KR20200062069A

KR20200062069A - 수액유량조절기

Info

Publication number: KR20200062069A
Application number: KR1020190153599A
Authority: KR
Inventors: 이두용
Original assignee: 주식회사한빛엠디
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2020-06-03
Also published as: KR102262087B1

Abstract

본 발명은 수액 유량조절기에 관한 발명으로서, 저유량 범위에서의 회전다이얼의 회전각도에 대한 좋은 분해능을 유지하면서 고유량에서의 회전다이얼의 회전각도에 대한 분해능을 향상시켜 저유량 및 고유량 범위에서 모두 보다 정확하게 유량을 조절할 수 있는 수액 유량조절기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 수액 유량조절기는 회전다이얼(200)의 유로 형성면(140)에 원을 따라 요홈으로 형성되어 있고, 상기 배출구(120)와 연결되는 원형 유로(230); 상기 원형 유로(230)보다 상대적으로 큰 반경의 원호를 따라 요홈으로 형성되어 있고, 상기 유입구(110)와 연결되어 있는 원호 유로(210); 및 상기 원호 유로(210)의 일단을 원형 유로(230)에 이어지게 요홈으로 형성한 연결유로(220)를 포함하고 있되, 상기 원호 유로(210)는 그 폭이 전 구간에 걸쳐 균일하고, 막혀있는 타단(212)에서 상기 연결 유로(220)가 형성된 일단(211) 방향으로 갈수록 깊이가 점차 깊어지는 제1 구간(210a); 및 상기 제1 구간(210a)의 단부(A)에서 상기 연결 유로(220)가 형성된 일단(211)까지 그 깊이가 일정한 제2 구간(210b)을 포함하고 있다.

Description

수액유량조절기{IV FLOW REGULATOR}

본 발명은 수액 치료를 할 시에 투여할 수액의 유량을 조절하는 데 사용되는 수액 유량조절기에 관한 것으로써, 수액의 통과 거리를 조절하는 원호 유로와 원호 유로를 통과한 수액의 배출을 유도하는 원형 유로를 조성하고, 상기 원호 유로와 원형 유로의 단면을 개선하여 고유량에서의 분해능을 높여 고유량에서도 수액 유량을 효과적으로 조절할 수 있는 수액 유량조절기에 관한 것이다.

수액세트는 수액백에 담긴 수액을 처방에 따른 목표 유량으로 조절하여 환자에게 투여하는 의료 기구로서, 수액백에 연결되어 수액이 점적(drop, 단위:gtt)의 형태로 내부공간에서 낙하하여 내부공간의 하부에 고이게 한 점적통과, 점적통에 연결되어 점적통의 하부에 고이는 수액을 주사바늘로 흐르게 하는 튜브와, 튜브의 중간에 장착되어 수액의 유량을 조절할 수 있게 한 수액 유량조절기를 포함하여 구성된다.

수액 유량조절기로서, 롤러의 상하 이동으로 튜브의 유로 단면적을 변경하여 수액 유량을 조절하던 롤러클램프(Roller Clamp)가 많이 사용되고 있지만, 최근에는 처방된 유량으로 환자에게 수액을 하기 위하여 보다 수액 유량을 정밀하게 조절할 수 있는 수액 유량조절기(IV Flow Regulator)에 대한 기술도 계속 발전하고 있다.

등록특허 제10-1487754호(이하 ‘종래기술’이라 한다)에 나타난 수액 유량조절기는 본 발명자가 발명한 것으로서, 단순한 구조를 가지면서, 정밀하게 수액 유량을 조절할 수 있는 수액 유량조절기의 한 예를 보여준다.

도 1 내지 3에는 종래기술에 따른 유량조절기가 나타나 있는데, 원을 따라 요홈으로 조성한 원형 유로(230)와, 원형 유로(230)보다 상대적으로 큰 반경의 원호를 따라 요홈으로 조성한 원호 유로(210)와, 원호 유로(210)의 일단을 원형 유로(230)에 이어지게 요홈으로 조성한 연결유로(220)를 단일의 평평한 면에 구비하는 회전다이얼(200)과, 하나의 판으로 형성되어 회전다이얼(200)의 원형 유로(230), 원호 유로(210) 및 연결 유로(220)가 형성된 면을 덮되, 원형 유로(230) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원형 유로(230)와 연통되는 원형 유로 출구(320)와, 원호 유로(210) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원호 유로(210)와 연통되는 원호 유로 입구(310)를 구비하는 실링부재(300), 및 실링부재(300)를 개재한 상태로 회전다이얼(200)이 회전 가능하게 장착되되, 실링부재(300)를 회전하지 아니하게 고정하고, 유입구(110)를 원호 유로 입구(310)에 이어지게 하고 배출구(120)를 원형 유로 출구(320)에 이어지게 한 몸체(100)를 포함하고 있다.

