KR20160132977A - 의료 기능 디바이스를 위한 예압된 밸브 및 의료 기능 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의료 기능 디바이스(900)를 위한 밸브 배열체(1)에 관한 것으로서, 밸브 몸체(802)를 포함하고, 상기 밸브 몸체는 밸브 몸체와는 별개로 제조 또는 생산되는 캡(801)에 연결되고, 상기 밸브 몸체(802)는 적어도 하나의 요소 또는 스프링 요소(823)를 포함하고, 상기 요소 또는 스프링 요소는 상기 캡(801)에서 상기 밸브 몸체(802)의 예압 또는 편향을 발생시킨다.

Description

의료 기능 디바이스를 위한 예압된 밸브 및 의료 기능 디바이스{PRESTRESSED VALVE FOR MEDICAL FUNCTIONAL DEVICE, AND MEDICAL FUNCTIONAL DEVICE}

본 발명은 제1항의 특징을 가진 밸브 배열체 및 제15항의 특징을 가진 의료 기능 디바이스에 관한 것이다.

단일 사용(single-use) 시스템들은 의학 또는 실험실 기술에서 액체들 및 기체들, 특히 의료용 체액들 및 혈액이 채널들 및 챔버(chamber)들 내에서 운반되는 카세트 시스템(cassette system) 또는 혈액 치료 카세트들과 같은 컴팩트한 의료 기능 디바이스들로서 점점 더 인식되고 있다.

상기 카세트 시스템들에서는 밸브가 사용되지만, 또한 이 기능 요소는 관들 내에 삽입되는 단일 배열체로서 사용되어, 유체들의 유동을 능동적 또는 수동적으로, 즉 능동적으로 구동되거나 또는 동력을 갖춘 밸브들의 존재 없이, 희망하는 역류 방향으로 잠그고 그리고 종종 단지 특정 개방 압력(opening pressure)에서부터 시작하여, 이 유체들의 유동을 희망하는 유동 방향으로 배출한다.

본 발명의 목적은 의료 기능 디바이스를 위한 추가 밸브 및 적어도 하나의 그러한 밸브(본원에서 또한 밸브 배열체로서 표시됨)를 가지는 추가 의료 기능 디바이스를 제안하는 것이다.

본 발명의 목적은 제1항의 특징을 가진 밸브 배열체 및 제15항의 특징을 가진 의료 기능 디바이스에 의해 해결될 수 있다.

본 발명에 따르면, 밸브 배열체가 제안되고, 밸브 배열체는 밸브 몸체를 포함한다. 밸브 몸체는 밸브 몸체와는 별개로 제조 또는 생산되는 캡에 연결된다. 밸브 몸체는 적어도 하나의 요소 또는 스프링 요소를 포함하고, 상기 요소 또는 스프링 요소는 상기 캡에서 상기 밸브 몸체 또는 밸브 몸체의 적어도 하나의 구획에서의 예압 또는 편향을 발생시킨다.

본 발명에 따르면, 밸브 시트를 가진 의료 기능 디바이스가 더 제안되고, 밸브 배열체는 본 발명에 따라 밸브 시트에 수용된다.

다음의 실시예들 모두에서, 표현들 "일 수 있다" 또는 "가질 수 있다" 등을 사용하는 것은 각각 "바람직하게는 이다" 또는 "바람직하게는 가진다"와 동의어로 이해되어야 하고 본 발명에 따른 예시적인 실시예를 예시하는 것으로 의도된다.

수와 관련된 단어가 본원에서 언급될 때마다, 당업자는 이것을 수와 관련된 하한의 표시로서 이해한다. 당업자가 인식할 수 있는 어떤 모순을 일으키지 않으면, 당업자는 이 경우에 예를 들어 "하나의"를 항상 "적어도 하나"로서 암시적으로 이해한다. 이 이해뿐만 아니라 수와 관련된 단어, 예를 들어 "하나의"가 대안으로 "정확히 하나의"라는 의미가 될 수 있는 해석 또한 본 발명에 의해 포함되고, 어디서든지 이는 당업자의 관점에서 기술적으로 가능하다. 이 둘 모두는 본 발명에 의해 포함되고 본원에서 모든 사용되는 수와 관련된 단어들에 적용된다.

본 발명의 유리한 개발들은 각각 종속 청구항들 및 실시예들의 특허 대상이다.

본 발명에 따른 실시예들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 어떤 임의의 결합으로 포함할 수 있다.

이하 제1 위치 및 제2 위치가 반복적으로 언급될 것이다. 본 명세서에서 이것은 임의의 위치 또는 밸브 위치를 의미할 수 있고, 본 발명에 따른 밸브 배열체를 포함 또는 취할 수 있다(예컨대, 개방 및 폐쇄, 또는 반개방 및 완전개방).

본 발명에 따른 모든 실시예에서, 캡은 스냅-인(snap-in) 캡으로 구현될 수 있다. "캡"과 "스냅-인 캡"이라는 표현은 상호교환가능하다.

본 발명에 따른 어떤 실시예에서, 제1 위치는 기체 살균을 보장하는 위치를 나타내고 주로 유동 개방 "초기" 위치로 표시된다. 본 발명에 따른 어떤 실시예에서, 본 발명에 따른 밸브 배열체는, 특히 체크 밸브로서 설계될 때, 혈액 처리 장치가 기능 디바이스를 구비하면 초기 위치로부터 제2 위치, 소위 활성 위치로 이전될 수 있다. 여기에서 "활성화"로 표시되는 이러한 이전의 지점에서만, 밸브는 체크 밸브로서 설계될 때 역류 방지 기능을 가지고, 이전에는 아니다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 어떤 구체적인 예시적 실시예에서, 밸브의 활성화는 일반적으로 경로의 압축/이동 또는 시프트를 통해 달성된다. 따라서 여기에서 나타난 힘은 그에 대한 반작용력이다.

본 발명에 따른 의료 기능 디바이스의 어떤 예시적인 실시예에서, 밸브는 혈액 치료 장치의 액추에이터에 의해 작동 또는 동작되도록 구현된다. 이에 의해 기능 디바이스는 동작을 위해 혈액 치료 장치와 연결된다.

본 발명의 어떤 예시적 실시예에서, 예압 또는 편향은 요소 또는 스프링 요소의 스트레스 또는 텐션 또는 비틀림 또는 리깅(rigging)으로 이해되어야 하고, 스프링 요소는 밸브 시트에서 캡에 맞물리는 밸브 몸체와 함께 캡에 맞물리기 전에 및/또는 예컨대 혈액 처리 장치의 액추에이터를 통해 밸브를 먼저 동작하기 전에 이미 존재한다.

본 발명에 따른 어떤 예시적 실시예에서, 밸브 배열체와 밸브 시트는, 밸브 시트 내부에서의 캡 및/또는 밸브 몸체의 작동 또는 이동 또는 시프트를 통해 예압 또는 편향이 스트레스로 이전되고 교환되거나 또는 이를 통해 중첩 또는 오버레이되도록 구현되고 및/또는 서로에 대해 정렬 또는 조화된다.

스트레스는 예컨대 혈액 처리 장치의 액추에이터에 의해 발생 또는 생성될 수 있다.

예압 또는 편향은, 정확히 2개 또는 적어도 2개의 구획에 의해(서로 연결되고, 바람직하게는 스프링 요소와 힘 플럭스가 연결됨) 캡을 터치하거나 접촉하고, 예압 또는 편향를 얻기 위하여 이것과 접촉 또는 포함하도록 발생될 수 있다. 이러한 구획은 모두 예컨대 링 전방/말단 및 밸브 몸체의 텐션 로드, 지지 플랜지 및 원추형 맨드릴 또는 핀 또는 지지 링 및 센터링 콘의 전방/말단 표면이다.

예압 또는 편향을 교체 또는 중첩 또는 오버레이할 수 있는 스트레스는, 밸브 몸체의 구획 중 전술한 각각 2개의 쌍 중 적어도 하나(예컨대, 예압 또는 편향을 얻는 텐션 로드, 지지 플랜지 또는 지지 링)가 캡과의 접촉을 중단 또는 중지하도록 발생될 수 있다.

본 발명에 따른 구체적 실시예에서, 밸브 몸체는 전술한 바와 같이 중지된 접촉과 교체 또는 대신하여, 접촉이 중단된 후에 밸브 시트에 지지된다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 어떤 실시예에서, 밸브 몸체는 액추에이터가 캡에 작용하거나 영향을 줄 때 단독으로 예압 또는 편향에 의한 것보다 더 높은 비틀림 또는 텐션을 겪게된다. 상기 실시예의 구체적 실시예에서, 밸브 몸체는 단독으로 예압 또는 편향되는 것과 동일한 방향으로 더 스트레스의 상승을 통해 압력을 받는다. 따라서, 이러한 실시예들의 일부에서, 스트레스는 비틀림 또는 텐션을 더 증가시키고, 이것은 예압 또는 편향을 통해 달성된다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 어떤 구체적 실시예에서, 요소 또는 스프링 요소는 실질적으로 또는 오직 밸브 몸체의 구획의 일부이다.

본 발명에 따른 어떤 예시적 실시예에서, 요소 또는 스프링 요소는 밸브 몸체의 원피스 및/또는 일체형 구성이다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 구체적 실시예에서, 요소 또는 스프링 요소는 정확히 하나 또는 적어도 하나의 밸브 위치에서 예압되거나 인장되고, 본 발명에 따른 다른 실시예에서 모든 위치에서, 특히 모든 장착 및/또는 사용 위치에서 예압되거나 인장된다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 어떤 예시적 실시예에서, 밸브는 밸브 몸체 및/또는 캡 또는 스냅-인 캡을 포함하거나 밸브 몸체 및/또는 캡이고, 이러한 실시예에서 밸브 몸체는 밸브의 일부가 아니다. 반면에, 본 발명에 따른 다른 예시적인 실시예들에서 밸브 시트는 밸브의 일부이다.

본 발명에 따른 특정한 예시적인 실시예들에서, 기능 디바이스는 캡이 이용 가능할 경우, 밸브가 개방되어 있을 때 캡이 밸브 시트에 대하여 이동하지 않도록 구현된다.

본 발명에 따른 일부 특정한 예시적인 실시예들에서, 밸브 몸체는 다수의 노브(knob)들을 포함한다. 노브들은 밸브 몸체 및 캡의 연결 이후에, 캡의 개구들 또는 관통 개구들로부터 반경방향으로 연장된다.

본 발명에 따른 특정한 예시적인 실시예들에서, 밸브 몸체 및 캡 모두는 배수 구조(drainage structure)들을 포함한다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 예시적인 실시예들에서, 지지 링 에어리어(area)에 있는 카세트의 밸브 시트의 원통 형상의 구획 내에서 단(step) 또는 층(layer) 또는 계단형 직경 제한이 구현된다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 특정한 예시적인 실시예들에서, 실링 에어리어(sealing area)에 존재하는 밸브 시트 및/또는 실링 구획은 원추형으로 또는 편평하게 설계된다. 밸브 몸체 및/또는 캡은 밸브의 적어도 하나의 위치에서 실링 에어리어를 밀봉한다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 어떤 예시적인 실시예들에서, 밸브 몸체는 제1 예압 또는 편향 하에서 캡에서 반경방향으로 그리고 제2 예압 또는 편향 하에서 축방향으로 위치된다. 이에 의해, 제2 예압 또는 편향은 제1 예압 또는 편향보다 더 클 수 있다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 예시적인 실시예들에서, 밸브 몸체는 밸브 트레이(valve tray)를 구비하는 컵의 형태를 가지고 선택사양으로 밸브 트레이에서 중앙에, 그리고 예시의, 강성으로 체결되는 텐션 로드(tension rod)를 가진다. 이에 의해, 텐션 로드는 텐션 로드가 캡의 스냅-인 개구에 스냅-인되거나 맞물려 있으면서 밸브 몸체를 캡과 연결하도록 설계된다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 특정한 예시적인 실시예들에서, 캡은 반경방향으로 연장되는 텅(tongue)들 또는 핀(pin)들을 포함한다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 어떤 예시적인 실시예들에서, 텐션 로드 및 밸브 트레이는 캡 내의 텐션 로드가 적어도 하나의 위치, 예컨대 제2 위치에서 모든 공간 방향으로 추가 또는 모든 구획에 대해 무-접촉 거리를 유지하도록 충분히 강성이다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 특정한 예시적인 실시예들에서, 캡은 반경방향으로 외측으로 그리고 상부에서 축방향으로 개방되는 여러 개의 개구들 또는 관통 개구들을 가지는 아치(arch)의 형상을 가진다. 더욱이, 스냅-인 텅들 또는 핀들은 관통 개구들 내에 배열되고, 이 스냅-인 텅들 또는 핀들은 자신들이 반경방향으로 내향하여 굽을 때 단지 개구들 또는 관통 개구들을 부분적으로만 덮는다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 어떤 예시적인 실시예들에서, 관통 개구들 및 스냅-인 텅들 또는 핀들의 수는 각각 우수가 아니다.

본 발명에 따른 일부 특정한 예시적인 실시예들에서, 밸브는 스냅-인되거나 제자리에 락킹되거나, 재밍되거나, 웨징되거나 기타 등등일 수 있다. 이로 인해 밸브 몸체는 탄성적으로 변형될 수 있다. 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 이에 의해서 캡의 선택사양의 지지 텅들 또는 핀들과 같이, 캡의 구획들 뒤 또는 아래에서 스냅-인되거나, 재밍되거나 웨징되는 것 등은 밸브 몸체의 지지 링이고, 반면에 선택사양인 구심 콘(centering cone)과 같은 밸브 몸체의 추가 구획은 이로부터 선택사양인 콘 수용부와 같은 더 부가적인 캡의 구획에 대한 스프링 요소의 영향하에서 압력이 가해진다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 어떤 예시적인 실시예들에서의 스프링 요소는 바람직하게는 밸브 몸체의 탄성 구획으로서 설계된다. 스프링 요소는 스프링 멤브레인(membrane)일 수 있다. 스프링 멤브레인은 닫혀 있거나 또는 주변일 수 있고/있거나 회전 대칭일 수 있다. 스프링 멤브레인은 커팅된 곳 또는 단면에 컵 형상의 구획을 가질 수 있다. 스프링 멤브레인은 커팅된 곳 또는 단면에 동심 구획들을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 예시적인 실시예들에서, 예압은 예시적인 스프링 멤브레인인 스프링 요소에 의하여 발생된다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 특정한 예시적인 실시예들에서, 스프링 요소는 밸브 몸체의 한 구획이다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 예시적인 실시예들에서, 캡은 폐 또는주변 에지를 포함한다. 에지는 스냅-인 텅 또는 핀의 레벨에 위치되고 이에 의해 사출 성형(injection molding)의 주 분리 평면을 형성한다. 폐쇄 또는 주변 에지는 본 발명에 따른 어떤 예시적인 실시예들에서 실린더 형상으로부터 이 캡의 편위를 일으키거나 발생시킬 수 있고, 이는 캡이 경사지거나 경사 이동이 되어야 할 때 유리하게 이 캡의 캔팅(canting) 또는 재밍을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 특정한 예시적인 실시예들에서, 본원에서 살균 슬롯으로 표시되는 폐 또는 주변 슬롯 또는 스플릿은 제1 위치에 남는다. 이 축방향 장착 위치 그리고 이와 함께 살균 슬롯 또는 스플릿은 서로 접촉하는 구성요소들, 바람직하게는 한 단에 있는 밸브 시트 및 다른 단에 있는 밸브 몸체의 마찰 폐쇄를 통해, 마찰 폐쇄 요소의 예인 클램핑 구심 리브(centering rib)들의 형태로 지탱되거나 유지된다. 살균 슬롯은 개방 위치에서 살균 유체에 의해 관류(flow-through)될 수 있다. 이는 바람직하게는 폐쇄 위치에서 폐쇄되거나 더 이상 존재하지 않는다.

