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KR20210044809A - 폐쇄형 유체 취급 시스템을 위한 기능화된 단일 성형 매니폴드 - Google Patents

폐쇄형 유체 취급 시스템을 위한 기능화된 단일 성형 매니폴드 Download PDF

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KR20210044809A
KR20210044809A KR1020217006918A KR20217006918A KR20210044809A KR 20210044809 A KR20210044809 A KR 20210044809A KR 1020217006918 A KR1020217006918 A KR 1020217006918A KR 20217006918 A KR20217006918 A KR 20217006918A KR 20210044809 A KR20210044809 A KR 20210044809A
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KR
South Korea
Prior art keywords
connector system
overmolded
feature
connector
bonded
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020217006918A
Other languages
English (en)
Inventor
데이비드 토마스 닌
로버트 알리스터 네일
Original Assignee
인베텍, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인베텍, 인크. filed Critical 인베텍, 인크.
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Abstract

특수한 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터 또는 매니폴드를 갖는 튜브를 연결하기 위한 커넥터 시스템이 제공된다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터는 튜브형 보디, 입력 부분, 적어도 하나의 출력 부분, 내부 유체 통로, 및 그 안에 일체로 몰딩되거나 내장되는 밸브 또는 센서와 같은 적어도 하나의 특수한 특징부를 구비한다. 연결 시스템은 사전-멸균될 수 있고, 사용후 폐기될 수 있으며, 폐쇄형 유체 취급 시스템에서 일회용으로 만들어질 수 있다.

Description

폐쇄형 유체 취급 시스템을 위한 기능화된 단일 성형 매니폴드
(관련 출원에 대한 상호-참조)
본 출원은, 그 개시내용이 본 명세서에 참조로 원용되는 2018년 8월 13일자 미국 가특허출원 제62/718,155호의 선출원일의 35 U.S.C.§119(e) 하의 이익을 청구한다.
액체, 에멀젼, 슬러리, 가스 및 그 혼합물을 포함하여 외부 세계로부터 격리되어야 하는 유체의 처리는 흔히 폐쇄형 소모품(disposables) 내에서 이루어진다. 폐쇄형 소모품은 외부 세계에 의한 오염으로부터 재료를 보호하고, 재료에 의한 오염으로부터 외부 세계를 보호하며, 프로세스 실행 사이에 세정의 필요가 없는 상기 재료의 처리를 위한 일회용 환경을 제공하는 역할을 한다. 통상적인 적용으로는 세포 요법, 유전자 요법 및 재생 의료를 위한 세포 배양물, 바이러스성 벡터, 세균성 배양물 및 그 추출물, 배지 및 시약 취급을 포함하는 바이러스 물질, 단백질 제제와 같은 능동성 의약 성분, 및 방사성 염료와 같은 유해성 또는 독성 물질과 같은 의약성, 생물학적 및/또는 유해성 물질의 조제가 포함된다.
폐쇄형 소모품은 업계에서 널리 사용되고, 통상적으로 단일의 폐쇄형 유닛으로 함께 결합되는 일련의 백, 튜브 및 기타 구성요소를 포함하며, 흔히 멸균 상태이고 누출이 없는 것으로 검증된다. 폐쇄형 소모품 내부에서의 재료 조작, 예를 들어 가열/냉각, 펌핑, 혼합/분리, 연결/분리, 가압/진공 및 기타 여러가지 물리적 조작은 소모품 장벽의 파괴 없이 이루어진다.
폐쇄형 소모품 제조에서의 근본적인 문제는 복수의 튜브를 연결하여 통로, 접합부 또는 매니폴드를 형성하는 것이다. 통상적으로 이것은 튜브가 성형 플라스틱 미늘 위에 가압되고 흔히 외부 피팅에 의해 유지되는 미늘식(barbed) 연결, 튜브가 피팅의 내부 또는 외부에서 가압되고 접착제 또는 용제를 사용하여 부착되는 본딩(bonded) 연결, 제거 가능한 플러그 주위에 튜브가 배치되고 튜브 주위에 재료가 오버몰딩되어 본딩 연결을 형성하는 오버몰딩(overmolded) 연결, 튜브가 국소적으로 용융되고 함께 가압되어 용접을 형성하는 용접(welded) 연결, 및 기타 방법을 통해서 이루어진다.
