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KR20090037431A - 멀티레이트 튜브 유동 제한기 - Google Patents

멀티레이트 튜브 유동 제한기 Download PDF

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KR20090037431A
KR20090037431A KR1020097001032A KR20097001032A KR20090037431A KR 20090037431 A KR20090037431 A KR 20090037431A KR 1020097001032 A KR1020097001032 A KR 1020097001032A KR 20097001032 A KR20097001032 A KR 20097001032A KR 20090037431 A KR20090037431 A KR 20090037431A
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South Korea
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flow control
plane
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valve
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세익 오
제임스 비 윈제
마크 이. 윌리암슨
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백스터 인터내셔널 인코포레이티드
박스터 헬쓰케어 에스.에이.
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Abstract

본원에는 의료용 액체를 위한 유동 제어 밸브가 개시된다. 상이한 유량을 갖는 복수의 유동 스트림을 한정하기 위해 유동 경로 내에는 복수의 유동 제한기(54a 내지 54c)가 위치한다. 유동 제어 부재(48)가 유동 경로 내에 배치되고, 이것은 제1 영역 또는 평면에 있는 복수의 개별 구멍 및 제1 평면으로부터 이격된 제2 영역 또는 평면에 있는 적어도 하나의 구멍을 갖는다. 유동 제어 부재는 제1평면의 복수의 구멍들 중 하나가 유동 스트림과 연통하여 밸브를 통해 제1 유량을 한정하는 제1 위치와 제2 평면의 적어도 하나의 구멍 중 하나가 유동 스트림 중 다른 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량과 상이한 제2 유량을 한정하는 제2 위치 사이에서 회전될 수 있다.
멀티레이트, 유량, 제한기, 밸브, 튜브

Description

멀티레이트 튜브 유동 제한기 {MULTIRATE TUBING FLOW RESTRICTOR}
본 발명은 대체로 의료용 액체를 위한 유동 제어 밸브에 관한 것이며, 특히 복수의 개별 유량 중 선택된 하나의 유량으로 의료용 유체를 분배하기 위한 멀티레이트 유동 제어 장치에 관한 것이다.
약제, 약품, 화학요법 작용제, 정맥내 용액 등과 같은 의료용 액체의 전달에는, 사용자가 소정 범위의 개별 유량으로부터 특정 유량을 선택하는 것을 허용하는 유동 제어 밸브를 사용하는 것이 알려져 있다. 유량을 제어하기 위해 유리 모세관 구조를 사용하는 그러한 유동 제어 밸브 중 하나가 "유체 유량 전환 장치(Fluid Flow Rate Switching Device)"라는 명칭의 미국 특허 제6,273,133호에 개시되어 있다. 여기에 개시된 장치는 2개의 내부 통로를 가지며, 각각의 통로는 통로를 통한 유동을 제한하는 유리 모세관 구조를 각각 갖는다. 유동 제어 장치를 통해 몇 개의 상이한 유량을 제공하기 위해 밸브 부재가 통로들 중 하나 또는 모두를 통해 유체 유동을 안내한다. 이 장치는 만족스럽게 작동하지만, 유리 모세관 구조를 사용하는 것은 비용을 증가시킬 수 있고, 사용 가능한 유량의 선택 폭이 넓은 유동 제어 장치를 갖고자 하는 요구가 존재한다. 이것은 일례에 불과하지만, 종래의 밸브에서 발견된 하나 이상의 단점을 해결하는 의료용 유체 유동 제어 밸브에 대한 지 속적인 요구가 존재한다.
본 발명은 비교적 용이하고 저렴하게 제조되고 의사 또는 사용자 선택을 위한 다양한 유량을 제공하는 새로운 유동 제어 장치 또는 밸브로 실시된다. 본 발명의 일 태양에서는, 의료용 액체를 분배하기 위한 유동 제어 밸브가 제공된다. 유동 제어 밸브는 입구, 출구 및 이들 사이의 유동 경로를 포함하는 하우징을 구비한다. 유동 경로 내의 복수의 유동 제한기가 상이한 유량을 가진 복수의 유동 스트림을 한정한다. 유동 제어 부재가 유동 경로 내에 배치되고, 이것은 제1 평면에 배치된 적어도 하나의 구멍 및 제1 평면으로부터 이격된 제2 평면에 배치된 적어도 하나의 구멍을 갖는다. 유동 제어 부재는 제1 위치와 적어도 하나의 제2 위치 사이에서 하우징에 대해 상대 이동 가능하다. 제1 위치에서, 제1 평면의 적어도 하나의 구멍 중 하나는 유동 스트림 중 적어도 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량을 한정한다. 제2 위치에서, 제2 평면의 적어도 하나의 구멍 중 하나는 유동 스트림 중 다른 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량과 상이한 제2 유량을 한정한다.