본 발명에 따른 어떤 예시적인 실시예들에서, 기능 디바이스는 혈액 카세트, 카세트, 혈액 관(blood tube) 또는 주입 관(infusion tube)으로 설계된다.

본 발명에 따른 일부 예시적인 실시예들에서, 기능 디바이스는 경질 몸체 및 경질 몸체 또는 경질 몸체의 일부를 덮는 필름을 포함하는 혈액 카세트로서 설계된다. 이에 의해, 밸브 시트는 경질 몸체 내에 제공된다. 밸브는 필름 상에서 혈액 치료 장치의 액추에이터의 이동 또는 시프트 또는 압력에 의해 작동 또는 동작 또는 이동 또는 시프트되도록 배치된다.

본 발명에 따른 어떤 예시적 실시예에서, 밸브 배열체는 혈액 처리 장치의 액추에이터를 이용하여 폐쇄되도록 구현된다.

본 발명에 따른 어떤 예시적 실시예에서, 밸브 배열체는 체크 밸브로 사용되도록 구현된다.

본 발명에 따른 기능 디바이스의 일부 특정한 예시적인 실시예들에서, 밸브의 필름 측 전방/말단 표면은 혈액 카세트의 필름 평면을 넘어 돌출되지 않는다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 원피스 밸브 몸체는 실리콘 고무로 구성된다. 밸브 몸체는 폐 또는 주변 유체 밀봉 방식으로 콘 실린더(corn cylinder)에 체결되는, 가급적이면 컵 형상인 방사 실링 바(sealing bar)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체는 유도, 클램핑 및 배수 용도인 유도 클램핑 배수 리브들을 포함한다. 이것들은 바람직하게는 동일하고 기수의 분할되고 2보다 더 많은 바람직한 수로 콘 실린더에 체결된다.

밸브 시트는 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서 2개의 이웃하는, 여기에서는 유도 실린더(밸브 시트에서 아래의) 및 실링 실린더(밸브 시트 내에서 상부에 있는)인 실린더들을 포함하고, 여기서 실링 실린더는 유도 실린더보다 더 큰 직경을 가지고, 양 실린더들 사이에서의 직경 전이 또는 스테이지 또는 단의 에어리어는 스냅-인 전이 또는 단으로 표시된다. 밸브 몸체의 클램핑 유도 노브들 또는 유도 클램핑 배수 리브들의 적어도 일부는 유도 실린더에서 하나 또는 제1 위치에 정위된다. 상술한 클램핑 유도 노브들을 넘어서 돌출되는 클램핑 스냅-인 노브들은 실링 실린더에서 제1 위치에 정위된다. 클램핑 스냅-입 노브들 및 상술한 클램핑 유도 노브들 모두는 유도 실린더에서 제2 위치에 정위된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체의 방사상 실링 바는 실링 실린더에 축방향으로 맞물리지 않으므로, 유체 개방 링 용적(살균 슬롯)이 존재한다. 코어 실린더(core cylinder)의 전방/말단 표면 상으로의 축방향 최소 활성력(바람직하게는 20 내지 40 N)의 조작에 의한 방출에 의해서만 시프트 이동이 도입된다.

배수 저부 리브(bottom rib)들은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 유도 실린더의 하위 구획, 예를 들어, 저부에서 제2 위치에 위치된다. 이것들은 이에 의해 활성 허브를 제한하고 모든 다른 리브들과 함께 기체들에 의한 안전한 살균성뿐만 아니라 밸브 몸체의 동일한 탈기(de-aeration) 및 순환 속성들을 보장한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 바람직하게는 뾰족한 실링 에지를 가지는 폐 또는 주변 방사상 실링 바는 카세트의 밸브 시트의 실링 실린더와 함께, 그것도 활성 허브가 수행된 이후에 체크 밸브 실링 시스템을 형성한다. 이에 의해, 밸브 몸체의 폐 실링 에지는 - 바람직하게는 엘라스토머로 생산되는 - 방사상 예압 또는 편향 하에서 실릴 실린더에 인접한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체는 엘라스토머 재료로, 바람직하게는 실리콘 고무로 구성된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체의 위치 결정 링(positioning ring)은 바람직하게는 주변에 배열되는 여러 배수 구조들을 포함하고, 이것들은 장착 상태에서 살균 기체들에 대한 접근성(accessibility)을 보장한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 위치 결정 링의 상위 링 전방/말단 표면은 필름 또는 이 필름이 걸려 있거나 용접되어 있는 카세트 에지와 동일 높이로 또는 수평으로 놓인다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 위치 결정 링의 외부 외피 면(envelope surface)은 카세트 내에서 위치 결정 링에 부속되는 랜딩(landing) 또는 체인지(change) 보어(bore)보다 더 큰 직경을 포함한다. 직경 차, 재료의 강도 및/또는 배수 구조들의 설계를 통해, 마찰에 의해 발생되는 유지력(retention force)이 생길 수 있다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 위치 결정 링의 하위 링 전방/말단 표면은 이동 정지부 역할을 하고 이에 의해 밸브를 위해 개방 압력 및 출구 특성을 교정한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 배출구 링 존(zone)은 사이에 슬롯들을 가지는 단일, 나선형 루프 형상 단일 바들로 구성된다. 이것은 예컨대 제2 위치로의 유체 배출구 역할을 하고, 밸브 코어를 세팅된 위치에 잡아두고, 축방향으로 탄성이 있고 경사 위치를 보상하는 지지 구조들을 구축한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체는 가급적이면 버섯 형상인 밸브 코어(valve core)를 포함한다. 후자는 가급적이면 더 강성인 코어 영역를 포함하고, 이 에어리어는 양 축 이동 방향들에서, 즉 필름과 맞대고 있는 자체의 상위 측에서 그리고 카세트 측 플런저(plunger)와 맞대고 있는 자체의 하위 측에서 이동 제한 역할을 한다.

명시된 압력 및 체적 유동 에어리어가 남아 있을 때에만 스토퍼(stopper)들이 터치된다. 밸브의 실링 링 존은 제1 위치에서의 안전한 기체 살균을 위해 링 슬롯-예를 들어, 약 0.4mm의-을 포함한다. 제2 위치에서, 이는 바람직하게는 약 0.4mm의 최소 예압 또는 편향 하에서, 예를 들어, 밸브 시트의 원추의 또는 편평한 실링 시트에 맞대고 실링된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 캡은 바람직하게는, 열가소성, 바람직하게는 폴리프로필렌(polypropylene)(줄여서: PP)으로 제조된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 실링 링을 가지는 밸브 몸체는 캡을 구비하는 밸브 몸체의 사전 조립 이후에 캡의 개구들로부터 반경방향으로 외향하여 돌출하는 다수의 노브들을 포함한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 직경 랜딩 또는 체인지로 표시되는 단(계단형 직경 한정)이 지지 링 영역에 있는 카세트의 밸브 시트의 원통 형상의 구획 내에 제공된다. 직경 랜딩을 넘어 반경방향으로 돌출하는 노브들이 카세트의 밸브 시트 내로 시프트될 때 그리고/또는 그들 사이의 표면 접촉이 달성될 때까지 캡의 링 전방/말단 표면이 밸브 시트의 링 전방/말단 표면에 더 가까워질 때 밸브를 체크 밸브로 사용하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 캡은 밸브 몸체에 비해 더 강성이다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 본 발명에 따른 밸브 배열체는 2-피스일 수 있다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 배열체는 편평한 방식으로 실링될 수 있다. "편평한"은 본 발명에 따른 특정한 실시예들에서 실링 에어리어가 바람직하게는 완전히, 실질적으로 또는 부분적으로 평면이고/이거나 필름 평면에 평행하다는 것을 의미한다. 실링 에어리어는 본 발명에 따른 일부 특정한 실시예들에서, 바람직하게는 밸브 몸체의 시프트 방향에 수직인 평면 내에 완전히 또는 실질적으로 정위될 수 있다.

본 발명에 따른 특정한 실시예들에서, 밸브 몸체 및/또는 캡이 제2 위치에서 실링되는 밸브 시트는 실링 에어리어에서 원추형으로 또는 컷 또는 단면이 원추 형상으로 구현된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체는 벨로우즈(bellows) 형상의 외피(envelope)를 구비하는 컵, 선택사양인 대체로 편평하고 강성으로 설계되는 밸브 몸체 및 선택사양인 텐션 로드의 형상을 가지며, 이는 밸브 트레이에 중앙에 그리고 강성으로 부착된다. 텐션 로드는, 예를 들어 텐션 로드가 캡의 적절한 중앙 스냅-인 개구 내에 스냅-인 또는 맞물릴 때 밸브 몸체 및 캡 사이를 연결하도록 설계된다.

밸브 몸체 반대쪽으로 향하는 벨로우즈 외피의 링 전단은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서 바람직하게는 더 약한 예압 또는 편향 하에서 반경방향으로, 그리고 캡에서의 방사상보다는 더 큰 예압 또는 편향 하에서 축방향으로 정위된다. 이에 의해, 벨로우즈 외피는 이에 대응하여 압축되고 스냅-인된 텐션 로드에 대해 축방향 예압 또는 편향이 유지된다. 이 축방향 예압 또는 편향은 본원에서 밸브의 예압 또는 편향로서 표시될 수 있다.

캡은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 상대적으로 강성의 재료인 PP로 제작된다(굴곡 탄성계수 약 1750 N/mm).

캡은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서 반경방향으로 탄성이 있는 텅들 또는 핀들을 구비하여 설계된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 텐션 로드 및 밸브 트레이는 텐션 로드가 적어도 하나의 위치에서 모든 공간 방향으로 캡에서 둘러싸는 마운팅에 대한 무접촉 거리를 유지하도록 충분히 강성으로 구현된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 상기 캡 또는 스냅-인 캡(이 둘 모두의 표현들은 캡이 각각의 실시예들에서 스냅-인될 수 있는 경우 서로 바꿔 쓸 수 있는 것으로 이해되어야 한다)은 추가로 하위 링 전단에서 반경방향으로 내향하여 인접하거나 돌출하는 여러 락킹 러그(locking lug)들을 포함한다.

캡은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 자체가 다중 온-오프 사출 성형 시에 각각 중앙 핫 채널 게이팅(central hot channel gating)들에 의해 생산될 수 있도록 설계된다.

밸브 몸체는 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 캡의 대응하는 콘에 자유 활동 방식으로 수용되는 중앙 원추형 핀을 포함한다.

연결 멤브레인 또는 멤브레인은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서 밸브 몸체의 지지 실링 링 및 원추 사이에서 연장된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체는 봉입되지 않은 상태에서, 바닥으로, 중앙 배치된 연결 멤브레인의 미세한 비틀림을 포함하고, 즉 의료 기능 디바이스의 밸브 시트 쪽으로 완전히 조립된 상태로 배열된다.

밸브 몸체를 캡 내에 사전 조립할 때, 이 굴곡은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체가 리테이닝 러그(retaining lug)와 톱니 맞물림(toothing)될 때까지 밸브 몸체의 지지 플랜지(flange)의 스냅-인을 통해 벌써 중화되거나, 또는 연결 멤브레인이 이미 너무 탄성적으로 변형되어서 가벼운 굴곡이 반대 방향으로, 따라서 상향으로, 즉 밸브 시트로부터 멀어지게 발생한다. 반대 방향으로의 굴곡은 본 발명의 어떤 실시예들에서, 밸브 시트의 이동 또는 시프트 중에 또는 이를 통해 한 번 더 강화된다. 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 굴곡은 처리 유체가 있는 자체의 관류 동안 또는 이 관류를 통해 한 번 더 강화된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 지지 실링 링은 연결 멤브레인에 관하여 더 컴팩트하고/하거나 더 두꺼운 벽으로 되어 있다.

밸브 배열체는 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서 캡 내에 핀 플레이트의 형상을 가진다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 시트는 어떠한 언더컷(undercut)들도 포함하지 않는다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 캡은 반경방향으로 외부에 또는 축방향으로 상부로 개방되는 여러 개의 관통 개구들을 가지는 아치의 형상을 가진다. 반경방향으로 외향으로 굽어질 수 있는 스냅-인 텅들 또는 핀들은 이 관통 개구들에 배치된다. 스냅-인 텅들 또는 핀들은 단지 비례적으로, 예를 들어 약 30%까지만 이 관통 개구들을 폐쇄한다.

"상부", "저부" 등과 같은 공간 표시들은 의문이 나는 경우에 첨부 도면들에서 확인될 수 있는 바와 같은 도들을 참조한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 관통 개구들의 수 및 스냅-인 텅들 또는 핀들의 수는 바람직하게는 각각 우수가 아니다(uneven).

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 캡은 바람직하게는 지지 아치들 및 구부릴 수 있는 스냅-인 텅들 또는 핀들 모두 내에서 동일한 레벨로 정위되고 이에 의해 사출 성형의 주 분리 평면을 형성하는 주변, 바람직하게는 날카로운 에지(sharp edge)를 포함한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 캡의 상위 링 전방/말단은 아치 건조물의 최상위 구획을 형성하고 필름을 통해 치료 기계의 액추에이터-센서-유닛에 의한 활성력, 활성 경로 및 유지력의 인입(leading-in)을 위한 기계적 커팅 지점을 표현한다. 이는 구조 노치(notch)들 또는 챔퍼(chamfer)들에 의해 차단되는 편평한 링 전방/말단을 표현한다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 캡은 상위 링 전단 그리고 콘 수용 에어리어 모두에서 구조 노치들 또는 챔버들, 그루브(groove)들 및 리세스(recess)들과 같은 많은 구조들을 포함한다.

부품이 대칭의 - 그것도 생산 중 열가소성 재료의 냉각에 의한 - 휨 또는 변형 비이상(unremarkable) 형태를 유지하기 위하여, 외부 및 내부 구조들은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 동일한 수로 또는 관통 개구들 또는 스냅-인 텅 또는 핀들의 수에 대하여 나누어지는 우수로 동심으로 배열된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 캡은 바람직하게는 캡 정렬 노치의 내측 및 외측에 아크 구조뿐만 아니라 수직인 실린더 벽들 및 원추형의, 특히 가파른 원추형의 주변 벽들을 포함한다.

