KR20130036147A

KR20130036147A - 주입펌프의 유량조절기 및 그의 생산 방법

Info

Publication number: KR20130036147A
Application number: KR1020120106693A
Authority: KR
Inventors: 오세익
Original assignee: 오세익
Priority date: 2011-10-03
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2013-04-11
Also published as: EP2578251B1; US8905064B2; KR101901283B1; US20130081726A1; EP2578251A3; EP2578251A2

Abstract

이동식 의약주입체제는 일회용 이동식 의약주입펌프와 일회용 이동식 의약주입펌프로 부터 공급되는 의약의 유량조절을 위한 유량조절기를 포함한다. 유량조절기는 동축으로 정렬되어 있는 제일, 제이, 제삼의 실린더 조합체를 포함한다. 유량조절기는 제일실린더와 제일실린더에 억지끼워맞추어진 제이실린더 사이에 형성되어 있는 연속적인 나선형 유체통로를 포함한다. 조절기는 제이실린더에 형성되어 나선형 통로와 통하는 우회하는 관통구멍들을 포함한다. 조절기는 또 제이실린더와 제이실린더에 끼워맞추어 있는 제삼실린더 사이에 형성되어 있는 유체통로들을 포함한다. 관통구멍들은 각각 유체통로와 통한다. 통로중의 하나는 예정된 유량의 선택을 위해 선택될 수 있다. 조절기는 또 나선형 유체통로와 출구사이의 유체의 흐름을 조정하는 판막형 밸브를 포함한다.

Description

주입펌프의 유량조절기 및 그의 생산 방법{FLOW REGULATOR FOR INFUSION PUMP AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 이동식 주입 펌프의 유량조절기에 관한 것이다.

이동식 주입펌프는 입원환자로 하여금 정맥주입(IV)을 위해 백걸이대 (pole)를 끌고 다니지 않고도 이동할 수 있게 한다. 이동식 주입펌프를 사용한 가정에서의 정맥주사는 증가추세에 있다. 일회용 이동식 주입펌프는 대개가 기계식으로서 특정한 유체흐름의 형태가 있다. 즉, 시간당 유량은 초기에 높다가 주입이 진행하면서 저장용기의 체적과 압력이 감소함에 따라 감소한다. 따라서 일회용 이동식 주입펌프의 정확도는 대체로 전기식 주입펌프보다 (±5% 에서±8%) 확연히 못한 ±15% 에서±20% 정도이다.

일회용 이동식 주입펌프의 장점은 경량, 소형, 단순한 사용법, 외부전원의 불필요, 조작시 실수배제, 낮은 초기단가, 정숙한 작동 및 일회용으로 폐기 가능 등이 있다. 단점은 시간당 유량의 부정확 가능성, 정해진 저장용기의 체적, 시간당 유량의 조정기능과 국부적 통증치료를 위한 간헐적 투약 기능 등이 없고, 환자가 통증치료를 위해 주입된 양의 기록이 불가하며 장기적 사용 비용 등을 들 수 있다.

일회용 이동식 주입펌프에는, 고무류로 만든 풍선식, 스프링이나 기체 압력을 이용한 압력식, 진공식 및 환자 자신이 통증조정이 가능한 PCA펌프 등이 있다. 시간당 유량의 정확도는 여러 가지 요소, 즉, 온도, 유체의 점도, 대기압, 기기후 압력, 부분적 충전 및 보관상태 등에 따른다. 전기식이 아닌 일회용 이동식 주입펌프는 유체의 통로에 유체 제한기가 있어 유속을 정한다. 펌프의 시간당 유량은 확장된 풍선과 같은 압력원으로부터의 유압과 유체 제한기의 치수로부터 미리 정해져 있다. 고무류로 만든 풍선식은 단순성 및 편이성 때문에 일회용 이동식 주입펌프에 많이 사용되고 있다. 그러나 고무류로 만든 풍선이나 (또는 기타 유압생성 방법)으로 부터 제공되는 상류압력의 변화에 따른 시간당 유량의 변화와 같은 제한이 아직 남아 있다

앞에서의 토의는 일반적인 배경의 제공에 있고, 어떠한 선행기술의 채택에 있지아니한다.

이 발명은 의약주입시 유량조절기기에 관한 것으로 다음으로 구성되어 있다: 용액을 기기 안으로 받아드리는 입구; 동축으로 된 제일, 제이, 제삼의 실린더로 구성된 실린더 몸체; 제일 실린더는 제일 내부 표면과 이 표면에 설치된 나선형 쓰레드로 구성되고, 제이 실린더는 제이 내부표면과 제이 외부표면으로 구성되어 제일 실린더 안에 장착되어; 연속적인 나선형 쓰레드를 통해 나선형 유체통로를 제일 실린더와 제이 실린더 사이에 형성하고, 이 나선형 유체통로는 기기의 입구부위와 통해 있다. 여러 개의 종 방향의 홈들이 제이 실린더의 제이 내부표면에 축방향으로 뻗어있고; 여러 개의 구멍이 나선형 유체통로와 통하도록 제이 실린더에 형성되어 있다; 제삼 실린더는 제삼 외부표면을 구성하며 제이 실린더 내에 맞게 삽입되어; 여러 개의 독립된 유체통로를 제이 실린더와 제삼 실린더 사이에 형성하고 있고, 이 유체통로들은 제이실린더에 형성된 최소 한 개 이상의 구멍을 통해 나선형 유체통로와 통해 있으며, 판막형 밸브가 나선형 유체통로와 기기의 출구 사이에 유체의 통행을 조정하기 위해 설치되어 있다.

두 개의 인접한 유체통로들은 제이 내부 표면과 제삼 외부 표면 사이에 밀폐된 접촉으로 인해 서로 분리되어 있다. 여러 개의 유체 통로 중 최소한 한 개는 판막형 밸브로 통하는 통로를 형성하도록 선택되며, 이때 다른 통로들은 판막형 밸브로 통하는 통로를 형성하지 않는다. 이 기기에는 제삼 실린더 내에 제사의 실린더가 있어 회전가능하며, 여러 개의 유체 통로 중 제삼실린더에 대한 제사 실린더의 위치에 따라, 판막형 밸브로 통하는 최소한 한개의 통로를 형성한다.

앞서 기술한 기기의 계속으로, 판막형 밸브는 변형가능한 판막과 제사 실린더의 내부에있는 밸브자리로 형성되어, 제사 실린더 내부 공간을 제일 실과 제이 실로 나누어, 제일 실은 기기의 입구, 제이 실은 기기의 출구로 연결되어 있다. 판막은 제일 실과 제이실 간의 압력의 차이에 따라 밸브 자리 쪽으로 변형되었다가 밸브자리로부터 멀어져 원래의 위치로 돌아오도록 형성되어 있다. 판막은 또한 제사 실린더 내에서 미끄럼 움직임이 가능하도록 되어 제일 실과 제이 실의 크기가 변할 수 있게 한다. 이 판막의 미끄럼 움직임은 멈춤기에 의해 미리 정해진 위치에서 멈출 수 있도록 되어 있다.

