KR20220141877A - 유체 축적 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체를 축적하기 위한 장치(2)에 관한 것으로, 장치(2)는, 유체를 담기 위한 배수병(4)과, 배수병(4)을 향한 배출구(10)를 가지는 저장조(8)와, 배출구(10)에 구비된 밸브(12)를 통해 서로 연통되는 저장조(8)와 배수병(4)과, 저장조(8)에 진공을 생성하기 위한 흡입 펌프와 연결 가능한 흡입구(14)와, 저장조(8)에 작동 가능하게 결합되고 저장조(8)에 담겨 있는 유체의 부피를 측정하도록 조정된 광학 감지 장치(22)로서, 저장조(8)를 향해 광을 방출하도록 구성되는 광원(26) 및 저장조(8)로부터 방출되는 빛의 강도를 검출하도록 구성되는 검출기(28)를 포함하는 광학 감지 장치(22)와, 광원(26)에서 검출기(28)로의 경로상의 광을 지향시키기 위한 적어도 하나의 광 지향 수단(30, 32)을 포함한다.

Description

유체 축적 장치

본 발명은 유체 축적 장치에 관한 것이다.

WO 2018/045349 A1은 모유를 담기 위한 수집 용기와, 유방에 대한 유체 밀봉을 생성하기 위한 유방 인터페이스와, 유방으로부터 우유를 추출하고 이를 수집 용기에 축적하기 위해 유방 계면에 작동 가능하게 결합된 펌핑 장치를 포함 하는 장치를 개시한다. 이 장치는 유축된 우유의 양 및/또는 품질을 측정하기 위한 센서를 더 포함한다. 수집 용기에 담겨있는 유체의 량, 즉 부피를 결정하기 위해, 용량 센서가 수집 용기의 내벽에 연결된다.

공지된 장치는 개선의 여지가 있다.

본 발명의 목적은 개선된 유체 축적 장치를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명은 유체 축적 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 개선된 방식으로 장치에 들어가는 유체의 매개변수를 모니터링할 수 있다.

상기 목적에 대한 해결책으로서, 본 발명은 청구항 1의 특징을 갖는 장치를 제안한다.

장치는 유체를 담기 위한 배수병(drain bottle)을 포함한다. 일반적으로 유체는 여성의 유방에서 추출하는 모유이다. 그러나, 원칙적으로, 장치는 임의의 다른 유체 바람직하게는 액체와 함께 사용될 수 있다. 배수병은 병, 특히 젖병으로 형상화될 수 있다. 따라서, 배수병은 바람직하게는 바닥 표면과, 용기를 형성하기 위해 바닥 표면으로부터 연장되는 원주방향으로 폐쇄된 벽을 갖는다. 일반적으로 바닥면은 수평면에 놓이도록 되어 있으며, 통상적으로 배수병은 바닥면의 반대쪽에 개구부가 있다.

또한, 상기 장치는 배수병을 향하는 배출구를 갖는 저장조(reservoir)를 포함하고, 저장조와 배수병은 배출구에 제공된 밸브를 통해 서로 연통한다. 저장조는 일반적으로 배수병의 개구부에 분리 가능하게 장착된 병 상단 부착물의 내부에 제공된다. 흡입 펌프는 저장조에 진공을 생성하기 위한 장치의 흡입구와 연결될 수 있다. 바람직하게는, 흡입구는 병 상부 부착물에 제공된다.

일반적으로, 장치의 병 상단 부착물은 유방에 대한 유체 밀봉을 생성하기 위한 유방 인터페이스를 연결하기 위한 포트를 포함하며, 저장조는 유방 경계면에서 추출된 우유가 흡입 펌프의 흡입력을 통해 저장조 내로 안내되도록 포트와 연통하도록 되어 있고, 펌프는 배수병의 바닥면이 아래를 향하는 위치로 장치가 유지되는 경우 중력에 의해 지지될 수 있다.

젖병 상단 부착물은 배수병에서 분리될 수 있으므로 채워진 배수병을 아기에게 먹이기 위해 젖병의 꼭지에 연결할 수 있다. 병 상단 부착은 해제 가능하게 연결되며 일반적으로 배수병 병목의 나사산에 나사로 고정된다. 병 상단 부착물은 일반적으로 배수병의 병목에 형성되는 배수병의 개구부에 제공된다. 배수병의 바닥 표면은 일반적으로 병목의 반대쪽 끝에 배치된다.

