KR20210127710A - 압력 릴리프 장치 및 그의 구성품들 - Google Patents

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KR20210127710A
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valve
sensing
gas flow
pressure
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테일러 제임스 에드워즈
아르젠 데이빗 캣
세인 테리 마세이
하미쉬 아드리안 오스본
카메론 레슬리 매튜스
라이스 존 에반스
에반 안소니 마운더
베쓰 프란세스 하디
아이단 로버트 부르게스
레오 멕켄지 로저
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피셔 앤 페이켈 핼스케어 리미티드
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Abstract

커넥터는, 입구와 출구를 가지며 그 사이로 가스 유로가 형성된 커넥터 몸체를 구비한다. 커넥터 몸체는 제2 커넥터와의 연결 시 상기 제2 커넥터의 일부와 서로 겹치도록 구성된 오버랩 부분을 갖는다. 접근 통로가 오버랩 부분을 통과해 가스 유로로 이어진다.

Description

압력 릴리프 장치 및 그의 구성품들
본 개시는 환자에게 가스를 전달하고/하거나 환자로부터 가스를 빼내기 위한 의료 시스템용 압력 릴리프 장치, 구체적으로는 유량 및/또는 압력 보상형 압력 릴리프 장치, 다이어프램 구성품(diaphragm component), 및 이러한 장치용 커넥터에 관한 것이다.
호흡 가스 공급 시스템은 환자에게 전달하기 위한 가스를 제공한다. 일반적으로 호흡 가스 공급 시스템은 가스 공급부와 환자 사이에 유체 연결부를 포함한다. 유체 연결부는 흡기 튜브와 환자 인터페이스를 포함할 수 있다. 이러한 시스템은 가스가 환자에게 정확하게 전달되도록 보장하기 위한 여러 가지 다양한 구성품들을 구비한다. 그 중 많은 구성품들이 한 번 사용 후 폐기되는 일회용 구성품들인 반면에 다른 구성품들은 다회용 구성품들이다. 어떤 상황에서는 다회용 구성품들이 선호된다. 어떤 상황에서는 일회용 구성품을 다회용 구성품에 연결해야 한다. 그러나 일회용 구성품이 다회용 구성품과 제대로 조립되지 않거나 의도치 않게 조립되는 경우에 문제가 발생할 수 있다. 게다가, 일부 구성품은 여러 가지 다양한 기능을 갖춘 복잡한 제품이다. 이러한 구성품의 설계 및/또는 생산을 변경하거나 수정하는 것이 쉬울 리 없다.
압력 릴리프 밸브에 가요성 다이어프램이 포함된 경우, 다이어프램(들)은 정상 사용 중의 밸브 진동(oscillation)에 민감할 수 있는데, 이는 다이어프램에 인접한 챔버 내의 압력 변동 및 다이어프램의 공진에 기인한다. 이러한 진동은 특히 다이어프램이 밸브 시트(valve seat)로부터 들어올려질 때 소음을 유발하고 밸브의 안정성을 저하시킨다. 주파수 진동이 커지고 높아지는 것은 안정성 감소 및 소음 수준의 상승과 연관이 있다. 이러한 진동으로 인해 밸브의 히스테리시스가 증가할 수도 있다. 다시 말해, 도관의 폐색이 제거되고 나서 흐름이 복원되기 까지의 지체 시간이 길어질 수 있다.
따라서, 본원에 개시되는 특정 실시예들의 목적은 전술한 문제점들을 해결하는 쪽으로 적어도 어느 정도 도움이 될, 또는 적어도 당해 산업계에 유용한 선택안을 제공할 커넥터를 제공하는 데에 있다.
제1 양태에서는 커넥터를 제공하며, 상기 커넥터는: 입구와 출구를 가지며 그 사이로 가스 유로가 형성된 커넥터 몸체로서, 제2 커넥터와의 연결 시 상기 제2 커넥터의 일부와 서로 겹치도록 구성된 오버랩 부분을 갖는 커넥터 몸체; 및 상기 오버랩 부분을 통과해 가스 유로로 이어지는 접근 통로를 포함한다.
접근 통로는 가스 유로 내의 압력을 감지하도록 가스 유로와 유체 연통하는 구멍(aperture)을 포함하여 구성될 수 있다.
가스 유로는 적어도 부분적으로는 벽에 의해 획정될 수 있고, 접근 통로는 커넥터의 벽에 있는 구멍을 포함하여 구성될 수 있다.
커넥터는 제2 커넥터와 함께 공동을 형성하도록 구성된 공동 형성부를 추가로 포함할 수 있다.
공동 형성부는 아치형 표면(arcuate surface)을 포함하여 구성될 수 있다.
공동 형성부는 커넥터 몸체의 표면에 있는 오목부(recess)일 수 있다.
공동 형성부는 접근 통로를 통해 가스 유로와 유체 연통 가능하다.
공동 형성부는 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행일 수 있는 길이(longitudinal dimension)를 가질 수 있다.
커넥터는 제2 커넥터의 일부와 함께 제1 밀봉을 형성하도록 구성된 제1 밀봉 기구를 추가로 포함할 수 있다.
제1 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰(lip seal), 와이퍼 씰(wiper seal), 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 밀봉 기구는 오버랩 부분에 포함될 수 있다.
제1 밀봉 기구는 제2 커넥터와의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 위한 내부 또는 외부 밀봉면을 포함할 수 있다.
접근 통로 및/또는 공동 형성부는 제1 밀봉 기구의 상류측에 배치될 수 있다.
커넥터는 제2 커넥터의 일부와 함께 제2 밀봉을 형성하도록 구성된 제2 밀봉 기구를 추가로 포함할 수 있다.
공동 형성부는 제1 밀봉 기구와 제2 밀봉 기구 사이일 수 있다.
접근 통로는 제1 밀봉 기구와 제2 밀봉 기구 사이에 위치할 수 있다.
제2 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제2 밀봉 기구는 오버랩 부분에 포함될 수 있다.
제2 밀봉 기구는 제2 커넥터와의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 위한 내부 또는 외부 밀봉면을 포함할 수 있다.
커넥터의 일부 및/또는 한 표면이 테이퍼형일 수 있다.
커넥터는 하나 이상의 정렬 특징부를 추가로 포함할 수 있다.
구멍은 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행하게 또는 대체로 수직으로 배치될 수 있다.
구멍은 가스 유로 주위로 반경방향으로 배치될 수 있다.
커넥터는 단차 부분을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 단차 부분에 구멍이 배치될 수 있다.
커넥터에 있는 구멍은 다른 구멍을 통해 가스 유로와 유체 연통 가능하며, 이들 구멍은 하나의 채널에 의해 유체 연통이 가능하다.
커넥터는 흐름 제한부를 추가로 포함할 수 있다.
흐름 제한부는 커넥터의 말단에 구비될 수 있다.
흐름 제한부는 오목부에 마련될 수 있다.
흐름 제한부는 커넥터의 말단에서 이격 배치되는 조임부(constriction)에 의해 제공될 수 있다.
조임부는 벤츄리관(venturi)일 수 있다.
접근 통로는 흐름 제한부에 마련될 수 있거나, 흐름 제한부의 하류측에 바로 인접하여 마련될 수 있다.
커넥터 몸체는 말단으로부터 바깥쪽으로 갈수록 직경이 점점 커지는 테이퍼형일 수 있다.
커넥터는 멈춤쇠를 추가로 포함할 수 있다.
멈춤쇠는 칼라(collar)일 수 있거나 칼라를 포함하여 구성될 수 있다.
칼라의 표면은 제2 커넥터의 표면과 함께 페이스 씰을 형성하도록 구성될 수 있다.
커넥터의 말단 근처에 반경방향 간극이 추가로 있을 수 있다.
공동 형성부는 가스 흐름 방향에 대해 테이퍼형일 수 있다.
가스 유로는 압력 라인일 수 있거나 압력 라인을 포함하여 구성될 수 있다.
커넥터는 말단 쪽으로 갈수록 직경이 점점 커지는 테이퍼형일 수 있다.
커넥터는 압력 릴리프 밸브와 커플링 결합하도록 구성될 수 있다.
커넥터는 커넥터와 압력 릴리프 밸브의 커플링 결합을 위해 구성된 체결 기구를 추가로 포함할 수 있다.
커넥터는 압력 릴리프 밸브와 일체형일 수 있다.
압력 릴리프 밸브는 유량 및/또는 압력 보상형 압력 릴리프 밸브일 수 있다.
압력 라인은 압력 릴리프 밸브의 감지 챔버와 유체 연통 가능하다.
압력 릴리프 밸브는 환자에게 가스 흐름을 전달하는 메인 가스 유로와 감지 챔버 간의 차압을 감지하도록 구성된 감지 부재를 포함할 수 있다.
감지 부재의 이동에 의해 밸브 부재의 벤팅 압력이 변경될 수 있다.
압력 라인은 제1 압력 라인일 수 있으며, 커넥터는 상기 제1 압력 라인의 상류측에 있을 수 있는 제2 압력 라인을 추가로 포함할 수 있다.
커넥터는 회로 소자와 커플링 결합하도록 구성될 수 있다.
커넥터는 커넥터와 회로 소자의 커플링 결합을 위해 구성된 체결 기구를 추가로 포함할 수 있다.
제1 압력 라인 및 제2 압력 라인은 압력 감지 기구에 각각 커플링 결합될 수 있다.
제2 양태에서는 커넥터를 제공하며, 상기 커넥터는: 그 사이로 가스 유로가 형성되는 입구와 출구; 상기 가스 유로를 통과하는 흐름을 제한하도록 구성된 흐름 제한부; 및 상기 가스 유로로의 접근 통로로서, 상기 흐름 제한부의 하류측에 배치되는 접근 통로를 포함한다.
가스 유로는 적어도 부분적으로는 벽에 의해 획정될 수 있고, 접근 통로는 커넥터의 벽에 형성된 구멍을 포함하여 구성될 수 있다.
흐름 제한부는 입구에 있는 오목부에 마련될 수 있다.
커넥터의 일부 및/또는 한 표면이 테이퍼형일 수 있다.
접근 통로는 제1 밀봉 기구와 흐름 제한부 사이에 배치될 수 있다.
접근 통로는 흐름 제한부에 마련될 수 있거나, 흐름 제한부의 하류측에 바로 인접하여 마련될 수 있다.
제1 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
밀봉면은 아치형 표면을 포함하여 구성될 수 있다.
밀봉면은 제2 커넥터의 내부면과의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 통해 밀봉할 수 있다.
커넥터는 두 부분으로 된 커넥터일 수 있으며, 제1 부분은 흐름 제한부를 포함하고 제2 부분은 제1 밀봉 기구를 포함한다.
제1 부분과 제2 부분은 간극을 두고 서로 이격되어 있다.
제1 부분과 제2 부분이 링크될 수 있다.
흐름 제한부는 제1 밀봉 기구의 상류측에 구비될 수 있다.
커넥터는 제2 커넥터와 함께 공동을 형성하도록 구성된 공동 형성부를 추가로 포함할 수 있다.
커넥터 공동 형성부는 외부 아치형 표면을 포함하여 구성될 수 있다.
공동 형성부는 접근 통로를 통해 가스 유로와 유체 연통 가능하다.
공동 형성부는 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행일 수 있는 길이를 가질 수 있다.
커넥터는 말단과 접근 통로 및/또는 말단과 공동 형성부 사이에 배치되는 제2 밀봉 기구를 추가로 포함할 수 있다.
제2 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
밀봉면은 아치형 표면 또는 만곡 표면을 포함하여 구성될 수 있다.
밀봉면은 제2 커넥터의 내부면과의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 통해 밀봉할 수 있다.
커넥터는 멈춤쇠를 추가로 포함할 수 있다.
멈춤쇠는 칼라일 수 있거나 칼라를 포함하여 구성될 수 있다.
칼라의 표면은 제2 커넥터의 표면과 함께 페이스 씰을 형성하도록 구성될 수 있다.
커넥터는 제2 커넥터에 연결되도록 구성될 수 있으며, 상기 제2 커넥터는 구멍과 유체 연통 가능한 압력 라인을 갖는다.
제3 양태에서는 어셈블리를 제공하며, 상기 어셈블리는: 입구와 출구를 가지며 그 사이로 가스 유로가 형성된 커넥터 몸체, 및 오버랩 부분을 포함하는, 제1 커넥터; 입구와 출구를 가지며 그 사이로 가스 유로가 형성된 커넥터 몸체, 및 오버랩 부분을 포함하는, 제2 커넥터; 및 접근 통로를 포함하며, 상기 제1 커넥터의 오버랩 부분과 제2 커넥터의 오버랩 부분이 서로 맞닿아(contiguous) 오버랩 연결을 형성하고 어셈블리 가스 유로를 제공하도록 제1 커넥터 및 제2 커넥터가 조립식으로 구성되고, 상기 접근 통로는 오버랩 연결을 통과해 어셈블리 가스 유로로 이어진다.
접근 통로는 가스 유로 내의 압력을 감지하도록 가스 유로와 유체 연통 가능한 구멍을 포함하여 구성될 수 있다.
가스 유로는 적어도 부분적으로는 벽에 의해 획정될 수 있고, 접근 통로는 커넥터의 벽에 있는 구멍을 포함하여 구성될 수 있다.
흐름 제한부는 제2 커넥터의 입구에 있는 오목부에 마련될 수 있다.
커넥터의 일부 및/또는 한 표면이 테이퍼형일 수 있다.
접근 통로는 제1 밀봉 기구와 흐름 제한부 사이에 배치될 수 있다.
접근 통로는 흐름 제한부에 마련될 수 있거나, 흐름 제한부의 하류측에 바로 인접하여 마련될 수 있다.
제1 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
밀봉면은 아치형 표면을 포함하여 구성될 수 있다.
밀봉면은 제2 커넥터의 내부면과의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 통해 밀봉할 수 있다.
커넥터는 두 부분으로 된 커넥터일 수 있으며, 제1 부분은 흐름 제한부를 포함하고 제2 부분은 제1 밀봉 기구를 포함한다.
제1 부분과 제2 부분이 링크될 수 있다.
흐름 제한부는 제1 밀봉 기구의 상류측에 구비될 수 있다.
어셈블리는 제1 커넥터와 제2 커넥터에 의해 획정되는 공동을 추가로 포함할 수 있다.
공동은 제1 커넥터의 외부 아치형 표면에 의해 획정될 수 있다.
공동은 접근 통로를 통해 가스 유로와 유체 연통 가능하다.
공동은 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행일 수 있는 길이를 가질 수 있다.
어셈블리는 말단과 접근 통로 및/또는 말단과 공동 형성부 사이에 배치되는 제2 밀봉 기구를 추가로 포함할 수 있다.
제2 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
밀봉면은 아치형 표면 또는 만곡 표면을 포함하여 구성될 수 있다.
밀봉면은 제2 커넥터의 내부면과의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 통해 밀봉할 수 있다.
제2 커넥터는 멈춤쇠를 추가로 포함할 수 있다.
멈춤쇠는 칼라일 수 있거나 칼라를 포함하여 구성될 수 있다.
칼라의 표면은 제2 커넥터의 표면과 함께 페이스 씰을 형성하도록 구성될 수 있다.
제1 커넥터는 구멍에 유체 유동 가능하게 연결된 압력 라인을 가질 수 있다.
제4 양태에서는 어셈블리를 제공하며, 상기 어셈블리는: 함께 조립되어 입구, 출구, 및 어셈블리 가스 유로를 제공하도록 구성된 제1 커넥터와 제2 커넥터로서, 제1 커넥터는 포트(port)를 포함하고 제2 커넥터는 가스 유로를 통과하는 흐름을 제한하도록 구성된 흐름 제한부를 포함하는, 제1 커넥터와 제2 커넥터; 및 상기 포트와 어셈블리 가스 유로와의 유체 연통을 허용하도록 구성된 접근 통로를 포함한다.
가스 유로는 적어도 부분적으로는 벽에 의해 획정될 수 있고, 접근 통로는 커넥터의 벽에 있는 구멍을 포함하여 구성될 수 있다.
흐름 제한부는 제2 커넥터의 입구에 있는 오목부에 마련될 수 있다.
커넥터의 일부 및/또는 한 표면이 테이퍼형일 수 있다.
접근 통로는 제1 밀봉 기구와 흐름 제한부 사이에 배치될 수 있다.
접근 통로는 흐름 제한부에 마련될 수 있거나, 흐름 제한부의 하류측에 바로 인접하여 마련될 수 있다.
제1 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
밀봉면은 아치형 표면을 포함하여 구성될 수 있다.
밀봉면은 제2 커넥터의 내부면과의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 통해 밀봉할 수 있다.
커넥터는 두 부분으로 된 커넥터일 수 있으며, 제1 부분은 흐름 제한부를 포함하고 제2 부분은 제1 밀봉 기구를 포함한다.
제1 부분과 제2 부분이 링크될 수 있다.
흐름 제한부는 제1 밀봉 기구의 상류측에 구비될 수 있다.
어셈블리는 제1 커넥터와 제2 커넥터에 의해 획정되는 공동을 추가로 포함할 수 있다.
공동은 제1 커넥터의 외부 아치형 표면에 의해 획정될 수 있다.
공동은 접근 통로를 통해 가스 유로와 유체 연통 가능하다.
공동은 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행일 수 있는 길이를 가질 수 있다.
어셈블리는 말단과 접근 통로 및/또는 말단과 공동 형성부 사이에 배치되는 제2 밀봉 기구를 추가로 포함할 수 있다.
제2 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
밀봉면은 아치형 표면을 포함하여 구성될 수 있다.
밀봉면은 제2 커넥터의 내부면과의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 통해 밀봉할 수 있다.
제2 커넥터는 멈춤쇠를 추가로 포함할 수 있다.
멈춤쇠는 칼라일 수 있거나 칼라를 포함하여 구성될 수 있다.
칼라의 표면은 제2 커넥터의 표면과 함께 페이스 씰을 형성하도록 구성될 수 있다.
제1 커넥터는 구멍에 유체 유동 가능하게 연결된 압력 라인을 가질 수 있다.
제5 양태에서는 제1 양태 또는 제2 양태 중 어느 하나에 따른 커넥터와 도관의 조합체(combination)를 제공한다.
도관은 일회용 도관으로 이루어질 수 있다.
도관과 커넥터는 일체형일 수 있다.
도관 및 커넥터는 함께 연결할 수 있게 되어 있는 별도의 구성품들일 수 있다.
도관은 호흡 가스 공급원을 가습 챔버로 안내하거나 호흡기용 호흡 회로 혹은 시스템에 제공하기 위한 건식 라인 또는 도관일 수 있거나, 이러한 건식 라인 또는 도관을 포함하여 구성될 수 있다.
도관과 커넥터는 가스를 분당 약 5 또는 10 리터 이상의 유량으로 제공하도록 구성될 수 있다.
제6 양태에서는 제1 양태에 따른 커넥터와 압력 릴리프 밸브의 조합체를 제공한다.
압력 릴리프 밸브는 재사용이 가능한 압력 릴리프 밸브일 수 있다.
압력 릴리프 밸브와 커넥터는 가스를 분당 약 5 또는 10 리터 이상의 유량으로 제공하도록 구성될 수 있다.
제7 양태에서는, 제1 양태 내지 제4 양태 중 어느 하나에 따른 커넥터 및 가스를 분당 약 5 또는 10 리터 이상의 유량으로 제공하도록 구성된 유량 공급원을 포함하는, 호흡 가스 시스템을 제공한다.
제8 양태에서는 호흡기보호 시스템(respiratory system)에 사용되는 압력 릴리프 장치를 제공하며, 상기 압력 릴리프 장치는: 장치 입구와 장치 출구; 상기 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로; 가스 흐름의 압력이 압력 임계치보다 높아지면 가스 흐름의 적어도 일부를 벤팅하도록 구성된 압력 릴리프 기구; 및 압력 임계치를 동적으로 조정하도록 구성된 감지 기구를 포함한다. 압력 릴리프 장치의 출구는 커넥터를 수용하도록 구성된다. 압력 릴리프 장치의 가동 조건은 커넥터에 의해 결정되며 다음 동작 구성들 중 하나를 포함한다: (a) 감지 기구가 작동 상태에 있어, 압력 릴리프 장치나 호흡기보호 시스템의 일부를 통과하는 가스 흐름의 유량 및/또는 압력에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정한다; (b) 감지 기구가 비작동 상태에 있으며 현재 압력 임계치는 설정 압력 임계치를 포함한다; (c) 압력 릴리프 밸브와 감지 기구가 비작동 상태에 있어, 압력 릴리프 장치는 압력 릴리프 기능을 수행하지 않는 상태로 가스 흐름을 환자에게 전달한다.
압력 릴리프 장치는 장치 입구와 유체 연통하는 밸브 입구, 벤트 출구, 상기 밸브 입구와 벤트 출구 사이의 밸브 시트, 및 상기 밸브 시트에 밀봉되며 밸브 입구에서의 입구 압력이 압력 임계치보다 높아지면 밸브 시트로부터 위치 변경하여 밸브 입구에서 밸브 출구까지의 가스 흐름의 적어도 일부를 벤팅하도록 구성된 밸브 부재를 추가로 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 감지 기구는, 가스 흐름의 유량 및/또는 압력을 나타내는 차압을 감지하도록 구성된 감지 부재와, 상기 감지 부재를 밸브 부재와 커플링 결합시키도록 구성된 기계적 링크로서, 감지 부재에 의해 인가되는 힘을 밸브 부재에 전달함으로써 가스 흐름의 유량 및/또는 압력에 응답하여 밸브 시트에 대한 밸브 부재의 편향을 조정하는 기계적 링크를 포함한다.
또 다른 양태에서는 커넥터 및 제8 양태에 따른 압력 릴리프 장치를 포함하는 어셈블리를 제공한다. 커넥터는 압력 릴리프 장치의 메인 출구에 연결된다. 커넥터는 입구 단부와 출구 단부, 상기 입구 단부에서 출구 단부로 이어지는 커넥터 가스 유로를 획정하는 벽, 흐름 제한부 및 벽을 관통하는 접근 통로를 포함한다. 압력 릴리프 장치의 감지 기구는 흐름 제한부의 상류측에 가스 흐름과 유체 연통하는 제1 감지 챔버를 포함함에 따라, 압력 릴리프 장치의 동작 구성은 동작 구성(a)에 해당된다.
또 다른 양태에서는 제8 양태에 따른 압력 릴리프 장치 및 상기 압력 릴리프 장치의 메인 출구에 연결된 커넥터를 포함하는 어셈블리를 제공한다. 커넥터는 압력 릴리프 장치의 메인 출구에 연결된다. 커넥터는 입구 단부와 출구 단부, 상기 입구 단부에서 출구 단부로 이어지는 커넥터 가스 유로를 획정하는 벽, 흐름 제한부, 및 벽을 관통하는 접근 통로를 포함한다. 압력 릴리프 장치의 감지 기구는 흐름 제한부의 상류측에 가스 흐름과 유체 연통하는 제1 감지 챔버 그리고 흐름 제한부에 또는 흐름 제한부의 하류측에 가스 흐름과 유체 연통하는 제2 감지 챔버를 포함함에 따라, 흐름 제한부를 통과하는 가스 흐름에 의해 야기되는 유량 차이 및/또는 차압을 감지 부재로 감지하며, 압력 릴리프 장치의 동작 구성은 동작 구성(a)에 해당된다.
접근 통로는 흐름 제한부의 하류측에 위치할 수 있다.
접근 통로는 흐름 제한부에 마련될 수 있거나, 흐름 제한부의 하류측에 바로 인접하여 마련될 수 있다.
흐름 제한부는 입구 단부에 또는 근접하여 마련될 수 있다.
또 다른 양태에서는 제8 양태에 따른 압력 릴리프 장치 및 상기 압력 릴리프 장치의 메인 출구에 연결된 커넥터를 포함하는 어셈블리를 제공한다. 커넥터는 입구 단부와 출구 단부, 상기 입구 단부에서 출구 단부로 이어지는 커넥터 가스 유로를 획정하는 벽, 및 벽을 관통하는 접근 통로를 포함한다. 압력 릴리프 장치의 감지 기구는 커넥터의 상류측에 가스 흐름과 유체 연통하는 제1 감지 챔버 그리고 접근 통로를 통해 가스 흐름과 유체 연통하는 제2 감지 챔버를 포함함에 따라, 제1 감지 챔버와 제2 감지 챔버 간에 유량 차이 및/또는 차압이 없고, 압력 릴리프 장치의 동작 구성은 동작 구성(b)에 해당한다.
압력 릴리프 장치의 메인 입구와 메인 출구 사이에 흐름 제한부가 포함되지 않을 수 있으며, 또한 커넥터에 흐름 제한부가 포함되지 않을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 커넥터는 대체로 일정한 직경의 가스 유로를 형성한다.
접근 통로는 제2 감지 챔버를, 커넥터를 통해, 가스 흐름에 유체 유동 가능하게 연결시키도록 구성된 연통 라인과 대체로 정렬될 수 있다.
또 다른 양태에서는 제8 양태에 따른 압력 릴리프 장치 및 상기 압력 릴리프 장치의 메인 출구에 연결된 커넥터를 포함하는 어셈블리를 제공한다. 커넥터는 입구 단부와 출구 단부, 및 상기 입구 단부에서 출구 단부로 이어지는 커넥터 가스 유로를 획정하는 벽을 포함한다. 압력 릴리프 장치의 감지 기구는 커넥터의 상류측에 가스 흐름과 유체 연통하는 제1 감지 챔버 그리고 커넥터의 벽을 관통하여 가스 흐름과의 유체 연통이 차단된 제2 감지 챔버를 포함함에 따라, 제1 감지 챔버와 제2 감지 챔버 간에 유량 차이 및/또는 차압이 없고, 압력 릴리프 장치의 동작 구성은 동작 구성(c)에 해당된다.
커넥터는 벽을 관통하는 접근 통로를 포함할 수 있으며, 접근 통로는 제2 감지 챔버를 가스 흐름에 유체 유동 가능하게 연결시키도록 구성된 연통 라인과 어긋나게 배치됨에 따라, 커넥터의 벽이 상기 감지 챔버와 가스 흐름 사이의 유체 연통을 차단한다.