본 발명의 제2 태양에서는, 의료용 액체를 분배하기 위한 유동 제어 밸브가 또한 제공된다. 유동 제어 밸브는 입구, 출구 및 이들 사이의 유동 경로를 포함하는 하우징을 구비한다. 유동 경로 내에 배치된 복수의 유동 조절기는 복수의 상이한 유량을 한정한다. 복수의 유동 조절기 중 제1 유동 조절기는 제1 선택 크기의 튜브에 의해 한정된다. 복수의 유동 조절기 중 제2 유동 조절기는 제1 유동 조절기의 크기와 상이한 제2 선택 크기의 튜브에 의해 한정된다. 유동 경로 내에 배치된 유동 제어 부재는 이격된 제1 및 제2 개소 각각에 적어도 하나의 개별 구멍을 갖는다. 유동 제어 부재는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 하우징에 대해 상대 이동 가능하고, 출구와 연통하는 환형 갭을 한정한다. 제1 위치에서, 제1 개소에 있는 하나의 구멍은 유동 조절기 중 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량을 한정한다. 제2 위치에서, 제2 개소에 있는 하나의 구멍은 유동 조절기 중 다른 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량과 상이한 제2 유량을 한정한다.
본 발명의 이러한 양태에 있어서의 밸브의 유동 제어 부재는 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 회전 가능하다. 제1 위치에서, 제1 평면에 있는 복수의 구멍 중 하나는 환형 벽의 제1 개구와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량을 한정한다. 제2 위치에서, 제2 평면에 있는 복수의 구멍 중 하나는 환형 벽의 제2 개구와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량과 상이한 제2 유량을 한정한다.
본 발명의 제4 태양에서는, 의료용 액체를 분배하기 위한 유동 제어 밸브가 제공된다. 유동 제어 밸브는 입구, 출구 및 이들 사이의 유동 경로를 포함하는 하우징을 구비한다. 하우징은 내부 보어를 한정하는 환형 벽과, 환형 벽을 통해 연장되고 축방향으로 이격된 제1 및 제2 개구를 포함한다. 내부 보어 내에서, 유동 제어 부재는 회전 가능하게 배치되고, 제1 및 제2 평면 각각에 복수의 개별 구멍을 갖는다.
본 발명의 제4 태양의 유동 제어 부재는 또한 제1 및 제2 평면 중 적어도 하나에 대체로 직각인 방향으로 연장되는 통로의 일부를 한정하고, 유동 제어 부재의 위치와 무관하게 개별 구멍과 입구 및 출구 중 하나와 연통한다.
도1은 본 발명을 채용한 유동 제어 장치의 일 실시예의 사시도이다.
도2는 도1의 유동 제어 장치의 도면의 분해 사시도이다.
도3은 도1의 유동 제어 장치의 단부도이다.
도4는 도3의 선 4-4를 따라 취한 도1의 유동 제어 장치의 단면도이다.
도4A는 3개의 분리된 유동 제한기 또는 튜브로 분기되는 입구를 도시하는, 도1의 일부분의 절결 사시도이다.
도5는 선 5-5를 따라 취한 도4의 유동 제어 장치의 단부 단면도이다.
도6은 도2의 유동 제어 장치의 기부의 평면도이다.
도7은 도6에 도시된 유동 제어 장치의 기부의 측면도이다.
도8은 선 8-8을 따라 취한 도6의 유동 제어 장치의 기부의 단면도이다.
도9는 선 9-9를 따라 취한 도6의 유동 제어 장치의 기부의 단부 단면도이다.
도10은 도1의 유동 제어 부재의 측면도이다.
도11은 도10의 유동 제어 부재의 평면도이다.
도12는 도10의 유동 제어 부재의 저면도이다.
도13은 선 13-13을 따라 취한 도11의 유동 제어 부재의 단면도이다.
도14는 선 14-14를 따라 취한 도13의 유동 제어 부재의 단면도이다.
도15는 선 15-15를 따라 취한 도13의 유동 제어 부재의 단면도이다.
도16은 선 16-16을 따라 취한 도13의 유동 제어 부재의 단면도이다.