앞서 말한 여러 개의 관통하는 구멍들은 제이 실린더의 원주방향을 따라 분리되어 형성되어 있다. 여러 개의 독립적인 유체 통로들 또한 제삼 실린더의 원주방향을 따라 분리되어 형성되어 있다. 그중 한 개 또는 그 이상의 독립적인 유체 통로들은 축 방향으로 뻗어 있는 부위가 있다. 제일 실린더는 제일 물질, 제이 실린더는 제이 물질, 제삼 실린더는 제삼물질로 만들어져 있고, 제일 물질는 제이 물질에 비해, 제이 물질은 제삼 물질에 비해 상당히 강하다. 제이 실린더는 비 고무류의 물질로 탄성계수는 약 2000 psi 정도이고, 제삼 실린더는 고무류의 물질로 탄성계수는 약 1000 psi 정도이다.

여러 개의 종 방향의 홈중 어떤 것은 제이 실린더의 전체 길이 만큼 뻗어 있을 수 있다. 여러 개의 관통하는 구멍들은 축 방향으로 다른 위치에 형성되어 있다. 두 개의 인접한 통로들은 제삼 실린더가 제이 실린더에 삽입될 때 액체가 새지않는 형태로 서로 분리되어 있다. 이 기기는 제삼 실린더와 제사 실린더 사이에 제오 실린더를 가질 수 있다.

또한 이 발명은 앞에 언급한 기기를 만드는 방법을 제시한다. 그 방법은 : 제일 실린더는 제일 물질로 만들어지고 그 내부 표면에 연속적인 나선형 쓰레드를 형성하고, 내부 표면은 제일 직경을 가지며; 제이 실린더는 제일 물질보다 부드러운 제이 물질로 만들어지고 그 외부 표면은 제이 직경을 갖는다. 이때 제이 직경은 제일 직경 보다 커서 제이 실린더가 제일 실린더에 삽입될 때 프레스피팅을 하며, 제이 실린더의 탄성계수는 2000psi 이상인 비 고무류 물질이다.

제이 실린더가 제일 실린더에 삽입될 때 프레스피팅으로 말미암아 제이 직경의 축소가 이루어지면서 다중의 홈을 따라 제이 실린더의 변형이 야기된다. 이 방법은 또한: 제삼 실린더는 탄성계수가 1000psi 이하인 고무류의 제이 물질로 만들어지고 외부표면으로부터 돌출한 다중의 돌출보를 형성하며; 제삼 실린더를 제이 실린더에 삽입할 때 프레스피팅으로 인해 서로 인접한 유체통로들은 액체가 새지않게 분리되어 있다.

일회용 이동식 주입펌프의 장점은 경량, 소형, 단순한 사용법, 외부전원의 불필요, 조작시 실수배제, 낮은 초기단가, 정숙한 작동 및 일회용으로 폐기 가능 등이 있다.

도 1a는 이동식 주입 체계를 일체로 보여준다.
도 1b는 이동식 주입 체계를 다른 형태로 니타낸다.
도 2a 는 유량 조절기의 조감도이다.
도 2b는 유량 조절기의 수직 전 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 유량 조절기의 부품을 나타내는 분해도이다.
도 4는 유량 조절기의 하부 하우징의 조감도이다.
도5는 유량 조절기의 슬리브의 조감도이다.
도6a는 도5의 슬리브의 측면도이다.
도6b는 도6a의 슬리브의 A-A선에 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 하부 하우징과 슬리브가 한 몸체로 조합된 것의 부분적 측면도이다.
도 8은 하부 하우징과 슬리브가 한 몸체로 조합된 것의 부분적 단면도이다.
도9는 유량 조절기의 씰라이너의 조감도이다.
도10은 슬리브와 씰라이너가 한 몸체로 조합된 것의 단면도이다.
도11은 하부 하우징, 슬리브와 씰라이너 및 회전 캡이 한 몸체로 조합된 것의 단면도이다.
도 12a는 피스톤 조립체의 분해도이다.
도12b는 피스톤 조립체의 단면도이다.
도 13a, 13b 및 13c는 회전 캡과 하부 하우징 조립체의 단면도로 피스톤의 작동을 설명한다.

하기의 상세 설명에는 해당되는 도면이 참고로 인용되었다. 도면에서는 달리 지칭하지 않는 한 유사기호는 유사부품을 가리킨다. 상세설명에 기술된 부품, 도면 및 주장하는 권리는 그에 제한받지 않는다. 여기에 제시된 개념에서 벗어나지 않는한 다른부품이 사용될 수도 있고 다른 변경도 이루어질 수 있다. 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에서 설명되어 공개되는 사항들은 광범위한 다른 모양으로 편성, 대치, 조합 및 설계될 수 있으며, 그 모두는 본 공개의 부분으로 명시적으로 간주된다.

여기에 사용된 방향을 나타내는 “상부”, “하부”, “종방향”, “수직”, “횡방향”, “위”, “아래”, “중간”, “끝” 등의 용어들은 부품의 내용을 간략히 기술하기 위해 사용되었다. 다른 방향들도 가능하기 때문에, 현 발명은 여기에 기술된 방향에만 국한되지 않는다.

이동식 의약주입 체계

도 1a 및 도1b에, 유량조절기 (50)가 관 (54)을 통해 이동식 주입 펌프 (52)에 연결되어 있다. 관 (54)은 환자(58)에 장착된 카테터에 연결되어 있다.

도1b에 유량조절기 (50)가 관 (54)을 통해 이동식 주입 펌프 (52)에 연결되어 있다. 유량조절기 (50)는 이동식이고, 일회용이며, 착용가능하며, 버릴 수 있는 여러 가지의 이동식 주입 펌프(52)에 연결되어 있으며, 이동식 주입 펌프는 시간당 유량이 0.5mL/hr에서 300 mL/hr 까지 용액을 주입할 수 있도록 설계되어 있다. 일회용 이동식 펌프는 단순성 및 편의성 등의 장점으로 인해 현재 의약주입 시장에서 널리 사용되고 있다. 그러나 아직 몇 가지 제한이 있는데, 주입중 고무류 풍선이나, 스프링 또는 진공 등에 의해 제공되는 압력의 변화에 따른 용액의 시간당 유량의 변화 및 기기가 부가적인 유체저항이 있을 때 발생하는 시간당 유량의 감소 등이다 (예, 체내삽입된 카테터).

유량조절기 (50)는 일회용이동식 주입 펌프의 시간당 유량의 정확도를 향상시켜, 전기식 펌프의 정확도에 견줄 만하게 한다. 유량조절기 (50)는 어느 기계식 펌프에나 부착하여 기기 상류의 압력의 변화에 관계없이 일정한 흐름을 유지하게 한다. 또한 유량조절기 (50)는 통증치료에서 통상적으로 요구되는 주입중 시간당 유량의 변경을 가능하게 한다. 이러한 향상된 기능들은 주입의 불규칙을 감소시켜 환자의 만족도를 높여 준다.