제9 양태에서는 호흡기보호 시스템에 사용되는 압력 릴리프 장치를 제공한다. 상기 압력 릴리프 장치는: 장치 입구와 장치 출구; 상기 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로; 및 상기 입구와 출구 사이의 압력 릴리프 기구를 포함한다. 상기 압력 릴리프 기구는 밸브 조정 부재에 부착되도록 구성된 실질적으로 강성인 밸브 커넥터 부분; 상기 밸브 커넥터 부분 상에 일부가 오버몰딩된 밸브 다이어프램; 및 밸브 시트를 포함한다. 밸브 다이어프램 및/또는 밸브 커넥터 부분은 제1 구성으로 밸브 시트에 맞대어 안착되도록 배치되며; 가스 유로 내 압력이 압력 임계치를 초과할 때에는 제2 구성으로 밸브 시트에서 이격되어 배치된다.
밸브 다이어프램 및/또는 밸브 커넥터 부분은 제1 구성에서 밸브 시트에 밀봉되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 밸브 다이어프램의 일부에서의 인장력은 제1 구성에서보다 제2 구성에서 더 크다.
압력 릴리프 장치는 밸브 프레임을 포함할 수 있으며, 밸브 다이어프램의 일부가 상기 밸브 프레임 상에 오버몰딩된다.
일 실시예에 의하면, 밸브 다이어프램의 일부에 의해 밸브 커넥터 부분과 밸브 프레임이 링크된다.
일 실시예에 의하면, 밸브 커넥터 부분과 밸브 프레임 사이에 자리한, 밸브 다이어프램의 일부는 가요성을 갖는다.
밸브 프레임은 환형일 수 있다.
밸브 프레임은 압력 릴리프 장치의 몸체에 밸브 프레임을 부착시키는 체결 특징부 또는 위치결정 특징부 중 하나를 포함하거나 둘 다 포함할 수 있다.
밸브 커넥터 부분은 밸브 프레임을 기준으로 대체로 중앙에 위치할 수 있다.
압력 릴리프 장치는 출구를 통과하는 가스 흐름의 유량에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정하는 감지 기구를 포함할 수 있다.
감지 기구는 감지 다이어프램, 및 밸브 조정 부재에 부착되도록 구성된 실질적으로 강성인 감지 커넥터 부분을 포함할 수 있다. 감지 다이어프램의 일부가 상기 감지 커넥터 부분 상에 오버몰딩될 수 있다.
감지 기구는 감지 프레임을 포함할 수 있으며, 감지 다이어프램의 일부가 상기 감지 프레임 상에 오버몰딩된다.
감지 다이어프램의 일부에 의해 감지 커넥터 부분과 감지 프레임이 링크될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 감지 커넥터 부분과 감지 프레임 사이에 자리한, 감지 다이어프램의 일부는 가요성을 갖는다.
감지 프레임은 환형일 수 있다.
감지 프레임은 압력 릴리프 장치의 몸체에 감지 프레임을 부착시키는 체결 특징부 또는 위치결정 특징부 중 하나를 포함하거나 둘 다 포함할 수 있다.
감지 커넥터 부분은 감지 프레임을 기준으로 대체로 중앙에 위치할 수 있다.
압력 릴리프 장치는 밸브 조정 부재를 포함할 수 있으며, 상기 밸브 조정 부재는 감지 커넥터 부분과 밸브 커넥터 부분을 링크하는 기계적 링크를 포함한다.
감지 커넥터 부분과 밸브 커넥터 부분은 각각 기계적 링크의 한 단부와의 체결을 위한 체결 특징부를 포함할 수 있다.
기계적 링크는 다수의 리브(rib)를 포함할 수 있다.
기계적 링크는 채널 내 위치하며 채널 내 축방향으로 슬라이딩 가능하다.
일 실시예에 의하면, 감지 커넥터 부분, 밸브 커넥터 부분, 및 기계적 링크는 동축으로 배치된다. 기계적 링크의 축은 장치 입구에서 장치 출구 쪽으로의 일반적 가스 흐름 방향에 대해 대체로 횡방향일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 감지 커넥터 부분 및 밸브 커넥터 부분 각각은 이격 배치된 한 쌍의 외주 플랜지를 포함한다. 이들 플랜지는 환형이고 동축으로 배치될 수 있으며, 각 쌍의 플랜지들 사이에 환형 공간이 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 밸브 커넥터 부분 상에 오버몰딩된 밸브 다이어프램의 일부는 밸브 커넥터 부분의 플랜지들에 의해 형성된 환형 공간에 수용된다.
일 실시예에 의하면, 감지 커넥터 부분 상에 오버몰딩된 감지 다이어프램의 일부는 감지 커넥터 부분의 플랜지들에 의해 형성된 환형 공간에 수용된다.
일 실시예에 의하면, 밸브 다이어프램의 일부와 감지 다이어프램의 일부는 인장 상태에 있다.
밸브 다이어프램 및/또는 감지 다이어프램은 엘라스토머 재료를 포함하여 구성될 수 있다.
압력 릴리프 기구 및/또는 감지 기구는 착탈식 구성품들로 이루어질 수 있다.
압력 릴리프 장치는 감지 다이어프램의 제1 측면에 제1 감지 챔버를, 그리고 감지 다이어프램의 제2 측면에 제2 감지 챔버를 포함할 수 있고, 상기 제2 감지 챔버는 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로 내 또는 호흡기보호 시스템의 가스 유로 내, 흐름 제한부 또는 조임부의 하류측 가스 유로의 일부와 유체 연통하며, 선택적으로 제2 감지 챔버와 가스 유로의 일부 사이의 유체 연통은 블리드 라인(bleed line)을 통해 주어진다.
압력 릴리프 장치는 밸브 시트 측의 반대쪽으로, 밸브 다이어프램의 한 측면에 제1 밸브 챔버를 포함할 수 있으며, 제1 밸브 챔버에는 대기와 유체 연통하는 오리피스가 마련되어 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 밸브 챔버의 오리피스에 필터가 포함되고/되거나 연통 라인에 필터가 포함된다.
상기 필터는 다공성 물질을 포함하여 구성될 수 있다.
압력 릴리프 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 상기 하우징은 함께 나사 체결되거나 초음파로 용접되는 2개 이상의 부분품을 포함할 수 있다.
제10 양태에서는 압력 릴리프 장치에 사용되는 다이어프램 구성품을 제공하며, 상기 다이어프램 구성품은: 가요성 다이어프램 및 밸브 조정 부재에 부착되도록 구성된 실질적으로 강성인 커넥터 부분을 포함한다. 다이어프램의 일부가 상기 커넥터 부분 상에 오버몰딩된다.
커넥터 부분은 밸브 조정 부재에 착탈식으로 부착되도록 구성될 수 있다.
밸브 조정 부재는 기계적 링크를 포함할 수 있으며, 기계적 링크의 단부 부분에 커넥터 부분이 부착된다.
일 실시예에 의하면, 커넥터 부분은 기계적 링크의 단부 부분의 외주면과 체결되는 걸쇠들(catch)를 포함한다. 이들 걸쇠는 다이어프램 부재의 중심축 쪽으로 뻗어 나오는 볼록부들을 포함하여 구성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 기계적 링크는 하나 이상의 오목부를 포함하며, 상기 볼록부들과 오목부(들)가 맞물려 결합된다. 상기 하나 이상의 오목부는 환형 오목부로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 커넥터 부분은 보스(boss)를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 커넥터 부분은 이격 배치된 한 쌍의 외주 플랜지를 포함한다. 이들 플랜지는 환형이고 동축으로 배치될 수 있으며, 각 쌍의 플랜지들 사이에 환형 공간이 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 커넥터 부분 상에 오버몰딩된 다이어프램 부분은 커넥터 부분 상의 플랜지들에 의해 형성된 환형 공간에 수용된다.
다이어프램은 인장 상태에 있을 수 있고/있거나, 다이어프램은 엘라스토머 재료를 포함하여 구성될 수 있다.
다이어프램 구성품은 프레임을 포함할 수 있으며, 다이어프램의 일부가 상기 프레임 상에 오버몰딩된다.
일 실시예에 의하면, 다이어프램의 일부에 의해 커넥터 부분과 프레임이 링크된다. 커넥터 부분과 프레임 사이에 자리한, 다이어프램의 일부는 가요성을 갖는다.
프레임은 환형일 수 있다.
커넥터 부분은 프레임을 기준으로 대체로 중앙에 위치한다.
프레임은 압력 릴리프 장치의 밸브 몸체에 프레임을 부착시키는 체결 특징부 또는 위치결정 특징부 중 하나를 포함하거나 둘 다 포함할 수 있다.
제11 양태에서는 압력 릴리프 장치를 제공하며, 상기 압력 릴리프 장치는: 장치 입구와 장치 출구; 상기 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로; 가스 유로 내 압력이 압력 임계치보다 높아지면 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 적어도 일부를 벤팅하도록 구성된 압력 릴리프 밸브; 및 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 유량 및/또는 압력에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정하는 감지 기구를 포함한다. 감지 기구는 가스 흐름의 유량 및/또는 압력을 나타내는 차압을 감지하도록 구성된 감지 다이어프램을 포함한다. 기계적 링크는 감지 다이어프램을 밸브 다이어프램에 커플링 결합시켜, 감지 다이어프램에 의해 인가되는 힘을 밸브 부재에 전달함으로써 가스 흐름의 유량 및/또는 압력에 응답하여 밸브 시트에 대한 밸브 부재의 편향을 조정한다. 밸브 다이어프램의 기계적 진동 및/또는 감지 다이어프램의 기계적 진동을 감쇠하도록 구성된 댐핑 장치(damping arrangement)가 구비되며, 상기 댐핑 장치의 적어도 일부는 기계적 링크에 커플링 결합되도록 구성된다.
댐핑 장치는 기계적 링크를 위한 가이드 채널을 포함할 수 있으며, 상기 가이드 채널은 기계적 링크와 접촉하는 점성 유체를 포함한다. 이러한 점성 유체는 가이드 채널과 기계적 링크 사이를 밀봉함으로써 가스가 가이드 채널을 따라 흐르지 못하도록 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 점성 유체는 높은 점도와 낮은 전단 강도를 갖는 윤활제이다. 예를 들어, 점성 유체는 비-뉴턴 유체를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 점성 유체는 빙햄(Bingham) 소성 및/또는 팽창 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 의하면, 점성 유체는 그리스(grease)를 포함한다.
감지 기구는 메인 가스 유로와 유체 연통하는 제1 감지 챔버를 포함할 수 있다. 그 외에도, 댐핑 장치는 기계적 링크의 일부에 실질적으로 밀봉되는 밀봉 부트(boot); 및 감지 기구의 제1 감지 챔버와 메인 가스 유로 사이의 유체 연통을 허용하는 통로를 포함한다. 상기 통로는 댐핑 구멍에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 감지 챔버는 감지 다이어프램에 인접해 있고, 제1 감지 챔버의 벽에는 기계적 링크가 통과하는 링크 구멍이 마련되어 있다.
일 실시예에 의하면, 밀봉 부트는 기계적 링크와 제1 감지 챔버 벽 사이가 밀봉되도록 링크 구멍을 덮는다.
압력 릴리프 장치는 감지 다이어프램과 밸브 다이어프램 사이에 가이드 채널을 포함할 수 있으며, 기계적 링크는 채널 내 축방향으로 슬라이딩 가능하다. 밀봉 부트는 감지 다이어프램에 가장 가까운 가이드 채널 단부에 배치될 수 있다. 대안으로, 밀봉 부트는 밸브 다이어프램에 가장 가까운 가이드 채널 단부에 배치될 수 있다.
압력 릴리프 장치는 밀봉 부트를 상기 구멍 또는 가이드 채널에 유지하는 유지 기구를 포함할 수 있다.
밀봉 부트는 기계적 링크를 수용하는 구멍 또는 채널을 획정할 수 있다. 밀봉 부트는 가요성을 가짐으로써, 기계적 링크가 이동 범위에 걸쳐 축방향으로 이동할 수 있게 한다.
일 실시예에 의하면, 밀봉 부트는 만곡형이다. 예를 들어, 밀봉 부트는 제1 감지 챔버를 기준으로 볼록한 형태일 수 있다. 대안으로, 밀봉 부트는 콘서티나형(concertina) 멤브레인을 포함할 수 있다.
밀봉 부트는 기계적 링크가 이동 범위에 걸쳐 축방향으로 이동할 수 있도록 하여, 다이어프램을 원하는 범위로 편향 조정할 수 있다. 바람직하게는, 밀봉 부트가 이러한 이동 범위에 걸친 축방향 이동에 미치는 저항은 무시해도 되는 수준이다.
일 실시예에 의하면, 밀봉 부트는 밸브 기구를 조정하기에 충분한 축방향 하중을 받으면 좌굴 내성을 나타낸다.
감지 기구는 메인 가스 유로와 유체 연통하는 제1 감지 챔버를 포함할 수 있으며, 댐핑 장치는 압력 릴리프 밸브의 기계적 진동 및/또는 감지 기구의 기계적 진동을 감쇠하는 자기 장치를 포함하여 구성된다.
자기 장치는 기계적 링크의 길이를 따라 연장되는 전도성 코일을 포함할 수 있다. 상기 전도성 코일은 전기 저항에 전기적으로 연결되어 열을 발산할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 자기 장치는 기계적 링크의 축방향 이동 시 코일에 전류를 유도하도록 배치된 자석을 추가로 포함한다.
압력 릴리프 장치는 기계적 링크를 에워싸도록 배치되는 링 형태의 자석을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 자기 장치는 기계적 링크에 구비되는 전기전도성 부재를 포함하여 구성된다. 상기 전기전도성 부재는 링 형태일 수 있다.
이러한 전자기 장치는 압력 릴리프 장치의 몸체에 고정되는 제1 및 제2 자석들을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 자석들은 링 자석으로 구성되어 배치됨에 따라, 기계적 링크는 각각의 링 안에서 축방향으로 이동 가능하다. 제1 및 제2 자석들은 전자석이거나 영구 자석이다.
자기 장치는 기계적 링크와 전기전도성 부재를 에워싸는 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 상기 코일은 압력 릴리프 장치의 몸체에 고정된다. 상기 코일은 전기 저항에 전기적으로 연결되어 열을 발산할 수 있다.
압력 릴리프 밸브는 장치 입구와 유체 연통하는 밸브 입구, 벤트 출구, 상기 밸브 입구와 벤트 출구 사이의 밸브 시트, 및 상기 밸브 시트에 밀봉되며 밸브 입구에서의 입구 압력이 압력 임계치보다 높아지면 밸브 시트로부터 위치 변경하여 밸브 입구에서 밸브 출구까지의 가스 흐름의 적어도 일부를 벤팅하도록 구성된 밸브 다이어프램을 포함할 수 있다.
제12 양태에서는 압력 릴리프 장치를 제공하며, 상기 압력 릴리프 장치는: 장치 입구와 장치 출구; 상기 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로; 가스 유로 내 압력이 압력 임계치보다 높아지면 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 적어도 일부를 벤팅하도록 구성된 압력 릴리프 기구; 및 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 유량 및/또는 압력에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정하는 감지 기구를 포함한다. 감지 기구는 압력 릴리프 밸브와 감지 기구를 커플링 결합시키는 기계적 링크를 포함한다. 감지 기구는 메인 가스 유로와 유체 연통하는 제1 감지 챔버, 및 상기 기계적 링크의 일부에 실질적으로 밀봉되는 밀봉 부트를 포함한다.
압력 릴리프 밸브는 밸브 다이어프램을 포함할 수 있다.
감지 기구는 감지 다이어프램을 포함할 수 있다.
제1 감지 챔버는 감지 다이어프램에 인접해 있을 수 있으며, 제1 감지 챔버의 벽에는 기계적 링크가 통과하는 링크 구멍이 마련되어 있다.
일 실시예에 의하면, 밀봉 부트는 상기 구멍을 가로질러 연장되어 기계적 링크와 제1 감지 챔버 벽 사이를 밀봉한다.
압력 릴리프 장치는 감지 다이어프램과 밸브 다이어프램 사이에 가이드 채널을 포함할 수 있으며, 채널 내 축방향으로 슬라이딩 가능하다. 상기 가이드 채널에 의해 링크 구멍이 획정될 수 있다.
밀봉 부트는 감지 다이어프램에 가장 가까운 가이드 채널 단부에 배치될 수 있다. 대안으로, 밀봉 부트는 밸브 다이어프램에 가장 가까운 가이드 채널 단부에 배치될 수 있거나, 밸브 다이어프램에 가장 가까운 가이드 채널 단부와 감지 다이어그램에 가장 가까운 가이드 채널 단부 사이의 중간 지점에 배치될 수 있다.
압력 릴리프 장치는 밀봉 부트를 상기 구멍 또는 가이드 채널에 유지하는 유지 기구를 포함할 수 있다.
밀봉 부트는 기계적 링크를 수용하는 구멍 또는 채널을 획정할 수 있다.
밀봉 부트는 기계적 링크 둘레를 밀봉할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 밀봉 부트는 가요성을 가짐으로써, 기계적 링크가 이동 범위에 걸쳐 축방향으로 이동할 수 있게 한다.
밀봉 부트는 만곡형일 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부트는 제1 감지 챔버를 기준으로 볼록한 형태일 수 있다. 대안으로, 밀봉 부트는 콘서티나형 멤브레인을 포함할 수 있다. 바람직하게는 밀봉 부트가 이러한 이동 범위에 걸친 축방향 이동에 미치는 저항은 무시해도 되는 수준이고/이거나, 밀봉 부트는 밸브 기구를 조정하기에 충분한 축방향 하중을 받으면 좌굴 내성을 나타낸다.
밀봉 부트는 기계적 링크가 이동 범위에 걸쳐 축방향으로 이동할 수 있도록 하여, 다이어프램을 원하는 범위로 편향 조정할 수 있다.
감지 기구는 감지 다이어프램을 포함할 수 있으며, 제1 감지 챔버가 상기 감지 다이어프램에 인접해 있다. 제1 감지 챔버의 벽에는 제1 감지 챔버와 메인 가스 유로 사이의 유체 연통을 가능하게 하는 댐핑 구멍이 추가로 마련되어 있다.
제1 감지 챔버의 벽에는 다수의 댐핑 구멍이 마련되어 있을 수 있다.
감지 기구는 감지 다이어프램을 기준으로 제1 감지 챔버의 반대쪽에 제2 감지 챔버를 포함하며, 상기 제2 감지 챔버는 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로 내 또는 호흡기보호 시스템의 가스 유로 내, 흐름 제한부/조임부의 하류측 가스 유로의 일부와 유체 연통하며, 선택적으로 제2 감지 챔버와 가스 유로의 일부 사이의 유체 연통은 연통 라인을 통해 제공된다.
밸브 다이어프램의 일 측면에는 밸브 시트가 위치할 수 있고, 타 측면에는 밸브 챔버가 위치할 수 있다. 밸브 다이어그램의 일 측면은 밸브 시트에 밀봉되도록 구성될 수 있고, 밸브 챔버는 오리피스를 통해 대기와 유체 연통한다.
오리피스가 필터를 포함할 수 있고/있거나, 연통 라인이 필터를 포함할 수 있다. 상기 필터는 다공성 물질을 포함하여 구성될 수 있다.
압력 릴리프 장치는 장치 입구와 장치 출구를 획정하는 몸체를 포함할 수 있다.
압력 릴리프 장치는 함께 나사 체결되거나 초음파로 용접되는 식으로 한데 합쳐져 압력 릴리프 장치를 수용하도록 구성된 2개의 캡들을 포함할 수 있다.
제13 양태에서는 압력 릴리프 장치를 제공하며, 상기 압력 릴리프 장치는: 장치 입구, 장치 출구, 상기 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로, 가스 유로 내 압력이 압력 임계치보다 높아지면 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 적어도 일부를 벤팅하도록 구성된 압력 릴리프 밸브, 및 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 유량 및/또는 압력에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정하는 감지 기구를 포함한다. 감지 기구는 압력 릴리프 밸브의 기계적 진동 및/또는 감지 기구의 기계적 진동을 감쇠하는 점성 유체를 포함하며, 감지 기구는 메인 가스 유로와 유체 연통하는 제1 감지 챔버를 포함한다.
압력 릴리프 밸브는 밸브 다이어프램을 포함할 수 있고/있거나 감지 기구는 감지 다이어프램을 포함할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 압력 릴리프 장치는 밸브 다이어프램과 감지 다이어프램을 커플링 결합시키는 기계적 링크를 포함한다.
압력 릴리프 장치는 감지 다이어프램과 밸브 다이어프램 사이에 가이드 채널을 포함할 수 있으며, 기계적 링크는 채널 내 축방향으로 슬라이딩 가능하다.
일 실시예에 의하면, 점성 유체는 기계적 링크의 이동을 감쇠하도록 가이드 채널 내에 제공된다. 이러한 점성 유체는 가이드 채널과 기계적 링크 사이를 밀봉함으로써 가스가 가이드 채널을 따라 흐르지 못하도록 할 수 있다. 점성 유체는 점도가 높고 전단 강도가 낮은 윤활제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 점성 유체는 비-뉴턴 유체를 포함할 수 있고/있거나 빙햄 소성 및/또는 팽창 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 점성 유체는 그리스를 포함할 수 있다.
제1 감지 챔버에는 메인 가스 유로와 제1 감지 챔버 사이의 유체 연통이 가능하도록 댐핑 구멍이 마련되어 있을 수 있다. 제1 감지 챔버에는 다수의 댐핑 구멍이 마련되어 있을 수 있다.
감지 기구는 감지 다이어프램을 기준으로 제1 감지 챔버의 반대쪽에 제2 감지 챔버를 포함할 수 있다. 상기 제2 감지 챔버는 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로 내 또는 호흡기보호 시스템의 가스 유로 내, 흐름 제한부/조임부의 하류측 가스 유로의 일부와 유체 연통 가능하다. 선택적으로 제2 감지 챔버와 가스 유로의 일부 사이의 유체 연통은 연통 라인을 통해 제공된다.
압력 릴리프 장치는 밸브 다이어프램의 일 측면에 밸브 시트를 그리고 타 측면에는 밸브 챔버를 포함할 수 있다. 밸브 다이어그램의 일 측면은 밸브 시트에 밀봉되도록 구성될 수 있고, 밸브 챔버는 오리피스를 통해 대기와 유체 연통 가능하다.
오리피스가 필터를 포함할 수 있고/있거나, 연통 라인이 필터를 포함할 수 있다. 상기 필터는 다공성 물질을 포함하여 구성될 수 있다.
압력 릴리프 장치는 장치 입구와 장치 출구를 획정하는 밸브 몸체를 포함할 수 있다. 압력 릴리프 장치는 함께 나사 체결되거나 초음파로 용접되는 식으로 한데 합쳐져 압력 릴리프 장치를 수용하도록 구성된 2개의 캡들을 포함할 수 있다.
제14 양태에서는 압력 릴리프 장치를 제공하며, 상기 압력 릴리프 장치는: 입구, 출구, 상기 입구에서 출구로 이어지는 가스 유로, 가스 유로 내 압력이 압력 임계치보다 높아지면 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 적어도 일부를 벤팅하도록 구성된 압력 릴리프 밸브, 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 유량 및/또는 압력에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정하는 감지 기구, 및 압력 릴리프 밸브의 기계적 진동 및/또는 감지 기구의 기계적 진동을 감쇠하는 자기 장치를 포함한다.
압력 릴리프 밸브는 밸브 다이어프램을 포함할 수 있고/있거나 감지 기구는 감지 다이어프램을 포함할 수 있다. 압력 릴리프 밸브와 감지 기구는 기계적 링크에 의해 커플링 결합될 수 있다. 감지 다이어프램과 밸브 다이어프램 사이에 가이드 채널이나 가이드 구멍이 제공될 수 있으며, 상기 기계적 링크는 가이드 채널 내 축방향으로 슬라이딩 가능하다.
일 실시예에 의하면, 자기 장치는 기계적 링크의 길이를 따라 연장되는 전도성 코일을 포함할 수 있다. 상기 전도성 코일은 전기 저항에 전기적으로 연결되어 열을 발산할 수 있다.
자기 장치는 기계적 링크의 축방향 이동 시 코일에 전류를 유도하도록 배치된 자석을 추가로 포함한다. 상기 자석은 기계적 링크를 에워싸도록 배치되는 링 형태일 수 있다.
자기 장치는 기계적 링크에 구비되는 전기전도성 부재를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 전기전도성 부재는 링 형태일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 자기 장치는 압력 릴리프 장치의 몸체에 고정되는 제1 및 제2 자석들을 추가로 포함한다. 상기 제1 및 제2 자석들은 링 자석으로 구성되어 배치됨에 따라, 기계적 링크는 각각의 링 안에서 축방향으로 이동 가능하다. 제1 및 제2 자석들은 전자석이거나 영구 자석이다.
자기 장치는 기계적 링크와 전기전도성 부재를 에워싸는 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 상기 코일은 압력 릴리프 장치의 몸체에 고정된다. 상기 코일은 전기 저항에 전기적으로 연결되어 열을 발산할 수 있다.
압력 릴리프 장치는 감지 다이어프램을 기준으로 기계식 부재의 반대쪽에 감지 챔버를 포함할 수 있으며, 상기 감지 챔버는 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로 내 또는 호흡기보호 시스템의 가스 유로 내, 흐름 제한부/조임부의 하류측 가스 유로의 일부와 유체 연통한다. 선택적으로 제2 감지 챔버와 가스 유로의 일부 사이의 유체 연통은 연통 라인을 통해 제공될 수 있다.
압력 릴리프 장치는 밸브 다이어프램의 일 측면에 밸브 시트를 그리고 타 측면에는 밸브 챔버를 포함할 수 있으며, 밸브 다이어그램의 일 측면은 밸브 시트에 밀봉되도록 구성되고, 밸브 챔버는 오리피스를 통해 대기와 유체 연통한다.
오리피스에 필터가 포함될 수 있고/있거나 연통 라인에 필터가 포함될 수 있다. 상기 필터는 다공성 물질을 포함하여 구성된다.
압력 릴리프 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 상기 하우징은 둘 이상의 부분품이 함께 나사 체결되거나 초음파로 용접되어 구성될 수 있다.
제15 양태에서는 호흡기보호 시스템을 제공하며, 상기 호흡기보호 시스템은: 유량 공급원, 전술된 압력 릴리프 장치, 및 환자 인터페이스를 포함한다. 유량 공급원으로부터의 가스는 압력 릴리프 장치를 통해 환자 인터페이스로 흐른다.