밸브 몸체는 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 롤링 벨로우(rolling bellow)와 유사하거나 유사한 형태를 가지고 정렬 콘, 정지 전단, 적어도 2개의 지지 정렬 험프(hump)들, 스프링 연결 멤브레인, 실링 링 및 지지 링을 포함하고, 여기서 상술한 표현들은 도 3을 참조하여 후술된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예에서 그리고 추가로 삽입 가능성을 증가시키기 위해, 캡의 하위 링 전방/말단 및 밸브 시트 에지 모두에는 추가 삽입 챔퍼들 역할을 하는 곡선들이 제공된다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 스냅-인 텅들 또는 핀들은 캡의 외부 실린더 벽들과 대조적으로 예를 들어, 0.4mm의 더 큰 직경을 가진다.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 밸브 몸체는 예압된 힘 연동 및 형태 연동(interlocking) 및 축방향 무활동(free-of-play) 방식으로 캡 내에 봉입된다.

본 발명에 따른 일부 또는 모든 실시예들은 상술했거나 아래 진술되는 장점들 중 하나 또는 여러 개를 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 어떤 밸브는 자동 생산, 안전한 살균 및 밸브 기능들의 질의 증가 면에서 장점들을 제공할 수 있다. 필름들을 완만하게 하고 사출 성형 벽들을 완만하게 하는 큰 기공 배수 구조들 및 적은 양의 광-에어리어 구성요소 접촉들이 이에 이바지하고, 특히 개구 압력의 기체 살균으로 인한 낮고 한정된 속성들의 변경들, 안전하고 정확한 활성화의 공정에 영향을 미칠 수 있는 저장 및 운송 중에 기계, 열 또는 조사(irradiation)에 의해 유발되는 부하에 의하여 발생되는 장착된 밸브들의 속성들의 변경의 최소화, 카세트 상에 장착되는 연속적으로 편평한 필름에 기초하여 안전한 생산 가능 필름 용접 이음(film welding seam)을 보장하기 위하여 지금까지 용인되었던 밸브들의 필름 측 전방/끝단 면의 카세트의 필름 평면을 넘는 돌출의(밸브들은 필름에 지엽적인 덴트(dent)들을 발생시킨다) 방지, 밀폐성(tightness), 압력 개방, 그리고 방출 압력 하강 곡선의 동시적으로 높은 재현성(reproducibility)으로 치료 기계를 장착하고 이 치료 기계와 상호 작용하는 것 모두에 의한 개별 부품들 및 이들의 상호 작용의 공차에 더 관대한 설계, 그리고 이를 통해 또한 고 체적 생산 시의 그리고 시장에서 구입 가능한 많은 또는 오래된 치료 기계들에서의 안전한 기능, 방출 압력 개구의 재현성의 증가, 방출 에어리어에서 압력 강하를 줄이는, 즉 각각의 용적 유동 방출에서 압력 강하의 최소화, 용적 유동 압력 강하 배출의 곡선의 평탄화(flattening), 즉 용적 유동 방출의 증가에 따른 압력 강하의 증가의 최소화, 방출 개방 압력 하/아래에서의 미세 그리고 장기간 침입 밀폐성, 특히 공기 침입에 대한 기밀의 증가, 오염 입자들의 존재에 의한 누설에 대한 민감도의 감소 및 자가 정화의 용량의 개선, 배타 에어리어 내에서의 최대 압력까지의 더욱 안전하고 밀봉의 실링 및 진동 또는 흔들림 및 잡음 방출들의 방지가 본 발명에 이바지한다.

다음은 추가적인 장점들이다:

ｏ 낮은 기능 장애의 위험성;

ｏ 카세트 구조 및 혈액 치료 장치에 의해 미리 규정되는 약 1.2mm의 최대 가능 축방향 활성 허브(필름에 대하여 측정되는)에서 또한 안전한 성능;

ｏ 구성요소들에서의 개선된 구성 및 작은 공차들이 이 점에 있어서 달성 가능한 바와 같이, 유체 특성 값을 개선하는 것이 달성 가능;

ｏ 기능 테스팅(testing)까지 생산 중에 가역의 활성화가 실현 가능;

ｏ 우수가 아닌(uneven) 사출 성형 제작이 용접 라인들 및 이와 연관되는 누출의 문제를 가지지 않음;

ｏ 증기 살균 이후의 충분하고, 일정한 기하구조;

ｏ 예압된, 활성 위치 동안의 무의미한 이완(relaxation), 이는 사용 중에 밸브 예압 또는 편향를 감소시킬 수 있고 이 방식으로 파라미터 압력 개방 및 유출 압력 강하에 영향을 미칠 수 있다;

ｏ 엘라스토머-열가소성 재료의 재료 결합을 통한 그리고 노브들의 기하구조를 통한 높은 공차 브릿징(bridging), 따라서 큰 허용 가능한 변동들 또는 치수 공차들에 의한 저 비용의 그리고 안전한 생산;

ｏ 완전히 엘라스토머로 생산되고 저부 리브들을 통해 축방향으로 신축성이 있는 것에 의한 안전한 축방향 동력 제한;

ｏ 클램핑 정렬 리브들의 볼록한 모양을 통한 밸브 몸체 및 밸브 시트 사이의 넓은 배수들 및 적은 압축면들을 통하는 양호한 기체 살균성;

ｏ 촉발 압력 및 압력 체적 유동 특성들은 선택된 재료, 선택된 벽 두께 및 직경들 및 재료의 측정치들 및 속성들의 제작 공차에만 좌우, 그러나 유효한 활성 허브가 계획된 범위 내에(여기서는 1.2 내지 1.8mm) 있는 경우 활성 허브들의 크기에 좌우되지 않는다;

ｏ 카세트 내에 밸브 시트를 조립하는 것에 의한 무 언더컷 및 이에 의해 무 변형 문제들;

ｏ 간단한 조립 절차들;

ｏ 축방향 조립 경사들에 대한 양호한 공차 보상;

ｏ 활성화 경로의 분리 및 이에 의한 기계 공차들의 밸브 예압 또는 편향;

ｏ 압력 체적 유량의 특성 라인 및 개구 압력의 재현성의 눈에 띄는 개선;

ｏ 압력 체적 유량의 특성 라인의 평탄화(flatten), 이의 결과는 더 낮은 압력 손실 및 더 낮은 개시 압력 구성이 실현된다;

ｏ 약물의 주입에 의해 주입 작동 동력이 거의 없는 것을 통한 인체공학적 장점들;

ｏ 혈액 주입 동안 또는 중에 사용될 때 더 낮은 용혈(haemolysis);

ｏ 캡 내의 밸브 또는 캡의 방사상 정렬의 더 높은 재현성으로의 간단한 사전 조립;

ｏ 카세트 필름의 장작 후의 제작에 의한 밸브 조립체의 기능을 테스트할 가능성;

ｏ 밸브의 벨로우즈 형상으로 인한, 예를 들어, 단순한 버섯 형상에서처럼/상기 버섯 형상보다도 더 선형인 스프링 특성 라인이 실현 가능;

ｏ 밸브 요소들의 실링 링 에어리어는 유동 경로의 말에(단순한 버섯 형상에 있어서와 같이) 액체 실리콘 고무(Liquid Silicon Rubber) 사출 성형과 같이 바람직한 제작 시에 유동 관계들에 관하여 배치 또는 정위되지 않고, 그리므로 용접 라인들 및 이와 함께 누설을 야기하는 용접 결합들이 방지;

ｏ 밸브의 제작 또는 실행에 매우 적은 재료 및 저 비용이 필요(0.5 유로 센트);

ｏ 자유 회전 위치 결정 방식으로 밸브 배열체의 용이한 자동 장착;

ｏ 실링 링 에어리어의 양호한 정렬 성능;

ｏ 활성화 및 관류에 의한 밸브 및 캡 사이의 마찰의 안전한 회피;

ｏ 연관되는 감소 가능한 무 유동(flow dead) 공간들을 구비하는 축방향, 바람직하게는, 매우 컴팩트한 밸브 배열체;

ｏ 캡을 구비하는 다른 예압식 밸브 설계들과 같이 특성들 및 공차 성능에서의 장점들;

ｏ 안전한 기체 살균 성능을 보장하는 기체 개방 초기 위치;

ｏ 아주 작은 활성화 경로에도 불구하고 더 높은 해제 팽창력을 가지는 견고한 초기 위치;

ｏ 제거 이후에, 잔류 활성을 통해, 원하지 않는 유체들의 누출을 방지;

ｏ 제거 이후에 마찰 폐쇄 및 활성 밸브의 큰 예압 또는 편향를 통해 안전한 위치 보존으로 설비 중에 안전한 잔류 활성화;

ｏ 경질의 외피 캡이 기계적 개입들 또는 수정들에 대비하여 연한 밸브를 캡슐화(encapsulate)함;

ｏ 견고한 기체 개방 초기 위치 및 한정된 강력한 해제 팽창력을 위한 스냅-인 텅 또는 핀-웨지-직경 랜딩의 새로운 메커니즘;

ｏ 밸브 직경에 대해 극도로 낮은 활성화 경로로 인하여 편평한 필름 초기 위치 및 낮은 필름 스트레스 또는 스트레싱에 의한 기계 측 수동 활성화(passive activation) 액추에이터가 가능;

ｏ 규칙적으로 시프트하는 방식으로 가능한 경사를 의도적으로 고려하는, 새로운 캔트-세이프(cant-safe) 활성 또는 평면 베어링 메카니즘;

ｏ 공차 연쇄가 감소하는 특수 기하구조의 배열;

ｏ 정확하게 생산 가능한 컴팩트한 기능 결정 기하구조들을 통한 감소되는 공차들;

ｏ 조립되는 구성요소들의 상호 기하학적 교정을 통한 밸브 공차들의 감소;

ｏ 치료 중에 활성 팽창력이 교정되고 감소되도록 살균 및 저장을 통해 열적 그리고 시간적 스트레스 감소의 활용, 그러나 이는 밸브 제작 중에 가능한 한 높게 세팅되어야만 한다;

ｏ 캡의 개재에 의한, 치료 기계의 개시된 힘들 및 경로들로부터 밸브 대 밸브 시트의 위치 공차의 분리;

ｏ 예압 또는 편향의 원리는 더 큰 프리스트레스 경로로 이어지고, 결과적으로 밸브의 특성들은 더 정확하고, 더 낮은 압력 강하를 보이고 그러므로 또한 더 주의되어야 하는 처리 유체를 나타낸다(동일한 체적 유량에서 더 낮은 전단 응력(shear stress));

ｏ 원추대 또는 구대 형상의 밸브 실링 시트들로 인해 더 적은 공차 밸브 특성들, 비 동작 단계에서의 실링의 증가는 자가 정화의 능력, 불순물 및 재료 결함들의 경우에 더 높은 실링 능력으로 이어짐;

ｏ 전체 강성 및 국소적인 바브(barb)들 및 연한 밸브 실링 링 기하구조는 분순물 및 재료 결함들의 경우에 더 높은 실링 능력으로 이어짐;

ｏ 온-오프 디몰딩(demolding) 원리를 통한 개별 구성요소의 극도의 비용 효율적인 제작, 동일한 벽 두께 및 더 적은 재료 소비를 통한 최소화된 사출 성형 주기, 그리고 더 적은 신장(elongation)으로 인하여, 비교적 적은 엘라스토머를 포함하므로 비용 효율적인 필름의 가능한 적용;

ｏ 회전 대칭의 강성 기하구조 및 중앙 게이팅을 통한 특히 더 정확한 구성요소 기하구조;

ｏ 유동 경로의 종단으로부터 멀어지는 기하학적 시프팅을 통해 실링 링 존 내에 기포들 및 용접 라인이 전혀 없거나 거의 없음;

ｏ 특히 자가 정렬의 양호한 특성들과 모든 구성요소들의 회전 위치 결정의 자유도로 모든 부품들을 고려하고 공차들을 처리함으로써 개념적으로 포함되는 완전 자동화 가능 생산 및 테스팅 개념;

ｏ 가역 활성화를 통해 마감, 설비 상태에 있는 밸브의 완전한 유체 테스팅이 실현 가능;

ｏ 사용 중에 특성 라인의 이완에 대비한 자가 보상 특성;

ｏ 압력 손실-체적 유동 특성 라인의 평활교정을 위하여, 특히 롤링 벨로우즈의 변형 특성들을 활용;

ｏ 엘라스토머 밸브 구성요소들의 패턴들과 비교해서 기능적인 개선으로서의, 열가소성 캡의 최적화된 배수 및 살균 패턴들;

ｏ 밸브의 연한 점착성의 엘라스토머 재료로 최적화된 협력 기능을 위한, 캡에 의한 큰 개방 각을 가지는 원추형 정렬, 축 방향들로의 패턴들, 매트 부식들 및 축방향 지지 존들;

ｏ 동일한 안전 레벨에서의 더 높은 재현성으로 인하여, 개방 압력을 더 낮은 값으로 세팅할 가능성, 그러므로 처리 유체의 더 인체 공학적인 분사, 공급 또는 급수 펌프들로부터 더 낮은 재료 유지관리(caring) 압력 레벨 또는 밸브를 통한 혈액 복귀에 의한 더 적은 용혈;

ｏ 관통 개구들 및 스냅-인 텅들 또는 핀들의 많은 그리고/또는 우수가 아닌 수의 동일한 분리, 이는 또한 밸브 시트들로부터 나가고 양호한 구심 속성을 가지는 여러 유체 채널들에 의하여 회전 방위 없이, 밸브 배열체의 낮은 압력 강하 및 동일한 관류를 가능하게 한다;

ｏ 버(burr)가 없는 방식으로 사출 성형을 제작하는, 통상적으로 대부분인 기존의 필요성을 생략하고, 축방향 시프트 및 캔팅-둔감 경사에 의한 마찰과 같은 밸브의 기능들을 위하여 디몰딩 격벽(partition) 라인의 기술적 기능의 사용;

ｏ 경질의 열가소성 재료로 제조되는 광범위한 활성 링 면은 기계의 활성 험프에 대한 활성 압력 스트레스를 줄이고 탄성 신축성을 통한 기계들 및 밸브 구성요소들로의 활성화 경로 전이의 부정확성을 줄임;

ｏ 부품들을 제공하고 사전 위치 결정함으로써 안전한 진동 요건들 및 방위 분류를 위한 캡 및 밸브의 초점 및 형상 대칭에 있어서의 유리한 형태 설계;

ｏ 캡 및 밸브의 원추형의, 둥근 중앙의 기하구조들로 인해 관형 진공 그랩(grab)들 및 둥근 수용 보어들에 의해 흡기 공정 및 정확한 부가의 단 구심(end centering)이 가능;