복수의 튜브가 접합부에서 연결되는 경우에, 이들 튜브는 생성된 유체 회로에서 노드를 형성한다. 이상적인 유체 회로에서, 제어 작업, 예를 들어 밸브 개폐는 노드에서 발생한다. 튜브를 연결하기 위한 전술한 방법의 각각에서, 노드는 접합부의 물리적 구조로 인해 접근할 수 없다. 미늘식 접합부는 근처의 튜브가 조여지면 누출될 수 있으며, 이는 제품을 오염시킬 수 있거나 귀중한 제품의 폐기를 초래할 수 있다. 오버몰딩식 접합부는 튜브 위에 성형되는 추가 재료 층으로 인해 튜브의 나머지 부분보다 두껍다. 그 결과, 오버몰딩식 연결은 조임 폐쇄시키기 위해 더 많은 힘을 요구하며, 이것은 더 비싼 밸브를 요구하고, 밸브가 해방될 때 튜브가 폐쇄 고착되는 것을 초래할 수도 있다. 따라서 제어 작업은 접합부로부터, 통상적으로 접합부로부터 소정 거리에 있는 튜브의 방해받지 않는 섹션으로 옮겨가야 한다. 이 분리는 분배 정밀도, 스위칭 성능, 전이 및 교차-오염, 낭비와 회복, 응답 시간 등을 포함하는 여러가지 방식으로 유체 회로의 성능을 방해한다. 또한, 접합부의 물리적 구조는 소모품의 크기를 최소화하는 능력을 제한하고, 복잡한 소모품의 엉킴과 같은 취급 문제를 부과하며, 소모품과 이 소모품이 인터페이스 작용되어야 하는 일체의 기계 사이에 복잡한 인터페이스를 초래한다.
따라서, 본 개시내용의 목적은 유체 커넥터의 오버몰딩 또는 본딩된 보디 내에 특징부를 추가하여 튜브 접합 커넥터를 기능화함으로써 상기 및 기타 문제를 극복하는 것이다. 기존의 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터에서, 오버몰딩 또는 본딩된 보디는 단지 튜브를 연결하는 역할을 할 뿐이며, 전술한 고유한 문제는 남아있다.
본 발명의 다양한 실시예는 본 명세서에서 이하의 도면과 함께 예로서 설명되며, 여기에서 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다.
도 1a는 개방 위치에 있는 상시 개방 밸브 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 1b는 폐쇄 위치에 있는 상시 개방 밸브 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 2는 상시 일방향 밸브 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 3은 스텝-업/다운 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 4는 파열성 멤브레인 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 개방 위치(도 5a), 밀봉된 위치(도 5b) 및 분리된 위치(도 5c)에 있는 밀봉 가능한 밸브를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 6a는 굴곡진 경로 혼합 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 6b는 외부 혼합 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 7은 가스 투과성 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 정사각형(도 8a), 삼각형(도 8b) 및 리지형(ridged)(도 8c)의 정렬 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 9는 창 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 열전달 특징부[가열(도 10a) 및 냉각(도 10b)]를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 11은 센서 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 12는 식별자 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 13a 내지 도 13c는 제1 개방 위치(도 13a), 폐쇄 위치(도 13b) 및 제2 개방 위치(도 13c)에 있는 벨로우즈 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 14는 보강재(stiffener) 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 15는 복수의 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 16은 복수의 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드를 도시하는 개략 측단면도이다.
도 17은 세장형 분기부를 구비하는 복수의 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드를 도시하는 개략 측단면도이다.
