KR20090097866A - 핀치 밸브 - Google Patents

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KR20090097866A
KR20090097866A KR1020097011960A KR20097011960A KR20090097866A KR 20090097866 A KR20090097866 A KR 20090097866A KR 1020097011960 A KR1020097011960 A KR 1020097011960A KR 20097011960 A KR20097011960 A KR 20097011960A KR 20090097866 A KR20090097866 A KR 20090097866A
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tube
plunger
tube holding
pinch valve
holding room
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KR1020097011960A
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단 허만손
브요른 에이. 요한손
로거 룬트크비스트
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지이 헬스케어 바이오-사이언시스 에이비
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    • F16K7/02—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm
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    • Y10T137/87161—With common valve operator

Abstract

핀치 밸브는 튜브 보유 룸(7) 내에 적어도 하나의 가요성 튜브를 보유하도록 구성되고, 튜브 보유 룸 내로 돌출하고 그 대향 측벽(11)에 대해 튜브를 핀칭하도록 구성된 플런저(13)를 포함한다. 플런저(13)는 적어도 2개의 상이한 위치, 튜브 보유 룸(7) 내의 튜브가 핀칭되지 않는 개방 위치 및 플런저(13)와 대향 벽(11) 사이에 튜브가 핀칭되는 핀칭 위치에 위치되도록 제어될 수 있다. 핀치 밸브는, 특히 플런저(13)가 개방 위치에 있을 때 튜브 보유 룸(7)로부터 튜브가 이탈하는 것을 방지하도록 구성되고, 적어도 2개의 상이한 위치, 튜브 보유 룸(7) 내로의 튜브의 삽입 동안 사용되는 비체결 위치 및 플런저가 개방 위치에 있을 경우에도 튜브 보유 룸(7) 내측에 튜브를 보유하기 위한 체결 위치로 선회될 수 있는 튜브 보유 수단(19)을 추가로 포함한다.
핀치 밸브, 튜브 보유 룸, 플런저, 개방 위치, 핀칭 위치, 대향 벽

Description

핀치 밸브 {PINCH VALVE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 핀치 밸브에 관한 것이다.
예를 들어 화학 산업, 의료 산업 및 식품 산업에서, 예를 들어 유체가 전달되는 상이한 유형의 시스템에 핀치 밸브가 사용된다. 그것들은 튜브가 핀치 밸브에 제공될 수 있고, 예를 들어 유체가 튜브를 통해 유동할 수 있는 비핀칭 위치 및 유체가 튜브를 통해 유동할 수 없도록 튜브가 압축되는 핀칭 위치에 있도록 보통 가요성 튜브와 함께 사용된다.
이후에 또한 개방 위치라 지칭되는 비핀칭 위치에서, 특히 비교적 작은 튜브가 사용될 때, 튜브가 핀치 밸브로부터 밖으로 이탈되는 문제점이 있을 수 있다. 튜브 보유 룸이 튜브가 끼움 결합되는, 즉 만곡부를 갖는 L 또는 J 형태로 제공되는 일 유형의 핀치 밸브가 제안되어 왔다. 하나의 이러한 모델은 ACRO(www.acroassociates.com)로부터의 "모델 934 공압식 핀치 밸브"이다. 이런 유형의 핀치 밸브는 종종 튜브가 삽입 동안 압축되는 것을 요하고, 더욱이 튜브 보유 룸 내의 만곡부는 세정을 더 어렵게 만든다. 핀치 밸브는 종종 세정 및 소독이 매우 중요한 유체 시스템에 사용된다.
본 발명의 목적은 상이한 크기의 튜브와 함께 사용되기에 적합한 개선된 핀치 밸브를 제공하는 것이다.
이는 청구항 1항에 따른 핀치 밸브로 달성된다. 이에 따라, 튜브 보유 수단은 핀치 밸브가 비핀칭 위치에 있을 경우에도 튜브가 제 위치에 있도록 튜브에 대한 체결을 제공한다. 더욱이, 특히 작은 튜브가 핀치 밸브로부터 이탈될 위험 없이 상이한 크기의 튜브가 사용될 수 있다.
바람직한 실시양태가 종속 청구항에 서술된다.