ｏ 밀폐하여 캡슐화된 액추에이터-센서-매트에서 튀어 오르는 점진적으로 동작하는 활성 험프를 통합하기 위해 중립 비용들을 필요로 하는 기계 측 상에 특별히 단순하고 수동적으로 효과적인 활성 디바이스를 적용 또는 구현할 가능성;

ｏ 마찬가지로 캡슐화되고 삽입되어 있으며, 기술 스프링들로 별개로 구조화되어 있는 활성 디바이스를 액추에이터-센서-매트 뒤의 에어리어 내에 적용할 가능성;

ｏ 치료가 시작되기 전에 밸브 배열체에 대한 완전한 기능 테스트를 수행하는 것이 가능하고 밸브 기능과는 별도로, 또한 이중 측 개방 유동 경로들의 기능을 절차적으로 사용하는 것이 더 가능할 가능성을 가지고 액추에이터-센서-매트 뒤에 캡슐화된 능동적 구동 가능 활성 디바이스를 적용할 가능성;

ｏ 스냅-인 장벽을 극복한 후에 낮은 추가 시프트 힘으로 높은 활성 팽창력을 유지하기 위하여 캡의 활성화 메커니즘에서 정적 마찰 및 미끄럼 마찰(sliding friction)의 차들을 사용;

ｏ 높은 활성 팽창력을 활성 위치에서 낮은 잔여 힘과 연결시킬 수 있는 점진적 힘 경로 특성 라인을 유지하기 위하여, 액추에이터-센서-매트에서 볼록하거나 뾰족한 노브들 또는 샤프트 구조들을 사용;

ｏ 엘라스토머 밸브 내에서 굽힘 공정들을 통해서만 발생하는 밸브 개방, 그러므로 재현성에서의 히스테리시스 및 변동들의 상당한 감소;

ｏ 실링 링의 비 리프팅(lifting) 존들에서의 유체 휴지 시간들 및 무 유동 존들을 회피하면서 밸브가 개방되어 있을 때 실링 링의 동일하고 완전한 리프팅을 통한 낮은 막힘 경향;

ｏ 밸브 실링 링이 동일하게 업-리프팅되고 그러므로 실질적으로 진동의 기본 모드만이 가능하므로, 진동들 및 잡음들 또는 음들의 발생에 대한 낮은 민감도.

본 발명에 따른 어떤 실시예들에 따르면, 밸브 사출 성형은 유리하게는 저가의 온-오프 개념에 따라 제작될 수 있고, 여기서 유체 실리콘들의 교차 결합(cross linking)에 대하여 더 긴 특정 사이클 시간으로 인하여, 필요한 몰딩 포스트의 수는 약 인수 2에 대한 스냅-인 몰드에 의한 것보다 더 높게 위로 세팅될 수 있다. 단순하고 실질적으로 회전 대칭인 형상을 통해, 지지 링의 저부를 둘러싸는 각에서의 몰드 및 몰드 분리 라인 무차별 이형제(mold release) 내에서의 평평하고 실링 가능한 오정합을 통해, 그리고 약 110㎣의 매우 작은 구성 체적을 통해 밸브를 극도로 저렴한 방식으로 제조하는 것이 가능하다. LSR 구성요소들이 보통 측방향으로 부착되는 회전 압설자(rotary spatula)로 인한 방출 측 몰드 캐비티(mold cavity)로부터 가장 경제적으로 소제(sweep)되는 것들이라는 사실로 인해, 밸브는 따라서 최적의 제작 가능성으로 설계되고 이에 의해 구심 콘을 중앙 이송 지점으로서, 그리고 디몰딩 공정 중에, 방출 측 몰드로부터 절반이 돌출되는 소제 니플(sweeping nipple)로서 사용한다. 본 발명에 따른 밸브 디자인은 중심에서 몰딩되고 실질적으로 회전 대칭되는 특징을 포함하고, 이는 몰드의 휨 또는 변형이 낮은 형상에 유리하다.

자체 체적의 큰 부분이 중심의 주위에 배열되지 않고(버섯모양 기반 에어리어), 반면에 실링 링 가까이에 있는 자체 체적의 일부가 상대적으로 크고 이에 의해 유동 경로의 종단에 그리고 이형제에 바로 인접하게 위치 결정되지 않는 것 또한 유리하다. 이의 결과는 실링 링 에어리어의 충전 공정에서의 액체 사출 성형이 몰드 충전의 완료 직전에 발생하지 않으며, 유동 속도는 정지하게 되고 기포들 및 용접 심(weld seam)들이 더 이동되지 않는다. 이 방식에서, 면에서의 공기 공극들 또는 공기 포켓들 또는 붙잡힌 공기 및 용접 심들 및 이와 관련되는 기하학적 부정확성이 실링 링에서 획득되고 따라서 밸브 시트에서의 실링 면과의 접촉하는 링 형상의 에어리어에서 밸브의 실링 능력을 감소시키는 모든 것들에 속하는 문제를 가지지 않는다.

본 발명에 따른 밸브는 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 자체의 제작 시에 거푸집(mold form)의 충전을 특별히 지지하는 형상을 포함하고: 중앙에서 주입되는 액체 엘라스토머는 초기에 지지 전단에 충돌하고 스프링 멤브레인(membrane)의 벽이 얇은 파 형태로 급작스럽게 전환되거나 재지향되고, 이는 갱신된 전환 또는 재지향 이후에 실링 링을 통하여 그리고 환기 및 유동 경로 단부들이 있는 이형제가 위치되는 상대적으로 아주 큰 지지 링까지 더 흐른다. 실링 링은 그러므로 균질한 사출 성형 화합물로 상대적으로 높은 유동 속도에 의해 흘러 들어가고 이에 의해 공기 공극들 및 용접 심들(부분적으로 동결되거나 응고된 유동 선단(flow front)들)이 더 멀리 이동된다. 그러므로, 특히 더 정확하고, 실링에 대해 더 적절한 면을 구비하는 실링 링을 획득한다.

엘라스토머 성분들(본원에서 약 40 내지 70 Shore A)의 낮은 경직성으로 인해 그리고 캡의 상대적으로 높은 경직성과 관련하여, 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서는 살균 기체들의 접근 가능성을 위해, 조립체에 의한 공기 배출 또는 유출 및 마찰 감소를 위해 밸브 구성요소에서보다 캡 구성요소들에서 유리하게 배열되는 구조들이 있다. 밸브 구성요소들에서 대응하는 구조들을 배열하는 것에 의한 것보다는, 가압되고 밀집된 상태에서 마찬가지로 큰 연속 개방 구조들을 유지하기 위하여, 캡 내에는 덜 깊은 구조들이 필요하다. 이것은 상승되고 압입된 구조들이 엘라스토머에서 차츰 평탄화되고 따라서 열가소성 성분 엘라스토머 성분들 사이의 희망하지 않는 직접 면 접촉이 증가하고, 반면에 동시에 희망하는 기체 전달 배수 그루브(groove)들의 단면이 감소하는 사실의 결과이다. 게다가, 스퀴즈-아웃(squeeze-out)이 어렵고 환기가 어려운 구조들이 존재하지 않을 때 엘라스토머 부분들의 면의 무 오류 제작에 유익하고, 이는 이 경우에, 면에 있는 작은 결함들이 기능에 영향을 미치지 않는 사실로 인하여 캡의 제작에서 고려되지 않아야 한다.

더 가능한 장점들은 특히 공차 최적화에 관한 것이다. 상세하게:

1. 스냅-인 캡에서의 밸브의 예압 또는 편향에 의해, 밸브는 여러 축방향 치수들에서 스냅-인-캡에 조정되고 밸브는 또한 축방향 흔들림(run-out), 방사상 이격 및 축방향 정렬에 따라 더 강건하고 더 정확하게 제작 가능한 스냅-인-캡으로 자신을 맞추고, 이에 의해 밸브의 이미 여럿인 치수 공차들이 덜 관련되거나 또는 심지어 이미 무의미해진다.

2. 위치 "활성"의 경우, 유일한 중요한 문제는 자체의 링 전단이 더 낮은 상태의 캡이 밸브 시트 링 지지부에서 편평하게 놓인다는 사실로 인해, 캡이 평평하게 놓이게 되도록 경로가 적어도 충분히 큰 한, 치료 기계의 액추에이터-센서-플레이트가 캡을 활성 험프로 시프트하는 데 어떤 경로를 취하는지는 무의미하다. 이것은 밸브의 활성화 경로가 기계의 활성화 경로에 대하여 비례 종속성을 지니는, 연하게 설계되고, 공지되어 있는 밸브 설계들 대부분에 구별되는 차이다. 밸브의 활성화 경로들 및 기계의 활성 액추에이터 사이의 대략 완전한 분리를 달성한다.

3. 캡이 엘라스토머 밸브보다 한 자릿수 더 강성인 구성요소라는 사실로 인해, 축방향 자가 변형들은, 도입되는 활성력들 하에서, 따라서 더 적다. 이에 의해, 캡의 정렬 콘 및 이에 의한 밸브의 중앙 위치의 축방향 위치 불확실성은 캡이 없는 이전의 설계들에 있어서보다 약 한 자릿수보다 크게(0.02 내지 0.04mm) 내려가고, 이에 의해 치료 기계의 활성 험프의 축방향력(axial force) 및 침투 깊이는 밸브의 중앙 에어리어의 축방향 시프트 및 이에 의한 활성 밸브의 동작 프리 스트레싱 또는 편향에 직접 영향을 미쳐왔다. 그러므로, 활성 위치에서의 밸브의 프리스트레스 힘들 및 기계의 활성 액추에이터의 활성력들 사이의 거의 완전한 분리를 획득한다.

4. 영향을 주는 공차들의 기하학적 기계 연쇄는 이전의 치수들의 작은 부분들, 즉 밸브의 바로 주위의 밸브의 치수들, 그리고 밸브 클램핑에 수반되는 밸브 시트 및 캡 내부의 토폴로지(topology)들만을 포함한다. 모든 이 토폴로지들이 Z 방향으로 0.4 내지 3.6mm의 범위 내의 작은 치수들만을 가지므로, 사출 성형 토폴로지들의 성취 가능한 제작 공차들은 이에 따라 작으며 +/- 0.03mm보다 더 작은 범위 내에 있다. 그러므로 공차 연쇄들의 현저한 단축 및 동시에 더 협소한 단일 공차들을 획득한다.

5. 위에 언급된 양 링 면들의 평면 접촉에 의해서, 전형적으로 5 내지 20 N의 연속 잔류 힘 하에서, 양 링 면들의 축방향 흔들림 편차들은 양 링 면들이 탄성 소성(elastic-plastic) 방식으로 상호 높이를 균일화하므로 상호 감소시킨다. 이것은 기본적으로 각 변형들에 의해 영향을 받는 축방향 압축 사출 성형 구성요소들이 포인팅 카운터 면에 대하여 노출되는 경우에 전형적인 공정이다. 설치된 구성요소들의 상호 설계 최적화에 의해 그와 같은 정확도의 증가를 획득한다.

6. 밸브의 스프링 멤브레인은 롤링 벨로우들에 유사한 형상을 가진다. 밸브의 축방향 편향 또는 수정에 의한 설계 변경 공정들은 진품의 롤링 벨로우들과 동일하지 않아야 하는데, 왜냐하면 이동 마찰의 방지를 위한 원통의 롤링 또는 전환 면들이 상실되기 때문이다. 롤링 벨로우들과 유사한 설계는 편평한 스프링 멤브레인과 비교해서 특정한 장점들을 가진다:

6a. 동일한 축방향 예압 또는 편향에 의해, 실링 링의 레벨에서의 각 유연성이 명확히 증가되고, 이는 더 균일하거나 꾸준한 실링 압축으로 이어지고 그러므로 밸브의 대칭 축의 밸브 시트의 대칭 축에 대한 방사상의 그리고 각의 오정렬 또는 변위에 의하여 개방 압력이 더 협소하게 확산된다.

6b. 지지 링 및 실링 링 사이의 대부분의 수직 벽 구획과 연결되는 지지 링의 상대적인 강성으로 인해, 전면적인-특정한 강성의 실링 링 존이 발생하거나 일어나고, 이는 롤링 멤브레인을 통해, 오히려 전체적으로 시프트되고, 그러므로 각의 방사상 및 축방향 방식으로 시프트될 때 밸브 시트의 실링 링에 조정된다. 국지적으로, 즉 엘라스토머 밸브 실링 링의 경질의 밸브 시트 실링 링 상으로의 국지적인 압축과 관련하여, 양 면들의 밀봉 조정은 그러므로 밸브 실링 링이 상대적으로 날카로운 에지들(실링 압축 결합의 뾰족한 요소들)을 구축하고 이것이 밸브 시트 실링 링에서 약 30 내지 70 Shore A의 자체의 낮은 경도 위에서 국지적으로 차츰 평탄화되도록 강화되거나 보강된다. 이에 의해, 양 실링 면들 또는 실링 존에 국지적으로 존재하는 외부 물체들의 국지적인 불규칙들에 대한 국지적으로 효과적인 실링 브릿징(bridging)의 결정 기준을 나타내는 고 면 압축이 국지적으로 발생한다. 지금까지 제안된 밸브 설계들의 대부분의 경우에, 밸브 실링 링 존은 벽이 얇고 일반적으로 또는 전체적으로 다소 더 강성이다. 이에 의해 불규칙들 및 외부 물체들은 실링 링 존의 전반적인 변형으로 이어지고 국지적인 브릿징 및 캡슐화로 이어지지 않으므로, 실링 효과는 국지적인 간격 또는 갭 형성에 의해 감소된다. 그러므로, 본 발명에 따른 밸브는 실링 존에 존재하는 외부 물체들 및 국지적인 면 결함들의 영향 하에서 더 재현성 있는 방식으로 그리고 더 양호한 방식으로 실링된다.

6c. 롤링 벨로우들과 유사한 설계는 또한 실링 링의 축방향 시프트의 스프링 속성의 선형성에 영향을 미친다. 어떤 축방향 최소 편향으로부터 시작해서, 롤링 벨로우들은 임의의 추가 편향 시에 항상 연속하거나 또는 심지어 감소하는 힘을 포함한다. 최소 편향은 그러한 경우에 굽힘 스트레스 조건이 더 이상 변하지 않는, 즉 롤링 벨로우가 유사한 항상 연속하는 형태를 취했을 때 도달된다. 이에 요구되는 편향 축방향 경로는 진품의 롤링 벨로우들에 의해 롤링 벨로우들의 강도에 비해 약 3 내지 5배 더 높다. 캡 밸브들의 예압 또는 편향를 통해, 그와 같은 경로가 압입될 수 있다. 이는 0.8의 제한된 활성화 경로로 인하여 예압이 없는 설계들로는 가능하지 않은데, 왜냐하면 이 경로로부터 약 0.4mm만이 남고, 이는 이미 최소 살균 슬롯 및 합산 가능한 공차들을 공제한 이후의 축방향 예압 또는 편향에 대해서, 현재의 롤링 벨로우 강도보다 이미 더 적기 때문이다. 축방향력을 제한하는 전형적인 롤링 벨로우 속성은 힘 경로 특성 라인이 대략 수평으로 진행하고 이에 의해 개방 압력의 그리고 유동 저항의 공차 민감도가 여전히 1배 이상으로 감소될 수 있도록 밸브들이 설계되는 것을 가능하게 한다.