본 개시내용의 실시예는 유체 커넥터의 오버몰딩 또는 본딩된 보디 내에 설계된 특징부를 추가함으로써 튜브 접합을 기능화한다. 본 개시내용의 실시예는 감소된 조립 비용, 부품 개수, 보다 콤팩트한 조립, 보다 견고한 조립, 보다 일관된 형상 및 보다 낮은 부품 편차를 통한 보다 양호한 처리 반복성, 유체 취급 작업에 적합하게 복수의 재료에서 동등한 커넥터를 생산하는 능력, 접합부에서의 침강 및/또는 데드-스폿 손실의 감소, 및 유체의 침출물/추출물 오염 가능성 감소를 제공한다. 예를 들어, 본 개시내용의 실시예에 따른 오버몰딩된 매니폴드는 수동으로 조립되어야 하는 전통적인 매니폴드보다 낮은 조립 비용으로 단일 몰딩 스템에 생성될 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 본딩된 실시예는 튜브를 본딩하기 위해 성형 단계 이후 최소한의 조립을 요구할 뿐이다. 하나 이상의 기능(예를 들어, 밸브작용, 밀봉, 혼합 등)이 매니폴드에 내장되는 실시예는 기능 실현을 위해 추가 부품을 필요로 하는 전통적인 매니폴드보다 부품 개수 및 비용이 적다. 충분히 제어되지 않는 수동 조립 과정에서 복수의 접합부가 생성되는 전통적인 매니폴드와 달리 본 개시내용의 실시예는 기능적 구성요소가 단일의 잘-제어된 제조 단계의 일부로서 매니폴드에 직접 통합되거나 내장되기 때문에 더 큰 견고성, 더 일관된 형상, 및 더 낮은 부품 편차를 제공한다. 그 결과, 본 개시내용의 실시예에 따라 제조된 매니폴드는 더 일관되고, 더 강하며, 엉킴 또는 취급 문제가 덜 발생하고, 고장 또는 누출 가능성이 거의 없다.
도시된 실시예의 원리는 오버몰딩된 커넥터 및 본딩된 커넥터 모두에 적용된다. 커넥터는 도면에 개략적으로 도시되어 있으므로, 도 1 내지 도 17은 오버몰딩 및 본딩된 커넥터 또는 매니폴드의 실시예를 나타내는 것으로 간주된다. 전술했듯이, 오버몰딩된 커넥터 또는 매니폴드는 제거 가능한 플러그 주위에 튜브를 배치하고 이들 튜브 주위에 재료를 오버몰딩함으로써 형성되며, 본딩된 커넥터 또는 매니폴드는 피팅의 내부 또는 외부에 튜브를 가압하고 접착제 또는 용제를 사용하여 부착함으로써 형성된다.
본 개시내용의 실시예에 따른 오버몰딩 및 본딩된 커넥터 및 매니폴드는 생명공학용으로 의도된 것이며, 사전 멸균되고, 사용후 폐기되며, 일회용으로 만들어지도록 의도된다. 본 개시내용의 실시예에 따른 오버몰딩 및 본딩된 커넥터, 매니폴드 및 튜브는 예를 들어 실리콘, 열가소성 엘라스토머(TPE), 폴리올레핀(POF), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리에틸렌(PE) 또는 임의의 다른 적합한 재료로 형성된다. 이것들이 작동될 가능성이 있는 통상적인 압력 범위는 -1 bar(-15 p.s.i.) 내지 +4 bar(+60 p.s.i.) 이다.
후술되는 특수한 특징부는 단일 피스를 형성하는 커넥터 및 매니폴드에 몰딩 또는 내장된다.
도 1 내지 도 13c에는 특수한 특징부를 포함하는 두 개의 튜브를 위한 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터로서의 실시예가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 13c의 실시예의 원리는 도 14 내지 도 17에 도시된 것과 같은 멀티-튜브 커넥터 및 매니폴드에도 적용된다.
도 1a 내지 도 2는 밸브를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터의 실시예를 도시한다.
도 1a를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(10)가 도시된다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(10)는 오버몰딩 또는 본딩된 연결을 형성하는 튜브(12)에 오버몰딩 또는 본딩되는 제1 단부(10B), 오버몰딩 또는 본딩된 연결을 형성하는 튜브(14)에 오버몰딩 또는 본딩되는 제2 단부(10C), 및 그 사이의 유체 통로(10D)를 갖는 튜브형 보디(10A)를 구비한다. 마찬가지로, 도 1b 내지 도 17의 실시예의 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터는 튜브형 보디, 제1 및 제2 단부, 및 유체 통로를 갖지만 참조용으로 제공되는 것은 아니다.