하나의 바람직한 실시양태에서, 핀치 밸브는 우발적인 핀칭 발생으로부터 조작자를 보호하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 핀치 밸브는 유리하게는 빈번한 배관 교환 작업을 포함하는 상황에 사용될 수 있다. 이는, 예를 들어 작동 시에 원격 제어식 재사용 가능한 복수의 핀치 밸브와 결합되고 상이한 센서와 같은 기타 일회용 구성요소를 포함할 수 있는 예비 살균식 단일 사용 배관 기반 유로를 사용하는 크로마토그래피 또는 여과를 비롯한 일종의 바이오 처리에 대한 경우이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시양태에 따른 핀치 밸브를 도시한 것이다. 튜브 보유 수단은 비체결 위치로 도시되어 있다.
도 1b는 도 1a에서와 동일한 핀치 밸브를 도시한 것이지만, 튜브 보유 수단은 튜브 체결 위치로 도시되어 있다.
도 2a는 튜브 보유 수단은 비체결 위치로 도시된, 본 발명의 다른 실시양태 에 따른 핀치 밸브를 도시한 것이다.
도 2b는 도 2a에서와 동일한 핀치 밸브를 도시한 것이지만, 튜브 보유 수단은 튜브 체결 위치로 도시되어 있다.
도 3은 도 2b의 핀치 밸브의 종단면도이다.
본 발명에 따르면, 핀치 밸브에 튜브 보유 수단이 제공된다. 튜브 보유 수단은 적어도 2개의 상이한 위치에 위치될 수 있는데, 하나는 비체결 위치로 지칭되고, 다른 하나는 체결 위치로 지칭된다. 튜브 보유 수단이 비체결 위치에 있을 경우, 튜브는 핀치 밸브 내로 진입할 수 있고, 튜브 보유 수단이 체결 위치에 있을 경우, 핀치 밸브 내에 위치한 임의의 튜브는 그로부터 이탈될 수 없다. 튜브 보유 수단은 이것이 체결 위치에 있을 때 핀치 밸브의 튜브 보유 룸의 상부(도면의 방향을 따름)를 덮는 선회 차단부로서 구성될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 본 발명의 하나의 바람직한 실시양태가 도시되어 있다. 상이한 부분은 2개의 도면에서 동일하고, 이에 따라 상기 부분들은 동일한 참조부호가 주어진다.
도 1a 및 도 1b의 좌측 상에 핀치 단부(2) 및 도면의 우측 상에 공급 단부(3)를 갖는 핀치 밸브(1)가 도시되어 있다. 본 실시양태에서, 핀치 밸브는 원통형 몸체(5)를 포함한다. 상기 몸체(5)에 튜브 보유 룸(7)이 제공된다. 본 실시양태에서, 튜브 보유 룸(7)은 하부 부분(8)만이 남겨져 있는, 원통형 본체(5)로부터 절취된 거의 원통형이다. 여기서, 하부는 도 1a 및 도 1b의 방향에 관련된다. 물 론, 핀치 밸브는 사용 시에 이 방향으로 장착될 필요는 없다. 튜브 보유 룸(7)의 제1 벽(9), 즉 핀치 밸브의 공급 단부(3)에 가장 가까운 벽에, 상기 벽(9) 내의 구멍(15)으로부터 밖으로 돌출하는 플런저(13)가 도시되어 있다. 본 실시양태에서, 상기 플런저(13)는 핀치 밸브의 공급 단부(3)로부터 공압식으로 제어된다. 핀치 밸브에서 플런저를 제어하기 위한 기타 가능한 방법은, 예를 들어 솔레노이드, 즉 전자기 또는 전기 모터이다. 적합하게는, 상기 플런저(13)는 튜브 보유 룸과 거의 동일한 높이를 갖는다(도면의 방향 참조). 이는 가능하게는 작은 튜브가 상기 플런저(13)의 아래 또는 위를 통과하고 적절히 핀칭되지 않을 수 있음을 방지하기 위함이다. 튜브 보유 룸(7)은 하부(8), 제1 벽(9) 및 핀치 밸브의 핀치 단부(2)에 가장 가까운 튜브 보유 룸(7)의 벽인 제2 벽(11) 사이의 공간이다. 원통형 몸체(5)는 튜브 보유 룸(7) 뒤의 핀치 밸브의 핀치 단부(2)의 최외각 단부에 단부 피스(17)가 형성한다.