유량조절기 (50)는 전 주입기간 시간당 유량의 정확도를 전기식에 견줄만한 +/- 8%로 향상한다. 또한 표준조건하에서 압력 원의 불규칙성을 배제함으로서 주입시간의 불규칙을 감소시킨다. 더 나아가서, 수두의 차이 또는 주입부위 및 카테터종류로 인한 기기하류의 저항에 따른 시간당 유량의 변화를 최소화한다.

유량조절기

기계식 체계에서, 도 1a, 1b, 2a, 21b에 기술된 기계식 유량조절기 (50)는 기기상류 (공급) 압력의 변화 (약 6psi에서 12psi)에 관계없이 전 주입 기간 동안 일정하고 안정된 시간당 유량을 공급하며, 0 psi에서 2psi에 이르는 기기하류의 (압력) 변화에 따른 효과를 최소화한다. 충전 체적의 변화 역시 공급원의 최소압력이 유지되는 한 시간당 유량에 영향을 주지 않는다.

구성부품

도 2a, 21b, 3에서, 유량조절기 (50)는 하부하우징 (100)과 회전캡 (200)으로 구성되어 서로 조합되어 한 몸체를 이룬다. 슬리브(300), 씰라이너(400) 및 씰라이너 지지 (500)를 포함한 원통 모양의 부품들은 하부하우징 (100)의 외부벽(108)과 회전캡 (200)의 실린더벽 (216) 사이에 삽입된다. 피스톤 (600), 피스톤 링(700) 및 멈춤기(800)는 회전캡 (200)의 실린더 (216) 내에 장착된다.

유량조절기 (50)은 여덟 개의 플라스틱 부품 (100), (200), (300), (400), (500), (600), (700), (800)을 포함한다. 이 부품들은 다 섯개의 써모플라스틱 부품 (100), (200), (300), (500), (700)과 세 개의 고무류 부품 (400), (600), (800)을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 모든 부품은 의료기용으로 검증된 물질들로 만들어지고 생산의 용이성을 위해 조립절차도 간단하다.

전체적 유체의 흐름

도 21b, 3, 9, 11 및 13c에서 가압된 약 용액은 입구(204)를 통하여 유량조절기 (50)상부의 입구실 (202)로 흘러들어간다. 용액이 입구실 (202)을 채우자마자 피스톤(600)을 아래쪽, 즉 출구실(206)쪽으로 압력을 가한다. 용액은 또한 회전캡 (200)에 있는 상부의 관통된 구멍 (208)을 통하여 입구실 (202)로부터 출구실(206)쪽으로 흐른다. 관통된 구멍 (208)을 통하여 흐르는 용액은 씰라이너(400)의 원주방향으로 나있고, 입구실 (202)의 관통된 구멍 (208)과 같은 높이에 위치하는 홈(402)으로 흘러들어 간다. 그 후 용액은 씰라이너(400)의 상부로 관통된 구멍(404)으로 흐르고 이어서 슬리브(300)의 상부관통된 구멍(302)으로 흐른다. 다음으로 하부 하우징 (100)과 슬리브(300) 사이에 나있는 (도 7) 나선형 유체통로 또는 채널로 들어간다. 그 후 시간당 유량의 선택에 따라 슬리브(300)에 나있는 관통된 구멍 (304)으로 흐르고, 이어서 역시 시간당 유량의 선택에 따라 씰라이너(400)에 수직으로 나있는 홈 또는 통로 (406)로 흐른다. 그 후 시간당 유량의 선택에 따라 씰라이너(400)의 시간당 유량 선택구멍 (408)으로 흐른 후, 회전캡(200)의 하부구멍(210)을 통하여 출구실(206)로 흘러들어 간다.

출구실(206)에 있는 용액은 피스톤(600)과 하부 하우징(100)의 밸브자리(104) 사이의 틈 (212)을 통해 흘러 하부 하우징(100)에 있는 출구(106)을 통해 흘러나간다.

하부하우징

도 2a, 21b, 3, 4, 5, 6a 및 7에서, 하부하우징 (100)은 하부벽(107)과 하부벽(107)으로 뻗어있는 원통형 외부벽(108)으로 이루어져 있다. 외부벽(108)에는 그 내부표면(112)에 나선형 쓰레드(110)가 나있다. 외부벽(108)은 외부표면에 제일 돌기(114)가 나있어 회전캡(200)의 제이 돌기(214)와 맞물려 스냅을 형성한다. 외부벽(108)은 최상부에 키홈(116)이 나있어 슬리브(300)의 키(306)와 맞물린다. 이 구조는 슬리브(300)가 하부하우징(100)에 조립된 후 회전이나 움직임을 최소화하고 미리 지정된 방향으로 정렬하는데 도움을 준다.

하부하우징 (100)은 하부벽(107)에서 중앙돌기(118)가 나있다. 이 중앙돌기(118)의 꼭대기에는 밸브 자리(104)가 나있다. 중앙돌기(118)에는 출구(106)가 나있다.

나선형 통로

도 21b, 3및 7에서, 일단 하부 하우징 (100)이 슬리브(300)에 조합되면 쓰레드(110)가 나선형 통로 또는 유체 저항형 나선형 통로(102)를 형성한다. 이 나선형 통로(102)는 상부 실 (입구실)(202)과 하부실 (출구실)(206)을 연결하여준다. 특히 이 나선형 통로(102)는 상부 관통구멍(302)과 시간당 유량을 결정하는 다중구멍(304)이 서로 통하게 하여준다. 유체는 상부 입구실(202)로부터 나선형통로 (102)를 통해 하부 출구실(206)로 흐른다.

구체적으로 유체는 유체 저항기 역할을 하는 길고 좁은 통로 (102)를 통하여 흐른다. 하부 하우징(100)의 내부 표면에 미세한 쓰레드가 가공되어 있다. 하부 하우징(100)의 내부표면에 형성된 개방형 쓰레드 (110)는 슬리브(300)를 억지 끼워맞춤으로 삽입함으로서 밀폐형 통로 (102)가 된다. 이 쓰레드의 길이와 단면의 치수는 펌프압력, 유체의 점성 및 원하는 유량을 감안하여 하겐-포아즐 공식을 이용하여 계산한다.

유량 조절기(50)는 일회용 이동식펌프에 사용된다. 따라서 크기는 착용하기에 편해야한다. 유량조절기(50)의 전체 크기를 감안하여 쓰레드 통로 (102)의 치수가 결정된다. 예를 들어 유량 조절기(50)의 직경이 약 1 인치이고 길이가 1 ½ 인치라고 하고, 원하는 최소 시간당 유량이 1 mL/hr, 다른 일회용 이동식 펌프의 평균압력이 8psi 라고 하면 쓰레드의 치수 (단면, 피치, 길이)는 천 분의 몇 인치에 불과하다.

나선형 쓰레드

미세 쓰레드(110)는 하부 하우징(100)의 일부로서 사출 성형될 수 있다. 쓰레드 (110)(또는 통로(102))의 단면형태는 효과적으로 유체를 통하게 하면서 상대 슬리브(300)와 충분한 접촉을 하도록 사다리꼴이나 이에 국한되지는 않는다. 나선형 쓰레드 (또는 통로)의 다른 단면형태는 반원형, 삼각형, 사다리형, 사각형 및 포물형이 있다. 미세 쓰레드(110)는 피치크기가 천 분의 몇 인치이고, 사다리형의 측면 수치도 천 분의 몇 인치이다.