오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(10)는 상시 개방 밸브(16)를 포함한다. 상시 개방 밸브(16)는 외부 핀치 밸브 기구(20)와 인터페이스 작용하도록 구성된 감소된 외경의 상시 개방 핀치 부분(18)을 구비한다. 상시 개방 밸브(16)를 폐쇄하기 위해, 외부 핀치 밸브 기구(20)는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(10)의 핀치 부분(18)을 조이며 A 방향으로 이동함으로써 상시 개방 밸브(16)를 폐쇄한다.
도 1b를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(22)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(22)는 상시 폐쇄 밸브(24)를 포함한다. 상시 폐쇄 밸브(24)는 외부 핀치 밸브 기구(28)와 인터페이스 작용하도록 구성된 상시 폐쇄 핀치 부분(26)을 구비한다. 상시 폐쇄 밸브(24)를 개방하기 위해, 외부 핀치 밸브 기구(28)는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(22)의 상시 폐쇄 핀치 부분(26)을 후퇴시키며 B 방향으로 이동함으로써 상시 폐쇄 밸브(24)를 개방한다.
도 2를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(30)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(30)는 일방향 밸브(32)를 포함한다. 일방향 밸브(32)는 하나의 방향(C)으로의 유동을 허용하는 유동에 의해 구동되는 내부 수동 특징부를 구비한다.
도 3을 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(34)가 도시되어 있으며, 여기에서 튜브(12)는 튜브(14)보다 큰 보어 직경을 갖는다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(34)는 스텝-업/다운 특징부(36)의 직경이 튜브(12)와의 연결부와 튜브(14)와의 연결부 사이에서 감소하도록 스텝-업/다운 특징부(36)의 내부 보어 직경의 점진적 변화 부분(38)을 구비하는 스텝-업/다운 특징부(36)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(40)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(40)는 일회 상시 폐쇄 밸브로서 작용하는 특성화된 파열 강도의 파열성 멤브레인(42)을 포함한다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(44)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(44)는 상시 개방되는 영구적으로 밀봉 가능하고 분리 가능한 밸브(46)를 포함한다. 영구적으로 밀봉 가능하고 분리 가능한 밸브(46)는 히트 실러 또는 무선주파수 실러와 같은 실러(50)와 인터페이스 작용하도록 구성된 감소된 외경의 밀봉 가능한 핀치 부분(48)을 구비한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 밸브(46)를 영구적으로 밀봉하기 위해, 실러는 밀봉 가능한 핀치 부분(48)을 A 방향으로 조여 상시 개방 밸브(46)를 A 방향 이동에 의해 폐쇄하여, 핀치 부분(48)을 밀봉함으로써(도 5b) 밀봉된 밸브(46)를 형성한다. 밀봉 후, 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(44)는 멸균 영구 시일(48A, 48B)을 형성하기 위해 중간-밀봉된 핀치 부분(48)을 절단 또는 찢어냄으로써 두 개의 피스(44A, 44B)로 분리될 수 있다(도 5c).
도 6a 및 도 6b는 혼합 또는 균질화 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터의 실시예를 도시한다.
도 6a를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(52)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(52)는 굴곡진 경로, 전단 또는 유동-방해 혼합 특징부와 수동 내부 혼합 특징부(54)를 포함한다. 이 실시예에서, 수동 내부 혼합 특징부(54)는 굴곡진 경로를 형성하는 일련의 내부 오프셋 돌출부(56)를 구비한다.
도 6b를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(58)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(58)는 능동 혼합 특징부(60)를 포함한다. 이 실시예에서, 능동 혼합 특징부(60)는 믹서 인터페이스 부분(62) 상에서 예를 들어 전후 방향(E)으로 작동하는 진동, 음파 또는 초음파 믹서와 같은 외부 혼합 장치(64)와 인터페이스 작용하도록 구성된 믹서 인터페이스 부분(62)을 구비한다.
도 7을 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(66)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(66)는 압력 또는 진공 소스(70)와 결합될 때 제어된 가스 이동을 허용하는 가스-투과성 재료로 형성된 가스-투과성 부분(68)을 포함한다.
도 8a 내지 도 8c는 포크-요크(poke-yoke) 로딩을 보장하고, 기계에의 용이한 삽입을 가능하게 하며, 자동 정렬을 보장하고, 조작자의 간단한 취급을 보장하기 위해 외부 정렬 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터의 실시예를 도시한다. 도 8a를 참조하면, 정사각형 외부 정렬 특징부(74)를 갖는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(72)가 도시되어 있다.