또한, 상기 원호 유로(210)는 폭이 전구간에 걸쳐 균일하고, 막혀있는 타단(212)에서 상기 연결 유로(220)에 이어지는 일단(211)으로 갈수록 깊이가 점차 깊어져서, 일단(211)으로 갈수록 단면적이 증가하며, 상기 원형 유로(230)는 전구간에 걸쳐 폭과 깊이가 균일하여 단면적도 균일하고, 상기 원호 유로 입구(310)의 직경은 상기 원호 유로(210)의 폭과 동일하고, 상기 원형 유로 출구(320)의 직경은 상기 원형 유로(230)의 폭과 동일하게 구성되어 있다.

이처럼 종래기술의 수액 유량조절기는 단 3개의 구성요소를 결합하여 단순한 구조의 수액 유량조절기를 구성할 수 있었다.

또한, 종래기술의 수액 유량조절기는, 요구되는 수액 유량이 저유량일 때에는 회전다이얼(200)의 회전각도에 따른 급격한 유량의 변화가 없어 회전다이얼(200)을 요구되는 유량에 맞는 각도만큼 쉽게 회전시켜 정확한 수액 유량이 흐르도록 구성할 수 있는 장점도 있다.

하지만, 종래기술의 수액 유량조절기는 고유량에서도 회전다이얼(200)을 정확한 각도로 회전시키면 정확하게 수액 유량이 흐르도록 구성할 수는 있으나, 고유량에서는 회전각도에 따라 급격한 유량 변화가 발생하므로, 회전다이얼(200)의 회전각도에서 작은 오차가 발생하더라도 큰 유량변화가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 고유량에서의 회전각도에 대한 분해능이 낮은 문제점이 있는 것이다.

또한, 수액 유량조절기는 수액이 원형 유로(230)로 유입될 때, 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로로 동일한 유량의 수액이 균일하게 분배되고 원형 유로 출구(320)를 통하여 수액이 흘러가는 것이 이상적이다. 하지만, 종래의 수액 유량조절기에서는, 특히 고유량인 경우에, 상기 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로로 수액이 균일하게 분배되지 않는 경우가 발생하고, 이로 인하여 수액 유량에 오차가 발생할 수 있는 문제점도 있었다.

KR 10-01487754 B1 (2015.01.29.)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 창안된 발명으로서, 저유량 범위에서의 회전다이얼의 회전각도에 대한 좋은 분해능을 유지하면서 고유량에서의 회전다이얼의 회전각도에 대한 분해능을 향상시켜 저유량 및 고유량 범위에서 모두 보다 정확하게 유량을 조절할 수 있는 수액 유량조절기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 수액 유량조절기의 원형 유로로 공급되는 수액이 원형 유로에 형성된 2개의 경로로 보다 균일하거나 동일한 유량으로 흐를 수 있도록 하여 보다 정확하게 유량을 조절할 수 있는 수액 유량조절기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 수액이 유입되는 유입구(110)와 수액이 배출되는 배출구(120)를 포함하는 몸체(100)와 및 상기 몸체(100)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 유입구(110) 및 상기 배출구(120)와 연결되는 유로(210, 220, 230)가 형성되어 있는 회전다이얼(200)을 포함하는 수액 유량조절기에 있어서, 상기 유로(210, 220, 230)는 원을 따라 요홈으로 형성되어 있고 상기 배출구(120)와 연결되는 원형 유로(230)와, 상기 원형 유로(230)보다 상대적으로 큰 반경의 원호를 따라 요홈으로 형성되어 있고 상기 유입구(110)와 연결되어 있는 원호 유로(210), 및 상기 원호 유로(210)의 일단을 원형 유로(230)에 이어지게 요홈으로 형성한 연결유로(220)를 포함한다. 특히, 상기 원호 유로(210)는 그 폭이 전 구간에 걸쳐 균일하고, 막혀있는 타단(212)에서 상기 연결 유로(220)가 형성된 일단(211) 방향으로 갈수록 깊이가 점차 깊어지는 제1 구간(210a), 및 상기 제1 구간(210a)의 단부(A)에서 상기 연결 유로(220)가 형성된 일단(211)까지 그 깊이가 일정하게 제한된 제2 구간(210b)을 포함하고 있다.