사출성형시, 물질의 흐름을 용이하게 하고 미세 쓰레드(110)의 완전한 채움을 위하여 사다리꼴의 구석을 적당히 둥글게 할 수 있다. 주입펌프(52)의 공칭압력하에서 시간당 유량을 결정하기 위해 모서리가 둥글게된 사다리꼴의 단면으로부터 동등한 원형 단면의 직경이 도출된다. 쓰레드 단면의 치수는 통상적으로 사용하는 주입펌프의 유체저항기의 직경보다 상당히 크다. 따라서 약 주입시 발생할 수있는 막힘 현상을 최소화 할 수 있다.

종래의 유리모세관형이나 튜빙형 유체저항기에 비해 쓰레드통로 (102)는 상대적으로 길이가 길고 따라서 단순히 길이를 조정함으로 시간당 유량의 변화가 용이하다.

억지끼워맞춤- 써모플라스틱 슬리브

도 2a부터 7 까지에서, 나선형 개방 쓰레드 (110)는 슬리브(300)를 억지끼워맞춤으로 삽입함으로서 밀폐형 나선통로(102)가 된다. 원통형 슬리브 (300)는 쓰레드가 있는 하부 하우징(100)에 억지끼워맞춤으로 삽입함으로서 개방 쓰레드 (110)을 닫아 밀폐형나선통로(102)를 형성한다. 쓰레드가 있는 하부하우징(100)의 물질은 슬리브 (300)의 물질보다 강하여, 슬리브 (300)의 삽입으로 인해 미세 쓰레드(110)에 훼손이나 변형이 발생하지 않는다. 도 5, 6a, 6b 및 7에서, 슬리브 (300)는 하부 하우징과 마주하는 외부면 (311)과 수직홈 또는 파임(308)이 나있는 내부면으로 되어 있다. 홈(308)의 구조는 슬리브(300)로 하여금 하부 하우징(100)에 억지끼워맞춤으로 삽입될 때 변형과 탄성을 제공한다.

하부 하우징(100)과 슬리브(300)는 일반적으로 단단한 물질로 만들어지나 이에 국한되지는 않는다. 하부 하우징(100)은 폴리카보네이트 같은 써모플라스틱, 그리고 슬리브(300)는 하부 하우징(100)의 물질보다 덜 단단한 하이덴시티 폴리에틸렌 (HDPE)과 같은 써모플라스틱 물질로 만든다. 하부 하우징(100)의 물질이 슬리브(300)보다 단단하기 때문에 슬리브(300)가 하부 하우징(100)에 삽입될 때 쓰레드 (110)는 손상을 입지 않는다.

하부 하우징(100)은 탄성계수가 약 250,000psi에서 450,000psi인 물질로 만든다. 하부 하우징 물질은 탄성계수가 약 200,000psi, 약 220,000psi, 약 250,000psi, 약 270,000psi, 약 300,000psi, 약 350,000psi, 약 400,000psi, 또는 약 450,000psi이다. 또는 하부 하우징 물질은 탄성계수가 앞서 기술한 수치의 중간치가 될 수 있다.

슬리브 (300)는 탄성계수가 약 50,000psi에서 150,000psi인 물질로 만든다. 슬리브물질는 탄성계수가 약 2,000psi, 약 5,000psi, 약 10,000psi, 약 20,000psi, 약 30,000psi, 약 40,000psi, 약 50,000psi, 약 50,000ps, 약 70,000psi, 약 100,000psi, 약 110,000psi, 약 120,000psi, 약 130,000psi, 약 140,000psi, 약 150,000psi, 약 160,000psi또는 약 180,000psi이다. 또는 슬리브물질는 탄성계수가 앞서 기술한 수치의 중간치가 될 수 있다.

대량생산을 위해 개별 기계적 가공 대신 사출성형이 사용될 수 있다. 그러나 쓰레드(110)의 크기는 사출성형의 오차범위와 선택된 물질의 수축율에 제한을 받는다. 하부 하우징(100)과 슬리브(300)의 조립시, 간섭이 너무 크면 조립이 어렵고 간섭이 너무 적으면 새거나 쓰레드(110) 사이로 누수될 수 있다.

상기한 오차범위 문제를 해결하는 방법 중 하나는 슬리브(300)를 압축이 가능하거나 탄성적으로 만드는 것이다. 수직으로 나있는 홈(308)들은 슬리브(300)에 수직형 틈 또는 노치로 작용하여, 슬리브(300)가 억지끼워맞춤으로 인해 압축될 때 관성모멘트를 감소시켜 줌으로 결과적으로 강성을 감소시킨다. 이는 하부 하우징(100)과 슬리브(300) 두 부품 사이의 더 많은 간섭을 허용하여 사출성형이 쓰레드(110)의 손상이나 용액의 누수없이 이루어질 수 있게 한다.

억지끼워맞춤 - 고무슬리브

도 8에서, 한 유량조절기의 예로, 도7 에서의 단단한 슬리브(300) 대신 고무류 슬리브(3000)가 사용되었다. 그러나 도 8에서 보는 바와 같이, 하부하우징(2000)과 슬리브(3000)가 조합되면, 슬리브(3000)는 부분적으로 변형되어 변형된 부분 (3500)은 쓰레드(1110)로 돌출하여 밀폐된 통로 (1020)의 단면을 축소하게한다. 이는 통로(1020)가 예기치않게 부분적으로 막히는 결과를 초래하여 시간당유량이 설계와 달라진다.

이런 고무류의 물질은 일반적으로 쇼어 A 경도 30Ha에서 70Ha이다. 더 나아가 이런 고무류의 물질은 일반적으로 탄성계수가 1000psi이하이다. 어떤 경우 고무류의 물질은 탄성계수가 200psi 에서 500psi 사이이다. 이에 비해, 도 7에 설명된 슬리브(300)의 물질은 고무류 물질보다 훨씬 강도가 높고 단단하다.

나선형 통로로 부터의 우회

도 2-5, 6a 그리고 11에서, 일단 유체가 슬리브(300)의 상부 관통구멍(302)에 도달하면, 좁은 나선형통로 (102)를 통해 계속 흐른다. 슬리브에는 그의 측면 벽에 가공된 유체가 통하는 다중의 관통 구멍들(304) (예를 들어 열한 개, 그러나 이에 국한되지는 않는다)가 있다. 다중의 관통 구멍들(304)은 슬리브(300)의 종방향으로 각각 다른 위치에 있고, 홈이 없는 외벽 (311)으로부터 그 두께를 관통하여 나있다. 시간당 유량은 유체통로의 길이에 역비례 한다는 사실을 이용하여 관통구멍들(304)의 각각의 위치(높이)가 계산된다. 예를 들면, 입구 부의 상부 관통구멍 (302)는 나선형 통로(102)의 최상부에 위치하고, 관통구멍(304a)( 관통구멍들 304 중의 하나)은 가장 낮은 시간당 유량을 위해 (예를 들면 1 mL/hr) 유체 통로의 전 길이를 사용하여 나선형 통로(102)의 가장 하부에 위치한다. 관통구멍(304k) ( 관통구멍(304) 중의 하나)은 가장 높은 시간당 유량을 위해 (예를 들면 16 mL/hr) 유체통로(102)의 가장 짧은 길이를 사용하도록 위치한다.