도 8b를 참조하면, 삼각형 외부 정렬 특징부(78)를 갖는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(76)가 도시되어 있다.
도 8c를 참조하면, 외부 리지형 정렬 특징부(82)를 갖는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(80)가 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(84)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(84)는 예를 들어 탁도, 굴절률 또는 유체의 존재/부재를 광학 검사 및 분석하도록 구성된 창(86)을 포함한다. 창(86)은 또한 예를 들어 레이저 조사, 카메라 시각화를 가능하게 하도록 구성될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 예를 들어 흡열 또는 발열 혼합 도중의 온도 유지 및/또는 변경을 위한 가열/냉각 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터의 실시예를 도시한다.
도 10a를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(88)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(88)는 외부 열원(92)의 적용을 가능하게 하는 감소된 외경의 열전달 부분(90)을 포함한다.
도 10a를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(94)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(94)는 외부 냉각 소스(98)의 적용을 가능하게 하는 감소된 외경의 열전달 부분(96)을 포함한다.
도 11을 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(100)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(100)는 유동, 압력, 온도, 산소, pH 및 이산화탄소를 측정하기 위한 센서와 같은 센서(102)를 포함한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 센서(102)는 그 일부가 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(100) 내의 유체 경로에 노출되도록 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(100)에 내장될 수 있다.
도 12를 참조하면, 두 개의 튜브(12, 14)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(104)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(104)는 컬러 태그, RFID와 같은 내장 식별자(106), 또는 BLE(Bluetooth low energy) 기술 또는 QR(Quick Response) 코드와 같은 기타 커넥터 식별 라벨을 포함한다.
도 13a 내지 도 13c를 참조하면, 벨로우즈 특징부(116) 및 계량 펌핑을 위한 두 개의 일방향 밸브(32)를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(114)가 도시되어 있다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(114)는 외부 벨로우즈 기구(120)와 인터페이스 작용하도록 구성된 감소된 외경의 상시 개방 벨로우즈 부분(118)을 구비하고, 외부 벨로우즈 기구는 벨로우즈 부분(118)을 순차적으로 압축하여 두 개의 일방향 밸브(32) 사이에 형성된 중앙 저장소(122)로부터 유체를 배출하고(도 13b) 이후 벨로우즈 부분(118)으로부터 후퇴하여 중앙 저장소(122)가 충전될 수 있게 하도록(도 13c) 구성된다.
도 14를 참조하면, 보강 특징부(112)를 갖는 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(108)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터는 오버몰딩 또는 본딩을 사용하지 않는 전통적인 커넥터보다 본질적으로 더 강성이며 덜 엉킨다. 보강 특징부(112)는 고유 강성을 향상시키기 위해 더 추가될 수 있다. 본 명세서에 개시된 다른 특징부의 통합 또한 고유 강성을 향상시킬 것이다.
도 15 내지 도 17은 하나 초과의 특징부를 포함하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터의 실시예의 예를 도시한다. 이하의 실시예는 특징부의 예시된 조합으로 제한되지 않으며, 상기 특징부의 하나 이상은 커넥터의 소망 기능에 따라 조합될 수 있다. 상이한 특징부의 기능 전부가 단일의 콤팩트한 구성요소 내에 제공될 수도 있다.
도 15를 참조하면, 세 개의 튜브(12, 14, 110)를 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(124)가 도시되어 있다. 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(108)는 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(108)를 추가로 기능화하고 특징부가 튜브 상에 배치되는 경우보다 더 콤팩트한 조립을 제공하는 능력을 가능하게 하는 하나 초과의 특징부를 포함한다. 도시된 실시예에서, 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터(108)는 예를 들어 압력 센서, 상시 개방 밸브(16) 및 열 밀봉 가능한 밸브(46)와 같은 센서(102)를 구비한다.
도 16 및 도 17은 하나 초과의 일체로 성형되거나 내장된 특징부를 포함하는 매니폴드 형태의 오버몰딩 또는 본딩된 커넥터의 실시예를 도시한다. 도시된 실시예에서 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드는 적어도 하나의 출력 부분에 유동적으로 연결되는 적어도 하나의 입력 단부 부분을 갖는다.
