)에 연결되고, 상부 온도 센서(724)는 상부 폐기물 용기(200)에 연결된다. 온도 센서(724, 726)는, 일반적으로 측정되는 품목(예를 들어, 용기(200, 202))와 접촉하게 되는 열전대(thermocouple) 또는 RTD로서 실현된다. 온도 센서(724, 726)는 또 달리 용기(200, 202)와의 접촉을 필요로 하지 않는 적외선 온도 센서일 수 있다. 온도 센서(724, 726)는, 주 제어기(342)가 각 용기(200, 202)의 온도를 수신하도록 주 제어기(342)와 통신한다.
메모리 소자(720, 722)와 온도 센서(724, 726)는 액체 측정 제어기(718)에 전기접속된다. 따라서, 메모리 소자(720, 722)와 온도 센서(724, 726)는 주 제어기(342)와 통신한다. 각 용기(200, 202)에 대해 하나씩 한 쌍의 커넥터(도면 부호 없음)는 메모리 소자(720, 722) 및 온도 센서(724, 726)와 액체 측정 제어기(718)의 전기 접속 및 분리를 허용한다. 따라서, 용기(200, 202)가 교체되면, 이때 상이한 메모리 소자(720, 722)(상이한 고유 데이타 점을 가짐)와 온도 센서(724, 726)가 주 제어기(342)와 통신한다.
주 제어기(342)는, 질문 펄스/복귀 펄스 경과 시간 값과 더불어 메모리 소자(720, 722)에 의해 제공된 데이타 점들, 및 온도 센서(724, 726)에 의해 제공된 온도들을 이용하여 용기(200, 202)에 저장된 체적의 추정치를 발생시킨다. 주 제어기(342)는 또, 용기(200, 202)의 열팽창 계수(CTE)를 각 용기(200, 202)에 저장된 체적의 추정치에 이용할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 각 용기에 저장된 액체의 추정 체적 VEST는, 보정 온도 TCAL에서의 보정 데이타 점에 기초한 체적 VC와 온도 변화로 인한 체적 변화 ΔV의 합이다. 요컨대, 다음과 같다.
VEST = VC + ΔV
각 탱크에 대해 VC를 계산하기 위해, 주 제어기는 부구 요소의 시간 tUFE ,tLFE와 기준 요소 시간 tURE, tLRE 사이의 차이를 계산한다. 이 후 주 제어기는 계산된 차이와 적절한 메모리 소자(720, 722)로부터의 데이타 점들을 이용함으로써 체적 VC를 보간한다. 각 탱크의 ΔV를 계산하기 위해, 각 주 제어기는 다음 식을 이용한다.
Figure 112008050572326-PCT00006
이 식은 직원뿔 절단체에 대한 공식에 기초하고 있다. 각 탱크에 대한 열팽창 계수(CTE)는 메모리 소자(720, 722) 또는 주 제어기(342)에 저장될 수 있다. 높이 h는 적절한 부구 요소(706, 710)와 프리필 레벨 사이의 거리를 나타내며, 메모리 소자(720, 722)에 저장된 거리 XU, XL을 이용하여 계산될 수 있다. 하부 반경 r은 프 리필 레벨에서의 적절한 내부 챔버(220, 226)의 반경을 나타내며, 메모리 소자(720, 722)에 저장될 수도 있다. 상부 반경 R은 하기의 공식을 이용하여 계산할 수 있다.
Figure 112008050572326-PCT00007
여기서, RT는 챔버(220, 226)의 상부 반경이고, H는 챔버의 상부(여기에서 RT가 측정됨)와 프리필 레벨 사이의 거리이다. 이 값들은 메모리 소자(720, 722) 또는 주 제어기(342)에 저장될 수 있다. 마지막으로, ΔT는 온도 센서(724, 726)에 의해 측정된 온도 T와 보정 온도 TCAL 사이의 온도 차이이다.
일단 각 용기(200, 202)에 대한 체적의 추정치 VEST가 주 제어기(342)에 의해 계산되면, 체적 VEST는 제어판 디스플레이(380) 및/또는 체적 디스플레이(728)에 전달된다. 표시된 체적은 보건 전문가 및 이동식 수집 유닛(102)의 다른 사용자들에 의해 이용될 수 있다. 제어판 디스플레이(380)를 포함하여, 바람직한 실시예의 제어판(310)에 대한 상세한 설명이 도 40에 도시되어 있다. 도 40A에는 체적 디스플레이(728)가 도시되어 있다. 체적 디스플레이(728)는 바람직하게는, 270도 이상의 회전과 및/또는 15도 이상의 기울임이 넓은 시야각을 조정하게 하는 축들을 가진 디스플레이 하우징(도면 부호 없음)에 의해 수용된다.
이동식 수집 유닛(102)은, 각각 주 제어기(342)와 통신하는 상부 캐니스터 램프(730)와 하부 캐니스터 램프(732)도 포함할 수 있다. 상부 캐니스터 램 프(730)는 상부 캐니스터(218)를 비추고, 하부 캐니스터 램프(732)는 하부 캐니스터(224)를 비춘다. 캐니스터(218, 224)의 조명은 투명한 창(362, 364)을 통해 볼 수 있다. 캐니스터 램프(730, 732)는, 주 제어기(342)에 의해 계산된 각 캐니스터(218, 224) 내의 액체의 추정 체적에 반응하여 활성화될 수 있다. 캐니스터 램프(730, 732)는 각각, 상이한 컬러 광을 표시, 예를 들어 상이한 컬러의 다중 발광 다이오드(LED)를 가질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 캐니스터 램프(730, 732)는, 각 캐니스터(218, 224) 내의 액체의 체적이 소정의 레벨 아래에 있으면 녹색 광을 표시하고, 액체의 체적이 소정의 레벨 이상에 있으면 적색광을 표시할 수 있다. 이것은 언제 캐니스터(218, 224) 중의 하나 또는 모두가 "최대(full)" 점에 도달하는지를 이동식 수집 유닛(102)의 사용자가 용이하게 알 수 있게 한다.
Ⅷ. 연기 배출
도 41을 참조하면, 폐기물 수집 유닛(102)은 연기 배출 시스템(800)도 포함한다. 연기 배출 시스템(800)은 일반적으로 수술 중에 공기와 같은 유체에서 연기를 제거하는데 이용된다. 그러나 시스템(800)의 다른 용도가 본 기술 분야의 숙련자들에게 명백하다.
연기 배출 시스템(800)은 연기 도관(802)을 포함한다. 연기 도관(802)은, 유체를 연기 도관(802) 내로 유입시키는 입구(804)와, 유체를 연기 도관(802)으로부터 배출하는 출구(805)를 포함한다. 유체는, 치료 과정, 예를 들어 수술 중에 발생하는 연기와 함께, 바람직하게는 공기이다. 송풍기(806)는, 송풍기(806)가 회전할 때 입구(804) 내로 유체를 끌어들이기 위해 연기 도관(802)과 유체연통이 되 어 있다. 본 기술 분야의 숙련자들은 이 송풍기(806)가 또 달리 "팬" 또는 "펌프"로 불린다는 것을 이해할 것이다. 송풍기(806)는 송풍기(806)를 작동시키기 위한 송풍기 모터(808)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 송풍기(806)는 다단 원심 송풍기일 수 있고, 송풍기 모터(808)는 브러시 모터일 수 있다. 그러나, 본 기술 분야의 숙련자들은 송풍기(806)와 송풍기 모터(808)의 상이한 실현을 이용하는 또 다른 실시예들을 이해한다.
연기 배출 시스템(800)은 연기 도관과 유체 연통된 필터(809)도 포함한다. 필터(809)는, "깨끗한" 공기가 출구(805)로부터 배출되도록 연기 도관으로부터 연기를 여과한다. 필터(809)는 복수의 필터 및/또는 복수의 필터 요소(811, 813)로서 실현될 수 있다. 도 42에 도시한 바와 같이 바람직한 실시예에서는, 필터(809)가 한 쌍의 필터 요소를 포함한다. 하나의 필터 요소(811)는 활성화된 탄소를 포함하고, 다른 필터 요소(813)는 ULPA 미디어이다. 필터(809)는 바람직하게는 필터 캡(815)에 연결되어 교체형 유닛을 형성하는 필터 폐쇄체(807)를 포함하는 필터 하우징에 의해 지지된다.
이제 도 43을 참조하면, 송풍기 모터(808)에 전력을 공급하고 송풍기(806)의 속도를 제어하기 위해 송풍기 제어 회로(810)가 송풍기 모터(808)에 전기접속된다. 바람직한 실시예의 송풍기 제어 회로(810)는 교류(AC) 위상 제어를 수행하여 송풍기(806)의 속도를 제어한다. 또한, 바람직한 실시예의 송풍기 제어 회로(810)는 광학 분리 소자를 이용하여, 논리 회로에서 이용되는 DC 전력으로부터 송풍기 모터(808)의 구동에 이용되는 AC 전력을 전기적으로 분리한다.
바람직한 실시예에서는, 송풍기 제어 회로(810)가 AC 입력 포토커플러(812)를 포함한다. AC 입력 포토커플러(812)는 역으로 병렬로 접속된 한 쌍의 발광다이오드(LED)(도면 부호 없음)를 포함한다. LED는, 베이스와 컬렉터 및 이미터를 갖춘 포토트랜지스터(도면 부호 없음)를 구동한다. 적절한 하나의 AC 입력 포토커플러(812)는 메인 사우스 포틀랜드에 본사를 두고 있는 페어차일드 반도체에서 제조된 모델 번호 H11A11이다. LED에는 A 120 VAC 서플라이가 전기접속된다. 포토트랜지스터의 이미터는 접지되고, 컬렉터는 저항을 통해 DC 전력으로 끌어당겨진다. 포토트랜지스터의 컬렉터는 120 VAC의 AC 전력과 동일 위상인 좁은 펄스를 발생시키며, AC 전력의 제로크로싱(zero crossing)을 나타낸다.
송풍기 제어 회로(810)는 제1 비교기(814)와 제2 비교기(816)도 포함한다. 각 비교기(814, 816)는 반전 입력부, 비반전 입력부, 및 출력부를 포함한다. 제1 비교기(814)의 반전 입력부는 AC 입력 포토커플러(812)의 포토트랜지스터의 컬렉터에 전기접속된다. 제1 비교기(814)의 비반전 입력부는 DC 전력 값의 1/2로 설정된 기준 전압에 전기접속된다. 제1 비교기(814)의 출력부는 AC 전력과 동일 위상이고 주파수는 AC 전력의 두배인 0 내지 3볼트의 톱니파를 발생시킨다. 제1 비교기(814)의 출력부는 제2 비교기(816)의 반전 입력부에 전기접속된다. 아날로그 신호(하기에 더 설명되어 있음)는 제2 비교기(816)의 비반전 입력부에 전기접속된다. 제2 비교기(816)의 출력부는, AC 전력과 동일 위상이고 펄스 폭은 아날로그 신호의 진폭에 정비례하는 사각파를 발생시킨다. 제2 비교기(816)의 출력부는 송풍기 모터(808)에 전력을 공급하는 고상 스위치(817)에 적용된다. 송풍기 모터(808)에 공 급된 전력량, 및 이에 따른 송풍기(806)의 속도는 아날로그 신호의 진폭에 정비례한다.
연기 배출 시스템(800)은 연기 배출 제어기(818)도 포함한다. 연기 배출 제어기(818)는 바람직한 실시예에서는, 마이크로컨트롤러와 같은 마이크로프로세서 기반의 소자이다. 그러나 본 기술 분야의 숙련자들은 연기 배출 제어기(818)를 실현할 다른 기법들을 이해한다. 바람직한 실시예에서는, 연기 배출 제어기(818)가 펄스폭 변조(PWM) 신호를 발생시킨다. PWM 신호는 다양한 폭의 펄스를 제공한다. PWM 신호의 폭은 송풍기 모터(808)에 인가될 원하는 전력에 기초하여 변화한다. 또 다리, 별도의 PWM 회로(미도시)가 연기 배출 제어기(818)와 통신하여 PWM 신호를 발생시킬 수 있다.
연기 배출 제어기(818)는 송풍기 제어 회로(810)와 통신한다. 특히 바람직한 실시예에서는, PWM 신호가 전술한 아날로그 신호로 전환된다. 아날로그 신호는 PWM 신호에 비례하고, 따라서 송풍기 모터(808)에 공급된 전력량은 PWM 신호에 정비례한다.
연기 센서(820)는 연기 도관(802)과 유체 연통되며, 제어기(818)와 전기접속된다. 바람직하게는, 연기 센서(820)는, 배관(802)을 통해 유동하는 유체가 필터(809)를 통과하기 전에 감지되도록, 연기 도관(802)와 일렬로 배치된다. 바람직한 실시예에서는, 필터 요소(811, 813)에 의해 여과되기 전에 연기 센서(820)가 유체를 감지하도록, 연기 센서(820)가 필터 폐쇄체(807)와 필터 캡(815) 사이에 배치된다. 상기 또 다른 방식에서는, 연기 센서(820)가 필터 요소(811, 813)로부터 상 류에 있다. 연기 센서가 필터 폐쇄체(807) 내에 배치되므로, 연기 센서(820)는 필터(809)와 함께 교체된다. 연기 센서(820)는 시간과 사용이 경과하면서 낡아지므로, 연기 센서(820)의 주기적인 교체가 연기 센서(820)로부터의 정확한 수치 보장에 도움이 된다. 도 42를 보면, 크레들(cradle)(817)이 교체형 유닛의 필터 캡(815)과, 필터 폐쇄체(807) 내부에 있는 연기 센서(820)를 지지하여, 교체는 새로운 캡(815) 및 새로운 필터 폐쇄체(807)에 배치된 새로운 필터(809)와 새로운 연기 센서(820)로써 완성된 새로운 교체형 유닛의 삽입을 포함하게 된다.
연기 센서(820)는 연기 도관(802)을 통해 이동하는 연기의 양을 감지하여 연기 도관(802) 내의 연기의 양에 대응하는 연기 센서 신호를 발생시킨다. 이후 연기 센서 신호는 연기 배출 제어기(818)로 전달된다. 바람직한 실시예에서는, 연기 센서(820)가, IR 광 발생을 위한 적외선(IR) 램프(미도시)와 IR 램프에 의해 발생된 IR 광을 감지하는 IR 검출기(미도시)를 더 포함한다. 연기 도관(802) 내의 유체는 IR 램프와 IR 검출기 사이를 통과한다. 연기가 유체 내에 존재하면, 연기 입자들이 IR 광을 반사시키고, IR 검출기에 의해 수신된다. 따라서, 연기 센서(820)은 연기 도관(802) 내의 연기의 유무를 판단하고 이 판단을 제어기(818)로 보내게 된다.
제어기(818)는 연기 센서 신호에 반응하여 PWM 신호를 변화시킨다. 바람직한 실시예에서는, 제어기(818)가 자동 모드에 있는 세 개의 이산 PWM 신호를 이용한다. 자동 모드에서는, 제1 PWM 신호가 송풍기 제어 회로(810)에 제공되고, 이것은 이어서 제1 레벨의 전력을 송풍기 모터(808)에 제공하여, 송풍기(806)가 제1 속 도로 회전하게 된다. 이 제1 속도에서, 연기 도관(802)이 입구(804)에서의 흡입은 최소 레벨로 유지된다. 즉, 유체를 연기 도관(802) 내로 유인하기에 충분한 흡입만 제공되어, 연기가 연기 센서(820)에 의해 감지될 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 제어기(818)는 연기 도관(802) 내의 연기의 양을 나타내는 연기 센서 신호를 수신한다. 연기 도관(802) 내에서 연기가 검출되면, 즉 연기의 양이 소정의 한계를 초과하면, 제어기(812)는 송풍기 제어 회로(810)에 제2 PWM 신호를 제공하게 된다. 이후 회로(810)는 송풍기 모터(808)로의 전력을 제1 레벨보다 큰 제2 레벨까지 증가시킨다. 제2 레벨은 송풍기의 회전을 빨리 가속시키는데 이용된다. 송풍기 모터(808)를 제2 레벨로 작동시키고 나면, 제어기(812)가 제3 PWM 신호를 제공하여, 송풍기 모터(808)로의 전력을 제3 레벨로 감소시킨다. 제3 레벨은 제2 레벨보다 낮지만, 제1 레벨보다 높다. 제3 레벨에서는, 송풍기(806)가 제2 속도로 회전하는데, 이 속도는 제1 속도보다 크다.
송풍기(806)가 제2 속도로 작동하면, 송풍기(806)는 제1 속도로 작동할 때보다 더 많은 흡입을 입구(804)에서 발생시킨다. 이것은, 연기 센서(820)에 의해 검출된 연기가 수술 작업으로부터 빠르게 배출되고, 필터(809)에 여과되게 한다. 송풍기(806)가 제2 속도에서 작동하는 동안, 연기 센서(820)는 연기에 대해 계속 유체를 배출시킨다. 연기 도관(802) 내의 연기가 소정의 한계보다 적게 된 후, 제어기(820)는 송풍기 제어 회로(810)로의 제1 PWM 신호를 다시 설정하여, 송풍기 모터(808)를 제1 작동 레벨로 복귀시키게 되며, 송풍기(806)는 제1 속도로 감소하게 된다.
송풍기(806)를 제1(즉, 저) 속도에서 작동시킴으로써, 송풍기(806)에 의해 발생하는 소음이 눈에 띄게 감소한다. 이것은 정교한 수술 작업이 수행되고 있을 때 더 고요한 환경을 유지하는 것을 돕는다. 그러나, 제2 및 제3(즉, 더 고) 속도로 빠르게 상승함으로써, 수술 영역으로부터 연기를 빠르게 배출시키기 위해 필요한 성능 레벨을 연기 배출 시스템(800)이 유지한다. 일부 실시예에서는, 이 "자동" 모드의 연기 배출이 사용자에 의해 제어판(310) 상에서 설정될 수도 있으며, 또는 연속적으로 작동할 수 있다. 또한, 사용자가 송풍기 모터(808)의 속도를 수동으로 변화시킬 수도 있다.