도17은 선 17-17을 따라 취한 도13의 유동 제어 부재의 단면도이다.
도18은 도1의 유동 제어 장치의 하우징 부분의 평면도이다.
도19는 튜브가 제거된, 선 19-19를 따라 취한 도8의 유동 제어 장치의 입구 단부의 내부 도면이다.
도20은 선 20-20을 따라 취한 도19의 단면도이다.
도21은 도1의 유동 제어 장치의 유동 제어 부재의 의도된 위치를 조절하는데 사용되는 도구의 평면도이다.
도22는 선 22-22를 따라 취한 도21의 도구의 측면 단면도이다.
도23은 선 23-23을 따라 취한 도22의 도구의 단부 단면도이다.
도24A는 도1의 유동 제어 장치의 유동 제어 부재의 상이한 위치에 있는 출구와 연통하는 성분 유동 스트림을 식별하는 유동 제어 부재의 대체로 원통형 측벽의 전개도를 도식적으로 나타내는 다이어그램이다.
도24B는 도1의 유동 제어 장치의 유동 제어 부재가 도24A에 도시된 유동 스트림의 구멍의 배치에 대응하는 각각의 상이한 회전 위치를 도시하는 중첩된 지표 라인을 가진 유동 제어 부재의 평면도이다.
도1을 참조하면, 본 발명은 도면부호 30으로 포괄적으로 표시된 유동 제어 장치에서 실시된다. 유동 제어 장치(30)는 입구(34), 출구(36), 및 입구와 출구 사이에 한정된 유동 경로를 가진 하우징(32)을 포함한다. 도면에 도시된 실시예는 설명을 목적으로 한 것일 뿐이며, 본 발명의 유동 제어 장치의 형태 및 특징은 원 하는 응용예 또는 의도된 기능에 따라 달라질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 현재의 청구항 또는 이후에 제출되는 청구항에 한정된 것과 같으며, 그러한 청구항에 포함된 범위를 제외하고 본원에 설명된 어떠한 특정 형태, 특징 또는 기능으로도 제한되지 않는다.
도2의 분해도에 도시된 바와 같이, 도시된 유동 제어 장치(30)는 기부 또는 바닥 부분(38), 상부 및 측면 부분(40), 및 단부(42)를 포함한다. 하우징은 강성 성형 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하지만, 다른 적절한 재료도 사용될 수 있다.
본 발명의 유동 제어 장치는 하우징을 통한 유동을 제어하기 위해 하우징과 결합된 이동 가능한 유동 제어 부재를 포함하는 것이 바람직하다. 도시된 실시예에서, 기부(38)는 직립한 대체로 원통형 또는 환형 벽(44)을 가지며, 이것은 하우징을 통한 유체의 유량을 제어하는 역할을 부분적으로 하는 회전 유동 제어 부재 또는 밸브 요소(48)를 수용하기 위한 대체로 원통형의 내부 보어(46)를 형성한다. 도2, 도4 및 도5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 복수의 축방향 이격 구멍 또는 포트(50a, 50b, 50c)가 환형 벽(44)을 통해 연장된다. 출구(36)는 또한 벽(44)을 통해 연장되는 구멍 또는 포트(52)를 포함한다.
선택된 크기의 플라스틱 튜브(54a, 54b, 54c)의 길이가 각각의 구멍(50a, 50b, 50c)과 입구(34) 사이에서 연장된다. 각각의 튜브는 다른 튜브에서의 유량과 상이한 선택된 유량을 가진 유체 유동 스트림을 생성하는 유동 제한기 또는 유동 설정기로서 작용하도록 상이한 크기, 직경 및/또는 길이를 갖는다. 예를 들어, 환 자에 대한 IV 용액의 유동 투여시에 엘라스토머 펌프에 의해 발생되는 정상 압력하에서, 튜브(54a)는 입구 포트와 구멍(50a) 사이에서 1.0 ml/hr의 유량을 유동 스트림에 제공하는 크기를 가지며, 튜브(54b)는 입구 포트와 구멍(50b) 사이에서 2.0 ml/hr의 유량을 유동 스트림에 제공하는 크기를 가지며, 튜브(54c)는 입구 포트와 구멍(50c) 사이에서 4.0 ml/hr의 유량을 유동 스트림에 제공하는 크기를 갖는다. 바람직한 실시예에서, 1.0 ml/hr 튜브는 0.0021 인치(10.0533 mm)의 ID 및 3.67 인치(93.22 mm)의 길이를 가지며, 2.0 ml/hr 튜브는 0.0031 인치(0.0787 mm)의 ID 및 3.65 인치(2.71 mm)의 길이를 가지며, 4.0 ml/hr 튜브는 0.0036 인치(0.0914 mm)의 ID 및 3.20 인치(81.28 mm)의 길이를 갖는다. 설명된 유량 또는 다른 원하는 유량을 얻기 위해 상이한 ID 및 길이를 가진 튜브들이 채용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 더 작은 직경 및/또는 더 긴 길이를 가진 튜브의 사용이 0.5 ml/hr의 유동 스트림을 제공하는 튜브를 형성할 것이라는 점은 분명하다.