이 때, 상기 제1 구간(210a)의 깊이는 선형적으로 변하는 것이 바람직하다.

상기 제1 구간(210a)의 길이 : 제2 구간(210b)의 길이의 비는 6:4 내지 7:3 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연결 유로(220)의 단면적은 상기 원형 유로(230)의 단면적보다 상대적으로 크게 형성되어 있을 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로, 상기 연결 유로(220)로부터 유입된 수액이 상기 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로를 따라 보다 균일하고 원활하게 흐를 수 있도록, 상기 연결 유로(220)와 마주하는 원형 유로(230) 상에 유량분배돌기(231)가 형성되어 있을 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 수액 유량조절기는 단순한 구조를 가지면서 정확하게 유량을 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 수액 유량조절기는 유량을 조절하는 기능을 가진 원호 유로(210)를 조성함에 있어서, 유로의 깊이가 증가하는 제1구간(210a)과 유로의 깊이가 일정하게 제한된 제2구간(210b)을 형성하여, 저유량 범위에서의 유량에 대한 좋은 분해능을 유지하면서 급격한 유량변화가 발생하는 고유량 범위에서도 회전다이얼(200)의 회전각도에 대한 분해능을 향상시켜, 저유량 및 고유량 범위에서 보다 정확하게 수액 유량을 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 원호 유로(210)와 원형 유로(230) 사이를 이어주는 연결 유로(220)의 단면적을 원형 유로(230)의 단면적보다 크게 형성함으로써, 원형 유로(230)로 유입되는 수액이 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로로 원활하게 흐르도록 구성되어 있다.

또한, 본 발명은 원형 유로(230)에 유량분배돌기(231)가 형성되어 있어 연결 유로(220)로부터 유입되는 수액 유량이 저유량 또는 고유량에 상관없이 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로로 가능한 동일한 유량이 균일하게 분배될 수 있도록 하여 보다 정확하게 수액 유량을 조절할 수 있도록 구성되어 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 수액 유량조절기의 분리 정면 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 수액 유량조절기의 분리 배면 사시도.
도 3은 종래기술에 따른 회전다이얼(200)의 배면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유로의 개념도
도 5는 종래기술에 적용된 원호 유로의 전개도
도 6은 유로의 깊이를 낮춘 원호 유로의 전개도
도 7은 제2구간에서 유로의 깊이를 제한한 원호 유로의 전개도
도 8은 깊이를 낮춘 원호 유로에서의 회전각도에 대한 유량변화 그래프
도 9는 깊이를 제한한 원호 유로에서의 회전각도에 대한 유량변화 그래프

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명의 수액 유량조절기는 본 발명자가 발명한 도 1 내지 3에 나타난 종래의 수액 유량조절기와 마찬가지로 몸체(100)와 회전다이얼(200) 및 실링부재(300)로 구성되어 있다.

도 1은 분해된 상태의 수액 유량조절기를 정면 사시도로 도시한 도면이고, 도 2는 회전다이얼(200)의 배면 사시도이고, 도 3은 유로 형성면(240)을 바라본 회전다이얼(200)의 배면도이다.

도면을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 수액 유량조절기는 수액세트의 절단된 양측 튜브를 각각 체결하여 연결시키는 유입구(110)와 배출구(120)를 구비하여 유입구(110)를 통해 수액을 유입받고 회전다이얼(200)에 의해 유량 조절되게 한 후 배출구(120)를 통해 배출되게 하는 몸체(100), 몸체(100)에 회전 가능하게 장착되며 유입구(110)와 배출구(120) 사이에 배치할 유로를 구비하여 회전각의 변경으로 유동저항을 변화시키는 유로에 의해 유량 조절되게 하는 회전다이얼(200), 및 몸체(100)와 회전다이얼(200)의 사이에 개재되어 회전다이얼(200)의 유로를 밀폐하는 실링부재(300)를 포함하여 구성된다.