연기 배출 시스템(800)은 필터(809) 또는 필터 요소(811, 813)를 가로지르는 차압(differential pressure)의 감지를 위한 차압 센서(미도시)도 포함할 수 있다. 차압 센서는 주 제어기(342)와 통신하여, 차압을 주 제어기(342)에 전달한다. 필터(809) 또는 필터 요소(811, 813)이 막히기 시작할 때와 같이, 차압이 소정의 레벨에 도달하면, 이때 주 제어기(342)가 제어판 디스플레이(318)를 통해 이동식 폐기물 수집 유닛(102) 사용자에게 경보를 발할 수 있다. 차압 센서는, 차압을 나타내는 숫자를 제공하는 아날로그형이거나 차압이 소정의 레벨에 도달할 때 디지털 신호를 제공하는 스위치일 수 있다.
IX. 오토다운(auto-down) 특징을 갖는 조절형 IV 폴
이동식 폐기물 수집 유닛(102)은 수액백(IV bag) 지지 폴 어셈블리(900)를 포함한다. 도 44를 보면, 어셈블리(900)는 적어도 하나의 수액백(902)을 지지하도록 구성되어 있다. 수액백(902)은 수술에 사용될 때, 일반적으로 외과의에 의해 사용되는 세척액(irrigation fluid)을 포함한다. 어셈블리(900)는, 기단부(906)와 원단부(908)를 갖춘 수액백 지지 폴(904)를 포함한다. 폴(904)는, 절첩식으로 서로 면이 겹치는 복수의 폴 부분을 포함하여, 폴(904) 완전히 연장된 위치와 완전히 수축한 위치 사이에서 조절가능하다. 수액백 또는 백들(902)을 지지하기 위해 적어도 하나의 수액백 후크(912)가 폴(904)의 원단부(908)에 연결된다. 바람직하게는, 네 개의 후크(912)가 제공되지만, 후크(912)의 수는 변할 수 있다.
절첩식 수액백 지지 폴(904)에는 여러 가지 장점이 있다. 첫째, 수액백 후크(912)는 편리한 낮은 위치로 낮추어질 수 있어, 의료 종사자, 특히 신장이 작은 종사자들이 대개 무거운 수액백(902)을 부착할 수 있도록 한다. 둘째, 수액백 후크(912)와 부착된 수액백(902)은 높은 위치로 들어 올려져서, 큰 머리 압력(head pressure)를 발생시킬 수 있는데, 이것은 대개 수술 시에 유리하다. 또한, 이동식 폐기물 수집 유닛(102)은, 수액백 지지 폴(904)이 완전히 수축한 위치에 있을 때 더 용이하게 이동가능하다.
바람직한 실시예에서는, 폴 부분(910, 911)은, 고정된 폴 부분(910)과 이동가능한 폴 부분(911)을 포함한다. 이동가능한 폴 부분(911)은 폴이 완전히 수축한 위치에 있을 때 고정된 폴 부분(910) 내부에 끼워 맞추어진다. 도 45를 보면, 이동가능한 폴 부분(911)은 두 개의 단부, 즉 하단부(914)와 원단부(908)을 갖는다. 고정된 폴 부분(910)에는 베이스 샤프트(916)가 배치된다. 이동가능한 폴 부분(911)은 또한, 수축했을 때 베이스 샤프트(916)를 둘러싼다. 제1 블록(918)은 베이스 샤프트(916)를 따라 슬라이딩 가능하며, 이동가능한 폴 부분(911)의 하단부 에 연결되어서, 이동가능한 폴 부분(911)이 고정된 폴 부분(910)으로부터 절첩식으로 연장되고 수축하도록 한다.
어셈블리(900)는 모터 마운트(922)에 의해 지지된 직류(DC) 모터(920)도 포함한다. DC 모터(920)는 전기 부분(미도시)에 의해 작동가능한 회전가능한 샤프트(미도시)를 갖는다. DC 모터(920)의 전기 부분은 직류를 이용하여 회전가능한 샤프트의 회전을 달성한다. DC 모터(920)는 바람직한 실시예에서는, 양방향성을 가져서, 회전가능한 샤프트가 어느 방향으로나 회전할 수 있다. 적절한 DC 모터(920) 하나는 미국 펜실베니아주 할리스빌에 소재한 펜엔지니어링 회사의 피트만에 의해 제조된 모델 GM9236이다. 물론 본 기술 분야의 숙련자들은 다른 적절한 모터들을 알며, 또한 기계식 연결이 DC 모터(920)가 양방향성을 가질 필요없이 회전가능한 샤프트의 양방향 회전을 제공할 수 있음을 이해한다.
DC 모터(920)의 회전가능한 샤프트는 이동가능한 폴 부분(911)에 작동가능하게 연결된다. 바람직한 실시예에서는, 회전가능한 샤프트가 제1 블록(918)을 슬라이딩 가능하게 구동하여 이동가능한 폴 부분(911)을 구동하기 위해 제1 블록(918)에 작동가능하게 연결된다. 벨트(924)는 제1 블록(918)과 DC 모터(920) 사이의 연결을 제공한다. 벨트(924)는 바람직하게는 제1 단부(도면 부호 없음)와 제2 단부(도면 부호 없음)을 갖는다. 제1 단부는 제1 블록(918)에 연결되고, 제2 단부는 제2 블록(926)에 연결된다. 제1 블록(918)과 마찬가지로 제2 블록(926)은 베이스 샤프트(916)를 따라 슬라이딩 가능하다. 롤러(928)는 베이스 샤프트(916)의 상부 근방에 연결된다. 벨트(924)는 롤러(928)와 DC 모터(920)의 회전가능한 샤프트를 모두 감싼다. 도 47에 가장 잘 도시한 바와 같이, 연결 스프링(930)은 제1 블록(918)을 제2 블록(926)에 연결하여, 스프링(930), 블록(918, 926), 및 벨트(924)의 완전한 루프를 형성한다. 스프링(930)은 DC 모터(920)의 회전가능한 샤프트가 벨트(924)를 구동하도록 벨트(924)에 인장력을 제공한다. 벨트차(도면 부호 없음)는 모터 샤프트 둘레에 배치된다. 벨트(924)는 벨트차 둘레에 부분적으로 루프를 형성한다. 벨트차는 모터 샤프트에 벨트(924)를 유지한다.
DC 모터(920)의 전기 부분은 한 쌍의 리드(도면 부호 없음)를 포함한다. 도 48A 및 도 48B를 보면, 모터 제어 회로(932)는, DC 모터(920)에 선택적으로 모터 전력을 공급하기 위해 DC 모터(920)의 전기 부분의 전기 리드에 전기접속된다. 바람직한 실시예에서, 모터 제어 회로(932)는, 미국 캘리포니아주 엘 세군도의 인터내셔날 렉티파이어에 의해 제조된 모델 번호 IRF7484와 같은 네 개의 파워 MOSFET(936)를 이용한 H-브릿지(934)를 포함한다. H-브릿지(934)는 DC 모터(920)로의 전류의 방향을 변화시켜 DC 모터(920)의 양방향 동작을 허용한다. 파워 MOSFET(936)는, 앞서의 인터내셔날 렉티파이어에 의해 제조된 모델 번호 IR2183과 같은 한 쌍의 하프 브릿지 드라이버 클립(938)에 의해 구동된다.
브레이크(939)는, DC 모터(920)가 작동하지 않을 때 폴의 현재의 위치를 유지하기 위해 이용된다. 도 44 및 도 45에 도시한 바와 같이, 브레이크(939)는 회전가능한 샤프트를 현재의 위치에 고정하기 위해 전기적으로 작동하여 DC 모터(920)에 연결된다. 적절한 브레이크(939)의 하나는 미국 커네티컷주 토링턴에 소재한 이너셔 다이나믹스, 엘엘씨에 의해 생산된 모델 FB11이다.
도 48A를 참조하면, 폴 어셈블리(900)의 작동 제어에 폴 제어기(940)가 이용된다. 폴 제어기(940)는 모터 제어 회로의 동작 제어를 위해 모터 제어 회로(932)에 전기접속된다. 특히, 바람직한 실시예에서는, 모터 제어 회로(932)가 브릿지 드라이버 클립(938)에 전기접속된다. 폴 제어기(940)는 MOSFET(942)를 통해 브레이크(939)에도 전기접속된다. 폴 제어기(940)는, DC 모터(920)가 활동하지 않을 때 브레이크(939)를 활성화시키고, DC 모터(920)가 활동할 때 브레이크(939)를 비활성화시킨다.
폴 제어기(940)는 또한, 폴 제어기(940)가 주 제어기(342)와 통신하도록 통신 버스(721)에 전기접속된다. 도 80을 보면, 전술한 것과 같은 이동식 폐기물 수집 유닛(102)의 제어판(310)이 주 제어기(342)와 통신한다. 제어판(310)은, 사용자가 선택적으로 폴(904)이 구동을 제어하도록 하기 위해 한 쌍의 푸시버튼(942, 943), 바람직하게는 "업" 푸시버튼(942)과 "다운" 푸시버튼(943)을 포함한다. 폴 제어기(940)는 푸시버튼(942, 943)으로부터의 제어 신호 수신에 응답하여 브릿지 드라이버 클립(938)에 제어 신호를 보낸다.
도 48A를 다시 보면, 전력 모니터링 회로(944)가 모터 제어 회로(932)와 폴 제어기(940)에 전기접속된다. 전력 모니터링 회로(944)는 모터 제어 회로(932)에 의해 DC 모터(920)에 제공된 모터 전력을 모니터링한다. 특히, 바람직한 실시예의 전력 모니터링 회로(944)는 모터 제어 회로(932)에 의해 전달되는 전류량을 모니터링한다. 전력 모니터링 회로(944)는 소정의 레벨에 도달하는 모터 전력에 응답하여 폴 제어기(940)에 과전력 신호를 보낸다. 이후 폴 제어기(940)는 모터 제어 회 로(932)의 파워 MOSFET(936)를 비활성화시켜 DC 모터(920)나 다른 전기 회로의 파손을 피할 수 있다. 또한, 폴 제어기(940)는 통신 버스(721)와 주 제어기(342)를 통해 제어판 디스플레이(380)에 메시지를 보낼 수 있다.
상한 스위치(946)와 하한 스위치(948)도 폴 제어기(940)에 전기접속될 수 있다. 상, 하한 스위치(946, 948)는 바람직하게는 폴(904)에 연결되어, 폴(904)가 완전히 연장된 위치와 완전히 수축한 위치에 있을 때를 감지한다. 이들 위치 중의 하나에 도달하면, 관련 스위치(946 또는 948)는 개방/폐쇄 상태 변화를 겪는다. 스위치(946 또는 948)의 개방/폐쇄 상태 변화는 스위치를 가로지르는 전압에 변화를 일으킨다. 이 전압 변화는 폴 제어기에 의해 감지된다. 신호 레벨의 변화에 응답하여, 폴 제어기는 모터(920)를 비활성화시켜 이것이나 이것에 연결된 다른 부품들의 파손을 막는다.
도 46에 가장 잘 도시한 바와 같이, 어셈블리(900)는, DC 모터(920) 및/또는 브레이크(939)에 전력이 이용 불가능할 때 폴(904)을 절첩식으로 수축하기 위한 스프링 기구(950)를 더 포함한다. 일반적으로, 전력은 이동식 폐기물 수집 유닛(102)에의 주 전기접속이 끊길 때 이용 불가능해진다. 폴(904)를 수축시키면, 이동식 폐기물 수집 유닛(102)은 이동이 더 용이하다. 또한, 폴(904)이 수축하면, 폴(904)을 구부리기 쉬운 도어 및 다른 구조물과의 충돌 가능성을 줄인다.
스프링 기구(950)는 핀(954) 둘레에 감싸인 스프링 장전 테이프(952)를 포함한다. 핀(954)은 모터 마운트(922)에 의해 지지된다. 테이프(952)의 일단부는 제1 블록(918)에 연결된다. 스프링 기구(950)와 테이프(952)는, 수액백(902) 또는 다른 아이템이 이동가능한 폴 부분(911)에 하방 힘을 제공하지 않으면, 어셈블리(900)의 다양한 부품에 파손을 입히지 않는 정도의 속도로 이동가능한 폴 부분(911)을 서서히 수축시키는 크기를 갖는다. 충격 흡수 코일(956)은 이동가능한 폴 부분(911)에 대한 "부드러운 착지"을 실행하는 것을 돕기 위해 이용된다.
그러나, 수액백(902)과 같은 추가적인 중량체가 이동가능한 폴 부분(911)에 하방 힘을 제공하면, 스프링 기구(950)와 충격 흡수 코일(956)이 어셈블리(900)의 파손을 막기에 충분하지 않다. 따라서, 도 48B에 도시한 바와 같이 폴(904)의 수축을 늦추기 위해 감속(slowdown) 회로(958)가 제공된다. 감속 회로(958)는 DC 모터(920)의 전기 부분에 전기접속된다. 전술한 바와 같이, DC 모터(920)의 회전가능한 샤프트는 이동가능한 폴 부분(911)에 작동가능하게 연결된다. 감속 회로(958)는 모터 전력이 이용불가능할 때 DC 모터(920)의 회전가능한 샤프트의 회전에 주기적으로 저항한다. 따라서, 감속 회로(958)는 이동가능한 폴 부분(911)의 수축을 늦춘다.
DC 모터(920)의 회전가능한 샤프트는 전기 리드들이 쇼트(즉, 전기적으로 연결)될 때 회전에 저항하게 된다. 따라서, 감속 회로(958)는 전기 리드 쌍 사이에 전기접속된 쇼트 스위치(960)를 포함한다. 쇼트 스위치(960)는 활성화되었을 때, 전기 리드 쌍을 쇼트시킨다. 쇼트 스위치(960)는 바람직하게는, MOSFET에 의해 실현되지만, 계전기(relay)와 같은 다른 적절한 전기 부품들도 대안으로서 이용할 수 있다.
감속 회로(958)는 쇼트 활성 회로(962)도 포함한다. 쇼트 활성 회로(962)는 쇼트 스위치(960)에 전기접속되어 쇼트 신호를 발생시켜, 쇼트 스위치(960)를 활성화시킨다. 쇼트 활성 회로(962)는 DC 모터(920)의 전기 부분에도 전기접속된다. 이동가능한 폴 부분(911)이 (중력과 스프링 기구(950)로 인해)떨어지면, DC 모터(920)의 회전가능한 샤프트가 회전하고, DC 모터(920)가 발전기로서 작용하여 기전력(EMF)를 발생시킨다. 흔히 "백(back) EMF" 또는 "백 토크"라고 불리는 이 EMF는 감속 회로(958)(쇼트 활성 회로(962) 및 쇼트 스위치(960) 포함)의 작동을 위한 전력을 제공한다.
쇼트 활성 회로(962)는 우선 도 48B에 도시한 바와 같이 접속된 한 쌍의 비교기(964)를 포함한다. DC 모터(920)의 회전가능한 샤프트의 속도가 증가하면, 백 EMF의 진폭이 비교기(964)에 전력을 공급하기에 충분하게 커진다. 비교기(964)는, 듀티 사이클(duty cycle)이 백 EMF의 진폭에 비례하는 PWM 신호를 발생시키록 구성되어 있다. PWM 신호는 쇼트 스위치(960)에 인가된다. 일단 백 EMF 전압이 쇼트 스위치(960)를 기동시키기에 충분히 높으면(즉, 소정의 레벨을 지나면), DC 모터(920)의 리드가 쇼트되고, 회전가능한 샤프트는 회전에 저항한다. 결과적으로, DC 모터(920)의 속도가 감소하고, 백 EMF가 감소하게 된다. 따라서, PWM 듀티 사이클도 감소하게 된다. 이후, 쇼트 스위치(960)는 DC 모터(920)의 리드를 개방하여 회전가능한 샤프트가 더 자유로이 회전하도록 하고, 이동가능한 폴 부분(911)이 계속 낙하하게 한다. 이것은 폴(904)가 완전히 수축한 위치에서 서서히 정치할 때까지 반복된다.
적어도 하나의 계전기(966)는 DC 모터(920)의 전기 부분, 모터 제어 회 로(932), 및 감속 회로(958)에 전기접속된다. 바람직한 실시예에서는 한 쌍의 계전기(966)가 이용되지만, 본 기술 분야의 숙련자들은 다중 세트의 접점들을 가진 단일 계전기(966)를 포함하여 다른 실시예들을 실현할 것이다. 계전기(966)는, 모터 전력이 이용가능할 때 DC 모터(920)의 전기 부분을 모터 제어 회로(932)에 전기접속시키고, 모터 전력이 이용불가능할 때 전기 부분을 감속 회로(958)에 전기접속시킨다. 따라서, 모터 제어 회로(932)와 감속 회로(958)는 서로 전기적으로 분리된다.
X. 도킹
도 1의 49 및 50을 참조할 때, 도킹 스테이션(104)은 전방 개구부(1001)를 가지고 전체적으로 박스 형태인 메탈 캐비넷(1000)을 포함한다(도 1 참조). 가이드 레일(1002)은 캐비넷(1000)의 정면으로부터 연장되어, 폐기물 수집 유닛(102)이도킹 스테이션(104)으로 도킹되는 것을 가이드한다. 하역(off-load) 펌프(1004)는 캐비넷(1000)의 내부에 배치된다. 하역 펌프(1004)는, 폐기물 드레인(D)에 연결되어, 폐기물 수집 유닛(102)이 도킹 스테이션(104)에 도킹될 때, 폐기물 수집 유닛(102)로부터 폐기물 드레인(D)으로 폐기물질을 펌프한다. 드레인 라인(1006)은 하역 펌프(1004)로부터 폐기물 커플링(waste coupling)(1010)으로 연장된다. 하역 펌프(1004)는 Jabsco® AC water pump, Part No. 18660-0133(제조사: ITT Industries of White Plains, NY)일 수 있다.
