KR20010015585A

KR20010015585A - 니들리스 밸브

Info

Publication number: KR20010015585A
Application number: KR1020007002690A
Authority: KR
Inventors: 도일마크크리스토퍼
Original assignee: 존 에이. 드 그루트; 알라리스 메디칼 시스템즈, 인크.
Priority date: 1997-09-15
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2001-02-26
Also published as: US20030183795A1; WO1999013937A3; CA2303084A1; US20010045539A1; AU747578B2; US6840501B2; CY1109674T1; JP4184597B2; EP1044033A2; US6029946A; US20050121638A1; AU9213298A; DK1044033T3; PT1044033E; HK1032209A1; ES2331939T3; NZ529166A; KR100540861B1; CN1270533A; ATE443536T1

Abstract

해제시의 흡입 문제를 회피하고 확실한 자정 효과(self-purging effect)를 제공하는 니들리스 밸브(2)가 설명된다. 이 밸브는 배관 등의 장치(48; tubing or other device)에 유체가 통하게 부착하기 위한 커넥터(10)를 갖는 베이스(4)와, 내부 유체 유동 도관(38, 42, 46)과, 봉(14)에 걸쳐 그리고 상기 봉을 따라 이동가능한 가요성 중공 확장 및 수축가능한 플러그 기구(6)와, 상기 플러그(6)에 맞추어지고 상기 베이스(4)에 부착되는 관형 하우징(8)을 갖는다. 상기 밸브(2)가 액체원(116)의 노즐(90)의 삽입에 의해 작동될 때, 상기 봉(14)과 플러그(6) 벽은 플러그(6)가 봉을 따라 후퇴할 때 플러그가 잡아당겨지고 그 내부가 확장되도록 협동한다. 해제시에, 이 플러그(6)는 수축하며, 그 내부 체적이 감소하고, 회복되는 플러그 벽은 밸브(2) 내의 잔류 유체를 배출구를 통해 배출되게 하여, 이 잔류 유체를 밸브(2)로부터 제거한다.

Description

니들리스 밸브{Needless valve}

일정량의 액체가 제한되고 일반적으로 살균 조건하에서 액체원으로부터 유체 도관 시스템으로 이동되어야 하는 많은 사례가, 특히 의학적 분야에 있다. 주요 사례는 약물 또는 다른 액체를 환자의 정맥 내로 투여하는 것이다. 이 정맥 내 투여가 장기간에 걸쳐 주기적인 간격으로 수행될 때, 종래의 관습은 환자의 정맥으로, 일반적으로 환자의 팔뚝을 통해, 카테터(catheter)를 삽입하고, 이 카테터를 환자의 팔로부터 연장하는 부분의 위치에 놓아두고 필요할 때 액체원으로 주기적으로 연결하기 위해 밸브(리시버)에서 차단된다. 밸브의 존재는 투여될 약물을 매번 환자에 직접 주사할 필요를 없게 하며, 이렇게 환자에 직접 주사하는 것은 환자에게 고통스럽기도 하거니와 관통되는 피부가 매번 감염될 위험을 증가시킨다.

여러 해 동안, 밸브의 리시버는 이 장치의 흡입 단에 걸쳐 펼쳐지며 상기 IV 유체 도관을 닫는, 고무 또는 다른 탄성 플러그와 같은, 다시 밀봉할 수 있는 막(membrane)으로 구성되었다. 약물 또는 다른 액체를 투여할 때에는, 의사 또는 간호사는 그 고무 플러그를 관통하여 주사기에서 액체 도관 또는 캐뉼러(cannula)로 직접 액체를 무균적으로 주사할 수 있는 무균 피하주사기 바늘(needle)을 갖는 종래의 피하 주사기를 사용하였다. 이 피하 주사기를 뺄 때, 그 탄성 고무는 회복하여 스스로 밀봉되어, 그 시스템 내부의 무균 조건을 유지한다.

그러나 이러한 예는 수많은 단점을 갖는다. 피하주사기 바늘로 그 플러그를 반복적으로 관통시키는 것은 결국에는 플러그를 상당히 손상시켜 적절한 무균 밀봉을 유지할 수 없게 한다. 더욱이, 밸브/리시버 장치는 일반적으로 매우 작으므로, 그 플러그는 더 작으며, 종종 직경이 1/4인치(6mm) 미만이다. 그러므로 약물을 투여하는 사람은 피하주사기 바늘이 고무 플러그를 관통하고 리시버의 다른 부분, 환자의 팔 또는 투여자 자신의 손 또는 팔을 맞추지 않도록 주사기를 조작하는 데 주의하여야 했다. 물론 요구되는 소정의 기간동안 적절한 만큼의 주의를 기울이기 위해, 의사 또는 간호사가 주어진 기간동안 돌볼 수 있는 환자의 수가 줄어든다. 부가하여, 피하주사기 바늘을 액체 투여 중 또는 전에 플러그 내에서 꺾이는 것은 일반적이지 않으므로, 일반적으로 이 고무 플러그 내에 꽂혀 있고 투여자가 그 꺾인 바늘을 제거하기 위해 시간이 걸린다. 더욱이, 이러한 꺾임은 주사기 내의 약물 또는 다른 액체의 모든 또는 일부분이 손실되게 하므로 물론 환자에게 적절하게 투여되지 않게 된다.

이러한 문제는 특히 의료인이 응급실과 응급 의약 투여 상황과 같은 매우 신속하게 행동할 것이 요구되는 상황에서 일반적이다.

의사 또는 간호사의 피부에 우연하게 주사하게 되는 것은 심각한 문제를 야기한다. 이러한 것이 환자에게 약물을 투여하기 전에 발생한다면, 약물 또는 약물의 적어도 일부분이 의사 또는 간호사에게 주사되어, 환자에게 약물을 투여하지 않는 것만이 아니라, 사실상 의사 또는 간호사에게 매우 해로울 수 있다. 이러한 사고가 환자에게 그 액체를 투여한 다음에 발생한다면, 그 피하주사기 바늘은 환자의 혈액 또는 다른 체액에 의해 쉽게 오염될 수 있어, 환자의 질병을 의사 또는 간호사에게 옮길 수 있다. 이는 언제라도 발생할 수 있는 몇 가지 문제이지만, 다양한 매우 전염되기 쉬운 또는 악성(virulent) 질병이 대중에게 더 퍼지게 되므로 정말로 심각한 문제가 되었다. AIDS와 같은 환자 사이의 매우 높은 수준의 윤리적인 문제를 갖는 전염병이 더 출현하여 피하주사기의 바늘을 사용하지 않는 장치의 개발이 시급해졌다.

더 최근에, "바늘이 없는(니들리스)" 커넥터와 수용기(receptor)가 개발되어 널리 판매되었다. 이러한 형태의 장치를 사용하는 시스템에서, 액체 투여기(일반적으로 주사기)는 피하주사기 바늘보다는 무딘 노즐(blunt nozzle)을 설비한다. 이 무딘 노즐은 IV 라인 또는 다른 유체 도관에 부착된 상응하는 리시버로 수용되도록 설계된다. 이 리시버 내에는 일반적으로 중공 관형 캐뉼러가 있으며, 이는 환자의 정맥으로 연장하는 액체 도관의 확장된 단부를 형성하는 고정된 부재이다. 이 리시버의 무균성은 주사기로부터 캐뉼러와 IV 유체 도관으로의 액체의 이송이 무균 조건하에 수행될 수 있기 위해 중요하다.