일반적으로 배수병은 배수병 바닥면에 자유롭게 세워둘 수 있도록 설계된다. 위, 아래, 세로, 가로 등과 같은 방향 정보는 모든 경우에 평평하고 수평인 표면에 바닥 표면과 함께 정지해 있는 장치에 관한 것이다. 배수병의 바닥면이 아래쪽을 향하는 위치가 선호되는 사용 위치이지만 장치는 다른 위치에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 장치는 장치가 거꾸로 된 위치, 즉 바닥 표면이 위쪽을 향한 위치로 모유를 축적하는 데 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 배수병은 일반적으로 적어도 부분적으로 투명한 열가소성 물질 또는 유리로 제조된다. 특히 바람직하게는 폴리프로필렌이 사용된다. 플라스틱 재질의 배수병은 일회용 병 또는 반품 가능한 병으로 생산할 수 있으며 일반적으로 무게는 7.5~30 g이다. 재사용 가능한 병은 바람직하게는 약 0.9 mm의 벽 두께를 갖는다.

배수병의 공칭 부피는 전형적으로 80 내지 250 ml, 특히 80 ml, 150 ml 또는 250 ml이다. 배수병이 수용할 수 있는 최대 용량은 일반적으로 330ml를 넘지 않다.

배수병은 바람직하게는 약 60 내지 160 mm, 바람직하게는 66 mm, 99.5 mm, 102 mm, 136 mm 또는 148.5 mm의 높이를 갖는다. 병목의 지름은 일반적으로 33mm이다. 배수병의 최대 직경은 전형적으로 50 내지 70 mm 이하, 바람직하게는 53 mm, 60 mm 또는 65 mm 이하이다. 모든 치수는 ± 10%, 바람직하게는 ± 5%의 허용 오차를 갖는 것으로 이해되어야 한다.

배수병은 일반적으로 실질적으로 원통형인 병 본체(bottle body)를 가지고 있으며, 이것은 배수병의 원주방향으로 폐쇄된 벽을 포함하고 병목을 형성하기 위해 원뿔형으로 테이퍼링된다. 병 본체의 직경도 길이에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 병 본체는 직경이 다른 여러 개의 원통형 섹션을 가질 수 있으며, 특히 하나 이상의 원추형 섹션에 의해 연결될 수 있다. 병목은 일반적으로 가장 작은 지름을 가진다. 병목에는 바람직하게는 병 상부 부착물의 내부 나사산과 연결될 수 있는 외부 나사산이 제공된다.

저장조는 일반적으로 우유 방울이 저장조를 통해 직접 떨어질 수 없도록 설계되었다. 저장조의 하부 측벽은 바람직하게는 유체가 새지 않는다. 저장조의 기하학적 구조는 특정 체적을 가진 공동을 정의한다. 이 부피는 일반적으로 0.5 ml에서 4 ml 사이이며, 바람직하게는 0.8 ml 내지 1.5 ml, 더욱 바람직하게는 1.0 ml 내지 1.3 ml이다.

저장조에는 배수병 쪽으로 배출구가 있고 배출구에는 밸브가 배치되어 있다. 밸브는 일반적으로 저장조에 적어도 특정 양의 우유를 보유하도록 조정된다. 밸브는 바람직하게는 폐쇄 위치에서 적하 충전(dropwise filling) 동안 배출구의 유출 개구를 지지하도록 설계된다. 저장조의 유체 압력이 밸브의 저항 임계값을 초과하면, 밸브가 개방 위치로 강제되어, 일정량의 우유가 저장조에서 젖병으로 흘러 들어갈 수 있다. 밸브는 예를 들어 출원인의 WO 2014/161099 A1에 따라, 또는 US 2015/0283311 A1에 따른 플랩 밸브(flap valve) 방식으로 설계될 수 있다. 일반적으로 유체 압력이 감소하면 밸브가 폐쇄 위치로 돌아가므로 저장조가 완전히 비워지지 않는다.

밸브의 저항 임계값은 조정 가능한 것이 바람직하다. 밸브는 유출구에 대해 미리 장력을 가할 수 있다. 충전 높이는 바람직하게는 10 mm와 30 mm 사이, 더 바람직하게는 15 mm와 25 mm 사이이다. 밸브가 다시 닫힌 후 일반적으로 저장조에 남아 있는 잔류량은 일반적으로 0.1 ml에서 0.3 ml이다.

밸브에 작용하는 저장조의 우유 유체 압력은 수압(hydrostatic pressure)이다. 밸브는 바람직하게는 일방향 밸브로 설계된다. 또한, 바람직하게는, 밸브는 그 기하학적 구조로 인해 저장조 외부로부터 밸브 멤브레인에 대한 유체 압력 동안 정지 위치에 남아 있는 밸브 멤브레인을 갖는다. 정지 위치에서 밸브 멤브레인은 배출구의 유출 개구에 기대어 있다. 유출구는 일반적으로 저장조의 측벽에 제공되어, 밸브 멤브레인이 수직에서 개방 위치로 멀어지도록, 바람직하게는 피벗되도록 강제한다. 밸브 멤브레인은 바람직하게는 가요성(flexible) 플라스틱 재료, 특히 실리콘으로 제조된다.

