FR3126883A1 - Spark generator for generating pressure, formula injector comprising a spark generator, method for generating pressure by sparks and method for injecting formula - Google Patents
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Abstract
Générateur d'étincelles pour générer une pression, injecteur de formule comprenant un générateur d'étincelles, procédé de génération de pression par étincelles et procédé d’injection de formule La présente demande propose un générateur d'étincelles pour générer une pression. Le générateur d'étincelles comprend : un dispositif principal ; et une chambre de pression disposée adjacente au dispositif principal, dans lequel le dispositif principal comprend : un circuit pour générer une tension d'étincelle prédéterminée ; et un électroaimant, dans lequel la chambre de pression comprend : un fluide non compressif contenu dans celle-ci ; une électrode fixe disposée dans le fluide non compressif ; une électrode mobile disposée dans le fluide non compressif et séparée de l'électrode fixe à une distance prédéterminée ; et un aimant permanent disposé sur l'électrode mobile, dans lequel le circuit est configuré pour appliquer la tension d'étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe, dans lequel l'électroaimant est configuré pour appliquer une force magnétique à l'aimant permanent pour déplacer l'électrode mobile vers l'électrode fixe pour générer une étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe, dans lequel la chambre de pression comprend une structure de transfert de pression composant une partie d'une paroi de la chambre de pression et configurée pour transférer une pression du fluide non compressif généré par l'étincelle vers l'extérieur de la chambre de pression. Figure pour l'abrégé : 1Spark generator for generating pressure, formula injector comprising a spark generator, method for generating pressure by sparks and formula injection method The present application proposes a spark generator for generating pressure. The spark generator includes: a main device; and a pressure chamber disposed adjacent to the main device, wherein the main device includes: a circuit for generating a predetermined spark voltage; and an electromagnet, wherein the pressure chamber includes: a non-compressive fluid contained therein; a fixed electrode disposed in the non-compressive fluid; a movable electrode disposed in the non-compressive fluid and separated from the fixed electrode at a predetermined distance; and a permanent magnet disposed on the movable electrode, wherein the circuit is configured to apply the spark voltage between the movable electrode and the fixed electrode, wherein the electromagnet is configured to apply a magnetic force to the permanent magnet for moving the movable electrode toward the fixed electrode to generate a spark between the movable electrode and the fixed electrode, wherein the pressure chamber includes a pressure transfer structure forming part of a wall of the pressure chamber and configured to transfer pressure from the non-compressive fluid generated by the spark to the outside of the pressure chamber. Figure for abstract: 1
Description
La présente invention concerne un générateur d'étincelles pour générer une pression, un injecteur de formule comprenant le générateur d'étincelles, un procédé de génération de pression par une étincelle, et un procédé d’injection de formule.The present invention relates to a spark generator for generating pressure, a formula injector comprising the spark generator, a method of generating pressure by a spark, and a method of injecting formula.
ContexteContext
Pour administrer une formule telle qu'un produit cosmétique et un médicament dans la peau, il existe une demande dans les domaines médical et cosmétique concernant une technologie d'injection de formule sans utiliser d'aiguille. L'injection d'une formule dans la peau sans utiliser d'aiguille peut maximiser l'effet de la formule. En minimisant les dommages causés à la peau, on améliore la sécurité et on réduit la douleur. En outre, les consommateurs, qui ne sont pas des professionnels de santé, peuvent facilement administrer la formule dans la peau.To administer a formula such as a cosmetic product and a medicine into the skin, there is a demand in the medical and cosmetic fields for a technology for injecting the formula without using a needle. Injecting a formula into the skin without using a needle can maximize the effect of the formula. Minimizing damage to the skin improves safety and reduces pain. Further, consumers who are not healthcare professionals can easily administer the formula into the skin.