"바늘이 없는" 개념이 잘 알려져 있고 매우 간단한 반면, 이 개념을 실제에 적용하는 것은 매우 어렵다. 대부분의 경우에, 바늘이 없는 커넥터는 캐뉼러에 맞추어지고 자체 밀봉식 슬릿(slit) 또는 유사한 밀폐가능한 개구를 그 외부 단부에 갖는 중공 가요성 플러그로 설계되었다. 이 플러그의 내부 단부는 그 캐뉼러의 하류측 단부(즉, 상기 IV 시스템 및 환자의 팔로 연장하는 단부)에 근접하게 고정된다. 이 캐뉼러는 강성의 기다란 튜브로 이루어지므로, 그 유체 투여 장치의 노즐을 리시버 내로 밀어, 이 노즐은 고무 플러그의 외부 단부와 접촉하고 그 캐뉼러의 말단 단부에 대해 안쪽으로 그 단부에 힘을 가한다. 이제 노출된 캐뉼러의 말단 단부는 상기 투여 장치의 노즐이 리시버 내부로 더 이동함에 따라 투여장치의 내부 유체 이송 튜브와 접촉한다. 이 접속이 이루어질 때, 그 유체는 주사기로부터 캐뉼러로 직접 이송되어 환자의 신체 내의 IV 시스템으로 흐르게될 수 있다. 이러한 장치의 개방(opening)은 일반적으로 "밸브"의 "작동(activation)"으로 불린다.

일단 유체가 완전히 전송되면, 투여장치의 노즐은 리시버를 통해 외측으로 후퇴하여, 그 가요성 플러그가 원상태로 회복되고 캐뉼러 단부를 통과하고 슬릿이 다시 밀봉되어 캐뉼러의 단부가 닫히는(enclosing) "해제"된 위치로 복귀할 때까지 캐뉼러를 따라 말단으로 연장하게 한다. 이러한 형태의 장치의 예는 오글(Ogle)의 미국 특허 제 5,065,783호와 시즐 등(Siegel et al.)등의 미국 특허 제 5,549,577호와 로페즈(Lopez)의 PCT 공개공보 제 WO 93/11828호에서 볼 수 있다.

이러한 장치는 대부분의 경우에 잘 작동하는 반면, 몇 가지 심각한 결함을 갖는 것이 발견되었다. 가장 중요한 한 가지는 주사기 또는 다른 액체 투여 장치의 노즐을 해제 및 뺄 때, 압축된 플러그는 그 원위치로 회복되므로, 그 내부 체적이 그 해제된 체적으로 증가하므로, 캐뉼러와 부착된 카테터에 부분적인 진공을 형성한다. 이는 환자 정맥의 혈액이 종종 카테터 내로 인입되어 잔존하여 응고하게 하는 흡입 효과를 야기하여, 카테터를 통한 유동을 억제한다. 다음 주입 분량의 액체를 투여할 시간이 될 때, 이 막힌 카테터는 액체를 투여할 수 없게 한다. 이 문제를 해결하기 위해서는 이 카테터를 청소하거나 교환해야 한다. 물론 이는 응급상황, 응급실에 있거나 정맥주사를 맞고 있는 환자가 상태가 악화되거나 발작 또는 다른 위험한 상태일 때 중대한 문제이며, 약물은 정맥주사를 통해 지체없이 투여되어야 한다. 그러나 응급상황이 아니라도, 카테터를 청소하기 위해 장치를 빼는 것은 그 정맥주사를 다시 환자에게 삽입할 것은 요구한다. 보통 상황에서, 이것은 최소한 간호사의 시간을 뺏고 환자를 불편하게 한다. 그러나, 많은 경우에 주사를 다시 놓는 것은, 예를 들어 새로 주사를 놓을 만한 곳을 찾기 어렵거나 환자가 주사를 놓는 것을 잘 참지 못하는 경우와 같이 의사의 개입을 요구하는 문제가 있다. 그러므로 주사를 다시 놓는 것은 의료진에게 상당히 고통스러운 일이고 또한 환자에게도 고통스럽다.

바늘이 없는 연결기(coupling)에서 다른 형태의 커넥터가 설명되어 있다. 이들은 연결된 배관의 하나의 또는 다른 단부에 부착된 가요성 슬리브가 그 유체 유동 경로를 압축하고 막는 경향에 대항하여 유체 유동 도관을 개방상태로 유지하도록 고안된 커플링 내에 구성요소를 가질 수 있다. 전형적인 예는 벨로티 등(Bellotti et al.)의 미국 특허 제 4,457,749에서 볼 수 있으며, 여기서 "십자형 단면을 갖는 스파이크(spike)" 배관의 두 부분이 서로 결합될 때 그 커플링 내의 유동 경로를 개방상태로 유지하기 위해 사용된다.

본 발명은 약물의 정맥 내(IV) 투여와 같이 약제 유동 분야에서 사용하기 위한 밸브나 커넥터에 관한 것이다. 더 상세하게는 본 발명은 이러한 응용분야를 위한 니들리스 밸브에 관한 것이다.

도 1은 개개의 구성요소를 분리된 상관관계로 도시한 본 발명에 따른 장치의 사시도.

도 2는 도 1 의 선 2-2에서 취해진 확대 단면도.

도 3은 도 1 의 선 3-3에서 취해진 확대 단면도.

도 4는 도 1 의 선 4-4에서 취해진 확대 단면도.

도 5는 도 4의 선 5-5에서 취해진 단면도.

도 6은 도 3의 선 6-6에서 취해진 단면도.

도 7은 조립된 관계로 도시한 도 2, 도 3, 도 4의 구성요소의 단면도.

도 8은 전형적인 루어 록(Luer-Lok) 커넥터의 부착에 의해 개방된 밸브의 도 7과 유사한 도면.

도 9는 도 7의 선 9-9에서 취해진 단면도.

도 10은 도 8의 선 10-10에서 취해진 단면도.

도 11은 도 8의 선 11-11에서 취해진 단면도.

도 12는 가요성 밸브 구성요소의 다른 실시예의 사시도.

도 13은 닫힌 위치의 다른 실시예 밸브 구성요소를 도시하는 도 7과 유사한 단면도.

도 14는 도 13의 선 14-14에서 취해진 단면도.

도 15는 루어 커넥터의 삽입에 의해 개방된 밸브 구성요소를 도시하는 도 13과 유사한 도면.

도 16은 도 15의 선 16-16에서 취해진 단면도.

도 17은 본 발명에 따른 중심 봉의 다른 실시예를 도시하는 사시도.

본 발명자는 종래 기술의 니들리스 장치의 흡입 문제를 회피하고 사실상 해제시 확실한 자정효과를 제공하도록 구성할 수 있는 니들리스 장치를 발명하였다. 이 장치는 작동하여 환자에 약물을 투여하는 니들리스 밸브 시스템의 모든 양호한 양태를 보유하지만, 해제 시에 발생하는 종래 기술의 장치의 모든 불리한 효과를 회피한다. 사실상 막힐 수 없는 본 발명에 따른 장치는 투여 사이클의 마지막에서 자정 작용을 하고 주사기로부터 배출된 모든 약물이 환자에게로 투여되는 것을 보장하는 것을 돕는다. 또한 이 장치는 단지 3 개의 부품으로만 구성되기 때문에 설계가 매우 간단하고 구성 및 조립이 쉽다. 이 장치는 다양하고 상이한 설정으로 이루어질 수 있으며, 이 모두는 동일한 자정 효과 및 투여된 액체에 대해 깨끗한 유동 경로를 제공한다.