본 발명에서 상기 몸체(100)는 전방에서 후방으로 관통되게 형성된 체결구(150)와, 튜브를 삽입고정하도록 상부로 돌출되게 형성되어 상부로부터 수액이 유입되게 하는 유입구(110)와, 체결구(150)를 중심으로 상부의 유입구(110)와 대향하도록 하부로 돌출되게 형성되며 튜브가 삽입고정되어 수액을 하부로 배출되게 하는 배출구(120)와, 상기 체결구(150)의 주위로 형성된 실링부재 안착면(140)과, 실링부재 안착면(140)에 형성되어 유입구(110)에 연통되게 한 유입 통로(111)와, 실링부재 안착면(140)에 형성되어 배출구(120)에 연통되게 한 배출 통로(121)와, 후술하는 회전다이얼(200)의 회전을 제한하기 위하여 외주면에 돌출되어 형성된 스토퍼(160)와, 몸체(100)의 배면에 조성되며 체결구(150)를 중심으로 각각 유입구(110)와 배출구(120)를 향해 상하로 길게 형성되고 서로 이어지게 하여 손으로 파지할 수 있게 한 손잡이부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 실링부재 안착면(140)에 후술하는 실링부재(300)가 안착되면 후술하는 실링부재(300)는 회전하지 아니하고 몸체(100)에 고정되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 회전다이얼(200)은 배면의 중심에 돌출형성되고 몸체(100)의 체결구(150)에 삽입되어 회전축이 되게 한 삽입편(250)과, 배면 중에서 삽입편(250)의 주변에 단일의 평평한 면으로 조성되어 몸체(100)에 회전다이얼(200)를 장착할 시에 상기 실링부재(300)가 개재된 상태로 몸체(100)의 실링부재 안착면(140)에 밀착되는 유로 형성면(240)과, 유로 형성면(240)에 조성되는 원호 유로(210), 연결 유로(220) 및 원형 유로(230)와, 몸체(100)에 장착할 시에 몸체(100)의 실링부재 안착면(140)을 형성하기 위해 돌출시킨 부위의 외주면을 감싸게 한 외주면부(260)와, 상기 외주면부(260)의 내주면에 돌출되게 조성하여 회전다이얼(200)를 회전시킬 시에 소정의 회전각에서 스토퍼(160)에 걸려 회전을 멈추게 하는 걸림돌기(261)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 원호 유로(210)의 경우는 요홈으로 조성되되, 원형 유로(230)의 반경보다는 큰 반경으로 회전축을 중심으로 원호 상을 그리도록 조성되어서, 폐곡선으로 되지는 아니한다. 이때, 원호 상으로 조성된 원호 유로(210)의 중심각은 가능하면 360도에 근접한 각으로 형성되는 것이 좋으며, 예를 들면 320도가 될 수 있다.

이와 같이 원형 유로(230)와 동일한 중심을 갖는 원호 유로(210)의 일단(211)은 안쪽의 원형 유로(230)를 향해 요홈 형상으로 연장 형성된 연결 유로(220)에 의해서 원형 유로(230)와 이어진다. 원호 유로(210)의 타단(212)은 막힌 상태로 둔다. 이에 따라, 원호 유로(210)의 타단(212)에서 시작하여 원호를 그린 후 일단(211)에서 연결 유로(220)에 의해 원형 유로(230)와 연결되는 유로가 형성된다.

이와 같이 형성되는 원호 유로(210), 연결 유로(220) 및 원형 유로(230)는 후술하는 실링부재(300)에 덮여 밀폐된 유로를 형성한다.

본 발명의 상기 실링부재(300)는 종래기술과 마찬가지로 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)를 밀폐하기 위한 예를 들면 고무 재질로 구성되고, 회전다이얼(200)의 삽입편(250)을 관통시킬 관통구(340)을 중심에 조성한 하나의 판으로 형성되어 상기 회전다이얼(200)의 원형 유로(230) 및 원호 유로(210)가 형성된 유로 형성면(240)을 덮을 수 있게 되어 있으며, 회전다이얼(200)를 몸체(100)에 회전 가능하게 장착할 시에 몸체(100)와 회전다이얼(200) 사이에 개재되어 압착됨으로써 회전다이얼(200)에 밀착되어 원호 유로(210) 및 원형 유로(230)를 밀폐하며, 회전다이얼(200)가 회전하더라도 실링부재(300)는 몸체(100)에 고정되어 회전하지 아니하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 실링부재(300)는 회전다이얼(200)에 밀착된 상태를 보면 원형 유로(230) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원형 유로(230)와 연통되는 원형 유로 출구(320)와, 원호 유로(210) 상의 일지점에 관통홀로 조성되어 원호 유로(210)와 연통될 수 있는 원호 유로 입구(310)를 구비한다.