7. 캡에서의 밸브의 예압 또는 편향 그리고 제2 또는 활성 위치에서의 이 예압 또는 편향 및 다른 예압 또는 편향의 해제를 통해, 새 밸브는 캡 없는 그리고 예압 또는 편향 없는 밸브들보다 명백하게 더 높은 경로로 예압될 수 있고; 그러므로, 더 편평한 스프링 특성 라인을 가지는 더 신축성 있는 스프링 멤브레인 기하구조들이 제2 위치에서 활용될 수 있고 그것으로 동일한 활성화 경로 불규칙성들에 의해 압력 강하들 및 압력 강하들에서의 불규칙성들과 같은 개방 압력의 불확실성이 더 적어지게 된다.

8. 그러나 위에 설명된 바와 같이, 캡 개념이 기계의 액추에이터로부터의 밸브의 광범위한 분리로 이어지고 더욱이 기하학적인 공차들이 잘 만들어진 구성요소 배열 또는 레이아웃에 의해 감소될 것이라는 사실로 인해, 상술한 특성 라인 값들의 공차들이 더 감소된다.

9. 더 편평한 밸브 스프링 특성 라인 및 더 강한 예압 또는 편향와 관련되는 낮은 공차의 제2, 활성 위치를 통해, 일회용품의 제거 이후에 특히 안전한 밸브의 잔류 활성화가 달성된다. 활성 위치에서 마찰로 유지되는 캡은 최대 0.6 바(bar)의 초과 압력이 일회용품에서 발생하거나 일어나면 자체를 가동하지 않는다. 실제로, 이 압력은 비어 있거나 배수된 일회용품의 기체 컴플라이언스(gas compliance)가 그와 같은 압력의 발생을 허용하지 않으므로 정규의 제거 여건들하에서는 일어날 수 없다.

웨지 효과 및 더 높은 실링 압축에는 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서 개방 및 폐쇄 동안 밸브의 더 높은 자가 정화 효과가 동반되며, 이는 특히 유용한 속성인데, 왜냐하면, 밸브 시트 실링 링의 웨지 형상의 배열로 인해, 수직 및 접선 이동이 거기에서의 밸브의 리프트-오프(lift-off) 중에 중첩되고, 이에 의해 접선 이동은 정화 효과를 발생시키거나 일으키지만, 그러나 또한 밸브의 리프트-오프까지, 더 오래 지속하는 실링 시간 이후에 여기서 희망하는 히스테리시스 효과(더 높은 개방 압력)를 발생시키거나 일으킬 수 있기 때문이다. 바람직한 원추형의 밸브 실링 시트는 이미 위에서 더 언급된 바와 같이, 볼 스크랩퍼(ball scraper)의 형상을 닮는 것에 더 가까울수록, 편평한 밸브 시트보다 더 유리한 각 공차 속성들을 가진다. 이상적인 실시예에서, 밸브 실링 시트는 밸브 축의 밸브 시트 축으로의 공차 제한 진자 경사에 정확히 대응하는 반경에 의해 압입되는 볼 스크랩퍼의 형태를 취할 수 있다: 이 경우에, 밸브 실링 링은 자체를 밸브 실링 시트 링에 맞추기 위하여 단지 최소의 전반적인 탄성 변형만을 요구한다. 그러나, 예압 또는 편향 관계들의 치수화는 더 어려운데, 왜냐하면 원추형의 벽들은 더 이상 어떠한 상수도 증가시키지 않기 때문이다.

공기 및 상이한 유체들에 대한 시도들 또는 실험들은 제공되는 체적 유량 에어리어 내에 있는 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서의 밸브는 어떠한 가청 잡음들 또는 측정 가능한 압력 진동들을 생성하지 않음을 밝혔다. 공기의 연속 관류에 대한 방사선 촬영 또는 X-레이 사진에 의하여, 정기적인 개방을 관찰하는 것이 가능하였다. 이와 연관되어 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서의 밸브 설계는 실이 남은 구획들이 남아있지 않으므로 접착성 입자를 통한, 특히 점착성(clinging) 응고 혈액에 관한 막힘(clogging) 또는 쌓임(loading)에 단지 약간의 경향만을 가진다. 원추형 설계는 명시된 유입의 기하학적인 코스를 인사이드-다운(inside-down)으로부터 탑-아웃사이드(top-outside)로 가장 지속적으로 지향시키는 유동 채널을 형성한다. 이 결과는 또한 하우징의 흐름의 적은 유동 손실이고(유동 방향의 더 적은 급작스런 변경에 의한) 주 유동 경로의 개선된 환기 가능성이다(더 높은 평균 유동 속도에 의한).

명시된 에어리어들 외부의 매우 높은 체적 유동에 의해, 캡의 내부 아치형 캐핑(capping)은 본 발명에 따른 어떤 실시예들에서, 유체에 의해 올라가고 있는 밸브 유지 링에 대한 이동 정지부 역할을 한다. 편평한 이동 정지부는 밸브의 캡 아치 상으로의 교착(deadlock)의 가능성이 발생하지 않을 수 있는 방식으로 기하학적으로 설계된다. 발생하는 전형적인 장벽 또는 최대 약 1.5 바(bar)의 실링 압력들로 그리고 0 내지 600 ml/min의 명기된 체적 유동 범위 내에서, 밸브는 굼힘 이동들을 통해 스스로 개방되고, 이에 의해 밸브의 내부 재료 부분은 중심 원추체 및 정지 종단 사이에서 거의 활동 없이 유지되고 유지 링은 캡 및 밸브 시트에 대한 터치 또는 접촉 거리 없이 모든 공간 방향들에서 이격되어 있다. 미끄러짐 이동들의 하락(예를 들어, 재 위치 가능한 볼들이 있는 밸브들에 의한)에 있어서, 특성 라인은 고도로 재현 가능하고 거의 히스테리시스가 없다. 최대 2.5 바까지의 정상 장벽 또는 실링 압력들에 의해, 밸브의 실링 링 에어리어는 밸브 시트의 실링 원추체에 지속적으로 더 타이트하게 안착하게 되고, 실링 효과를 보강하거나 강화한다. 약 5 바까지의 극도의 장벽 또는 실링 압력들에 의해, 밸브의 스프링 멤브레인 에어리어는 안쪽으로 구부러지고 압력 철회에 의해 정확한 초기 위치 또는 상태로 다시 복구된다. 정상 및 극도의 장벽 또는 실링 압력들에 의해, 밸브 시트의 중심에 있는 중심의 돌출부는 축방향 이동 또는 시프트 및 밸브 위치의 축방향-방사상 오정렬을 방지한다. 게다가, 이는 유동 공간을 줄이고, 따라서 일관된 유동 속도들에 이바지한다.

더 높은 체적 유동들의 더 긴 상들에 의해, 밸브는 본 발명에 따른 어떤 실시예에서 감소 유동 저항에 어느 정도의 밀리바를 이완하는데, 엘라스토머 재료의 전형적인 반응이다. 이 재료들 중 또는 이 재료들 하에서, 실리콘 고무는 특히 던 낮은 이완으로 인해 중요한 자리를 점하고 있다. 그러나, 또한 캡이 캡 상으로 지속되는 잔류의 축방향력을 통하여 밸브 시트 밑부분 쪽으로 이완되는 사실로 인해, 이 이완 방향이 증가하는 프리 스트레싱 또는 편향 방향과 일치할 때 보상 효과가 발생한다. 이 방식에서, 캡-설계는 보상 장착 배열을 통해 압력 체적 유동 특성 라인의 특히 더 낮은 이완을 제공한다. 적절한 일련의 테스트들 또는 실험들 전체에 걸쳐, 특히 캡의 원추형 시트 에어리어의 기하학적 구성은 밸브 및 캡의 이완들의 최적의 중간 상호 보상이 결정되고 구현될 수 있도록 일회용품 및 기계의 구성요소 또는 요소 공차, 치료 온도들 및 시간들 및 기계의 마모 동작들을 고려하여 최적화될 수 있다.

밸브가 위치되도록 의도되는 장소에 설치되는 카세트 일회용품의 고정은 상당히 신뢰성이 없어 특히 대체 커넥터에서의 폐쇄 슬리브(closure sleeve)(대응하는 실 기능을 가지는)가 직렬의 일회용품에 의해 제외될 수 있음이 증명되었고, 이는 여기에서 WO 2010/121819 A1의 도 1의 참조 번호(41)가 참조된다. 이것은 폐쇄 슬리브의 실링 활성화를 위한 허브를 더 이상 사용할 필요가 없고 동시에 더 경제적이고 더 신뢰성 있게 수행하는 기계 측 액추에이터-센서-결합 메커니즘의 추가 간소화에 의해 수반된다.

본 발명은 첨부 도들 또는 도면들을 참조하여 예시적으로 설명될 것이고, 여기서 동일한 참조 번호들은 같거나 동일한 요소들을 칭한다. 부분적으로 강하게 간소화된 도면들에서, 다음이 적용된다:
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 제1 예시적인 실시예에서 밸브 배열체를 도시하는 도면들;
도 2a 내지 도 2d는 엘라스토머의 밸브 몸체 및 열가소성 캡을 구비하는 2-피스 예압 체크 밸브의 추가 설계를 도시하는 도면들;
도 3a 내지 도 3d는 밸브 배열체를 가지는 본 발명에 따른 의료 기능 디바이스의 추가 실시예, 여기서는 순전히 예시적으로 혈액 카세트(cassette)를 분해도로 도시하는 도면들;
도 3e 내지 도 3h는 도 3a 내지 도 3d의 실시예를 상이한 밸브 위치들에서 접합(joint)된 상태로 도시하는 도면들.

도 1a 내지 도 1c는 예시적 제1 실시예에서 밸브 배열체(1)를 도시한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 추가의 예시적인 실시예의 밸브 배열체(1)를 도시한다. 이것은 원추형으로 실링되고, 엘라스토머(바람직하게는 실리콘 고무)로 제조되는 밸브 구성요소 및 열가소성 재료(바람직하게는 PP)로 제조되는 캡 구성요소(이는 밸브 시트(803)에 삽입된다)를 가지는 2-피스 밸브 배열체이다. 이에 의해, 도 1a는 밸브 배열체를 저부로부터(좌측) 또는 상부로부터(우측) 고찰되는 분해도로 도시하고, 여기서 실례의 상면 또는 저면 및 각각 중앙에 도시되는 구성요소들은 다시 저면 또는 상면에(도면 종이에 관하여) 조립된다. 도 1b는 밸브 조립체(1)를 이른바 "예압되는" 위치(표현은 아래에서 설명될 것이다), 예컨대 밸브 배열체(1)를 장착하는 동안의 제1 위치에서 도시하고, 도 1c는 밸브 배열체(1)를 밸브 배열체(1)를 체크 밸브로서 예시적 사용하는 동안 제2 위치에서 도시한다. 각각 좌측에 재현되는 도 1b 내지 도 1c의 실례들은 우측에 각각의 실례에 대해 관련된 단면 확대도를 도시한다.

밸브 몸체(60)는 여기서 예시적으로, 상당 부분이 평편한 벨로우 형상의 외피가지는 컵 또는 사발(bowl)의 형태를 가지고 그리고 비교적 강성인 밸브 트레이(60a)를 가지며 이 밸브 트레이는 밸브 트레이(60a)에 체결되는 중앙 및 강성의 텐션 로드(62)를 가진다. 사전 조립에 의해, 밸브 몸체(60)는 캡(61)의 적절한 중앙 스냅-인 개구 내의 텐션 로드(62)에 의해 스냅-인된다.

도 1a 내지 도 1c에서의 밸브 몸체(60)의 배열에도 불구하고, 밸브 몸체(60)는 이의 전단에서 개방되는 용기(vessel)와 같은 설계를 가질 수 있고, 여기서 텐션 로드(62)는 개방 전방/말단 쪽으로 연장되고 적절할 때 이로부터 돌출된다.

밸브 트레이(60a)로 향하는 벨로우 외피의 링 전방/끝단(60b)은 캡(61) 내에서 예를 들어, 약 0.1mm의 가벼운 예압 또는 바이어싱 하에서 반경방향으로 그리고 바람직하게는 예를 들어, 약 0.5mm의 더 큰 예압 또는 바이어싱 하에서 축방향으로 정위된다. 이에 의해 벨로우는 이에 따라 압축되고 축방향 예압 또는 편향은 스냅-인된, 상대적으로 강성인 텐션 로드(62) 위에 유지된다. 밸브를 그러므로 예압되고, 완전하며, 무활동의 방사 방식으로 중앙에 위치되고 또한 캡(61)의 이후의 작용에 의해 그리고 유체들의 관류에 의한 밸브의 개방에 의해 이 속성을 보유한다. 이 축방향 예압 또는 편향은 본원에서 체크 밸브의 예압 또는 편향로서 표시된다. 이 속성 또는 특징은 단지 캡(61)을 사용할 때 가능하고 이는 이점들 또는 장점들을 제공 또는 전한다. 그러므로, 예압 또는 바이어싱이 없으면, 활성화 경로는 일회용품 생산을 포함하는 일회용품 구성요소들 및 모든 공차들을 고려함으로써, 본 예에서의 제1 위치에서 약 0.2mm의 살균 슬롯을 보장하도록 아주 크게 선택되어야만 할 것이다. 더욱이 활성화 경로는 기계를 포함하는 모든 구성요소들의 모든 공차들을 고려하여 제1 경로에서 자신이 희망하는 개방 압력까지의 희망하는 안전한 유체 밀폐로 이어지는 밸브 시트의 실링 링(여기서는 원추형의)에 대한 엘라스토머 구성요소의 실링 링의 축방향 예압 또는 편향를 포함하도록 아주 크게 선택되어야 할 것이다. 예를 들어, 180 mbar의 희망하는 개방 압력에 의해, 약 1 N의 예시적인 축방향 프리스트레스 힘이 필요하다. 캡의 안전하게 실현 가능한 활성화 경로가 예를 들어, 0.8mm(그리고 이와 연관되는, 기계 층에서 유지되는 총 활성화 경로가 약 1.4mm)이고 사전 조립되거나 사전 장착된 일회용품의 공차들이 함께 합산되면 0.2mm인 경우, 제2 위치에서 밸브의 실제 축방향 프리 스트레싱 또는 편향에 대해 여전히 0.4mm가 존재할 것이다. 밸브의 축방향 신축성의 중간 스프링 레이트(spring rate)는 그러므로 2.5 N/mm이거나 또는 45 mbar/0.1mm이다. 0.2mm의 치수들의 불확실성에 의해, 이는 90 mbar의, 즉 세팅된 값의 50%의 개방 압력의 불확실성으로 이어진다. 예를 들어 600ml/min의 유체 유속의 증가에 의해, 이는 예를 들어, 결과적으로 600 mbar의 압력 강하가 있을 것이다.