본 발명에 따른 장치는 코어 봉(core rod)이 플러그가 종래 기술의 장치에서는 불가능한 방식으로 작동 중에 확장하게 하도록 설정되며, 이는 플러그의 내부 체적이 그 휴지(해제) 체적으로부터 실질적으로 증가하고 그 투여된 유체를 위한 밸브를 통한 유동 경로를 개방한다. 해제 시에, 플러그는 회복되고 그 내부 체적이 휴지 체적으로 복귀하며, 유체 유동 경로를 막고 밸브 내의 잔류 유체를 배출하여서, 잔류 유체가 밸브로부터 그 배출구를 통해 하류측 도관 또는 유닛으로 배출되어, 밸브를 깨끗이 하고 투여된 약물 모두를 사용하도록 촉진한다. 부가하여, 이러한 체적 감소는 밸브 내에 어떠한 부분적인 진공도 발생하지 않게 하고, 실제로는 과도 압력(transient overpressure)을 생성하여, 밸브의 잔류 유체를 제거하는 것을 또한 보조한다. 그러므로 이 구조는 항상 양 또는 0(즉, 음이 아닌)의 압력을 유지하여, 환자로부터 부착된 카테터로 혈액이 흡입되지 않게 하므로, 카테터 내로 인입된 혈액 내에 응혈의 형성을 방지한다.

한 실시예에서, 본 발명은 유체 입구 단부와 유체 배출 단부를 갖는 관형 하우징과, 이 하우징 내의 중실 봉과, 이 하우징 내에서 이 봉을 따라 이동가능한 중공 가요성 플러그를 포함하는 니들리스 밸브를 포함하며, 이 중공 플러그는 유체 공급 노즐을 흡입 단부에 삽입하는 것에 대응하여 상기 봉을 따라 한 방향으로 이동하며 봉과 협동하여서 이 플러그의 내부 체적을 증가시키고 흡입 및 배출 단부 사이의 유체 유동 경로를 개방하고, 유체 공급 노즐을 흡입 단부로부터 후퇴시키는 것에 대응하여 봉을 따라 반대측 방향으로 이동하며 봉과 협동하여서 플러그 내부 체적을 감소시키며 흡입 및 배출 단부 사이의 유체 유동 경로를 막고 유동 경로 내의 잔류 유체를 밸브로부터 배출 단부를 통해 배출한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 말단 단부와 근접 단부를 갖고, 이 근접 단부에 배치된 베이스를 포함하고 유체 유동 튜브에 유체가 통하도록 부착되는 커넥터와, 상기 베이스에 결합된 근접 단부로부터 말단 단부로 연장하는 기다란 중실 유체 채널링 봉(solid elongated fluid channeling rod)과, 베이스 내에 형성되고 커넥터를 통해 상기 봉의 근접 단부로 연장하고 상기 튜브와 유체가 통하도록 배치되는 유체 유동 도관을 포함하고; 벽을 갖는 가요성 플러그는 내부 대향 표면에 의해 경계지어지는 중공 내부를 형성하고, 이 플러그는 봉에 걸쳐 끼워 맞춰지고, 상기 베이스에 밀봉식으로 부착되고 제 1 작동 위치와 제 2 해제 위치 사이에서 봉을 따라 이동가능하고, 이 제 1 작동 위치에서 상기 봉은 이 플러그를 제 1 대형 체적을 갖는 내부 형태로 유지하고, 플러그를 상기 봉의 말단 단부로부터 후퇴하고 그 내부를 통한 상기 봉을 따르는 유체 유동 경로를 형성하고, 제 2 해제 위치에서 이 플러그는 상기 봉의 말단 단부가 플러그에 의해 덮히는 제 2 소형 체적을 갖는 내부 형태가 되고 그 유체 유동 경로는 플러그의 벽에 의해 막히고, 관형 하우징은 플러그에 걸쳐 끼워 맞춰지고 이 장치의 말단 단부로부터 베이스로 연장하며, 그 말단 단부에서 하우징은 유체원의 노즐로부터의 유체 유입을 해제할 수 있는 기다란 리시버를 가지며, 이 리시버는 이 노즐이 플러그와 접촉하도록 리시버를 따른 이동을 안내하도록 설정되며, 이 플러그는 노즐의 이동과 접촉에 반응하여 제 1 및 제 2 위치 사이에서 이동하며, 노즐을 수납부분으로 삽입하는 것에 반응하여 제 1 위치로부터 제 2 위치로 플러그가 이동하는 것은 상기 봉과 플러그가 플러그를 연장시키고 그 내부 체적을 증가시키고 그 유체원과 튜브 사이에 유체가 흐르도록 밸브를 개방하도록 협동하게 하고, 뒤이어 리시버로부터의 노즐의 후퇴에 따른 제 2 위치로부터 제 1 위치로의 플러그의 이동은 플러그가 회복되고 그 내부체적이 감소하며, 유체 유동에 대한 밸브를 닫으며, 밸브 내의 잔류 유체를 배출하고 이 잔류 유체가 밸브의 근접 단부로부터 튜브로 흐르게 한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 이로부터 외향으로 연장하는 다수의 동축 리브(coaxial rib)를 갖는 기다란 중실 코어를 포함하는 니들리스 밸브용 봉을 또한 포함한다.

리브는 균일한 폭으로 이루어지도록 되어 그 연장된 에지가 연속적으로 변하는 폭을 갖는 직선이어서, 그 에지들은 직선 또는 유연하게 만곡된 테이퍼를 형성하거나, 불연속적으로 변하는 폭을 가져, 그 에지는 각각의 리브의 길이에 걸쳐 하나 이상의 단을 형성한다. 한 실시예에서, 이 리브는 상기 봉을 에워싸는 중공 환형 부재 내의 봉의 말단 단부에서 종료한다.

본 발명의 부가적인 특징 및 구성요소의 다양한 형태가 하기에 설명된다.

본 장치는 도면을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있다. 여기서 설명을 위해, 다음 방향의 정의가 유지된다. 용어 "상류"와 "하류"는 본 발명에 따른 밸브를 통해 약물 또는 다른 액체를 환자 또는 다른 리시버에 투여하는 동안의 정상적인 유체 유동 방향에 대한 것이다. 이는 도 8에서 유동 화살표 50(상류측) 및 52(하류측)로 지시된다. 유사하게, 용어 "말단"과 "근접"은 환자 또는 다른 리시버에 대해 사용되어, 본 장치의 상류측 단부가 간혹 말단 단부로 언급되는 반면, 하류측 단부는 근접 단부로 종종 언급된다.

전체 장치(2)의 한 실시예가 도 1에서 3 개의 분리된 구성요소(베이스(4), 플러그(6), 하우징(8))로 도시된다. 각각의 부품의 주요 특징 또한 도 1에서 볼 수 있다. 이 베이스(4)는 도 8에 예시한 바와 같이 일반적으로 개별적인 커넥터(94)를 통해 유체 유동 배관 또는 도관(48)과 장치를 연결하는 커넥터(10)와, 플러그(6)의 부착용 시트로 작용하는 방사형 플랜지(12)와, 하기에 설명하는 바와 같이 본 발명의 독특하고 바람직한 작동 특성을 제공하기 위해 플러그(6)와 협동하는 기다란 봉(14)으로 구성된다.