도 4는 본 발명의 수액 유량조절기에 구비된 회전다이얼(200)에 형성된 원호 유로(210), 연결 유로(220) 및 원형 유로(230)를 나타낸 개념도이다.

본 발명의 회전다이얼(200)에 형성된 유로는 종래기술과 마찬가지로 원형 유로(230)와 원호 유로(210) 및 이를 연결하는 연결 유로(220)로 형성되어 있는데, 저유량에서의 회전각도에 대한 좋은 분해능을 유지하면서, 고유량에서 회전각도에 대한 분해능을 향상시키기 위하여 원호 유로(210)를 유로의 깊이가 증가하는 제1 구간(210a)과 유로의 깊이가 일정하게 제한된 제2 구간(210b)으로 형성되도록 개선하였다. 도 4에서, A는 제1 구간(210a)과 제2 구간(210b)의 경계부인 제1 구간의 단부(A)를 나타내고, 310과 320은 각각 실링부재(300)에 형성된 원호 유로 입구(310) 및 원형 유로 출구(320)를 나타낸다.

본 발명에서의 원호 유로(210)의 폭은 종래기술과 마찬가지로 전 구간에 걸쳐 균일하지만, 원호 유로(210)의 깊이 변화에서 차이가 있다.

종래기술에서 원호 유로(210)의 깊이는 막혀있는 타단(212)에서 연결 유로(220)에 이어지는 일단(211)으로 갈수록 깊이가 점차 깊어져서, 타단(212)에서 일단(211)으로 갈수록 단면적이 증가하는 구조이다.

도 5는 종래기술에서의 원호 유로(210)의 한 실시예에 대한 전개도이다. 도 5에서 원호 유로(210)의 깊이는 타단(212)에서 일단(211)으로 갈수록 선형적으로 그 깊이가 증가하는 경우를 나타내고, 이 경우의 회전각도에 대한 유량의 변화를 나타낸 것이 도 8, 9에서 타단(212)에서의 깊이(hf)가 100%인 그래프이다.

도 8, 9의 원호 유로(200) 타단(212)에서의 깊이(hf)가 100%인 그래프를 살펴보면때, 저유량 영역에서는 충분한 분해능을 가지고, 회전다이얼(200)의 회전각도에 따라 목표 유량을 정확하게 나타낼 수 있음을 알 수 있다. 하지만, 고유량 영역으로 갈수록 회전다이얼(200)의 회전각도에 따라 유량이 급격하게 변하게 되어, 회전다이얼(200)의 각도가 미세하게 변경되더라도 큰 유량 변화가 발생하게 되므로, 정확하게 회전각도를 맞추지 않을 경우에는 정확한 유량조절이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명자는, 실제 수액 유량조절기에서 원호 유로(210)의 전체 각도는 약320도 정도가 되지만, 도 7에 도시된 바와 같이 실제 투여될 수 있는 고유량에 해당하는 약 300 ml/h의 유량이 260도 근처에서 발생되는 것을 확인하고, 원호 유로(210)의 구조를 변경하여 고유량, 예를 들면, 300ml/h의 유량이 약 300도 정도의 각도 부근으로 늦춰진 상태에서 흐르도록 하여 고유량에서의 분해능을 높일 수 있는 방법을 연구하였다.

도 6에서는 단순히 원호 유로(210)의 깊이를 변경하는 경우를 나타내고 있다. 이는 종래기술과 마찬가지로 원호 유로(210)의 타단(212)에서 일단(211)으로 갈수록 원호 유로(210)의 깊이는 증가하지만, 그 기울기를 감소시켜 최대 깊이인 타단(212)에서의 깊이가 감소되도록 한 것이다.