펌프의 진공 주기로 인한 흐름 리듬, 즉 우유가 배수병으로 부분적으로 유출되면 간단하고 에너지 절약적인 방식으로 구현될 수 있다. 진공 사이클이 끝나면 진공 펌프의 흡입력이 본질적으로 사라지고 일반적으로 저장조에서 배수병으로 우유의 유출이 시작된다. 일반적으로 저장조에 담겨 있는 우유의 부피는 저장조 배출구의 밸브가 열리기 직전에 펌프의 각 진공 주기에 대해 측정된다.

장치는 저장조에 작동 가능하게 결합되고 저장조에 담겨 있는 유체의 부피를 측정하도록 조정된 광학 감지 장치(optical sensing device)를 포함한다. 광학 감지 장치는 광원과 검출기를 포함하며, 광원은 저장조를 향해 광을 방출하도록 구성되고, 검출기는 저장조로부터 방출되는 광의 강도를 검출하도록 구성된다. 장치는 광원으로부터 검출기로의 경로 상에서 광을 지향시키기 위한 적어도 하나의 광 지향 수단을 포함한다. 이 문맥에서 "광학(optical)" 및 "빛(light)"이라는 용어는 가시광선에만 국한되지 않고 기본적으로 전체 전자기 스펙트럼을 나타낸다. 광학 감지 장치는 바람직하게는 적외선 범위에 적합하다.

본 발명에 따른 광 지향 수단(light directing means)은 광, 바람직하게는 적외선 광을 수신 및 전송 또는 반사하는 임의의 광학 구성요소 케이블을 포함하거나 그로서 고안될 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 따른 광 지향 수단은 30% 이상을 투과 또는 반사하도록 조정되고, 바람직하게는 입사광 강도의 50% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상이다. 광 지향 수단은 입사각과 동일한 각도로 빛을 반사하거나 입사각과 다른 각도로 빛을 투과시킬 수 있다. 본 발명에 따른 광 지향 수단은, 바람직하게는 저장조 벽을 직각으로 통과시키기 위해, 빛이 광 지향 수단에 의해 저장조 쪽으로 방향이 바뀌기 전에, 빛을 일정거리로, 바람직하게는 저장조 벽에 접하거나 평행하게 유도(guide)할 수 있다. 대안적으로, 본 발명에 따른 광 지향 수단은 입사광을 재지향시키지 않을 수 있으며, 즉, 빛이 각각 저장조 안팎으로 통과하도록 하는 저장조 벽의 반투명 창에 의해 형성될 수 있다.

광 지향 수단은 바람직하게는 빛이 저장조를 가로질러 우유의 경로에 대해 저장조를 통과하도록 빛을 지향하도록 되어 있다. 또한, 광학 감지 장치는, 빛이 저장조를 통과하는 도중에 우유를 통과하는지 공기를 통과하는지에 따라, 검출기로 다른 신호를 감지하도록 배열된다. 따라서 저장조에 우유가 어느 수준까지 축적되었는지 확인할 수 있다. 저장조의 기하학적 구조는 일반적으로 알려져 있기 때문에, 저장조의 우유 충전량에 대해 결론을 도출할 수 있다.

바람직하게는, 광학 감지 장치는 저장조로부터 분리 가능한 구조 유닛(structural unit)으로 구성된다. 따라서, 일반적으로 장치의 나머지 부분보다 더 조심스럽게 세척해야 하는 광학 감지 장치가 배수병 및 저장조에서 분리될 수 있다. 물통을 포함하는 배수병 및 병 상단 부착물은 식기 세척기에서 세척할 수 있는 반면, 광학 감지 장치는 손으로 청소할 수 있다. 보다 바람직하게는, 광학 감지 장치는 병 상부 부착물에 분리 가능하게 장착된 캡에 수용된다. 일반적으로, 병 상부 부착물은 저장부 벽이 노출되고 광학 감지 장치를 수용하도록 구성된 수용 섹션을 포함한다. 따라서, 광학 감지 장치는 저장조에 대해 측방향으로 배열된다. 바람직한 전개에 따르면, 광원과 검출기는 저장조의 동일한 측면(side)에 제공되며, 그 측면은 수용 섹션에서 노출된 저장조의 측면에 해당한다. 이러한 바람직한 전개에서, 광원과 검출기는 본질적으로 동일한 방향을 향하고 있고, 광원으로부터 검출기로의 경로 상에서 광을 지향시키기 위한 광 지향 수단이 제공된다.