상술한 예압 또는 편향 그리고 예를 들어, 0.4mm의 변형 또는 휨에 의해, 유리하게는 앞에 언급된 바와 동일한 경로 및 공차 관계들에 의해서, 도 1b에 도시된 밸브의 위치에서의 텐션 로드(62)가 텐션 로드(62)에 배열되는 캡(61)의 링 전단(61a)으로부터 아주 안전하게 축방향으로 들어 올려지는 것이 달성된다. 그래서 이제 그 결과는: 밸브의 실제 축방향 예압 또는 편향에 대해 0.4mm + 0.4mm = 0.8mm이다. 밸브(1)의 중간 스프링 레이트는 그러므로 이제 희망하는 개방 압력이 다시 180 mbar이기 위하여 단지 1.25 N/mm 또는 22.5 mbar/0.1mm이어야 하고; 그러나 이번에는 45 mbar의, 즉 세팅된 값의 단지 25%의 절반의 불확실성을 가진다. 스프링 특성 라인이 더 편평해지는 사실로 인하여, 예를 들어, 600 ml/min의 유속에 의해 약 450 mbar의 압력 강하를 획득하기 위하여, 더 편평한 압력 강하 체적 유동 특성 라인이 획득된다. 이 낮은 압력 강하는 한편으로는 특성 라인의 정확도에 따라 긍정적으로 작용하고 게다가 부가적인 긍정의 속성들을 가지고; 카세트(900) 내의 그리고 기계(미도시) 내의 펌프들은 예를 들어 본 발명에 따른 밸브를 사용하는 것에 의해 대응하는 더 낮은 압력을 가지고, 투석의 주입구 체크 밸브로서 설계될 수 있다. 정맥 루어 추가를 위한 유입구 체크 밸브는 개방 압력의 더 큰 재현성으로 인하여 더 작은 개방 압력으로 설계될 수 있고, 이에 의해 운영하는 사람은 주사기를 통해 혈액 순환로 내로 약의 성분을 밀어 넣는 데 더 적은 노고가 필요하다. 이 밸브가 또한 치료의 완료 시에 동맥혈 복귀에 사용될 수 있다는 사실로 인해, 유동 속도들과 함께, 압력 강하들 및 전단 속도(shear rate)들 또한 감소되고, 이에 의해 그에 맞게 용혈이 감소된다.

선택적으로, 상대적으로 강성인 재료(PP)(탄성 굴곡률 약 1750 N/min)로 제조되는 캡(61)은 바람직하게는 엘라스토머 밸브 몸체(60)(바람직하게는 상대적으로 신축성 있는 재료인 실리콘 고무(탄성 굴곡률 약 15 N/mm)로 제조되는)를 무 작용으로 예압되는 방식으로 수용하는 일을 다시 하여, 제1 위치에서 이 밸브 몸체를 예를 들어, +/- 0.1mm의 더 낮은 축방향 공차로 유지하고 그리고 제2 위치에서 이 밸브 몸체를 마찬가지로 더 낮은 공차로 이전시키며, 여기에서는 필름을 향하는 캡(61)의 링 면(61c) 및 밸브 시트(803)의 링 면(803a)이 서로 터치한다. 이에 의해, 순전히 선택적으로 제공되는 액추에이터-센서-매트(950)를 통해 예시적 도면(도 3f 참조)의 관통 효과 액추에이터(951)를 통해 기계로부터 진행해 온 활성화 경로의 명백히 더 큰 공차 및 연관되는 활성 축방향력은 거리를 두고 유지되고 밸브로부터 분리되는데, 이것은 필름(800) 및 밸브 몸체(60) 사이에 정위되는 강성의 캡(61) 없이 달성하는 것이 가능하지 않다. 또한 캡(61)에 대해 본원에서 표현된 실시예에서, 후자는 단순한 방식으로 그리고 자체의 링 전방/끝단 면(61b)이 필름을 향한 채로, 카세트(900)의 채널 에지들의 필름 평면에 의해 동일 높이로 장착되거나 설치되거나 봉입된다. 캡(61)은 반경방향으로 연장되고, 반경방향으로 돌출되고, 그리고/또는 반경방향으로 반등되는 텅들 또는 핀들(63)을 가진다. 이것들은 밸브 시트(803)에서 밸브 배열체(1)의 규정되고 안전한 마찰 폐쇄 유지를 제공하는 일을 한다. 스프링-텅 또는 핀 기능은 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 상세하게 기술될 것이다. 캡(61)은 한편으로는, 바람직하게는 많은 배수 설비가 있으며 개구 구조들을 통하는 모든 측들 상에 설비되고, 이는 안전한 기체 살균 및 환기를 확실하게 할 뿐만 아니라 압력 강하 없는 통과를 보장한다(밸브 없는 압력 강하의 양은 600 ml/min에서 약 10 mbar보다 더 낮다).

밸브 시트(803)는 카세트(900)의 일부분이고, 카세트는 다시 커넥터 측 공간(831)을 가진 경질 몸체(830)를 포함한다.

밸브 몸체(60)의 예압 또는 편향은 도 1b의 예시에서 캡(61)의 링 표면(61a)에 대한 텐션 로드(62)의 지지를 통해 나타난다. 그러나, 도 1c에 도시된 위치에서, 텐션 로드(62)는 링 표면(61a)에 더 이상 지지되지 않는다. 밸브 몸체(60)의 텐션은 원추형 링 구획(803b)의 포함에 의해 발생하고, 링 구획은 도 3d의 실링 존(826)과 일치할 수 있다.

도 2a 내지 도 2d는 밸브 시트 내에 삽입되는 엘라스토머 밸브 몸체 및 열가소성 캡을 가지는 2-피스의 예압식 밸브의 추가 설계를 도시한다. 도 2a는 밸브 배열체(1)를 분해도(좌측) 및 조립도(우측)로 도시한다. 도 2b는 밸브 배열체를 예압되는 제1 위치에서 도시하고, 도 2c는 밸브 배열체를 제2 위치에서 그러나 유동 없이 도시하고 또한 도 2d는 밸브 배열체를 제2 위치에서, 그러나 최대 유동으로 또는 최대 유동 동안 도시한다.

캡(70)은 상술한 도면들에서 공지된 설계를 많은 정도로 보유하지만, 추가로 반경방향 내측으로 돌출해 있는 유지 돌출부들 또는 유지 노우즈들(71)을 저면 링 전방/말단(70a)에서 포함한다. 도 2a 내지 도 2d의 예시적인 캡(70)은 캡이 각각 선택사양인 중앙 핫 채널 주입들이 있는 다수의 개-폐 사출 성형에 의해 그리고 매우 경제적으로 제작될 수 있도록 설계된다.

캡(70)은 중앙 액추에이터 작업 면 또는 접촉 면(72)을 포함하고 이 면들 상에서 액추에이터(950)는 필름(800)을 통하여 영향을 줄 수 있다.

밸브 몸체(70b)는 캡(70)의 대응하는 원추에 무활동으로 수용되는 중앙 원추형 맨드릴(mandrel)(73)을 포함한다. 연결 멤브레인(74)은 맨드릴(73) 및 유지 실링 링(75, 76, 77) 사이에서 연장된다.

밸브 몸체(70b)는 비-설치 상태에서, 중앙에서 저부 쪽으로(도 2a에서의 예를 참조하면) 또는 필름으로부터 멀어지게 향하여 배열되는 연결 멤브레인 또는 멤브레인(78)의 약간의 휨을 포함한다. 지지 플랜지가 캡(70)의 유지 노우즈들 또는 러그들(71)과 치맞물림(toothing) 또는 연동할 때까지 유지 실링 링(75, 76, 77)의 지지 플랜지(76)를 스냅-인하는 것을 통해 캡(70) 내에 밸브 몸체(70b)를 사전 조립하여 지지 플랜지(76)가 유지 노우즈 또는 러그(71) 상에 놓이게 함으로써, 이 휨은 이미 중화될 것이거나 또는 멤브레인(78)은 반대 방향으로의, 즉 상부로의(도 2b를 참조할 것) 약간의 휨이 형성되도록 이미 매우 탄성적으로 변형될 것이다. 반대 방향으로의 휨은 활성화에 의해, 즉 제2 위치로의 이전에 의해(도 2c를 참조) 그리고 다시 한번 처리 유체들의 관류에 의해(도 2d를 참조) 보강 또는 강화된다.

유지 실링 링(75, 76, 77)은 멤브레인(78)과 관련하여, 컴팩트하고/하거나 두꺼운 벽 방식으로 구성된다. 맨드릴(73)에 대한, 유지 실링 링(75, 76, 77)의 축방향 시프트에 의해, 원래 의도된 기술의 사출 성형 설계에서 유지 실링 링(75, 76, 77)을 다시 저부로 휘게 하거나 변형시키는 효과를 계속 가지는 멤브레인(78)에서는 한편의 측에 굽힘 스트레스(bending stress)가 발생한다. 다른 한편의 측에서는 또한 보유 실링 링(75, 76, 77)의 축방향 시프트에 의해 후프 장력(hoop tension)이 발생한다. 이 후프 장력은 유지 실링 링(75, 76, 77)을 자체의 초기 직경으로 역으로 휘거나 변형시키는 시도를 행하거나 분투한다. 이에 의해 유지 실링 링(75, 76, 77)은 멤브레인(78)이 실질적으로 편평하게 휘는 상황에서 가장 큰 직경을 가지고 따라서 압축 스트레스를 유지 실링 링(75, 76, 77) 상으로 외측으로 가한다. 일단 이 중화 지점이 초과되면, 압축 압력은 다시 감소하고 유지 실링 링(75, 76, 77)은 자신을 반대 방향으로(밸브 개구의 방향으로) 이동시키거나 시프트하는 시도를 행하는 축방향력 성분을 추가하거나 조종한다. 이 축방향력 성분은 멤브레인(78)에서 계속해서 증가하는 굽힘 스트레스와 중첩되고 밸브 개구 특성의 스프링 레이트의 감소로 이어진다. 캡(70)에서의 프리스트레스를 통해서만, 제2 위치에서 밸브 몸체(70b)의 실제 프리스트레스에 의해 충분히 높은 경로들에 도달하는 것이 가능하고, 이것 하에서 이 재-아칭 효과(re-arching effect)에 의해 특성 라인의 추가 평탄화가 허용하거나 가능하다.

유지 실링 링(75, 76, 77)은 자신들 사이에 배치되는 단에 의해 서로 상이하고 이의 방사상 단면에서 밸브 몸체(즉, 방사상 에지)를 폐쇄하는 2개의 직경들을 포함하는 주변의, 방사상 구획일 수 있다.

도 2a 내지 도 2c는 이에 의해 밸브 배열체(1)를 캡 내에 맨드릴 디스크의 형상으로 또는 2-피스이고 엘라스토머/열가소성 재료로 제조되며 원추형으로 실링되는 캡의 원추에 삽입된 밸브 몸체의 맨드릴의 형태로 도시한다.

밸브 몸체(70b)의 예압 또는 편향은 도 2b의 예시에서 스냅-인 캡(70)의 보유 노즈 또는 러그(71)에 대한 밸브 몸체(70b)의 지지를 통해 나타난다. 그러나, 도 2c에 도시된 위치에서, 밸브 몸체(70b)는 보유 노즈(71)에 더 이상 지지되지 않는다. 밸브 몸체(70b)의 텐션은 원추형 링 구획(803b)의 포함에 의해 발생하고, 링 구획은 도 3d의 실링 존(826)과 일치할 수 있다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 의료 기능 디바이스의 추가 실시예, 이 경우에 순전히 예시적으로, 밸브 배열체(1)를 가지는 혈액 카세트(900)를 도시한다. 도면들은 개요도에서 밸브 배열체(1)의 부품들 또는 요소들을 절박의 구획이 사시도에 의한 분해 실례로 도시한다. 카세트 조립체는 상부가 개방되고, 바람직하게는 PP 또는 다른 열가소성 사출 성형 재료, 예를 들어, 폴리 염화비닐(polyvinyl chloride)(줄여서: PVC) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate)(줄여서: PC)로 제조되는 반 개방 치료 카세트(900) 또는 이의 밸브 시트(803) 그리고 채널 에지 폐쇄 시에 동일 높이이나 이에 의해 카세트(900)가 충분히 신축성 있고, 바람직하게는 PP-TPE 라미네이트식 또는 다층 압출제(extrudate)들("TPE"는 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer)를 의미한다)로 또는 예를 들어, 연한 PVC 또는 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane)(줄여서: TPU)과 같은 다른 신축성 있는 압축제 재료로 제조되는 덮개 필름(800)(도 3a를 참조할 것)으로 구성된다.

필름(800)은 예를 들어, 0.24mm의 두께를 가지고 이는 용접, 접착 또는 압축 방식으로 주변의 필름 바(814)의 에지에서 동일 높이이다. 필름은 바람직하게는 자신이 가능하다면 카세트에 부착 또는 붙을 수 있도록 초기 상태에서, 즉 제1 위치에서 편평하게 배열되고; 필름은 유리하게는 활성에 필요한 시프트 또는 이동에 의해 단 한 번의 덴트가 발생하도록, 필름(800)의 연신 스트레스(stretching stress)가 특히 거의 없거나 아예 없는 경우에 상부 쪽으로 덴팅(즉, 카세트(900)로부터 멀어지게)될 수 있다. 편평한 필름 배열에 의해, 2% 미만의 필름의 연신은 예를 들어, 0.8mm의 낮은 활성 허브의 결과이다. 여기에서 사용되고, 엘라스토머 속성들을 거의 가지지 않는 비용 효율적인 필름 유형은 파손의 위험 없이 연신될 수 있고, 여기서 필름(800)은 상기 연신을 통한 밸브 활성화에 의해 초기에 약 최대 20 N의 힘을 취한다. 이 힘은 처음에 추가 인가될 수 있고, 이는 필름의 소성 변형(plastic deformation)을 통한 처리 과정 중에 거의 0으로 감소된다.

도 3d의 밸브 시트는 예시적으로 자체가 디몰딩 공정을 위해 사출 성형으로서 어떠한 언더컷들도 포함하지 않도록 기하학적으로 구성 또는 설계된다. 치료 카세트(900)에서의 밸브의 기능이 항상 호스 라인들로부터 도달하고 카세트(900) 내로 흘러들어가야 하는 유체들과 관련되어 있다는 사실로 인해, 카세트(900)는 아무튼 적절한 지점들 또는 장소들에서 원통형의 파이프 배열(804)을 필요로 한다. 원통형의 파이프 배열(804)은 홀을 통해 카세트(900)의 챔버 배열 및 채널 내로(즉, 본원에서는 밸브 시트(803)의 하부 에어리어 내로) 개방된다. 현재까지, 카세트(900)에서의 실례의 설계의 체크 밸브-밸브 시트를 통합하는 데 거의 어떠한 추가 비용들도 발생하지 않을 것이다.