도 8은 이처럼 원호 유로(210)의 깊이를 감소시켰을 때의 회전각도에 대한 유량변화 사이의 관계를 나타낸 그래프로서, 타단(212)에서의 깊이(hf)를 감소시켜가며 기존의 60%가 될 때까지의 회전각도에 대한 유량 사이의 관계를 나타내고 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 원호 유로(210)의 깊이를 감소시킴에 따라, 고유량에서의 기울기가 감소하는 효과가 발생하고, 고유량인 약 300ml/h의 고유량은 약 300도 정도의 각도로 늦춰진 것을 확인할 수 있다. 하지만, 저유량 구간에서도 유량이 감소하여 회전다이얼을 더 많이 회전시켜야 하는 문제점이 발생하였고, 특히 수 ml/h 이하의 초저유량을 투여하는 것이 필요한 경우에 정확한 유량으로 수액을 투여하기 어려운 새로운 문제점이 발생하였다.

이는 폭을 변화시키는 경우에도 동일하게 발생하는 문제점이 됨을 쉽게 유추할 수 있다.

이에 본 발명자는 저유량에서는 분해능의 변화가 거의 없으면서, 고유량에서 분해능을 향상시킬 수 있는 원호 유로(210)의 구조를 연구하였고, 이를 통해 도 7에 나타난 바와 같이 타단(212)으로부터 깊이가 증가하는 하는 구간인 제1 구간(210a)과 상기 제1 구간(210a)로부터 일단(211)까지 동일한 깊이를 갖는 구간인 제2 구간(210b)을 갖는 원호 유로(210)를 발명하였다.

도 7에서, 원호 유로(210)의 제1 구간(210a)에서 깊이는 도 5에 나타난 바와 같은 종래기술에 나타난 원호 유로(210)의 깊이와 동일하게 나타나 있다.

이는, 저유량 범위에서 유량이 감소하는 것을 방지할 수 있도록 저유량에 영향을 미치는 원호 유로(210)의 타단(212)에 가까운 제1 구간(210a)에서의 유로 단면적은 그대로 유지하고, 고유량에 영향을 미치는 원호 유로(210)의 일단(211)에 가까운 제2 구간(210b)에서의 유로 단면적은 감소하도록 구성되어 있다.

도 9는 본 발명의 원호 유로(210)에서 제2 구간(210b)의 깊이를 변화시키면서 나타나는 회전각도에 대한 유량변화 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 9에서 알 수 있듯이, 깊이가 일정하게 제한되는 제2 구간(210b)이 형성되어 있는 경우, 저유량 범위에서 큰 변화가 없고, 고유량 범위, 예를 들면, 300ml/h 유량을 흘려보낼 수 있는 회전각도가 점점 늦춰지는 것을 알 수 있다. 이는 저유량 범위에서는 분해능의 변화가 거의 없고, 고유량 범위에서의 분해능이 향상되는 것을 의미한다.

하지만, 상기 제2 구간(210b)에서의 깊이 제한의 정도에 따라 고유량에서의 분해능의 변화에는 도 9에 도시된 바와 같이 차이가 있다.

제2 구간(210b)에서의 깊이가, 제1 구간(210a)과 동일하게 선형으로 증가했을 때의 타단(212)에서의 깊이(hf)의 80%에서 90%까지 되도록 제한되었을 경우를 살펴보면, 고유량에서의 유량의 변화는 존재하지만 현저한 유량 변화가 발생하는 것은 아니다.

다음으로, 제2 구간(210b)에서의 깊이가, 제1 구간(210a)과 동일하게 선형으로 증가했을 때의 타단(212)에서의 깊이(hf)의 60%에서 70%까지 되도록 제한되었을 경우를 살펴보았다. 이는 제1 구간의 단부(A)가 원호 유로(210)의 타단(212)에서 60%에서 70% 되는 부분에 위치하는 경우와 동일하고, 제1 구간(210a): 제2 구간(210b)의 길이의 비가 6:4 내지 7:3에 해당하는 경우와 동일하다. 이 경우를 원호 유로(210)에 제2 구간(210b)이 없는 경우와 대비하여 보면, 고유량에서는 충분히 구별이 되는 정도의 각도를 더 회전시켜야 하는 것을 확인할 수 있고, 또한, 저유량 범위에서의 회전각도에 따른 유량의 변화는 거의 없는 것을 확인할 수 있다. 즉, 발명자가 원했던 저유량에서의 충분히 좋은 분해능은 유지하면서, 고유량에서의 분해능은 현저하게 향상된 원호 유로(210)의 구조를 구현한 것이다.