이 플러그(6)는 설치 가스켓(16; seating gasket)과, 일반적으로 벨로우즈(bellows)와 비슷한 형상으로 접혀지는 압축가능한 중간 섹션(18)을 가지고, 그 말단 단부(20)에서 닫힐 수 있는 슬릿 또는 유사한 개구(22; slit or opening)를 갖는다. 하우징(8)은 내경이 넓게 확장되는 부분(24)과, 조립중에 단일 유닛으로서 장치를 유지하기 위해 플랜지(12)에 접합되는 커플링 링(26)과, 그 말단 단부(30)가 액체 투여기의 상응하는 나사와 결합하는 나사(32)를 가져 이 두 개가 함께 연결되도록 도시된 바와 같이 설정될 수 있는 수납 부분(28)을 갖는다.

도 2, 도 3, 도 4는 그 작동 및 기능의 이해를 돕기 위해 하우징(8)과, 플러그(6)와 베이스(4) 각각의 단면도를 도시한다. 먼저 도 4를 참조하여, 베이스(4)는 상술한 연결기(10)와, 플랜지(12)와 봉(14)으로 형성된다. 도 4에 볼 수 있는 바와 같이, 이 연결기(10)는 하기에 설명하는 바와 같이 94와 같은 연결기의 상응하는 나사진 단부에 부착되도록 그 내부 벽(34)이 나사 또는 리브(36)로 형성되는 환형 형태를 갖는다. 이 실린더를 통해 연장하는 유체 유동 채널(38)을 갖는 중공 테이퍼진 실린더(40)는 이 환형 형상의 연결기(10) 내의 중심에 배치된다. 실린더(40)는 전체 베이스 유닛이 단일 부품의 강성 재료(일반적으로 플라스틱이지만 금속일 수도 있음)로서 주조되는 것이 바람직하므로 플랜지(12)와 봉(14)의 연장부이다. 이 유체 유동 도관(38)은 플랜지(12)의 중심을 통하는 도관(42)으로서 연장되고 봉(14)의 근접 단부(44) 내의 도관(46)으로서 종료한다. 그러므로 장치(2)의 작동 중에 액체 투여기(116)로부터 봉(14)을 따라 하류측으로 흐르는 유체는 도 8에 도시된 바와 같이, 개구(146)를 통해 유체 도관(46)을 통과하며, 플랜지(12)를 통하는 관통 도관(42; aperture conduit)을 통해 흐르고, 계속 채널(38)을 통과하여 연결기(94)로 흐르고 결국에는 배관(48)으로 흐른다. 커넥터(10)의 근접 단부에 걸친 실린더(40)의 연장부는 연결기(94) 또는(이러한 연결기가 없을 때) 예를 들어 배관(48)에 직접 삽입하는 것을 용이하게 한다. 이 배관(48)은 저장, 시험 또는 반응 용기 또는 측정 기기에 직접 연결하는 것과 같은, 밸브가 부착되는 다른 장치로 대체될 수 있다.

플러그(6)의 양호한 실시예가 도 3에 도시된다. 이 플러그(6)는 가요성 재료, 일반적으로 고무 또는 중합 탄성체(polymeric elastomer)로 이루어진다. 도시된 실시예에서 플러그는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 커넥터(10) 상의 플랜지(12)의 상응하는 평편한 말단 표면(56)에 대해 이 플러그가 안착하는 플랜지(16)를 갖는다. 이 가장 근접한 섹션(18)은 도 8에 가장 잘 예시된 바와 같이, 플러그가 압축되고 작동 중에 후방으로 이동할 때 이 섹션이 벨로우즈 등과 같이 접힐 수 있도록 내외측 상에 홈(58)이 새겨질 수 있다(다른 형태의 섹션(18)을 갖는 플러그(6)의 다른 실시예는 하기에 논의됨). 다른 실시예에서 이 플랜지(12)는 제거될 수 있고 고정(gripping) 또는 접착제가 코팅된 표면(도시되지 않음)과 같은 다른 수단이 구비되어 플러그(6)의 근접 단부가 고정된다.

도면에 도시된 양호한 실시예에서, 이 플러그(6)는 확장될 수 있지만 일반적으로 섹션(18)만큼 상당히 휘거나, 접히거나 압축되지는 않는 중간 섹션(60)을 또한 갖는다. 섹션(18)의 팽창 및 수축과 섹션(60)의 팽창 모두 하기에 설명하는 바와 같이 장치(2)의 자정 작용(self-purging action)에 기여한다. 플러그(6)의 말단부(62)는 상기 봉(14)의 첨단부(64; tip)를 약간 지나게 외향으로 연장하고 말단 단부(20)에서의 슬릿(22)의 개방 및 뒤이은 폐쇄를 수용하고 이 유닛이 해제될 때 단부(20)의 좌굴에 저항하기 위해 섹션(18, 60)보다 일반적으로 약간 두꺼운 벽을 갖는다. 양호하게는 상기 슬릿(22)은 해제시에 내부 압력이 존재할 때 슬릿이 누수에 저항하는 것을 보조하는 "덕 빌(duck bill)"형 플랜지(66)에 의해 플러그(10)의 내측에서 종료된다.

하우징(8)은 플라스틱 또는 금속으로 된 단순한 강성 쉘(shell)이며, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 플러그(6)에 끼워 맞춰지고 플랜지(12)에 부착되어, 개스킷(16)을 제 위치에 고정하도록 된다. 하우징(8)의 커플링 링(26)의 내부 부분은 그 안에 일반적으로 반원형인 채널(70)을 갖도록 설정되며, 이 둘 모두 개스킷(16)의 상응하는 베이스(72) 및 립(74)을 수용하도록 설정된다. 상기 커넥팅 링(26)이 양호하게는 리브(78)가 그 안으로 끼워 맞춰지는 홈(76)에 의해 정렬되는, 베이스(4)의 플랜지(12)에 대해 설치될 때, 상기 둘(커넥팅 링과 플랜지)은 종래의 접착제 또는 가열, 초음파 또는 RF 용접에 의해 함께 밀봉되며, 플러그(6)의 플랜지(16)는 플랜지(12)에 대해 확실하게 유지되어 플러그가 이동되지 않고 해제시에 플러그(6)의 뒤이은 복귀 또는 회복에 대해서도 지장이 없게 한다.

하우징(8)의 섹션(24)의 내부는 도 7에 지시된 바와 같이, 플러그(6)의 섹션(18)의 해제된 휴지 직경보다 실질적으로 더 큰 직경을 갖도록 설정되며, 환형 공간(80)을 형성하여 상기 중간부분이 도 8에 도시된 바와 같은 일반적으로 벨로우즈형인 설정을 형성하도록 압축될 때 이 중간부분(18)은 확장할 수 있다.