워터 밸브(1012)는 또한, 캐비넷(1000) 내부에 배치된다. 워터 밸프(1012) 는 보건시설 내의 수원(water source)(W)에 연결된다. 워터 밸브(1012)는 온수원(hot water source), 냉수원(cold water source), 또는 이들의 조합에 연결될 수 있다. 워터 라인(1014)은 워터 밸브(1012)로부터 워터 커플링(1011)으로 연장된다. 인젝터(1016)은 워터 라인(1014)에 커플링되어 세척제를 워터 라인(1014)에 분사한다. 세척제의 용기(1018)는, 용기(1018)내로 피딩(feeding)하는 인젝터(1016)의 흡입라인(intake line)(1021)을 가지는 캐비넷(1000)의 외부에 배치되어질 수 있으며, 이로서, 용기(1018)가 비워짐에 따라, 흡입 라인(1021)을 새로운 용기로 단지 이동시킴으로써, 세척제의 새로운 용기가 교체될 수 있도록 할 수 있다. 폐기물 수집 유닛(102)이 도킹 스테이션(104)에 도킹되면, 폐기물 수집 유닛(102)의 세척 시스템으로, 세척제와 함께 혹은 세척제 없이 물을 전달할 수 있도록, 워터 밸브(1012)와 인젝터(1016)가 사용된다.
도 1을 참조하면, 도킹 스테이션은 도킹 스테이션의 정면에 배치된 한 쌍의 도킹 수용기(1024)를 갖는다. 폐기물 수집 유닛(102)는 상응하는 쌍의 금속 스트라이크 플레이트(1022)을 갖는다. 도킹 수용기(1024)는, 도킹하는 동안, 폐기물 수집 유닛(102)과 도킹 스테이션(104)을 결합(mate)하기 위해, 스트라이크 플레이트(1022)를 수용하도록 배열된다. 스트라이크 플레이트(1022) 및 도킹 수용기(1024)가 반대로 될 수 있음을 인식해야 한다. 개시된 실시예에서, 도킹 수용기(1024)은 특정 조건 하에서, 자력에 의해 스트라이크 플레이트(1022)에 고정되도록 전자기적으로 작동된다.
도 50을 참조로 하면, 도킹 제어기(1020)는, 폐기물 수집 유닛(102)이 도킹 스테이션(104)과 성공적으로 도킹할 때, 메인 제어기(342)로부터의 지시에 따라, 도킹 스테이션(104)을 작동시킨다. 하역 펌프(1004), 워터 밸브(1012) 및 인젝터(1016)는 도킹 제어기(1020)와 모두 연통되고 메인 제어기(342)로부터의 지시를 통해, 도킹 제어기(1020)에 의해 제어된다.
폐기물 수집 유닛(102)이 비워질 준비가 되면, 폐기물 수집 유닛(102)은 도킹 스테이션(104)에 옮겨져서, 도 49에 나타낸 바와 같이, 도킹 스테이션(104)과 결합한다. 서로 결합하기 위하여, 도킹 스테이션(104) 상의 가이드 레일(1002)은 스트라이크 플레이트(1022)가 도킹 수용기(1024)를 맞물림할 때까지 폐기물 수집 유닛(102)을 가이드한다. 폐기물 수집 유닛(102)의 비움 및 세척을 원활하게 하기 위해, 도킹 스테이션(1040)의 폐기물(1010)과 물(1011)의 커플링은 폐기물 수집 유닛(102) 상에서 두번째 폐기물(1026) 및 물(1027) 커플링 세트과 결합한다(도 64B 역시 참조). 도킹 스테이션(104)의 제1 커플링 세트(1010, 1911)은 이하에서, 도커(docker) 커플링(1010,1011)으로 지칭되고, 제2 커플링 세트(1026, 1027)은 여기에서 로버(rover) 커플링으로 지칭된다. 커플링(1010, 1011, 1026, 1027)들이 결합할 때, 폐기물 수집 유닛(102) 및 도킹 스테이션(104) 사이에 유체 연통이 개방된다.
도 1 및 51 내지 57을 참조하면, 헤드(1030)는 폐기물 수집 유닛(102)와 접촉되도록 캐비넷(1000)에 장착되어, 도커 커플링(doker coupling)(1010, 1011)을 로버 커플링(rover coupling)(1026, 1027)과 결합시키는 것을 원활하게 한다. 바람직한 실시예에서, 하역 펌프(1004)를 통해 폐기물 드레인(D)으로 폐기물 수집 유 닛(102)에 저장된 폐기물질을 전달하기 위해, 도커 커플링(1010) 중 하나는 로버 커플링(1026) 중 하나와 결합하고, 물과 세척제를 폐기물 수집 유닛(102)의 폐기물 용기(200, 202)에 전달하여, 폐기물 용기(200, 202)를 세척하기 위하여, 나머지 도커 커플링(1011)과 다른 로버 커플링(1027)가 결합한다.
도 51을 참조로 하여, 헤드(1030)은 헤드(1030)을 지지하기 위한 캐비넷(1000)에 장착된 베이스 프레임(1034)을 포함한다. 베이스 프레임(1034)은 상대적으로 견고하고(sturdy) 캐비넷(1000)에 고정되어, 사용하는 동안 베이스 프레임(1034)이 거의 움직이지 않도록 한다. 반대로, 부유 프레임(1036)은 스프링-장착된 지지체(1038, 1040, 1042)(도 54 및 도 55)에 의해 베이스 프레임(1034)에 커플링된다. 이들 스프링-장착된 지지체(1038, 1040, 1042)들은 로버 커플링(1026, 1027)과 도커 커플링(1010, 1011)을 결합시키는 헤드(1030)의 능력을 증가시키기 위해, 부유 프레임(1036)에, 베이스 프레임(1034)에 대한 6도의 자유(six degrees of freedom)을 제공한다. 베이스 프레임(1034)과 부유 프레임(1036)은 스테인레스 스틸, 황동(brass) 등과 같은 금속 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
도 51 및 도 55를 참조로 하여, 전방 스프링-장착 지지체(1038)는 복수의 전방 지지체 기둥(1044) 및 전방 스프링(1046)을 포함한다. 베이스 프레임(1034)은 제1 벤트 플랜지(1050)을 가지는 전방부(1048)을 포함한다. 부유 프레임(1036)은 상보적 제2 벤트 플랜지(1054)를 가지는 전방 브라켓(1052)을 갖는다. 전방 지지체 기둥(1044)은 상기 제1 벤트 플랜지(1050) 및 상기 제2 벤트 플랜지(1054)로부터 연장된다. 상기 전방 스프링(1046)은 상기 전방 지지체 기둥(1044) 위로 중심 이 맞추어지고, 상기 제2 벤트 플랜지(1054)를 상기 제1 벤트 플랜지(1050)부터 멀어지도록 편향(biase)시킨다. 그 결과, 부유 프레임(1036)의 전방부는 폐기물 수집 유닛(102)와 결합하기에 원활하도록, 상기 전방 스프링(1046)의 편향에 대항하여 기울어져(tilt down) 있을 수 있다. 스커트(1056)가 전방 브라켓(1052)에 장착되어, 헤드(1030)의 내측을 감추고 그 내측 부품을 보호한다.
도 51 및 도 54를 참조로 하여, 한 쌍의 후방 스프링-장착 지지체(1040, 1042)가 또한 제공된다. 각 후방 스프링-장착 지지체(1040, 1042)는 후방 지지체 부재(1068), 복수의 후방 지지체 기둥(1061) 및 후방 스프링(1060)을 포함한다. 베이스 프레임(1034)은 후방부(1059), 전방부(1048)로부터 후방부(1059)로 연장하는 바닥부(1062), 및 상기 후방부(1059)로부터 상기 전방부(1048)를 향해 연장하는 꼭대기(1064)를 포함한다. 후방 지지체 부재(1058) 각각은 부유 프레임(1036)의 탑 플레이트(1070) 내에 한정된, 대응되는 형태의 테이퍼된 구멍(1068) 내에 안착된 테이퍼된 헤드(1066)을 포함한다. 후방 지지체 부재(1058)은 또한, 상기 테이퍼된 헤드(1066)로부터 상기 탑 플레이트(1070)을 거쳐, 상기 베이스 프레임(1034)의 꼭대기(1064)로 연장되는 샤프트(1072)를 포함한다. 상기 샤프트(1072)는 상기 베이스 프레임(1034)의 꼭대기(1064)에 고정된다. 상기 후방 스프링(1060)은 부유 프레임(1036)의 탑 플레이트(1070)가 베이스 프레임(1034)의 꼭대기(1064)로부터 멀어지게 편향되도록, 샤프트(1072) 및 후방 지지체 기둥(1061)을 둘러싼다. 안착 위치에서, 상기 테이퍼된 헤드(1066)은 상기 테이퍼된 구멍들(1068)에 안착된다. 폐기물 수집 유닛(102)이 도킹 스테이션(104)과 결합할 때, 상기 탑 플레이 트(1070)은 하향 가압될 수 있고, 이 때, 상기 테이퍼된 구멍들은 아래로 그리고 상기 후방 스프링(1060)의 편향에 대항하여, 테이퍼된 헤드(1066)로부터 멀어지도록 움직일 것이다.
도 55 내지 57을 참조로 하여, 결합 경계면(1074)이 도시된다. 결합 경계면(1074)은 도커 커플링(1010, 1011)을 포함한다. 커플링 작동기, 바람직하게는 리드 나사(1078)를 가지는 스텝퍼 모터(1076)는 커플링 플레이트(1082)에 의해 도커 커플링(1010, 1011)과 결합되어 도커 커플링(1010, 1011)을 일으키고, 로버 커플링(1026, 1027)이 도커 커플링(1010, 1011)과 결합하도록 작동된다. 상기 도커 커플링(1010, 1011)은 커플링 플레이트(1082) 내의 개구부에 안착되고, 고정 링(retaining ring)(도면 부호 비도시)에 의해 스페이서(1090)(도 57 참조)들 사이에 수용된다.
스탭퍼 모터(1076)는 메인 제어기(342)를 통해 도킹 제어기(1020)에 의해 전기적으로 제어되고, 커플링 플레이트(1082)를 높이거나 낮추는데 사용된다. 리드 나사(1078)의 일단은 탑 플레이트(1070)에 회전가능하게 장착되어, 상기 리드 나사(1078)가 탑 플레이트(1070)에 대하여 상향 또는 하향 이동하지 않고, 탑 플레이트(1070)에 대하여 회전하도록 된다. 스탭퍼 모터(1076)의 리드 나사(1078)은 상기 커플링 플레이트(1082)에 나사결합가능하게(threadably) 맞물려서, 부유 프레임(1036)에 대하여, 커플링 플레이트(1082)를 높이거나 낮춘다. 가이드 로드(1080)는 상기 쓰레드 연결을 통하여 커플링 플레이트(1082)에 고정된다. 가이드 부싱(1084)은 상기 가이드 로드(1080)를 슬라이드가능하게 수용하기 위하여, 상 기 탑 플레이트(1070) 내의 한 쌍의 개구부(1086)(도 51) 내로 가압 피트된다. 그 결과, 리드 스크류(1078)가 회전하면, 상기 커플링 플레이트(1082)가 올라간다. 덮개(sheath)(1088) 는 상기 리드 스크류(1078)를 둘러싸고 보호한다. 스탭퍼 모터(1086)가 상기 커플링 플레이트(1082)를 올리면, 상기 도커 커플링(1010, 1011) 역시 탑 플레이트(1070)내의 한 쌍의 개구부(1098)를 통하여 상승하고, 상기 로버 커플링(1026, 1027)에 삽입되어 결합한다. 스탭퍼 모터(1076)는 Hay don Switch and Instrument에 의하여 part no. 57F4A-3.25-048로 제조된다.
특히 도 51을 참조하여, 커플링(1010, 1011, 1026, 1027)을 상호연결하는 것을 돕기 위해 도커 커플링(1010, 1011)의 위치를 모니터하고, 커플링(1010, 1011, 1026, 1027)이 성공적으로 결합할 때, 메인 제어기(342)에 알리기 위해, 센서 어셈블리가 사용된다. 센서 어셈블리는 전방 브라켓(1052)의 백 레그(1081)에 고정된 한쌍의 Hall-effect 센서(1077)를 포함한다. 각각의 Hall-effect 센서(1077)는 반도체 부품으로서 형성된 센싱 요소와 상기 센싱 요소로부터 이격된 자석을 모두 포함한다(반도체 부품 및 자석은 도시되지 않음). 이 센서 어셈블리는 또한, 상기 커플링 플레이트(1082)에 고정된 철 재료로부터 형성된 대응 탭(1079)을 포함한다. Hall-effect 센서(1077)는 도킹 제어기(1020)와 전기적으로 통하는 관계이다. 커플링 플레이트(1082) 및 탭(1079)이 특정 Hall-effect 센서(1077)쪽으로/로부터 멀리 움직이면, 탭(1079)은 자석이 센싱 요소 주변에서 생성하는 자장의 특성을 변화시킨다. 자장 세기의 변화는 요소를 센싱하는 Hall-effect 센서는 가변 위치 시그널을 내게 한다. 이 위치 시그널은 메인 제어기(1020)로 보내진다. 메인 제어 기(1020)는 수신된 위치 시그널의 특성에 기초하여, 도커 커플링(1010, 1011)이 상기 로버 커플링(1026, 1027)와 성공적으로 결합하는지 여부를 결정한다. 이들이 성공적으로 결합하면, 도커 제어기(1020)는 하역 펌프(1004)를 작동시켜서, 폐기물 수집 유닛(102)에 수집된 폐기 물질을 덜어내기 시작한다.
도 58 및 도 59를 참조하면, 폐기물 수집 유닛(102)이 도킹 스테이션(104)에 도킹되지 않을 때, 슬라이딩 커버 플레이트(1108)은 헤드(1030)을 덮는다. 후방 브라켓(1112)은 캐비넷(1000)의 내부에 배치된다. 후방 브라켓(1112)은 전방 개구부(1001)의 그것보다 큰 가장자리를 가짐으로써 그 후방 브라켓(1112)이 전방 개구부(1001)을 통하여, 캐비넷(1000)으로부터 튀어나오는 것을 막게 한다. 그러나, 후방 브라켓(1112)은 캐비넷(1000)의 내부에서 후방쪽으로 움직일 수 있다. 커버 플레이트(1108)의 후단은 후방 브라켓(1112)에 고정된다. 복수의 레일(1110)들은 커버 플레이트(1108)의 슬라이드(1113)에 고정된다. 한쌍의 레일들(1110)은 각 슬라이드(1113) 상에서, 커버 플레이트(1108)와 수직으로 배열된다. 각 쌍의 레일들(1110)은 측면(1113)상에서 이격되고, 탑 플레이트(100)의 외부 걸림 엣지(outer hanging edge)를 수용하기 위해 각 측면(1113) 상에서 트랙(1115)(도 59)을 한정한다. 그 결과, 커버 플레이트(1108)는 개방 및 폐쇄 위치에서 외측 걸림 엣지를 따라 슬라이드할 수 있다. 한 쌍의 스프링(1114)들은 후방 브라켓(1112) 및 베이스 프레임(1034) 사이에서 연장하여, 커버 플레이트 (1108)을 폐쇄 위치로 편향되게 하여, 헤드(1030)를 덮는다. 커버 플레이트(1108)은 도 59 내의 개방 위치에 도시된다.
도 2, 60 및 61을 참조하여, 캐리어(1100)는 폐기물 수집 유닛(102) 상에서 로버 커플링(1026, 1027)을 지지한다. 캐리어(1100)는 폐기물 수집 유닛(102)의 카트 베이스(206)의 꼭대기에 장착된다. 드레인 넥(1102)(도 38 및 64a)는, 하부 캐니스터(224)의 바닥(232)과 일체로 형성되어, 하부 캐니스터(224)의 바닥(232)으로부터 연장되고 로버 커플링(1027)의 다른 쪽은 하기한 온-보드 세척 시스템으로 연장된다.
폐기물 수집 유닛(102)의 캐리어(1100)가 도킹 스테이션(104)의 헤드(1030)의 부유 프레임(1036)과 접할 때, 커플링(1010, 1011, 1026, 1027)은 서로 연결하기 좋게 배열된다. 예를 들어, 도킹 스테이션(104)가 폐기물 용기(200, 202)로부터의 폐기물질을 드레인할 수 있고, 도킹 스테이션(104)은 폐기물 용기(200, 202)로 세척제를 분사하고 폐기물 용기(200, 202)를 린스할 수 있도록, 폐기물 커플링(1010, 1026)이 서로 정렬하고 물 커플링(1011, 197)이 서로 정렬한다.
캐리어(1100)은, 강화된 가이드 벽(1106) 형태이고, 블럭(1104)으로부터 하향으로 연장하는, 가이드를 가지는 블럭(1104)을 포함한다. 캐리어(1100) 상의 가이드 벽(1106)은 커버 플레이트(1108)에 대항하여 작용하여, 커버 플레이트(1108)를 슬라이드시켜서, 헤드(1030)와 개구부(1098)쌍을 노출시키고, 여기로부터 도커 커플링(1010, 1011)이 일어난다. 한 쌍의 스톱부(1118)가 블럭(1104)으로부터 돌출하여, 부유 프레임(1036)과 맞물림하고, 커플링(1010, 1011, 1026)의 과-정렬(over-alignment)을 방지한다. 한 쌍의 가이드 레일(1107)이 블럭(1104)의 하부측면에 부착된다. 가이드 레일(1107)은 부유 프레임(1036)의 탑 플레이트(1070)의 외측 걸림 엣지 하에서 슬라이드하여, 도커 커플링(1010, 1011)을 로버 커플링(1026, 1027)으로 수직 및 수평으로 정렬하는 것을 더욱 돕는다(도 64A). 가이드 레일(1107)은 도 61에서 제외되어 있다.