De nombreux injecteurs de formule sans aiguille utilisent un micro-jet afin d'administrer une formule dans la peau en minimisant les dommages. Par exemple, la demande de brevet américain, publication n° US 2015/0265770 et le brevet américain n° US 8905966 divulguent des dispositifs d'injection de formule générant un micro-jet par l’utilisation d'énergie laser.Many needle-free formula injectors use a micro-jet to deliver formula into the skin with minimal damage. For example, U.S. Patent Application, Publication No. US 2015/0265770 and U.S. Patent No. US 8905966 disclose formula injection devices that generate a micro-jet through the use of laser energy.
La
La chambre de pression 102 est remplie d'un fluide 106. Le fluide 106 est un fluide non compressif et chimiquement inerte tel que l'eau. La chambre de pression 102 comprend une membrane élastique 108 constituant une partie d'une paroi de la chambre de pression 102. La chambre de pression 102 comprend également une fenêtre 110 pour transmettre de la lumière laser.Pressure chamber 102 is filled with fluid 106. Fluid 106 is a non-compressive, chemically inert fluid such as water. Pressure chamber 102 includes an elastic membrane 108 forming part of a wall of pressure chamber 102. Pressure chamber 102 also includes a window 110 for transmitting laser light.
La chambre de formule 104 est remplie d'une formule 112 à administrer à la peau. La formule 112 est en contact avec la membrane élastique 108 et séparée du fluide 106 par la membrane élastique 108. La chambre de formule 104 comprend une buse 116 pour injecter la formule 112.The formula chamber 104 is filled with a formula 112 to be delivered to the skin. Formula 112 is in contact with elastic membrane 108 and separated from fluid 106 by elastic membrane 108. Formula chamber 104 includes a nozzle 116 to inject Formula 112.
De la lumière laser 118 est injectée dans la chambre de pression 102 de l'injecteur de formule 100 via la fenêtre 110. L'énergie de la lumière laser 118 étant absorbée par le fluide 106, le fluide se dilate rapidement, et une cavitation est provoquée dans certaines conditions. La dilatation et la cavitation génèrent une pression dans le fluide 106. La pression générée déplace la membrane élastique 108 vers la chambre de formule 104 et est transférée à la formule 112 dans la chambre de formule 104. Par conséquent, la formule 112 est injectée via la buse 116 sous forme de micro-jet.Laser light 118 is injected into the pressure chamber 102 of the formula injector 100 through the window 110. As the energy of the laser light 118 is absorbed by the fluid 106, the fluid expands rapidly, and cavitation is caused under certain conditions. The expansion and cavitation generate pressure in the fluid 106. The pressure generated moves the elastic membrane 108 towards the formula chamber 104 and is transferred to the formula 112 in the formula chamber 104. Therefore, the formula 112 is injected via the nozzle 116 in the form of a micro-jet.
Puisque l'injecteur de formule 100 comprenant la configuration ci-dessus utilise la lumière laser, un générateur laser et une fibre optique pour transmettre le laser sont nécessaires. Par conséquent, la miniaturisation du dispositif est difficile. Le dispositif consomme également une grande quantité d'énergie. En outre, toute l'énergie laser peut ne pas être absorbée par le fluide et le dispositif peut ne pas être économe en énergie, ce qui peut augmenter la consommation électrique. Puisque des lasers puissants, comme un laser YAG, sont utilisés pour obtenir une pression souhaitable, le fonctionnement du dispositif peut ne pas être facile ou sûr pour les consommateurs.Since the Formula 100 injector comprising the above configuration uses laser light, a laser generator and an optical fiber to transmit the laser are required. Therefore, the miniaturization of the device is difficult. The device also consumes a large amount of power. Additionally, not all of the laser energy may be absorbed by the fluid and the device may not be energy efficient, which may increase power consumption. Since powerful lasers, such as a YAG laser, are used to achieve desirable pressure, operation of the device may not be easy or safe for consumers.
En conséquence, un injecteur de formule ayant de petites dimensions et une faible consommation électrique et un dispositif pour générer une pression disponible pour un tel injecteur de formule, que les consommateurs peuvent utiliser facilement, sont souhaités.Accordingly, a formula injector having small dimensions and low power consumption and a device for generating an available pressure for such a formula injector, which consumers can easily use, are desired.