상기 봉(14)은 다수의 상이한 설정을 가질 수 있으며, 이 모두는 플러그(6)가 작동중에 외향으로 팽창하도록 고안되며, 그러므로 이 탄성 플러그가 팽창하게 하고 그 내부 체적을 증가시켜, 해제시의 플러그가 내향으로 복귀 또는 회복하여, 그 내부 체적을 감소시키고 이로 인해 봉(14)을 따라 유체 유동 공간(82)으로부터 유체를 배출한다. 상기 봉(14)은 일반적으로 블런트(blunt)형 또는 라운딩된 팁(64)으로 종료하고 이로부터 방사방향 외향으로 다수의 리브(86; 또는 86'도 가능)를 연장하는 중실 코어를 가지는 것으로 설명된다. 이 리브(86)는 플러그를 확장시키고 작동중에 플러그가 빠지는 것을 방지하는 다양한 설정을 가질 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에서, 기다란 리브가 그 길이 대부분에 걸쳐 균일한 폭일 수 있으며(상기 봉과 리브를 따라 플러그(6)의 단부(20)를 용이하게 이동시키기 위해, 양호하게는 그 말단 단부에서 천이 곡선 또는 기울기를 가짐), 또는 연속적으로 변하는 폭을 가져, 직선 또는 만곡된 테이퍼진 프로파일(curved tapered profile)을 가지거나, 그 길이를 따라 불연속적으로 변하는 폭을 가져, 계단형(stepped) 프로파일을 가질 수 있다. 폭이 변하는 리브에 대해, 연속적이거나 불연속적이거나, 그 폭은 말단 단부로부터 근접 단부로 증가하여 오목부 또는 견부가 플러그 벽의 내부의 일부가 걸리지 않고 해제시에 플러그의 복귀 또는 회복을 방지 또는 방해하지 않도록 형성된다. 도 17에 도시한 또 다른 실시예에서, 리브(86)의 근접 단부는 작동 중에 플러그(6)의 최대 팽창을 유지하도록 작용하는 중공 환형 부재(68)에서 종료될 수 있다. 편리하게는 상기 환형 부재(68)는 원형이며, 그러나 다각형 형상 또한 사용가능하며, 비록 6 또는 8 미만의 다각형이더라도 사용할 수 있지만, 모서리는 피해야 한다. 왜냐하면 이들은 과도하게 각지고 해제 시에 플러그의 회복을 방해할 수 있기 때문이다.

리브의 갯수는 편리하게 정할 수 있고 이들은 상기 봉(14)의 원주 둘레에서 서로에 대해 어떠한 원하는 방향으로도 배치될 수 있다. 그러나, 상기 탄성 플러그(6)가 적절한 체적의 공간(82)을 형성하도록 펼쳐지는 것을 보장하기 위해 일반적으로 적어도 3 개의 리브(86)가 있어야 되며, 양호하게는 서로 120°로 동일하게 이격된다. 비록 도 5에서 도시된 바와 같이 8개와 같은 더 많은 개수의 리브가 또한 사용될 수 있지만, 전형적으로는 도 9 및 도 10에 지시된 바와 같이 십자 형태로 4 개의 리브(86)이다. 도 1 및 도 5에 예시된 바와 같이 동일한 봉(14) 상에서 상이한 개수와 길이를 갖는 것이 가능하고 일반적으로 선호된다. 상기 도 1 및 도 5에서 부가된 리브(86')는 주 십자형 리브(86) 사이에서 산재되지만(interspersed) 축방향 길이에서 단축되고 각각의 리브(86)의 가장 넓은 섹션의 길이까지만 말단방향으로 연장한다. 이 부가된 리브는 연장된 플러그 벽을 지지하는 것을 돕고 벽의 지지되지 않은 부분이 수축되는 것을 방지하고 잡아당김에 의해 팽창이 증가하고 벽두께가 얇아진다. 장치의 작은 사이즈와 유동 채널을 최대화하고자 하는 요구에 대해, 8 내지 10개의 리브가 실용적인 최대 개수로 여겨지며, 4, 6 또는 8 개의 리브가 바람직하지만 다른 개수(3 내지 10 사이 및 10 보다 큰 개수 모두)도 사용할 수 있다. 홀수인 리브에서 나타나는 비대칭 형상을 주조하는 것보다 동일하게 이격된 대칭 리브를 주조하는 것이 더 쉽기 때문에 예시한 바와 같이 짝수인 리브를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱이 비록 장치의 작은 사이즈가 다시 알맞고 바람직한 리브(86)의 폭의 층지는 횟수를 실질적으로 제약하지만, 폭의 층지는 횟수는 둘 또는 도시된 바와 같이 셋, 또는 그 이상일 수 있다.

플러그(6)의 다른 실시예는 도 12 내지 도 16에 도면부호 6'으로 도시된다. 이 실시예에서, 플러그(6')는 상술한 설정에서 실질적으로 섹션(18, 60)을 대체하는 팽창된 하류측 섹션(18')으로 설정된다. 이 섹션(18')은 다소 구근(bulbous) 모양일 수 있고 또는 봉(14)의 형상에 대체로 따를 수 있으며(상기 도면에서 86"으로 지정된 다른 형태의 리브를 가지는 것으로 도시됨), 순응성 중공 리브(88)를 갖는 플러그(6')를 갖는다. 상기 대안적인 플러그(6')의 작동은 도 13 및 도 15에 예시된다. 도 13에 도시된 해제된 상태에서, 플러그는 실질적으로 도 12 및 도 14에 도시된 형상이다. 액체 투여기의 노즐의 작동시, 리브(88)를 갖는 이 구근 모양의 섹션(18')은 공간(80)내로 외향으로 팽창하고(도 15 및 도 16에 도시함) 상기 봉(14)과 플러그(6)의 내벽 표면 사이에 확장된 개방 공간(92)을 남긴다. 해제시에 플러그(6')는 도 13에 도시한 설정으로 복귀하게 하거나 회복한다.

물론 당업자에게는 비슷한 플러그 팽창과 작동중에 그 내부 체적증가를 제공하고 뒤이은 플러그의 회복과 본 장치에 제공되는 독특한 자정 효과를 제공하도록 그 내부 체적의 감소를 안내하는 6'의 설정과 다른 플러그(6)의 설정이 가능함이 이해될 것이다.

본 발명의 작동은 도 8, 도 10, 도 11을 참조하여 가장 잘 이해할 수 있다. 전형적인 응용예에서, 장치(2)는 루어 록(Luer-Lok^TM) 연결기(94)에 부착된다. 연결기(94)는 연결기(10)내의 오목부(98)로 연장하는 중공 원통형 커넥터(96)와 함께 형성되고 이 커넥터는 연결기(10)의 내부상에서 리브 또는 나사(36)와 협동하는 나사(100)에 의해 고정된다. 도시된 실시예에서, 실린더(40)는 테이퍼진 외부 표면(102)을 가지며 이는 도면부호 104에 지시된 바와 같이 커넥터(96)의 내부와 함께 쐐기 작용을 일으켜, 커넥터(94)가 오목부(98)로 회전되어 나사체결될 때 실린더(40)와 커넥터(96)가 어떠한 유체 누수도 없도록 함께 쐐기식으로 긴밀하게 밀봉된다. 다르게는 실린더(40)와 커넥터(96) 모두 평행한 표면을 갖는 직선일 수 있고, 이들은 도 15에 도면부호 97로 도시된 바와 같이 솔벤트 접착제와 같은 접착제에 의해 함께 고정될 수 있다.

양호하게는 테이퍼진 실린더(40)와 커넥터(96)는 실린더(40)의 단부(106)와 커넥터(96)의 내부 상의 대향측 표면(108)이 밀접하게 근접하거나 접하여 이들 사이의 공간(110)이 최소화되도록 설계된다.