바람직하게는, 광원 및 검출기는 저장조를 통한 우유의 경로(이하 "우유 경로")를 따라 동일한 레벨에 제공된다. 기구의 직립 위치에서, 우유 경로는 일반적으로 본질적으로 수직 방향으로 연장되어, 광원과 검출기가 이 위치에서 동일한 수직 레벨에 제공된다.

바람직하게는, 광원 및 검출기는 저장조 벽으로부터 공간적으로 분리된다. 즉, 광원과 검출기가 저장조 벽에 직접 연결되지 않는 것이 바람직하다. 이것은 저장조로부터 광학 감지 장치의 분리를 용이하게 한다. 일반적으로 광학 감지 장치와 장치의 광원에 속하지 않는 빛을 가리기 위한 저장조 사이에 덮개(cover)가 제공되며, 가림(shade)은 광원 및 검출기에 각각 할당된 개구를 포함한다.

바람직하게는, 광원과 검출기 사이의 공간 거리는 우유 경로를 가로지르는 저장조의 폭에 최소한 대응한다. 이것은 광원과 검출기가 저장조의 반대쪽에 제공되고 서로 마주하는 경우에 바로 이어진다. 광원과 검출기가 저장조의 같은 쪽에 설치되고 본질적으로 같은 방향을 향하는 경우, 광원으로부터 검출기로의 경로상의 광을 지향시키기 위한 적어도 하나의 광 지향 수단이 제공된다. 특히, 광원은 저장조의 노출된 측면(side) 옆에 위치한 저장조의 측벽(side wall)에 평행하거나 접하는 방향을 향할 수 있고, 수신기는 저장조의 노출된 측면 옆에 위치한 저장조의 다른 측벽에 평행하거나 접하는 방향을 향할 수 있다. 일반적으로 저장조의 노출된 측면 옆에 위치한 저장조의 두 측벽은 반대 측벽이다. 바람직하게는, 적어도 하나의 광 지향 수단이 이들 2개의 측벽 각각에 제공된다. 따라서, 광원에서 방출된 빛은 광원과 관련된 광 지향 수단으로 들어가고, 그런 다음 광 지향 수단에 의해 방향이 바뀌어 한쪽의 저장조에 들어가고, 빛이 저장조를 통과한 후 반대쪽에 있는 다른 광 지향 수단에 의해 검출기를 향해 방향이 바뀐다.

바람직하게는, 적어도 하나의 광 지향 수단은 다음 광학 요소 중 적어도 하나를 포함한다: 반사기, 프리즘, 광섬유 또는 오프 앵글에서 입사광을 재지향하기에 적합한 당업계에 공지된 임의의 다른 광학 부품.

더 바람직하게는, 광원과 저장조 사이에 적어도 하나의 광 지향 수단이 제공되어, 광원에서 방출된 빛이 광 지향 수단에 의해 방향이 바뀌도록 하여 저장조 벽을 직각으로 통과하도록 한다. 또한, 바람직하게는, 적어도 하나의 광 지향 수단이 저장조와 검출기 사이에 제공되어, 저장조 벽에 대해 실질적으로 직각으로 저장조로부터 발산되는 빛이 검출기를 향해 방향전환되도록 한다. 이에 의해, 저장조 벽에서의 산란으로 인한 손실이 감소된다. 저장조 벽은 일반적으로 광원과 검출기의 작동 범위에서 적어도 파장에 대해 반투명하다.

본 발명의 바람직한 전개에 따르면, 각각의 광원이 우유 경로를 따라 다른 레벨(높이)에 배열되는, 복수의 광원이 어레이로 제공되고, 각각의 검출기는 우유 경로를 따라 다른 레벨에 배열되는, 복수의 검출기가 어레이로 제공되고, 그리고 각각의 광원은 동일한 레벨에 제공된 검출기 중 하나와 쌍을 형성한다. 일반적으로, 복수의 광원 및 검출기는 저장조 내의 우유 경로의 적어도 절반, 바람직하게는 본질적으로 전체 우유 경로를 덮는다. 이에 의해, 저장조에 담겨 있는 우유의 상세한 분해능이 달성될 수 있다.

일반적으로 광원(및 각각의 검출기)은 서로 약 0.2~1.0mm 떨어져 있으며, 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm, 더욱 바람직하게는 약 0.4 mm이다. 광원의 중심간 간격은 1.2 mm 정도가 바람직하다. 일반적으로 적외선 LED는 광원으로 제공되며, LED는 일반적으로 돔 모양과 약 60°의 복사 각도를 가진다. 검출기는 일반적으로 적외선 수신 광 트랜지스터이며, 광 트랜지스터는 730~1100 nm의 스펙트럼 대역폭 범위를 가질 수 있다. 광 트랜지스터의 피크 감도의 파장은 약 940 nm일 수 있다. 광 트랜지스터의 시야각은 약 130°일 수 있다.