Le premier mode de réalisation de la présente invention propose un générateur d'étincelles pour générer une pression, comprenant :The first embodiment of the present invention provides a spark generator for generating pressure, comprising:
un dispositif principal ; eta main device; And
une chambre de pression disposée adjacente au dispositif principal,a pressure chamber arranged adjacent to the main device,
dans lequel le dispositif principal comprend :wherein the main device comprises:
un circuit pour générer une tension d'étincelle prédéterminée ; eta circuit for generating a predetermined spark voltage; And
un électroaimant,an electromagnet,
dans lequel la chambre de pression comprend :wherein the pressure chamber comprises:
un fluide non compressif contenu dans celle-ci ;a non-compressive fluid contained therein;
une électrode fixe disposée dans le fluide non compressif ;a fixed electrode disposed in the non-compressive fluid;
une électrode mobile disposée dans le fluide non compressif et séparée de l'électrode fixe d’une distance prédéterminée ; eta movable electrode placed in the non-compressive fluid and separated from the fixed electrode by a predetermined distance; And
un aimant permanent disposé sur l'électrode mobile,a permanent magnet disposed on the mobile electrode,
dans lequel le circuit est configuré pour appliquer la tension d'étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe,wherein the circuit is configured to apply the spark voltage between the movable electrode and the fixed electrode,
dans lequel l'électroaimant est configuré pour appliquer une force magnétique à l'aimant permanent pour déplacer l'électrode mobile vers l'électrode fixe pour générer une étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe,wherein the electromagnet is configured to apply a magnetic force to the permanent magnet to move the movable electrode toward the fixed electrode to generate a spark between the movable electrode and the fixed electrode,
dans lequel la chambre de pression comprend une structure de transfert de pression constituant une partie d'une paroi de la chambre de pression et configurée pour transférer une pression dans le fluide non compressif générée par l'étincelle vers l'extérieur de la chambre de pression.wherein the pressure chamber includes a pressure transfer structure forming part of a wall of the pressure chamber and configured to transfer pressure in the non-compressive fluid generated by the spark to the exterior of the pressure chamber .
Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, la structure de transfert de pression peut être une membrane élastique.In the first embodiment of the present invention, the pressure transfer structure can be an elastic membrane.
Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, la structure de transfert de pression peut être un piston.In the first embodiment of the present invention, the pressure transfer structure may be a piston.
Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, la chambre de pression peut en outre comprendre un filtre à gaz sélectif configuré pour libérer du gaz produit par la décomposition du fluide non compressif par l'étincelle vers l'extérieur de la chambre de pression.In the first embodiment of the present invention, the pressure chamber may further include a selective gas filter configured to release gas produced by the decomposition of the non-compressive fluid by the spark to the exterior of the pressure chamber .
Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, le circuit peut comprendre un relais, et le relais peut être configuré pour appliquer un courant à l'électroaimant et pour appliquer la tension d'étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe de manière synchronisée.In the first embodiment of the present invention, the circuit may include a relay, and the relay may be configured to apply current to the electromagnet and to apply the spark voltage between the movable electrode and the fixed electrode. in a synchronized way.
Le deuxième mode de réalisation de la présente invention propose un injecteur de formule comprenant :The second embodiment of the present invention proposes an injector of formula comprising:
le générateur d'étincelles tel que décrit ci-dessus ; etthe spark generator as described above; And
une chambre de formule configurée pour recevoir une pression transférée par la structure de transfert de pression,a formula chamber configured to receive pressure transferred by the pressure transfer structure,
dans lequel la chambre de formule comprend :wherein the formula chamber comprises:
une formule contenue à dans celle-ci ; eta formula contained therein; And
une buse configurée pour injecter la formule,a nozzle configured to inject the formula,
dans lequel la formule est configurée pour être injectée à partir de la buse par la pression transférée par la structure de transfert de pression.wherein the formula is configured to be injected from the nozzle by the pressure transferred by the pressure transfer structure.
Dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention, la structure de transfert de pression peut être en contact direct avec la formule.In the second embodiment of the present invention, the pressure transfer structure can be in direct contact with the formula.