커플링(1010, 1011, 1026, 1027)은 도 62, 63, 64A 및 64B에서 가장 잘 나타나 있다. 각각의 도커 커플링(1010, 1011)은 스프링 챔버(1123)(도 64A)를 한정하는 커플링 하우징(1122)을 포함한다. 스프링(1124)는 스프링 챔버(1123) 내에 배치된다. 커플링 슬리브(1126)은 스프링 챔버(1123) 내에서 슬라이드가능하게 배치된다. 스프링(1124)는 커플링 하우징(122) 및 커플링 슬리브(1126)의 중심벽(1125)(도 64A) 사이로 연장된다. O-링(1119) 및 샤프트 시일(1121)(일 실시예에서 PTFE로 형성)은 스프링 챔버(1123) 내에서 커플링 슬리브(1126)을 슬라이드가능하게 시일하기 위해, 커플링 슬리브(1126)의 외측 그루브 근처 스프링 챔버(1123) 내에 배치된다. 커플링 슬리브(1126)은 스프링(1124)를 수용하기 위한 숄더(1127)(도 64A)를 가지는 제1 개방단과, 프러스토-코니칼(frusto-conical) 형태인 제2 개방단을 포함한다. 플런저(1128)은 중심벽(1125)에 고정되고, 프러스토-코니칼 형태를 가지는 헤드(1129)를 포함하여, 커플링 슬리브(1126)의 제2 개방단과 결합된다. o-링(1117)은 헤드(1129)를 커플링 슬리브(1126)로 시일하기 위해 헤드(1129) 주위에 한정된 원형 그루브에 맞춰진다. 헤드(1129)는 스프링(1124)의 편향에 대향하여 커플링 슬리브(1126)을 수용한다. 덮게(1130)은 커플링 슬리브(1126)를 보호하기 위해 커플링 하우징(1122)에 고정된다. 도 64A 및 64B에 도시한 바와 같이, 커넥터(1131)은 도커 커플링(1010, 1011)을 그 각각의 드레 인(1006) 및 물(1014) 라인과 연결한다. 커플링 하우징(1122), 커플링 슬리브(1126), 플런저(1128), 및 덮게(1130)는 금속으로 형성될 수 있고, 일 실시예에서는 스테인레스 스틸로 형성될 수 있다.
각각의 로버 커플링(1026, 1027)은, 캐리어(1100)의 블럭(1104) 내의 쓰레드된 개구부로 쓰레드되는 로버 커플링 하우징(1132)을 포함한다. o-링(1135)는 쓰레드된 개구부 내의 로버 커플링 하우징(1132)을 시일한다. 로버 커플링 하우징(1132)은 내부 환형 숄더(1133)(도 64A 및 도 64B 참조)를 가지는 제1 개방단과 제2 단(1137)을 가진다. 플런저 베이스(1134)는 고정 링(1136)에 의해 내부 환형 숄더(1133)에 대항하여 고정된다. 고정 링(1136)은 로버 커플링 하우징(1132)내에 한정된 내부 환형 그루브 내에 앉혀진다. 플런저 베이스(1134)는 제2 단(1137)을 향해 연장되는 슬리브 부분(1138)을 포함한다. 피스톤(1140)은 제2 단(1137)이 폐쇄되는 폐쇄 위치 및 제2 단(1137)이 개방되어 유체가 그 사이로 흐르게 하는 개방 위치 사이의 슬리브 부분(1138) 내로 슬라이드된다. 보다 상세하게는, 피스톤(1140)은 폐쇄 위치에서 제2 단(1137)을 폐쇄하기 위해 제2 단(1137) 내의 개구부내로 맞추어지는 헤드(1142)를 포함한다. 개방 위치에서, 헤드(1142)는 개구부로부터 이탈된다. 스프링(1144)은 제2 단(1137) 내의 개구부로 피스톤(1140)의 헤드(1142)가 편향되게 한다. o-링(1146)과 피스톤 시일(1147)(일 실시예에서 PTFE로 형성)은 개구부 내에 있을 때, 헤드(1142)를 시일하기 위해 개구부 주위의 로버 커플링 하우징(1132)의 제2 단(1137)에서 그루브 내에서 배치된다.
도 64A 및 64B를 참조로 하여, 폐기물 수집 유닛(102)이 도킹 스테이션(104) 에 도킹된 것을 도시한다. 이것이 일어나면, 도커 커플링(1010, 1011) 및 로버 커플링(1026, 1027)은 결합하고 도킹 스테이션(104)과 폐기물 수집 유닛(102) 사이에서 유체가 통하게 된다. 도 64A에서, 도커 커플링(1010, 1011)은 로버 커플링(1026, 1027)를 맞물리기 위해 이동하기 전의, 그들의 가장 낮은 위치에서 도시한 것이다. 폐기물 수집 유닛(102)은 도킹 스테이션(104)에 도킹한다. 즉, 스트라이크 플레이트(1022)가 도킹 수용기(1024)과 결합하면, 이 때, 로비 커플링(1026, 1027)은 도커 커플링(1010, 1011)에 의해 맞물린다. 보다 구체적으로는, 도커 커플링(1010, 1011)은 스탭퍼 모터(1076)에 의해 자동으로 움직여서 로버 커플링(1026, 1027)와 결합한다. 가이드 로드(1080)는 블럭(1104) 내의 상응하는 한 쌍의 구멍(1120)(도 61) 내로 슬라이드하여, 폐기물 수집 유닛(102)와 도킹 스테이션(104) 사이에 성공적인 유체가 통하는 것을 원활하게 하기 위해 커플링(1010, 1011, 1026, 1027)을 정렬하는 것을 돕는다. 도킹 수용기(1024)의 전자석(electromagnet)은 메인 제어기(1020)에 의해 에너지가 부여되어, 적어도 도커 커플링(1010, 1011)이 로버 커플링(1026, 1027)에 성공적으로 맞물릴 때까지, 스트라이크 플레이트(1022)로의 그들의 연결을 유지한다. 그 이후에, 그들은 연결이 종료할 때까지 탈-에너지화될 수 있는데, 연결 종료 시점에 그들은 도커 커플링(1010, 1011)이 이들의 초기 위치로 충분히 물러날 때까지 재차 에너지가 가해진다.
도 64B에서, 도커 커플링(1010, 1011)은 로버 커플링(1026, 1027)에 성공적으로 결합한 것이 보여진다. 여기서, 플런저(1128)의 헤드(1129)를 가지는 커플링 슬리브(1126)의 제2 단은 로버 커플링 하우징(112)의 제2 단(1137) 내에서 개구부 내로 슬라이드된다. 스탭퍼 모터(1076)은 계속하여 도커 커플링(1010, 1011)을 높이고, 플런저(1128)의 헤드(1129)는 피스톤(1140)의 헤드(1142)에 대하여 가압을 계속하여, 스프링(1144)를 압축시킨다. 이것은 로버 커플링 하우징(1132)의 제2 단(1137) 및 커플링 슬리브(1126)의 제2단을 개방시키고, 이로써, 하측 폐기물 용기(202)와 드레인 라인(1006) 사이 및 폐기물 수집 유닛(102)의 세척 시스템 및 워터 라인(1014) 사이의 유체 연통을 개방시킨다. 폐기물질(예: 수집된 폐기물질, 헹군 물, 세척제가 포함된 사용한 물 등)과 물(세척제를 포함하거나 포함하지 않는)의 흐름이 도 64B에 도시된다.
XI. 폐기물 수집 유닛의 세척 시스템
도 65를 참조로 하면, 폐기물 수집 유닛(102)을 세척하기 위한 폐기물 수집 유닛(102)이 제공되는 세척 시스템이 도시된다. 세척 시스템은 하기와 같이, 폐기물 수집 유닛(102) 상에서 지지되는 워터 라인의 세척 회로(110)와 관련 플로우 부품을 포함한다.
세척 회로(1150)는 폐기물 수집 유닛(102) 상에서 물 커플링(1027)으로부터 티(tee)(1154)로 연결된 공급 라인(1152)를 포함한다. 상기 티(1154)로부터, 공급 라인(1152)은 상부 공급라인(1156)과 하부 공급라인(1158)으로 갈라진다. 하부 공급라인(1158)은 전기적으로 작동되는 하부 솔레노이드 벨브(1162)를 포함한다. 하부 솔레노이드 벨브(1162)는 하측 폐기물 용기(202) 내로의 유체의 흐름을 제어한 다. 상부 공급라인(1156)은 상측 폐기물 용기(200) 내로의 유체의 흐름을 제어하기 위해 매칭되는 전기적으로 작동되는 상부 솔레노이드 밸브(1160)을 포함한다.
상부 공급라인(1156)은 유체 측정 시스템과 관련하여, 상술한 프리필(prefill)을 제공하기 위한 물을 저장하기 위한 온-보드 저장소 내로 개방된다. 상부 공급라인(1156)은 상측 폐기물 용기(200)의 상부 캡(222)으로 이어진다. 제2 공급라인(1166)은 온-보드 저장소(1164) 바로 아래에서, 상부 공급라인(1156)으로부터의 흐름을 가른다. 제2 공급라인(1166)의 제1 단부는 사용하는 동안 온-보드 저장소(1164)를 배수할 수 있도록, 중력에 대하여 온-보드 저장소(1164) 아래에 위치된다. 제2 공급라인(1166)의 제2 단부는 상측 폐기물 용기(200)로 비워진다. 프리필 펌프(1168)은, 사용하는 동안, 상측 캐니스터(218) 내에 원하는 테어(tare) 부피를 제공하기 위하여, 온-보드 저장소로부터 저장된 물을 제2 공급라인(1166)을 통하여 상측 폐기물 용기(200) 내로 전달한다. 프리필 펌프(1168)은 상측 폐기물 용기(200)이 하측 폐기물 용기(202) 내로 버려질 때마다 그리고 각 세척 마다 그 이후에, 상부 캐니스터(218)내로 소정량의 액체를 자동적으로 펌프한다.
도 65 및 66을 참조하면, 폐기물 수집 유닛(102)을 도킹 스테이션(104)으로 도킹할 때, 캐니스터(218, 224)를 세척하기 위하여, 각 캐니스터(218, 224) 내로 스프링쿨러가 제공된다. 스프링쿨러(1170)은 추가로 아래에 기술된다. 스프링쿨러(1170)은 폐기물 용기(200, 202)의 캡(222, 228) 내에서 스프링쿨러 포트(1172)(도 31 및 도 32) 내에 장착된다. 상부 공급라인(1156)의 원단부는 상부 캐니스터(218) 내에 위치한 스프링쿨러(1170)와 액체 연통하는 상부 캡(222)에 장착 된다. 하부 공급라인(1158)의 원단부는 하부 캐니스터(224)내에 위치한 스프링쿨러(1170)과 액체 연통하는 하부 캡(228)에 장착된다. 이들 원단부들은 스프링쿨러 포트(1172) 및 스프링쿨러(1170)와 연통하는 캡(222, 228) 내에서 관련된 용기에 맞춰지기 위해, 엘보우 커넥터(500)이 준비된다.
도 67 내지 72와 관련하여, 스프링쿨러(1170)이 보다 상세히 도시된다. 상부(218) 및 하부(224) 캐니스터 내에 위치한 스프칭쿨러(1170)는 동일하다는 것이 인식되어야 한다. 각 스프링쿨러(1170)은 L-형태 슬롯(1176)을 가지는 장착 넥(1174)를 포함한다. L-형상 슬롯(1176)은 스프링쿨러(1172)가 그 안에 삽입될 때, 그 스프링쿨러 포트(1172) 내의 대응하는 돌출부(1178)위로 슬라이드된다. 스프링쿨러(1170)은 이 때, 회전되어 잠긴다. 스프링쿨러 헤드(1180)은 장착 넥(1174) 상에 위치된다. 바람직한 실시예에서, 스프링쿨러 헤드(1180)는 장착 넥(1174)과 일체형이다. 스프링쿨러(1170)은 캡(222, 228)에 고정되고, 그 캡(222, 228)에 대하여 정지된다. 게다가, 스프링쿨러(1170)은 그 작동을 위해 필요한 움직이는 부분을 포함하지 않는다.
폐기물 용기(200, 202)를 세척하기 위하여, 도킹 스테이션(104)로부터 폐기물 용기(200, 202) 내로, 세척제를 포함하거나 포함하지 않고, 물을 보내기 위한 스프링쿨러 헤드(1180) 내에, 복수의 제트 포트(1182)가 한정된다. 특히, 도 72와 관련하여, 각 제트 포트(1182)는 스프링쿨러 헤드(1180)내에 형성된 단일 직경의 단일형태 보어(1184) 및 상기 단일형태 보어(1184)로부터 스프리이쿨러 헤드(1180)의 외측으로 연장하는 콘-형태의 출구(1186)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 콘-형 태 출구(1186)은 단일형태 보어(1184)의 중심축 사이에 약 10도의 각도를 가진다. 보어(1184) 및 콘-형태 출구(1186)는 스프링쿨러 헤드(1180) 내에 레이저 드릴되거나, 스프링쿨러 헤드(1180) 내에 몰딩되거나, 스프링쿨러 헤드(1180) 내에 기계적으로 드릴되거나 할 수 있다.
제트 포트(1182)는 바람직하게는 폐기물 용기(200, 202) 내부의 모든 부품들이 적절히 세척되도록, 스프링쿨러 헤드(1180) 상에서 비대칭 패턴(도 70)으로 형성된다. 보다 바람직하게는, 각 폐기물 용기(200, 202)에 대하여, 비대칭 제트 포트(1182)는 캡(222, 228), 미스트 트랩(570), 캐니스터(218, 224)의 내측벽(234, 246), 캐니스터(218, 224)의 바닥(230, 232), 센서 봉(702), 및 부구 요소(708,712)의 하부측면상으로 세척제의 스트림을 보내도록 구성된다. 이들 스프링쿨러(1170)은 구체적으로 사용하는 동안 그리고, 폐기물 용기(200, 202)가 비워진 후, 폐기물질로 채워질 수 있는 장소에서, 세척제를 포함하거나 포함하지 않고, 최대량의 물의 촛점을 맞추기 위해 설계된다. 스프링쿨러(1170)은 폴리비닐클로라이드(PVC)와 같은 폴리머 재료의 단일 피스로 구성된다.
세척 시스템은 하역 펌프에 의해 폐기물질이 폐기물 수집 유닛(102)으로부터 폐기물 드레인(D)으로 배출된 후에 활성화된다. 일단 이것이 일어나면, 세척은 사용자에 따라, 원하는 세척 수준에 기초하여 행해진다. 이는 제어 패널(310) 상에서 푸쉬버튼(1190)을 누르거나, 다이얼 위치를 선택함으로써 달성될 수 있다. 사용자는 "퀵 클린" 옵션, "정상 클린" 옵션, 및 "확장 클린" 옵션 중에서 선택할 수 있다. 사용자의 선택은 메인 제어기(342)로 제어 시그널을 통해 전달되고, 이것은 도킹 스테이션(104) 상에서 메인 제어기(1020)을 지시하여, 이에 따라 동작되게 한다. 폐기물 용기(200, 202)의 세척은 또한, 폐기물질이 폐기물 용기(200, 202)로부터 드레인된 이후에는, 자동적으로 발생할 수 있다.
이러한 세척 옵션은 단순히 폐기물 용기(200, 202)가 세척되는 시간의 양에 기초하거나, 또는 수행되는 세척/린스의 횟수에 기초할 수도 있다. 예를 들어, "퀵 클린" 옵션이 선택되었을 때, 폐기물질은 우선 펌프(1004)를 내림으로써 폐기물 드레인(D)으로 버려진다. 일단, 폐기물 용기(200, 202)가 비워지면, 메인 제어기(342)는 메인 제어기(1020)에, 용기(1018)로부터 인젝터(1016)를 통하여 워터 라인(1014)로 워터 밸브(1012) 및 인젝트 세척제를 개방시킨다. 세척제를 가지는 물은 이어서, 도킹 스테이션(104)의 물 커플링(1011) 및 폐기물 수집 유닛(102)의 물 커플링(1027)을 통하여 상부(1156) 및 하부(1158) 공급라인으로 흐른다. 메인 제어기(342)는 이어서, 상부 솔레노이드 밸브(1160)을 개방하여, 세척제가 상부(1156) 공급라인을 통하여, 상측 폐기물 용기(200)내의 스프링쿨러(1170)로 흘러서, 세척제를 가진 물을 가압하에서 상측 폐기물 용기(200)내로 스프레이한다. 세척제를 가지는 물은 물 1 갤런 당 세척제가 1:80 내지 1:214, 더욱 바람직하게는 1:128 or 1 온스가 되는 세척제 대 물의 비율을 포함한다. 이송밸브(276)는 세척제를 가지는 물이, 상측 폐기물 용기(200)로부터 하측 폐기물 용기(202)로 흐를 수 있게 한다.
세척제를 가지는 물이 소정 시간 동안 상측 폐기물 용기(200) 내에 스프레이 된 후에, 메인 제어기(342)는 상부 솔레노이드 밸브(1160)을 닫고 하측 폐기물 용기(202)의 공정을 반복하기 위하여, 하측 솔레노이드 밸브(1162)를 개방한다. 몇몇 예에서, 충분한 수압이 존재할 때, 양 솔레노이드 밸브(1160, 1162)은 폐기물 용기(200, 202)을 동시에 클린하도록 개방될 수 있다. 하측 폐기물 용기(202)이 클린되는 동안 내림 펌프(1004)는 폐기물 드레인(D) 내로 세척제를 가지는 더러운 물을 버리도록 연속적으로 작동시킬 수 있고, 또는 내림 펌프(1004)는 하측 폐기물 용기(202)에서 측정된 액체 수준에 기초하여, 메인 제어기(342)에 의해 간헐적으로 작동될 수 있다. 상측(200) 및 하측(202) 폐기물 용기 양자가 세척된 후에, 세척제는 더 이상 워터 라인(1014) 내로 주입되지 않고, 세척제가 없는 물은 상측(200) 및 하측(202) 폐기물 용기를 린스하기 위해 유사한 작동으로 세척 시스템을 통하여 흐른다. "정상 클린" 옵션 또는 "확장 클린" 옵션이 선택되면, 이들 세척/린스 사이클은 2회 이상 반복될 수 있다. "확장 클린" 옵션은 또한 흙, 때 또는 폐기물질을 제거하기 위하여, 세제 내에 캐니스터(218, 224)를 담그는 것을 포함할 수도 있다.