도 16을 참조하면, 단일의 커넥터 내에 복수의 특징부를 갖는 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(126)가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(126)는 충전 작업을 위해 하나의 입력 백(도시되지 않음)과 복수의 출력 백(도시되지 않음)을 연결한다. 도시된 바와 같이, 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(126)는 튜브형 보디(126A)를 가지며, 튜브형 보디는 튜브(12)에 오버몰딩 또는 본딩되는 제1 입력 단부(126B), 제2 폐쇄 단부(126C), 및 튜브형 보디(126A)의 길이를 따라서 이격 배치되고 그 각각이 여덟 개의 튜브(14A) 각각에 오버몰딩 또는 본딩되는 예를 들어 여덟 개의 출력 분기부(128)를 갖는다. 제1 입력 단부(126B)와 제2 폐쇄 단부(126C) 사이에 유체 통로(126D)가 배치되며, 이 유체 통로는 출력 분기부(128)에 유동적으로 연결된다.
오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(126)는 전술한 복수의 기능부, 예를 들어 제1 입력 단부(126B)에 배치되는 일방향 밸브(32), 제1 입력 단부(126B)에 배치되는 상류 유량 센서(102A), 제2 폐쇄 단부(126C)에 배치되는 하류 압력 센서(102B), 포크-요크 특징부를 갖는 강성 핸들(130), 및 핸들(130)에 배치되는 통합 식별자(106)를 일체로 통합한다. 각각의 분기부(128)는 튜브(14A)로의 출력을 폐쇄하는 영구적으로 밀봉 가능하고 분리 가능한 핀치 밸브(46)를 추가로 구비할 수 있다.
다른 실시예에서, 오버몰딩된 매니폴드에서 나오는 섹션은 더 길 수 있으며, 매니폴드에서 분기되는 짧은 튜브로서 효과적으로 작용할 수 있다. 매니폴드 내에 직접 오버몰딩되는 대신에, 출력 백을 연결하는 튜브는 미늘 또는 다른 전통적인 커넥터를 사용하여 매니폴드에 연결될 수 있다. 이는 재료가 본딩 또는 오버몰딩에 적합하지 않은 시나리오에서 유용할 수 있다. 도 16의 실시예와 같이, 도 17의 실시예는 충전 작업을 위해 하나의 입력 백(도시되지 않음)과 복수의 출력 백(도시되지 않음)을 연결하는 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(132)를 도시한다. 도 16의 실시예와 같이, 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(132)는 예를 들어 여덟 개의 분기부(128A)를 가지며, 일방향 밸브(32), 상류 유량 센서(102A), 통합 식별자(106), 하류 압력 센서(102B), 및 포크-요크 특징부를 갖는 강성 핸들(130)을 일체로 통합한다. 각각의 분기부(128A)는 영구적으로 밀봉 가능하고 분리 가능한 핀치 밸브(46)를 추가로 구비할 수 있다. 이 실시예에서, 각각의 분기부(128A)는 추가 튜브(14B)와의 연결을 위해 미늘식 연결부(134)의 사용을 추가로 허용할 수 있도록 세장형이고, 여기서 추가 튜브(14B)는 오버몰딩에 부적합하다.
오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(126, 132)는 도 16 및 도 17에 도시된 것에 추가적으로 도 1a 내지 도 14를 참조하여 기술된 특징부 중 하나 이상을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(126, 132)는 예를 들어 오버몰딩 또는 본딩된 매니폴드(126, 132)의 튜브형 보디, 입력 부분 및/또는 적어도 하나의 출력 부분에 몰딩 또는 내장되는 하기 특징부, 즉 상시 개방 밸브(16), 상시 폐쇄 밸브(24), 스텝-업/다운 특징부(36), 파열성 멤브레인(42), 혼합 특징부(54, 60), 가스-투과성 부분(68), 창(86), 가열 또는 냉각을 위한 열전달 부분(90, 96), 또는 벨로우즈 특징부(116) 중 하나 이상을 추가로 구비할 수 있다.