마지막으로, 제2 구간(210b)에서의 깊이가, 제1 구간(210a)과 동일하게 선형으로 증가했을 때의 타단(212)에서의 깊이(hf)의 50%까지 되도록 제한한 경우를 살펴보았다. 이는 제1 구간의 단부(A)가 원호 유로(210)의 타단(212)에서 50% 되는 부분에 위치하는 경우와 동일하고, 제1 구간(210a): 제2 구간(210b)의 길이의 비가 1:1까지 되는 경우에 해당하는 것이다. 이 경우를 살펴보면, 고유량에서의 분해능은 향상되는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 저유량에도 유량의 변화가 발생하는 문제점이 있고, 이러한 경우에는 위에서 살펴본 바와 같이 특히 초저유량을 투여해야 하는 조건에서 유량을 정확하게 조절할 수 없는 큰 문제점이 발생할 수 있다.

이를 종합하여 보면, 본 발명에서는 원호 유로(210)를 유로의 깊이가 증가하는 제1 구간(210a)과 깊이가 일정하게 제한된 제2 구간(210b)을 갖는 구조로 형성하고, 제1 구간(210a)과 제2 구간(210b)의 범위를 조절하여 저유량 범위와 고유량 범위에서 모두 유량 분해능이 좋은 수액 유량조절기를 구현할 수 있는 것을 보여주고 있다.

본 발명에 나타난 실시예에서는 제1 구간(210a)에서 깊이 변화의 기울기과 종래기술과 동일하게 구성하였으나, 이는 일 실시예이고, 다른 기울기를 가진 제1 구간(210a)과 일정하게 제한된 깊이를 갖는 제2 구간(210b)를 형성하여 각 구간의 길이를 조절함으로서 유사한 결과를 얻을 수 있음은 쉽게 유추할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 연결 유로(220)는 원호 유로(210)의 일단(211)에 이어지므로 원호 유로(210)의 일단(211)과 동일하거나 더 깊은 깊이를 갖추며, 폭은 연결 유로(220)의 단면적이 원호 유로(210)의 단면적보다 상대적으로 크게 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 원형 유로(230)는 종래기술과 마찬가지로 대부분의 구간에서 폭과 깊이가 균일하도록 구성되어, 이 구간에서는 단면적도 균일하게 형성되어 있을 수 있다. 이 때, 상기 원형 유로(230)의 단면적은 후술하는 유량분배돌기(231)가 형성된 부분을 제외하고는 동일하게 구성할 수도 있을 것이다.

또한, 원형 유로(230)의 균일한 깊이는 연결 유로(220)의 깊이와 동일하거나 낮게 형성하여, 연결 유로(220)에서 원형 유로(230)로 원활하게 수액이 흐를 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기 원형 유로(230)는 폐원형을 그리므로, 연결 유로(220)를 통해 유입된 수액이 실링부재(300)의 원형 유로 출구(320)를 통해 배출되는 경로는 2개의 경로로 이루어지고, 회전다이얼(200)의 회전에 따라 2개의 경로와 원형 유로 출구(320) 사이의 길이는 서로 달라질 수 있다. 이 때, 연결 유로(220)의 단면적을 원형 유로(230)의 단면적보다 크게 함으로써, 연결 유로(220)를 통과한 수액이 원형 유로(230)의 2개의 경로로 원활하게 분산되어 흐를 수 있도록 한다.

연결 유로(220)를 통과한 수액은 상기 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로로 흐르는데, 상기 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로로 동일한 유량으로 분배되어 균일하게 흐르는 것이 가장 이상적이고, 안정적으로 수액 유량을 유지할 수 있을 것이다.

하지만, 연결 유로(220)에서 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로로 수액이 분배될 때, 동일한 유량 또는 균일한 유량으로 분배되어 흐르지 않는 경우가 발생할 수도 있고, 이는 특히 고유량인 경우에 많이 발생할 수 있으며, 저유량인 경우에도 발생할 수 있고, 수액 유량을 변경할 때에도 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 원형 유로(230)에 유량분배돌기(231)를 형성하여 수액 유량이 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로를 따라 가능한 동일하고 균일하게 분배될 수 있도록 하였다.