여러 상이한 조합의 세척/린스 사이클, 세척/린스 시간, 세척제 농도, 물 흐름 등이 제한 없이 제공될 수 있음을 인지하여야 할 것이다. 어느 경우에도, 세척 사이클은 메인 제어기(342)에 의해 지시된다. 즉, 이 메인 제어기(적당한 마이크로프로세서 포함)은 워터 밸브(1012)가 개방/폐쇄되어야 할 때, 세척제가 인젝터(1016)에 의해 워터 라인(1014) 내로 주입되어야 할 때, 얼마나 많은 세척제가 워터 라인(1014)에 주입되어야 하는지, 그리고, 세척제 포함 또는 비포함 물이 폐기물 용기(200, 202)로 흐르게 할 수 있도록 하기 위해 어느 솔레노이드 밸브(1160, 1162)가 개방되어야 하는 지에 관하여, 지시하도록 프로그램된다.
XII. 동력(power) 및 데이타 커플러
이동식 폐기물 수집 유닛(102)은 도킹 스테이션(104)으로 도킹될 때, 상술한 다양한 기능(예: 폐기물질의 내림, 세척 등)을 수행하기 위해 전원과 데이타 커뮤니케이션을 필요로 한다. 따라서, 폐기물 수집 및 처리 시스템(100)은 도 79에 도시한 바와 같이, 파워 커플러(1200)와 데이타 커플러(1202)을 포함한다. 파워 커플러(1200)는 고정된 도킹 스테이션(104)으로부터 이동식 폐기물 수집 유닛(102)으로 전력을 전달시킨다. 데이타 커플러(1202)는 고정된 도킹 스테이션(104) 및 이동식 폐기물 수집 유닛(102) 사이에 데이타를 전달한다.
바람직한 실시예에서, 파워 커플러(1200)는 유도 커플링을 거쳐서 전기적 파워를 전달시킨다. 파워 커플러(1200)는 고정된 도킹 스테이션(104)에 의해 지지된 제1 와인딩(1204)을 포함한다. 제1 와인딩(1204)은 고정된 파워 소스(1206), 예를 들어, 병원의 전력에 전기적으로 연결된다. 파워 커플러(1200)은 추가로, 이동식 폐기물 수집 유닛(102)에 의해 지지되는 제2 와인딩(1208)을 포함한다. 이동식 폐기물 수집 유닛(102)는 고정된 도킹 스테이션(104)에 도킹되고, 제1 및 제2 와인딩(1204, 1208)는 서로 매우 근접하게 옮겨지고 유도적으로 서로 커플링된다. 따라서, 전력은 유전체 갭(1210)을 건너 전달될 수 있다. 이 전원은 이때 다양한 시 스템의 이동식 폐기물 수집 유닛(102)에 의해 이용될 수 있다. 이 기술분야의 당업자는 제1 및 제2 와인딩(1204, 1208)이 실질적으로 유사한 수의 코일을 가질 때, 파워 커플러(1200)을 건너 이송되는 전력의 전압 역시 실질적으로 유사하다는 것을 알 것이다. 이 전압은 제1 및 제2 와인딩(1204, 1208) 간의 코일의 비율을 조절에 의해 변경될 수 있다.
주파수 변조기(1220)는 바람직하게는 파워 소스(1206)와 제1 와인딩(1204) 사이에 전기적으로 연결된다. 주파수 변조기(1220)는 다양한 시스템의 이동식 폐기물 수집 유닛(102)에 의해 제공되는 하중의 공진 주파수를 매치하기 위해 파워 소스(1206)로부터의 시그널의 주파수를 변경시킨다. 위상 센서(1222)는 제1 와인딩(1204)으로 제공되는 전류와 전압 사이의 위상차를 감지하기 위하여, 주파수 변조기(1220)와 제1 와인딩(1204) 사이에 전기적으로 연결된다. 이 위상차는 주파수 변조기(1220)이 공진 주파수와 매치되는 주파수를 변경시킬 수 있도록, 주파수 변조기(1220)로 전달된다.
바람직한 실시예의 데이타 커플러(1202)는 유도 커플링을 거쳐서 데이타를 전송한다. 데이타 커플러(1202)는 고정된 도킹 스테이션(104)에 의해 지지되는 제3 와인딩(1212)을 포함한다. 메인 제어기(1020)은 제3 와인딩(1212)에 전기적으로 연결된다. 데이타 커플러(1202)는 이동식 폐기물 수집 유닛(102)에 의해 지지되는 제4 와인딩(1214)을 또한 포함한다. 이동식 폐기물 수집 유닛(102)이 고정된 도킹 스테이션(104)에 도킹될 때, 제3 및 제4 와인딩(1212, 1214)은 서로 근접하게 되고, 서로 유도적으로 커플링된다. 제4 와인딩은 메인 제어기(342)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 메인 제어기(1020) 및 메인 제어기(342)는 이동식 폐기물 수집 유닛(102)이 고정된 도킹 스테이션(104)으로 도킹될 때, 데이타를 주고받으며 통신할 수 있다.
제1 및 제3 와인딩(1204, 1212)은 바람직하게는 도커 커플링 모듈(1216)에서 서로 패키징된다. 도 51의 도킹 스테이션(104)의 헤드(1030)에 보인 바와 같은, 도커 커플러 모듈(1216)은 바람직하게는 플라스틱으로 형성되고, 제1 및 제3 와인딩(1204, 1214)을 서로 분리시킨다. 도 52 내지 56은 도커 커플러 모듈(1216)이 없는 또 다른 헤드(1030)를 보인다. 제2 및 제4 와인딩(1208, 1214)는 바람직하게는 이동가능 유닛 커플러 모듈(1218) 내에서 서로 패키지되고, 또한 바람직하게는, 플라스틱으로 형성되고 제2 및 제4 와인딩(1208, 1214)를 서로 분리시킨다. 물론, 당업자들에게 있어서 와인딩(1204, 1208, 1212, 1214)를 패키징하는 다른 적당한 기술을 생각해낼 수 있을 것입니다.
상술한 바와 같이, 이동식 폐기물 수집 유닛(102) 및 도킹 스테이션(104)은 유체(예를 들면, 폐기물질, 물 등)를 서로 간에 이송시킨다. 따라서, 전력 및 데이타 커플러(1200, 1202)를 위한 유도 커플링의 사용은, 누설의 경우 이들 유체로 인한 이동식 폐기물 수집 유닛(102) 및 도킹스테이션(104) 사이의 단락 회로 사고를 방지한다. 따라서, 파워 및 데이타 커플러(1200, 1202)에 의해 제공되는 전기적 연결은 본질적으로 방수성이고, 의료 센터 직원들에게 높은 안전성을 제공한다.
XIII. 작동
사용시, 폐기물 수집 유닛(102)은 무릎 수술과 같은 의료 시술에 사용되는 사용 장소(예: 수술실)로 옮겨진다. 적어도 하나의 새로운 일회용 매니폴드(260)가 캐니스터(218, 224)의 캡(222, 228)으로 장착된 매니폴드 리시버(258) 중 하나에 삽입되고, 하나 이상의 흡입 라인(262)이 일회용 매니폴드(260) 상에 하나 이상의 입구로 연결된다. 제어 패널(310) 상의 푸쉬버튼(1301)이 진공 펌프(402)를 활성화시키기 위해 사용될 때, 진공 펌프(402)는 하나 이상의 폐기물 용기(200, 202) 내에서 선택적으로 가변적 진공을 유도하고, 이는, 진공이, 폐기물질을 연결된 흡입라인(262)을 통하여 폐기물질을 흡입하는 흡입라인(262)을 통하여 끌려오도록 한다. 제어 패널(310) 상의 제어 다이얼 또는 노브(311, 313)이, 폐기물 용기(200, 202) 내의 소망하는 진공 수준을 설정하는데 사용된다.
일단 의료 시술이 완료되면, 또는 심지어는 의료 시술을 하는 동안, 흡입라인(262)은 탈연결될 수 있고, 새로운 일회용 매니폴드(260)가 매니폴드 리시버(258) 내로 삽입될 수 있다. 결과적으로, 만일 상측 폐기물 용기(200)가 사용되면, 상측 캐니스터(218)는 가득 채워질 것이고 비워질 필요가 있으며, 또는 작동자는 상부 캐니스터(218)가 채워지기 전에 비우는 것을 선택할 수 있다. 이 시점에서, 사용자는 제어 시그널을 밸브 제어기(344)에 보내는 푸쉬버튼(348)을 선택하여 이송 밸브(276)를 개방하고 폐기물질을 상부 캐니스터(218)로부터 하부 캐니스터(224)로 버리게 된다. 그리고 나서, 폐기물질의 수집이 계속될 수 있다. 폐기물질은 상부 캐니스터(218)로부터 하부 캐니스터(224)로 버릴 때, 상측 폐기물 용기(200)에 존재하는 진공은 진공 조정기(408)을 거쳐서 대기압(A)으로 벤트된다. 하측 폐기물 용기(202) 내의 진공은, 예를 들어 두개의 폐기물 용기(200, 202)의 보다 낮은 소망하는 진공 수준으로 설정된다. 그 결과, 하측 폐기물 용기(202)에 존재하는 진공은 하측 폐기물 용기(202) 내로 폐기물질을 밀어내는 것을 돕는다. 일단, 상부(218) 및 하부(224) 캐니스터 모두가 채워지면, 또는 사용자가 폐기물 용기(200, 202)를 채워지기 전에 비우고 클린하는 것을 원하는 경우에는, 사용자는 폐기물 수집 유닛(102)을 도킹 스테이션(104)에 옮겨서 폐기물 배출구로 폐기물질을 버리고 폐기물 용기(200, 202)를 세척한다.
폐기물 수집 유닛(102)의 메인 제어기(342)는, 하기의 일련의 단계를 제어하기 위해 도킹 스테이션(104)의 도킹 제어기(1020)에 대한 마스터 제어기로서 작용한다: 도커 커플링(1010, 1011)을 로버 커플링(1026, 1027)으로 작동시키기 위하여 스태퍼 모터(1076)을 작동시키는 단계, 상기 캐니스터(218, 224)로부터의 폐기물질을, 오프로드 펌프(1004)를 통하여 캐니스터(218, 224)로부터 드레인하는 단계, 폐기물 용기(200, 202)를 물 및 세척제로 세척하는 단계, 추가로 세척제를 가지는 물을 드레인하는 단계, 폐기물 용기(200, 202)를 세척제로 린스하는 단계.
XIV. 또 다른 변형예
상술한 것은 본 발명의 하나의 구체예에 관한 것이다. 본 발명의 다른 변형예가 가능하다. 따라서, 상술한 각 특징부들이 본 발명에서 각각 기술한 예에서 있을 필요는 없다. 또한, 본 발명은 휴대용 카트를 가지는 폐기물 수집 시스템에 한정될 필요는 없다. 본 발명의 또 다른 예에서, 시스템은 고정 유닛일 수 있다. 본 발명은 이들 변형예에서, 이송 밸브(276)와 유사한 밸브가 병원 배관(hospital plumbing)으로 하측 폐기물 용기(202)을 직접 연결하도록 제공된다. 제2 이송밸브(276) 역시 병원 배관으로 상측 폐기물 용기(200)에 직접 연결하기 위해 제공될 수 있다.
마찬가지로, 본 발명의 모든 예에서, 상측 폐기물 용기(200)로부터 하측 폐기물 용기(202)로 폐기물질을 이송하기 위한 힘으로서, 중력이 사용될 필요는 없다. 따라서, 본 발명의 다른 예에서, 용기(200, 202)는 나란히 위치될 수 있다. 본 발명의 이러한 예에서, 용기(202)의 베이스 사이에서 용기(204)의 꼭대기로 연장하는 도관이 존재하고, 이송밸브(276)는 이 도관과 일렬로 존재한다. 소형 용기(202)의 내용물을 대형 용기로 비우는 것이 바람직한 경우에, 소형 용기는 대기로 벤팅되고 이송밸브는 개방된다. 따라서, 석션 펌프가 용기(202)의 내용물을 용기(204)로 움직이도록 작동된다.
독립적으로 석션 수준을 조절하기 위한 또 다른 석션 조정기 어셈블리가 각 용기(200 및 202) 내로 보내지는 석션의 수준을 독립적으로 조절하기 위한 또 다른 석션 조정기 어셈블리가 또한 제공될 수 있다. 예를 들어, 진공원(402) 및 각 폐기물 용기(200 및 202) 사이에 연결되는 또 다른 석션 조정기 어셈블리는 각각은 두 개의 밸브 부재로 구성되는, 두 개의 조정기 어셈블리를 구성된다. 이들 석션 조정기 어셈블리 각각은 진공원(402)와 폐기물 용기(200 및 202)의 개별적 하나와의 사이에서 일렬로 위치된다. 각 조정기 어셈블리는 진공원(402)로부터의 석션 드로우를 조절하기에 적합한 제1 밸브 부재를 포함한다. 이 제1 밸브 부재 및 이와 관련 된 폐기물 용기(200 또는 202)의 사이에는 제2 밸브 부재가 있다. 이 제2 밸브 부재는 제1 밸브 부재의 상류의 진공 라인(496 또는 510)와 대기로의 벤트 사이의 연결을 개방/폐쇄한다. 이 밸브 부재를 조절함으로써, 실제 관련 용기(200 또는 202) 상에 보내어진 실제 진공은 선택적으로 설정된다.
마찬가지로, 각 용기(200 또는 202)와 연결된 단일 밸브 부재를 포함하는 석션 조정기는 이 발명의 범위 이내이다. 이러한 밸브 부재는 각각 복수의 교차 구멍 또는 비-원형 구멍을 가지는 볼 형태의 밸브 헤드를 가진다. 이러한 밸브 헤드는 세개의 포트 - 진공원(402)으로의 포트; 관련 용기(202 또는 202)로의 포트; 및 대기로의 포트 - 를 가지는 하우징 내에 배치된다. 상술한 바와 유사한 밸브 헤드 연결을 선택적으로 회전시킴으로써, 디스크 형태의 밸브 부재(412)가 설치된다.
마찬가지로, 본 발명의 다른 예는 유체 배관(fluid plumbing) 어셈블리를 가질 수 있고, 이는 주로 서술된 예와는 상이하다. 예를 들어, 수집 유닛(102)을 설계하여, 밸브(1160)로부터 연장하는 상부 공급라인(1156)이 온-보드 저장소(1164)의 꼭대기로 개방되도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 세척 프로세스 동안, 스프레이 헤드를 통해 오직 물을 방출시키고, 물이 분사되고 난 후에만, 물-세제 혼합물을 방출시키는 것이 종종 바람직하다. 따라서, 본 발명의 이러한 예에서, 도커(104)를 통하여, 우선 물-세제 혼합물을 저장소의 꼭대기를 통하여 저장소(1164)로 적재할 수 있다. 일단 저장소가 이들 혼합물로 채워지면, 순차적으로 물과 세제를 용기에 도입시킴으로써, 상측 폐기물 용기를 세척하는 프로세스가 개시된다. 이 프로세스에서, 물과 세제를 포함하는 유체 스트림은 유닛(102)으로, 더욱 구체 적으로는 상부 공급라인(1156)으로 도입된다. 공급라인(1156)이 미리 채워진 저장소(1164)로 개방되므로, 저장소에는 이들 스트림을 형성하는 유체를 거의 홀딩하지 않는다. 그 대신, 이들 유체 스트림은 저장소의 꼭대기로부터 흘러나가고 스프레이 헤드로부터 방출된다.
용기(200)를 세척하는 하나의 방법에서, 초기에 세제 미포함 물 스트임을 유닛(102) 내로 도입시키고, 스프레이 헤드로부터 방출한다. 이 물 스트림은 용기(200)의 표면상에 축적될 수 있는 폐기물질을 제거한다. 그 다음, 물-세제 혼합 유체 스트림이 더욱 응고될 수 있는 폐기물질을 제거하기 위해 도입된다. 이 세제-물 세척 사이클에 이어서, 세제 미포함 물을 린스한다. 이 시점에서, 용기(200)는 사실상 세척된 것으로 간주된다. 일단 그렇게 세척되면, 용기(200)는 도커(104)로부터 프리필이 가해진다. 이 프리필 공정에서, 희석된 세제-물의 혼합물이 공급라인(1156)을 통해 도커(104)로부터 흘려진다. 저장소(1164)가 이미 가득 채워졌기 때문에, 이 유체 스트림은 스프레이 헤드로부터 용기(202)의 베이스로 방출된다.
다음에, 매번 폐기물질이 용기(200)로부터 용기(204)로 이송되고, 이송 공정 후에, 저장소(1164) 내의 세제-물 혼합물이 프리필 용기(200)로 보내진다.
추가로, 디스플레이의 실제 구조는 여기 도시된 것으로부터 변형될 수 있다. 디스플레이 타입에 상관없이, 레벨 필 데이타를 표지하는 수치는 적어도 1.3 cm 이고, 이보다 2.6 cm 크거나 그 이상 크지는 않다. 이는 이 데이타가 수술실 장소를 가로질러 보여질 수 있다는 가능성을 높인다.
다른 기술(technique)들이 폴 세그먼트(911)가 완전히 접히거나 완전히 연장 될 때를 결정하는데 사용될 수 있다. 이 기계적 한계는 홀 센서에 의해 대치될 수 있다. 각 홀 센서는 자석 쪽으로 또는 자석으로부터 떨어진 폴 세그먼트와 일체인 자석의 이동에 따라 상태 전이를 거칠 수 있다. 본 발명의 또 다른 예에서, 폴 세그멘트(911)의 연장된/접힌 상태는 걸친 전압 및 모터(920)에 의해 유도된 전류 를 모니터함으로써 결정된다. 모터가 지연(stall) 상태임을 모니터링함으로써 얻어지는 결정사항은 폴 세그멘트(911)이 충분히 연장되거나 완전히 접힘을 나타내는 것으로 해석된다. 따라서, 모터가 이러한 상태일 때, 제어기(940)은 모터를 비활성화시킨다.
상술한 관점에서 본원 발명을 명백한 개조 및 변형하는 것이 가능하다. 이 기재가 특정 실시예에 관한 것이기는 하나, 당업자라면 여기 보이고 기술한 구체적 실시예에 개조 및/또는 변형이 포함될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 상기한 명세서의 관점에 해당되는 모든 개조 및 변형은 모두 여기에 포함되는 것으로 의도된다. 여기에서 기재된 것은 설명을 위한 것이고 범위를 제한하기 위한 의도임이 이해되어야 한다.