일 실시예에 의하면, 상기 시스템은 유량 공급원과 환자 인터페이스 사이에 위치하는 가습기를 포함한다. 상기 가습기는 압력 릴리프 장치의 하류측에 위치할 수 있으며, 도관에 의해 압력 릴리프 장치의 출구가 가습기의 입구에 연결된다.
가습기와 환자 인터페이스 사이에는 흡기 도관이 구비될 수 있다.
압력 릴리프 장치는 유량 공급원에 커플링 결합될 수 있다.
사용 시, 압력 릴리프 장치는 다이어프램들이 지면에 대체로 수직이 되도록 배향될 수 있다.
압력 릴리프 장치는 장치 입구에 마련된 플랜지를 포함하여 구성될 수 있다.
입력 릴리프 장치의 출구에는 전술된 커넥터가 구비될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 환자 인터페이스는 비강 캐뉼라를 포함하여 구성된다. 캐뉼라는 비-밀봉식 비강 캐뉼라로 이루어질 수 있다. 비강 캐뉼라는 두 가지 구성 간에 전환 가능하다. 즉 제1 구성에서는 비강 캐뉼라가 환자에게 제1 유량의 가스를 전달하고, 제2 구성에서는 비강 캐뉼라가 환자에게 제2 유량의 가스를 전달하되, 이때 제1 유량은 제2 유량과 상이하다.
제2 유량은 제1 유량보다 낮을 수 있다.
제2 유량에는, 비강 캐뉼라로의 실질적 제로 유량이 포함될 수 있다.
본 명세서와 청구범위에서 사용되는 '도관' 및 '배관'이란 용어들은 광범위하게는, 문맥에서 달리 암시하지 않는 한, 액체 흐름 또는 가스 흐름의 방향을 안내하는 내부 공간을 형성하거나 제공하는 임의의 부재를 의미하고자 한다. 예를 들어, 도관 또는 도관 부분은 가습기의 일부일 수 있거나, 유체 흐름 또는 유체 연통을 허용하도록 가습기에 부착될 수 있는 별도의 도관일 수 있다.
본 명세서와 청구범위에서 사용되는 '포함하여 구성되는(된다)' 및/또는 '포함하는(한다)'이란 용어들은 '~로 적어도 일부가 구성되는(된다)'을 의미한다. '포함하여 구성되는(된다)' 및/또는 '포함하는(한다)'이란 용어를 포함하는 본 명세서와 청구범위에서의 각 서술문을 해석할 때, 해당 용어에 앞서 설명된 특징부(들) 외의 특징부들도 존재할 수 있다. '포함하여 구성되는(된다)' 및/또는 '포함하는(한다)'과 같은 관련 용어들은 동일한 방식으로 해석되어야 한다.
본원에 개시되는 숫자 범위(예를 들어, 1 내지 10)를 언급하는 경우, 그 범위 내의 모든 유리수(예를 들어, 1, 1.1, 2, 3, 3.9, 4, 5, 6, 6.5, 7, 8, 9 및 10) 뿐만 아니라 그 범위 내의 임의의 실수 범위(예를 들어, 2 내지 8, 1.5 내지 5.5, 및 3.1 내지 4.7)도 포함하는 것이므로, 본원에 명시적으로 개시되는 모든 범위의 모든 하위 범위를 명시적으로 개시하는 것이다. 이들은 구체적으로 의도하고자 하는 것의 예일 뿐이며, 열거된 최저치와 최고치 사이의 모든 가능한 수치들의 조합은 유사한 방식으로 본 출원에서 명시적으로 언급된 것으로 간주되어야 한다.
본원에 사용된 바와 같이, '및/또는'이란 용어는 '및(그리고)'이나 '또는(혹은)'이나 둘 다를 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, 명사 뒤에 오는 '(들)'은 그 명사의 복수형 및/또는 단수형을 의미한다.
본 발명이 관련된 당해 기술분야의 숙련자에게는 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명의 구성과, 광범위하게 다양한 실시예 및 용도를 많이 변경할 수 있음이 자명할 것이다. 본 개시내용과 설명은 순전히 예시적인 것이며 어떠한 의미로든 제한하려는 의도가 아니다.
본 개시는 전술한 내용으로 구성되되, 이하 예로만 주어지는 구성들 역시 예상해봄직하다. 본원에 개시되는 특징부들은 동일하거나 관련된 발명의 개념을 다루는 호환가능 구성요소들의 새로운 실시예로 조합될 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예를 단지 예시로서 설명하기로 한다.
당업자에게는 이하 도면을 참조한 본원의 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'에서 특정 실시예 및 그 변경예들이 명백할 것이다.
도 1a는 고유량 호흡기보호 시스템을 예시한다.
도 1b는 유량제어식 압력 릴리프 밸브의 개략도이다.
도 1c는 일 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1c에 예시된 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 3은 도 2에 예시된 커넥터의 사시도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 5는 도 4에 예시된 커넥터의 사시도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 7은 도 6에 예시된 커넥터의 사시도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 9는 도 7에 예시된 커넥터와 한 변형형태에 따른 제2 커넥터의 단면도이다.
도 10은 도 7에 예시된 커넥터와 다른 변형형태에 따른 제2 커넥터의 단면도이다.
도 11은 도 10에 예시된 커넥터와 제2 커넥터의 사시 단면도이다.
도 12는 도 7에 예시된 커넥터의 단면도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 개략 단면도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 커넥터 및 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치의 단면도이다.
도 20은 FCPRV에 대한 튜닝 루틴(tuning routine)을 설명한다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 사시도이다.
도 22는 도 21에 예시된 커넥터의 측면도이다.
도 23은 도 21과 도 22에 예시된 커넥터의 중심선을 따라 절취한 단면도이다.
도 24는 일 실시예에 따른, 2개의 다이어프램 구성품들을 갖는 압력 릴리프 장치의 단면도이다.
도 25는 도 24에 예시된 것과 같은 압력 릴리프 장치에 사용되는, 일 실시예에 따른 다이어프램 구성품의 상면 사시도이다.
도 26은 도 21에 예시된 다이어프램 구성품의 저면 사시도이다.
도 27은 도 26의 A-A선을 따라 절취한 측면 단면도이다.
도 28은 도 26의 A-A선을 따라 절취한 측면 단면도이되, 프레임과 링크 커넥터가 가려져 보이지 않고, 다이어프램 구성품의 가요성 다이어프램만 예시되어 있다.
도 29a는 다이어프램 구성품의 저면도이다.
도 29b는 도 29a에 예시된 다이어프램 구성품의 평면도이다.
도 30은 일 실시예에 따른 압력 릴리프 장치의 사시도이며, 밸브 챔버와 커플러는 가려져 보이지 않는다.
도 31은 도 30에 예시된 압력 릴리프 장치의 중심선을 따라 절취한 측단면도이다.
도 32는 도 31의 일부에 대한 상세 사시도이며, 댐핑 오리피스와 밀봉 부트를 나타낸다.
도 33a는 도 31과 도 32에 예시된 밀봉 부트의 사시도이다.
도 33b는 도 33a에 예시된 밀봉 부트의 중심선을 통해 절취한 측단면도이다.
도 34는 또 다른 실시예에 따른 압력 릴리프 밸브의 중심선을 따라 절취한 사시 단면도이며, 밸브 챔버 캡은 가려져 보이지 않는다.
도 35는 도 30에 상응하는 측단면도이다.
도 36은 전도성 코일을 포함하는 기계적 링크의 이동을 전자기적으로 감쇠하는 장치의 개략도이다.
도 37은 전도성 링을 포함하는 기계적 링크의 이동을 전자기적으로 감쇠하는 또 다른 장치의 개략도이다.
도 38은 도 25에 예시된 압력 릴리프 밸브의 사시도이며, 밸브 챔버 캡들을 나타낸다.
도 39는 도 38에 예시된 밸브 챔버 캡들 중 하나의 사시도이며, 2개의 챔버 캡들을 함께 체결하기 위한 패스너 홀을 나타낸다.
도 40은 가스 공급부에 커플링 결합된 입구, 및 출구와 더불어, 도 33에 예시된 압력 릴리프 밸브의 사용 시 수직 배향된 것을 보여주는 예시적 사시도이다.
도 41은 대안적 밀봉 부트 및 댐핑 구멍을 갖는 압력 릴리프 장치의 중심선을 따라 절취한 측단면도이다.
도 42는 도 41의 F42 부분에 대한 상세도이다.
도 43은 다른 대안적 밀봉 부트 및 댐핑 구멍을 갖는 또 다른 압력 릴리프 장치의 중심선을 따라 절취한 측단면도이다.
도 44는 도 43의 F44 부분에 대한 상세도이다.
도 45는 흐름 제한부의 하류측에 바로 인접하여 마련된 감지 구멍들을 갖는 커넥터가 구비된 또 다른 압력 릴리프 장치의 측단면도이다.
도 46은 도 45에 상응하는 사시 단면도이다.
도 47은 흐름 제한부에 마련된 감지 구멍들을 갖는 커넥터가 구비된 또 다른 압력 릴리프 장치의 측단면도이다.
도 48은 도 47에 상응하는 사시 단면도이다.
도 49는 또 다른 실시예에 따른 밸브 부재의 커넥터 부분과 기계적 링크의 한 단부 사이의 연결을 보여주는 부분 사시도이다.
도 50은 도 49에 예시된 커넥터 부분 및 기계적 링크를 관통하는 부분 단면도이다.
다양한 실시예를 도면들을 참조로 설명한다. 이들 도면과 명세서 전체에 걸쳐서, 동일하거나 유사한 구성요소를 표시하기 위해 유사한 참조부호를 사용하였고, 중복되는 설명은 생략하기도 하였다.
본원에서 설명되는 실시예들에 따른 커넥터는 특히 CPAP 또는 고유량 호흡 가스 시스템(예를 들면, 마취 시술에 사용되는 고유량 시스템)과 같은 호흡기보호 시스템에 사용하도록 구성된다. 이러한 커넥터가 특히 유용할 수 있는 호흡기보호 시스템은 CPAP, BiPAP, 고유량 요법, 가변 고유량 요법, 저유량 공기법, 저유량 O2 전달법, 기포 CPAP, 무호흡 고유량(즉, 마취된 환자로의 고유량)법, 침습적 환기법 및 비침습적 환기법이다. 또한, 본원에서 설명되는 커넥터는 호흡기보호 시스템 이외의 시스템들에서 유용할 수도 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 커넥터는 특히 압력 릴리프 장치 또는 압력 조절 장치와 함께 사용하도록 구성된다.
문맥에서 달리 암시하지 않는 한, 유량 공급원은 설정 유량의 가스 흐름을 제공한다. 설정 유량은 일정 유량, 가변 유량, 또는 진동형 유량(예를 들면, 사인곡선형 유량, 또는 계단형 혹은 구형파 프로파일을 갖는 유량)일 수 있다. 문맥에서 달리 암시하지 않는 한, 압력 공급원은 설정 압력의 가스 흐름을 제공한다. 설정 압력은 일정 압력, 가변 압력, 또는 진동형 압력(예를 들면, 사인곡선형 압력, 또는 계단형 혹은 구형파 프로파일을 갖는 압력)일 수 있다.
본 개시에서 사용된 '고유량 요법'이란 환자에게 가스를 분당 약 5 또는 10 리터(5 또는 10 LPM 혹은 L/min) 이상의 유량으로 전달하는 것을 가리킬 수 있다.
일부 구성에서, '고유량 요법'은 환자에게 가스를 약 5 또는 10 LPM 내지 약 150 LPM, 또는 약 15 LPM 내지 약 95 LPM, 또는 약 20 LPM 내지 약 90 LPM, 또는 약 25 LPM 내지 약 85 LPM, 또는 약 30 LPM 내지 약 80 LPM, 또는 약 35 LPM 내지 약 75 LPM, 또는 약 40 LPM 내지 약 70 LPM, 또는 약 45 LPM 내지 약 65 LPM, 또는 약 50 LPM 내지 약 60 LPM의 유량으로 전달하는 것을 가리킨다. 예를 들어, 본원에 설명된 다양한 실시예 및 구성에 따르면, 시스템을 통해서 또는 유량 공급원으로부터 인터페이스에 공급되거나 제공되는 가스의 유량의 예로 적어도 약 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 LPM 또는 그 이상에 상응하는 유량이 포함될 수 있지만 이에 국한되지는 않으며, 이들 값 중 임의의 하나가 유용한 범위로 선택될 수 있다(예를 들면, 약 20 LPM 내지 약 90 LPM, 약 40 LPM 내지 약 70 LPM, 약 40 LPM 내지 약 80 LPM, 약 50 LPM 내지 약 80 LPM, 약 60 LPM 내지 약 80 LPM, 약 70 LPM 내지 약 100 LPM, 약 70 LPM 약 80LPM).
전달 대상 가스는 치료 요법의 의도된 목적에 따라 선택될 수 있다. 전달 대상 가스는 일정 비율(%)의 산소를 함유할 수 있다. 일부 구성에서, 전달 대상 가스 내 산소의 비율은 약 15% 내지 약 100%, 20% 내지 약 100%, 또는 약 30% 내지 약 100%, 또는 약 40% 내지 약 100%, 또는 약 50% 내지 약 100%, 또는 약 60% 내지 약 100%, 또는 약 70% 내지 약 100%, 또는 약 80% 내지 약 100%, 또는 약 90% 내지 약 100%, 또는 약 100%, 또는 100%일 수 있다.
일부 실시예에 의하면, 전달 대상 가스는 일정 비율(%)의 이산화탄소를 함유할 수 있다. 일부 구성에서, 전달 대상 가스 내 이산화탄소의 비율은 0% 초과, 약 0.3% 내지 약 100%, 약 1% 내지 약 100%, 약 5% 내지 약 100%, 약 10% 내지 약 100%, 약 20% 내지 약 100%, 또는 약 30% 내지 약 100%, 또는 약 40% 내지 약 100%, 또는 약 50% 내지 약 100%, 또는 약 60% 내지 약 100%, 또는 약 70% 내지 약 100%, 또는 약 80% 내지 약 100%, 또는 약 90% 내지 약 100%, 또는 약 100%, 또는 100%일 수 있다.
환자의 산소공급을 증가시키고/시키거나 호흡일량(work of breathing)을 낮추는 데 있어서, 고유량 요법은 환자의 정상적인 실제 흡기 요구량을 충족하거나 초과하는 데 효과적인 것으로 밝혀졌다. 게다가, 고유량 요법은 비인두에 플러싱(flushing) 효과를 발생시켜, 상부 기도의 해부학적 사강이 고유량의 유입 가스에 의해 플러싱되도록 할 수 있다. 이는 이산화탄소, 질소 등의 재호흡을 최소화하면서 매 호흡마다 사용가능한 신선 가스의 저장낭(reservoir)을 생성한다.
예로, 도 1a를 참조하여 고유량 호흡기보호 시스템(10)을 설명하기로 한다. 고유량 요법은 산소 및/또는 다른 가스류를 전달하고 환자의 기도에서 CO2를 제거함으로써, 가스 교환 및/또는 호흡 지원을 증대시키는 수단으로 이용될 수 있다. 고유량 요법은 시술 전, 도중, 또는 후에 특히 유용할 수 있다.
고유량 요법을 시술 전에 시행한 경우에는 높은 유량의 가스를 통해 산소가 환자에 미리 로딩될 수 있어, 환자의 혈중 산소 포화도와 폐 속의 산소량을 더 높여, 시술 도중 환자가 무호흡 상태에 있는 동안 산소 버퍼를 제공하도록 한다.
호흡 기능이 손상(예컨대, 저하 또는 정지)될 수 있는 시술 도중(이를테면, 마취 도중)에 건강한 호흡 기능을 유지하기 위해서는 지속적인 산소 공급이 필수적이다. 이러한 공급이 제대로 시행되지 못하면 저산소증 및/또는 고탄산혈증이 발생할 수 있다. 환자가 무의식 상태에 있게 되는 마취 및/또는 전신 마취와 같은 시술 시, 상기와 같은 일이 발생하는지 포착하도록 환자를 모니터링한다. 산소 공급 및/또는 CO2 제거가 제대로 시행되지 않으면, 임상의는 시술을 중단하고 산소 공급 및/또는 CO2 제거가 원활히 진행되도록 해야 한다. 이는, 예를 들어, 마취 백과 마스크를 통해 환자를 수동으로 환기시키거나 또는 고유량 치료 시스템을 사용하여 환자의 기도에 고유량의 가스를 제공함으로써 달성될 수 있다.
고유량의 가스가 갖는 또 다른 이점으로, 환자의 기도 내 압력을 증가시켜 기도, 기관, 폐/폐포 및 세기관지를 열어주는 압력을 보조한다는 점이 있을 수 있다. 이러한 구조들의 개방은 산소공급을 향상시키고 CO2 제거에 어느 정도의 도움을 준다.
증가된 압력 덕분에, 삽관 시 후두와 같은 구조에 의해 성대가 가려서 보이지 않게 하는 것도 방지할 수 있다. 가습된 경우, 고용량 가스는 또한 기도 건조증상을 방지하고, 점액 섬모 손상을 완화하며, 후두 경련의 위험 및 기도 건조증상과 관련된 위험, 이를테면 코피, (코피로 인한) 흡인, 및 기도 폐쇄, 부종과 출혈을 줄일 수 있다. 고유량 가스의 또 다른 이점은 수술 중 공기 통로 안에 발생한 연기를 제거할 수 있다는 점이다. 예를 들어, 연기는 레이저 및/또는 소작 장치에 의해 발생될 수 있다.
압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치는 밀봉되지 않은 환자 인터페이스를 포함하는 고유량 시스템과 같은 호흡기보호 시스템에 사용함으로써 시스템에 대한 압력 상한치를 부여하도록 하는 것이 특히 바람직하다. 가장 중요하게는, 압력 상한치를 환자의 안전 한계치를 제공하도록 구성할 수 있거나, 튜브, 유체 연결부 또는 다른 구성품에 대한 손상을 방지하도록 구성할 수 있다. 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치는 환자에게 제공되는 압력을 조절하는 CPAP(지속적 기도 양압) 시스템, BiPAP(기도 이중 양압) 시스템 및/또는 기포 CPAP 시스템과 같은, 밀봉된 시스템에 사용될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 시스템/장치(10)는 일체형 또는 개별형 구성품-기반 배치구조를 포함할 수 있으며, 이를 도 1a에서는 개괄적으로 점선으로 표시된 박스(11)로 도시하였다. 일부 구성에서 시스템(10)은 여러 구성품의 모듈형 배치구조를 포함할 수 있다. 이하 시스템/장치(10)를 시스템으로 지칭할 것이나, 이를 제한적인 것으로 간주해서는 안 된다. 시스템(10)은 유량 공급원(12), 이를테면, 벽 매립형 산소 공급원, 산소 탱크, 송풍기, 유량 요법 장치, 또는 산소나 다른 가스의 기타 공급원을 포함할 수 있다. 시스템(10)은 또한 유량 공급원(12)과 결합될 수 있는, 1종 이상의 가스를 포함하는 추가 가스 공급원(12a)을 포함할 수 있다. 유량 공급원(12)은 전달 도관(14) 및 환자 인터페이스(15)(이를테면, 비강 캐뉼라)를 통해 환자(16)에게 전달될 수 있는 가압된 고유량 가스(13)를 제공할 수 있다. 컨트롤러(19)는 밸브 등을 통해 유량 공급원(12)과 첨가제 가스 공급원(12a)를 제어하여, 유량 및 다른 특성, 이를테면 고유량 가스(13)의 압력, 조성, 농도 또는 부피 중 임의의 하나 이상을 제어한다. 가습기(17)는 또한 선택적으로 제공되며, 컨트롤러의 제어 하에 가스를 가습하고 가스의 온도를 제어할 수 있다. 하나 이상의 센서(18a, 18b, 18c, 18d), 이를테면 유량, 산소, 압력, 습도, 온도 또는 기타 센서들을 시스템 전체에 및/또는 환자(16)에, 환자(16) 위에 혹은 환자(16) 가까이에 배치할 수 있다. 이들 센서로, 혈중 산소 농도를 측정하기 위해 환자에 배치되는 맥박 산소 측정기(18d)가 포함될 수 있다.
컨트롤러(19)는 유량 공급원(12), 첨가제 가스 공급원(12a), 가습기(17) 및 센서들(18a 내지 18d)에 커플링 결합될 수 있다. 컨트롤러(19)는 유량 공급원을 작동시켜 전달 대상 가스 유량을 제공하도록 할 수 있다. 상기 컨트롤러는 센서들로부터의 피드백에 근거하여, 유량 공급원이 제공하는 가스의 유량, 압력, 조성(2종 이상의 가스가 제공되고 있는 경우), 부피 및/또는 다른 매개변수를 제어할 수 있다. 컨트롤러(19)는 또한 산소공급 요구량을 충족시키기 위해 유량 공급원의 다른 적합한 매개변수들을 제어할 수도 있다. 컨트롤러(19)는 또한 센서들(18a 내지 18d)로부터의 피드백에 근거하여 가습기(17)를 제어할 수도 있다. 센서들로부터의 입력을 이용하여, 컨트롤러는 산소공급 요구량을 정하고 필요에 따라 유량 공급원(12) 및/또는 가습기(17)의 매개변수들을 제어할 수 있다. 입출력부(I/O) 인터페이스(20)(이를테면, 디스플레이 및/또는 입력 장치)가 구비된다. 이러한 입력 장치는 산소공급 요구량을 정하는 데 이용할 수 있는 정보를 사용자(예컨대, 임상의 또는 환자)로부터 수신하기 위한 것이다. 일부 실시예에 의하면, 시스템은 컨트롤러 및/또는 I/O 인터페이스를 구비하지 않아도 된다. 간호사나 기사(technician)와 같은 전문 의료인이 필요한 제어 기능을 제공할 수 있다.
압력도 제어할 수 있다. 위에서 주목한 대로, (선택적으로는 가습된) 고유량 가스를 전달 도관(14) 및 환자 인터페이스(15) 혹은 '인터페이스'(이를테면, 캐뉼라, 마스크, 비강 인터페이스, 구강 장치 또는 이들의 조합)를 통해 환자(16)에게 전달할 수 있다. 일부 실시예에 의하면, (선택적으로는 가습된) 고유량 가스를 수술에서의 용도(이를테면, 수술을 위한 주입)로 환자(16)에게 전달할 수 있다. 이들 실시예에서, '인터페이스'는 수술용(외과용) 캐뉼라, 트로카, 또는 다른 적합한 인터페이스일 수 있다. 환자 인터페이스는 실질적으로 밀봉되거나, 부분적으로 밀봉되거나, 실질적으로 밀봉되지 않을 수 있다. 본원에 사용되는 비강 인터페이스는 캐뉼라, 비강 마스크, 비강 베개, 또는 다른 유형의 비강 장치나 이들의 조합과 같은 장치이다. 비강 인터페이스는 또한 마스크나 구강 장치(예컨대, 입 안에 삽입되는 튜브)와 함께 사용될 수 있고/있거나 비강 인터페이스에 착탈될 수 있는 마스크나 구강 장치(예컨대, 입 안에 삽입되는 튜브)와 함께 사용될 수 있다. 비강 캐뉼라는 환자의 비강 통로에 삽입되도록 구성된 하나 이상의 프롱(prong)을 포함하는 비강 인터페이스이다. 마스크는 환자의 비강 통로 및/또는 입을 커버하는 인터페이스를 지칭하며, 환자의 입을 커버하는 마스크 부분들이 착탈식으로 구비되어 있는 장치, 또는 다른 환자 인터페이스(이를테면, 후두 마스크 혹은 기관내 튜브)를 포함할 수도 있다. 마스크는 또한 환자의 콧구멍과 실질적 밀봉을 형성하는 비강 베개를 포함하여 구성된 비강 인터페이스를 지칭하기도 한다. 컨트롤러는 필요한 산소공급을 제공하도록 시스템을 제어한다.
본원의 실시예들에 따른 시스템(10)은 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치 또는 압력 제한 장치(100)(여기서는 압력 릴리프 밸브, 즉 PRV)를 포함한다. 압력 제한 장치(100)는 전체 개시내용을 본원에 참조로 포함한 WO/2018/033863에 기재된 특징들을 갖는 밸브일 수 있다. 커넥터는 다른 밸브 및/또는 장치와 함께 사용 가능하다. PRV는 유량 공급원(12)과 환자(16) 사이에 시스템 내 임의의 위치에 배치될 수 있다. 바람직하게, PRV(100)는 유량 공급원(12)의 출구에, 또는 유량 공급원(12)과 가습기(17) 사이에, 예를 들어 가습기(17)의 입구 가까이에, 구비된다. 일부 실시예에 의하면, PRV(100)는 가습기(17)의 출구에 및/또는 도관(14)의 입구에, 또는 적합한 하우징이나 커플링 결합 장치를 통과하는 도관(14)을 따른 임의의 지점에 구비될 수 있다. PRV(100)는 시스템 내 어느 곳에든 위치할 수 있으며, 예를 들어 PRV는 환자 인터페이스(15)의 일부가 될 수도 있다. 시스템은 추가로 또는 대안으로 유량제어식 압력 릴리프(혹은 압력 조절) 장치(FCPRV)를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 PRV(100)는 압력을 주어진 유량 범위에 걸쳐 대략 일정한 압력으로 조절한다. PRV(100)는 환자 안전을 위해 상한치를 제공하는 데 및/또는 과압으로 인한 시스템 구성품 손상을 방지하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템 내 폐색이 발생하면 폐색 발생지 상류측 시스템 내에 상당한 배압이 유발될 수 있으며, 이때 PRV가 작동하여 배압이 한계치보다 증가하지 않도록 함으로써 환자를 보호하고/하거나 시스템 구성품을 손상으로부터 보호할 수 있다. 환자의 콧구멍이나 호기 도관이 막히면 환자의 압력이 높아질 수 있다. 시스템 내 폐색 발생은 예를 들어 의도치 않게 도관(14)이 접히거나 압착되는 바람에 일어나거나, 또는 예를 들어 가스 흐름이 환자에게 도달하지 못하게 도관(14)을 폐색하는(예컨대, 도관의 일부를 죄어서 폐쇄시키는) 식으로 의도적으로 일어나기도 한다.