시간당 유량은 가장 낮은 선택(예를 들어 1 mL/hr)과 가장 높은 선택(예를 들어 16mL/hr) 사이에서 유체통로(102)의 길이를 원하는 시간당 유량의 수로 나누어 얻어지나 이에 국한되지는 않는다. 이 범위 내의 시간당 유량들의 예로, 약 1 mL/hr, 약 2 mL/hr, 약 3 mL/hr, 약 4 mL/hr, 약 5 mL/hr, 약 6 mL/hr, 약 7 mL/hr, 약 8 mL/hr, 약 10 mL/hr, 약 12 mL/hr, 약 16 mL/hr가 있으나 이에 국한되지는 않는다. 예를 들어 1 mL/hr 부터 16 mL/hr 까지 열 한개의 분리된 시간당 유량을 원한다면, 각각의 시간당 유량이 필요로 하는 길이는 나선형 통로 (102)의 총길이로부터 계산한다. 그러면 각각의 구멍의 수직위치( 또는 고도)가 결정된다. 괸통구멍들(304)은 원주방향으로 30 도씩 떨어져 있으나 이에 국한되지는 않는다. 도 11에서 네 번째 시간당 유량 (예를 들면 4 mL/hr)를 위한 네 번째 관통구멍 (304d)은 첫 번째 구멍 (304a)의 고도와 열 한번째 구멍 (304k)의 고도 사이에 위치한다 ( 도6a).

씰라이너

도 2a, 21b, 9, 10, 그리고 11에서, 씰라이너(400)는 슬리브(300)에 삽입되어 연동되어 있다. 씰라이너(400)은 실리콘이나 고무 같은 고무류로 만들어진다. 씰라이너에 쓰이는 고무류 물질은 일반적으로 쇼어 A 경도 30Ha에서 70Ha이다. 한 예로 씰라이너에 쓰이는 고무류 물질는 탄성계수가 1000psi이하이다.

씰라이너(400)는 회전캡(200)에 대해 유체의 누수 없이 회전가능하다. 다시 말하면, 씰라이너(400)는 두 부품, 즉 씰라이너(400)와 회전캡(200) 사이에서 유체의 밀폐를 가능하게 하면서 회전이 되도록 한다. 씰라이너(400)의 끝에 씰(422)이 있다. 씰(422)은 하부 하우징(100)의 하부벽(107)과 접촉하여 유체의 밀폐를 가능하게 한다.

고무류는 상당한 간섭을 허용함으로써 유체의 씰이 잘 되도록 한다. 그러나 고무류의 마찰계수가 크므로 회전 캡이 씰라이너(400)에 대해 회전하는 것을 어렵게 한다. 씰라이너(400)의 내부에 오목 들어간 부분 (412)을 만들어 회전캡(200)과 씰라이너(400) 간의 접촉면을 줄여 마찰 저항을 최소화한다. 따라서, 마찰저항을 감소하기 위하여 오목 들어간 부분을 만듬으로써 회전 캡(200)의 원통벽(216)과 씰라이너(400) 사이의 접촉면을 최소로 한다.

돌출보와 홈

씰라이너(400)의 외부표면은 슬리브(300)의 구멍들(304)을 제외하고는 씰라이너(400)와 슬리브(300) 사이에 누수가 없도록 밀폐된 상태로 접촉하고 있다. 씰라이너(400)의 외부표면은 수직 돌출보(410)를 포함하며, 그 각각은 슬리브(300)의 수직홈들 (308)에 삽입되어 연동한다. 도 10에서, 슬리브(300)의 수직홈들 (308)은 씰라이너(400)의 수직 돌출보들(410)을 받는다. 다시 말하여, 씰라이너(400)의 수직 돌출보들(410) (열두개의 수직 돌출보들410)은 슬리브(300)의 수직 홈들 (308)과 정렬하고, 연동하여 씰라이너(400)가 슬리브(300)에 대한 회전을 방지한다. 이로 인해 씰라이너(400)가 회전캡(200)과 같이 회전하는 것을 방지한다. 마찬가지로, 씰라이너(400)는 수직 돌출보들(410)가 상응하는 수직홈들 (308)에 연동되므로서 상응하는 슬리브(300)에 고정된다. 씰라이너 지지(500)는 씰라이너(400)를 슬리브(300)쪽으로 밀어 씰라이너(400)의 수직으로 파인 유체통로(406)를 제외한 부분에 유체밀폐를 제공한다. 수직통로(406)는 외부표면에 형성되어 유체통로를 생성하나, 이에 국한되지는 않는다. 홈(406)의 각각의 길이는 슬리브(300)의 관통구멍들 (304)의 하나와 일치한다. 다른 방법으로, 이들 유체가 통하는 홈이나 통로들은 씰라이너(400)의 외부벽 대신 슬리브(300)의 내부벽에 형성될 수 있다.

수직유체통로

도 2a, 21b, 3, 5, 6a, 9, 10 그리고 11에서, 관통구멍(304)은 상응하는 씰라이너(400)의 접촉면에 형성된 수직홈들(406)중의 하나와 통한다. 관통구멍(304)과 수직홈들(406)의 크기는 밀폐된 유체통로(102) (쓰레드(110))의 단면의 크기에 비해 상대적으로 크다. 따라서, 유체가 관통구멍들304중에 가장 상부의 구멍(304k)에 이르면, 유체는 남은 좁은 나선형 유체통로 (102)를 통과함으로써 발생하는 유체저항을 극복하기보다는 그 구멍을 통하여 해당하는 수직통로(406)로 흐르려는 경향을 나타낼 것이다. 그때 씰라이너(400)의 시간당 유량선택구멍 (408)중의 해당되는 구멍이 회전캡(200)의 원통형 벽(216)으로 막혀있어 유체는 해당되는 수직홈(406)의 끝에서 멈춘다. 일단 씰라이너(400)의 수직홈(406)이 유체로 차면, 유체는 좁은 나선형통로(102)를 통해 계속 흐를 수밖에 없다. 이 현상은 다른 관통구멍들(304)과 수직홈(406)에 반복되어 유체가 선택된 시간당 유량의 유체통로와 만날 때까지 계속된다.

시간당 유량의 조정

회전캡(200)을 회전시킴으로 미리 정해진 시간당 유량들중 원하는 시간당 유량을 선택할 수 있다. 회전캡(200)의 원통형벽(216)에 나있는 하부구멍(210)은 시간당 유량 선택 구멍들(408)중 선택된 구멍과 정열되어 출구실(206)로 통한다. 이는 도11에 보는 바와 같이 선택된 시간당 유량이 출구실(206)로 흐르게 한다.