바람직한 전개에서, 광 지향 수단의 2개의 요소(elements)는 저장조의 대향하는 측면에 제공되며, 여기서 요소는 우유 경로를 따라 연장된다. 바람직하게는, 요소는 광원의 광을 반사하기 위한 반사 표면을 갖고, 반사 표면은 저장조 벽과 각도(바람직하게는 약 45°)를 형성한다.

장치의 직립 위치에서 우유 경로는 본질적으로 수직 방향으로 연장된다. 따라서, 광원 및 검출기의 어레이는 각각 장치의 직립 위치에서 본질적으로 수직으로 배향되고, 각각의 광원은 동일한 수직 레벨을 갖는 검출기와 쌍을 형성한다. 그러면 광 지향 수단의 요소의 반사 표면의 수직 확장은 적어도 어레이의 수직 확장에 대응한다.

반사면은, 광원에서 방출된 빛이 직각과 다른 각도로 반사면 중 하나에 부딪치고, 저장조에서 나와 직각으로 저장조 벽을 통과하는 빛은 직각과 다른 각도로 다른 반사면에 닿도록, 배열된다. 광원과 검출기 사이의 광 경로는 저장조 바닥에 대한 평면도에서 U자형을 가질 수 있으며, 여기서 U의 측면은 광원과 하나의 반사 표면 사이에서 그리고 대향 측벽에 평행하거나 접하는 방향으로 검출기와 다른 반사면 사이 연장되고, U의 베이스는 광 지향 수단의 반사 표면 사이에서 연장되며, U의 베이스는 저장조를 가로질러 바람직하게는 저장조의 중심을 통과한다.

저장조의 바닥에 대한 평면도에서 저장조의 단면은 정사각형, 직사각형, 다각형, 원형 또는 타원형일 수 있다.

본 발명의 바람직한 전개에 따르면, 직립 위치에서, 복수의 광원이 본질적으로 수평인 행으로 대향하여 제공되며, 본질적으로 수직 방향에서, 광 지향 수단이 광원과 저장조 사이에 제공되고, 복수의 검출기가 대향하여 본질적으로 수평인 행으로 제공되며, 본질적으로 수직 방향에서, 광 지향 수단은 저장조와 검출기 사이에 제공된다. 즉, 이 바람직한 전개에서 광원 및 검출기의 어레이는 우유 경로를 가로질러 배열되는 반면, 앞서 언급한 전개에서는 광원 및 검출기 어레이가 우유 경로와 평행하게 배열된다.

광원과 검출기의 어레이가 우유 경로를 가로질러 배열되어 있는 상태에서, 광원과 저장조 사이에 제공된 광 지향 수단은 저장조 벽 또는 저장조 벽안의 계단에 배열된 복수의 반사 표면을 포함하고, 각각의 반사 표면은 저장조 벽의 다른 높이(우유 경로를 따라 다른 레벨)에 제공되고 광원 중 하나에 할당되고, 저장조와 검출기 사이에 제공된 광 지향 수단은 반대편 저장조의 벽 또는 벽 안의 계단에 배열된 복수의 반사 표면을 포함하고, 각각의 반사 표면은 반대쪽 저장조 벽의 다른 높이(우유 경로를 따라 다른 레벨)에 제공되고 검출기 중 하나에 할당된다. 이러한 바람직한 전개에 따르면, 각각의 광원은 동일한 수평 레벨에 제공된 검출기 중 하나와 쌍을 형성한다. 다시 말하지만, 광원과 검출기 사이의 광 경로는 U자형을 가질 수 있다. 그러나 이 선호 전개에서는 저장조의 측면도에서 U자 모양을 볼 수 있다. 어떤 경우든 U자형의 베이스는 광원과 검출기의 다른 쌍에 대해 다른 수직 레벨(유유 경로를 따라 다른 레벨)을 갖는다.

본 발명의 추가 세부사항 및 이점은 실시예의 다음 설명 및 첨부 도면으로부터 얻어질 수 있으며, 여기에서:
도 1은 유방 인터페이스와 연결된 실시예의 측면도를 도시한다.
도 2는 실시예의 단면도를 도시한다.
도 3은 실시예의 다른 측면도를 도시한다.
도 4는 도 3의 A-A 절단선에 따른 단면도를 도시한다.
도 5는 실시예의 다른 측면도를 도시한다.
도 6은 도 5의 B-B 절단선에 따른 단면도를 도시한다.
도 7은 도 5의 절단선 C-C에 따른 단면도를 도시한다.
도 8은 저장조 바닥에 대한 평면도에서 우유 경로를 가로지르는 저장조를 통한 횡단면을 개략적으로 도시한다.