본 발명에 따르면, 튜브 보유 수단(19)이 제공된다. 본 실시양태에서, 튜브 보유 수단(19)은 선회 차단부의 형태로 단부 피스(17) 상에 제공된다. 도 1a에서, 튜브 보유 수단(19)은 튜브 보유 룸이 도면의 방향에 따라 상향으로 개방되어 튜브가 튜브 보유 룸(7) 내로 진입할 수 있는 비체결 위치로 도시되어 있다. 도 1b에서, 튜브 보유 수단(19)은 튜브 보유 룸(7) 내에 위치되는 튜브가 룸으로부터 밖으로 이탈할 수 없도록 튜브 보유 룸(7)의 상부 부분을 차단부(19)가 덮는 체결 위치로 도시되어 있다.
바람직하게는, 튜브 보유 수단(19)은 핀치 밸브의 양측으로부터 조작될 수 있다. 도면을 참조하면, 이는 튜브 보유 수단(19)의 제3 위치로 표현되어야 한다. 튜브 보유 수단(19)은 도 1b에 도시된 위치로부터 비체결 위치인 제3 위치로 시계 방향으로 일 스냅 스냅 결합된다. 제3 위치로부터 체결 위치로 다시 반시계 방향으로 역으로 스냅 결합될 수 있다. 따라서, 튜브 보유 수단은 바람직하게는 적어도 3개의 상이한 위치에 위치될 수 있다. 이는 수동 조작을 위한 공간이 조금 있는 많은 시스템에 유익할 수 있다. 튜브 보유 수단이 여전히 핀치 밸브의 양측으로부터 조작될 수 있는 대안은 항상 양측으로부터 작동될 수 있는 더 긴 튜브 보유 수단을 갖는 것이다. 룸이 작으면, 이 해결책의 단점은 튜브 보유 수단이 튜브 체결 위치에 있을 경우, 튜브 보유 수단이 핀치 단부(2) 방향으로 핀치 밸브로부터 밖으로 돌출할 수 있다는 것이다.
바람직하게는, 튜브 보유 수단(19)은 튜브 보유 수단(19)이 체결 위치에 있을 경우, 플런저(13)의 상부 측(21) 위로 근접 끼움 결합된다. 이는 튜브가 튜브 보유 수단(19)과 플런저(13) 사이에 달리 제공된 룸 내로 이탈되는 것을 방지한다. 플런저(13)가 원통형 몸체의 상부 주연에 매우 근접하게 제공될 수 없으면, 단부 피스(17)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 뒤집힐 수 있다(face down). 이에 따라, 튜브 보유 수단(19)은 이것이 플런저(13)의 상부 측(21) 바로 위로 매끄럽게 끼움 결합되고 그 사이에 공간이 제공되지 않도록 위치된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 핀치 밸브의 몸체는 원통형일 필요는 없다. 이는 튜브 보유 룸이 내부에 제공되고 플런저가 이것을 통과하여 튜브 보유 룸 밖으로 돌출하도록 하는 임의의 형태, 예를 들어 다각형일 수 있다.
튜브 보유 룸은 튜브가 이를 통과하고 플런저가 비핀칭 위치에 있을 경우 튜브가 영향을 받지 않고 핀치 밸브를 통과하도록 설계되어야 한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 튜브 보유 수단은 도 1a 및 도 1b와 관련하여 서술된 바와 같이 수동 취급 대신 전기적이고/이거나 원격적으로 제어될 수 있다. 이는 물론 몇몇 전기 연결부 및 제어 장치를 필요로 한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 핀치 밸브에는 튜브의 삽입 또는 제거 동안 핀칭 사고를 방지하기 위해 핀치 보호 수단이 제공된다.
이러한 핀치 보호 수단의 일 실시양태가 제공된 핀치 밸브는 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시되어 있다. 도 1a 및 도 1b의 부분과 상응하는 부분은 동일한 참조부호가 주어진다.