상기 설명의 어떤 것도 본 발명을 요소의 임의의 특정 재료, 형상 또는 배향으로 제한하는 것을 의미하지 않는다. 많은 부분/배향 치환이 본 발명의 범위 내에서 고려되며 이는 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 기재된 실시예는 단지 예로서 제시된 것이며 본 발명의 범위를 제한하도록 사용되지 않아야 한다.
본 발명을 본 출원의 특정 실시예와 관련하여 설명했지만, 통상의 기술자는 본 명세서의 교시에 비추어 본 발명의 사상을 벗어나거나 본 발명의 범위를 초과하지 않는 한도 내에서 추가 실시예 및 수정예를 생성할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 도면 및 설명은 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서만 제공되는 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것을 알아야 한다.

Claims (22)

  1. 폐쇄 유체 시스템용으로 구성된 커넥터 시스템이며,
    커넥터로서:
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 튜브형 보디;
    제1 단부에 배치되는 입력 부분;
    적어도 하나의 출력 부분;
    상기 입력 부분과 상기 적어도 하나의 출력 부분을 연결하는 내부 유체 통로;
    상기 튜브형 보디, 입력 부분 또는 출력 부분 중 적어도 하나에 통합되는 적어도 하나의 통합 특징부를 포함하는, 커넥터; 및
    제1 튜브를 포함하며,
    상기 입력 부분은 오버몰딩된 입력 연결부 및 상기 입력 부분을 제1 튜브에 연결하는 본딩된 연결부로부터 선택되는 연결부를 구비하고;
    상기 적어도 하나의 출력 부분은 상기 적어도 하나의 출력 부분을 적어도 하나의 제2 튜브에 연결하도록 구성된 출력 연결부를 구비하는, 커넥터 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통합 특징부는 적어도 하나의 밸브, 스텝-업/다운 특징부, 센서, 식별자, 파열성 멤브레인, 혼합 특징부, 포크-요크 특징부, 가스-투과성 부분, 창, 가열 또는 냉각을 위한 열전달 부분, 및 벨로우즈 특징부로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 커넥터 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 출력 부분은 복수의 이격된 출력 분기부를 포함하는, 커넥터 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통합 특징부는 입력 부분 내에 배치되는 제1 밸브를 포함하는, 커넥터 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 제1 밸브는 일방향 밸브를 포함하는, 커넥터 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통합 특징부는 적어도 하나의 출력 분기부에 배치되는 적어도 하나의 제2 밸브를 추가로 포함하는, 커넥터 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 제2 밸브는 밀봉 가능한 밸브를 포함하는, 커넥터 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 입력 부분에 배치되는 제1 센서를 포함하는, 커넥터 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 센서는 유량 센서를 포함하는, 커넥터 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통합 특징부는 튜브형 보디의 제2 단부에 배치되는 제2 센서를 추가로 포함하는, 커넥터 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 센서는 압력 센서를 포함하는, 커넥터 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 포크-요크 특징부를 포함하는, 커넥터 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 식별자를 포함하는, 커넥터 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 상기 입력 부분과 상기 적어도 하나의 출력 부분 중 적어도 하나에 배치되는 적어도 하나의 스텝-업 다운 특징부를 포함하는, 커넥터 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 적어도 하나의 파열성 멤브레인을 포함하는, 커넥터 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 튜브형 보디에 배치되는 혼합 특징부를 포함하는, 커넥터 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 튜브형 보디에 배치되는 가스-투과성 부분을 포함하는, 커넥터 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 튜브형 보디에 배치되는 창을 포함하는, 커넥터 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 튜브형 보디에 배치되는 열전달 부분을 포함하는, 커넥터 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 상기 통합 특징부는 튜브형 보디에 배치되는 벨로우즈 특징부를 포함하는, 커넥터 시스템.
  21. 제1항에 있어서, 각각의 출력 연결부는 제2 튜브에 대한 오버몰딩 및 본딩된 연결부 중 하나인, 커넥터 시스템.
  22. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 실리콘, 열가소성 엘라스토머(TPE), 폴리올레핀(POF), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리에틸렌(PE) 또는 임의의 다른 적합한 재료로부터 선택되는 재료로 구성되는, 커넥터 시스템.
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Patent event date: 20210308

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

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