본 발명에 따른 장치의 배관(48) 또는 다른 장치로의 연결은 요구되는 바에 따라 해제가능하게 또는 영구적으로 설정될 수 있다. 도시된 실시예에서, 커넥터는 그 대향측 단부에 종래의 배관(48)이 부착되는 니플(112; nipple)을 가진다. 이 배관은 일반적으로 도면부호 114로 지시한 바와 같이 약간 잡아당겨져 배관(48)이 배관의 탄성 회복성과 이 배관(48)의 내면과 니플(112)의 외면 사이의 억지 끼워맞춤(interference fit)의 조합에 의해 니플(112)상에 유지된다. 배관(48)이 니플(112)로부터 분리될 우려가 있으면, 종래의 외부 클램프(도시되지 않음)가 니플(112)을 중첩하는 배관(48)의 원주 주위에 배치될 수 있고 배관과 니플 사이의 양호한 연결을 보장하기 위해 죄여질 수 있다. 다르게는 다양한 접착제 또는 솔벤트가 배관과 니플을 서로 고정하기 위해 사용될 수 있다. 이 접착제 또는 솔벤트는 이들이 장치의 유체 유동 경로로 침입하거나 장치 내의 다른 곳에 원하지 않는 접착을 일으키도록 들어오지 않게 선택되어야 한다.

밸브(2)의 작동 및 해제는 도 7 및 도 8을 비교하여 가장 잘 이해된다. 그 해제된 설정의 장치는 도 7에 플러그(6)가 그 "휴지" 또는 완전히 회복된 원상태로 도시된다(비교를 위해서는, 도 8의 커넥터(94)와 배관(48)이 도 7에도 있는 것으로 가정되어야 한다). 작동은 니들리스 밸브(2)의 도 8에 도면부호 116으로 부분적으로 도시된 주사기 또는 다른 저장 장치와 같은 유체 공급원으로의 결합을 포함한다. 연결은 일반적으로 밸브의 연결기(10)에 대한 설정과 유사한 연결기(118)를 통해 이루어진다. 연결기(118)는 그 내부 측에 리브 또는 나사(122)를 갖는 외부 원통형 벽(120)으로 구성된다. 연결기(118)의 단부(124)로부터 외향으로 연장하는 노즐(90)은 연결기(118)의 중심축과 정렬되고 이 노즐은 하우징(8)의 섹션(28)의 수납 부분(126)으로 끼워 맞춰지기 위해 테이퍼진다. 노즐(90)의 내부는 액체 저장기(116)의 내부(130)와 유체가 통하는 개방 유체 유동 채널(128)이다. 이 저장기(116)는 여기서 실린더(130) 내에 격납된 이동가능한 피스톤(132)을 갖는 종래의 주사 장치로 예시된다. 이 피스톤(132)은 액체를 전방으로 작용하기 위해 화살표(50)로 지시된 바와 같이 의사 또는 간호사에 의해 조작된다. 이러한 유체 투여 장치(116)의 사용 및 작동은 종래 기술이고 더 설명할 필요가 없다. 유사하게, 이러한 장치는 상이한 형태를 취할 수 있지만, 이 모두는 본 발명에 동일하게 적용할 수 있다.

연결기(118)가 나사(32, 112)의 상호작용에 의해 전방으로 이동함에 따라(화살표(134)로 지시된 바와 같이), 테이퍼진 노즐(90)은 상술한 커넥터(94, 10) 사이의 쐐기 작용과 유사한 쐐기 작용을 형성하기 위해 하우징의 수납 부분(126)의 내면과 상호작용하므로, 기계적으로 빈틈이 없는 연결을 형성한다. 동시에 연결기(118)의 전방 단부(138)는 플러그(6)의 말단 단부 표면(20)과 접촉하게 되고 플러그(6)를 하류측 또는 근접 방향으로 압축하도록 작용하여, 도 11에 가장 잘 예시된 바와 같이, 슬릿(22)이 봉(14)의 팁(64)과 접촉하게 하고 이 슬릿이 팁(64)을 지날 때 개방되게 작용한다. 노즐(90)의 전방 이동으로 인한 플러그(6)의 나머지의 압축하는 이동은 플러그(6)의 다른 부분이 봉(14)과 리브(86)(그리고 있다면, 86'도)의 상응하는 섹션을 따라 이동하게 하므로, 플러그(6)의 벽을 외향으로 잡아당겨지고 확장되게 하여, 실질적으로 플러그(6)의 내부 체적을 증가시키고 유체가 봉(14)과 리브(86)의 표면을 따라 흐를 수 있는 공간(82)을 생성한다. 그러므로 플러그(6)가 수축될 때, 유체는 액체 저장기 또는 공급 장치(116)로부터 노즐(90)과 이제 개방된 슬릿(22)을 통해 자유롭게 흐를 수 있고, 봉(14)과 리브(86)의 외면을 따라 그리고 이에 근접하여 흐르고(근접한 리브(86)와, 봉(14), 플러그(6)의 내면에 의해 형성되는 기다란 V형 공간(82)을 통해), 개구(146)를 계속 통과하고 도관(46, 42, 38)으로 들어가며, 니플(112) 내에서 채널(140)을 계속 통과하고 배관(48)의 내부(142)로 들어가고, 이어서 환자 또는 수용체로 흐른다.

액체원(116)과 밸브(2)가 나사(32, 112)와 수납 부분(126)과 노즐(90)의 쐐기 작용에 의해 함께 고정적으로 맞물리기(locked) 때문에, 상기 작동되는 설정은 안정적이고 의사, 간호사 또는 다른 사용자가 계속 액체를 투여하고자 하는 한 지속될 수 있다. 또한 이 저장기 또는 액체 공급 장치(116)가 기계적으로 또는 전기적으로 작동되고 밸브(2)를 통해 환자 또는 수용체에게 연속적인 또는 간헐적인 유체 유동을 제공할 때에는, 물론 사람의 감독 또는 제어없이도 장시간에 걸쳐 지속될 수 있다.

종래 기술의 장치에서는, 그 가용성 플러그는 단순히 관형 캐뉼러의 외측을 따라 활주하기만 했다. 캐뉼러는 균일한 직경을 가지므로, 플러그는 말단 팁에서만 잡아당겨지고 확장되어 실질적으로 그 모든 길이에 걸쳐 강하게 압축된 상태를 유지하였고, 그 다음 그 단부 슬릿을 개방하는 데 필요한 최소의 양만에 의해서 그 중공 캐뉼러의 단부가 유체 투여 장치의 노즐로 내밀어지게 하였다. 이 투여 장치의 노즐이 그 다음에 후퇴하고 플러그가 캐뉼러의 외면을 따라 말단 방향에서 다시 회복되고 캐뉼러의 개방 단부에 걸쳐 닫힐 때, 부분적인 진공이 캐뉼러 내에 생성된다. 이는 결국 종래 기술의 장치의 캐뉼러가 연결되는 카테터로 흡입에 의해 액체가 환자 또는 수용체로부터 되돌아오고, 다시 뽑아지게 된다. 그 수용체가 사람인 환자일 때, 캐뉼러로 되돌아온 유체는 일반적으로 전체 또는 부분적으로 정맥의 혈액으로 이루어진다. 그러므로 캐뉼러에 간직된 이 혈액은 이후에 종종 응결 또는 응고되어, 이 중공 내부 캐뉼러가 막히고 이 밸브와 캐뉼러가 교환되거나 청소될 때까지 다음의 액체 투여가 어렵거나 불가능하게 한다.