도 1c와 도 2는 도 1b에 개략적으로 예시된 유량제어식 압력 조절 밸브(FCPRV)(100)에 포함된, 일 실시예에 따른 PRV를 나타낸다. PRV는 입구(101), 출구(103)가 있는 출구 챔버(102), 입구(101)와 출구 챔버(102) 사이의 밸브 시트(104), 및 밸브 시트(104)에 밀봉하도록 편향된 밸브 부재(105)를 포함한다. 밸브 부재(105)는 PRV 입구(101)에서의 압력(Pc)이 압력 임계치보다 높아지면 밸브 시트로부터 위치 변경한다. 압력(Pc)이 임계치에 도달하거나 초과하면 밸브 부재(105)에 상기 압력(Pc)이 작용하여 밸브 부재가 밸브 시트(104)에서 멀어지게 한다. 밸브 부재(105)가 밸브 시트(104)로부터 위치 변경함에 따라, 가스 흐름이 입구(101)에서 출구 챔버(102)로 흘러 들어가고 그 후에는 출구 챔버(102)로부터 출구(103)를 통해 주위 압력/기압으로 흘러간다. 밸브 부재(105)에 작용되는 (배)압(Pb)을 출구 챔버 내 발생시켜 밸브 부재(105)가 밸브 시트(104)에서 더 멀리 위치 변경하도록, 구성된다. 밸브 부재(105)가 밸브 시트(104)에서 더 멀리 변위됨에 따라, 밸브 부재(105)와 밸브 시트(104) 사이의 간극이 증가한다.
FCPRV(100)는 압력 임계치를 동적으로 조정하기 위한 감지 기구(150)를 추가로 포함하며, 압력 임계치에 이르렀을 때 PRV(100)는 FCPRV를 통과하거나 호흡기보호 시스템을 통과하는 가스들 또는 그 일부의 유량 및/또는 압력에 근거하여 압력을 방출한다. 특정 실시예에서, FCPRV(100)는 압력 임계치를 동적으로 조정하기 위한 감지 기구(150)를 포함하며, 압력 임계치에 이르렀을 때 FCPRV(100)는 FCPRV를 통과하거나 호흡기보호 시스템을 통과하는 가스들 또는 그 일부의 유량에 근거하여 압력을 방출한다. 특정 실시예에서, FCPRV(100)는 압력 임계치를 동적으로 조정하기 위한 감지 기구(150)를 포함하며, 압력 임계치에 이르렀을 때 PRV(100)는 FCPRV를 통과하거나 호흡기보호 시스템을 통과하는 가스들 또는 그 일부의 압력에 근거하여 압력을 방출한다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 커넥터(200)는 FCPRV(100)와 함께 사용 가능하다.
도 1b와 도 2를 참조하여 FCPRV의 특징 및 기능들을 이제 설명하기로 한다. FCPRV(100)는 메인 입구(151)과 메인 출구(153)를 획정하는 몸체(110)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 감지 기구(150)는 FCPRV의 메인 입구(151)와 메인 출구(153) 사이에 흐름 제한부 또는 흐름 조임부(152)를 포함한다. 메인 입구(151) 및/또는 메인 출구(153)는 바람직하게는 FCPRV 몸체(110)와 일체로 형성되거나 FCPRV 몸체(110)에 의해 획정된다. 도 1b와 도 2의 실시예에서 흐름 제한부(152)는 FCPRV 몸체의 일부이다. 후술되는 실시예들에서 흐름 제한부는 커넥터의 일부이다. 참조 편의상, 본원에서 '흐름 제한부'란 용어는 흐름 제한부(이를테면, 오리피스 판) 및 흐름 조임부(이를테면, 벤츄리관에서 사용되는 것) 둘 다를 기술하는데 이용될 수 있다. 동작 시, 호흡기보호 시스템 내의 가스 흐름은 메인 입구(151)에서 메인 출구(153)로 FVPRV(100)를 통과하며 흐른다. 감지 기구(150)는 흐름 제한부/조임부에서의 또는 그 하류측의, 환자 쪽으로 흐르는 가스의 유량/압력을 감지한다. 예시된 실시예에서, 압력 릴리프 밸브의 입구(101)는 FCPRV의 메인 입구(151)와 메인 출구(153) 사이에 있고, 흐름 제한부/조임부는 PRV 입구의 하류측, 달리 말하자면 메인 출구(153)의 상류측에 있다. 감지 기구(150)는, 밸브의 메인 출구(153)에서의 또는 메인 출구(153)를 통과하여, 환자 쪽으로 흐르는 가스의 유량 및/또는 압력을 감지한다.
감지 기구(150)는 또한 감지 챔버(154), 및 상기 감지 챔버(154) 내에 위치한 감지 부재(155)를 포함한다. 감지 부재(155)에 의해 감지 챔버(154)가 제1 챔버(154a)와 제2 챔버(154b)로 나뉜다. 제1 챔버(154a)는 흐름 제한부(152)의 상류측 가스 흐름과 유체 연통한다. 예컨대, 제1 챔버(154a)는 흐름 제한부(152)의 상류측 밸브 입구(101) 및 메인 입구(151)와 유체 연통한다. 제2 챔버(154b)는 흐름 제한부(152)에서의 또는 흐름 제한부(152) 하류측의 가스 흐름과 유체 연통 가능하다. 일부 실시예에 의하면, 압력 릴리프 장치는 벤츄리관으로 구성된 흐름 조임부를 포함하며, 이때 제2 챔버(154b)는 압력 '탭' 또는 연통 라인(156)(도 1b)을 통해 상기 흐름 조임부와 유체 연통한다. 한편, 대안적 구성에서 압력 릴리프 장치는 흐름 제한부(152), 예컨대 오리피스 판을 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 챔버들은, 예를 들어 도 2에 도시된 압력 '탭' 또는 연통 라인(111)을 통해, 오리피스 판의 양쪽으로 분리될 수 있다. 임의의 적합한 방식으로, 예를 들면 소정의 압력 강하(흐름 제한)를 야기하는 필터 또는 투과성 멤브레인을 이용하여 차압을 발생시킬 수 있다.
따라서, 압력 릴리프 장치의 메인 입구(151)에서 메인 출구(153) 쪽으로 흐름 제한부(152)를 통과하는 가스 흐름에 기인한 압력 강하는 감지 챔버(154) 내에 위치한 감지 부재(155)에 의해 감지된다.
호흡기보호 시스템을 통과하는 유량을 증가시키기 위해서는 유량 공급원(12)에 의해 제공되는 압력을 높여, 메인 입구(151)에서의 압력은 물론, 감지 챔버(154)의 제1 챔버(154a) 내 압력이 높아지도록 한다. FCPRV를 통과하는 유량이 증가되면, 흐름 제한부(152)를 통과하는 가스의 유속이 빨라지므로 흐름 제한부(152)에 의해 더 큰 압력 강하가 야기되며, 감지 챔버(154)의 제2 챔버(154b) 내 압력(Pv)이 감소한다. 따라서, 메인 입구(151)에서 메인 출구(153) 쪽으로 FCPRV(100)를 통과하는 유량이 증가되면 감지 부재(155)를 사이에 두고 양쪽의 차압이 증가하게 된다. 즉 제1 챔버(154a)가 감지 챔버(154) 중 높은(더 높은) 압력을 갖는 측(고압 측)이 되고, 제2 챔버(154b)는 감지 챔버(154) 중 낮은(더 낮은) 압력을 갖는 측(저압 측)이 된다. 이로 인해 감지 부재(155)는 PRV 밸브 부재(105)로부터 멀어지면서 감지 챔버(154)의 저압 측을 향해 이동하게 된다.
감지 부재(155)가 압력 릴리프 밸브(100)의 밸브 부재(105)에 기계적으로 커플링 결합되어 있으므로, 감지 부재(155)가 감지 챔버(154)의 저압 측을 향해 이동할 때 감지 부재(155)는 PRV의 밸브 부재(105)를 밸브 시트(104)에 대고 더 당기거나 편향시킨다. 설정 유량이 주어진 경우, 유량이 증가할수록 감지 부재(155)를 사이에 두고 양쪽의 차압이 증가하게 되어, 밸브 부재(105)를 밸브 시트(104) 쪽으로 더 편향시킨다. 그 결과 PRV에 대한 압력 릴리프 임계치가 높아진다. 흐름 제한부(예컨대, 도관(14)이 눌려 찌그러졌거나 환자의 콧구멍이 막힘)가 적용된 경우, 유량 공급원(12)은 시스템 내 압력을 (신속하게) 조정하여 증가시킴으로써 유량을 원하는 수준에 유지한다. 원하는 유량을 유지하는 데 필요한 시스템 압력이 릴리프 압력보다 높으면 PRV는 가스 흐름을 벤팅하기 시작하며, 이때 메인 입구(151)에 제공된 흐름의 일부는 PRV 밸브 부재(105)를 통해 벤팅되고 흐름의 일부는 흐름 제한부(152)를 통과하여 메인 출구(153)로부터 벤팅된다. 유량 공급원(12)은 FCPRV(100)의 메인 입구(151)에 대해 설정된 유량을 유지한다. 따라서 PRV가 가스 흐름을 벤팅하기 시작하면 흐름 조임부 또는 흐름 제한부(152)를 통과하는 유량이 감소하고, 감지 부재(155)에 작용하는 차압이 감소한다. 그 결과 감지 부재(155)에 의해 밸브 부재(105)에 부여되는 편향이 감소하고, 이에 따라 PRV(100)에 대한 압력 릴리프 임계치가 낮아진다. 이상적인 상황이라면, 평형 상태에 도달하게 될 것이고, 압력 릴리프 임계치를 초과하지 않거나 환자 인터페이스에서의 최대 전달 압력을 초과하지 않으면서, 가능한 한 많은 흐름을 환자에 공급하게 된다.
흐름 제한부가 시스템을 완전히(또는 실질적으로 완전히) 차단한 경우, 예를 들어 도관(14)이 완전히 폐색되거나(완전히 압착되거나 죄어져 폐쇄됨) 환자의 콧구멍이 완전히 막혔다면, FCPRV(100)의 메인 입구(151)에 전달된 모든 흐름 또는 실질적으로 모든 흐름은 PRV 밸브 부재(105)를 통해 벤팅된다.
도 1b는 출구 챔버(102) 및 감지 챔버(154)의 제1 챔버(154a)를 제공하거나 형성하는 몸체를 도시한다. 이러한 특징들이 다른 도면들에 도시되어 있지는 않지만, 본원에 설명된 PRV, FCPRC 또는 커넥터의 실시예들 중 어느 것이라도 이러한 특징들을 갖는 밸브 몸체와 함께 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
FCPRV(100)를 튜닝하기 위한 튜닝 방법을 도 20에 설명하였다. 단계(160)에서는 시스템(10)에 압력 테스트를 시행하여 시스템 흐름(예컨대, 환자에게 전달되는 흐름) 대 시스템(10)에 대한 전체 압력 강하 응답의 곡선을 작성한다. 단계(161)에서는 예를 들어 시스템 압력 대 흐름 곡선에 오프셋 압력을 추가하여, 원하는 릴리프 압력 대 흐름 곡선을 작성한다. 단계(162)에서는 FCPRV를 시스템(10)에 설치한다. 단계(163)에서는 흐름 제한부를 FCPRV(100)의 하류측 시스템에 점진적으로 추가하고, 그 결과로 유량 범위에 대한 릴리프 압력을 정하여, 측정된 압력 릴리프 대 유량의 곡선을 작성한다. 단계(164)에서는 실제 압력 릴리프 대 흐름 곡선을 원하는 곡선과 비교한다. 단계(165)에서는, 실제 곡선이 원하는 곡선과 일치하지 않으면, 원하는 압력 릴리프 특성을 얻을 때까지 흐름 제한부(벤츄리관 목부(throat) 또는 오리피스 판)의 크기를 조정하고 단계들(163 및 164)을 다시 반복하다 보면, 단계(166)의 어느 시점에서 FCPRV(100)가 성공적으로 튜닝된다.
대안으로 또는 추가로, PRV의 기타 다른 특징들 중 어느 하나 이상을 조정하여 벤트 압력 임계치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 벤트 출구(103)의 크기 또는 밸브 부재(105)에 대한 밸브 입구(101)의 상대적 위치를 조정함으로써 밸브 부재(105)의 장력을 조정할 수 있다. PRV(100)의 경우, 벤트 출구들의 크기에 따라, 압력 릴리프 밸브의 릴리프 압력 대 흐름 곡선의 모양과, 유량 범위에 대한 벤트 압력 임계치가 결정된다. 시스템이 완전히 차단/폐쇄되면, FCPRV는 앞서 설명한 PRV와 같이 작동하되, 단 감지 부재는 밸브 부재(105)를 어느 정도 추가로 편향시킬 수 있어야 한다. 또한, 감지 부재(155)가 밸브 부재(105)에 가하는 편향력도 조정 가능하다. 예를 들어, 링크의 길이가 짧아질수록 편향력 및 이에 따른 벤트 압력이 증가하는 것을 감안해, 감지 부재와 밸브 부재 사이의 기계적 링크(157)의 길이를 조정할 수 있다.
도 2와 도 3은 환자에게 가스를 공급하기 위해 FCPRV(100)를 도관에 커플링 결합시키는 일 실시예에 따른 커넥터(200)를 구비한, FCPRV를 예시한다. 도 2에 나타낸 커넥터(200) 실시예는 일체형 단품이다. 커넥터(200)는 수형 커넥터이다. 커넥터(200)는 FCPRV에 의해 제공되는 암형 커넥터에 해당하는 제2 커넥터와 함께 사용하도록 구성된다. 이러한 암형 커넥터의 한 예는 도 1c 및 도 2에 예시된, 출구(205)에서의 밸브 몸체(110)이다. 제2 커넥터의 다른 예들에 관해서는 본 명세서에서 나중에 설명하기로 한다.
도 2와 도 3을 참조하여, 일 실시예에 따른 커넥터(200)의 특징들을 이제 설명하기로 한다. 커넥터(200)는 입구(203) 및 출구(205)가 있는 커넥터 몸체를 갖는다. 입구(203)와 출구(205) 사이로 가스 유로가 형성된다. 일부 실시예에 의하면, 가스 유로는 압력 라인이거나 압력 라인을 포함하여 구성된다. 가스 유로는 적어도 부분적으로는 커넥터(200)의 벽(207)에 의해 획정된다. 벽(207)이 제공하는 커넥터는, 커넥터(200)의 길이 방향을 따라 테이퍼형일 수 있고/있거나 단면적이 달라질 수 있는 대체로 원통 모양의 관형 구성품이다. 다른 실시예들에서, 커넥터(200)는 예컨대 타원형, 달걀형, 스타디움 유사형(obround), 정사각형 및 직사각형과 같은 다른 단면 형상으로 이루어질 수 있다.
커넥터 몸체에는, 연결 시, 제2 커넥터의 일부와 서로 겹치도록 구성된 오버랩 부분(201)이 있다. 커넥터(200)는 오버랩 부분(201)을 통과해 가스 유로로 이어지는, 접근 통로, 접근 구멍, 또는 접근 홀을 포함한다. 접근 통로는 가스 유로 내의 압력을 감지할 수 있도록 커넥터의 가스 유로와 유체 연통한다. 본 실시예에서, 접근 통로는 구멍(211)을 포함하여 구성된다. 도 2와 도 3에 예시된 실시예에서, 상기 구멍은 커넥터(200)의 벽(207)을 통과해 연장된다. 본 실시예는 단 하나의 구멍(211)을 갖는다. 구멍(211)의 크기와 형상은 블리드 라인(111)에 있는 구멍과 유사하다. 대안적 실시예에 의하면, 벽(207)을 통과해 연장되는 구멍(211)이 2개 이상 있을 수 있다. 구멍(211)이 블리드 라인(111)과 확실히 정렬되도록, 커넥터(200)에는 커넥터를 정확한 정렬 위치로 안내하는 정렬 특징부(미도시)가 마련될 수 있다. 이러한 정렬 특징부의 예로, 텍스트, 기호 및 화살표와 같은 2차원적 특징부가 있다. 정렬 특징부의 다른 예로, 상보적 형상의 요철부와 같은 3차원적 특징부가 있다. 다양한 실시예에 의하면, 커넥터(200)가 FCPRV(100)의 메인 출구(153)에 대해 하나 이상의 정렬 위치에 놓일 수 있게 함으로써, 밸브(100)로부터 유량 및/또는 압력이 보상된 응답의 획득 또는 비획득을 용이하게 하거나, 밸브(100)가 임의로 압력 릴리프 기능을 수행하지 않도록 할 수 있다. 제1 구성에서는, 구멍(211)이 감지 기구의 블리드 라인(111)과 정렬되지 않는 상태이므로, 커넥터(200)를 통과하는 가스 유로와 접근 통로(211)를 통하는 감지 챔버(154) 사이로 유체가 연통되지 않음에 따라, 밸브(100)가 압력 릴리프 기능을 수행하지는 않을 것이지만 여전히 메인 입구(151)와 메인 출구(153) 사이의 유로를 통해 가스가 흐르도록 허용할 것이다. 이러한 구성에서의 밸브는 압력 릴리프 밸브로서 기능하지 않는다. 제2 구성에서는, 구멍(211)이 블리드 라인(111)과 정렬된 상태이므로, 커넥터(200)를 통과하는 가스 유로와 감지 기구의 블리드 라인(111) 및 접근 통로(211)를 통하는 감지 챔버(154) 사이로 유체가 연통된다. 따라서 FCPRV(100)는 전술한 대로 유량 및/또는 압력 보상형 압력 릴리프 밸브로서 기능한다.
커넥터(200)의 외부측 특징부들은 바람직하게는 제2 커넥터의 내부측 특징부, 예를 들어 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)와 밀봉된다. 본 실시예에 의하면, 커넥터(200)의 외부 표면의 일부가 테이퍼형일 수 있다. 상기 표면이 커넥터(200)의 말단 쪽(입구(203))으로 가면서 내측으로 테이퍼형일 수 있다. 이때의 테이퍼는 바람직하게는 일정한 테이퍼(uniform taper)이다. 커넥터 몸체는 말단으로부터 바깥쪽으로 갈수록 직경이 점점 커지는 테이퍼형이다. 다른 실시예에 의하면, 커넥터(200)는 일정한 직경을 가질 수 있다.
조립 시 구성품들이 바람직하게는 밀봉되도록, 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)는 상보적인 크기와 테이퍼 형태를 갖는다. 이하 또 다른 실시예로서, 메인 출구(153)와 커넥터 사이의 연결이 커넥터를 통과하는 유로와 감지 기구 사이에 저역통과 필터 효과를 발생하는 것에 대해 설명하기로 한다. 본 실시예에서는, 가스 유로와 유체 연통하고 블리드 라인(111)과 유체 연통하는 공동이 메인 출구(153)의 벽들과 커넥터(200) 사이에 형성되어 있지 않기 때문에 저역통과 필터 효과가 아예 없다.
커넥터(200)는 멈춤쇠를 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 멈춤쇠는 숄더부(209)이다. 숄더부(209)는 커넥터 몸체와 일체형이다. 커넥터(200)가 FCPRV 몸체와 조립될 때 숄더부(209)는 FCPRV 출구(153)의 말단/제2 커넥터에 접하도록(abut) 위치함으로써, 적어도 실질적으로는 커넥터(200)가 제2 커넥터 안으로 과도하게 삽입되지 않게 한다.
커넥터(200)는 커넥터와 FCPRV(100)의 커플링 결합을 위해 구성된 체결 기구를 추가로 포함할 수 있다. 도 2와 도 3에 예시된 실시예에서, 커넥터(200)와 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153) 사이의 끼워맞춤이 체결 기구로서의 역할을 한다. 즉, 제2 커넥터의 내벽/메인 출구(153)의 내벽과 커넥터(200)의 외부 표면 사이의 마찰력으로 인해 커넥터(200)가 제자리에 유지된다.
도 4와 도 5를 참조하여 다른(제2) 실시예에 따른 커넥터를 이제 설명하기로 한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(400)는 제1 커넥터(200)와 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 200을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
본 실시예에서, 커넥터는 공동 형성부(413)와 밀봉 기구(415)를 갖는다. 커넥터(400)와 밸브(100)를 조립할 때, 밀봉 기구(415)는 커넥터(400)와 밸브 몸체(100)의 메인 출구(153)를 실질적으로 공압 밀봉한다. 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)와 공동 형성부(413)가 함께 공동을 형성한다.
공동 형성부(413)는 가스 유로 반대쪽을 향하는 커넥터 몸체 표면에 있는 오목부 또는 변화부이다. 공동 형성부의 외부 표면이 FCPRV(100)의 메인 출구(153)의 내부 표면과 상보적인 형상을 갖지 않으므로, 조립 시, 이들 표면이 공동(414)을 형성하도록 구성될 수 있다(예컨대, 수렴형 부분, 발산형 부분 및/또는 평행한 부분을 가진다). 본 실시예에서, 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)가 상보적인 형상을 갖지 않는 한편, 커넥터 외부 표면의 단차 부분에 의해 오목부가 제공된다. 대신, 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)가 점진적 테이퍼 형태라서, 조립 시, 커넥터(400)와 메인 출구(153) 사이에 공동(414)이 형성된다. 다른 구성에서는 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)가 테이퍼 형태가 아닐 수 있다. 커넥터(400)가 메인 출구(153)에 커플링 결합되면, 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)와 공동 형성부(413)의 내부 표면에 의해 공동(414)이 형성된다. 단차 부분을 갖는 것 외에도, 공동 형성부(413)는 아치형 표면(비제한적으로 만곡 표면 포함), 바람직하게는 방사형 표면을 포함하여 구성된다. 아치형 표면은 원통형 커넥터 몸체에 의해 획정된다.
일단 형성되면 공동(414)은 블리드 라인(111)과 유체 연통한다. 이렇게 형성된 공동(414)은 접근 통로(411)를 통해 가스 유로와 유체 연통한다. 접근 통로는 하나 이상의 구멍(411)을 포함하여 구성된다. 이러한 배치 덕분에 가스 유로 내의 압력은 구멍들(411)을 통해 공동(414) 내로, 그 다음은 블리드 라인(111)과 제2 챔버(154b) 내로 전달될 수 있으며, 이는 감지 챔버(155)를 사이에 두고 양쪽에 차압을 발생시킬 수 있어, FCPRV(100)가 전술한 바와 같이 기능할 수 있게 한다.
예시된 실시예에서, 공동 형성부(413)는 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행한 길이방향 축을 따른 길이를 갖는다. 대안적 실시예에 의하면, 공동 형성부(413)가 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행하지 않을 수 있다. 이러한 실시예에서는 하나 이상의 구멍(411)이 가스 유로의 가스 흐름 방향에 대체로 평행하게 또는 대체로 수직으로 배치된다. 블리드 라인(111)이나 블리드 라인(111)의 개구와 관련하여 공동(414)의 위치 및 형성이 다양할 수는 있지만, 구멍들(411)을 통해 블리드 라인(111)과 유체 연통해야 한다는 조건이 있다.
본 실시예에서, 구멍들(411)은 공동 형성부(413)와 밀봉 부분(415) 사이에 형성된 단차 부분/숄더부(412)에 배치되어 있다. 본 실시예는 가스 유로 주위로 반경방향으로 배치된 3개의 구멍들(411)을 포함한다. 구멍의 개수가 예를 들어 4개 또는 5개 등 더 많을 수도 있다. 구멍의 개수가 예를 들어 1개 또는 2개 등 더 적을 수도 있다.
적어도 하나 이상의 구멍(411)이 다른 구멍을 통해 가스 유로와 유체 연통 가능하며, 이들 구멍은 연결되어 있고 하나의 채널(예를 들면, 하류 샘플링을 허용하는 커넥터 벽 내 포트)에 의해 유체 연통한다.
도 4와 도 5는 커넥터의 입구 단부(말단)를 나타내며, 커넥터는 흐름 제한부 또는 추가 흐름 제한부를 제공하는 입구 구멍(403)이 마련되어 있는 벽(404)을 포함한다. 상기 입구 구멍(403)은 커넥터(400)의 입구이기도 하다. 벽(404)이 커넥터의 단부로부터 안쪽으로 이격되면서, 오목부가 형성된다. 벽(404)이 말단으로부터 이격되어 약간 안쪽으로 위치하는데, 이는 말단의 강성을 높여준다. 나중에 설명하겠지만, 입구 구멍(403)은 반경방향 간극과 연결되는 튜닝 구멍이다. 대안적 실시예에 의하면, 벽(404)과 입구 구멍(403)이 커넥터(400)의 말단에 직접 배치될 수 있다. 다른 대안적 실시예에 의하면, 구멍(403)이 없을 수도 있다. 즉 벽(404)이 연속 벽체일 수 있다. 이러한 실시예에서는 모든 가스가 접근 통로 구멍(411)을 통과하며 흐른다.
밀봉 기구(415)는 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)의 일부와 함께 제1 밀봉을 형성하도록 구성된다. 밀봉 기구는 당해 기술분야에 알려져 있는 밀봉 기구들, 예컨대 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 도 4와 도 5에 예시된 실시예에서의 밀봉 기구는 밀봉면(415)이다.
공동(414)은 밀봉 기구의 상류측에 있다. 이러한 경우 밀봉은, 밸브가 기능하도록, 외부 씰, 즉 메인 출구(153)의 말단에 근접한 씰 및/또는 도 4에 예시된 커넥터의 칼라(409)에 근접한 씰을 포함하여 구성된다. 도 4는 밀봉면으로서 이러한 외부 씰이 있는 실시예의 한 예를 나타내며, 이때 외부 씰은 커넥터(400)의 외부 벽의 일부가 메인 출구(153)의 내벽의 일부와 체결 또는 상호작용하여 형성된다. 둘 이상의 씰이 있는 것으로 기술되는 다른 실시예들 또한 단일 밀봉면으로 구현될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 외부 씰은 블리드 라인(111) 및 형성된 공동(414)의 하류측 씰로 정의될 수 있다.