Le troisième mode de réalisation de la présente invention propose un procédé de génération de pression par une étincelle, comprenant les étapes consistant à :The third embodiment of the present invention provides a method of generating pressure by a spark, comprising the steps of:
appliquer une tension d'étincelle prédéterminée entre une électrode fixe disposée dans une chambre de pression contenant un fluide non compressif et une électrode mobile disposée dans la chambre de pression et séparée de l'électrode fixe d’une distance prédéterminée, et comprenant un aimant permanent disposé sur celle-ci ;applying a predetermined spark voltage between a fixed electrode disposed in a pressure chamber containing a non-compressive fluid and a movable electrode disposed in the pressure chamber and separated from the fixed electrode by a predetermined distance, and comprising a permanent magnet arranged on it;
appliquer un courant à un électroaimant disposé dans un dispositif principal adjacent à la chambre de pression et configuré pour appliquer une force magnétique à l'aimant permanent afin de déplacer l'électrode mobile vers l'électrode fixe par l'aimant permanent pour générer une étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe ; etapplying a current to an electromagnet disposed in a main device adjacent to the pressure chamber and configured to apply a magnetic force to the permanent magnet to move the movable electrode toward the fixed electrode by the permanent magnet to generate a spark between the mobile electrode and the fixed electrode; And
transférer une pression générée dans le fluide non compressif par l'étincelle vers l'extérieur de la chambre de pression via une structure de transfert de pression.transferring pressure generated in the non-compressive fluid by the spark to the exterior of the pressure chamber via a pressure transfer structure.
Dans le troisième mode de réalisation de la présente invention, la structure de transfert de pression peut être une membrane élastique, et la pression peut être transférée vers l'extérieur de la chambre de pression via une déformation de la membrane élastique.In the third embodiment of the present invention, the pressure transfer structure may be an elastic membrane, and the pressure may be transferred to the outside of the pressure chamber via deformation of the elastic membrane.
Dans le troisième mode de réalisation de la présente invention, la structure de transfert de pression peut être un piston, et la pression peut être transférée vers l'extérieur de la chambre de pression via un déplacement du piston.In the third embodiment of the present invention, the pressure transfer structure may be a piston, and the pressure may be transferred to the outside of the pressure chamber via displacement of the piston.
Dans le troisième mode de réalisation de la présente invention, le procédé peut en outre comprendre la libération d'un gaz produit par la décomposition du fluide non compressif par l'étincelle vers l'extérieur de la chambre de pression via un filtre à gaz sélectif disposé sur la chambre de pression.In the third embodiment of the present invention, the method may further comprise releasing a gas produced by the decomposition of the non-compressive fluid by the spark to the exterior of the pressure chamber via a selective gas filter placed on the pressure chamber.
Dans le troisième mode de réalisation de la présente invention, l'étape consistant à appliquer la tension d'étincelle prédéterminée entre l'électrode fixe et l'électrode mobile et l'étape consistant à appliquer le courant à l'électroaimant pour déplacer l'électrode mobile vers l'électrode fixe via l'aimant permanent pour générer l'étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe peuvent être effectuées de manière synchronisée.In the third embodiment of the present invention, the step of applying the predetermined spark voltage between the fixed electrode and the movable electrode and the step of applying current to the electromagnet to move the moving electrode to the fixed electrode via the permanent magnet to generate the spark between the moving electrode and the fixed electrode can be performed synchronously.
Le quatrième mode de réalisation de la présente invention propose un procédé d'injection d'une formule, comprenant les étapes consistant à :The fourth embodiment of the present invention provides a method of injecting a formula, comprising the steps of:
transférer une pression à une chambre de formule configurée pour recevoir la pression transférée vers l'extérieur de la chambre de pression par un procédé tel que décrit ci-dessus via une structure de transfert de pression ; ettransferring pressure to a formula chamber configured to receive the pressure transferred out of the pressure chamber by a method as described above via a pressure transfer structure; And
injecter une formule disposée dans la chambre de formule à l'extérieur de la chambre de formule via une buse disposée sur la chambre de formule par la pression transférée.injecting a formula disposed in the formula chamber outside the formula chamber through a nozzle disposed on the formula chamber by the transferred pressure.