이 때, 상기 유량분배돌기(231)는 상기 연결 유로(220)와 마주하는 위치에 형성하며 적어도 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로 및 상기 연결 유로(220)에 대하여 대칭적으로 형성되어 있는 것이 바람직할 것이다. 또한, 상기, 원형 유로(230)에 형성된 유량분배돌기(231)는 도 4에 도시된 바와 같이 유입된 수액이 보다 원활하게 상기 2개의 경로를 따라 흐를 수 있도록 완만한 곡면을 갖도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

100 : 몸체 110 : 유입구 111 : 유입 통로
120 : 배출구 121 : 배출 통로 130 : 손잡이부
140 : 실링부재 안착면 141: 홈 50 : 체결구
151 : 걸림턱 160 : 스토퍼 200 : 회전다이얼
210 : 원호 유로 210a: 제1 구간 210b: 제2 구간
211 : 원호 유로의 일단 212 : 원호 유로의 타단
220 : 연결 유로 230 : 원형 유로 231 : 유량분배돌기
240 : 유로 형성면 250 : 삽입편 260 : 외주면부
261 : 걸림돌기 300 : 실링부재 310 : 원호 유로 입구
320 : 원형 유로 출구 340 : 관통구 A: 제1 구간의 단부
ha: 제1 구간의 단부에서의 원호 유로 깊이
hf: 종래 원호 유로의 타단에서의 유로 깊이
hm: 제2 구간에서의 원호 유로 깊이

Claims

수액이 유입되는 유입구(110)와 수액이 배출되는 배출구(120)를 포함하는 몸체(100); 및 상기 몸체(100)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 유입구(110) 및 상기 배출구(120)와 연결되는 유로(210, 220, 230)가 형성되어 있는 회전다이얼(200)을 포함하는 수액 유량조절기에 있어서,
상기 유로(210, 220, 230)는 원을 따라 요홈으로 형성되어 있고, 상기 배출구(120)와 연결되는 원형 유로(230); 상기 원형 유로(230)보다 상대적으로 큰 반경의 원호를 따라 요홈으로 형성되어 있고, 상기 유입구(110)와 연결되어 있는 원호 유로(210); 및 상기 원호 유로(210)의 일단을 원형 유로(230)에 이어지게 요홈으로 형성한 연결유로(220)를 포함하고,
상기 원호 유로(210)는 그 폭이 전 구간에 걸쳐 균일하고, 막혀있는 타단(212)에서 상기 연결 유로(220)가 형성된 일단(211) 방향으로 갈수록 깊이가 점차 깊어지는 제1 구간(210a); 및 상기 제1 구간(210a)의 단부(A)에서 상기 연결 유로(220)가 형성된 일단(211)까지 그 깊이가 일정한 제2 구간(210b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수액 유량조절기.
제 1항에 있어서,
상기 제1 구간(210a)의 깊이는 선형적으로 변하는 것을 특징으로 하는 수액 유량조절기.
제 2항에 있어서,
상기 제1 구간(210a)의 길이 : 제2 구간(210b)의 길이의 비는 6:4 내지 7:3 범내에 있는 것을 특징으로 하는 수액 유량조절기.
제 1항에 있어서,
상기 연결 유로(220)의 단면적은 상기 원형 유로(230)의 단면적보다 상대적으로 크게 형성됨을 특징으로 하는 수액 유량조절기.
수액이 유입되는 유입구(110)와 수액이 배출되는 배출구(120)를 포함하는 몸체(100); 및 상기 몸체(100)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 유입구(110) 및 상기 배출구(120)와 연결되는 유로(210, 220, 230)가 형성되어 있는 회전다이얼(200)을 포함하는 수액 유량조절기에 있어서,
상기 연결 유로(220)의 단면적은 상기 원형 유로(230)의 단면적보다 상대적으로 크게 형성되어 있고,
상기 연결 유로(220)와 마주하는 원형 유로(230) 상에 유량분배돌기(231)가 형성되어 있어,
상기 연결 유로(220)로부터 유입된 수액이 상기 원형 유로(230)에 형성된 2개의 경로를 따라 보다 균일하고 원활하게 흐를 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수액 유량조절기.