도 1은 유체를 축적하기 위한 장치(2)를 도시하며, 장치(2)는 유체를 담기 위한 배수병(4)과, 및 배수병(4)의 병목에 나사로 고정된 병 상단 부착물(6)을 포함한다. 병 상부 부착물(6) 내부에 저장조(8)가 제공되고, 여기서 저장조(8)는 배수병(4)을 향하는 배출구(10)를 가지고, 저장조(8)와 배수병(4)은 배출구(10)에 제공된 밸브(12)를 통해 서로 연통한다(도 2 참조). 병 상단 부착물(6)에는 칼라(7)가 있고, 칼라는 배수병에 나사로 고정되고 레이저 용접에 의해 병 상단 부착물(6)의 상부 하우징 부분(9)에 연결된다.

병 상단 부착물(6)에는 저장조(8)에 진공을 생성하기 위한 흡입 펌프와 연결 가능한 흡입구(14) 및 포트(16)가 제공된다. 이것은 - 도 1에서 - 유방에 대한 유체 밀봉을 생성하기 위한 유방 인터페이스(18)에 연결된다. 병 상부 부착물(6) 내부에는 저장조를 포함하는 병 상부 부착 챔버에 진공을 생성하기 위해 흡입구(14)를 통해 흡입 펌프와 상호작용하는 멤브레인(20)이 제공된다. 또한, 멤브레인(20)은 흡입 펌프에 의해 흡입된 공기와 유방 경계면에서 추출된 우유에 대한 매체 분리를 형성한다(도 4 참조).

광학 감지 장치(22)는 병 상단 부착물(6)에 분리 가능하게 장착된 캡(24)에 의해 덮인다. 광학 감지 장치(22)는 저장조(8)에 작동 가능하게 연결되고 저장조(8)에 담겨 있는 유체의 부피를 측정하도록 조정된다. 또한, 광학 감지 장치(22)는 광원(26) 및 검출기(28)를 포함하고, 여기서 광원(26)은 저장조(8)를 향해 빛을 방출하도록 구성되고, 검출기(28)는 저장조(8)로부터 방출되는 광의 강도를 검출하도록 구성된다. 광 지향 수단은 이 실시예에서 정사각형 단면을 갖는 저장조(8)의 측벽에 제공된 제1 광 가이드 요소(30)를 포함하고, 제1 광 가이드 요소(30)는 광원(26)으로부터 나오는 광을 저장조(8)를 향해 지향시킨다(도 8 참조). 광 지향 수단은 저장조(8)의 반대쪽 측벽에 제공된 제2 광 가이드 요소(32)를 추가로 포함하여, 저장조(8)에서 나오는 빛을 검출기(28) 쪽으로 향하게 할 수 있다. 광 가이드 요소(30, 32) 각각은 저장 벽(38, 40)과 45°의 각도를 형성하는 반사 표면(34, 36)을 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이 저장조 바닥에 대한 평면도에서, 광원(26)과 검출기(28) 사이의 광 경로는 U-형상을 갖는다.

광원(26) 및 검출기(28)는 저장조를 통한 우유 경로를 따라 동일한 레벨에 제공된다. 일반적으로, 장치(2)는 우유가 본질적으로 수직 방향으로 저장조를 통과하도록 직립 위치로 유지된다. 따라서, 일반적으로 한 쌍의 광원(26) 및 검출기(28)는 동일한 수직 레벨에 제공된다.

배출구(10)에 제공된 밸브(12)는 일반적으로 흡입 펌프의 흡입력이 유지되는 한 닫힌 상태를 유지한다. 축적된 우유가 저장조에 우유 기둥을 형성하고 광원(26)에서 방출된 빛이 우유 기둥을 통과하여 검출기(28)로 가는 경우, 빛은 우유 기둥에 의해 흡수되거나 흩어질 것이다. 따라서, 검출기(28)에 의해 검출된 광의 강도는, 저장조에 더 적은 우유가 축적되고 우유 컬럼이 광원(26) 및 검출기(28)의 레벨(높이)에 도달하지 않는 경우에 비해서 이 경우에 더 낮을 것이다.

광학 감지 장치(22)는 캡(24)에 의해 수용되고 캡(24)과 함께 저장조(8)로부터 분리 가능한 구조적 유닛으로 구성된다. 캡(24)은 이 실시예에서 병 상부 부착물(6)에 해제 가능하게 고정된다. 따라서, 광학 감지 장치(22) 및 저장조(8)를 포함하는 병 상부 부착물(6)은 개별적으로 세척될 수 있다. 또한, 캡(24)은 손상 및 미광(stray light)으로부터 광학 감지 장치(22)를 보호한다.