3개의 상이한 튜브가 설명되지만, 추가적인 또는 그보다 적은 튜브가 사용될 수도 있다. 또한, 오리피스, 성형된 통로 등을 포함하는, 튜브 이외의 구조도 유동 제한기 또는 유동 설정기로 기능하도록 채용될 수 있다. 그러나 튜브는 압출하여 각각의 포트 또는 구멍에 부착하기가 비교적 쉽고, 따라서 제조 비용을 최소화하는 역할을 한다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 유동 제한기 튜브로부터의 유동이 하우징을 통과하는 것을 선택적으로 허용함으로써 복수의 선택된 개별 유량이 유동 제어 장치를 통해 제공될 수 있다. 도시된 장치에서, 이 유동 제어는 도10 내지 도17에 가장 잘 도시된 유동 제어 또는 밸브 부재(48)에 의해 상술한 특징들과 협동하여 제공된다.
도10 및 도13에 도시된 바와 같이, 유동 제어 부재는 대체로 중공형 및 원통형이며, 성형된 플라스틱 또는 기타 적절한 재료로 제조된다. 유동 제어 부재는 일 단부의 확대된 환형 칼라(56) 및 다른 단부의 환형 홈 또는 채널(58)을 제외하고 대체로 균일한 직경의 외부 표면을 갖는다. "균일한 직경"은 제어 부재(48) 및 보어(46)의 내측 표면 중 어느 하나 또는 모두에 있어서의 성형 드래프트 각도 또는 테이퍼와 같은 약간의 테이퍼를 갖는 표면을 포함하는 것을 의미한다. 도시된 유동 제어 부재는 축방향으로 이격된 복수의 영역 또는 평면 각각에 하나 이상의 구멍을 갖는다. 도시된 밸브 부재에는, 도14 내지 도17에 도시된 바와 같이 그러한 영역 또는 평면이 4개 존재하지만, 그 수는 달라질 수 있다. 그러나, 평면들 중 적어도 하나는 복수의 구멍을 포함한다.
보다 구체적으로, 도14는 유동 제어 부재(48)의 축(60)에 대체로 직각인 도13의 선 14-14를 따라 취한 단면도이다. 설명을 목적으로, 이것은 영역 또는 평면 14-14로 지칭될 것이다. 도13 및 도14로부터 분명한 바와 같이, 평면 14-14는 환형 홈(58)을 통해 연장되며, 단일 구멍(62)을 갖는다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 하우징에 조립되면, 환형 홈(58)은 유동 제어 부재(48)의 배향과 관계 없이 출구 포트 구멍(52)과 일치(유체 연통)한다.
동일한 용어를 사용하여, 평면 15-15는 유동 제어 부재(48)의 다른 단부에 위치된다. 도15에 도시된 바와 같이, 이 영역 또는 평면은 원주를 따라 90° 이격 되고 (9시 위치로부터 시계 방향으로) 45°, 135°, 225°, 315° 위치로 배향된 4개의 구멍(64)을 포함한다. 도16에 가장 잘 도시된 바와 같이, 도13의 평면 또는 영역 16-16은 (9시 위치로부터 시계 방향으로) 45°, 90°, 225°, 270° 위치로 배향된 4개의 구멍(66)을 또한 포함한다. 도13의 평면 17-17은 평면 14-14와 평면 16-16 사이에 위치한다. 도17에 도시된 바와 같이, 평면 또는 영역은 (9시 위치로부터 시계 방향으로) 0°, 225°, 270°, 315° 위치로 배향된 4개의 구멍(68)을 포함한다.