위에서 토의한 바와 같이, 유량조절기(50)가 시간당 유량선택기능을 제공하기 위하여 슬리브(300)는 치료가 필요로 하는 만큼의 “시간당 유량선택” 수만큼의 관통구멍을 갖는다. 시간당 유량선택은 연속적이지 않고, 유량을 변경할 때 명확한 단계를 허용하는 단계적이다. 슬리브(300)의 다중의 관통구멍들(304)은 원주방향으로 균등하게 분포되어 있으나 이에 국한되지는 않는다. 시간당 유량변경의 수는 슬리브(300)에 나있는 관통 구멍들(304)의 수와 씰라이너(400)에 나있는 수직통로들(406)의 수에 따라 결정되는 어떤 수도 될 수 있다. 유일한 제한은 슬리브(300)에 형성되는 관통 구멍(304)이 필요로 하는 공간 및 씰라이너(400)에 나있는 수직통로들 (406)이 필요로하는 공간, 그리고 기기 외부에 유량을 표시하는데 필요한 공간이다. 슬리브(300)에 나있는 각각의 관통 구멍(304)은 씰라이너(400)에 나있는 상응하는 수직통로들 (406)과 통하여, 씰라이너(400)의 하부에 나있는 출구구멍들(408) 중의 상응하는 구멍으로 연결된다. 씰라이너(400)의 출구구멍들(408) 중의 하나만이 회전캡(200)의 하부구멍(210)과 정렬되어 회전캡(200)의 하부구멍(210)을 통해 출구실(206)로 통한다. 슬리브(300)과 씰라이너(400)의 모든 마주하는 표면들은 관통구멍(304), 출구구멍(408) 및 수지통로(406)를 제외하고는 씰라이너(400)에 의해 밀폐되어 있다.

원주방향 홈

도 21b와 9에서, 씰라이너(400)는 원주방향으로 뻗어있는 홈 또는 수로(402)를 가지고 있다. 원주방향 홈(402)은 회전캡(200)의 원주방향의 위치에 관계없이 회전캡(200)의 상부실(202)과 통해 있다. 다시 말하면, 원주방향 홈(402)은 회전캡(200)의 위치에 관계없이 통하여 연속적인 흐름을 가능하게 한다. 원주방향 홈(402)은 씰라이너(300)의 내부표면의 전체 원주에 뻗어 있다. 도면에서 보는 바와 같이 원주방향 홈(402)은 씰라이너 내부벽에 형성될 수 있다. 다른 방법으로는, 이런 원주방향 홈은 회전캡(200)의 원통벽(216)의 외부표면에 설치될 수 있다.

씰라이너 지지

도 21b와 3에서, 씰라이너 지지(500)는 씰라이너(400)의 움푹 들어간 부위 (412)에 위치한다. 지지(500)는 필요한 기계적 강도를 유지해 씰라이너를 슬리브(300)의 내벽(310)으로 압박하기 위해, ABS나 폴리카보네이트와 같은 써모플라스틱으로 만드나 이에 국한되지는 않는다.

씰라이너지지(500)의 외부직경은 씰라이너(400)에 상응하는 슬리브(300)의 내벽으로 압박하여 씰라이너(400)와 슬리브(300)사이에 누수가 없도록 하기 위해 씰라이너(400)의 움푹 들어간 부위 (412)의 내경보다 크다. 씰라이너지지(500)의 내부직경은 회전캡(200)의 원통벽(216)의 외경보다 커서, 두 몸체 (400)과 (216)사이에 접촉이 없게 한다. 회전캡(200)과 씰라이너(400)간의 접촉은 씰라이너(400)의 움푹 들어가지 않은 부위 (위와 아래)와 회전캡(200)의 원통부위(216) 사이에만 일어난다.

회전캡

도 2a, 21b, 3, 11 그리고 13a-13c에서, 회전캡(200)은 상부벽(218)과 상부벽(218)에서 뻗어있는 외벽(220)으로 되어 있다. 외벽(220)의 주변 외벽에 가는 홈들을 형성한다. 외벽(220)은 그 내부표면에 제이돌기214를 형성하여 하부하우징(100)에 형성된 제일돌기(114)와 스냅으로 조합된다. 회전캡(200)은 하부하우징(100)에 대해 회전가능하다. 회전캡(200)은 상부벽(218)으로 부터 하부하우징(100)의 하부벽(107)쪽으로 뻗어 있는 원통형 부위 (216)을 포함한다. 다른 방법으로 원통형벽(216)의 끝에 씰(222)이 설치될 수 있다. 씰(222)은 하부하우징(100)의 하부벽(107)과 접촉하여 유체의 씰을 제공한다. 회전캡(200)은 펌프(52)로부터 연결된 튜브(54)로 연결되는 입구부위 (204)를 가지고 있다.

회전캡(200)은 충분한 강도와 구조적 견고함을 위해 폴리프로필렌이나 폴리카보네이트와 같은 써모플라스틱으로 만드나 이에 국한되지는 않는다. 위에서 토의한 바와 같이, 회전캡(200)은 입구실(202)와 출구실(206)을 제공하는 원통형부위(216)을 포함한다. 회전캡(200)은 다른 유량을 선택할 수 있도록 회전 가능하다.

피스톤조립체

도 2, 3, 11, 12a, 121b 와 13a-13c에서, 피스톤조립체(650)은 어떤 압력하에서 충분한 씰을 제공할 수 있도록 회전캡의 원통형부위 (216)내에 억지끼워맞춤으로 장착되어 있다. 피스톤조립체(650)은 두개의 실 (202)와 (206)사이의 압력변화에 따라 아래 위로 미끄럼이 가능하다. 피스톤조립체(650)은 피스톤(600)을 포함한다. 피스톤(600)의 중앙부위는 판막(602)으로 되어 있다. 피스톤(600)의 끝은 원뿔형으로 되어 있고 씰기능을 최대로 하기 위해 그에 대응하는 밸브자리(104)는 오목한 깔대기 모양으로 되어 있다. 판막(602)과 밸브자리(104)는 출구밸브 (120)를 형성한다.

피스톤(600)내에 견고한 플라스틱 피스톤링(700)이 실린더벽(216)에 대해 피스톤(600)을 지지하기 위해 삽입되어 있다. 이 피스톤링(700)이 없으면 피스톤(600)은 높은 압력에 의해 무너지거나 꺾일 것이다. 피스톤링(700)은 피스톤(600)내의 공동에 억지끼워맞춤으로 삽입되어 피스톤(600)과 한 몸체로 움직인다.

멈춤기

도 2, 3, 11, 121b, 13a-13c에서, 멈춤기(800)이 피스톤(600)아래의 출구실내에 장착되어 있다. 멈춤기(800)은 고무류 관으로 만든다. 그 바닥에 작은 구멍이 나있어 원텅벽(216)의 하부구멍(210)으로부터 출구실(206)로 유체가 자유롭게 흐르게 한다. 멈춤기(800)의 고무의 특성은 판막(602)의 되돌림시 탄성을 조정해주는 것을 돕는다.