커버(42)는 광원(26) 및 검출기(28)로부터 저장조 벽을 공간적으로 분리하기 위해 그리고, 빛이 제1 광 가이드 요소(30)를 통과하지 않고 저장조(8)로 들어가는 것을 방지하기 위해 제공된다.

도 2는 병 상부 부착물(6)의 멤브레인(20)이 흡입 펌프와 연통하는 공기 흡입 챔버(44) 및 저장조(8)를 포함하는 우유 흡입 챔버(46)를 분리하는 것을 도시하고, 우유 흡입 챔버(46)는 저장조(8)의 배출구(10)에 제공된 밸브(12)를 통해 배수병(4)과 연결되고 포트(16)에 연결 가능한 유방 인터페이스(18)를 통해 유방과 연통한다. 공기 흡입 챔버(44)에서 흡입 펌프에 의해 생성된 진공은 유방에 작용하는 우유 흡입 챔버(46)에 음압(흡인력)을 생성한다. 장치(2)의 직립 위치에서, 포트(16)는 경사진 하부 표면(48)을 포함한다. 저장조(8)의 상단부는 경사면(48) 바로 옆에 위치하며, 저장조(8)를 향한 개구(50)는 멤브레인(20)과 경사면(48) 사이에 제공된다. 장치(2)의 직립 위치에서, 우유 경로(P)는 본질적으로 수직 방향으로 연장된다. 우유 경로(P)는 저장조(8)의 개구(50)와 저장조(8)의 바닥면(51) 사이에서 연장된다. 장치(2)가 유지되는 방향에 따라, 우유 경로(P)는 수직 축과 평행하지 않을 수 있다.

도 2에 도시된 본질적으로 직립한 위치에서, 배수병(4)을 향한 저장조(8)의 배출구(10)는 저장조(8)의 좌측 하단 코너에 있는 저장조의 측벽에 제공된다. 본 실시예에 따른 배출구(10)에 제공된 밸브(12)는 장치(2)의 중심 종축을 향해 개방되는 플랩 밸브(flap value)이다. 광학 감지 장치(22)는 배출구(10)를 포함하는 측벽에 대향하는 저장조(8)의 측벽 옆에 제공된다.

광학 감지 장치(22)는 우유 경로(P)를 따라 연장되는 2개의 어레이로 배열된 복수의 광원(26) 및 검출기(28)를 포함하고, 여기서 각각의 광원(26)은 우유 경로(P)를 따라 동일한 레벨에 제공된 검출기(28)와 쌍을 형성한다. 각 쌍 사이에 두 개의 측면(54)과 베이스(56)가 있는 U자형을 갖는 광 경로(52)가 형성된다. 광 경로(52)의 베이스(56)는 우유 경로(P)에 직각으로 저장조(8)를 가로지르고, 여기서 각각의 베이스(56)는 저장조(8)의 중심 길이방향 축을 통과하고, 광 경로(52)의 각 베이스(56)는 우유 경로(P)를 따라 다른 레벨에서 저장조와 교차한다. 따라서, 상이한 검출기(28)에 의해 측정된 강도를 비교함으로써, 경로 P를 따라 다른 수준에서 얼마나 많은 빛이 흡수되었는지 결정할 수 있다. 따라서, 저장조(8)의 기하학적 구조를 알고 광학 감지 장치(22)에 의해 결정된 우유 경로(P)를 따라 특정 레벨에 도달하는 우유 컬럼의 높이를 알면, 저장조 8에 담긴 우유의 양을 결정할 수 있다.

2 : 장치 4 : 배수병
6 : 병 상단 부착물 7 : 칼라
8 : 저장조 9 : 상부 하우징 부분
10 : 배출구 12 : 밸브
14 : 흡입구 16 : 포트
18 : 유방 인터페이스 20 : 멤브레인
22 : 광학 감지 장치 24 : 캡
26 : 광원 28 : 검출기
30 : 제1 광 가이드 요소 32 : 제2 광 가이드 요소
34, 36 : 반사 표면 38, 40 : 저장조 벽
42 : 커버 44 : 공기 흡입실
46 : 우유 흡입실 48 : 경사면
50 : 저장조 개구 51 : 저장조 바닥면
52 : U자형 광 경로 54 : U자형 광 경로의 측면
56 : U자형 광 경로의 베이스
D : 광원과 한 쌍의 검출기 사이의 공간 거리
P : 우유 경로

Claims (12)