상술한 바와 같이, 그리고 도4에 도시된 바와 같이, 유동 제어 부재(48)는 하우징(32)의 기부(38)에 한정된 보어(46) 내에 회전 가능하게 수용된다. 유동 제어 부재(48)는 보어(46)의 내측 표면과 비교적 액밀성 간섭 끼움되는 크기를 갖는다. 보다 구체적으로, 유동 제어 부재(48)의 외부 표면과 보어(46)의 내측 표면 사이의 끼움은 표면들 사이에, 구멍(50a 내지 50c)들 사이에, 또는 구멍(50a 내지 50c)과 출구 구멍(62) 사이에 실질적인 유체 유동 또는 누설이 없도록 충분히 액밀성인 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 끼움은 유동 제어 부재(48)가 부재에 가해질 수 있는 통상의 힘으로 회전될 수 없을 정도로 빡빡해서는 안된다. 따라서, 제조의 복잡성 및 비용을 증가시키는 O-링 또는 다른 통상의 회전 실을 사용하지 않고 누설 방지 끼움이 제공된다.
보어에 완전히 삽입되면, 유동 제어 부재의 환형 홈(58)은 출구 포트 구멍(52)과 정렬되고, 평면 15-15, 16-16 및 17-17은 원통형 벽(44)을 관통하는 구멍(50a, 50b, 50c) 중 하나와 각각 정렬된다. 유동 제어 부재를 회전시킴으로써, 각각의 평면 또는 영역에 있는 하나 이상의 구멍(64, 66, 68)은 유동 제한기 튜브(54a, 54b, 54c) 중 하나로부터의 유동 스트림이 통과하는 각각의 구멍(50a, 50b, 50c) 중 임의의 것과 일치 또는 정렬(유체 연통)될 수 있다.
유동 제어 부재를 안정시키고 조립을 돕기 위해, 하우징 기부(38)는 보어(46) 내에 중심 원통형 지지 부재(70)를 포함한다. 조립되었을 때, 지지 부재는 유동 제어 부재(48)의 중심을 통해 연장된다. 지지 부재(70)의 상단부는 조립 및 중심 정렬을 돕기 위해 유동 제어 부재의 정합하는 내부 테이퍼(74)와 맞물리도록 도면부호 72의 위치에 테이퍼를 갖는다.
지지 부재(70)의 외부 직경은 유동 제어 부재(48)의 내부 직경보다 작으며, 그 결과 이들 사이에 환형 영역 또는 갭 형태의 환형 유동 경로(76)가 한정된다. 도시된 배향에서, 이 유동 경로(76)는 지지 부재(70)와 유동 제어 부재(48) 사이에서 축방향으로 또는 수직방향으로 각각의 수평 영역 또는 평면 14-14 내지 17-17을 통해 연장된다. 따라서, 평면 15-15 내지 17-17의 구멍 중 임의의 것을 통한 유체 유동은 지지 부재와 유동 제어 부재 사이에 형성된 유동 경로(76)에 조합되어 이 유동 경로(76)를 통해 안내되며, 구멍(62)(평면 14-14)으로 향한다.
지지 부재(70)의 외부 직경과 제어 부재(48)의 내부 직경은 몇 개의 원하는 이점을 제공하는 크기를 갖는 것이 바람직하다. 그러한 이점 중 하나는 상당한 유동 저항을 제공하지 않을 뿐만 아니라 프라이밍 및 잔류 체적을 최소화하기 위해 낮은 체적을 또한 한정하는 유동 경로를 한정하는 것이다. 통상적인 낮은 유량때문에, 체적이 클수록 프라이밍을 위한 시간이 길고 환자에게 분배되지 않는 유체의 체적이 크다. 두 번째 이점은 제어 부재(48)의 관형 벽의 두께가 제어될 수 있어서, 제어 부재가 상술한 바와 같이 보어(46)와 기밀한 간섭 끼움을 제공하기 위해 엄격한 공차를 갖도록 성형될 수 있다는 것이다. 두께가 너무 크면, 양호한 간섭 끼움을 제공하기 위해 제어 부재(48)의 외부 직경의 공차를 유지하기가 더 어려웠다.
유동 제어 부재(48)의 다른 이점은 모든 회전 위치에서 환형 홈(58)을 통해 출구 포트 구멍(52)과 연통하는 구멍(62)의 배치이다. 따라서, 바람직한 실시예에서는, 구멍(50) 중 하나 이상과의 양호한 연통을 제공하거나 또는 제공하기 않기 위한 유동 제어 부재(48)의 배향과 무관하게, 출구 포트 구멍(52)은 환형 유동 경로(76)와 항상 연통한다.