Claims (109)

  1. 의료 시술 동안 흡입 라인(262)을 통해 폐기 물질을 수집하기 위한 폐기물 수집 유닛(102)으로서, 상기 유닛은:
    제1 폐기물 용기(200)로서, 상기 제1 폐기물 용기로 의료의/수술의 폐기물이 빠져나가도록 하는 제1 흡입 라인을 수용하기 위한 연결 부재(258) 및 최대 저장 용량을 갖는 제1 폐기물 용기(200);
    제2 폐기물 용기(202)로서, 상기 제1 폐기물 용기의 상기 최대 저장 용량보다 큰 최대 저장 용량을 갖고 상기 제2 폐기물 용기로 의료의/수술의 폐기물이 빠져나가도록 하는 제2 흡입 라인을 수용하기 위한 연결 부재(258)를 갖는 제2 폐기물 용기(202);
    상기 흡입 라인을 통해 상기 폐기 물질이 상기 폐기물 용기로 빠져나가도록 상기 폐기물 용기에 진공을 제공하기 위해 상기 폐기물 용기들 모두와 선택적 병렬 연결되는 진공원(402); 및
    상기 폐기물 용기들 사이에 배치되어 상기 제1 폐기물 용기로부터 상기 제2 폐기물 용기에 폐기 물질이 이송되는 것을 허용하기 위해 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 작동될 수 있는 이송 밸브(276),
    를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 폐기물 용기가 상기 제2 폐기물 용기의 상기 최대 저장 용량으로 채워지기 전에, 상기 제1 폐기물 용기가 적어도 두 번 상기 제2 폐기물 용기로 비워질 수 있도록, 상기 제2 폐기물 용기(202)의 상기 최대 저장 용량은 상기 제1 폐기물 용기(200)의 상기 최대 저장 용량의 2 배보다 큰 것인 폐기물 수집 유닛.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 이송 밸브를 상기 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 움직이기 위해, 상기 이송 밸브(276)에 작동적으로 연결된 액츄에이터(328)를 포함하는 폐기물 수집 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서, 위치 신호를 생성하기 위한 상기 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이의 상기 이송 밸브(276)의 움직임에 반응하는 위치 센서(338)와 상기 위치 신호를 수신하여 상기 이송 밸브의 위치를 판단하기 위해 상기 위치 센서와 통신하는 제어기(344)를 포함하는 폐기물 수집 유닛.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 액츄에이터(328)와 회전가능하게 연결된 캠 형상을 갖는 감지판(340)을 포함하며, 상기 위치 센서는 또한 상기 감지판의 움직임에 반응하는 홀 효과(hall-effect) 센서로서 정의됨에 의해, 상기 감지판이 회전함에 따라 상기 감지판이 상기 위치 신호를 변경하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  6. 청구항 4에 있어서, 사용자가 상기 제1 폐기물 용기(200)에서 상기 제2 폐기 물 용기(202)로 폐기 물질의 이송을 요청할 수 있도록 상기 제어기(344)와 통신하는 사용자 인터페이스(310)를 포함하고, 상기 제어기는 상기 액츄에이터(328)에게 상기 이송 밸브(276)를 사용자 요청에 응답하여 상기 개방 위치로 이동시킬 것을 지시하고 또한 상기 폐기 물질이 상기 제1 폐기물 용기에서 상기 제2 폐기물 용기로 이송되어버리면 상기 이송 밸브(276)를 상기 폐쇄 위치로 이동시킬 것을 지시하도록 구성된 것인 폐기물 수집 유닛.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 진공원(402)은 상기 폐기물 용기들 모두(200, 202)에 진공 상태를 제공하는 진공 펌프(402)를 포함하여, 폐기 물질이 상기 흡입 라인(262)을 통해 상기 폐기물 용기들 모두로 빠져나갈 수 있도록 하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 폐기물 용기 및 제2 폐기물 용기를 지지하는 휴대용 카트(204)를 포함하는 폐기물 수집 유닛.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 폐기물 용기들(200, 202) 각각의 폐기 물질 레벨(level)을 감지하도록 레벨 센서 어셈블리(700)를 포함하며, 상기 레벨 센서 어셈블리는 상기 폐기물 용기들 각각에 부구(float) (708, 712)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제1 폐기물 용기 내에 폐기 물질을 수집하기 전에 상기 제1 폐기물 용기의 부구(708)를 들어올리는 소정의 액체량으로 상기 제1 폐기물 용기를 미리 채우는데 사용되는 프리필 액체를 보유하도록 상기 제1 폐기물 용기(200)와 유체 연통(fluid communication)하는 상기 휴대용 카트(204)에 의해 지지되는 프리필 저장소(1164)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 폐기 물질을 상기 제1 폐기물 용기에서 상기 제2 폐기물 용기로 이송한 후에 그리고 상기 제1 폐기물 용기에 폐기 물질을 추가로 수집하기 전에, 상기 프리필 저장소(1164)에서 상기 제1 폐기물 용기(200)로 상기 프리필 액체를 펌핑하는 프리필 펌프(1168)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제1 폐기물 용기(200)는 상기 카트(204)의 상기 제2 폐기물 용기(202) 위쪽에 배치되어, 상기 이송 밸브(276)가 상기 개방 위치에 있을 때, 상기 폐기 물질이 적어도 부분적으로 중력에 의해 상기 제1 폐기물 용기에서 상기 제2 폐기물 용기로 이송되도록 하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 연결 부재(258)는, 상기 의료 시술 동안 상기 흡입 라인(262)을 통해 수집된 상기 폐기 물질을 필터링하는데 사용되는 일회용 매니폴드(disposable manifolds)(260)를 수용하는 매니폴드 수용기(258)로서 또한 정의되는 것인 폐기물 수집 유닛.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 카트(204)는 복수의 상기 일회용 매니폴드(260)를 저장하는 저장 구역(storage compartment)(378)을 정의하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 폐기물 용기들(200, 202) 각각과 연결된 캐니스터 커버(canister cover)(350, 352)를 포함하며, 상기 캐니스터 커버가 상기 용기를 보이지 않도록 감추는 폐쇄 위치와 상기 폐기물 용기가 보일 수 있는 개방 위치 사이로, 상기 캐니스터 커버 각각이 상기 폐기물 용기들 각각에 대해 움직일 수 있는 것인 폐기물 수집 유닛.
  16. 제1 폐기물 용기(200) 및 제2 폐기물 용기(202)를 가지는 휴대용 폐기물 수집 유닛(102)으로 일련의 의료 시술들 동안에 폐기 물질을 수집하는 방법으로서, 상기 방법은:
    상기 휴대용 폐기물 수집 유닛을 제1 사용 영역으로 운송하는 단계;
    상기 제1 폐기물 용기에 진공 상태를 제공하도록 진공원(402)을 작동시키고, 상기 제1 폐기물 용기로 상기 폐기 물질이 빠져나갈 수 있도록 상기 휴대용 폐기물 수집 유닛으로 흡입 라인(262)을 연결하는 단계;
    상기 제2 폐기물 용기에 진공 상태를 제공하도록 상기 진공원을 작동시키고 상기 제2 폐기물 용기로 상기 폐기 물질이 빠져나가도록 상기 휴대용 폐기물 수집 유닛에 또 하나의(another) 흡입 라인(262)을 연결하는 단계;
    첫번째의 의료 시술 동안 폐기 물질로 상기 제1 폐기물 용기 및 상기 제2 폐기물 용기를 적어도 부분적으로 채우는 단계;
    상기 폐기 물질로 상기 제1 폐기물 용기를 적어도 부분적으로 채운 후에, 상기 제1 사용 영역 밖으로 상기 폐기물 수집 유닛을 이동시키지 않고 상기 제1 폐기물 용기로부터 상기 제2 폐기물 용기로 상기 제1 폐기물 용기에 채워진 상기 폐기 물질을 이송시키는 단계; 및
    상기 제2 폐기물 용기로 이송된 상기 폐기 물질을 비우지 않고, 두번째의 의료 시술 동안, 폐기 물질로 상기 제1 폐기물 용기를 적어도 부분적으로 채우는 단계,
    를 포함하는 것인 폐기 물질 수집 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 도킹 스테이션(104)으로 상기 휴대용 폐기물 수집 유닛을 운송시키고 상기 폐기물 용기들에 수집된 상기 폐기 물질을 폐기물 드레인(D)으로 내리는(off-loading) 단계를 포함하는 것인 폐기 물질 수집 방법.
  18. 의료 시술 동안 복수의 흡입 라인(262)을 통해 폐기 물질을 수집하는 폐기물 수집 유닛(102)으로서, 상기 유닛은:
    휴대용 카트(204);
    상기 휴대용 카트에 의해 지지되며, 상기 의료 시술 동안 상기 폐기 물질을 수집하도록 상기 흡입 라인 중 하나에 연결되는 제1 폐기물 용기(200);
    상기 휴대용 카트에 의해 지지되며, 상기 의료 시술 동안 상기 폐기 물질을 수집하도록 상기 흡입 라인 중 다른 하나에 연결되는 제2 폐기물 용기(202);
    상기 흡입 라인을 통해 상기 폐기물 용기로 상기 폐기 물질이 빠져나가도록, 상기 제1 폐기물 용기 및 제2 폐기물 용기 모두에 동시에 진공 상태를 제공하기 위해, 상기 제1 폐기물 용기 및 제2 폐기물 용기 모두와 선택적 연통하는 진공원(402);
    상기 제1 폐기물 용기의 진공 레벨을 조정하도록 상기 진공원과 유체 연통하는 제1 진공 조정기(408);
    상기 제2 폐기물 용기의 진공 레벨을 조정하도록 상기 진공원과 유체 연통하는 제2 진공 조정기(410); 및
    상기 제1 진공 조정기 및 상기 제2 진공 조정기와 통신하며, 상기 제1 폐기물 용기 및 제2 폐기물 용기의 상기 진공 레벨을 제어하도록 상기 제1 진공 조정기 및 제2 진공 조정기를 동시에 제어하여, 상이한 진공 레벨이 상기 제1 폐기물 용기 및 제2 폐기물 용기에 설정되도록 하는 제어 시스템(342, 411, 413),
    을 포함하는 폐기물 수집 유닛.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 제1 진공 조정기(408)는:
    제1 밸브 부재(412);
    상기 제1 폐기물 용기(200)와 대기압(A) 사이 또는 상기 제1 폐기물 용기와 상기 진공원(402) 사이의 유체 연통을 선택적으로 개방하도록, 상기 제1 밸브 부재를 움직이기 위해 상기 제1 밸브 부재에 작동적으로 연결된 제1 액츄에이터(414); 및
    상기 제1 밸브 부재의 움직임에 반응하는 제1 위치 센서(416),
    를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 제2 진공 조정기(410)는:
    제2 밸브 부재(418);
    상기 제2 폐기물 용기(202)와 대기압(A) 사이 또는 상기 제2 폐기물 용기와 상기 진공원(402) 사이의 유체 연통을 선택적으로 개방하도록, 상기 제2 밸브 부재를 움직이기 위해 상기 제2 밸브 부재에 작동적으로 연결된 제2 액츄에이터(420); 및
    상기 제2 밸브 부재의 움직임에 반응하는 제2 위치 센서(422),
    를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 제1 진공 조정기(408) 및 제2 진공 조정기(410) 모두를 단일의 유닛으로 통합하는 진공 매니폴드(430)를 포함하는 폐기물 수집 유닛.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 진공 매니폴드(430)는,
    상기 제1 폐기물 용기(200)와 유체 연통하는 제1 입구(494), 상기 진공원(402)과 유체 연통하는 제1 출구(504) 및 대기압(A)에 개방된 제1 통로(506)를 구비한 제1 챔버(484); 및
    상기 제2 폐기물 용기(202)와 유체 연통하는 제2 입구(508), 상기 진공원(402)과 유체 연통하는 제2 출구(512) 및 대기압(A)에 개방된 제2 통로(514)를 구비한 제2 챔버,
    를 정의하는 하우징을 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 제1 밸브 부재(412)는 상기 제1 챔버(484)에 배치되어 상기 제1 액츄에이터(414)에 회전가능하도록 연결되고, 상기 제1 밸브 부재는 상기 제1 입구(494)과 상기 제1 출구(504) 사이의 가변 유체 연통을 제공하는 소스 개구(516) 및 제1 입구와 상기 제1 통로(506) 사이의 가변 유체 연통을 제공하는 벤트 개구(518)를 정의하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 제2 밸브 부재(418)는 상기 제2 챔버(486)에 배치되어 상기 제2 액츄에이터(420)에 회전가능하도록 연결되고, 상기 제2 밸브 부재는 상기 제2 입구(508)과 상기 제2 출구(512) 사이의 가변 유체 연통을 제공하는 소스 개구(528) 및 상기 제2 입구와 상기 제2 통로(514) 사이의 가변 유체 연통을 제공하는 벤트 개구(530)를 정의하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  25. 청구항 21에 있어서, 상기 진공원(402)은 상기 휴대용 카트(204)와 원격으로 위치하고, 상기 진공 매니폴드(430)는 상기 원격 진공원을 상기 진공 매니폴드(430)에 연결하기 위한 복수의 백업 포트(404)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  26. 청구항 18에 있어서, 상기 진공원(402)은 상기 휴대용 카트(204)에 의해 지지되는 진공 펌프(402)인 것인 폐기물 수집 유닛.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 제1 폐기물 용기(200)를 상기 진공 펌프(402)로 연결하고 상기 제2 폐기물 용기(202)를 상기 진공 펌프(402)로 연결하는 진공 회로(400)를 포함하는 폐기물 수집 유닛.
  28. 청구항 27에 있어서, 상기 제1 진공 조정기(408)와 상기 진공 펌프(402) 사이의 상기 진공 회로에 배치된 제1 체크 밸브(428)와, 상기 제2 진공 조정기(410)와 상기 진공 펌프(402) 사이의 상기 진공 회로(400)에 배치되는 제2 체크 밸브(428)를 포함하는 폐기물 수집 유닛.
  29. 청구항 27에 있어서, 상기 진공 회로(400)에 배치된 필터 유닛(1300)을 포함하며, 상기 필터 유닛은 상기 휴대용 카트(204)에 의해 지지되는 필터 하우징(1302) 그리고 상기 필터 하우징 내에 배치된 교체가능한 필터 카트리지(1304)를 포함하며, 상기 교체가능한 필터 카트리지는 HEPA 필터 요소(1338) 또는 활성탄 필터 요소(1340) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  30. 청구항 29에 있어서, 상기 교체가능한 필터 카트리지(1304)는 냄새 제거를 개선하도록 필터링 영역을 최대화하기 위한 나선형으로 감긴 구조(spirally wound configuration)를 가지는 활성탄 필터 요소(1340)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  31. 청구항 18에 있어서, 상기 제어 시스템(342, 411, 413)은, 상기 제1 조정기(408)를 제어하기 위한 제1 진공 제어기(411)와 상기 제2 조정기(410)를 제어하기 위한 제2 진공 제어기(413)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  32. 청구항 18에 있어서, 상기 제1 폐기물 용기(200)와 연통하는 제1 압력 센서(424) 및 상기 제2 폐기물 용기(202)와 연통하는 제2 압력 센서(426)를 포함하고, 상기 압력 센서들은 상기 제1 폐기물 용기와 제2 폐기물 용기 각각의 압력 변화에 반응하고 상기 압력 센서들 각각은 상기 제어 시스템(342, 411, 413)과 통신하여 상기 제1 폐기물 용기와 상기 제2 폐기물 용기의 진공 레벨에 대한 피드백을 제공하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  33. 청구항 32에 있어서, 상기 제1 폐기물 용기(200)와 연통하는 제1 리던던트 압력 센서(424) 및 상기 제2 폐기물 용기(202)와 연통하는 제2 리던던트 압력 센서(426)를 포함하고, 상기 리던던트 압력 센서들은 상기 제1 폐기물 용기와 제2 폐기물 용기 각각의 압력 변화에 반응하며, 상기 제어 시스템(342, 411, 413)은 상기 제1 압력 센서(424)로부터 판단된 압력 값과 상기 제1 리던던트 압력 센서로부터 판단된 압력 값을 비교하고 상기 제2 압력 센서(426)로부터 판단된 압력 값을 상기 제2 리던던트 압력 센서로부터 판단된 압력 값과 비교하여, 에러를 식별하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  34. 의료 시술 동안 흡입 라인(262)을 통해 폐기 물질을 수집하는 폐기물 수집 유닛(102)으로서, 상기 유닛은:
    휴대용 카트(204);
    상기 휴대용 카트에 의해 지지되고, 상기 의료 시술 동안 상기 폐기 물질을 수집하기 위한 상기 흡입 라인으로의 연결되며, 수집 챔버(220, 226), 필터 구역(566) 및 상기 수집 챔버와 유체 연통하는 상기 필터 구역으로 개구되는 진공 포트(564)를 정의하는 폐기물 용기(200, 202);
    상기 흡입 라인을 통해 상기 폐기물 용기로 상기 폐기 물질이 빠져나가도록 상기 폐기물 용기에 진공 상태를 제공하는, 상기 폐기물 용기의 상기 진공 포트와 연통하는 진공원(402);
    상기 진공 포트에 인접한 상기 필터 구역에 배치된 필터 및 부구 어셈블리(562),
    를 포함하며,
    상기 어셈블리는,
    상기 수집 챔버에서 상기 진공 포트로의 유체 유입에서 습기를 제거하도록 상기 진공 포트와 상기 수집 챔버 사이에 배치된 필터 요소(570),
    상기 필터 요소를 고정시키고 슬리브를 정의하는 유지 부재(574), 및
    상기 폐기 물질의 레벨이 소정의 임계값(threshold)을 초과하면 상기 폐기물 용기에 수집된 상기 폐기 물질이 상기 진공 포트로 유입되지 못하도록 하기 위해, 상기 슬리브에서 미끄러질 수 있도록 지지되는 넥(584)를 구비하는 부구(582),
    를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  35. 청구항 34에 있어서, 상기 필터 요소(570)는 다공성 구조를 가지는 것인 폐기물 수집 유닛.