PRV 몸체(110)와 별도의 커넥터(400)를 제공함으로써 PRV 몸체의 특징부들을 특정 위치에 놓거나 고정시키는 것이 가능하며, 커넥터의 특징부들을 변경 및/또는 조정하거나 사용하고 있던 커넥터를 바꿈으로써 압력 릴리프 특성을 쉽게 튜닝할 수 있다. 다수의 서로 다른 FCPRV를 제공하는 대신, 하나의 PRV 몸체와 여러 가지 다양한 커넥터들을 하나로 설계하여 제공할 수 있다. 각 커넥터를 튜닝하여 원하는 특징부들, 기능 및/또는 압력 릴리프 특성, 예를 들면 밀봉식 및 비밀봉식 호흡기보호 시스템, 그리고 서로 다른 크기의 환자 인터페이스들(예컨대, 비강 캐뉼라들)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 20에 설명된 튜닝 과정의 단계 165에서는, 기존의 커넥터를 입구(403) 크기가 다른 커넥터로 바꿈으로써 흐름 제한부의 크기를 조정할 수 있다.
도 6에 예시된 바와 같이, 일부 실시예에 의하면 추가적인 내부 씰(619)이 구비될 수 있다. 나중에 더 설명하겠지만, 내부 씰(619)은 블리드 라인(111) 및 형성된 공동(614)의 상류측 씰로 이루어진다. 이러한 내부 씰은 커넥터(600)가 메인 출구(153)와 체결되었을 때 압력 릴리프 밸브의 중심에 근접할 수 있다.
대안적 실시예들에서는 다른 구성의 커넥터 및 밸브 몸체(110)를 사용하여 공동(414, 614)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)가 단차 부분을 가질 수 있고 커넥터는 점진적 테이퍼 형태를 가질 수 있다. 다른 대안적 실시예에서는, 밸브의 메인 출구(153)가 테이퍼 형태를 가질 수 있고 커넥터가 그와 다른 테이퍼 형태를 가질 수 있다. 또 다른 대안적 실시예에서는, 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)가 단차 부분 변화부를 가질 수 있고 커넥터(400) 역시 단차 부분 변화부를 가질 수 있되, 이들 단차 부분 변화부는 가스 흐름 방향과 평행한 방향으로 오프셋되어 공동을 형성하도록 되어 있다. 또한, 전술된 구성품들의 구성과 함께, 커넥터(400)의 형상 및 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153) 또는 밸브의 다른 부분품들의 형상은 허용 공차가 존재하도록 그리고 적절한 공동을 형성한다는 이유로 이러한 구성품들이 반드시 정확하게 정렬될 필요는 없도록 선택 또는 설계될 수 있다.
도 4와 도 5의 실시예(400)의 경우, 높은 유속에서 반경방향 간극이 발생한다. 흐름이 구멍들(411)을 통과하면서 가속되어 저압 영역들이 발생한다. 이러한 실시예에서는 한쪽 단부(외부 씰)에서만 밀봉되는 환형 공동(414)이 마련되어 있다. 원하는 대로 벤팅이 이루어지도록, 씰이 없는 밸브 몸체(110) 메인 출구(153)의 내벽과 커넥터(400) 사이의 환형 공동(414)의 크기를 고려해야 할 것이다. 공동이 한쪽 단부에서만 밀봉되어 있기 때문에 다른 쪽 단부는 가스 유로와 유체 연통하는 상태이며, 이는 밸브의 튜닝을 더 어렵게 만들 수 있다. 밸브 튜닝에 고려해야 하는 사항으로, 감지 챔버(154)의 감지 부재(155)를 사이에 둔 양쪽의 차압에 영향을 미칠 수 있는, 공동(414) 내부로의 누출 흐름이 있다. 밸브 튜닝은, 반경방향 간극의 크기를 변경하여 원하는 응답을 얻기 위해, 튜닝 구멍(403)의 크기를 조정하는 것이나 메인 출구(153)의 직경 및/또는 공동 형성부(413)의 직경을 변경시키는 것을 포함한다. 반경방향 간극을 변경하여 유속을 조정할 수 있다. 구멍(403)의 상대적 크기 및 반경방향 간극이 각 경로를 따라가는 흐름의 비율을 변경시킬 수 있다. 이는 치수가 다른 입구 구멍(403), 출구(153) 및/또는 공동 형성부(413)를 갖춘 다른 커넥터로 대체함으로써 달성될 수 있다.
커넥터는 멈춤쇠를 포함할 수 있다. 예시된 실시예의 경우, 멈춤쇠는 칼라(409)이다. 예시된 실시예에서, 칼라(409)는 환형 칼라이다. 대안적 실시예들에 의하면, 멈춤쇠는 칼라(409)를 포함하여 구성된 다른 특징부일 수 있다. 칼라(409)는 커넥터 몸체와 일체형이다. 한 대안적 실시예에서의 칼라(409)는 커넥터 몸체와 조립되는 별도의 구성품일 수 있다. 칼라(409)의 표면은 제2 커넥터의 표면과 페이스 씰을 형성하도록 구성될 수 있다. 다른 구성에서, 칼라(409)는 밀봉 기구(415)를 대체하거나 보조할 수 있다. 칼라(409)는 커넥터(400)가 제2 커넥터 내로 과삽입되는 것을 방지하거나 적어도 실질적으로 억제한다.
도 6과 도 7을 참조하여 또 다른(제3) 실시예에 따른 커넥터를 이제 설명하기로 한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(600)는 제2 커넥터(400)와 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 200을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
본 실시예에서는 제1 밀봉 기구(615)와 제2 밀봉 기구(619)가 구비된다. 2개의 밀봉 기구들을 갖는 커넥터 실시예들은 FCPRV의 응답 튜닝을 용이하게 한다. 제1 밀봉 기구(615)와 제2 밀봉 기구(619) 사이에 공동 형성부(613)가 있다. 접근 통로는 공동(614)과 유체 연통한다. 접근 통로는 또한 제1 밀봉 기구(613)와 제2 밀봉 기구(615) 사이에 위치된다. 도 6과 도 7의 실시예의 경우, 커넥터(600)가 메인 출구(153)에 커플링 결합되었을 때 제1 밀봉 기구(615)와 제2 밀봉 기구(619) 사이에 형성되는 공동(614)은 환형 공동이다. 이는 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)가 반경 형식의 보어를 갖고 있고, 커넥터(600)는 반경 형식의 외부 표면을 갖고 있기 때문이다.
도 6과 도 7에 예시된 실시예에서, 제2 밀봉 기구(619)는 밀봉면이다. 제1 밀봉 기구(615)와 제2 밀봉 기구(619)는 도시된 바와 같이 커넥터(600)의 외부 표면과 이와 상보적인 형상의, 밸브 몸체(110) 메인 출구(153)의 내부 표면(들)의 억지 끼워맞춤/마찰 결합에 의해 형성된다. 한편, 다른 많은 방법들을 이용하여 씰을 생성하고 공동을 형성할 수도 있다. 예를 들어, O-링, 와이퍼 씰, 접착제, 발포체 또는 립씰을 커넥터 상의 다양한 위치에 사용하고 암형 커넥터(밸브 몸체(110))의 내부 또는 외부 표면과 밀봉하여 공동(614)을 형성할 수 있다. 또한, 공동을 형성하기 위해 밸브/연결 어셈블리의 외측 상에 유지용 특징부들, 이를테면 탭과 클립 또는 다른 외부 밀봉 방법과 함께, 내부 억지 끼워맞춤 방식을 하나의 밀봉으로 사용할 수 있다.
도 15는 공동(1114)을 형성하기 위한 대안적 밀봉 기구로서 크기가 서로 다른 2개의 O-링 씰들을 사용한 연결 어셈블리의 단순화된 개략 단면도를 보여준다. 도 15는 상대적으로 작은 O-링(1115) 형태의 제1 밀봉 기구를 나타낸다. 도 15는 또한 상대적으로 큰 O-링(1119) 형태의 제2 밀봉 기구를 나타낸다. 공동(1114)은 이들 O-링(1115, 1119) 사이에 형성된다. 커넥터 및 몸체의 크기와 형상에 따라, O-링들(1115, 1119)이 서로 크기가 더 비슷하거나, 동일하거나, 제1 밀봉 기구의 O-링(1115)이 제2 밀봉 기구의 O-링(1119)보다 클 수 있다. 도 15의 실시예는 공동(1114)을 통해 압력 라인(111)과 연통하는 오버랩 부분 내 개구, 접근 구멍 또는 접근 통로(1111)를 보여준다.
바람직한 한 연결 어셈블리를 예시하는 도 6 내지 도 8을 다시 참조하면, 본 예시된 실시예에서 오버랩 부분(601)은 제1 밀봉 기구(615)를 포함한다. 상기 오버랩 부분(601)은 또한 제2 밀봉 기구(619)를 포함한다. 대안적 실시예에서는 오버랩 부분(601)이 이들 밀봉 기구 중 하나만 포함하기도 한다.
도 8은 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)가 테이퍼형 내부 보어를 갖고 있음을 보여준다. 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)의 이러한 내부 보어는 비표준 직경을 갖는데, 이는 잘못된 커넥터들이 메인 출구(153)와 연결되는 것을 막기 위함이다. 본 실시예에서, 흐름 제한부는 (밸브 몸체에 의해 제공되기 보다는) 커넥터로의 입구에 있는 구멍(603)에 의해 제공된다. 잘못된 커넥터임에도 불구하고 메인 출구(153)에 끼워맞춤된 경우, 밸브가 유량 및/또는 압력 보상형 밸브나 압력 릴리프 기능을 수행하는 밸브로서 작동할 가능성이 별로 없다. 왜냐하면 밸브와 커넥터의 실시예들과 관련하여 설명한 것처럼 유량 및/또는 압력 감지를 달성하기 위한 메인 가스 유로와의 흐름 제한부 및/또는 접근 통로가 본 밸브와 커넥터에는 없을 것이기 때문이다. 이 경우, 흐름 제한부는 없지만 메인 입구(151)에서 메인 출구(153)로 이어지는 메인 가스 유로와 제2 챔버 사이에 (예컨대, 유통 라인(111)을 통해) 유체 연통을 허용하는 잘못된 커넥터가 FCPRV 몸체와 함께 사용되면, 밸브(100)의 압력 응답은 밸브의 출구(153)가 차단되고 가스가 밸브로부터 벤팅될 때 관찰되는 응답과 일치하게 될 것이다. 이러한 응답의 예로, 20 cm H2O와 같은 실질적으로 균일한 플랫(flat) 응답이 포함될 수 있다. 메인 입구(151)에서 메인 출구(153)로 이어지는 메인 가스 유로와 제2 챔버 사이에 유체 연통을 허용하지 않는(즉, 연통 라인(111)이 차단됨) 잘못된 커넥터가 FCPRV 몸체와 함께 사용되면, 사용 시 밸브(100)가 압력 릴리프 기능을 수행하지 않는 상태에서 가스는 여전히 메인 유로를 통과하며 흐를 수 있다. 결과적으로 호흡기보호 시스템은 환자에게 처방된 모든 유량을 전달하지 못하게 될 수 있거나 유량이 제한될 수 있다.
커넥터와 밸브 몸체(110)의 메인 출구(153)를 공압 밀봉하여, 대기로 상당한 양의 가스가 누출되는 일이 없도록 하는 것이 바람직하다. 일부 실시예에서는, 알려진 누출이 있거나 누출이 예상되면 이러한 알려진 누출 또는 예상 누출에 근거하여 흐름 제한부를 조정함으로써(예를 들면 튜닝 오리피스의 크기를 변경함으로써), 밸브에 기대하는 기능이 유지될 수 있게 한다.
도 9 내지 도 11은 몇몇 대안적 연결 어셈블리를 예시한다. 도 9를 보면, 상류측 및 하류측 압력 라인들(113, 111)에 의해 압력 감지가 이루어진다. 하류측(제1) 압력 라인(111)과 상류측(제2) 압력 라인(113)은 각각 압력 감지 기구에, 예컨대 유량 및/또는 압력 보상형 압력 릴리프 밸브의 감지 멤브레인, 차압 센서, 또는 다중 절대 압력 센서들(혹은 다중 게이지 압력 센서들)에 커플링 결합된다. 상기 압력 감지 기구는 제1 압력 라인(111)이 제2 챔버(154b)와 유체 연통하고 제2 압력 라인(113)이 제1 챔버(154a)와 유체 연통하는 감지 기구(150)일 수 있다. 다양한 실시예에서, 압력 감지 기구는 구멍(603)에 의해 형성되는 흐름 제한부의 상류측 및 하류측의 압력을 단순히 샘플링하는 기구일 수 있다.
도 10과 도 11은 또 다른 대안적 어셈블리를 예시하며, 이때 제2 커넥터는 FCPRV의 출구에 의해 형성되지 않고 대신 연결 어셈블리를 다른 회로 소자에 부착시키는 커넥터, 이를테면 매니폴드이다. 상류측 및 하류측 압력 라인들(117, 115)은 제2 커넥터의 벽을 통과하며 구비된다. 제2 커넥터는 회로 소자와 제2 커넥터를 체결하도록 구성된 체결 기구를 포함할 수 있다. 도 10은 홈(120)을 포함하여 구성된 체결 기구를 보여준다. 상기 홈에는 O-링과 같은 씰이 수용될 수 있다. 제2 커넥터의 단부(119)가 회로 소자에 수용됨에 따라, O-링 씰이 회로 소자의 내부 표면에 밀봉될 수 있게 된다. 대안으로는, 회로 소자에 마련되어 있는 돌기가 홈(120) 안으로 스냅핏되는 등, 홈(120)이 스냅핏 유형의 체결 기구로서의 역할을 할 수 있다.
이러한 체결 기구는 또한 억지 끼워맞춤, 비틀림/나사 부착, 또는 스냅핏과 같은 다른 일반적인 형태일 수도 있다. 도 9와 도 10의 실시예들을 참조하자면, 공동 형성부(613)는 가스 흐름 방향을 따라 테이퍼형이다. 또한, 도 9와 도 10은 말단으로부터 직경이 점점 작아지는 테이퍼형 커넥터를 나타낸다.
도 13은 하류측에서 압력을 샘플링하는 데 사용되는 또 다른 대안적 실시예에 따른 커넥터(800)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(800)는 제3 실시예에 따른 커넥터(600)와 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 200을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
도 13의 실시예는 오버랩 부분(801)에 개구 또는 구멍(811a)이 형성되어 있는 커넥터(800)이며, 이때 상기 개구 또는 구멍은 커넥터(800)의 벽에 형성되어 있고 커넥터(800)의 벽 내부의 압력 통로 또는 라인(812)을 통해 메인 가스 유로에 접근하는 다른 구멍(811b)과 연통하는 것을 보여준다. 압력 통로 또는 라인(812)은 오버랩 부분(801)에서의 공동(814)을 메인 출구(153) 하류측의 커넥터(또는 다른 회로 소자) 부분에서의 메인 가스 유로에 연결한다. 앞서 설명한 실시예들과 비교하여, 압력 샘플링 구멍은 구멍들(811a, 811b)과 압력 통로(812)에 의해 획정된 압력 샘플링 라인에 해당하며, 이때 구멍(811b)은 하류측으로 더 멀리 떨어져 형성되어 있다. 압력 샘플링 구멍(811b)(메인 출구(153)의 말단 너머에 위치할 수 있음)과 압력 라인(812)의 위치는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 원하면, 벽(804)과 구멍(803)에 의해 형성된 흐름 제한부를 하류측으로 더 멀리 이동시키는 것을 가능하게 한다. 흐름 제한부 및/또는 압력 샘플링(811)의 위치를 옮기기를 원한다면, 흐름 제한부의 하류측에서 압력을 샘플링한다. 도 13의 실시예는 하류측으로 훨씬 더 멀리 떨어진 곳에서 샘플링할 수 있는 압력 샘플링 라인을 예시하고 있다. 이는 흐름 제한부의 위치와 관련해 더 많은 유연성을 부여한다.
도 14는 직경이 상이한 영역들을 갖는 커넥터(1000)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(1000)는 제4 실시예에 따른 커넥터(800)와 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 200을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
도 14의 실시예는 커넥터(1000)의 벽 내부에 압력 통로(1012) 또는 라인(1012)이 형성되어 있는 커넥터(1000)를 보여준다. 압력 통로 또는 라인(1012)은 실질적으로 강성일 수 있거나, 가요성 도관을 포함하여 구성될 수 있다. 압력 통로 또는 라인(1012)은 오버랩 부분(1001)에서의 공동(1014)을 메인 출구(153) 하류측의 커넥터(또는 다른 회로 소자) 부분에서의 메인 가스 유로에 유체 유동이 가능하게 연결한다. 제4 실시예와 유사하게, 압력 샘플링 구멍은 부분적으로는 압력 통로(1012)에 의해 획정된 압력 샘플링 라인에 해당한다. 구멍(구멍(811b)과 유사함)은 하류측으로 더 멀리 떨어져 형성되어 있으며, 도 14에 예시된 특징부보다 하류측으로 더 멀리 떨어져 있기 때문에 도 14에서는 보이지 않는다. 상기 구멍은 제4 실시예에서의 구멍보다 하류측으로 훨씬 더 멀리 떨어져 있다. 압력 샘플링 구멍과 압력 라인(1012)의 위치는, 원하면, 벽과 구멍에 의해 형성된 흐름 제한부를 하류측으로 더 멀리 이동시키는 것을 가능하게 한다. 다시 말하지만, 이들은 도 14에 예시된 특징부들보다 하류측으로 더 멀리 떨어져 있으므로 도 14에서는 보이지 않는다. 제4 실시예와 유사하게, 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 유량 및/또는 압력을 흐름 제한부(1003)의 하류측에서 샘플링할 수 있다. 이전 실시예들보다 더 먼 하류측에서 샘플링이 가능한 압력 샘플링 라인을 제공함으로써, 커넥터는 흐름 제한부의 위치에 더 많은 유연성을 부여한다.
입구(1003)에 가장 가까운 영역의 직경은 출구(1005)에 가장 가까운 영역의 직경보다 작다. 이러한 직경 차이로 인해 공동(1014)을 형성하는 FCPRV 몸체의 내부 테이퍼와의 앞서 언급한 상호작용이 일어나게 된다.
구멍들(보이지 않음)은 흐름을 공동(1014) 내로, 그리고 이어서 다이어프램 챔버 내로 벤팅한다. 직경의 단차 변화가 일어나는 수직 표면에 접하여(tangential) 구멍들이 위치한다. 즉, 이들 구멍은 흐름 방향에 인접하게 위치한다. 추가로 또는 대안으로, 구멍들은 구비된 커넥터 상의 다른 위치들이나 바깥 쪽으로 위치할 수 있되, 단 형성된 공동(1014) 내로의 벤팅을 허용해야 한다. 이전 실시예와 유사하게, 커넥터(1000)는 그 벽 내부에 압력 라인(1012)을 구비한다.
도 16은 사용 가능한, 또 다른 대안적 실시예에 따른 커넥터(1200)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(1200)는 제3 실시예에 따른 커넥터(600)와 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 600을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
도 16에 예시된 커넥터는 블리드 라인(111)과 유체 연통하는 환형 공동(1214)을 제공한다. 커넥터에는 가스 유로와 유체 연통하는 하나 이상의 구멍(1211)이 마련되어 있다. 도 16에 예시된 실시예는 흐름 조임부(1204)를 제공하는 벤츄리관 모양의 커넥터 프로파일을 갖는다. 상기 구멍(1211)과 흐름 조임부(1204)는 대체로 정렬 배치되어 있으며, 따라서 압력 샘플링은 유속이 높은 지점에서 이루어진다. 상기 환형 공동(1214)은 저역통과 필터로서의 역할을 한다. 저역통과 필터는 감쇠 효과를 제공한다. 다이어프램의 부피 가압이 이행되기 전에 챔버의 부피 가압이 이행되기 때문에 이러한 저역통과 필터는 난류 발생을 줄이고 흐름의 안정성을 높인다. 저역통과 필터는 형성된 공동의 크기의 영향을 받지만 구멍들의 배향의 영향을 받지는 않는다.
도 17은 사용 가능한, 또 다른 대안적 실시예에 따른 커넥터(1400)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(1400)는 제3 실시예에 따른 커넥터(600)와 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 800을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
도 17에 예시된 커넥터는 블리드 라인(111)과 유체 연통하는 환형 공동(1414)을 제공한다. 커넥터에는 가스 유로와 유체 연통하는 하나 이상의 구멍(1411)이 마련되어 있다. 도 17에 나타낸 실시예의 외부를 보면 다수의 단차 부분들, 또는 직경의 단차 변화들이 존재한다. 도 16의 커넥터와 유사하게, 환형 공동(1414)은 저역통과 필터로서의 역할을 한다.
도 18은 2개 이상의 부분, 즉 제1 부분(1600A)과 제2 부분(1600B)으로 이루어진 커넥터(1600)를 갖는 연결 어셈블리의 한 대안적 형태를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(1600)는 제3 실시예에 따른 커넥터(600)와 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 1000을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다. 두 부분(1600A 및 1600B)은 간격을 두고 이격되어 있다. 본 실시예에서, 제1 부분은 벽(1604)과 구멍(1603)을 포함하여 구성되며, 이들은 함께 흐름 제한부(1604)를 제공한다. 이들 두 부분(1600A, 1600B)의 내부는 블리드 라인(111)과 유체 연통된다. 흐름 제한부(1604)를 갖는 제1 부분(1600A)에는 제3 실시예에 따른 커넥터(600)에 포함된 제2 밀봉 기구와 동일한 특징 및 기능을 갖는 밀봉 기구(1619)가 있다. 제2 부분(1600B)에도 역시 제3 실시예에 따른 커넥터(600)의 제1 밀봉 기구와 동일한 특징 및 기능을 갖는 밀봉 기구(1615)가 있다. 선택적으로는, 이들 두 부분(1600A 및 1600B)이 케이블, 끈(tether), 또는 다른 기구를 사용하여 연결하여, 원할 때 쉽게 이들 두 부분을 분리시킬 수 있게 한다. 일부 실시예에 의하면, 제1 부분(1600A)은, 예를 들면 여러 번 재사용되는 다회용 부분품으로서, 영구적으로 연결될 수 있거나 또는 밸브 몸체(110) 혹은 메인 출구(153)에 영구적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 한편 제2 부분(1600B)은 예를 들면 일회용 부분품으로서 착탈이 가능하다. 제1 부분(1600A)은 압력 강하를 발생시키는 임의의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(1600A)은 구멍이 있거나 구멍이 없는 투과성 재료(이를테면, 발포체, 포렉스(porex), 멤브레인 등)이거나 이러한 투과성 재료를 포함하여 구성될 수 있다. 또는 제1 부분(1600A)은 하나 이상의 구멍이 있는 인서트이거나 이러한 인서트를 포함하여 구성될 수 있다.
일부 적용에서, 밸브(100) 자체가 압력 강하 일부를 발생시킬 수 있고, 커넥터(1600)가 추가적인 압력 강하 부분을 제공한다. 유체가 메인 입구로부터 밸브(100)를 통과하여 흐를 때의 적은 압력 강하에 더하여, 커넥터 연결 시 각각 실질적으로 단계적인 압력 강하를 나타내는 2개의 주요 영역들이 있을 수 있다. 압력 강하를 발생시키는 특징부의 일 예로, 도 18에 예시된, 크기가 비교적 큰 오리피스(1630)가 있다. 압력 강하를 발생시키는 구멍이 내부에 마련되어 있는 밸브의 또 다른 형태나 변형예가 예를 들면 도 2, 도 4, 도 6, 도 8, 도 13, 도 14, 도 18, 및 도 19에 도시되어 있다. 밸브-커넥터 어셈블리를 통한 압력 강하의 대부분은 커넥터에 의해 제공되는 구멍들(403, 603, 등)에 의해 주어지는 것이 바람직하다.
도 19를 참조하여 또 다른 실시예에 따른 커넥터를 이제 설명하고자 한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(1800)는 제3 실시예에 따른 커넥터(600)와 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 1200을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
본 실시예에서, 제2 밀봉 기구(1819)는 제3 실시예에 따른 커넥터(600)의 수 밀봉 기구에 비해 암 밀봉 기구이다. 즉, 밀봉면이 가스 유로를 등지는 방향을 향하는 제3 실시예 커넥터(600)에 비해, 가스 유로 쪽을 향하는 본 커넥터(1800)의 표면 또는 벽에 의해 밀봉이 제공된다.
도 19에 예시된 실시예에서, 제2 밀봉 기구(1819)는 밀봉면이다. 제2 밀봉 기구(1819)는 도시된 것처럼 커넥터(1800)의 내부 표면과 이와 상보적인 형상의, 밸브 몸체(110) 메인 출구(153)의 외부 표면(들)의 억지 끼워맞춤/마찰 결합에 의해 형성된다. 한편, 다른 많은 방법들을 이용하여 제2 밀봉 기구를 만들고 공동(1814)을 형성할 수도 있다. 예를 들어, O-링, 와이퍼 씰, 접착제, 발포체 또는 립씰을 사용할 수 있다.
도 21을 참조하여 또 다른 실시예에 따른 커넥터를 이제 설명하기로 한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터(700)는 제3 실시예에 따른 커넥터(600)와 유사한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 100을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
FCPRV 감지 기구(150)와의 유체 연통을 위한 커넥터 벽 내 구멍들(711)이 도 21의 커넥터(700)에서는 커넥터의 공동 형성부(713)에 마련되어 있다. 이들 구멍(711)은 공동 형성부(713)와 오버랩 부분(715) 사이에 형성된 숄더부(712)에 인접하여 위치한다. 구멍들(711)을 통과하는 유체 흐름은 입구 구멍(703)에서 출구 쪽으로 커넥터(700)를 통과하는 주요 흐름 방향에 대해 대체로 수직이다.
압력을 감지하기 위해 커넥터(1200, 1400, 700)의 벽에 마련되는 구멍(1211, 1411, 711)이 바람직하게는 층류 영역 혹은 저(low)-난류 영역에 제공된다. 예를 들어, 구멍은 흐름 제한부에서의, 또는 하류측에 바로 인접한 곳의, 커넥터 벽에 마련될 수 있다.
도 16은 감지 구멍들(1211)이 벤츄리의 가장 좁은 지점에 마련되어 있는 벤츄리형 흐름 제한부(1204)를 구비한, 예시적인 커넥터(1200)를 보여준다. 도 47과 도 48은 감지 구멍들(2811)이 흐름 제한부(2804)에도 마련되어 있는, 대안적 실시예에 따른 커넥터(2800)(전술된 FCPRV(100)와 함께 조립된 상태)를 보여준다. 이 실시예에서 흐름 제한부(2804)는 오리피스 판 유형의 제한부이며, 오리피스(2804)와 유체 연통하는 하나 이상의 샘플링 구멍(2811)이 오리피스 판의 벽에 있는 하나 이상의 채널에 의해 제공된다.