도2 및 도4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 조립되었을 때, 유동 제어 부재의 상부 환형 칼라(56)는 보어(46)의 내부 숄더(78)와 하우징의 상부 벽 사이에 포착된다. 선택된 유동 위치로 유동 제어 부재를 회전시키기 위해, 유동 제어 부재의 상단부는 하우징의 상부 벽에 있는 개구(80)를 통해 접근 가능하다(도2 참조). 유동 제어 부재의 상단부는 정방형, 삼각형 또는 기타 단면과 같은 선택된 형상의 리세스(82)를 한정하여 상보적인 형상의 공구(86)의 단부(84)와 상호 끼움됨으로써 진료 또는 의료 인력이 유동 제어 부재를 회전시키는 것을 허용한다. 바람직하게는, 리세스(82)는 도구(86)를 소유하지 않은 자가 우연히 또는 허가받지 않고 유동 제어 부재를 회전시키는 것을 방지하기 위해 하우징의 상부 벽보다 후퇴하여 또는 상부 벽보다 아래에 위치된다.
특히 도4 및 도10을 참조하면, 유동 장치(30)(도1)는 원하는 유량의 설정에 대한 촉각적 느낌을 부여하기 위한 수단을 포함한다. 특히, 상부 환형 칼라(56)는 칼라의 상부 표면 둘레에 방사상으로 이격된 일련의 멈춤쇠(57)를 포함한다. 이들 멈춤쇠(57)는 상부(40)의 하방 돌출 범프(59)와 정렬되어, 바람직하게는 유동 제어 부재(48)가 원하는 유량을 제공하도록 적절히 배향되었다는 촉각 및 청각적 암시를 제공한다. 유량은 또한 도2에 도시된 바와 같이 상부(40)에 표시될 수 있다.
예를 들어, 도24A 및 도24B에 표시된 바와 같이 유동 제한기 튜브(54a)에 의해 제공되는 유량이 0.5 ml/hr이고, 유동 제한기 튜브(54b)에 의해 제공되는 유량이 1.0 ml/hr이고, 유동 제한기 튜브(54c)에 의해 제공되는 유량이 2.0 ml/hr일 때, 도시된 유동 제어 장치는 "오프" 위치에 더해 7개의 구체적인 개별 유량을 제공한다. 도24B는 알파벳 A 내지 H에 의해 각각 표시된 유동 제어 부재의 8개의 상이한 회전 위치를 나타낸다. 도24A의 그래프 또는 차트는 유동 제어 부재의 어떤 구멍이 각각의 회전 위치에 있는 유동 제한기 튜브 중 어느 것과 연통하는지를 개략적으로 나타낸다. 이들 예시적인 제한기 유동 튜브에 의해, 위치 A에서, 평면 15-15의 구멍(64) 중 하나는 구멍(50a) 및 유동 제한기 튜브(54a)와 연통하여, 0.5 ml/hr의 유량을 제공한다. 평면 16-16 또는 17-17의 어떠한 구멍도 다른 유동 제한기 튜브와 연통하지 않는다. 따라서 밸브를 통한 결과적인 유량은 0.5 ml/hr이다.
도24B의 위치 B에서, 평면 또는 영역 16-16의 구멍들 중 하나는 유동 제한기 튜브(54b)에 연결된 구멍(50b)과 정렬 또는 일치하여, 1.0 ml/hr의 유량을 제공한 다. 평면 15-15 및 17-17의 구멍(64, 68)은 포트(50a, 50c)와 일치 또는 정렬하지 않으며, 따라서 이들을 통해 유체가 유동하지 않으며, 밸브를 통한 총 유량은 1.0 ml/hr이다.
위치 C에서, 평면 15-15의 구멍(64) 중 하나와 평면 16-16의 구멍(66) 중 하나는 제한기 튜브(54a, 54b)에 연결된 포트(50a, 50b)와 각각 정렬 또는 일치한다. 평면 17-17의 구멍(68) 중 어느 것도 포트(50c)와 연통하지 않는다. 따라서, 밸브를 통한 유량은 포트(50a, 50b)를 통한 0.5 ml/hr 및 1.0 ml/hr의 조합 유동에 의해 1.5 ml/hr의 총 유량이 된다.