도 8은 부분적인 진공의 형성이 완전히 제거되고 본 장치의 자정 특성(self-purging property)이 예시된 본 발명의 개선점을 도시한다. 작동 중에 내부 체적을 증가시키기 위해 잡아당겨지는 플러그는 해제 중에 회복하고 체적이 감소되어, 플러그 벽의 공간(82)으로의 수축(실질적으로 공간(82)을 제거함)은 해제시의 밸브 내에 잔존하는 모든 잔류 유체를 배출하고, 배출 도관을 통해 배출되게 한다. 부가하여 플러그 벽의 회복은 종종 잔류 유체의 배제를 또한 보조하는 일시적인 과압(overpressure)을 생성한다. 이 플러그는 최종적으로는 그 휴지 형상으로 다시 회복되므로, 이 과압은 0(neutral) 압력으로 감소된다. 본 장치의 중심 부재가 개방 캐뉼러가 아닌 중실 봉(14)이기 때문에, 회복하는 플러그(6)의 단부(20)는 봉(14)의 말단 단부(64)를 거쳐 지나가고 내부체적이 감소 전에 슬릿(22)이 닫히므로, 이 회복하는 플러그의 자정 작용이 완료된다. 따라서, 종래 기술의 밸브와 달리, 부(-) 압력이 단부(20)의 이동과 슬릿(22)의 닫힘에 의해 형성되지 않는다.

본 장치의 자정 및 압력 생성 작동은 도 9로부터 명확해진다. 노즐(90)이 수납 부분으로부터 후퇴함에 따라, 압축하에 있었고 봉(14)의 리브(86)에 걸쳐 잡아 당겨지고 확장되었던 플러그(6)의 섹션(18)은 도 7에 도시된 설정으로 회복 및 복귀되기 시작한다. 이는 공간(82)이 완전히 또는 실질적으로 닫히게 하고, 그러므로 이 공간 내에 있었던 모든 유체는 개구(146)를 통해 도관(46)으로 작동되고 계속 도관(42, 38, 140, 142)을 통과하여 수용체 또는 환자에게 들어가며, 도 9 및 도 10을 비교하여 명확해지는 바와 같이, 밸브 내에 상당한 양의 유체가 남지 않게 한다. 이는 종래 기술의 작동과 정확히 대립하는 점이며, 종래 기술의 장치에서 해제 위치로의 플러그의 복귀는 캐뉼러의 내부체적에 어떠한 영향도 미치지 않는데, 왜냐하면, 이 캐뉼러는 강성 플라스틱 또는 유사한 재료로 이루어지므로 플러그로부터의 압력에 변형되지 않기 때문이다. 그러므로 캐뉼러 내부에 남아있는 액체는 그 해제 위치에서 플러그의 복귀에 의해 제거될 수 없다. 본 발명에서는 이와 대조적으로, 플러그의 그 해제 위치로의 회복 또는 복귀가 밸브 내에 남아 있는 유체를 하류측으로 수용체 또는 환자에게 가도록 작용시킨다.

대부분의 경우에, 플러그(6 또는 6')의 복귀 및 닫히는 작용은 플러그를 형성하는 탄성 재료의 탄성회복성에 의해 완전하게 적절히 수행되어, 플러그가 외측으로 편향되거나 밀릴 필요가 없다. 그러나, 요구된다면, 장치를 조립할 때 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스(144)로, 양호하게는 압력하에, 공간(80)을 채워 플러그(6)의 정상적인 탄성회복성을 보충할 수 있다. 그러므로, 장치가 작동되고 플러그(6)의 벽이 봉(14)과 리브(86)에 의해 외향으로 연장되게 될 때, 공간(80)내의 압축된 가스와 마주치게 되고, 공간(80)의 체적의 감소 중에, 가스(144)를 압축시킨다(또는 더 압축시킨다). 따라서, 장치가 해제될 때, 압축된 가스(144)는 플러그(6)의 외면에 작용하고 챔버(80)의 체적이 증가하기 시작할 때(공간(82)은 감소), 팽창하는 가스의 압력은 플러그(6) 재료의 정상적인 탄성회복성을 보조하여, 장치가 더 신속하고 완전하게 자동적으로 청소하게(purging) 한다. 이 팽창하는 압축된 가스(144)는 플러그(6)의 내부 벽과 봉(14) 및 리브(86)의 외면 사이가 더 밀접한 끼워맞춰져 플러그 재료가 도 9에 도시된 설정을 더 완전하게 한다. 동일한 효과가 공간(80, 92)을 포함하는 도 12에 도시된 리브(6')의 실시예에 대한 도 14 및 도 16을 비교하여 알 수 있다(공간(82) 내에 작은 스프링(도시되지 않음)을 설치하고 플러그 벽의 외면과 하우징 벽의 내면을 접촉시키면 공압 작용이 아닌 기계적 작용에 의해 동일한 효과를 또한 얻을 수 있으며, 그 외면과 내면 사이는 플러그(6)가 팽창할 때 압축될 수 있다. 그 다음에 해제시에, 이 압축된 공간은 회복 및 팽창하여, 플러그 벽을 내향으로 밀고 플러그 내부 체적을 감소시키는 것을 보조한다).

그러므로, 밸브를 통한 유체 유동 채널이 캐뉼러 내의 고정된 체적을 갖는 종래 기술의 장치와 달리, 중심 봉과 리브의 상호작용에 의해 형성되는 그 가변 체적 유동 경로를 갖고 플러그의 내부 용적이 팽창되고 수축되는 본 발명에 따른 장치는 실질적으로 모든 유체가 수용체 또는 환자에게로 가게하는 작용을 생성하는 압력과 독특한 자정 효과를 사용한다. 이는 혈액 또는 수용체의 다른 유체의 복귀하는 유동에 의해 밸브가 막히는 것을 방지할 뿐만 아니라, 실질적으로 사실상 그 밸브 자체의 구조 내에서 남거나 유실되는 양이 없이 환자 또는 수용체를 위해 의도된 모든 유체 투여량이 투여되는 것을 또한 보장한다.

간결성을 위해, 여기서 본 장치와 그 작용은 IV 유체 또는 유사한 약물의 사람인 환자에게로의 투여에 대해서만 설명되었다. 그러나, 이 밸브는 환자의 위장 내의 시스템(gastrointestinal system)을 통한 약물 또는 영양소의 투여와 같은 관련된 의학 영역에서의 수많은 다른 용도를 또한 가지는 것이 명백하다. 또한 의학 영역 외에도 화학적 또는 생물학적 또는 의학적인 시험 절차에서 적은 양의 액체 반응물 또는 시약을 투여하거나, 적은 양의 특수 화학물질을 생성하는 공정에서 화학 반응물의 정밀한 투여 및 전달과 같은 많은 용도를 갖는다. 다른 용도는 시험 기기의 캘리브레이션(calibration)을 하기 위한 또는 유압 또는 다른 유체 유동 실험을 수행하기 위한 또는 작은 규모의 제조 공정을 위한 표준 유체의 정밀한 전달을 포함한다.

당업자에게는 상기에 특별히 설명되지는 않았으나 본 발명의 정신과 범위 내에 있음이 명백한 본 발명에 따르는 수많은 실시예가 있음이 명백할 것이다. 그러므로 상술한 설명은 예시만을 하기 위한 것이고 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위로부터만 정확히 결정된다.