Dans le quatrième mode de réalisation de la présente invention, la structure de transfert de pression peut être en contact avec la formule, et la pression peut être transférée directement à la formule.In the fourth embodiment of the present invention, the pressure transfer structure can be in contact with the formula, and the pressure can be transferred directly to the formula.
Effets de l'inventionEffects of the invention
Selon la présente invention, un injecteur de formule ayant de petites dimensions et une faible consommation électrique et un dispositif de génération de pression pour l'injecteur de formule, que les consommateurs peuvent utiliser facilement, sont réalisés.According to the present invention, a formula injector having small dimensions and low power consumption and a pressure generating device for the formula injector, which consumers can use easily, are realized.
Brève description des figuresBrief description of figures
Modes de réalisationEmbodiments
La
Le dispositif principal comprend un circuit 4 pour générer une tension d'étincelle prédéterminée, et un électroaimant 6. Le dispositif principal 2 peut facultativement comprendre : un condensateur 8 auquel la tension d'étincelle générée par le circuit 4 est appliquée pour stocker une charge ; et un relais 10 pour générer une étincelle par application de la tension d'étincelle à des électrodes décrites ci-dessous. Le dispositif principal 2 peut comprendre un circuit d'alimentation électrique qui n'est pas montré. Le circuit d'alimentation peut être alimenté par une alimentation électrique commerciale, ou peut comprendre une batterie non montrée, par exemple une batterie rechargeable au lithium-ion installée dans le générateur d'étincelles 1.The main device includes a circuit 4 for generating a predetermined spark voltage, and an electromagnet 6. The main device 2 may optionally include: a capacitor 8 to which the spark voltage generated by the circuit 4 is applied to store a charge; and a relay 10 for generating a spark by applying the spark voltage to electrodes described below. The main device 2 may comprise an electric power supply circuit which is not shown. The power circuit can be powered by a commercial power supply, or can include a battery not shown, for example a rechargeable lithium-ion battery installed in the spark generator 1.
L'électroaimant 6 peut recevoir un courant fourni par le circuit 4 ou un circuit d'alimentation non montré. L'alimentation électrique de l'électroaimant 6 peut être commandée par le relais 10. L'électroaimant 6 est disposé de sorte qu'une force magnétique soit appliquée à la chambre de pression 22 disposée adjacente au dispositif principal 2.Electromagnet 6 can receive a current supplied by circuit 4 or a power supply circuit not shown. The power supply to the electromagnet 6 can be controlled by the relay 10. The electromagnet 6 is arranged so that a magnetic force is applied to the pressure chamber 22 arranged adjacent to the main device 2.
Au moins l’un parmi le circuit 4, l'électroaimant 6, le condensateur 8, le relais 10 et le circuit d'alimentation non montré peut être commandé par une unité de microcontrôleur non montrée. Au moins l’un de ces composants peut être installé sur une carte de circuit imprimé principale 12.At least one of circuit 4, electromagnet 6, capacitor 8, relay 10 and power supply circuit not shown can be controlled by a microcontroller unit not shown. At least one of these components can be installed on a main circuit board 12.