도24A의 차트로부터, 위치 D에서는 평면 17-17의 구멍(68) 중 하나만을 통해서 2.0 ml/hr의 유동이 허용되는 것을 알 수 있다. 위치 E에서는, 평면 15-15 및 17-17의 구멍(64, 68)(0.5 ml/hr 및 2.0 ml/hr)을 통해 밸브를 통한 2.5 ml/hr의 조합 유량으로 유동이 허용된다. 위치 F에서는, 평면 16-16 및 17-17의 구멍(66, 68)(1.0 ml/hr 및 2.0 ml/hr)을 통해 3.0 ml/hr의 조합 유량으로 유동이 허용된다. 위치 G에서는, 각각의 평면 15-15, 16-16, 17-17의 구멍(64, 66, 68)(0.5 ml/hr, 1.0 ml/hr, 2.0 ml/hr) 중 하나를 통해 장치를 통한 3.5 ml/hr의 총 유량으로 유동이 허용된다.
위치 H에서 그리고 각각의 다른 위치들 사이에서, 평면 15-15, 16-16 또는 17-17의 어떠한 구멍도 각각의 포트 또는 유동 제한기 튜브와 연통하지 않으며, 본질적으로 유동 제어 장치를 통한 유동이 존재하지 않는다.
유동 제어 장치는 바람직한 형태로 도시되어 있지만, 본 발명의 범위 내에서 많은 변형예가 가능하다. 예를 들어, 상이한 유량을 제공하기 위해 추가의 유동 제한기 및 유동 스트림이 제공될 수 있다. 또한, 본 발명의 도시된 실시예에서 유체 스트림은 입구(34)를 통해 유동 제어 밸브에 진입하고 출구(36)를 통해 빠져나가는 것으로 설명되지만, 도시된 유동 제어 밸브는 유동 스트림이 출구(36)를 통해 밸브에 진입하고 입구(34)를 통해 밸브를 빠져나가는 상황에도 동등하게 적합하다. 따라서, 본원에 사용된 "입구" 및 "출구"는 상호교환 가능하며, 명명 규정으로서 사용될 뿐이다. 따라서, 본원에 설명되고 청구되는 본 발명의 범위는 유동 제어 밸브를 드나드는 유체가 통과하는 부분 또는 통로의 명칭에 관계없이 모든 작동 가능한 유동 제어 밸브 또는 장치를 포함하는 것을 의도한다.

Claims (18)

  1. 의료용 액체를 위한 유동 제어 밸브이며,
    입구, 출구, 및 입구와 출구 사이의 유동 경로를 포함하는 하우징과,
    상이한 유량을 가진 복수의 유동 스트림을 한정하기 위한 유동 경로 내의 복수의 유동 제한기와,
    유동 경로 내에 배치된 유동 제어 부재를 포함하고,
    유동 제어 부재는 제1 평면에 있는 복수의 개별 구멍 및 제1 평면으로부터 이격된 제2 평면에 있는 적어도 하나의 구멍을 가지며, 유동 제어 부재와 하우징은 제1 평면의 복수의 구멍 중 하나가 유동 스트림 중 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량을 한정하는 제1 위치와 제2 평면의 적어도 하나의 구멍 중 하나가 유동 스트림 중 다른 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량과 상이한 제2 유량을 한정하는 제2 위치 사이에서 상대 이동 가능한 유동 제어 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 유동 제어 부재는 하우징 내에 회전 가능하게 수용되는 유동 제어 밸브.
  3. 제1항에 있어서, 유동 제어 부재는 제2 평면에 복수의 구멍을 포함하는 유동 제어 밸브.
  4. 제3항에 있어서, 유동 제어 부재는, 제1 평면의 복수의 구멍 중 하나가 유동 스트림 중 하나와 연통하고 제2 평면의 복수의 구멍 중 하나가 유동 스트림 중 다른 하나와 연통하여 밸브를 통한 유량이 상기 유동 스트림들의 유량의 합이되는 위치로 이동 가능한 유동 제어 밸브.
  5. 제1항에 있어서, 유동 제어 부재는 밸브를 통한 유체의 유량을 변화시키기 위해 상보적인 형상의 도구와 결합하는 선택된 형상의 결합 영역을 갖는 유동 제어 밸브.
  6. 제5항에 있어서, 유동 제어 부재의 결합 영역은 유동 제어 부재의 위치의 변경을 제한하도록 배치되는 유동 제어 밸브.
  7. 제3항에 있어서, 제1 및 제2 평면 각각에 복수의 개별 구멍이 존재하고, 각각의 구멍은 밸브를 통해 복수의 유량을 제공하기 위해 각각의 평면 내에서 원주방향으로 이격되어 있는 유동 제어 밸브.