Claims

유체 입구 단부와 유체 배출구 단부를 갖는 관형 하우징과, 상기 하우징 내의 중실 봉(solid rod)과, 상기 봉을 따라 이동가능한 상기 하우징 내의 중공 가요성 플러그를 포함하고,

유체 공급 노즐을 상기 입구 단부안으로 삽입하면 상기 중공 플러그는 상기 봉을 따라 이동하며 봉과 협동하여서, 상기 플러그 내부의 체적을 증가시키고 상기 입구 및 배출구 단부 사이의 유체 유동 경로를 개방하며, 또한 상기 입구 단부로부터 상기 유체 공급 노즐을 후퇴시키면 중공플러그가 상기 봉을 따라 반대측 방향에서 이동하며 상기 봉과 함께 협동하여서 상기 플러그 내부의 체적을 감소시키고, 상기 입구 및 배출구 단부 사이의 상기 유체 유동 경로를 닫고 상기 유동 경로 내의 잔류 유체가 상기 배출구 단부를 통해 상기 밸브로부터 배출되게 하는 니들리스 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 봉은 상기 밸브의 동축으로 연장하고 그로부터 외향으로 연장하는 다수의 길이방향 리브(rib)를 갖고, 상기 리브는 상기 내부 체적의 증가 및 상기 내부 체적의 감소시에 상기 플러그와 협동하는 니들리스 밸브.
제 2 항에 있어서,

리브가 상기 코어(core)로부터 외향으로 연장하는 거리는 상기 리브의 길이에 걸쳐 변하는 니들리스 밸브.
제 3 항에 있어서,

상기 리브의 외향으로 연장하는 거리는 상기 리브의 길이에 걸쳐 연속적으로 변하는 니들리스 밸브.
제 3 항에 있어서,

상기 리브의 외향으로 연장하는 거리는 상기 리브의 길이에 걸쳐 불연속적으로 변하는 니들리스 밸브.
제 2 항에 있어서,

상기 리브는 상기 봉을 감싸는 중공 환형 부재 내의 상기 배출구 단부 근처에서 종료하는 니들리스 밸브.
말단 단부(distal end)와 근접 단부(proximal end)를 갖는 주사바늘없는 밸브에 있어서,

상기 근접 단부에 배치되고 유체 유동 튜브에 유체가 통하도록 부착된 커넥터와, 상기 베이스에 결합된 근접 단부로부터 말단 단부로 연장하는 기다란 중실 유체 채널링 봉(solid elongated fluid channeling rod)과, 상기 베이스 내에 형성되고 상기 커넥터를 통해 상기 봉의 근접 단부로 연장하고 상기 튜브와 유체가 통하도록 배치되는 유체 유동 도관을 포함하는 베이스와,

내향으로 마주하는 표면에 의해 경계지어지는 중공 내부를 형성하는 벽을 갖고, 상기 봉에 걸쳐 끼워맞춰지며, 상기 베이스에 밀봉식으로 부착되고 제 1 작동 위치와 제 2 해제 위치사이에서 상기 봉을 따라 이동가능하며, 상기 제 1 작동 위치에서 상기 봉은 대형의 제 1 체적을 갖는 상기 내부를 갖는 형태로 플러그를 유지하며, 상기 플러그가 상기 봉의 말단 단부로부터 후퇴시, 상기 봉을 따라 상기 내부를 통하는 유체 유동 경로를 형성하고, 상기 제 2 해제 위치에서 상기 플러그는 상기 봉의 말단 단부가 상기 플러그에 의해 덮히는 소형의 제 2 체적을 갖는 상기 내부의 형태가 되고 상기 유체 유동 경로는 상기 플러그의 벽에 의해 막히는 가요성 플러그와,

상기 플러그에 걸쳐 끼워맞춰지고 상기 장치의 말단 단부로부터 상기 베이스로 연장하며, 상기 말단 단부에서 하우징은 유체원의 노즐의 유체 유동을 해제가능하게 수납하기 위한 기다란 리시버(receiver)를 가지며, 상기 리시버는 이 리시버를 따라 상기 노즐이 이동하여 상기 플러그와 접촉하게 안내하도록 설정되며, 상기 플러그는 상기 노즐의 이동 및 상기 노즐로부터의 접촉에 반응하여 상기 제 1 및 상기 제 2 위치 사이에서 이동가능한 관형 하우징을 포함하고,

상기 노즐의 상기 리시버로의 삽입에 반응하여 상기 플러그의 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로의 이동은 상기 봉과 상기 플러그가 상기 플러그를 팽창시키고 상기 내부 체적을 증가시키고 상기 밸브가 상기 유체원과 상기 튜브 사이의 유체유동을 개방하도록 협동하게 하고, 상기 노즐의 상기 리시버로부터의 후퇴에 반응하여 상기 플러그의 상기 제 2 위치로부터 상기 제 1 위치로의 뒤따른 이동은 상기 플러그가 회복하고 상기 내부 체적이 감소하게 하며, 상기 밸브가 상기 유체 유동을 막게 하며, 상기 밸브 내의 잔류 유체를 배출하게 하고 상기 잔류 유체가 상기 밸브의 근접 단부로부터 상기 튜브로 흐르게 하는 니들리스 밸브.
제 7 항에 있어서,

상기 봉은 상기 밸브와 동축으로 길게 연장되고 이로부터 외향으로 연장하는 다수의 길이방향 리브를 가지며, 상기 리브는 상기 내부 체적의 증가 및 상기 내부 체적의 감소시에 상기 플러그와 협동하는 니들리스 밸브.
제 8 항에 있어서,

리브가 상기 코어로부터 외향으로 연장하는 거리는 상기 리브의 길이에 걸쳐 변하는 니들리스 밸브.
제 9 항에 있어서,

상기 리브의 외향으로 연장하는 거리는 상기 리브의 길이에 걸쳐 연속적으로 변하는 니들리스 밸브.
제 9 항에 있어서,

상기 리브의 외향으로 연장하는 거리는 상기 리브의 길이에 걸쳐 불연속적으로 변하는 니들리스 밸브.
제 8 항에 있어서,

상기 리브는 상기 봉을 감싸는 중공 환형 부재 내의 상기 배출구 단부 근처에서 종료하는 니들리스 밸브.
제 7 항에 있어서,

상기 플러그 내부의 체적이 감소할 때의 상기 봉과 상기 플러그 사이의 상기 협동은 잔류 유체에 대해 일시적인 과압(overpressure)을 생성하여 상기 유체를 상기 밸브로부터 상기 튜브로 배출하는 것을 강화시키는 니들리스 밸브.
제 7 항에 있어서,

상기 가요성 플러그는 탄성(resilient) 재료로 형성되는 니들리스 밸브.
제 7 항에 있어서,

상기 근접 단부 근처의 상기 하우징의 내부 표면은 상기 봉과 상기 플러그의 일부분을 둘러싸는 챔버를 형성하며, 상기 챔버는 가스로 채워져, 상기 챔버로의 상기 플러그의 팽창은 상기 가스를 압축시키며, 상기 압축된 가스는 이후에 상기 플러그의 탄성회복성을 향상시키고 상기 내부 체적을 감소시키게 작용하는 니들리스 밸브.
제 7 항에 있어서,

상기 플러그는 작동시에 상기 내부 체적의 팽창 정도를 향상시키는 확장된 근접 섹션을 포함하는 니들리스 밸브.
봉으로부터 외향으로 연장하는 다수의 길이방향 리브를 갖는 기다란 코어(core)를 포함하는 주사바늘없는 밸브용 봉.
제 17 항에 있어서,

리브가 상기 코어로부터 외향으로 연장하는 거리는 상기 리브의 길이에 걸쳐 연속적으로 변하는 주사바늘없는 밸브용 봉.
제 17 항에 있어서,

리브가 상기 코어로부터 외향으로 연장하는 거리는 상기 리브의 길이에 걸쳐 불연속적으로 변하는 주사바늘없는 밸브용 봉.
제 16 항에 있어서,

상기 리브는 상기 봉을 감싸는 중공 환형 부재 내에서 상기 배출구 단부 근처에서 종료하며, 기다란 중실 코어는 그로부터 외향으로 연장하는 다수의 동축 리브를 갖는 주사바늘없는 밸브용 봉.