대안으로, 상기 하나 이상의 샘플링 구멍은 흐름 제한부에 바로 인접하여, 바람직하게는 흐름 제한부의 하류측에 마련될 수 있다. 도 45와 도 46은 샘플링 구멍들(2711)이 흐름 제한부(2704)의 하류측에 바로 인접한 커넥터(2700) 숄더부에 마련된, 대안적 실시예에 따른 커넥터(2700)를 예시한다. 샘플링 구멍들이 흐름 제한부에 가능한 한 가까운 것이 유리한데, 그 이유는 이들 지점에서의 가스 흐름이 흐름 제한부의 하류측으로 더 먼 지점들에서의 흐름과 비교하여 층류이거나 저-난류일 가능성이 더 높기 때문이다.
따로 아래에 설명하지 않는 한, 커넥터들(2700 및 2800)은 제3 실시예에 따른 커넥터(600)와 유사한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 각각 1100 또는 1200을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
커넥터(700)의 상류측 입구 단부에 성형 노치(721)가 놓여, 예컨대 사출 성형에 의한 커넥터의 제조를 용이하게 할 수 있다.
본원에 설명된 일부 실시예에서, 커넥터는 수형 부재(male member)로서 제공되고, 밸브의 출구 포트는 암형 부재(female member)로서 제공되며, 가스 유로를 형성하도록 출구 포트에 커넥터가 수용된다. 다른 실시예 및/또는 구성에서는, 커넥터가 암형 부재로서 제공될 수 있고, 밸브의 출구 포트가 수형 부재로서 제공될 수 있으며, 가스 유로를 형성하도록 커넥터에 출구 포트가 수용된다. 또한 다른 실시예들 및/또는 구성들에 의하면, 커넥터에는 수형 부분 및/또는 암형 부분이 마련되어 있고 이에 대응하는 상보적 형상의 암형 부분 및/또는 수형 부분이 밸브의 출구 포트에 마련되어 있어, 예를 들면 도 19에 나타낸 것처럼 함께 체결 및/또는 커플링 결합될 수 있다.
본원에 설명된 일부 실시예에서, 공동 형성부는 가스 흐름의 방향에 대해 테이퍼형일 수 있다. 예를 들자면, 가스 유로가 압력 라인이거나 압력 라인을 포함하여 구성된 경우이다. 커넥터는 말단 쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼형일 수 있다.
일부 실시예에서, 커넥터는 압력 릴리프 밸브에 커플링 결합되도록 구성될 수 있다. 특히, 커넥터는 커넥터와 압력 릴리프 밸브의 커플링 결합을 위해 구성된 체결 기구를 추가로 포함할 수 있다. 이에 적합한 체결 기구로, 클립, 상보적 나사산 부분, 또는 압입 방식이 있다. 예시된 실시예들에서 체결 기구는 압입 방식이다.
일부 실시예에서, 압력 릴리프 밸브는 유량 및/또는 압력 보상형 압력 릴리프 밸브일 수 있다. 일부 실시예에서, 압력 릴리프 밸브는 유량 보상형 압력 릴리프 밸브 또는 압력 보상형 압력 릴리프 밸브일 수 있다. 압력 라인은 압력 릴리프 밸브의 감지 챔버와 유체 연통이 가능하다. 압력 릴리프 밸브는 환자에게 가스 흐름을 전달하는 메인 가스 유로와 감지 챔버 간의 차압을 감지하도록 구성된 감지 부재를 포함할 수 있다. 감지 부재의 이동에 의해 밸브 부재의 벤팅 압력이 변경된다.
일부 실시예에서, 압력 라인은 제1 압력 라인이고, 커넥터는 상기 제1 압력 라인의 상류측에 제2 압력 라인을 추가로 포함한다. 제1 압력 라인과 제2 압력 라인은 각각 압력 감지 기구에 커플링 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 커넥터는 호흡 회로 소자와 커플링 결합하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 커넥터는 커넥터와 호흡 회로 소자의 체결을 위해 구성된 체결 기구를 포함할 수 있다. 이에 적합한 체결 기구로, 클립, 상보적 나사산 부분, 또는 압입 방식이 있다.
전술된 실시예들 중 몇몇은 흐름의 방향을 표시한다. 그러나, 설명된 모든 어셈블리 실시예에서 가스 흐름의 방향은 어느 한쪽 방향일 수 있다. 본원에 사용된 '상류측' 및 '하류측'이란 용어들은 예를 들어 가스 유로 내 흐름의 방향에 좌우된다.
본원에 설명된 커넥터들 중 어느 하나는 도관의 단부에 분리가능하게 부착되거나, 영구적으로 고정 설치되거나, 또는 그와 일체로 통합될 수 있다. 도관(900)의 한 예가 도 6에 도시되어 있다. 커넥터와 도관의 조립은 제조 시 또는 제조과정이 끝난 후 이루어질 수 있다. 도관은 임의의 적합한 도관일 수 있다. 도관의 선택 또는 설계는 다양한 요인들에 좌우된다. 이러한 요인들로, 회로 내 압력 릴리프 밸브의 위치, 및/또는 압력 감지가 필요한 위치가 있다.
기존 도관의 단부에 분리가능하게 부착되도록 커넥터를 구성함으로써, 기존 도관을 본원에 설명된 압력 릴리프 장치와 사용할 수 있게 한다. 도관(900)과 커넥터(400) 간의 연결은, 예를 들어, 커넥터의 도관 연결부(417)를 도관(900)에 넣고 도관의 내벽 표면에 밀봉하는 억지 끼워맞춤 방식으로 이루어질 수 있다. 대안으로, 커넥터의 연결부(405)를 도관에 넣고 도관의 외부 표면과 억지 끼워맞춤을 형성할 수 있다.
이렇게 커넥터(100)가 들어있는 도관을 PRV 몸체에 연결하여 연결 어셈블리를 형성한다. 바람직한 실시예에 의하면, 커넥터는 제조 시 도관의 단부에 부착된다. 그런 후에 사용자가 커넥터와 도관을 PRV에 연결하게 된다. 도관은 유량 공급원과 가습기 사이 또는 압력 릴리프 밸브와 가습기 사이의 회로의 일부일 수 있다. 예를 들어, 도관은 유량 공급원에서 가습기로 이어질 수 있다. 도관이 유량 공급원 또는 압력 릴리프 밸브의 출구를 가습기 또는 가습 챔버의 입구에 연결하고 이때 도관을 통해 이송되는 가스가 가습 상태가 아닐 때, 도관은 건식 라인으로 불릴 수 있다. 또한, 회로 수정을 위해 추가 소자들(예컨대, 가스 흐름 변조기)이 구비될 수 있으며, 상기 건조 라인은 유량 공급원에서 이러한 추가 소자들 중 하나로, 또는 이들 추가 소자에서 가습기나 가습 챔버로 이어질 수 있다. 일부 실시예에 의하면, 유량 공급원으로부터 가스 흐름이 가스 흐름 변조기에 전해지고, 커넥터와 도관은 이러한 가스 흐름 변조기의 출구에 연결되어 가스 흐름 변조기로부터의 가스 흐름을 가습기나 가습 챔버에 전달함으로써 가스 흐름이 가습되도록 한다. 가스 흐름 변조기는 WO/2017/187390에 기재된 특징들을 갖는 가스 흐름 변조기일 수 있으며, 상기 문헌의 전체내용을 본원에 참조로 포함하였다.
바람직한 실시예에 의하면 건식 라인과 일체형이거나 커플링 결합된 커넥터와, 밸브 간의 상호 작용은 억지 끼워맞춤/마찰 결합이다. 그러나, 다른 방법들, 이를테면 비틀림/나사 부착 또는 외부 체결 기구, 예컨대 접착제(비제한적으로, 글루, 화학 결합 등을 포함), 오버몰드 및 용접 등을 사용할 수 있다.
본원에 설명된 커넥터 각각은 튜닝 오리피스에 맞게 변경 또는 수정 가능하게 되어 있으며, 이는 전체 밸브 대신 커넥터만 바꿈으로써 쉽게 이루어질 수 있다. 또한, 본원에 설명된 커넥터들의 경우, 커넥터가 본원에 설명된 실시예들 중 하나의 특징 및 기능을 갖는 커넥터가 아니거나 또는 커넥터가 회로 및 환자 인터페이스의 목표 유량으로 저항에 대해 적절하게 튜닝(예컨대, 흐름 제한부의 크기 조정)되지 않았다면 밸브가 원하는 대로 기능하지 않을 것이기 때문에, 잘못된 커넥터들이 밸브에 연결되지 못하도록 되어 있다.
도 24는 다른 실시예에 따른 FCPRV(2000)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, FCPRV(2000)는 도 1C와 도 2의 FCPRV(100)과 동일한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 1900을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
FCPRV(2000)는 장치 입구(2051)와 장치 출구(2053)를 포함하며, 상기 입구에서 출구로 메인 가스 유로가 이어져 있다. 상기 입구와 출구 사이에는, 나중에 상세히 설명되겠지만, 다이어프램 구성품(2005) 형태의 밸브 부재 및 밸브 시트(2004)를 포함한 압력 릴리프 기구가 연결되어 있다. 일부 실시예에 의하면, 다이어프램 구성품(2005)은 착탈식 다이어프램 구성품이다. 다이어프램 구성품(2005)의 일부, 예컨대 다이어프램 및/또는 링크 커넥터 부분이 제1 구성에서는 밸브 시트(2004)에 대해 안착 배치되며 제2 구성에서는 밸브 시트에서 이격되어 배치됨에 따라, 가스 유로 내의 압력이 압력 임계치를 초과하면, 압력 릴리프 기능을 수행하게 되어 있다. 일부 실시예에 의하면, 상기 링크 커넥터 부분의 베이스는 오버몰딩된 다이어프램 층을 포함하여 구성될 수 있으며, 이 오버몰딩된 부분이 제1 구성에서 밸브 시트에 대해 안착될 수 있는 부분이다.
FCPRV(2000)는 출구(2053)에서의 또는 출구(2053)를 통과하는 가스 흐름의 유량에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정하는 감지 기구(2050)를 포함한다. 상기 감지 기구는 밸브 조정 부재(2057)에 영구적으로 부착되거나 분리가능하게 부착되는 다이어프램 구성품(2055) 형태의 감지 부재를 포함한다. 일부 실시예에서, 다이어프램 구성품(2055)은 착탈식 다이어프램 구성품이다. 일부 실시예에서, 다이어프램 구성품(2055)은 밸브 조정 부재(2057)에 분리가능하게 부착될 수 있다. 밸브 조정 부재(2057)는 압력 릴리프 기구의 감지 부재와 밸브 부재를 작동상 연동시켜, 압력 릴리프 기구의 릴리프 압력을 변경한다.
도 24에 예시된 실시예는 유량 공급원을 장치 입구(2051)에 커플링 결합시키는 커플러(2059)를 메인 입구 부분(메인 입구(2051)를 수용하는 곳)에 포함한다. 상기 커플러는 유체나 파편이 입구(2051)로 유입되는 것을 막기 위해 메인 입구 부분의 가장자리 위로 연장되는 플랜지 또는 립(2060)을 포함한다. 일부 실시예에 의하면, 커플러는 입구(2051) 및/또는 챔버 캡들(2012)과의 체결을 위한 체결 특징부를 구비한다. 일부 실시예에 의하면, 커플러는 입구(2051) 및/또는 챔버 캡들(2012)과의 밀봉식 체결을 위한 밀봉 특징부(예컨대, O-링)를 구비한다. 일부 실시예에 의하면, 커플러(2059)는 억지 끼워맞춤 방식을 통해 입구(2051)와 커플링 결합한다.
예시된 실시예에서 커플러(2059)는 머플러(muffler)를 포함하여 구성된다. 추가로 또는 대안으로, 일부 실시예에서, 커플러는 여러 유량 공급원들로의 연결을 위해 어댑터를 제공할 수 있다.
챔버 캡들(2012)은 장치 출구(2053)에 인접하여 구멍(2003)을 획정하며, 이 구멍을 통해 대기압 공기가 밸브 챔버(2002)로 들어갈 수 있고 이 구멍을 통해 압력 릴리프 기구에 의해 방출되는 가스가 빠져나갈 수 있다. 상기 구멍(2003)은 먼지 및 오염물질이 장치(2000) 안으로 침입하지 못하게 하고 벤팅 시 밸브가 내는 소음을 줄이기 위한 필터(미도시)를 포함할 수 있다. 필터는 다공성 투기성 재료로 이루어진다.
도 24의 실시예에서, 밸브 부재와 감지 부재는 도 25 내지 도 29b에 예시된 다이어프램 구성품(2005, 2055)에 의해 각각 제공된다. 본 실시예에서, 밸브 부재를 포함하는 다이어프램 구성품(2005)은 감지 부재를 포함하는 다이어프램 구성품(2055)과 동일하다. 한편, 다른 실시예들에 따른 FCPRV에서는, 밸브 부재와 감지 부재를 위한 다이어프램 구성품들(2005/2055)이 상이할 수 있다.
다이어프램 구성품(2005/2055)은 가요성 다이어프램(2023/2073)과 실질적으로 강성인 링크 커넥터 부분(2025/2075)을 포함한다. 다이어프램(2023/2073)의 일부가 링크 커넥터 부분(2025/2075) 상에 오버몰딩되어 다이어프램을 링크 커넥터 부분에 결합시킨다. 강성 링크 커넥터 부분(2025/2075)은 기계적 링크(2057)와 같은 밸브 조정 부재에 부착되도록 구성된다.
다이어프램 구성픔(2005/2055)은 프레임(2021/2071)을 추가로 포함한다. 프레임(2021/2071)은 실질적으로 강성인 환형 프레임이지만 다른 모양의 프레임도 가능하다. 이렇게 실질적으로 강성인 프레임(2021/2071)은 금속, 플라스틱 또는 복합재와 같은 임의의 적합한 강성 물질, 예를 들면 유리섬유 강화 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 유리섬유 강화 나일론, 폴리카보네이트, 또는 당해 기술분야에 알려져 있는 다른 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 각 프레임(2021/2071)은 FCPRV 몸체(2010)의 상보적 림(rim)에 대해 안착되어 밀봉된다. 프레임은 FCPRV 몸체(2010)로의 부착 및/또는 챔버 캡들(2012)로의 프레임 부착을 위한 체결 특징부 또는 위치결정 특징부 중 하나 또는 둘 다 포함할 수 있다. 프레임(2021) 그리고 이에 따라 다이어프램 구성품(2005)은 이들 체결 특징부에 의해 FCPRV(2000)의 몸체(2010)에 부착될 수 있다.
밸브 부재 다이어프램 구성품(2005)을 예시하는 도 25 내지 도 27을 참조하면, 체결 특징부들은 그에 대응하는, FCPRV 몸체 상의 체결 특징부들과 체결되도록 다수의 클립들(2026)을 포함하여 구성된다. 예시된 실시예에서, 각 클립(2026)은 FCPRV의 몸체 상에 마련되어 있는 디텐트, 걸쇠 또는 돌기를 수용하기 위한 구멍 또는 오목부를 포함한다. 클립(2026)은 프레임(2021)으로부터 제1 방향으로 돌출되며 직사각형의 오목부 또는 구멍을 포함하지만, 다른 모양의 클립과 구멍도 고려해 볼 수 있다. 클립(2026)은 구부러져 몸체의 체결 특징부들과 체결될 수 있도록 다소 가요성일 수 있거나, 클립(2026)은 프레임과 함께 실질적으로 강성일 수 있다. 밸브 몸체(2010)에 프레임(2021)의 클립들(2026)이 체결되면 청각적 또는 촉각적 피드백을 생성하여 체결이 완료되었음을 알릴 수 있다. FCPRV 몸체 상의 체결 특징부들은 프레임이 안착되는 림(2013)에서 바깥쪽으로 뻗어 있는 돌기들에 의해 제공될 수 있다.
본 실시예에서의 프레임(2021)은 그 주연부를 따라 등간격으로 이격 배치되는 4개의 체결 클립들(2026)을 구비한다. 그러나, 대안적 실시예들의 경우, 이보다 더 많거나 더 적은 개수의 체결 특징부들을 구비할 수 있다.
도 25 내지 도 27의 프레임(2021)은 다이어프램 구성품(2005)이 밸브 몸체(2010)에 고정되거나 클리핑될 때 정확하게 배향되도록 보조하는 위치결정 특징부들을 추가로 포함한다. 예시된 실시예에서, 이들 위치결정 특징부(2027)는 프레임의 표면에서 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 돌기들을 포함하여 구성된다. 위치결정 돌기들은 림(2013)의 내벽에 접하여 다이어프램 프레임(2021)과 밸브 몸체(2010) 사이의 어떤 유격이라도 이를 감소시킴으로써 다이어프램 프레임이 밸브 몸체의 개구와 확실히 동심을 이루어 배치되도록 보조한다.
일부 실시예에서, FCPRV의 몸체(2010)는 위치결정 돌기들(2027)을 수용하기 위해 이들과 상보적인 형상의 오목부들을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 프레임(2021) 상의 위치결정 돌기들(2027)은 일정하지 않은 간격으로 이격 배치될 수 있다. 즉, 한 쌍의 인접한 돌기 사이의 환형 간격이 적어도 하나의 다른 쌍의 인접한 돌기 사이의 환형 간격과 상이하므로, 모든 위치결정 돌기들이 FCPRV 프레임(2010)에 있는 오목부들과 각자 체결될 수 있게 하는 프레임 각도 배향은 단 하나만 존재한다.
FCPRV(2000)의 몸체로의 장착 시, 밸브 부재의 링크 커넥터 부분(2025) 및/또는 다이어프램(2023)을 밸브 시트(2004)와 정렬시켜, 압력 릴리프 기구의 제1 구성에서 다이어프램 및/또는 링크 커넥터 부분이 밸브 시트에 밀봉되도록 한다. 밸브 시트(2004)와 밸브 부재(2005) 간의 체결이 커넥터 부분(2025)의 주연부 가까이에서, 특히 다이어프램(2023)의 일부가 커넥터 부분 상에 오버몰딩되어 중첩된 곳에서 이루어지는 것이 바람직하다.
각 다이어프램 구성품(2005/2055)의 프레임(2021/2071)은 포트(2022/2072)를 포함한다. 밸브 부재에서, 포트(2022)는 밸브 시트(2004) 반대쪽에 있는 밸브 챔버(2002)가 대기(FCPRV 외부의 환경)와 연통할 수 있게 한다. 포트(2022)는, 몸체 상에 제공되어 밸브 챔버(2002)와 대기 간의 연통을 위한 통로를 형성하는 강성 원통형 도관을 수용하는 크기이다. 감지 부재에서, 다이어프램 부재(2055)의 프레임(2071)에 마련되어 있는 포트(2072)(도 29a 및 29b)는 제2 감지 챔버(2054b)가 출구(2053)에서의 또는 출구(2053)를 통과하는 가스 흐름의 유량 및/또는 압력을 감지하도록 압력 탭 라인 또는 연통 라인(2011)과 연통할 수 있게 한다. 포트(2072)는 압력 탭 라인 또는 연통 라인(2011)을 형성하는 원통형 도관을 수용하는 크기이다.
다이어프램(2023/2073)은 환형 프레임에 의해 형성되는 공간에 수용되는 가요성 부재로서, 다이어프램의 주연부가 프레임 상에 오버몰딩된다. 강성 프레임(2021/2071)은 다이어프램(2023/2073)과 인서트 몰딩될 수 있으며, 이때 다이어프램(2023/2073)의 일부가 프레임(2010) 상에 오버몰딩된다. 다이어프램(2023/2073)은 바람직하게는 엘라스토머 재료, 예를 들면 열가소성 엘라스토머(TPE), LSR(액상 실리콘 고무), 및 압축 성형 고무를 포함하여 구성된다.
링크 커넥터 부분(2025/2075)은 다이어프램 프레임(2021/2071)의 중앙에 위치하고 환형 프레임(2021/2071)과 동심을 이루는 실질적으로 강성인 부재이다. 커넥터 부분(2025/2075)은 임의의 적절한 강성 재료(이를테면, 금속), 또는 플라스틱 재료(이를테면, 폴리카보네이트 혹은 당해 기술분야에 알려져 있는 다른 플라스틱 재료)로 형성될 수 있다.
커넥터 부분(2025/2075)은 본원에 설명된 기계적 링크(2057)와 같은 밸브 조정 부재에 착탈식으로 커플링 결합되도록 구성된다. 커넥터 부분(2025) 상에는 기계적 링크(2057)의 단부와의 확실한 체결을 위한 체결 특징부가 구비되어 있다.
도시된 실시예에서, 체결 특징부는 커넥터 부분(2025)의 중심으로부터 제1 방향으로 연장되는 4개의 체결용 핑거들(2028)을 포함하지만, 걸쇠와 같은 다른 체결 특징부도 가능하다. 체결 특징부는 4개보다 많거나 적은 체결용 핑거(2028)를 포함할 수 있다. 각 체결용 핑거(2027)의 자유단 가까이에는 돌기(2029)(도 27)가 마련되어 있으며, 이들 돌기는 다이어프램(2005)의 중심축을 향해 내측 방향으로 돌출된다.
체결용 핑거들 사이에는, 보스(2033)가 커넥터 부분(2025)의 중심에서 제1 방향으로 뻗어 있다. 보스는 핑거 길이의 일부만 연장하며 제조 용이성을 위해 구비된다. 보스(2033)는 기계적 링크(2057)의 단부를 지지하는 한편, 체결용 핑거(2028)에 추가 길이를 허용하여 핑거의 유연성을 높일 수 있는 깊이를 갖는다.
기계적 링크(2057)는 적어도 하나의 오목부(2030), 예를 들어 기계적 링크의 각 단부에서 근접하게 이격된 환형 오목부를 포함한다. 이 오목부와 각 커넥터 체결용 핑거(2028)의 돌기(2029)가 확실하게 맞물려 결합되면서, 기계적 링크가 커넥터 부분에 고정된다. 이러한 두 구성품을 결합시키기 위해서는 기계적 링크(2057)의 단부를 상기 4개의 커넥터 핑거들(2078)에 의해 형성된 공간에 밀어 넣으면 되며, 이때 돌기들은 기계적 링크의 외주면과 접촉한다. 커넥터 체결용 핑거들(2078)은 기계적 링크가 제 위치로 눌려지며 놓일 때 구부러지고 돌기들이 오목부와 접촉할 때에는 다시 체결 상태로 되돌아간다.
대안적 실시예에서는, 기계적 링크가 하나 이상의 돌기들, 예를 들어 환형 돌기들을 포함할 수 있고, 커넥터 부분 상에 마련되는 체결 특징부들이 하나 이상의 오목부를 포함할 수 있다.
도 49와 도 50은 대안적 실시예에 따른 커넥터 부분(2925)을 갖는 밸브 부재(2905)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, 밸브 부재(2905) 및 기계적 링크(2957)는 도 27에 예시된 밸브 부재(2005) 및 링크(2057)와 유사한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 900을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
커넥터 부분(2925)은 커넥터 부분(2925)의 중심에서 제1 방향으로 뻗어 있는 3개의 체결용 핑거들(2928)을 포함하지만, 대안적 실시예는 이보다 더 많거나 더 적은 개수의 체결용 핑거(2928)를 포함할 수 있다. 각 체결용 핑거(2928)의 자유단 가까이에 마련된 내측 돌기(2929)는 도 27의 실시예에서의 체결용 핑거 상의 돌기(2029)와 상이한 형상을 갖는다. 즉, 돌기(2929) 각각은 기계적 링크(2957)의 길이방향 축에 대체로 수직인, 대체로 평평한 표면(2929a)을 포함한다. 체결용 핑거(2928)의 평평한 표면(2929a)과 맞물려 결합하도록, 기계적 링크(2957)의 각각의 단부에 마련된 체결용 오목부(2930)는 기계적 링크(2957)의 길이방향 축에 또한 대체로 수직인, 상보적 형상의 대체로 평평한 표면(2930a)을 포함한다.
체결용 핑거의 평평한 표면(2929a)은 체결용 핑거(2928)의 팁부에서 먼 쪽에 있는 각 돌기(2929) 부분에 마련된다. 체결용 핑거(2928)의 팁부에서 근접한 쪽에 있는 돌기(2929) 부분은 기계적 링크(2915)에 대해 경사지거나 만곡된 표면을 포함한다.
돌기(2929)의 경사면 또는 만곡면은 도입부(lead-in)를 제공하며 커넥터 부분(2925)이 기계적 링크(2957)의 단부 위로 떠밀려 기계적 링크와 맞물려 결합할 때 핑거들(2928)이 밖으로 구부러질 수 있게 한다. 이어서 수직 체결 표면들(2929a, 2930a)이 맞물려 결합하면서, 기계적 링크(2957)가 커넥터 부분(2925)으로부터 분리되지 않게 맞서는 역할을 한다. 이는 장치가 높은 압력을 받을 때, 이를테면 압력 릴리프 기능을 수행하기 위해 장치가 사용되고 있지 않을 때의 구성에서, 기계적 링크(2957)가 사용 중에 커넥터 부분으로부터 의도치 않게 분리되는 현상을 방지한다.
감지 부재(2955)는 또한 기계적 링크(2957)의 반대쪽 단부와 결합하기 위해, 전술된 체결 특징부들을 갖는 커넥터 부분(미도시)을 포함할 수 있다.
감지 부재의 링크 커넥터 부분(2075)은 밸브 부재(2005)가 기계적 링크와 커플링 결합하는 것과 동일한 방식으로 기계적 링크(2057)에 커플링 결합될 수 있되 기계적 링크(2057)의 반대쪽 단부에 커플링 결합됨으로써, 감지 부재(2055) 및 밸브 부재(2005)를 커플링 결합시킨다. 링크된 상태일 때, 감지 커넥터 부분(2075), 밸브 커넥터 부분(2025) 및 기계적 링크(2057)는 실질적으로 동축으로 배치된다.