  8. 의료용 액체를 위한 유동 제어 밸브이며,
    입구, 출구, 및 입구와 출구 사이의 유동 경로를 포함하는 하우징과,
    복수의 상이한 유량을 한정하기 위해 유동 경로 내에 배치된 복수의 유동 조절기로서, 제1 유동 조절기가 제1 선택 크기의 튜브에 의해 한정되고, 제2 유동 조 절기가 제1 유동 조절기의 크기와 상이한 제2 선택 크기의 튜브에 의해 한정되는 복수의 유동 조절기와,
    유동 경로 내에 배치된 유동 제어 부재를 포함하고,
    유동 제어 부재는 이격된 제1 및 제2 개소 각각에 적어도 하나의 개별 구멍을 가지며, 유동 제어 부재와 하우징은 제1 개소의 하나의 구멍이 유동 조절기 중 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량을 한정하는 제1 위치와 제2 개소의 하나의 구멍이 유동 조절기 중 다른 하나와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량과 상이한 제2 유량을 한정하는 제2 위치 사이에서 상대 이동 가능한 유동 제어 밸브.
  9. 제8항에 있어서, 제1 유동 조절기를 한정하는 튜브는 제2 유동 조절기를 한정하는 튜브와 상이한 내부 직경 및 상이한 길이 중 적어도 하나를 갖는 유동 제어 밸브.
  10. 제8항에 있어서, 제1 유동 조절기를 한정하는 튜브는 제2 유동 조절기를 한정하는 튜브와 상이한 길이를 갖는 유동 제어 밸브.
  11. 제8항에 있어서, 유동 조절기를 한정하는 튜브 중 적어도 하나는 하우징으로 완전히 둘러싸이는 유동 제어 밸브.
  12. 제8항에 있어서, 하우징은 튜브가 배치되는 제1 챔버 및 유동 제어 부재를 수용하는 제2 챔버를 포함하는 유동 제어 밸브.
  13. 의료용 액체를 위한 유동 제어 밸브이며,
    입구, 출구, 및 입구와 출구 사이의 유동 경로를 포함하는 하우징과,
    내부 보어를 한정하는 환형 벽과, 환형 벽을 통해 연장되고 축방향으로 이격된 제1 및 제2 개구를 포함하는 하우징과,
    내부 보어 내에 회전 가능하게 배치되고, 제1 평면의 복수의 개별 구멍 및 제2 평면의 복수의 개별 구멍을 갖는 유동 제어 부재와,
    제1 크기를 가지며 일 단부에서 입구 또는 출구 중 하나와 연통하고 다른 단부에서 환형 벽의 제1 개구와 연통하는 제1 튜브 및 제1 튜브와 상이한 크기를 가지며 일 단부에서 입구 또는 출구 중 하나와 연통하고 다른 단부에서 상기 환형 벽의 제2 개구와 연통하는 제2 튜브를 포함하는 복수의 튜브를 포함하고,
    유동 제어 부재는 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 회전 가능하고, 상기 제1 위치에서 제1 평면의 복수의 구멍 중 하나는 상기 환형 벽의 제1 개구와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량을 한정하고, 상기 제2 위치에서 제2 평면의 복수의 구멍 중 하나는 상기 환형 벽의 제2 개구와 연통하여 밸브를 통해 제1 유량과 상이한 제2 유량을 한정하는 유동 제어 밸브.
  14. 제13항에 있어서, 유동 제어 부재가 제1 위치에 있을 때 제2 평면의 구멍 중 하나가 제2 개구와 연통하는 유동 제어 밸브.
  15. 제13항에 있어서, 유동 제어 부재가 제1 위치에 있을 때 제2 평면의 구멍 중 어느 것도 제2 개구와 연통하지 않는 유동 제어 밸브.
  16. 제13항에 있어서, 제1 및 제2 개구의 구멍을 통한 임의의 유체 유동은 입구 또는 출구 중 다른 것을 통해 유동하기 전에 조합되는 유동 제어 밸브.
  17. 제1항에 있어서, 유동 제어 부재는 제1 평면 및 제2 평면으로부터 이격된 제3 평면에 적어도 하나의 구멍을 한정하는 유동 제어 밸브.
  18. 제13항에 있어서, 유동 제어 부재는 제1 평면 및 제2 평면으로부터 이격된 제3 평면에 적어도 하나의 구멍을 한정하는 유동 제어 밸브.
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