멈춤기(800)의 길이는 판막(602)과 하부하우징(100)에 있는 밸브자리(104)간의 초기 틈새를 결정하며, 이는 피스톤(600)과 멈춤기(800) 사이의 탄성과 압력차의 평형을 결정한다. 멈춤기(800)의 길이는 유량조절기(50)에 연결되어 다른 압력을 내는 주입펌프(52)에 따라 변한다. 그러므로, 유량조절기(50)는 펌프에 따라 멈춤기(800)의 길이를 조정함으로써 어느 기계식 일회용 주입펌프에도 사용할 수 있다.

멈춤기(800)의 내경과 외경은 피스톤(600)의 부드러은 부분 판막(602)이 막히지 않도록 피스톤(600)의 단단한 부위에 따라 결정된다. 멈춤기(800)는 출구실에 남아 있는 비싼 의약의 잔여량을 최소화한다.

움직이는 판막

판막(602)은 입구실(202)와 출구실(206)을 나눈다. 이 판막은 움직일 수 있어 회전캡(200)의 내부벽(216)을 따라 미끌어 진다. 판막(602)은 피스톤(600)의 일부로서 원통벽(216)을 따라 움직이는 동시에 입구실(202)과 출구실(206)간에 새지않게 씰한다.

판막(602)은 원통벽의 어떤 위치에 고정되지 않으므로 고정장치를 필요로 하지 않는다. 고정형 판막(일정한 위치에 고정하는)과는 달리, 피스톤(600) (판막(602)와 함께)는 원통벽(216)을 따라 자유롭게 움직여 판막의 탄성이 조정 가능하게 한다. 이에 비해, 고정형 판막은 판막의 초기 틈새와 탄성이 고정되어 있다. 고정형 판막과는 달리, 피스톤(600)은 초기 틈새를 결정하기 위해 멈춤기(800)에 의해 멈춘다. 유량조절기의 다량생산시, 사용하는 펌프의 압력에 따라 길이가 다른 여러 개의 멈춤기 중에 하나가 선택된다. 따라서 펌프 압력에 따라 초기 틈새의 조정이 용이하다. 이에 비해, 고정형 판막은 초기틈새의 조정이 어렵고, 다른 여러 부품의 치수의 변경을 요구한다.

압력차이

유량조절기의 개념은 유체저항기(예를 들어 나선형통로(102))의 상류와 하류의 압력의 차이에 근거한다. 유체저항기는 조절기의 한 부분으로 사출 성형되기 때문에 다른 개념들과는 달리 별도의 유체저항기를 필요로 하지 않는다. 밀폐된 유체실 안에서 상하로 미끌어지는 움직일 수 있는 판막(602)은 압력의 차이를 균형시키는 밸브로서 작용한다.

입구압력 (또는 입구실(202)와 출구실(206)간의 압력차이)가 증가하면, 멈춤기(800)에 의해서 위치한 탄성적인 고무판막(602)은 아래로 쳐지고 최소한 출구(106)이 부분적으로 닫히며 유량이 감소하게 된다. 입구압력이 감소하거나 출구압력이 증가하게 되면 (또는 압력차이가 감소하면) 탄성적인 판막(602)은 원형으로 돌아와 출구(106)을 열고 유량이 증가하게 한다. 조정기능에 영향을 미치는 중요한 변수는 판막(602)와 밸브자리 (104)간의 거리를 결정하는 멈춤기(800)의 초기 길이, 유체저항기(예를 들어 나선형통로(102))의 치수 및 판막(602)의 치수와 물질특성 (탄성을 포함한)이다.

압력조절

유량조절기(50)은 일정한 압력차개념에 따라 작동한다. 미끄러지는 피스톤(600)과 함께 유체저항기(예를 들어 통로(102))는 유량조절기 (50)의 한 부분으로 압력차이를 유지하는 밸브처럼 작동한다. 위에서 토의한 바와 같이 입구압력 (또는 입구실(202)와 출구실(206)간의 압력차이)가 증가하면, 피스톤(600)의 한 부분인 판막(602)의 얇은 부분 (604)은 아래로 쳐져서, 최소한 출구밸브 120을 부분적으로 닫게되고 유량을 감소시킨다. 입구압력이 감소하거나 (또는 압력차이가 감소하면), 판막(602)은 원형으로 돌아와 밸브(120)을 열고 유량이 증가하게 한다.

출구로의 흐름

도 11,13a, 131b, 13c에서, 회전캡(200)의 하부구멍(210)이 원하는 유량을 위해 씰라이너의 선택된 출구구멍(408)과 정렬하게 되면, 유체는 회전캡의 원통벽(216)의 출구실(206)로 흐른다. 유체의 압력은 좁은 나선형통로 (102)를 지나면서 감소하여, 입구실(202)의 초기 압력보다 훨씬 낮아진다.

두개의 실 (202)와 (206)간의 압력차이는 피스톤(600)의 판막(602)을 도13a에서 보는 바와 같이 원통벽(216)에 대해 밸브자리(104) 쪽으로 움직이게 한다. 피스톤(600)이 멈춤기(800)를 만나면, 피스톤(600)의 판막(602)의 얇은 부분 604는 아래로 쳐지기 시작한다. 이 쳐짐은 피스톤 물질(고무류)의 탄성한계 내에서 일어난다. 이는 압력차가 변하면 판막(602)은 원형으로 복귀하려는 경향을 갖는다는 것을 의미한다. 이 탄성은 고무의 물질, 판막의 치수(얇은부분 (604)의 두께와 직경), 그리고 멈춤기(800)와 하부 하우징(100)의 중심 돌출부(118)간의 초기높이의 차이에 따라 결정된다.

판막(602)가 아래로 쳐지면, 도131b에서 보는 바와 같이, 피스톤(600)의 원뿔형 중심부위는 밸브자리(104)와 접촉하기 시작하여 출구밸브(120)를 닫고 유체의 흐름을 멈춘다. 출구밸브에서 흐름이 멈춘 후에도, 입구실(202)과 출구실(206) 간의 압력차이가 아직 존재하므로 유체는 계속하여 흐른다. 유체는 압력차이가 계속 감소해 차이가 없어질 때까지 계속 흐른다.

그러나 그런 평형상태에 도달하기 전에 판막(602)를 아래로 쳐지게 하는 압력을 잃으므로 도13c에서 보는 바와 같이, 피스톤(600)의 판막이 입구실(202)쪽으로 밀려 올라가기 시작한다. 유체는 다시 흐르기 시작하고, 출구실(206)의 압력은 감소하기 시작한다. 결과적으로 두 실 간의 압력차는 증가한다. 같은 싸이클을 반복하며 판막(602)은 아래로 쳐져 유체의 흐름을 닫는다.

장점

유체조절기는 다음의 장점을 갖는다:

·펌프 상류의 압력의 변화에 상관없이 전 주입기간에 걸쳐 일정한 시간당 유량.

·정밀사출성형기술을 이용하여 0.5 mL/hr까지 낮은 유량 가능.