도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 핀치 밸브 실시양태는 핀치 보호 수단이 제공된 것을 제외하고는 상기하고 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 기본적으로 동일하다. 따라서, 도 3을 특히 참조하면, 또한 이 핀치 밸브 실시양태는 튜브 보유 룸(7)을 갖는 사실상 원통형 몸체(5)를 포함한다. 플런저(13)는 튜브 보유 룸(7)의 제1 벽(9)의 개구부(15)로 연장되는 몸체(5)의 리세스(23)에 활주식으로 장착되고, 리세스(23)의 하부 부분은 리세스가 하향으로 개방되는 튜브 보유 룸(7)의 하부 부분(8)(도 2a 및 도 2b 참조) 전체를 대해 더 연장된다. 플런저(13)는 플런저(13)가 개구부(15)를 통해 돌출하고 그 제2 벽(11)에 대해 튜브 보유 룸(7) 내로 삽입된 튜브(미도시)를 핀칭할 수 있는 핀칭 위치 또는 플런저가 리세스(23) 내로 완전히 후퇴되는 비핀칭 위치로 되도록 공압식으로 작동된다(압축 공기 공급 연결 부는 도 2a 및 도 2b에서 35로 표시됨). 도시된 경우에서, 공기 실린더 피스톤 로드(24)는 플런저(13)의 샤프트부(25)에 부착되고, 피스톤 로드/샤프트부 조립체는 (액체의 진입을 방지하기 위해) 벨로스(36)에 의해 밀봉된다. 플런저(13)는 스프링(미도시)에 의해 핀칭 위치로 휘게 되어, 핀치 밸브가 압축 공기 공급 또는 전력의 부재 하에 폐쇄(즉 튜브를 핀칭함)될 것이고, 핀칭 위치도 이 핀치 밸브 실시양태의 정상 상태이다.
대안적으로, 스프링은 후퇴된 비핀칭 위치(정상 상태임)로 플런저(13)를 휘게 하고, 플런저는 핀칭 위치로 공압식으로 구동된다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 실시양태와 유사하게, 도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같은 튜브 체결 위치 또는 도 2a에 도시된 바와 같은 비체결 위치에 위치되도록 수동 조작될 수 있는 선회 차단부 형태의 튜브 보유 수단(19')이 제공된다. 여기서, 선회 차단부에는 플런저(13)에 의해 효과적으로 핀칭되도록 일 위치에서 튜브 보유 룸(7) 내로 삽입된 튜브를 아래로 유지하는 것을 보조하는 (또한 핀치 밸브의 작동 중에 조작자의 손가락을 보호하는) 대향된 "윙" 부분(19a')이 제공된다. 도 1a 및 도 1b에서, 단부 피스(17)의 상면(17a)이 각각 비체결 및 체결 위치로 차단 부재(19)가 스냅 결합하는 2개의 상호 직교 그루브(18a, 18b)를 가지는 반면, 지금 서술되는 실시양태는 체결 및 비체결 위치 모두에서 차단 부재(19')가 스냅 결합되는, (핀치 밸브의 종방향으로 연장되는) 단일 그루브(18a)만을 갖는다.
튜브 보유 수단(19')은 튜브 보유 수단의 튜브 체결 위치에서는 플런저(13)의 이동에 영향을 주지 않지만 비체결 위치에서는 튜브 보유 룸(7) 내로 플런저의 이동을 방지하는 선회식 핀치 보호 장치(26)에 작동식으로 더 연결된다.
더 구체적으로는, 차단 부재(19')는 몸체(5)의 수직(도면의 방향 참조) 관통 보어(29) 내에 회전식으로 장착되는 [여기서는 핀(28) 등에 의해] 로드(27)의 일 단부에 고정된다. 로드(27)의 대향 단부는 수평 판 부재, 여기서는 디스크(30)에 부착된다(또는 그와 일체 형성됨). 보어(29)의 하부 부분의 환형 리세스 내에 배열된 스프링(31)은 로드(27)를 둘러싸고, 디스크(30)가 단부 피스(17)의 평면 상면(17a)을 향해 그리고 체결 및 비체결 위치로 각각 그와의 정렬 시에 선회될 때 그루브(18a)와 결합되게 차단 부재(19')를 가압하도록 작용한다.
디스크(30)는 튜브 보유 룸(7) 내의 플런저 경로의 하부를 형성한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 디스크(30)는 그 일부에 튜브 보유 수단이 튜브 체결 위치에 있을 때 플런저 경로와 정렬되는 리세스(33)를 가진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 리세스(33)는 플런저(13)의 하부 부분을 수용하도록 설계되어, 플런저가 튜브 핀칭 위치에 방해 없이 도달할 수 있게 한다. 디스크(30)의 잔여부의 두께 또는 높이는, 튜브 보유 수단(19')이 비체결 위치 (또는 체결 위치와는 다른 임의의 위치)에 있을 경우, 디스크(30)가 도 2a에 도시된 바와 같이 개구부(15)를 통해 튜브 보유 룸 내로의 플런저의 이동을 효과적으로 방해하기에 충분하게 플런저 경로 내로 수직으로 돌출하게 한다.