La chambre de pression 22 comprend en son sein une électrode fixe 24 et une électrode mobile 26 séparée de l'électrode fixe 24 d’une distance prédéterminée. L'électrode mobile 26 peut assurer sa mobilité, par exemple, par un mécanisme de charnière ou un mécanisme de liaison afin de se déplacer vers l'électrode fixe 24. Toutefois, compte tenu de la fabrication, de la simplicité de structure et de la force de rappel permettant de revenir à la position d'origine après déplacement vers l'électrode fixe 24, l'électrode mobile 26 peut de préférence comprendre : un organe élastique tel qu'un élément en porte-à-faux métallique ou un élément en porte-à-faux ayant un matériau diélectrique tel qu'un caoutchouc, qui peut avoir la forme d'une plaque plate ou courbée ; et une pièce d'électrode. L'électrode fixe 24 peut également comprendre de préférence : un organe élastique ; et une pièce d'électrode de façon similaire à l'électrode mobile 26. Les éléments en porte-à-faux de l'électrode fixe 24 et de l'électrode mobile 26 peuvent avoir, par exemple, la forme d'une plaque plate ou courbée. Les pièces d'électrode de l'électrode fixe 24 et de l'électrode mobile 26 peuvent être de préférence une tige ou un pilier. De préférence, les pièces d'électrode de l'électrode fixe 24 et de l'électrode mobile 26 comprennent des tiges ou des piliers métalliques de sections transversales sphériques et disposés de sorte ce que ces saillies soient face à face. Dans ce cas, lorsque l'électrode mobile 26 se déplace vers l'électrode fixe 24, un champ électrique est concentré entre les saillies, et l'étincelle peut donc être générée avec une tension inférieure.The pressure chamber 22 comprises within it a fixed electrode 24 and a mobile electrode 26 separated from the fixed electrode 24 by a predetermined distance. The movable electrode 26 can ensure its mobility, for example, by a hinge mechanism or a link mechanism in order to move towards the fixed electrode 24. However, in view of the manufacture, the simplicity of structure and the return force allowing it to return to the original position after movement towards the fixed electrode 24, the mobile electrode 26 can preferably comprise: an elastic member such as a metal cantilever element or a cantilever having a dielectric material such as rubber, which may be in the form of a flat or curved plate; and an electrode piece. The fixed electrode 24 can also preferably comprise: an elastic member; and an electrode piece similarly to the movable electrode 26. The cantilevers of the fixed electrode 24 and the movable electrode 26 may have, for example, the shape of a flat plate or curved. The electrode pieces of the fixed electrode 24 and the movable electrode 26 may preferably be a rod or a pillar. Preferably, the electrode pieces of the fixed electrode 24 and the movable electrode 26 comprise metal rods or pillars of spherical cross sections and arranged so that these projections face each other. In this case, when the movable electrode 26 moves towards the fixed electrode 24, an electric field is concentrated between the projections, and therefore the spark can be generated with a lower voltage.
Un aimant permanent 28 est disposé sur l'électrode mobile 26 à l'opposé du côté en face de l'électrode fixe 24 de sorte que l'aimant permanent 28 soit face à l'électroaimant 6 disposé dans le dispositif principal 2. L'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26 sont connectées électriquement au circuit 4 de sorte que la tension d'étincelle provenant du circuit 4 soit appliquée. Le relais 10 peut être interposé entre le circuit 4 et les électrodes fixe et mobile 24, 26, et peut commander l'application de la tension d'étincelle entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26.A permanent magnet 28 is disposed on the movable electrode 26 opposite the side facing the fixed electrode 24 so that the permanent magnet 28 faces the electromagnet 6 disposed in the main device 2. fixed electrode 24 and movable electrode 26 are electrically connected to circuit 4 so that the spark voltage from circuit 4 is applied. The relay 10 can be interposed between the circuit 4 and the fixed and mobile electrodes 24, 26, and can control the application of the spark voltage between the fixed electrode 24 and the mobile electrode 26.
Comme décrit ci-dessus, le relais 10 peut également commander l'application du courant à l'électroaimant 6. Par conséquent, lorsque le relais 10 est activé, l'application du courant à l'électroaimant 6 et l'application de la tension d'étincelle entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26 peuvent être effectuées de manière synchronisée.As described above, relay 10 can also control the application of current to electromagnet 6. Therefore, when relay 10 is activated, the application of current to electromagnet 6 and the application of voltage spark between the fixed electrode 24 and the movable electrode 26 can be performed in a synchronized manner.