·현재 시장에 가용한 유체조절기 보다 작거나 최소한 같은 크기의 작은 싸이즈.

·현재 시장에 가용한 유체조절기 보다 저렴한 생산가격.

·사용자들은 현재 시장에 가용한 유체조절기를 여기 제시된 유체조절기로 대체함으로써, 추가적비용 없이 향상된 정확성과 더 많은 유량선택의 혜택을 얻는다.

·수두, 부분충전 및 주입부위나 다른형태의 카테터의 사용에 따른 하류 유체저항의 영향의 최소화.

·다른 압력원 (다른 펌프)에 대한 조정능력.

·모세관의 기포차단에 의한 막힘의 감소. 규제표준을 맞추기 위한 밀폐형 인라인 필터의 제공.

·환자의 안락을 최대로하고 작동온도의 안정을 위해 체형에 맞게 소형으로 개발.

·환자의 필요에 따라 처방을 더 정확히 하기 위한 투약량의 유연성.

·중독성이 있는 약품의 불필요한 과다 사용 방지.

·개개제품의 조정 불필요.

여러 가지 형상이나 특성이 여기 공개되었으나, 다른 형상이나 특성은 도에 보는 바와 같이 명백하다. 여기 공개된 여러 가지 형상이나 특성은 설명을 목적으로 하며 다음의 주장하는 권리의 진정한 범위 및 진의로서 이에 국한되지 않는다.

50: 유량조절기 54 : 관
52: 이동식 주입 펌프 58: 환자

Claims

나선형 유체통로와 출구 사이에서 유체의 흐름을 조정하는 판막형 밸브로서, 약품주입의 유체 조정 기기를 포함하고, 이 기기는,
기기로 유체를 받아들이는 입구;
기기로부터 유체를 방출하는 출구;
축 방향을 따라 동축으로 정렬된 제일 실린더, 제이 실린더, 제삼 실린더로 구성된 실린더 조립체;
제일 실린더의 제일 내부표면에 형성된 연속적 나선형 쓰레드;
제이 내부 표면과 제이 외부 표면을 형성하며 제일 실린더에 삽입된 제이실린더;
연속적 나선형 쓰레드를 통해 제일 실린더와 제이 실린더 사이에 형성되어 입구와 통하는 나선형 유체통로;
제이 실린더의 제이 내부표면에 축 방향과 평행으로 종 방향으로 뻗어있는 다중의 홈들;
제이 실린더에 형성되어 나선형 유체통로와 통하는 다중의 관통하는 구멍들;
제삼 외부표면을 구성하며 제이실린더에 삽입되어 있는 제삼실린더;
제이 실린더와 제삼실린더 사이에 형성된 독립적인 다중의 유체통로들
을 포함하고, 각각의 유체통로는 다중의 관통하는 구멍들 중 최소 하나와 통하는, 나선형 유체통로와 출구 사이에서 유체의 흐름을 조정하는, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 서로 인접한 두 개의 유체통로들은 제이 내부표면과 제삼 외부 표면 사이의 밀폐된 접촉으로 밀폐분리되어 있는, 판막형 밸브.
제 2항에 있어서, 다른 통로들이 유체의 통로를 형성하지않는 반면 다중 통로 중의 최소한 하나는 판막형 밸브로 통하는 유체의 통로를 형성하도록 선택되는, 판막형 밸브.
제 2항에 있어서, 제삼 실린더내에 장착된 제사 실린더는 제삼 실린더에 대해 회전 가능하며, 제삼 실린더에 대한 제사 실린더의 위치에 따라 다중의 통로 중의 최소한 하나는 판막밸브로 통하는 유체통로를 형성하는, 판막형 밸브.
제 4항에 있어서, 판막형 밸브는 변형가능한 판막과 제사 실린더의 내부공간에서 이를 받는 밸브자리로 구성되며, 여기서 변형가능한 판막은 내부공간을 제일 실과 제이 실로 나누고, 입구는 제일 실과, 출구는 제이 실과 통하고, 판막은 제일 실과 제이 실 간의 압력차이에 따라 밸브자리 쪽으로 변형되었다가 원상으로 복귀하는, 판막형 밸브.
제 5항에 있어서, 변형가능한 판막은 제일 실과 제이 실의 크기가 변하도록 제사 실린더 내에서 미끄럼 가능한, 판막형 밸브.
제 6항에 있어서, 예정된 위치에서 판막의 움직임을 멈추게하는 멈춤기가 있는, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 제이 실린더의 원주 방향을 따라 다중의 관통하는 구멍들이 원주방향으로 분리되어 있는, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 제삼 실린더의 원주 방향을 따라 다중의 독립적인 유체 통로들이 원주방향으로 분리되어 있는, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 다중의 독립적인 유체 통로들 중 한 개 또는 그 이상은 축 방향을 따라 유체가 통하는 부위를 갖는, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 제일 실린더는 제일 물질로, 제이 실린더는 제이 물질로, 제삼 실린더는 제삼물질로 만들어지고, 제일 물질은 제이 물질보다, 제이 물질은 제삼 물질보다 상당히 더 단단한, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 제이 실린더는 비 고무류 물질로 만들며 탄성계수는 2000psi이상인, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 제삼 실린더는 고무류 물질로 만들며 탄성계수는 1000psi이하인, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 다중의 종 방향의 홈들의 각각은 제이 실린더의 전체 길이만큼 뻗어있는, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 다중의 관통하는 구멍들은 축 방향으로 다른 위치에 나있는, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 두 개의 인접한 통로들은 제삼 실린더의 제이 실린더에 밀폐된 맞춤으로 인해 밀폐되어 분리되어 있는, 판막형 밸브.
제 1항에 있어서, 제오 실린더가 제삼 실린더와 제사 실린더 사이에서 제삼 실린더 안에 끼워 맞추어 있는, 판막형 밸브.
제 1항의 기기를 만드는 방법으로서,
제일 물질로 만든 제일 실린더의 제일 내부 표면에 연속적인 나선형 쓰레드를 형성하고, 제일 내부 표면은 제일 직경을 갖고;
제일 물질보다 약한 제이 물질로 만든 제이 실린더는 제이 외부 표면의 제이 직경을 갖고, 제이 직경은 제일 직경보다 크고;
제이 실린더는 제일 실린더에 억지 끼워맞추고, 제이 물질은 비 고무류로 탄성계수는 2000psi이상인, 기기를 만드는 방법.
제 18항에 있어서, 제이 실린더를 제일 실린더에 억지 끼워맞춤은 제이 실린더에 다중의 홈들을 따라 제이 직경의 축소와 같은 변형을 야기하는, 기기를 만드는 방법.
제 18항에 있어서, 탄성계수가 1000psi이하인 고무류의 제삼 물질로 만든 제삼 실린더는 제삼 외부 표면으로부터 돌출되어 있는 다중의 종 방향의 돌출 부위를 가지고 있고;
제삼 실린더는 제이 실린더에 억지 끼워맞춤으로 조합되어 두 개의 인접한 통로들이 밀폐형으로 분리되는, 기기를 만드는 방법.