1. 유체를 축적하기 위한 장치(2)로서, 상기 장치(2)는:
   유체를 담기 위한 배수병(4)과,
   상기 배수병(4)을 향한 배출구(10)를 갖는 저장조(8)로서, 상기 배출구(10)에 구비된 밸브(12)를 통해 상기 배수병(4)과 서로 연통되는 저장조(8)와,
   저장조(8)에 진공을 생성하기 위한 흡입 펌프와 연결 가능한 흡입구(14)와,
   저장조(8)에 작동 가능하게 결합되고 저장조(8)에 담겨 있는 유체의 부피를 측정하도록 조정된 광학 감지 장치(22)로서, 광원(26) 및 검출기(28)를 포함하고, 상기 광원(26)은 상기 저장조(8)를 향해 광을 방출하도록 구성되고, 상기 검출기(28)는 상기 저장조(8)로부터 방출되는 광의 강도를 감지하도록 구성되는, 광학 감지 장치(22)와,
   광원(26)으로부터 검출기(28)로 경로상의 광을 지향시키기 위한 적어도 하나의 광 지향 수단(30, 32)
   을 포함하는, 유체를 축적하기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광학 감지 장치(22)는 상기 저장조(8)로부터 분리 가능한 구조 유닛으로 구성되는
   것을 특징으로 하는, 유체를 축적하기 위한 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 광학 감지 장치(22)는 상기 배수병(4)에 연결된 병 상단 부착물(6)에 분리 가능하게 장착된 캡(24)에 의해 수용되며, 상기 저장조(8)는 병 상단 부착물(6)에 제공되는
   것을 특징으로 하는, 유체를 축적하기 위한 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광원(26)과 상기 검출기(28)는 상기 저장조(8)의 우유 경로(P)를 따라 동일한 레벨에서 제공되는,
   유체를 축적하기 위한 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광원(26)과 상기 검출기(28)는 저장조의 벽으로부터 공간적으로 분리되어 있는,
   유체를 축적하기 위한 장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광원(26)과 상기 검출기(28) 사이의 공간 거리(D)는 우유 경로(P)를 가로지르는 상기 저장조(8)의 폭에 최소한 대응하는,
   유체를 축적하기 위한 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 광 지향 수단(30, 32)은 저장조(8)의 측벽 또는 측벽안에 제공되는,
   유체를 축적하기 위한 장치.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 광 지향 수단(30, 32)은 반사 표면(34, 36)을 포함하는,
   유체를 축적하기 위한 장치.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광 지향 수단(30, 32)의 적어도 하나의 광 가이드 요소(30)는 상기 광원(26)과 상기 저장조(8) 사이에 제공되어, 광원(26)으로부터 방출된 빛이 직각으로 저장조 벽(38)을 통과하도록 광 가이드 요소(30)에 의해 방향전환되는,
   유체를 축적하기 위한 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 광 지향 수단(30, 32)의 적어도 하나의 광 가이드 요소(30, 32)가 저장조(8)와 검출기(28) 사이에 제공되어, 저장조 벽(40)에 대해 실질적으로 직각으로 저장조(8)로부터 발산되는 광이 검출기(28)를 향해 방향전환되는,
    유체를 축적하기 위한 장치.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 광원(26)이 우유 경로(P)를 따라 다른 레벨을 가지는, 복수의 광원(26)이 어레이로 제공되며,
    각각의 검출기(28)가 우유 경로(P)를 따라 서로 다른 레벨을 가지는, 복수의 검출기(28)가 어레이로 제공되고,
    각각의 광원(26)이 동일한 레벨에 제공된 검출기(28) 중 하나와 쌍을 형성하는,
    유체를 축적하기 위한 장치.
12. 제10항에 있어서,
    우유 경로(P)에 본질적으로 평행한 방향으로, 광원(26)과 저장조(8) 사이에 제공된 광 가이드 요소(30)를 향하도록, 복수의 광원(26)이 우유 경로(P)를 가로질러 일렬로 제공되고,
    우유 경로(P)에 본질적으로 평행한 방향으로, 저장조(8)와 검출기(28) 사이에 제공된 광 가이드 요소(32)를 향하도록, 복수의 검출기(28)가 우유 경로(P)를 가로질러 일렬로 제공되고,
    광원(26)과 저장조(8) 사이에 제공된 광 가이드 요소(30)는 저장조 벽에서 또는 저장조 벽에 계단에 배열된 복수의 반사 표면을 포함하여, 각각의 반사면은 저장조 벽의 다른 높이에 제공되고 광원(26) 중 하나에 할당되고,
    저장조(8)와 검출기(28) 사이에 제공된 광 가이드 요소(32)는 대향하는 저장조 벽 또는 벽안의 계단에 배열된 복수의 반사 표면을 포함하여, 각각의 반사면은 대향하는 저장조 벽의 다른 높이에 제공되고 검출기(28) 중 하나에 할당되고,
    각각의 광원(26)은 우유 경로(P)를 가로지르는 방향으로 동일한 레벨에 제공되는 검출기(28) 중 하나와 쌍을 형성하는,
    유체를 축적하기 위한 장치.

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