L'aimant permanent 28 est face à l'électroaimant 6 et est configuré pour se repousser en réponse à une force magnétique produite par l'électroaimant 6. Par conséquent, lorsque la force magnétique est appliquée par l'électroaimant 6, l'aimant permanent 28 est repoussé depuis l'électroaimant 6 et déplace l'électrode mobile 26 vers l'électrode fixe 24. Lorsque la tension d'étincelle prédéterminée est appliquée entre l'électrode mobile 26 et l'électrode fixe 24 et lorsque l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26 entrent en contact l'une avec l'autre, l'étincelle est générée entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26. La tension d'étincelle peut être, par exemple, appliquée à l'électrode mobile 26, et l'électrode fixe 24 peut être maintenue à un potentiel de masse.The permanent magnet 28 faces the electromagnet 6 and is configured to repel each other in response to a magnetic force produced by the electromagnet 6. Therefore, when the magnetic force is applied by the electromagnet 6, the permanent magnet 28 is repelled from the electromagnet 6 and moves the movable electrode 26 toward the fixed electrode 24. When the predetermined spark voltage is applied between the movable electrode 26 and the fixed electrode 24 and when the fixed electrode 24 and the movable electrode 26 come into contact with each other, the spark is generated between the fixed electrode 24 and the movable electrode 26. The spark voltage can be, for example, applied to the movable electrode 26, and the fixed electrode 24 can be maintained at a ground potential.
Spécifiquement, la structure de transfert de pression 32 est configurée pour être en contact avec la formule 44 contenue dans la chambre de formule 42, et par conséquent la structure de transfert de pression 32 est disposée pour séparer le fluide non compressif 30 de la formule 44. Lorsque la pression est appliquée à la formule 44 à partir de la structure de transfert de pression 32, la formule 44 est injectée vers l'extérieur de la chambre de formule 42 via la buse 46 sous forme de micro-jet.Specifically, the pressure transfer structure 32 is configured to be in contact with the formula 44 contained in the formula chamber 42, and therefore the pressure transfer structure 32 is arranged to separate the non-compressive fluid 30 from the formula 44 When pressure is applied to Formula 44 from pressure transfer structure 32, Formula 44 is injected out of Formula Chamber 42 through nozzle 46 as a micro-jet.
Toujours en référence aux figures 1 et 2, un procédé de génération de pression par une étincelle par l’utilisation du générateur d'étincelles 1 configuré comme tel, et un procédé d’injection de formule par l’utilisation de pression générée par le générateur d'étincelles 1 seront décrits.Still with reference to FIGS. 1 and 2, a process for generating pressure by a spark by using the spark generator 1 configured as such, and a process for injecting formula by using pressure generated by the generator of sparks 1 will be described.
Le procédé de génération de pression met en œuvre l'étape de génération par le circuit 4 d'une tension d'étincelle à appliquer entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26 par l’utilisation, par exemple, d’un circuit élévateur de tension. Par exemple, la tension d'étincelle est de préférence inférieure ou égale à plusieurs centaines de volts. De manière davantage préférée, la tension d'étincelle peut être comprise entre 10 et 100 V. De manière encore plus préférée, la tension d'étincelle peut être égale ou supérieure à 40 V, par exemple entre 50 et 100 V, ou entre 50 et 70 V. Plus la tension d'étincelle est basse, plus la consommation électrique est avantageusement basse, plus la sécurité est élevée et plus le dispositif peut être petit. La tension d'étincelle peut être appliquée, par exemple, au condensateur 8, et des charges sont stockées.The pressure generation method implements the step of generation by the circuit 4 of a spark voltage to be applied between the fixed electrode 24 and the mobile electrode 26 by the use, for example, of a voltage booster circuit. For example, the spark voltage is preferably less than or equal to several hundred volts. More preferably, the spark voltage can be between 10 and 100 V. Even more preferably, the spark voltage can be equal to or greater than 40 V, for example between 50 and 100 V, or between 50 and 70 V. The lower the spark voltage, the lower the power consumption, advantageously, the higher the safety, and the smaller the device can be. The spark voltage can be applied, for example, to capacitor 8, and charges are stored.