  36. 청구항 34에 있어서, 상기 유지 부재(574)는 상기 유체가 상기 필터 요소를 통과하도록, 복수의 벤트(576)를 정의하는 벤트판을 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  37. 청구항 34에 있어서, 상기 부구(582)는 상기 넥(584)에 고정된 제1 단부과 상기 넥으로부터 확장되는 제2 단부를 구비한 스템(590)을 포함하고, 상기 스템의 상기 제2 단부는 상기 진공 포트(564)에서 미끄러질 수 있게 지지되는 것인 폐기물 수집 유닛.
  38. 청구항 37에 있어서, 상기 폐기 물질이 상기 소정의 임계값을 넘어 상기 폐기물 용기(200, 202)를 채움에 따라, 시일 부재가 상기 진공 포트(564)를 향해 상방으로 미끄러져, 상기 진공 포트를 밀봉하여 상기 폐기물 용기 내에 폐기물질이 더 이상 채워지지 않도록, 상기 스템(590)과 상기 넥(584) 사이에 캡쳐되는 시일 부재(596)를 포함하는 폐기물 수집 유닛.
  39. 의료 시술 동안 흡입 라인(262)을 통해 폐기 물질을 수집하는 폐기물 수집 유닛(102)으로서, 상기 유닛은:
    휴대용 카트(204);
    상기 휴대용 카트에 의해 지지되고 제1 수용부(670)를 정의하는 캡(222, 228)을 포함하는 폐기물 용기(200, 202);
    상기 의료 시술 동안 상기 흡입 라인을 통해 상기 폐기 물질이 상기 폐기물 용기로 빠져나가도록 상기 폐기물 용기에 진공 상태를 제공하는, 상기 휴대용 카트에 의해 지지되는 진공 회로(400)로서, 적어도 하나의 진공 라인(496, 510)을 포함하는 진공 회로(400);
    상기 적어도 하나의 진공 라인(496, 510)을 상기 제1 수용부(670)에 결합시키는 제1 커넥터(500); 및
    상기 제1 커넥터가 상기 제1 수용부에 유지되도록 하는 잠금 위치와 상기 제1 커넥터가 상기 제1 수용부로부터 해제되도록 하는 해제 위치 사이를 회전하도록, 상기 캡(222, 228)에 의해 회전가능하도록 지지되는 제1 리테이너(680)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  40. 청구항 39에 있어서, 미사용시(between uses) 상기 폐기물 용기(200, 202)를 클리닝하도록 상기 휴대용 카트(204)에 의해 지지되는 클리닝 시스템(1150)을 포함하고, 상기 클리닝 시스템은 적어도 하나의 워터 라인(1156, 1158) 및 상기 적어도 하나의 워터 라인에 결합된 제2 커넥터(500)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  41. 청구항 40에 있어서, 상기 캡(222, 228)은 제2 수용부(670)를 정의하고 그리고 상기 제2 커넥터(500)는 상기 적어도 하나의 워터 라인(1156, 1158)을 상기 제2 수용부에 연결하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  42. 청구항 41에 있어서, 상기 제2 커넥터(500)가 상기 제2 수용부(670)에 유지되도록 하는 잠금 위치와 상기 제2 커넥터가 상기 제2 수용부로부터 해제되도록 하는 해제 위치 사이를 회전하도록, 상기 캡(222, 228)에 의해 회전가능하도록 지지되는 제2 리테이너(680)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  43. 청구항 42에 있어서, 상기 커넥터(500) 각각은 디텐트 클립(682)을 포함하고 상기 리테이너(680) 각각은 상기 잠금 위치에서 상기 디텐트 클립으로 스냅잠금 하기 위한 부재(690)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  44. 청구항 42에 있어서, 상기 잠금 위치에서 상기 수용부 내 상기 커넥터의 회전을 방지하도록, 상기 커넥터(500) 각각은 연장된 얼라인먼트 립(664)을 포함하고 상기 수용부(670) 각각은 상기 얼라인먼트 립을 수용하도록 연장된 슬롯(678)을 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  45. 청구항 42에 있어서, 상기 커넥터(500) 각각은 상기 적어도 하나의 진공 라인(496, 510)과 상기 적어도 하나의 워터 라인(1156, 1158)에 연결하도록 복수의 리지(ridge)(656)를 갖는 제1 암(654)을 구비한 L형 바디(652)를 포함하고, 상기 수용부(670) 각각은 상기 커넥터가 상기 수용부 내에 위치할 때 상기 제1 암(654)을 수용하도록 아치형 컷아웃 부(676)를 정의하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  46. 청구항 45에 있어서, 상기 L형 바디(652)는 상기 수용부(670) 내 상기 제2 암을 봉합하기 위해 O링(662)을 수용하도록 그루브(660)를 정의하는 제2 암(658)을 더 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛.
  47. 의료 시술 동안 폐기 물질을 수집하는 폐기 물질 유닛(102)으로서, 상기 유닛은:
    하측 폐기물 용기(202);
    상기 하측 폐기물 용기 위에 배치된 상측 폐기물 용기(200);
    상기 하측 폐기물 용기와 상기 상측 폐기물 용기를 통해 확장되는 센서 봉(702);
    상기 센서 봉을 따라 응답지령 펄스(interrogation pulse)를 전파하고 리턴 펄스를 수신하도록, 상기 센서 봉에 전기적으로 연결된 트랜시버(704);
    상기 응답지령 펄스의 수신에 응답하여 하측 레퍼런스 리턴 펄스를 일으키도록, 상기 하측 폐기물 용기의 하부에 인접하고 상기 센서 봉에 인접하게 배치된 하측 기준 요소(710);
    상기 응답지령 펄스의 수신에 응답하여 하측 부구 리턴 펄스를 일으키도록 상기 하측 폐기물 용기 내에 포함된 액체의 표면 주변을 부유하는, 상기 하측 폐기물 용기 내에 그리고 상기 센서 봉에 인접하여 배치된 하측 부구 요소(712);
    상기 응답지령 펄스의 수신에 응답하여 상측 레퍼런스 리턴 펄스를 일으키도록 상측 폐기물 용기의 하부와 상기 센서 봉에 인접하도록 배치된 상측 기준 요소(706); 및
    상기 응답지령 펄스의 수신에 응답하여 상측 부구 리턴 펄스를 일으키도록 상기 상측 폐기물 용기내에 포함된 액체의 표면 주변을 부유하는, 상기 상측 폐기물 용기 내에 그리고 상기 센서 봉에 인접하여 배치된 상측 부구 요소(708),
    를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  48. 청구항 47에 있어서, 상기 센서 봉(702)는 자기변형 물질로 형성되고 상기 요소들(706, 708, 710, 712)은 적어도 하나의 마그넷을 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  49. 청구항 47에 있어서, 상기 트랜시버(704)는 상기 응답지령 펄스와 상기 리턴 펄스에 응답하여 트랜시버 신호를 생성하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  50. 청구항 49에 있어서, 상기 트랜시버 신호에 근거하여, 상기 하측 폐기물 용기(202)에 포함된 액체량과 상기 상측 폐기물 용기(200)에 포함된 액체량을 산정하도록 상기 트랜시버(704)와 통신하는 제어기(342)를 더 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  51. 청구항 49에 있어서, 상기 트랜시버 신호를 필터링하고 상기 응답지령 펄스와 상기 리턴 펄스의 시간에 상응하는 시간 데이타를 발생하도록, 상기 트랜시버(704)에 전기적으로 연결된 논리 회로(716)를 더 포함하는 폐기물 수집 유닛(102).
  52. 청구항 49에 있어서, 상기 하측 폐기물 용기의 온도를 감지하도록, 상기 하측 폐기물 용기(202)와 연결된 하측 온도 센서(726)를 더 포함하는 폐기물 수집 유닛(102).
  53. 청구항 52에 있어서, 상기 상측 폐기물 용기의 온도를 감지하도록, 상기 상측 폐기물 용기(200)와 연결된 상측 온도 센서(724)를 더 포함하는 폐기물 수집 유닛(102).
  54. 청구항 47에 있어서, 상기 하측 폐기물 용기(202)에 연결된 하측 메모리 디바이스(722)를 더 포함하며, 상기 하측 메모리 디바이스는 상기 하측 폐기물 용기의 용적에 대한 데이타를 저장하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  55. 청구항 54에 있어서, 상기 상측 폐기물 용기(200)에 연결된 상측 메모리 디바이스(720)를 더 포함하며, 상기 상측 메모리 디바이스는 상기 상측 폐기물 용기의 용적에 대한 데이타를 저장하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  56. 청구항 55에 있어서, 상기 폐기물 용기들의 용적에 대한 데이타와 상기 트랜시버 신호에 근거하여 상기 상측 폐기물 용기(200)에 포함된 액체량과 상기 하측 폐기물 용기(202)에 포함된 액체량을 산정하도록, 상기 트랜시버(704), 상기 온도 센서(724, 726) 및 상기 메모리 디바이스(720, 722)와 통신하는 제어기(342)를 더 포함하는 폐기물 수집 유닛(102).
  57. 의료 시술 동안 폐기 물질을 수집하는 폐기물 수집 유닛(102)으로서, 상기 유닛은:
    의료의/수술의 폐기 물질이 상기 폐기물 용기로 빠져나갈 수 있도록 하는 흡입 라인(262)을 수용하는 연결 부재를 구비한 폐기물 용기(200, 202);
    상기 폐기 물질 레벨의 신호 대표값을 생성하도록 상기 폐기물 용기(200, 202)의 폐기 물질 레벨을 측정하는 레벨 센서 어셈블리;
    상기 폐기물 용기의 온도를 감지하는 상기 폐기물 용기와 연결된 온도 센서(724, 726); 및
    상기 레벨 센서 어셈블리에 의해 생성된 신호에 근거하고 상기 폐기물 용기의 온도에 근거하여 변경된, 상기 폐기물 용기에 포함된 폐기 물질량을 산정하도록, 상기 레벨 센서 어셈블리와 상기 온도 센서와 통신하는 제어기(342),
    를 포함하는 폐기물 수집 유닛(102).
  58. 청구항 57에 있어서, 상기 레벨 센서 어셈블리는 상기 폐기물 용기를 통해 확장되는 센서 봉(702), 상기 센서 봉을 따라 응답지령 펄스를 전파하고 리턴 펄스를 수신하도록 상기 센서 봉에 전기적으로 연결되는 트랜시버(704), 상기 트랜스미터 펄스의 수신에 응답하여 레퍼런스 리턴 펄스를 일으키도록 상기 폐기물 용기의 하부에 인접하여 그리고 상기 센서 봉에 인접하여 배치되는 기준 요소(706, 710) 및 상기 트랜스미터 펄스의 수신에 응답하여 부구 리턴 펄스를 일으키도록 상기 폐기 물질의 표면 주변을 부유하는, 상기 폐기물 용기 내에 그리고 상기 센서 봉에 인접하여 배치되는 부구 요소(708, 712)를 포함하는 폐기물 수집 유닛(102).
  59. 청구항 58에 있어서, 상기 센서 봉(702)는 자기변형(magnetostrictive) 물질로 형성되고 상기 요소들 각각은 적어도 하나의 마그넷을 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  60. 청구항 58에 있어서, 상기 트랜시버(704)는 상기 응답지령 펄스와 상기 리턴 펄스에 상응하는 트랜시버 신호를 생성하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  61. 청구항 58에 있어서, 상기 트랜시버 신호를 필터링하고 상기 응답지령 펄스와 상기 리턴 펄스의 시간에 상응하는 시간 데이타를 생성하도록, 상기 트랜시버(704)에 전기적으로 연결된 논리 회로(716)를 더 포함하는 폐기물 수집 유닛(102).
  62. 청구항 57에 있어서, 상기 폐기물 용기(200, 202)에 결합된 메모리 디바이스(720, 722)를 포함하고, 상기 메모리 디바이스는 상기 폐기물 용기의 용적에 관한 데이타를 저장하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  63. 청구항 62에 있어서, 상기 메모리 디바이스에 저장된 상기 폐기물 용기의 용적을 이용하여 상기 폐기물 용기(200, 202)에 포함된 상기 폐기 물질량을 산정하도록, 상기 제어기(342)는 상기 레벨 센서 어셈블리, 상기 온도 센서(724, 726) 및 상기 메모리 디바이스(720, 722)와 통신하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  64. 폐기물 용기(200, 202)의 액체량을 산정하는 방법으로서,
    응답지령 명령에 응답하여 응답지령 시간에 센서 봉(702)를 따라 트랜시버(704)로부터 응답지령 펄스를 전파하는 단계;
    부구 리턴 시간에 상기 트랜시버에서 부구 리턴 펄스를 수신하는 단계;
    레퍼런스 리턴 시간에 상기 트랜시버에서 레퍼런스 리턴 펄스를 수신하는 단계;
    상기 부구 리턴 시간과 상기 레퍼런스 리턴 시간을 제어기(342)로 전달하는 단계;
    상기 제어기에서 상기 폐기물 용기의 온도를 수신하는 단계; 및
    상기 부구 리턴 시간, 상기 레퍼런스 리턴 시간, 그리고 상기 폐기물 용기의 온도에 근거하여, 상기 폐기물 용기의 액체량을 계산하는 단계,
    를 포함하는 액체량 산정 방법.
  65. 청구항 64에 있어서, 메모리 디바이스(720, 722)로부터 상기 폐기물 용기(200, 202)의 용적 데이타를 수신하는 단계를 더 포함하는 액체량 산정 방법.
  66. 청구항 65에 있어서, 상기 계산하는 단계는 상기 부구 리턴 시간, 상기 레퍼런스 리턴 시간, 상기 폐기물 용기의 온도 및 상기 용적 데이타에 근거하여, 상기 폐기물 용기(200, 202)의 액체량을 계산하는 것으로서 더 정의되는 액체량 산정 방법.
  67. 의료 시술 동안 폐기 물질을 수집하는 폐기물 수집 유닛(102)에 있어서,
    휴대용 카트(204);
    상기 휴대용 카트에 의해 지지되는 폐기물 용기(200, 202);
    상기 폐기물 용기를 통해 확장되는 센서 봉(702);
    상기 센서 봉을 따라 응답지령 펄스를 전파하고 리턴 펄스를 수신하도록, 상기 센서 봉와 전기적으로 연결된 트랜시버(704);
    상기 응답지령 펄스의 수신에 응답하여 레퍼런스 리턴 펄스를 일으키도록, 상기 폐기물 용기의 하부에 인접하여 그리고 상기 센서 봉에 인접하여 배치된 기준 요소(706, 710);
    상기 응답지령 펄스의 수신에 응답하여 부구 리턴 펄스를 일으키도록 상기 폐기물 용기 내에 포함된 물질의 표면 근처를 부유하는, 상기 폐기물 용기 내에 그리고 상기 센서 봉에 인접하여 배치된 부구 요소(708, 712); 및
    상기 부구 리턴 펄스가 상기 레퍼런스 리턴 펄스로부터 구별될 수 있도록 상기 부구 요소를 올리기 위해, 상기 폐기물 용기에 투입될 액체를 저장하는, 상기 휴대용 카트에 의해 지지되고 상기 폐기물 용기와 유체 연통하는 저장소(1164),
    를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  68. 청구항 67에 있어서,
    상기 저장소(1164)와 상기 폐기물 용기(200, 202) 사이에 배치되고, 상기 저장소로부터 상기 폐기물 용기로 상기 액체를 투입하도록 동작하는 프리필 펌프(1168)를 더 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  69. 의료 시술 동안 연기를 제거하는 연기 배출 시스템(800)으로서,
    입구(804) 및 출구(805)을 포함하는 연기 도관(802);
    유체가 상기 입구로 빠져 들어가도록 하고 상기 유체가 상기 출구 밖으로 배출되도록 하며, 송풍기 모터(808)를 포함하는, 상기 연기 도관과 유체 연통하는 송풍기(806);
    상기 송풍기 모터에 전력을 제공하고 상기 송풍기의 속도를 제어하도록 상기 송풍기 모터에 전기적으로 연결되는 송풍기 제어 회로(810);
    상기 연기 도관을 통해 이동하는 연기량을 감지하는, 상기 연기 도관과 유체 연통하는 연기 센서(820); 및
    상기 연기 도관을 통해 이동하는 상기 연기량에 근거하여 상기 송풍기의 속도를 조절하도록, 상기 송풍기 제어 회로와 상기 연기 센서에 전기적으로 연결되는 제어기(818),
    를 포함하는 연기 배출 시스템(800).
  70. 청구항 69에 있어서, 상기 연기 도관으로부터 연기를 필터링하도록, 상기 연 기 도관(802)과 유체 연통하는 필터(809)를 더 포함하는 것인 연기 배출 시스템(800).
  71. 청구항 70에 있어서, 상기 필터(809)를 지지하는 하우징(807)을 더 포함하는 것인 연기 배출 시스템(800).
  72. 청구항 71에 있어서, 상기 연기 센서(820)는 상기 하우징(807) 내에 배치되는 것인 연기 배출 시스템(800).
  73. 청구항 70에 있어서, 상기 연기 센서(820)는 상기 필터(809)의 상류에 배치되는 것인 연기 배출 시스템(800).
  74. 청구항 69에 있어서, 상기 연기 센서(820)는 IR 선을 생성하는 IR 램프와 IR 선을 감지하는 IR 감지기로서 더 정의되는 것인 연기 배출 시스템(800).
  75. 청구항 69에 있어서, 상기 송풍기(806)를 지지하는 휴대용 카트(204)를 더 포함하는 것인 연기 배출 시스템(800).
  76. 연기 배출 시스템(800)에서 송풍기(806) 속도를 제어하는 방법으로서, 상기 송풍기(806)는 송풍기 모터(808)를 포함하고 연기 도관(802)과 유체 연결되고, 상 기 연기 도관(802)과 유체 연결되는 연기 센서(820)를 구비하고, 상기 방법은:
    상기 송풍기가 제1 속도로 회전하도록, 상기 송풍기 모터에 전력을 제1 수준으로 공급하는 단계;
    연기 도관에서 감지된 연기의 양을 나타내는 연기 센서 신호를 수신하는 단계; 및
    소정의 한계보다 더 큰 연기의 양에 응답하여, 상기 제1 수준보다 더 큰 제2 수준으로 상기 송풍기 모터로의 전력을 증가시키는 단계,
    를 포함하는 연기 배출 시스템(800)에서 송풍기(806) 속도를 제어하는 것인 방법.