밸브 시트(803)는 적어도 하나의 유출 유체 채널(808)을 포함한다.

고정 또는 활성 방향으로의 밸브 시트(803)는 특히 원통의, 거의 수직인 실린더 벽들(836)을 통하여, 그리고 주변의 면일 수 있고 실린더 벽들(836)에 또는 실린더 벽들(836) 상에 수직으로 또는 실질적으로 수직으로 배치될 수 있고/있거나 이것들에 통합될 수 있는 넓은 밸브 시트 지지 전방/끝단(837)을 통하여 강성 방식으로 설계된다.

파이프 배열(804)-단지 바람직하게는 원통형의-은 실린더 벽들(836) 내로 개방될 수 있다.

유출 유체 채널(808)은 바람직하게는 원통의 벽들(836) 위에서는 외부로 이어진다.

밸브 배열체(1)는 캡(801)(바람직하게는 PP로 제조되거나 또는 PC 또는 경질의 PVC와 같은 다른 상대적으로 강성의 열가소성 사출 성형 재료로 제조된다)(도 3b를 참조할 것) 및 밸브 몸체((802)(도 3c를 참조할 것)(바람직하게는 액체 실리콘 고무(Liquid Silicon Rubber; LSR)로 제조되는, 이는 충분한 낮은 압축 세트, 살균에 양호한 내성 및 양호한 혈 양립성을 가지는 비용 효율적인 엘라스토머의 덩어리이다)로 구성된다.

캡(801)은 외부로 반경방향으로 개방되고 상부로 축방향으로 개방되는 여러 개구들 또는 관통 개구들(805)을 가지는 아치의 형상을 가진다. 상기 개구들 또는 관통 개구들 내에, 스냅-인 텅들 또는 핀들(806)이 배열된다. 이것들은 예를 들어, 약 0.2mm당 1 N의 낮은 힘의 스냅-인 텅 또는 핀(806)의 지점 또는 피크의 방사상 편향으로 내부로 반경방향으로 굽을 수 있다. 스냅-인 텅들 또는 핀들(806)은 개구들 또는 관통 개구들을 단지 부분적으로, 예를 들어, 약 30%까지 폐쇄한다.

바람직한 실시예에서, 개구들 또는 관통 개구들(805)의 수 및 스냅-인 텅들 또는 핀들(806)의 수는 바람직하게는 각각 우수가 아닌데, 왜냐하면 우수가 아닌 분리는 밸브 시트(803) 내에서 캡(801)의 구심의 정확도를 증가시키기 때문이다(2개의 2-차원 구심 개구들 또는 관통 개구들(805)은 항상 상기 예시적인 실시예들에서 스냅-인 텅 또는 핀(806)을 향하거나 또는 후자는 스플릿 또는 슬롯을 유지하면서 이것들 각각에 의해 이웃하게 된다). 개구들 또는 관통 개구들 또는 스냅-인 텅들 또는 핀들(806)의 수는 바람직하게는 9이고 유리하게는 33mm의 밸브 시트 바깥 직경에 의해 7 내지 11의 범위 내에 있을 수 있다.

상대적으로 큰 수의 개구들 또는 관통 개구들(805) 또는 스냅-인 텅들 또는 핀들(806)로 인해, 명시된 또는 결정된 회전 방향 없이 밸브 배열체(1)를 밸브 시트(803)에 장착하는 것이 가능하다. 심지어 본원에서 캡 수용 밸브 시트 원통벽들(807 및 817)로 표시되는 바람직하게는 수직인 또는 실질적으로 수직인 원통의 벽들이 유출 유체 채널들을 통해 하나 내지 세 개의 지점들에서 중단될 때조차도, 이 원통의 벽들의 또는 밸브 시트(803)의 나머지 벽 부분들이 캡(801)을 충분히 구심하거나 정렬하고, 캡을 희망하는 위치들에서 유지하고, 그리고 개구들 또는 관통 개구들(805)을 통해 처리 유체에 대해 충분히 낮은 유동 저항을 달성하는 데 충분하다.

최대 유동이 약 600 ml/min이면, 장착 및 활성 상태에서의 캡(810)의 단순 유동 저항들은 예를 들어, 약 20 mbar에 있으므로 장착된 유입 밸브(1)에 대한 총 유동 저항의 약 4 내지 5%만을 포함한다.

캡(801)은 바람직하게는 자체가 슬라이드 밸브 없이 그리고 높은 수의 캐비티(cavity)들로 개폐 사출 성형할 때 비용 효율적으로 제작될 수 있도록 설계된다.

캡(801)은 참조 번호들(809 및 827)로 표시되는, 주변, 바람직하게는 날카로운 에지를 포함하고, 이 에지는 바람직하게는 저부로 개방되고 캡(801)에 안전성을 주거나 강화하는 U 형상의 지지 아치(810)와 그리고 굽힘 가능하거나 신축성 있는 스냅-인 텅들 또는 핀들(806)과 동일 높이로 놓이고 따라서 별개의 사출 성형의 평면을 구축한다. 사출 성형 요소들 또는 구성요소들에 의해(무엇보다도 이것들이 다 캐비티 몰딩에 의해 제작될 때) 주 분리 평면에 에지들 및 몰드 내의 오정합이 항상 발생한다는 사실로 인해, 에지 또는 각의 형태의 구성에 포함된 에지의 예각 및 몰드 내의 시스템 및 방사상 오정합은 밸브 기능을 위한 기능 요소가 되도록 계획되거나 의도되기 때문에 본원에서는 당연히 장점이 된다.(아래에서 더 부연됨)

본원에서 또한 상위 캡 전방/말단(811)으로 표시되는 상부 면 또는 평면은 지지 아치들(810)을 포함하는 둥근 천장형(vaulted) 또는 아치형 구성의 가장 높은 구획 또는 부분을 형성하고 그리고 필름(800)을 통하여 기계의 액추에이터-센서-유닛(actuator-sensor-unit)(축약하여, ASE)에 의하여 활성력, 활성 경로 및 지지력을 도입 또는 개시하기 위한 기계적 계면을 나타낸다. 상부면 또는 평면은 바람직하게는 중단되지 않는 방사상 구조 그루브(groove)들(816)을 통해, 직경이 6.5 내지 8.5mm 내에 있을 수 있으며, 바람직하게는 편평한 링 전단들을 표현한다. 이에 의해, 밸브의 활성화 중에 액추에이터(951)에 대해 영향을 미치는 접촉면인 링 전단의 직경 및 크기 또는 치수는(도 3f 참조) 액추에이터-센서-유닛의 활성 험프(도시되지 않음)에 힘 및 경로에 대한 충분한 전이 에어리어를 제공하지만, 동시에 13mm의 최대 시트 직경으로부터 충분히 멀리 있는 것이 장점인 범위 내에 있다. 이 방식으로, 한편으로는 밸브의 활성화에 의한 필름(800)의 연신이 제한되고, 다른 한편으로는, 이전되어야 하고 필름(800)을 연신하는데 단독으로 들어가야 하는 활성력이 최소화된다.

캡(801)을 닫거나 캡(801)을 저면까지 덮으며, 본원에서 하위 캡 링 전단(812)으로 칭해지는 면 또는 평면은 하위 스냅-인 링 전단(812)에 대하여 가급적 주변이거나 폐쇄되는 밸브 시트(803)의 지지 면과 함께, 짧은 활성 경로 및 캡(801)의 정확한 일정한 상태를 보장하기 위한 기능 시스템을 구축한다.

상위 링 전단(811) 그리고 콘 수용부 또는 채용부(815)의 에어리어(동작 상태에서 밸브 몸체의 구심 콘(820)을 수용하는) 이 둘 모두에서, 캡(801)은 선택사양으로 구조화 그루브들(816), 노치들 및 리바운드(rebound)들과 같이, 살균 기체들이 밸브 시트(803)의 실린더 벽들(807 및 817), 밸브 몸체(802) 및 캡(801)의 많은 면 부분들에 충분히 도달하는데 필요한 여러 구조들을 포함한다.

요소 또는 구성요소가 대칭이며 특별하지 않은 휨을 지탱하기 위하여, 이 외부 및 내부 구조들은 동일 중심이며 우수 또는 동일한 수로 배열되고, 이 수는 관통 개구들(805)/스냅-인 텅들 또는 핀들(806)의 수에 관하여 나누어진다. 후자의 수가 바람직하게는 우수가 아닌 수인 사실로 인해, 각각의 절반의 구획의 예시 또는 도면에서(또는 캡(801)의 중간 지점을 통하는 각각의 전방 구획에서), 한 측에서(우 또는 좌), 스냅-인 텅 또는 핀, 아치 또는 지지 텅 또는 핀 또는 이들의 구획을 볼 수 있는데, 반면에 이는 비대칭으로 인해 반대 측에서는 그러하지 않다. 이 단면의 예시는 그러나 특정한 지점 또는 장소에서, 구조들 또는 지지부들이 빠지거나 또는 요소들 또는 구성요소들이 허공에 지지되지 않고 걸려 있다는 오해/오역으로 나아가지는 않아야 한다. 오히려, 면 및 규모를 통해 재료 접촉 및 비접촉의 고른 분포가 존재한다.

아치 또는 둥근 천장형 구조들(810)은 캡(801)의 강성에 이바지할 뿐만 아니라 바람직하게는 반경방향으로 외부까지 수직의 실린더 벽들(819)과 그리고 주변 슬롯의 내부 및 외부에서 가파른 원추형이며 본원에서 캡 구심 그루브(cap centering groove)(817a)로 칭해지는 가급적 주변인 벽들을 제공한다. 높은 축방향 강성에 의해 상대적으로 균일한 벽 두께를 가지는 구조를 획득한다. 캡(801)의 상위 링 전단(811) 상의 60 N의 축방향력은 캡(801)의 하위 링 전단(812) 상의 지지에 의해, 단지 되도록 중앙에 있는 콘 수용부(815)의 약 0.04mm의 하강만을 가져온다.

캡(801)의 에지(809)가 인접하는 밸브 시트(803)의 실린더 벽(807)의 직경은 아치(810)의 에지(827)에서 캡(801)의 강성의 바깥 직경보다 더 큰 것으로, 그리고 하위 링 전단(812) 쪽으로 챔퍼링(chamfering)된 주변 에지에서 캡(801)의 강성의 바깥 직경보다 더 큰 것으로 규정 가능하게 설계된다. 그와 같은 활동 설계에 있어서, 양 경 직경들에서 경질의 실린더 벽(807)에 대한 캔팅 없이 최대 6도까지 경사질 수 있다. 3.4도를 넘는 캡(801)의 경사는 기계적으로 애플리케이션/마운팅에 의해 어떠한 방법으로도 실현 가능하지 않다.

밸브 시트(803)는 선택적으로 실린더 벽(836)으로부터 스냅-인 수용 밸브 시트 실린더 벽(817)까지의 경로에 배치되는 스냅-인 레벨 또는 단(828)을 포함하다. 이는 밸브 시트(803)의 내부까지 직경이 점감하거나 감소하는 것을 표현한다.

밸브 몸체(802)는 선택사양으로 롤링-벨로우즈 형태를 가지고, 그리고 다시 선택사양으로 기능 요소들: 바람직하게는 중앙에 배열되고 캡(801) 쪽으로 전방/끝단면(829)까지 상승하거나 이와 함께 잠기게 되는 구심 콘, 제2 위치에서, 밸브 시트(803)의 구심 정지 맨드릴 또는 폴드(824a)가 적어도 제2 위치에서, 구심 정지 맨드릴 또는 폴드(824a)에 터치하는 적어도 하나의 보조 구심 험프(822)에서 부딪히거나 굽어지는 지지 전방/말단(821), 그리고 주위가 닫히고(즉, 예시적으로 원형인) 그러나 상부로 개방되는(장착된 상태로 도면들의 실례에 관하여) 형태로 제공되는 스프링 멤브레인(823)을 포함한다. 밸브 몸체는 반경방향으로 외부로 돌출하는 가급적 주변인 지지 또는 유지 링(825)을 더 포함하고, 이는 구심 맨드릴의 선단들을 통해서만 돌출할 수 있고 이 방사 모양의 가장 멀리까지 돌출하는 밸브 몸체(803)의 구획이다.

바람직한 실시예들에서 밸브 시트(803)의 내장 개구는 13mm의 가장 큰 직경을 가진다(필름 층의 지점에서).

구심 콘(820)은 도 3c에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 특정한 예시적인 실시예들에서, 중앙에 배열된 절두형 콘이다. 이의 원추의 외피면은 바람직하게는 조립에 의해 챔퍼를 연관되는 구심 콘 에어리어 또는 콘 수용부(815)로 유도하는 역할뿐만 아니라 규정된 작은 남은 간격을 가지게 캡(801) 쪽으로 반경방향으로 구심하는 역할 이 둘 모두를 행한다.

정지 전방/말(821)단은 본 발명에 따른 특정한 예시적인 실시예들에서 중앙에 배열되고 구심 콘(820)의 절두된 콘의 저면을 형성할 수 있다. 밸브 시트(803)의 구심 정지 맨드릴 또는 돌출부(824a)와 관련하여, 밸브의 축방향의 낮은 활동 제한 제약뿐만 아니라 체크 밸브로서 밸브를 사용할 때 체크 밸브의 역방향으로의 극도의 동작 압력들에 의한 이동 정지가 발생한다.

선택사양인, 보조 구심 험프들(822)은 본 발명에 따른 어떤 예시적인 실시예들에서, 보통 둥글지만, 실질적으로 원통형인 구심 정지 맨드릴 또는 돌출부(824a)의 외피 면과 함께, 추가의, 통상적으로 약간은 활동이 제약되는, 방사상 구심 배열을 유용한 방식으로 형성한다. 후자는 예를 들어, 조립 절차에 의해, 밸브 시트(803)에서의 밸브의 경사가 방지되도록, 그러나 동시에 동작 중에 밸브의 개구 특성에 대한 가능한 낮은 효과 또는 영향력이 가해지도록 기여되거나 이 일을 담당할 수 있다.