따라서, 비체결 위치에서 튜브 보유 수단(19')으로, 조작자는 [스프링(24)이 플런저(13)를 튜브 핀칭 위치로 다르게 강제할 때] 압축 공기 공급 또는 전력의 손실의 경우에도 플런저에 의해 핀칭될 위험 없이 튜브 보유 룸(7)으로부터 이를 제 거하거나 또는 그 내로 튜브를 안전하게 삽입할 수 있다. 이는 물론, 예를 들어 복수의 핀치 밸브와 결합된 예비 살균 단일 사용 배관의 유로를 포함하는 바이오 처리 시스템에서와 같은, 복수의 핀치 밸브가 사용되고/되거나 빈번한 튜브 교환이 필요한 시스템에 대해 특정 이점이 있다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 핀치 밸브 실시양태는, 여기서 예를 들어 바이오 처리 시스템의 일부인 기구와 같은 다수의 너트/나사 조립체(37)에 의해 가스킷(34)을 거쳐 내부의 개구부를 통해 연장되는 기구 캐비닛 벽 등에 고정되도록 설계된다.
본 발명은 물론 상기되고 도면에 도시된 특정 실시양태에 제한되지 않고, 첨부된 청구항에 정의된 바와 같이 본 발명의 범주 내에서 대안적인 설계가 고려될 수 있다.

Claims (7)

  1. 튜브 보유 룸(7) 내에 적어도 하나의 가요성 튜브를 보유하도록 구성된 핀치 밸브에 있어서,
    상기 튜브 보유 룸(7) 내로 돌출되고 상기 튜브 보유 룸(7)의 대향 측벽(11)에 대해 상기 튜브를 핀칭하도록 구성되며, 적어도 2개의 상이한 위치에 위치되도록 제어될 수 있는 플런저(13) - 하나의 위치는 튜브 보유 룸(7) 내의 튜브가 핀칭되지 않은 개방 위치이며, 하나의 위치는 튜브가 플런저(13)와 상기 대향 벽(11) 사이에 핀칭되는 핀칭 위치임 -, 및
    특히 상기 플런저(13)가 개방 위치에 있을 때, 튜브 보유 룸(7)으로부터 튜브의 이탈을 방지하도록 구성되며, 적어도 2개의 상이한 위치로 선회될 수 있는 튜브 보유 수단(19) - 하나의 위치는 튜브 보유 룸(7) 내로의 튜브의 삽입 동안 사용되는 비체결 위치이며, 하나의 위치는 플런저(13)가 개방 위치에 있을 경우에도 상기 튜브 보유 룸(7) 내측에 튜브를 보유하기 위한 체결 위치임 - 을 포함하는 것을 특징으로 하는 핀치 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 튜브 보유 수단(19)은 3개의 상이한 위치를 취할 수 있고, 이로 인해 핀치 밸브의 양측으로부터 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 핀치 밸브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플런저(13)는 튜브 보유 룸(7)의 거의 전체 높이를 덮는 것을 특징으로 하는 핀치 밸브.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 튜브 보유 수단(19)은 튜브 보유 수단(19)이 체결 위치에 있을 때 플런저(13) 위로 근접 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 핀치 밸브.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 튜브 보유 수단(19')이 비체결 위치에 있을 때, 플런저(13)가 핀칭 위치로 진입하는 것을 방지하도록 배열된 핀치 보호 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핀치 밸브.
  6. 제5항에 있어서, 핀치 보호 수단은 튜브 보유 수단(19')에 작동식으로 연결된 선회식 차단 부재(30)를 포함하여, 튜브 보유 수단의 비체결 위치에서는 차단 부재(30)가 튜브 보유 룸(7) 내로의 플런저(13)의 이동을 방해하지만, 체결 위치에서는 핀칭 위치로의 플런저(13)의 이동을 허용하는 것을 특징으로 하는 핀치 밸브.
  7. 제6항에 있어서, 차단 부재는 상기 튜브 보유 룸(7)의 하부 부분을 형성하며, 제1 두께를 갖고 튜브 보유 룸(7)과 정렬될 때 플런저(13)의 이동을 방해하지 않는 제1 부분(33) 및 더 큰 제2 두께를 갖고 튜브 보유 룸(7)과 정렬될 때 튜브 보유 룸(7) 내로 돌출하여 플런저(13)의 이동을 방해하는 제2 부분을 갖는 회전식 디스크 부재(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핀치 밸브.
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