링크 커넥터 부분(2025/2075)은 이격된 한 쌍의 외주 플랜지(peripheral flange)(2031)를 추가로 포함한다. 이들 플랜지(2031)는 환형이며 동축으로 배치되고, 각 쌍은 그 사이에 환형 공간을 형성하여 다이어프램(2023/2073)을 각각 수용한다. 이들 플랜지(2031)는 그 사이에 환형 공간을 형성하여, 다이어프램이 링크 커넥터 부분(2025/2075) 상에 오버몰딩되는 오버몰딩 공정 동안 다이어프램(2023/2073)을 각각 수용하게 된다.
링크 커넥터 부분(2025/2075)은 바람직하게는 다이어프램과 인서트 몰딩된다. 오버몰딩 공정 시, 다이어프램의 일부가 커넥터 부분의 환형 플랜지들(2031)에 의해 형성된 환형 공간을 채움으로써, 링크 커넥터 부분과 각 다이어프램 사이에 밀봉을 형성한다. 유리하게는 이러한 밀봉 덕분에 커넥터 부분과 각 다이어프램 사이의 누출 현상이 없어진다.
바람직하게는 동일한 단계에서 다이어프램이 커넥터 부분과 프레임 모두에 오버몰딩되어 단일 일체형 다이어프램 구성품(2005/2055)을 형성한다. 이는 커넥터 부분(2025/2075)이 프레임 및 다이어프램에 대해 중심에 놓이도록 보장하고, 이에 따라 기계적 링크(2057)도 중심에 놓이도록 보장한다.
FCPRV(2000)에서, 밸브 응답의 감쇠 효과는 흐름에 대한 저항을 부여하는 3개의 댐핑 특징부들을 통해 주로 제공된다. 제1 댐핑 특징부는 제1 감지 챔버(2054a) 내부를 향하는 개구를 포함하여 구성되며, 사용 시, 입구(2051)에서 출구(2053)로 향하는 가스 흐름의 일부는 상기 개구를 통해 제1 감지 챔버(2054a)로 유입될 수 있다. 도 24의 실시예(2000)에서, 챔버(2054a) 내부를 향하는 개구는 기계적 링크가 통과하는 관형 가이드에 의해 제공된다. 제2 댐핑 특징부는 출구(2053)를 통과하는 메인 가스 유로와 제2 감지 챔버(2054b) 사이에 통로를 형성하는 연통 라인(2011)을 포함하여 구성된다. 제3 댐핑 특징부는 포트(2022) 및 밸브 챔버(2002)와 대기 간에 통로를 형성하기 위해 포트가 체결되는 도관(2103)을 포함한다. 이들 개구/통로/포트를 통해 유량 및 FCPRV의 밸브 응답 감쇠 수준을 제어할 수 있다. 감쇠 수준 제어는 이들 개구/통로/포트의 특징(예를 들면, 직경 또는 형상)을 변경함으로써 달성될 수 있다. 3개의 개구들이 바람직하게는 각각 일정한 직경을 가지므로 감쇠 효과가 일관적이고 표시될 수 있다. 대안으로, 개구는 테이퍼형일 수 있거나 기정의 가변 직경을 가질 수 있다. 이들 개구/통로/포트는 댐핑 특징부, 예컨대 추가적 흐름 제한 기능을 수행하는 필터를 포함할 수 있다.
도 24의 실시예에서, 기계적 링크(2057)는 일련의 횡방향 리브들을 포함하며 관형 가이드(2007) 내에서 안내된다. 상기 관형 가이드의 내벽과 기계적 링크 사이의 공간은 장치 입구(2051)에서 제1 감지 챔버(2054a) 내부로 향하는 흐름을 위한 진입 통로이다. 이렇게 리브들에 의해 형성되는 난류 경로 및 제한된 통로는 흐름에 대한 저항을 발생시키며, 감지 부재에 도달하는 메인 가스 유로 내 파동(fluctuation)을 줄임으로써 감지 기구(2050)에 흐름 감쇠 효과를 미친다. 감지 기구의 감쇠는 기계적 링크의 이동에 감쇠 효과를 내면서, 보다 안정적인 밸브 작동으로 이어진다. 그러나, 이러한 장치에 의해 제공되는 감쇠량은 관형 가이드(2007) 내부의 기계적 링크(2057)의 상대적 위치에 따라 달라진다. 기계적 링크가 중심에서 벗어나거나 가이드와 축방향으로 정렬되지 않으면 감쇠 효과가 감소되며 이는 예측할 수 없다. 또한 기계적 링크가 관형 가이드에 닿아 맞문질러지면 밸브에 히스테리시스가 유발되어, 밸브가 유체를 대기로 배출한 후 시스템 내 복원되는 흐름이 지연된다.
일체형의 오버몰딩된 다이어프램 구성품들에 의해 커넥터 부분(2025/2075)이 동심적으로 위치됨으로써, 기계적 링크(2057)가 관형 가이드(2007) 내부의 중심에 일관되게 유지되어, 댐핑 개선 및 그 예측 가능성을 높이고 히스테리시스를 줄이는 데 도움이 된다.
도 31은 또 다른 실시예에 따른 FCPRV(2100)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, FCPRV(2100)는 도 24의 FCPRV(2000)과 유사한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 100을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
FCPRV(2100)은 장치 입구(2151)와 장치 출구(2153)를 포함하며, 상기 입구에서 출구로 메인 가스 유로가 이어져 있다. 상기 입구와 출구 사이에는 밸브 시트(2104)와 밸브 부재를 포함한 압력 릴리프 기구가 구비되어, 가스 흐름이 압력 임계치를 초과하였을 때 압력 릴리프 기구는 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 적어도 일부를 벤팅하는 등 이전 실시예(2000)와 관련하여 전술한 바와 같이 실질적으로 작동한다. 밸브 부재는 전술한 바와 같이 다이어프램 구성품(2105)을 포함하지만, 다른 실시예는 대안적 밸브 장치를 포함하기도 한다.
감지 기구는 가스 유로를 통과하는 가스 흐름의 일부의 유량 및/또는 압력에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정한다. 감지 기구는 이전 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 다이어프램 구성품(2155) 형태의 감지 부재를 포함하지만, 다른 실시예는 대안적 감지 부재 장치를 포함하기도 한다.
감지 기구는, 압력 릴리프 밸브와 감지 다이어프램 구성품(2155)을 커플링 결합시키는 기계적 링크(2157) 및 상기 기계적 링크(2157)에 대해 실질적으로 밀봉되는 밀봉 부트(2140)를 포함한다.
밀봉 부트(2140)는 예를 들어 엘라스토머 재료로 이루어진 가요성 구성품이며, 도 32 내지 도 33b에 더 자세히 도시되어 있다. 밀봉 부트(2140)는 감지 다이어프램 구성품(2155)으로의 연결부에서 근접하게 이격 배치된 링크 상의 한 지점에서, 기계적 링크(2157)에 부착된다. 밀봉 부트(2140)는 기계적 링크(2157)를 수용하기 위한 중앙 채널(2141)을 형성한다. 기계적 링크(2157)와 밀봉 부트(2140) 사이의 유체 흐름을 실질적으로 막거나 감소시키기 위해 상기 채널(2141)의 벽들이 기계적 링크에 밀봉된다.
밀봉 부트(2140)에 의해 형성되는 개구의 직경은, 밀봉 부트(2140)가 설치되어 있지 않다면, 기계적 링크(2157)의 외경보다 약간 작을 수 있어, 기계적 링크를 밀봉 부트의 채널(2141) 내로 삽입하면 채널이 인장된 상태로 팽창하게 되어, 밀봉 부트와 기계적 링크 간의 연결 및 밀봉이 향상된다. 적어도 기계적 링크(2157) 간의 연결에서의 기계적 링크의 외부 표면을 대체로 원통형이면서 매끄럽도록 만들어, 기계적 링크(2157)와 밀봉 부트(2140) 사이의 연결을 향상시킬 수 있도록 한다. 예시된 실시예에서는 기계적 링크(2157)의 길이의 대부분에 걸쳐 리브형 표면이 구성되어 있지만, 대안적 실시예에서의 기계적 링크는 리브를 전혀 갖지 않을 수 있고 대신 대체로 매끄러울 수 있다.
감지 다이어프램(2173)에 인접한 제1 감지 챔버(2154a)는 밸브 몸체(2110)의 벽(2110a)에 의해 획정된다. 상기 벽은 기계적 링크(2157)를 수용하기 위한 제1 구멍(2110b)을 획정하며, 이때 제1 구멍(2110b)은 기계적 링크보다 폭이 넓다. 밀봉 부트(2140)는 구멍(2110)을 가로질러 연장되어 벽(2110a)에 밀봉된다.
예시된 실시예에서, 제1 구멍(2110b)의 림은 감지 챔버 벽(2110a)에 대체로 수직으로 뻗어 있는 립 또는 플랜지를 포함하여 구성된다. 이러한 립(2110c)은 밀봉 부트(2140)를 구멍(2110b)에 유지하는 유지 기구의 역할을 한다. 밀봉 부트(2140)의 베이스(2145)는 밀봉을 위해 립에 맞닿은 상태로 립 둘레로 연장된다. 밀봉 부트(2140)의 베이스(2145)의 내경은, 밀봉 부트(2140)가 설치되어 있지 않다면, 구멍 림의 립(2110c)의 외경보다 약간 작을 수 있어, 밀봉 부트(2140)를 립 위로 삽입하면 밀봉 부트의 베이스가 인장된 상태로 팽창하게 되어, 밀봉 부트와 립(2110c) 간의 연결이 향상된다. 밀봉 부트(2140)의 베이스(2145)는 구멍 립과의 더 단단한 밀봉을 위해 두꺼운 립 영역을 포함한다.
댐핑 다이어프램(2140)은 밀봉 부트의 베이스(2145)에서 중심 채널(2141)로 이어지는 가요성 몸체(2143)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 상기 가요성 몸체는 제1 챔버에 대해 볼록한 형태로 만곡되어 있다. 이러한 만곡형 가요성 몸체(2145)는 기계적 링크(2157)와 감지 챔버(2154a) 벽(2110) 간의 밀봉을 유지하면서, 기계적 링크가 벽에 대해 축방향 이동을 할 수 있게 한다. 기계적 링크(2157)가 이동 범위에 걸쳐 이동할 수 있게 되면서, 밸브 부재를 원하는 범위로 편향 조절할 수 있다.
밀봉 부트(2140)가 이러한 이동 범위에 걸친 축방향 이동에 미치는 저항은 무시해도 되는 수준이다. 즉, 기계적 링크는 대체로 밀봉 부트(2140)의 방해 없이 원하는 이동 범위에 걸쳐 축방향으로 이동할 수 있다.
밀봉 부트(2140)는 밸브 기구를 조정하기에 충분한 축방향 하중을 받으면 좌굴 내성 및 탄성을 나타낸다. 대안적 실시예에 의하면, 기계적 링크의 축방향 이동을 허용하기 위해 밀봉 부트(2140)는 만곡형 벽이 아닌 콘서티나형 멤브레인을 포함할 수 있다.
밀봉 부트(2140)는 임의의 적합한 가요성 재료, 이를테면 엘라스토머 재료 또는 플라스틱 재료, 예컨대 열가소성 엘라스토머(TPE), LSR(액상 실리콘 고무), 압축 성형 고무, 또는 당해 기술분야에 알려져 있는 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다. 대안으로, 밀봉 부트(2140)의 하나 이상의 부분은 폴리프로필렌과 같은 실질적으로 강성인 재료, 및 리빙 힌지를 포함하여 구성됨으로써, 부트가 구부러질 수 있도록 한다.
예시된 실시예(2000)에서는 기계적 링크(2157)를 위한 가이드 채널이 마련되어 있지 않다. 감지 다이어프램과 밸브 다이어프램 사이에 가이드 채널이 필요하지 않는데, 이는 기계적 링크를 따른 흐름이 가스 유로와 제1 감지 챔버(2154a) 사이에서 실질적으로 봉쇄되기 때문에 감쇠 목적의 가이드 채널이 없어도 되기 때문이다. 하지만, 대안적 실시예에서는 기계적 링크를 위한 가이드 채널을 구비하여 기계적 링크가 채널 내에서 축방향으로 슬라이딩할 수 있게 하고, 감지 다이어프램에 가장 가까운 가이드 채널 단부에는 밀봉 부트가 배치된다. 대안적 실시예에서, 밀봉 부트는 가이드 채널을 따라 마련될 수 있다. 예를 들어 밀봉 부트의 일부는 가이드 채널의 벽과 맞물려 결합될 수 있고, 밀봉 부트의 다른 부분은 기계적 링크에 밀봉될 수 있다.
감지 다이어프램에 인접한 제1 감지 챔버(2154a)는 입구(2151)와 유체 연통하여 흐름 제한부의 상류측 압력을 감지한다. 기계적 링크(2157) 주변의 공간이 밀봉 부트(2140)에 의해 밀봉되기 때문에, 제1 감지 챔버(2154a) 내부로 향하는 통로가 다른 곳에 제공된다. 예시된 실시예에 의하면, 댐핑 구멍(2147)이 챔버 벽(2110a) 안에 제공되어, 입구(2151)와의 유체 연통을 가능하게 한다.
바람직하게는 입구(2151)에서 제1 감지 챔버(2154a) 내부로 향하는 통로(2147)를 작게 만들고/거나 제한하여, 감지 부재에 도달하는 메인 가스 유로의 파동을 줄임으로써, 흐름에 대한 저항을 발생시키고 감지 기구(2050)로의 흐름을 감쇠한다. 감지 기구의 감쇠는 기계적 링크의 이동에 감쇠 효과를 내면서, 보다 안정적인 밸브 작동으로 이어진다. 예시된 실시예에서, 댐핑 구멍(2147)은 0 mm 내지 10 mm의 직경을 가지며, 구멍이 작을수록 댐핑 효과가 증가한다. 대안적 실시예에 의하면, 감지 챔버의 벽(2154a)은 다수의 댐핑 구멍들을 포함할 수 있다. 다수의 댐핑 구멍들을 갖는 실시예의 경우, 비슷한 수준의 댐핑 효과를 내기 위해서는, 이들 구멍의 크기가 단일 댐핑 구멍을 갖는 실시예의 경우보다 작을 수 있다. 벽(2154a)은 각 구멍에 보스를 추가로 포함할 수 있으며, 각 구멍이 보스를 통과해 이어짐에 따라, 구멍들에 의해 형성된 채널의 길이를 늘리고 구멍을 통과하는 흐름에 대한 저항을 증가시킨다.
도 41은 또 다른 실시예에 따른 FCPRV(2500)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, FCPRV(2500)는 도 31의 FCPRV(2100)과 유사한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 400을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
본 실시예에서, 가이드 채널(2507)은 기계적 링크(2557)를 위해 선택적으로 제공될 수 있으며, 기계적 링크의 표면과 가이드 채널의 내부 표면 사이에 간극이 존재한다. 바람직하게 간극은 0 mm를 초과하고, 더 바람직하게 간극은 약 1 mm이다. 밀봉 부트(2540)는 가스가 가이드 채널(2507)에서 나와 제1 감지 챔버(2554a) 내부로 흐르는 것을 막기 위해 기계적 링크(2557) 상에 구비된다.
도 42의 상세도를 참조하면, 부트(2540)는 기계적 링크(2557)에 장착되어 부트(2540)와 기계적 링크(2557)와 함께 동시에 움직이도록 되어 있다. 부트(2540)는 기계적 링크 상에 바깥쪽으로 뻗어 있는 환형 플랜지(2508)를 통해 기계적 링크에 장착된다. 부트(2540)의 내부 표면에는 플랜지를 수용하는, 상보적인 환형 오목부가 마련되어 있다. 부트(2540)는 바람직하게는 엘라스토머를 포함하여 구성된 가요성 탄성 부재이다. 유리하게는 엘라스토머의 사용으로, 부트와 기계적 링크의 조립 시, 부트(2540)를 플랜지(2508) 위로 잡아 늘리는 것이 허용된다. 부트(2540)의 압축력 하에 부트와 플랜지(2508)는 계속 맞물려 결합된 상태를 유지하게 됨에 따라, 부트와 기계적 링크 간의 연결이 실질적으로 밀봉된다.
부트(2540)는 테이퍼형 부분(2540a)을 포함하며, 상기 테이퍼형 부분의 가장자리는 제1 감지 챔버(2554a)를 획정하는 밸브 몸체 벽(2510)의 표면과 접해 있다. 테이퍼형 부분(2540a)은 가이드 채널(2507)의 단부 개구 둘레의 챔버 벽(2510a)과 접한다.
밀봉 부트(2540) 반대쪽의 밸브 시트(2504)는 기계적 링크(2557)가 밸브 시트(2504)에서 멀어지면서 감지 부재(2543) 쪽으로 이동하지 못하게 하며 더 나아가 부트(2540)가 챔버 벽(2510a)과의 접촉 상태에서 벗어나 위로 들어 올려지는 것을 막는다. 테이퍼형 부분(2540a)의 내측 테이퍼 및 부트(2540)의 탄성 특성 덕분에, 부트(2540)는 계속 챔버 벽(2510a)과 접촉 상태에 있게 되어, 밸브(2523)가 밸브 시트(2504)로부터 승강하고 다시 하강할 때 가이드 채널(2507)에서 나와 감지 챔버(2554a) 내부로 향하는 흐름을 실질적으로 밀봉한다. 부트(2540)의 테이퍼형 부분(2540)의 벽은 플랜지(2508)에 인접한 부트 부분의 벽 두께보다 얇다. 이렇게 두께가 얇으면 부트(2540)로부터의 축방향 이동에 대한 저항이 최소화된다.
도 43은 또 다른 실시예에 따른 FCPRV(2600)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, FCPRV(2600)는 도 31의 FCPRV(2100)과 유사한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 500을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
본 실시예에서, 밀봉 부트(2640)는 밸브 다이어프램(2623)에 근접한 기계적 링크 가이드 채널(2607)의 단부에 구비되어, 메인 통로로부터 가이드 채널 내부로 향하는 가스 흐름을 차단한다. 대신 가이드 채널(2607)은 제1 감지 챔버(2654a)와 유체 연통한다.
도 44의 상세도를 참조하면, 밀봉 부트(2640)의 제1 부분은 기계적 링크(2657)에 장착되어 기계적 링크와 함께 동시에 움직이도록 되어 있고, 밀봉 부트(2640)의 제2 부분은 가이드 채널(2607)에 장착된다.
부트(2640)는 기계적 링크(2657) 상에 바깥쪽으로 뻗어 있는 환형 플랜지(2608)를 통해 기계적 링크에 장착된다. 대안적 실시예에 의하면, 부트(2640)는 다른 방식으로, 예를 들면 부트가 링크 상에 오버몰딩되는 식으로, 기계적 링크에 부착될 수도 있다. 부트(2540)의 내부 표면에는 플랜지(2608)를 수용하는, 상보적인 환형 오목부가 마련되어 있다. 부트(2640)는 바람직하게는 엘라스토머를 포함하여 구성된 가요성 탄성 부재이다. 유리하게는 엘라스토머의 사용으로, 부트(2640)를 플랜지(2608) 위로 잡아 늘려 부트(2640)를 기계적 링크(2657)와 조립할 수 있게 되고 가이드 채널(2607) 위로 잡아 늘려 부트(2640)를 가이드 채널(2607)에 조립할 수 있게 된다. 부트(2640)의 압축력 하에 부트(2640)와 플랜지(2508)는 계속 맞물려 결합된 상태를 유지하에 됨에 따라, 각 연결이 실질적으로 밀봉된다. 대안적 실시예에 의하면, 가이드 채널은 예시된 실시예의 것보다 더 짧을 수 있고, 부트(2640)는 감지 부재(2643)에 더 가깝게 위치할 수 있다.
부트(2640)는 플랜지(2508)에 인접한 부트 부분의 벽 두께보다 얇은 벽 두께를 갖는 목 부분(2640a)을 두 연결 부분 사이에 포함한다. 상기 목 부분(2640)은 단면이 U자형이거나, 기계적 링크와 가이드 채널 연결 부분들이 서로 멀리 떨어질 수 있게 되는 콘서티나형이다. 연결 부분들이 서로에서 멀어지면 목 부분(2640a)이 곧게 펴지며, 연결 부분들이 다시 서로 가까워지면 목 부분에 굴곡이 다시 많아진다. 정상적인 사용 시, 이는 기계적 링크와 가이드 채널 간에 장력이 전달되는 것을 막는다.
도 41 내지 도 44의 실시예(2500, 2600) 모두에서는, 하나 이상의 댐핑 구멍(2547, 2647)이 제1 감지 챔버의 벽(2510a, 2610a)에 마련되어 있다. 이들 실시예에서, 댐핑 장치는 댐핑 구멍과 밀봉 부트의 조합체에 의해 제공된다.
밀봉 부트의 대안으로서, 다른 실시예들에 따른 FCPRV는 유체가 기계적 링크를 따라 제1 감지 챔버 내로 누출되는 것을 막기 위해 기계적 링크 둘레를 밀봉하는 대안적 수단을 포함할 수 있다. 도 34와 도 35는 기계적 링크가 가이드 채널(2207) 내부에서 안내되는, 일 실시예에 따른 FCPRV(2200)를 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, FCPRV(2200)는 도 31과 도 32의 FCPRV(2100)과 유사한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 100을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
가이드 채널(2207)은 관형 가이드이다. 예시된 실시예에서, 관형 가이드의 길이는 기계적 링크의 길이에 비해 짧다. 예를 들면, 링크 길이의 약 25%를 밑돈다. 한편, 대안적 실시예에서는 가이드의 길이가 더 길 수 있다. 예를 들면, 링크의 길이의 대부분에 걸쳐 연장될 수 있다.
가스가 기계적 링크를 따라 제1 감지 챔버(2254a) 내로 누출되는 것을 막기 위해 기계적 링크(2257) 둘레를 밀봉하는 용도로, 가이드 채널(2207)은 점성 유체, 예를 들어 그리스를 포함한다. 점성 유체는 가이드 채널의 내부 표면과 기계적 링크의 표면 사이의 공간에 채워지며, 기계적 링크(2257)가 채널(2207) 내부에서 축방향으로 이동할 수 있게 하는 반면에 채널을 밀봉함으로써 가이드 채널을 따른 가스 흐름을 막는다. 점성 유체는 기계적 링크의 축방향 이동에 대한 저항을 최소화하는 저-전단 유체인 것이 바람직하다. 그러나, 일부 실시예에서, 점성 유체는 링크의 축방향 이동에 대한 저항을 제공함으로써 기계적 링크의 이동을 추가로 감쇠할 수 있다.
바람직하게, 유체는 쉽게 전단되기는 하지만 전단력에 대해 높은 내성을 나타내는 저강도 고점도 유체이다. 일부 실시예에서, 유체는 예를 들어 고정된 전단 강도와 함께 Bingham 소성 특성을 갖는 유체이거나; 예를 들어 인가된 전단 응력에 따라 점도가 증가하는 비뉴턴 특성을 갖는 팽창성 유체이다.
점성 유체는 예측 가능한 양의 히스테리시스를 FCPRV에 부여한다. 더 높은 수준의 감쇠 효과는 일반적으로 더 높은 점도의 유체 사용을 통해 얻어진다. 낮은 정적 힘과 낮은 잔류 장력이 바람직하다면, 더 얇은 층의 점성 유체(예를 들어, 좁은 가이드 채널 사용), 또는 길이가 더 짧은 그리스 섹션(예를 들어, 길이가 더 짧은 가이드 채널(2207) 사용)을 사용할 수 있다.
일부 실시예에서, 멤브레인 또는 씰은 선택적으로 채널의 한 단부 또는 양쪽 단부에 제공되어 점성 유체를 채널 내부에 수용할 수 있게 하는 한편, 기계적 링크의 축방향 이동을 계속 허용한다.
챔버 벽(2110a)에 댐핑 구멍(2247)이 마련되어 있어 유체가 밸브 입구(2251)에서 제1 감지 챔버(2254a) 내부로 흐를 수 있게 한다. 상기 댐핑 구멍(2247)은 구멍을 통과하는 흐름에 대한 더 높은 저항을 발생시키기 위해 구멍 위에 다공성 재료와 같은 필터를 포함할 수 있다.
바람직하게는 입구(2251)에서 제1 감지 챔버(2254a) 내부로 향하는 통로(2247)는 작게 만들고/거나 제한하여, 감지 부재에 도달하는 메인 가스 유로의 파동을 줄임으로써, 흐름에 대한 저항을 발생시키고 감지 기구(2250)으로 흐름을 감쇠한다. 감지 기구의 감쇠는 기계적 링크의 이동에 감쇠 효과를 내면서, 보다 안정적인 밸브 작동으로 이어진다. 대안적 실시예에 의하면, 감지 챔버의 벽(2154a)은 다수의 댐핑 구멍을 포함할 수 있다.
도 36과 도 37은 기계적 링크(2357, 2457)의 이동을 감쇠하는 자기 장치를 포함하는, 두 가지 실시예에 따른 FCPRV(2300, 2400)를 개략적으로 예시한다. 따로 아래에 설명하지 않는 한, FCPRV(2300, 2400)는 도 31과 도 32의 FCPRV(2100)과 유사한 특징 및 기능을 갖는다. 유사한 부분은 각각 200 또는 300을 더한 유사 참조 번호를 이용하여 나타내었다.
도 36에 예시된 제1 실시예에서, 자기 장치는 감지 다이어프램(2355)을 밸브 다이어프램(2305)에 커플링 결합시키는 기계적 링크(2357)의 길이를 따라 연장되는 전도성 코일(2333)을 포함한다. 전도성 코일은 전기 저항에 전기적으로 연결된다.
기계적 링크의 축방향 이동 시 코일에 전류를 유도하도록 자석이 배치된다. 자석은 링 형태이며 기계적 링크를 에워싼다. 자석은 영구 자석이거나 전자석일 수 있다.
전기 저항은 코일 내 유도 전류에 의해 생성된 열을 발산한다. 전기 저항은 유도 전류에 '부하'를 제공하여 기계적 링크 및 전도성 코일의 이동에 반하는 효과적인 저항을 생성하여 압력 릴리프 밸브 및/또는 감지 기구의 이동을 감쇠한다. 도 37에 예시된 대안적 실시예에서, 자기 장치는 기계적 링크(2457)에 장착되는 전기전도성 부재를 포함하여 구성된다. 이 실시예에서, 전기전도성 부재는 구리와 같은 전기전도성 재료를 함유한 링(2434)이다. 링(2434)은 기계적 링크(2457)의 양쪽 단부의 중간 지점, 예를 들면 링크의 중간 지점에서, 기계적 링크(2457)에 고정된다.