탄성의 연결 멤브레인 또는 스프링 멤브레인(823)은 유리하게는 롤링 벨로우즈와 유사할 수 있다. 이는 실링 링(824)의 양 동작 상태들 또는 위치들에서의 정확한 위치 결정 또는 맞춤(fitting)에 유리할 수 있고: 이것이 굽어질 수 있거나 신축성이 있다는 사실로 인해, 실링 링(824)의 축방향 예압들 또는 편향 및 축방향 동작 예압들 또는 바이이스가 실링 링 존(826)에 대하여 강화될 수 있다. 이에 의해, 스프링 멤브레인(823)은 실링 링(824)까지 유체 밀봉 존을 반경방향으로 형성할 수 있다. 궁극적으로, 스프링 멤브레인(823)은 또한 유지 러그 또는 지지 텅들 또는 핀들(818) 상으로의 예압 또는 편향 하에서, 지지 또는 유지 링(825)을 잡을 수 있고, 이는 장작 중에 그리고 개방 유동 방향으로의 동작 위치 중에 지지 또는 유지 링(825)을 반경방향으로 정렬할 수 있다.

도 3a 내지 도 3d에 도시되는 바와 같이, 캡(801)은 이미 공장에서 밸브 몸체(802)를 캡(801)에 삽입한 것에 의해, 즉 밸브 몸체(802)가 스냅-인(810)에 맞물리자마자, 밸브 몸체(802)를 탄성적으로 예압된 위치로 이동시킨다.

이 방식으로 성취된 예압된 힘은 바람직하게는 치수화된 압력 또는 힘 바로 아래에 있고, 이에 의해 밸브는 의도된 바에 따라 사용될 때 개방될 것이다.

당업자는 도 3c로부터 이미, 도 3e 및 도 3h가 상세하게 도시한 것, 즉 도 3c에서의 밸브 몸체(802)가 도 3b에서의 캡(801)에서 맞물릴 때 스프링 멤브레인(823)이 스프링 또는 리세팅(resetting) 요소 역할을 하거나 그러한 작용을 할 수 있음을 인식한다. 밸브 몸체(802)가 캡(801)에서 맞물리는 경우, 스프링 멤브레인(823)에 의해 예압된 밸브 몸체(802)는 한편의 측에서는 지지 텅들 또는 핀들(818) 뒤의 지지 링(825)에 의해, 그리고 다른 한편의 측에서는 콘 수용부(815)에 있는 구심 콘(820)에 의해 자신을 유지 또는 지지한다. 이 상태에서, 스프링 멤브레인(823)은 탄성적으로 예압되는데, 왜냐하면 밸브 몸체(802)는 밸브 몸체(802) 및 캡(801)의 설비된 상태에서의 치수화로 인해, 형태 폐쇄(form closure)를 통해 강제로 탄성적으로 예압된 상태가 되기 때문이다.

스냅-인 텅들 또는 핀들(806)이 밸브 시트 벽 내에 또는 캡 수용 밸브 시트 실린더 벽(817) 내에 배치되도록 캡(801)이 캡과 맞물리는 밸브 몸체(802)와 함께, 도 3d에서 밸브 시트(803)에 삽입되면, 이 경우에, 너비(b)의 슬롯은 밸브 시트(803)의 실링 면 또는 실링 링 존(826)과 밸브 몸체(802)의 실리 링(824) 사이에서 발견된다. 그러므로 지지 텅들 또는 핀들(818) 및 밸브 시트 정지 링 지지부(813) 사이에는 너비(a)의 추가 슬롯이 존재한다. 양 슬롯들이 존재하면(즉, 이 둘 모두가 개방 또는 분리 가능하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기체 살균에 적합한 제1 위치가 존재하거나 달성된다. 슬롯(b)은 슬롯(a)보다 더 작거나 더 협소할 수 있다.

필름(800) 상에 액추에이터(951)를 가압(직접 또는 액추에티어-센서-매트(950)를 통해)함으로써 일어나는, 경로의 압입/시프트 또는 이동 및/또는 캡(801) 상의 예압 힘보다 더 큰 힘을 통해, 슬롯(b)은 실링 링(824)이 실링 면(826) 상에 밀봉(tightening) 가압되거나 실링 가압될 때 또는 이러한 가압으로 인해 폐쇄될 수 있다. 이에 의해, 카세트(900)가 정적으로 장착되고 밸브 몸체(802)를 가지는 캡(801)이 밸브 시트(803)에 대해 이동 가능/조정 가능한 것이 가정 또는 예상된다. 슬롯(b)이 폐쇄되면, 예시적인 본 실시예의 제2 위치가 존재하거나 달성된다.

밸브 몸체(802)를 안으로 삽입되도록 하는 캡(801)은 측면으로부터 그리고/또는 상부로부터 오는 유체가 캡을 관통할 수 있도록 캡(801)의 관통 개구들(805)에 의해 유체가 투과된다.

밸브의 개방 또는 폐쇄를 위한 경로의 필요한 압입/시프트 또는 이동은 도 3a 내지 도 3d에 따른 실시예 예에서 폐쇄 및 개방 위치 사이에서 매우 작은, 예를 들어, 단지 0.8mm이다. 이것은 예압 또는 바이어싱과 관련하여 스프링 멤브레인(823)의 매우 편평한 스프링 특성 라인을 가능하게 한다. 실링 링(824)이 실링 면(826) 상으로 빈틈이 없게 가압되어야 하는 희망하는 실링 힘은 그러므로 경로의 매우 작은 압입 그리고 경로의 증가하는 압입에 따른 약간의 변형들에 의해 이미 달성된다. 실링 링(824)이 경로의 압입에 인해 실링 면(826)에 대고 눌러지자마자, 실링 힘은 비약 함수(jump function) 또는 계단 함수(step function) 또는 불연속 함수(discontinuous function)에 따라 급작스럽게 또는 단계적인 방식으로 이용 가능하다.

도 3e 내지 도 3h는 상이한 밸브 위치들에서 통합된 또는 조립된 상태로 있는 도 3a 내지 도 3d의 실시예를 도시한다. 도 3e는 기계 문을 닫기 전에 그것들을 제1, 초기 위치에서 도시하고, 도 3f는 닫힌 기계 문에 의한 제2, 활성 위치에서 처리 유체의 최대 체적 유동에 의하여 그것들을 도시하고, 도 3g는 제2, 활성 위치에서 처리 유체의 최대 실링 압력에 의하여 그것들을 도시하고, 그리고 도 3h는 치료 디바이스로부터 카세트(900)를 제거한 이후에, 활성, 제2 위치에서 열린 기계 문에 의하여 그것들을 도시한다.

도 3e 내지 도 3h에서, 큰 화살표들은 체적 유동들을 나타내고; 작은 화살표들은 관련 요소들 또는 구성요소들 사이에 형성될 수 있는 슬롯들을 나타낸다.

밸브 몸체(802)의 예압 또는 편향은 도 3a 내지 도 3h의 예에서, 밸브 몸체(802)가 자체의 지지 또는 보유 링(825)에 의해 캡(801)의 지지 텅들 또는 핀들(818) 상에 지지되는 사실의 결과이다. 더욱이, 자체의 구심 콘(820)은 콘 수용부(815)에 바짝 자리한다. 도 3h에 도시되는 위치에서, 그러나 밸브 몸체(802)는 지지 텅들 또는 핀들(802) 상에 더 이상 지지되지 않는다. 자신을 밸브 시트(803)의 실링 링 존(826) 상으로 지지시키는 밸브 몸체(802)의 실링 링(824)의 개입에 의해 밸브 몸체(802)의 장력이 발생한다.

1 체크 밸브 배열체
60 밸브 몸체
60a 밸브 트레이
60b 밸브 몸체의 링 전방/끝단 면
61 캡
61a 링 면
61b 링 전방/끝단 면 향 필름
61c 링 면 향 필름
62 텐션 로드
63 핀
70 스냅-입 캡으로 구현되는 캡
70a 하위 링 전방/끝단
70b 밸브 몸체
71 노치들
72 액추에이터 접촉면
73 원추형 맨드릴
74 연결 멤브레인
75, 76, 77 지지 실링 링
76 지지 실링 링의 지지 플랜지
78 멤브레인
800 필름
801 스냅-인 캡으로 구현된 캡
802 밸브 몸체
803 밸브 시트
803a 링 면
803b 원추형 링 구획
804 파이프 조립체
805 개구 또는 관통 개구
806 스냅-인 핀
807 캡 수용 밸브 시트 실린더 벽
808 유체 채널
809 날카로운 에지
810 정적 지지 아치 또는 아치형 구조
811 상위 캡 링 전방
812 하위 캡 링 전방
813 밸브 시트 제한 정지 링 지지대
814 필름 바
815 코어 수용부
816 구조 그루브
817 캡 수용 밸브 시트 실린더
817a 캡 구심 그루브
818 지지 핀
819 수직 실린더 벽
820 구심 콘들
821 정지 전단
822 보조 구심 험프
823 스프링 멤브레인으로 구현되는 스프링 요소
824 실링 링
824a 구심 정지 맨드릴 또는 폴드
825 리테이닝 링
826 실링 링 존
827 날카로운 에지
828 밸브 시트의 스냅-인 층
829 전단면
830 경질 몸체
831 커넥터측 공간
836 실린더 벽
837 밸브 시트 지지 전방/끝단
900 카세트 또는 의료 기능 디바이스
950 액추에이터-센서-매트
951 액추에이터

Claims (20)

1. 의료 기능 디바이스(900)를 위한 밸브 배열체(1)로서,
   밸브 몸체(802; 60; 70b)를 포함하고,
   상기 밸브 몸체는 밸브 몸체와는 별개로 제조 또는 생산되는 캡(801, 61; 70)에 연결되고,
   상기 밸브 몸체(802; 60; 70b)는 적어도 하나의 요소 또는 스프링 요소(823)를 포함하고, 상기 요소 또는 스프링 요소는 상기 캡(801)에서 상기 밸브 몸체(802) 또는 밸브 몸체의 적어도 하나의 구획에서의 예압 또는 편향을 발생시키는, 밸브 배열체(1).
2. 제1항에 있어서,
   상기 스프링 요소는 예컨대 스프링 멤브레인(823)으로서 구현되는, 밸브 배열체(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 스프링 요소(823)는 상기 밸브 몸체(802)의 구획인, 밸브 배열체(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밸브 배열체(1)는 혈액 처리 장치(1000)의 액추에이터(951)에 의해 폐쇄되도록 구현되는, 밸브 배열체(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   체크 밸브로서 사용되도록 구현되는 밸브 배열체(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밸브 몸체(802; 60; 70b)는 밸브 몸체를 상기 캡(801; 61; 70)과 연결한 후에 상기 캡(801; 61; 70)의 관통 개구(805)로부터 외측으로 돌출되는 복수의 노브(knob)를 포함하는, 밸브 배열체(1).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밸브 몸체(802; 60; 70b)와 상기 캡(801; 61; 70) 모두는 배수 구조를 포함하는, 밸브 배열체(1).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밸브 몸체(802; 60; 70b)는 제1 예압 또는 편향에 의해 반경방향으로 및 제2 예압 또는 편향에 의해 축방향으로 상기 캡(801; 61; 70)에 위치되고, 상기 제2 예압 또는 편향은 상기 제1 예압 또는 편향보다 더 큰, 밸브 배열체(1).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밸브 몸체(60)는 바람직하게는 용기 또는 컵의 형태를 가지고 밸브 트레이(60a)를 구비하고, 상기 밸브 트레이(60a)는 밸브 트레이에 선택적으로 중앙에 그리고 강성으로 체결되는 텐션 로드(tension rod)(62)를 포함하고, 상기 텐션 로드(62)는 텐션 로드(62)가 상기 캡(61)의 스냅-인 개구 내에 맞물려서 상기 밸브 몸체(60)를 상기 캡(61)과 연결하도록 설계되는, 밸브 배열체(1).
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡(61; 70; 801)은 반경방향으로 연장되는 텅(tongue) 또는 핀(pin)(63; 806) 또는 축방향으로 연장되고 반경방향으로 변형가능한 텅 또는 핀(63)을 포함하는, 밸브 배열체(1).
11. 제9항에 있어서,
    상기 텐션 로드(62) 및 상기 밸브 트레이(60a)는 상기 텐션 로드(62)가 상기 밸브 배열체(1)의 적어도 하나의 위치에서 상기 캡(61) 내에서 모든 공간 방향으로 다른 구획들에 대해 무-접촉 거리를 유지하도록 충분히 강성인, 밸브 배열체(1).
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡(71; 70; 801)은 반경방향 외측으로 및 축방향 상단에서 개방되는 수개의 개구 또는 관통 개구(805)를 가진 아치(arch) 형상을 가지고, 상기 개구 또는 관통 개구(805)에 배치되는 스냅-인 텅 또는 핀(806)은 바람직하게는 반경방향 내측으로 굽어져 있을 때, 상기 관통 개구(805)를 오직 부분적으로만 폐쇄하는, 밸브 배열체(1).
13. 제12항에 있어서,
    개구 또는 관통 개구(805) 및 상기 스냅-인 텅 또는 핀(806)의 개수는 각각 짝수가 아닌, 밸브 배열체(1).
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡(61; 70; 801)은 상기 스냅-인 텅 또는 핀(63; 806)의 레벨에 위치됨으로써 사출 성형의 주 분리 평면을 구축하는 폐쇄 또는 주변 에지를 포함하는, 밸브 배열체(1).
15. 밸브 시트(803) 및 상기 밸브 시트에 수용되는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 밸브 배열체(1)를 가진 의료 기능 디바이스(900).
16. 제15항에 있어서,
    혈액 카세트, 카세트, 혈액 관, 주입 관으로 설계되는 의료 기능 디바이스(900).
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    바람직하게는 경질 몸체(830) 및 상기 경질 몸체(830) 또는 상기 경질 몸체의 부분을 덮는 필름(800)을 포함하는 혈관 카세트(900)로서 구현되고, 상기 밸브 시트(803)는 상기 경질 몸체(803)에 제공되고, 상기 밸브 배열체(1)는 상기 필름(800) 상의 압력에 의해 및/또는 혈액 치료 장치(1000)의 액추에이터(951)를 상기 필름(800) 쪽으로 이동 또는 시프트시킴으로써 작동되거나 동작되도록 배치되는, 의료 기능 디바이스(900).
18. 제17항에 있어서,
    상기 밸브 배열체(1)의 필름 측 전방/끝단 평면(61b)은 상기 혈액 카세트(900)의 필름 평면 넘어 돌출되지 않는, 의료 기능 디바이스(900).
19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    스냅-인(snap-in) 위치 또는 단(step)(828) 또는 계단형 또는 적층식 직경 제한부가 상기 카세트(900)의 밸브 시트(803)의 원통형 구획 내에서, 바람직하게는 가급적 상기 밸브 몸체(802)의 폐쇄된 또는 주변의 구획, 예컨대 지지 링(825)이 상기 밸브 시트(803) 안에 있는 영역에서 구현되는, 의료 기능 디바이스(900).
20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 몸체(802) 및/또는 상기 캡(801)이 적어도 하나의 위치에서 밀봉하는 상기 밸브 시트(803)는 밀봉 영역에서 원추형으로, 원통형으로 또는 편평하게 그리고 바람직하게는 폐쇄 또는 주변 방식으로 구현 또는 설계되는, 의료 기능 디바이스(900).

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