  77. 청구항 76에 있어서, 상기 송풍기(806)가 제2 속도로 회전하도록 상기 제2 수준에서 작동하는 상기 송풍기 모터에 응답하여, 상기 제2 수준으로부터, 상기 제1 수준보다 크고 상기 제2 수준보다 작은 제3 수준으로 상기 송풍기 모터(808)로의 전력을 감소시키는 단계를 더 포함하는 연기 배출 시스템(800)에서 송풍기(806) 속도를 제어하는 방법.
  78. 청구항 77에 있어서, 상기 연기 도관에서 감지된 연기의 양이 소정의 한계보다 더 적은 것에 응답하여, 상기 제3 수준으로부터, 상기 송풍기(806)가 상기 제1 속도로 회전하도록 상기 제1 수준으로 상기 송풍기 모터(808)로의 전력을 감소시키는 단계를 더 포함하는 연기 배출 시스템(800)에서 송풍기(806) 속도를 제어하는 방법.
  79. 수술 세척액(surgical irrigation fluid)을 담는 하나 이상의 수액백(IV bag)(902)을 지지하기 위한 수액백 지지폴 어셈블리(900)로서, 상기 어셈블리는:
    휴대용 카트(204);
    상기 휴대용 카트에 의해 지지되고, 근단부(906) 및 원단부(908)를 가지며, 절첩식으로(telescopingly) 서로 접하는 복수의 세그멘트들(910, 911)을 포함하는 수액백 지지폴(904);
    상기 적어도 하나의 수액백을 지지하기 위해 상기 폴의 상기 원단부에 결합되는 적어도 하나의 수액백 후크(912);
    전기적 부분에 의해 작동가능한 회전 가능 샤프트를 갖는 직류(DC) 모터(920)로서, 상기 회전가능 샤프트는 상기 폴을 완전히 연장된 위치와 완전히 수축된 위치 사이에서 절첩식으로 가동시키기 위해, 상기 세그멘트들 중의 하나에 작동적으로 연결된 것인 직류(DC) 모터(920),
    상기 DC 모터에 모터 전력을 선택적으로 제공하기 위해, 상기 DC 모터의 상기 전기적 부분에 전기적으로 연결되는 모터 제어 회로(923);
    상기 모터 전력이 없을 때, 상기 회전가능 샤프트의 회전을 주기적으로 방해하기 위해 상기 DC 모터의 상기 전기적 부분에 전기적으로 연결되고, 이에 의해 상기 폴의 수축을 늦추는 감속 회로(958),
    를 포함하는 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  80. 청구항 79에 있어서, 상기 DC 모터(920)를 상기 세그멘트들(910, 911) 중의 상기 하나에 작동적으로 연결하는 벨트(924)를 더 포함하는 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  81. 청구항 79에 있어서, 상기 폴의 현재 위치를 유지시키기 위해, 폴 제어기(940)에 전기적으로 연결되고, 상기 폴 제어기(940)의 상기 세그멘트들(910, 911) 중의 적어도 하나에 작동적으로 연결되는 브레이크(939)를 더 포함하는 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  82. 청구항 79에 있어서, 상기 모터 전력이 없을 때, 상기 폴(904)을 절첩식으로 수축시키기 위해, 상기 세그멘트들(910, 911) 중의 하나에 작동적으로 연결되는 스프링 기구(950)를 더 포함하는 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  83. 청구항 79에 있어서, 상기 모터 제어 회로(923)와 브레이크(939)에 전기적으로 연결되는 폴 제어기(940)를 더 포함하고 이는 상기 모터 제어 회로와 상기 브레이크를 제어하기 위한 것인 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  84. 청구항 79에 있어서, 상기 모터 전력이 이용 가능할 때 상기 전기적 부분을 상기 모터 제어 회로에 전기적으로 연결하고 상기 모터 전력이 없을 때 상기 전기 적 부분을 상기 감속 회로에 연결하기 위해, 상기 DC 모터(920)의 상기 전기적 부분, 상기 모터 제어 회로(923) 및 상기 감속 회로(958)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 계전기(966)를 더 포함하는 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  85. 청구항 79에 있어서, 상기 DC 모터(920)의 상기 전기적 부분은 전기적 리드의 한쌍을 포함하고, 상기 감속 회로(958)는 상기 전기적 리드의 한쌍에 전기적으로 연결되는 단락 스위치(960)를, 상기 단락 스위치가 가동될 때 상기 전기적 리드의 한쌍을 함께 단락되도록 하기 위해 포함하는 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  86. 청구항 85에 있어서, 상기 DC 모터에 의해 생성된 전력을 수신하고, 상기 DC 모터에 의해 생성된 전력이 소정의 수준에 도달하는 것에 응답하여 상기 단락 스위치를 가동시키는 단락 신호를 생성하기 위해, 상기 DC 모터(920)의 상기 전기적 부분과 상기 단락 스위치(960)에 전기적으로 연결되는 단락 가동 회로(962)를 더 포함하는 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  87. 청구항 85에 있어서, 상기 단락 스위치는 MOSFET으로 더 정의되는 것인 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  88. 청구항 83에 있어서, 상기 모터 제어 회로에 의해 상기 DC 모터(920)로 공급되는 상기 모터 전력을 모니터링하고, 상기 모터 전력이 소정의 수준에 도달하는 것에 응답하여 과전력 신호를 상기 폴 제어기로 전송하기 위해, 상기 모터 제어 회로(923)와 상기 폴 제어기(940)에 전기적으로 연결되는 전력 모니터링 회로(944)를 더 포함하는 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  89. 청구항 79에 있어서, 상기 DC 모터가 상기 폴(904)을 완전히 연장된 위치와 완전히 수축된 위치 사이에서 절첩식으로 가동시키도록, 상기 회전가능 샤프트의 방향성 회전을 제어하기 위해, 상기 모터 제어 회로(923)는 상기 DC 모터(920)에 전기적으로 연결되는 H-브릿지(934)를 포함하는 것인 수액백 지지폴 어셈블리(900).
  90. 의료 시술 동안 흡입라인(262)을 통해 수집된 폐기물을 수집하고 처리하는 폐기물 수집 및 처리 시스템(100)으로서,
    상기 시스템은:
    폐기물 수집 유닛(102); 및
    상기 폐기물 수집 유닛에 의해 수집된 상기 폐기 물질을 처리하고 상기 폐기물 용기를 세척하기 위해 상기 폐기물 수집 유닛으로부터 이격된 도킹 스테이션(104),
    를 포함하고,
    폐기물 수집 유닛(102)은:
    휴대용 카트(204);
    상기 의료 시술 동안 상기 폐기물질을 수집하도록 상기 흡입라인에 결합시키기 위해 상기 휴대용 카드에 의해 지지되는 폐기물 용기(200, 202);
    제1 복수의 커플링들(1026, 1027); 및
    상기 휴대용 카드에 설치되고 상기 제1 복수의 커플링들을 운반하는 캐리어(1100),
    를 포함하고,
    상기 도킹 스테이션은,
    캐비넷(1000);
    상기 캐비넷으로부터 연장되고, 상기 제1 복수의 커플링들과 결합되기 위한 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)을 포함하는 헤드, 상기 제2 복수의 커플링들을 운반하고 상기 제2 복수의 커플링들을 상기 제1 복수의 커플링들과 결합하도록 상방으로 이동시키도록 구성되는 결합 인터페이스(1074), 및
    부유 프레임(1036)으로서, 상기 캐리어에 의해 상기 커플링들의 결합을 촉진하기 위해 맞물림될 때 상기 부유 프레임이 상기 제2 복수의 커플링들을 상기 제1 복수의 커플링들과 정렬시키도록 상기 캐리어에 의한 맞물림을 위한 상기 결합 인터페이스를 운반하는 부유 프레임(1036),
    을 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  91. 청구항 90에 있어서,
    상기 헤드(1030)는,
    베이스 프레임(1034); 및
    상기 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)을 상기 제1 복수의 커플링들과 정렬하게 하도록, 상기 부유 프레임(1036)과 상기 베이스 프레임 사이에 확장되는 복수의 스프링장착형 지지부들(1038, 1040, 1042),
    를 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  92. 청구항 91에 있어서,
    각각의 상기 스프링장착형 지지부(1038, 1040, 1042)는, 상기 베이스 프레임(1034)와 상기 부유 프레임(1036) 사이에 확장되는 스프링(1046, 1060)을 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  93. 청구항 91에 있어서,
    상기 결합 인터페이스(1074)는, 상기 부유 프레임(1036)에 결합되고, 상기 제2 복수의 커플링들을 상기 부유 프레임에 대하여 움직이도록, 상기 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)을 가동적으로 맞물리게 하는 액츄에이터(1076)를 포함하는 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  94. 청구항 93에 있어서, 상기 액츄에이터(1076)는 스테퍼 모터(stepper moter)를 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  95. 청구항 93에 있어서, 상기 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)을 운반하는 커플링 플레이트(1082)를 포함하고,
    상기 액츄에이터(1076)는, 상기 커플링 플레이트를 상기 부유 프레임(1036)에 대하여 상승 및 하강시키도록, 상기 커플링 플레이트를 나사산에 의해(threadably) 맞물리게 하는 리드 스크류(1078)를 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  96. 청구항 95에 있어서,
    상기 부유 프레임(1036)은, 상기 액츄에이터(1076)를 사용하여 상기 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)을 상기 제1 복수의 커플링들(1026, 1027)에 맞물리도록 높여짐에 따라, 상기 제2 복수의 커플링들을 수용하도록 한 쌍의 개구부(1098)를 정의하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  97. 청구항 96에 있어서,
    상기 커플링 플레이트(1082)에 고정되고, 상기 커플링 플레이트로부터 상방으로 연장되는 한 쌍의 가이드 로드들(guide rods)(1080)를 포함하고,
    상기 부유 프레임(1036)는 제2 개구부쌍(1086)을 정의하고,
    상기 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)이 상기 제1 복수의 커플링들(1026, 1027)에 맞물리도록 높여짐에 따라, 상기 제2 개구부쌍을 통해 슬라이딩하도록, 상기 가이드 로드들은 슬라이딩되게 상기 제2 개구부쌍에서 지지되는 것인 폐기물 수 집 및 처리 시스템(100).
  98. 청구항 97에 있어서,
    상기 도킹 스테이션(104)이 사용되지 않을 때, 상기 제1 개구부쌍(1098)을 덮기 위해 상기 헤드(1030) 위로 슬라이딩되게 지지되는 커버 플레이트(1108)를 포함하고,
    상기 캐리어(1100)는 상기 부유 프레임(1036)과 맞물릴 때 상기 커버 플레이트에 맞물리고 상기 커버 플레이트를 슬라이딩시켜 상기 제1 개구부쌍을 노출시키도록 채택된 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  99. 청구항 98에 있어서,
    상기 캐리어(1100)는, 상기 캐리어를 상기 헤드(1030)와 맞물리도록 가이드하는 가이드들의 한쌍(1106)을 포함하고,
    상기 가이드들은 상기 제1 개구부쌍(1098)을 노출하도록 상기 커버 플레이트를 후방으로 슬라이딩되도록, 상기 커버 플레이트(1108)를 맞물리는 것이 적합하도록 제작되고,
    상기 캐리어(1100)는, 상기 캐리어와 상기 부유 프레임(1036)의 정렬을 가이드 하도록 가이드 레일들의 한쌍(1107)을 더 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  100. 청구항 99에 있어서,
    상기 캐리어(1100)는,
    상기 커플링 플레이트(1082)이 상기 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)을 상기 제1 복수의 커플링들(1026, 1027)과 결합하도록 높여질 때 상기 가이드 로드들(1080)을 수용하도록, 상기 제2 개구부쌍(1086)과 정렬하기 위한 보어들의 한쌍(1120)을 정의하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  101. 의료 시술 동안 수집된 폐기물질을 내리고 상기 폐기물 수집 유닛을 세척하기 위해, 폐기물 수집 유닛(102)의 제1 복수의 커플링들(1026, 1027)을 도킹 스테이션(104)의 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)에 도킹시키는 방법으로서,
    상기 폐기물 수집 유닛을 사용 장소에서 상기 도킹 스테이션으로 운송시키는 단계;
    상기 폐기물 수집 유닛의 캐리어(1100)를 상기 도킹 스페이션의 헤드(1030)와 맞물리게 하여 상기 캐리어를 상기 도킹 스테이션의 상기 헤드의 꼭대기 바로 위쪽으로 이동시키는 단계;
    상기 제1 복수의 커플링들을 시야로부터 숨기는 동안, 상기 도킹 스테이션의 상기 제2 복수의 커플링들을 상방으로 들어올리는 단계;
    상기 제1 및 제2 복수의 커플링들을 함께 결합시켜 상기 폐기물 수집 유닛과 상기 도킹 스테이션 사이에 유체 연결을 제공하는 단계,
    를 포함하고, 그것에 의해 상기 제1 복수의 커플링들이 상기 폐기 물질을 상 기 폐기물 수집 유닛으로부터 내리는 것을 제공하고, 상기 제2 복수의 커플링들이 상기 폐기물 수집 유닛을 세척하는 것을 제공하는 폐기물 수집 유닛(102)의 제1 복수의 커플링들(1026, 1027)을 도킹 스테이션(104)의 제2 복수의 커플링들(1010, 1011)에 도킹시키는 방법.
  102. 일련의 의료 시술들 동안 복수의 흡입 라인들(262)을 통해 폐기 물질을 수집하는 폐기물 수집 유닛(102)으로서, 상기 유닛은:
    휴대용 카트(204);
    상기 의료 시술 동안 상기 폐기물질을 수집하도록, 상기 휴대용 카드에 의해 지지되고 상기 흡입라인에 접속되기에 적합하도록 제작되는 복수의 폐기물 용기(200, 202)로서, 상기 폐기물 용기의 각각은, 바닥(230, 232)과 상기 바닥으로부터 상방으로 연장되는 벽(234, 236)을 갖는 캐니스터(218, 224) 및 상기 캐니스터를 덮는 캡(222, 228)를 포함하고, 이때 상기 캡은 중합체 물질(polymeric material)로 이루어지고, 구조적인 지지 부재들(225)을 갖는 외부표면과, 구조적인 지지 부재들이 없어 용이한 세척이 제공되는 내부표면을 포함하는 것인 복수의 폐기물 용기(200, 202);
    상기 의료 시술 동안, 상기 흡입 라인들을 통해 폐기 물질을 상기 폐기물 용기들로 끌어내기 위해, 상기 폐기물 용기들에 진공을 제공하도록, 상기 폐기물 용기들과 선택적으로 연결되는 진공원(402);
    센서 봉(702)와 각각의 상기 폐기물 용기의 액체 레벨을 결정하기 위해 각각 의 상기 폐기물 용기에 배치되는 부구 요소(708,712)를 포함하는 유체 측정 시스템(700);
    상기 휴대용 카트에 의해 지지되고, 각각의 상기 폐기물 용기의 상기 캡에 설치되는 스프링클러(1170)를 포함하는 세척 시스템(1150),
    을 포함하고,
    상기 스프링클러는, 상기 캡에 고정되고, 상기 캡에 대하여 정적이고, 액체의 흐름을 각각의 상기 캡, 상기 벽, 상기 바닥, 상기 센서 봉 및 상기 부구 요소의 상기 내부 표면으로 동시적으로 지시하도록 비대칭으로 구성되는 복수의 제트 포트들(1182)을 갖는 헤드(1180)를 갖는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  103. 청구항 102에 있어서, 각각의 상기 제트 포트들(1182)은, 원뿔형상을 갖는 배출구(1186)로 통하는 균일한 직경의 보어(1184)를 포함하는 것인 폐기물 수집 유닛(102).
  104. 고정된 도킹 스테이션(104);
    상기 고정된 도킹 스테이션에 도킹가능한 이동식 폐기물 수집 유닛(102)으로서, 폐기 물질을 저장하는 적어도 하나의 폐기물 용기(200, 202)를 지지하는 카트(204)를 포함하는 이동식 폐기물 수집 유닛(102);
    전력을 상기 고정된 도킹 스테이션으로부터 상기 이동식 폐기물 수집 유닛으로 전달하는 전력 커플러(1200); 및
    상기 전력 커플러는 상기 고정된 도킹 스테이션에 의해 지지되고, 고정된 전원(1206)에 전기적으로 연결가능한 제1 와인딩(1204),
    을 포함하고,
    상기 전력 커플러는 상기 이동식 폐기물 수집 유닛에 의해 지지되고, 상기 이동식 폐기물 수집 유닛이 상기 고정된 도킹 스테이션에 도킹이 될 때, 상기 제1 와인딩에 유도적으로 연결될 수 있는 제2 와인딩(1208)을 더 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  105. 청구항 104에 있어서, 상기 고정된 도킹 스테이션(104)와 상기 이동식 폐기물 수집 유닛(102) 사이의 데이타를 전송하는 데이타 커플러(1202)를 더 포함하는 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  106. 청구항 105에 있어서, 상기 데이타 커플러(1202)는 상기 고정된 도킹 스테이션(104)에 의해 지지되는 제3 와인딩(1212)을 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  107. 청구항 106에 있어서, 상기 제3 와인딩(1212)에 전기적으로 연결된 도킹 제어기(1020)를 더 포함하는 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  108. 청구항 106에 있어서, 상기 데이타 커플러(1202)는, 상기 이동식 폐기물 수 집 유닛(102)에 의해 지지되며, 상기 이동식 폐기물 수집 유닛이 상기 고정된 도킹 스테이션(104)에 도킹이 될 때 상기 제3 와인딩(1212)에 유도적으로 연결될 수 있는 제4 와인딩(1214)을 포함하는 것인 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
  109. 청구항 106에 있어서, 상기 제4 와인딩(1214)에 전기적으로 연결되는 메인 제어기(342)를 더 포함하는 폐기물 수집 및 처리 시스템(100).
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