제1 및 제2 자석들(2437a, 2437b)이 압력 릴리프 장치(2400)의 몸체 내부에 구비되어 몸체에 고정되어 있다. 예시된 실시예에서, 제1 및 제2 자석들(2437a, 2437b)은 기계적 링크(2457)가 링 개구 내에서 축방향으로 이동할 수 있도록 기계적 링크(2457)를 에워싸는 링 자석이다.
각각의 링 자석(2437a, 2437b)은 양극 및 음극을 갖는다. 이들 링 자석은 제1 링 자석(2437a)의 양극이 제2 링 자석(2437b)의 음극에 가장 가깝도록 위치하여, 제1 및 제2 링 자석 사이로 확장되는 자기장을 생성한다.
링 자석들(2437a, 2437b)은 바람직하게는 크기 및 세기가 동일하고, 동축으로 이격 배치된다. 기계적 링크(2457) 상의 전도성 링(2434)은 생성된 자기장 내의 2개의 링 자석들(2437a, 2437b)의 중간 지점에 위치한다. 자기장은 링 자석들(2437a, 2437b) 중 하나 쪽으로 전도성 링(2434)이 이동하지 못하게 하는 저항을 제공하며, 더 나아가 기계적 링크(2457)의 이동에 대한 저항을 제공한다.
제1 및 제2 링 자석들(2437a, 2437b)은 전자석을 포함하여 구성될 수 있으며, 자기장의 세기 조정은 전자석을 통한 전류를 변경함으로써 가능하다. 대안으로, 링 자석(2437a, 2437b)은 영구 자석일 수 있다.
도 38은 전술된 압력 릴리프 밸브의 도면으로서, 2개의 챔버 캡들(2012)을 포함하는 밸브 하우징을 예시한다. 밸브 챔버 캡들(2012)은 제 위치에 고정되어 밸브 몸체 및 밸브의 내부 구성품들을 커버하며 제2 밸브 및 감지 챔버들을 형성한다. 밸브 하우징은 각 캡(2012)의 내부 표면 상에 리브들 또는 다른 위치결정 특징부들을 포함하여, 밸브 몸체(2010)를 캡들(2012) 내에 정확하게 위치시키는 것을 보조한다. 이들 리브 또는 위치결정 특징부는 밸브 몸체를 하우징 내에 정확하게 위치시키는 것을 보조한다. 챔버 캡들(2012) 중 첫 번째 캡이 밸브의 유량 및/또는 압력 보상 압력 릴리프 기능에 필요한 제2 감지 챔버(2154b) 벽을 형성하기 때문에 정확한 위치결정이 중요하다. 밸브 몸체와 챔버 캡이 잘못 정렬되면 감지 챔버에 변동이 생겨, 그 결과 일관성이 없거나 신뢰할 수 없는 유량 및/또는 압력 보상으로 이어질 수 있다.
일부 실시예에 의하면, FCPRV의 내부로의 접근을 막기 위해 2개의 챔버 캡들(2012)을 함께 초음파 용접할 수 있다. 밸브로의 접근을 막으면 유량 및/또는 압력 보상을 비롯한 밸브 기능이 예컨대 밸브 정비 작업을 통해 의도적으로 또는 부주의하게 변경되지 않도록 하는 데 도움이 될 수 있다.
다른 실시예에서는 이러한 2개의 하우징 캡들(2012)을 초음파 용접, 나사 체결, 또는 영구적으로 혹은 분리가능하게 함께 고정시킬 수 있다. 도 39에 예시된 실시예에서, 챔버 캡(2112) 각각은 패스너(예컨대, 나사형 패스너)를 수용하기 위한 다수의 구멍들(2014)을 제공한다. 분리가능한 패스너가 사용된 경우, 예컨대 나사 캡이나 플러그를 사용하여 패스너의 헤드부를 커버하여, 나사를 숨기거나/가리고 FCPRV 내부로의 일반적인 접근을 저지할 수 있다.
도 40에 예시된 바와 같이, 사용 시, 압력 릴리프 밸브는 바람직하게는 사용 중이나 작동 중 수직 배향되며, 이때 입구(2151)에서 출구(2153)로 이어지는 밸브의 길이방향 축은 지면에 대체로 수직이다. 수직 배향에서, 감지 다이어프램과 밸브 다이어프램은 대체로 수직인 평면에 놓인다. 이로써 중력이 다이어프램의 작동에 미치는 영향을 없애거나 실질적으로 감소시킨다. 수평 배향의 밸브는 다이어프램 구성품들의 자체 중량과 기계적 링크의 자체 중량으로 인해 중력의 영향을 받을 수 있다. 다른 실시예에서, 압력 릴리프 밸브는 사용 중이나 작동 중 수평 배향되며, 이때 밸브의 길이방향 축은 지면에 실질적으로 평행하다. 일부 실시예에서, 압력 릴리프 밸브는 밸브의 길이방향 축이 지면에 대해 기울어져 경사 배향된다. 밸브가 수직 배향 또는 경사 배향되었을 때, 입구(2153)는 바람직하게는 출구(2153) 위에 배치된다. 다른 실시예에 의하면, 밸브가 수직 배향 또는 경사 배향되었을 때, 출구(2153)가 입구(2151) 위에 배치된다. 유리하게, 수직 배향은 시스템에 존재할 수 있는 액체가 밸브 릴리프 출구로 들어가 밸브를 통과하는 가스 흐름에 잠재적으로 영향을 미치는 것을 방지한다. 밸브의 수직 배향은 또한 커플러(2059)의 플랜지(2060)가 입구(2151) 위에 위치될 수 있게 하여, 액체가 입구(2151)를 통해 밸브 내부로 들어가지 않고 밑으로 떨어지게 하는 표면을 제공한다.
입구(2051)는 바람직하게는 출구(2053) 위에 위치하며 유량계(19)를 통해 가스 공급부(12)에 커플링 결합된다. 가스 공급부(12)는 벽 가스 공급원일 수 있다. 출구(2053)는 입구(2051) 아래에 위치하며, 출구(2053)에서 빠져나오는 가스를 환자에게 공급하기 위한 도관(14)에 커플링 결합된다. 예시된 장치에서, 입구(2051)와 출구(2053)는 동축의 수직 방향으로 정렬된다.

Claims (115)

  1. 커넥터에 있어서,
    입구와 출구를 가지며 그 사이로 가스 유로가 형성된 커넥터 몸체로서, 제2 커넥터와의 연결 시 상기 제2 커넥터의 일부와 서로 겹치도록 구성된 오버랩 부분을 갖는 커넥터 몸체; 및
    상기 오버랩 부분을 통과해 가스 유로로 이어지는 접근 통로
    를 포함하는 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    접근 통로는 가스 유로 내의 압력을 감지하도록 가스 유로와 유체 연통하는 구멍(aperture)을 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    가스 유로는 적어도 부분적으로는 벽에 의해 획정되고, 접근 통로는 커넥터의 벽에 있는 구멍을 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 커넥터와 함께 공동을 형성하도록 구성된 공동 형성부를 추가로 포함하는 커넥터.
  5. 제4항에 있어서,
    공동 형성부는 아치형 표면(arcuate surface)을 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    공동 형성부는 커넥터 몸체의 표면에 있는 오목부(recess)인, 커넥터.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    공동 형성부는 접근 통로를 통해 가스 유로와 유체 연통하는 것인, 커넥터.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    공동 형성부는 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행인 길이(longitudinal dimension)를 갖는 것인, 커넥터.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 커넥터의 일부와 함께 제1 밀봉을 형성하도록 구성된 제1 밀봉 기구를 추가로 포함하는 커넥터.
  10. 제9항에 있어서,
    제1 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰(lip seal), 와이퍼 씰(wiper seal), 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함하는 것인, 커넥터.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    제1 밀봉 기구가 오버랩 부분에 포함되는 것인, 커넥터.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    제1 밀봉 기구는 제2 커넥터와의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 위한 내부 또는 외부 밀봉면을 포함하는 것인, 커넥터.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    접근 통로 및/또는 공동 형성부는 제1 밀봉 기구의 상류측에 배치되는 것인, 커넥터.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 커넥터의 일부와 함께 제2 밀봉을 형성하도록 구성된 제2 밀봉 기구를 추가로 포함하는 커넥터.
  15. 제14항에 있어서,
    공동 형성부는 제1 밀봉 기구와 제2 밀봉 기구 사이인, 커넥터.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    접근 통로는 제1 밀봉 기구와 제2 밀봉 기구 사이에 위치하는 것인, 커넥터.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함하는 것인, 커넥터.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 밀봉 기구가 오버랩 부분에 포함되는 것인, 커넥터
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 밀봉 기구는 제2 커넥터와의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 위한 내부 또는 외부 밀봉면을 포함하는 것인, 커넥터.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    일부 및/또는 한 표면이 테이퍼형인, 커넥터.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 정렬 특징부를 추가로 포함하는 커넥터.
  22. 제2항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    구멍은 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행하게 또는 대체로 수직으로 배치되는 것인, 커넥터.
  23. 제2항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    구멍은 가스 유로 주위로 반경방향으로 배치되는 것인, 커넥터.
  24. 제2항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    단차 부분을 추가로 포함하며, 상기 단차 부분에 구멍이 배치되는 것인, 커넥터.
  25. 제2항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    구멍은 다른 구멍을 통해 가스 유로와 유체 연통 가능하며, 구멍은 하나의 채널에 의해 유체 연통하는 것인, 커넥터.
  26. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    흐름 제한부를 추가로 포함하는 커넥터.
  27. 제26항에 있어서,
    흐름 제한부는 커넥터의 말단에 구비되는 것인, 커넥터.
  28. 제27항에 있어서,
    흐름 제한부는 오목부에 마련되는 것인, 커넥터.
  29. 제26항에 있어서,
    흐름 제한부는 커넥터의 말단에서 이격 배치되는 조임부(constriction)에 의해 제공되는 것인, 커넥터.
  30. 제29항에 있어서,
    조임부는 벤츄리관(venturi)인, 커넥터.
  31. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    커넥터 몸체는 말단으로부터 바깥쪽으로 갈수록 직경이 점점 커지는 테이퍼형인, 커넥터.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    멈춤쇠를 추가로 포함하는 커넥터.
  33. 제32항에 있어서,
    멈춤쇠는 칼라(collar)이거나 칼라를 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  34. 제33항에 있어서,
    칼라의 표면은 제2 커넥터의 표면과 함께 페이스 씰을 형성하도록 구성되는 것인, 커넥터.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    커넥터의 말단 근처에 반경방향 간극을 추가로 포함하는 커넥터.
  36. 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    공동 형성부는 가스 흐름 방향에 대해 테이퍼형인, 커넥터.
  37. 제36항에 있어서,
    가스 유로는 압력 라인이거나 압력 라인을 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  38. 제37항에 있어서,
    말단 쪽으로 갈수록 직경이 점점 커지는 테이퍼형인, 커넥터.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서,
    압력 릴리프 밸브와 커플링 결합하도록 구성되는 커넥터.
  40. 제39항에 있어서,
    커넥터와 압력 릴리프 밸브의 커플링 결합을 위해 구성된 체결 기구를 추가로 포함하는 커넥터.
  41. 제39항 또는 제40항에 있어서,
    압력 릴리프 밸브와 일체형인 커넥터.
  42. 제40항에 있어서,
    압력 릴리프 밸브는 유량 및/또는 압력 보상형 압력 릴리프 밸브인, 커넥터.
  43. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 라인은 압력 릴리프 밸브의 감지 챔버와 유체 연통하는 것인, 커넥터.
  44. 제43항에 있어서,
    압력 릴리프 밸브는 환자에게 가스 흐름을 전달하는 메인 가스 유로와 감지 챔버 간의 차압을 감지하도록 구성된 감지 부재를 포함하는 것인, 커넥터.
  45. 제44항에 있어서,
    감지 부재의 이동에 의해 밸브 부재의 벤팅 압력이 변경되는 것인, 커넥터.
  46. 제37항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 라인은 제1 압력 라인이며,
    상기 제1 압력 라인의 상류측에 있을 수 있는 제2 압력 라인을 추가로 포함하는 커넥터.
  47. 제37항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    회로 소자와 커플링 결합하도록 구성되는 커넥터.
  48. 재47항에 있어서,
    커넥터와 회로 소자의 커플링 결합을 위해 구성된 체결 기구를 추가로 포함하는 커넥터.
  49. 제46항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 압력 라인 및 제2 압력 라인은 압력 감지 기구에 각각 커플링 결합되는 것인, 커넥터.
  50. 제1항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
    접근 통로는 흐름 제한부에 마련되거나, 흐름 제한부의 하류측에 바로 인접하여 마련되는 것인, 커넥터.
  51. 커넥터에 있어서,
    그 사이로 가스 유로가 형성되는 입구와 출구;
    상기 가스 유로를 통과하는 흐름을 제한하도록 구성된 흐름 제한부; 및
    상기 가스 유로로의 접근 통로로서, 상기 흐름 제한부의 하류측에 배치되는 접근 통로
    를 포함하는, 커넥터.
  52. 제51항에 있어서,
    가스 유로는 적어도 부분적으로는 벽에 의해 획정되며, 접근 통로는 커넥터의 벽에 형성된 구멍을 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  53. 제51항 또는 제52항에 있어서,
    흐름 제한부는 입구에 있는 오목부에 마련되는 것인, 커넥터.
  54. 제51항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
    일부 및/또는 한 표면이 테이퍼형인 커넥터.
  55. 제51항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서,
    접근 통로는 제1 밀봉 기구와 흐름 제한부 사이에 배치되는 것인, 커넥터.
  56. 제55항에 있어서,
    제1 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함하는 것인, 커넥터.
  57. 제56항에 있어서,
    밀봉면은 아치형 표면을 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  58. 제57항에 있어서,
    밀봉면은 제2 커넥터의 내부면과의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 통해 밀봉하는 것인, 커넥터.
  59. 제55항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
    커넥터는 두 부분으로 된 커넥터이며, 제1 부분은 흐름 제한부를 포함하고 제2 부분은 제1 밀봉 기구를 포함하는 것인 커넥터.
  60. 제59항에 있어서,
    제1 부분과 제2 부분은 간극을 두고 서로 이격된, 커넥터.
  61. 제59항 또는 제60항에 있어서,
    제1 부분과 제2 부분이 링크된, 커넥터.
  62. 제51항 내지 제61항 주 어느 한 항에 있어서,
    흐름 제한부는 제1 밀봉 기구의 상류측에 구비되는 것인, 커넥터.
  63. 제51항 내지 제62항 주 어느 한 항에 있어서,
    제2 커넥터와 함께 공동을 형성하도록 구성된 공동 형성부를 추가로 포함하는 커넥터.
  64. 제63항에 있어서,
    공동 형성부는 외부 아치형 표면을 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  65. 제63항 또는 제64항에 있어서,
    공동 형성부는 접근 통로를 통해 가스 유로와 유체 연통하는 것인, 커넥터.
  66. 제63항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
    공동 형성부는 가스 유로 내 가스 흐름 방향에 대체로 평행인 길이를 갖는 것인, 커넥터.
  67. 제63항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서,
    말단과 접근 통로 및/또는 말단과 공동 형성부 사이에 배치되는 제2 밀봉 기구를 추가로 포함하는 커넥터.
  68. 제67항에 있어서,
    제2 밀봉 기구는 페이스 씰, O-링, 립씰, 와이퍼 씰, 또는 밀봉면 중 하나 이상을 포함하는 것인, 커넥터.
  69. 제68항에 있어서,
    밀봉면은 아치형 표면 또는 만곡 표면을 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  70. 제68항에 있어서,
    밀봉면은 제2 커넥터의 내부면과의 마찰 결합/억지 끼워맞춤을 통해 밀봉하는 것인, 커넥터.
  71. 제70항에 있어서,
    멈춤쇠를 추가로 포함하는 커넥터.
  72. 제71항에 있어서,
    멈춤쇠는 칼라이거나 칼라를 포함하여 구성되는 것인, 커넥터.
  73. 제72항에 있어서,
    칼라의 표면은 제2 커넥터의 표면과 함께 페이스 씰을 형성하도록 구성되는 것인, 커넥터.
  74. 제51항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서,
    커넥터는 제2 커넥터에 연결되도록 구성되며,
    상기 제2 커넥터는 구멍과 유체 연통하는 압력 라인을 갖는 것인, 커넥터.
  75. 제51항 내지 제74항 중 어느 한 항에 있어서,
    접근 통로는 흐름 제한부에 마련되거나, 흐름 제한부의 하류측에 바로 인접하여 마련되는 것인, 커넥터.
  76. 어셈블리에 있어서,
    입구와 출구를 가지며 그 사이로 가스 유로가 형성된 커넥터 몸체, 및 오버랩 부분을 포함하는, 제1 커넥터;
    입구와 출구를 가지며 그 사이로 가스 유로가 형성된 커넥터 몸체, 및 오버랩 부분을 포함하는, 제2 커넥터; 및
    접근 통로
    를 포함하며,
    상기 제1 커넥터의 오버랩 부분과 제2 커넥터의 오버랩 부분이 서로 맞닿아(contiguous) 오버랩 연결을 형성하고 어셈블리 가스 유로를 제공하도록 제1 커넥터 및 제2 커넥터가 조립식으로 구성되고, 상기 접근 통로는 오버랩 연결을 통과해 어셈블리 가스 유로로 이어지는 것인, 어셈블리.
  77. 어셈블리에 있어서,
    함께 조립되어 입구, 출구, 및 어셈블리 가스 유로를 제공하도록 구성된 제1 커넥터와 제2 커넥터로서, 제1 커넥터는 포트(port)를 포함하고 제2 커넥터는 가스 유로를 통과하는 흐름을 제한하도록 구성된 흐름 제한부를 포함하는, 제1 커넥터와 제2 커넥터; 및
    상기 포트와 어셈블리 가스 유로와의 유체 연통을 허용하도록 구성된 접근 통로
    를 포함하는 어셈블리.
  78. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항 또는 제51항 내지 제74항 중 어느 한 항에 따른 커넥터와 도관의 조합체(combination).
  79. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항 또는 제36항 내지 제45항 중 어느 한 항에 따른 커넥터와 압력 릴리프 밸브의 조합체.
  80. 호흡기보호 시스템(respiratory system)에 사용되는 압력 릴리프 장치에 있어서,
    장치 입구와 장치 출구;
    상기 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로; 및
    상기 입구와 출구 사이에 구비되는 압력 릴리프 기구로서,
    밸브 조정 부재에 부착되도록 구성된 실질적으로 강성인 밸브 커넥터 부분;
    상기 밸브 커넥터 부분 상에 일부가 오버몰딩된 밸브 다이어프램; 및
    밸브 시트를 포함하는, 압력 릴리프 기구
    를 포함하며,
    밸브 다이어프램 및/또는 밸브 커넥터 부분은 제1 구성으로 밸브 시트에 맞대어 안착되도록 배치되고; 가스 유로 내 압력이 압력 임계치를 초과할 때에는 제2 구성으로 밸브 시트에서 이격되어 배치되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  81. 제80항에 있어서,
    밸브 다이어프램 및/또는 밸브 커넥터 부분은 제1 구성에서 밸브 시트에 밀봉되도록 구성되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  82. 제80항 또는 제81항에 있어서,
    밸브 다이어프램의 일부에서의 인장력이 제1 구성에서보다 제2 구성에서 더 큰 것인, 압력 릴리프 장치.
  83. 제80항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 프레임을 포함하며,
    밸브 다이어프램의 일부가 상기 밸브 프레임 상에 오버몰딩되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  84. 제83항에 있어서,
    밸브 다이어프램의 일부에 의해 밸브 커넥터 부분과 밸브 프레임이 링크되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  85. 제84항에 있어서,
    밸브 커넥터 부분과 밸브 프레임 사이에 자리한, 밸브 다이어프램의 일부는 가요성을 갖는 것인, 압력 릴리프 장치.
  86. 제83항 내지 제85항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 프레임이 환형인, 압력 릴리프 장치.
  87. 제83항 내지 제86항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 프레임은 압력 릴리프 장치의 몸체에 밸브 프레임을 부착시키는 체결 특징부 또는 위치결정 특징부 중 하나를 포함하거나 둘 다 포함하는 것인, 압력 릴리프 장치.
  88. 제83항 내지 제87항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 커넥터 부분은 밸브 프레임을 기준으로 대체로 중앙에 위치하는 것인, 압력 릴리프 장치.
  89. 제80항 내지 제88항 중 어느 한 항에 있어서,
    출구를 통과하는 가스 흐름의 유량에 근거하여 압력 임계치를 동적으로 조정하는 감지 기구를 포함하는 압력 릴리프 장치.
  90. 제89항에 있어서,
    감지 기구는 감지 다이어프램, 및 밸브 조정 부재에 부착되도록 구성된 실질적으로 강성인 감지 커넥터 부분을 포함하며, 감지 다이어프램의 일부가 상기 감지 커넥터 부분 상에 오버몰딩되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  91. 제89항 또는 제90항에 있어서,
    감지 기구는 감지 프레임을 포함하며, 감지 다이어프램의 일부가 상기 감지 프레임 상에 오버몰딩되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  92. 제91항에 있어서,
    감지 다이어프램의 일부에 의해 감지 커넥터 부분과 감지 프레임이 링크되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  93. 제91항 또는 제92항에 있어서,
    감지 커넥터 부분과 감지 프레임 사이에 자리한, 감지 다이어프램의 일부는 가요성을 갖는 것인, 압력 릴리프 장치.
  94. 제91항 내지 제93항 중 어느 한 항에 있어서,
    감지 프레임이 환형인, 압력 릴리프 장치.
  95. 제91항 내지 제94항 중 어느 한 항에 있어서,
    감지 프레임은 압력 릴리프 장치의 몸체에 감지 프레임을 부착시키는 체결 특징부 또는 위치결정 특징부 중 하나를 포함하거나 둘 다 포함하는 것인, 압력 릴리프 장치.
  96. 제91항 내지 제95항 중 어느 한 항에 있어서,
    감지 커넥터 부분은 감지 프레임을 기준으로 대체로 중앙에 위치하는 것인, 압력 릴리프 장치.
  97. 제89항 내지 제95항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 조정 부재를 포함하며,
    상기 밸브 조정 부재는 감지 커넥터 부분과 밸브 커넥터 부분을 링크하는 기계적 링크를 포함하는 것인, 압력 릴리프 장치.
  98. 제97항에 있어서,
    감지 커넥터 부분과 밸브 커넥터 부분은 각각 기계적 링크의 한 단부와의 체결을 위한 체결 특징부를 포함하는 것인, 압력 릴리프 장치.
  99. 제97항 또는 제98항에 있어서,
    기계적 링크는 다수의 리브(rib)를 포함하는 것인, 압력 릴리프 장치.
  100. 제97항 내지 제99항 중 어느 한 항에 있어서,
    기계적 링크는 채널 내 위치하며 채널 내 축방향으로 슬라이딩 가능한 것인, 압력 릴리프 장치.
  101. 제97항 내지 제100항 중 어느 한 항에 있어서,
    감지 커넥터 부분, 밸브 커넥터 부분, 및 기계적 링크는 동축으로 배치되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  102. 제97항 내지 제101항 중 어느 한 항에 있어서,
    기계적 링크의 축은 장치 입구에서 장치 출구 쪽으로의 일반적 가스 흐름 방향에 대해 대체로 횡방향인, 압력 릴리프 장치.
  103. 제80항 내지 제102항 중 어느 한 항에 있어서,
    감지 커넥터 부분 및 밸브 커넥터 부분 각각은 이격 배치된 한 쌍의 외주 플랜지를 포함하는 것인, 압력 릴리프 장치.
  104. 제103항에 있어서,
    플랜지는 환형이고 동축으로 배치되며, 각 쌍의 플랜지들 사이에 환형 공간이 형성되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  105. 제104항에 있어서,
    밸브 커넥터 부분 상에 오버몰딩된 밸브 다이어프램의 일부는 밸브 커넥터 부분의 플랜지들에 의해 형성된 환형 공간에 수용되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  106. 제104항 또는 제105항에 있어서,
    감지 커넥터 부분 상에 오버몰딩된 감지 다이어프램의 일부는 감지 커넥터 부분의 플랜지들에 의해 형성된 환형 공간에 수용되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  107. 제89항 내지 제106항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 다이어프램의 일부와 감지 다이어프램의 일부는 인장 상태인, 압력 릴리프 장치.
  108. 제89항 내지 제107항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 다이어프램 및/또는 감지 다이어프램은 엘라스토머 재료를 포함하여 구성되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  109. 제89항 내지 제108항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 릴리프 기구 및/또는 감지 기구는 착탈식 구성품들인, 압력 릴리프 장치.
  110. 제89항 내지 제109항 중 어느 한 항에 있어서,
    감지 다이어프램의 제1 측면에 제1 감지 챔버를, 그리고 감지 다이어프램의 제2 측면에 제2 감지 챔버를 포함하며,
    상기 제2 감지 챔버는 장치 입구에서 장치 출구로 이어지는 메인 가스 유로 내 또는 호흡기보호 시스템의 가스 유로 내, 흐름 제한부 또는 조임부의 하류측 가스 유로의 일부와 유체 연통하고, 선택적으로 제2 감지 챔버와 가스 유로의 일부 사이의 유체 연통은 블리드 라인(bleed line)을 통해 주어지는 것인, 압력 릴리프 장치.
  111. 제80항 내지 제110항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 시트 측의 반대쪽으로, 밸브 다이어프램의 한 측면에 제1 밸브 챔버를 포함하며,
    상기 제1 밸브 챔버에는 대기와 유체 연통하는 오리피스가 마련되어 있는, 압력 릴리프 장치.
  112. 제111항에 있어서,
    제1 밸브 챔버의 오리피스에 필터가 포함되고/되거나 연통 라인에 필터가 포함되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  113. 제112항에 있어서,
    필터는 다공성 물질을 포함하여 구성되는 것인, 압력 릴리프 장치.
  114. 제80항 내지 제113항 중 어느 한 항에 있어서,
    하우징을 포함하는 압력 릴리프 장치.
  115. 제114항에 있어서,
    하우징은 함께 나사 체결되거나 초음파로 용접되는 2개 이상의 부분품을 포함하는 것인, 압력 릴리프 장치.
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