L'étape suivante consiste à activer le relais 10 pour appliquer la tension d'étincelle 10 du condensateur 8 entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26 qui sont disposées dans la chambre de pression 22 et immergées dans le fluide non compressif 30. Par exemple, l'électrode fixe 24 peut être maintenue à un potentiel de terre, et la tension d'étincelle peut être appliquée à l'électrode mobile 26. Une séparation initiale entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26 est choisie de sorte qu'une étincelle ne soit pas générée même si la tension d'étincelle est appliquée.The next step is to activate the relay 10 to apply the spark voltage 10 of the capacitor 8 between the fixed electrode 24 and the movable electrode 26 which are arranged in the pressure chamber 22 and immersed in the non-compressive fluid 30 For example, fixed electrode 24 can be held at ground potential, and spark voltage can be applied to movable electrode 26. An initial separation between fixed electrode 24 and movable electrode 26 is chosen so that a spark is not generated even if the spark voltage is applied.
Ensuite, un courant est appliqué à l'électroaimant 6 pour produire un champ magnétique. Le champ magnétique est configuré pour exercer une force répulsive sur l'aimant permanent 28 disposé sur l'électrode mobile 26 dans une direction en éloignement de l'électroaimant 6. Lorsque l'aimant permanent 28 est poussé par le champ magnétique appliqué par l'électroaimant 6, l'électrode mobile 26 est déplacée vers l'électrode fixe 24. Lorsque l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26 entrent en contact, la charge stockée dans le condensateur 8 génère une étincelle entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26. La charge émise par l'étincelle peut être, par exemple, comprise entre 40 et 250 mAh, et de manière davantage préférée, de 100 mAh. L'énergie émise par l'étincelle peut être, par exemple, comprise entre 1,0 et 25 J.Then, a current is applied to the electromagnet 6 to produce a magnetic field. The magnetic field is configured to exert a repulsive force on the permanent magnet 28 disposed on the movable electrode 26 in a direction away from the electromagnet 6. When the permanent magnet 28 is pushed by the magnetic field applied by the electromagnet 6, the movable electrode 26 is moved towards the fixed electrode 24. When the fixed electrode 24 and the movable electrode 26 come into contact, the charge stored in the capacitor 8 generates a spark between the fixed electrode 24 and the mobile electrode 26. The charge emitted by the spark can be, for example, between 40 and 250 mAh, and more preferably, 100 mAh. The energy emitted by the spark can be, for example, between 1.0 and 25 J.
Une fois l'étincelle terminée, une étape de désactivation de l'alimentation en courant de l'électroaimant 6 est effectuée, et l'émission de la force magnétique prend fin. Par conséquent, l'électrode mobile 26 est renvoyée à sa position d’origine par la force élastique de l'électrode mobile 26. Le circuit 4 peut appliquer la tension d'étincelle au condensateur 8 et la charge peut être stockée pour l'étincelle suivante.Once the spark is over, a step of deactivating the current supply to the electromagnet 6 is carried out, and the emission of the magnetic force ends. Therefore, the movable electrode 26 is returned to its original position by the elastic force of the movable electrode 26. The circuit 4 can apply the spark voltage to the capacitor 8, and the charge can be stored for the spark. next.
Le relais 10 peut appliquer la tension d'étincelle entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26 et alimenter l'électroaimant 6 en courant de manière synchrone ou simultanée. Dans ce cas, comme un seul relais 10 peut effectuer l'application de la tension d'étincelle et l'alimentation en courant de l'électroaimant 6, la structure et la commande du dispositif peuvent être simplifiées.The relay 10 can apply the spark voltage between the fixed electrode 24 and the mobile electrode 26 and supply the electromagnet 6 with current synchronously or simultaneously. In this case, since a single relay 10 can apply the spark voltage and supply current to the electromagnet 6, the structure and control of the device can be simplified.
L'énergie émise par l'étincelle est transférée au fluide non compressif 30 entourant l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26. Le fluide non compressif 30 est localement chauffé et mis sous pression, ce qui accroît son volume ou provoque une cavitation. À la différence de la technique classique utilisant un laser, puisque l'énergie de l'étincelle est limitée dans l'espace entre l'électrode fixe 24 et l'électrode mobile 26, une pression souhaitée peut être provoquée par une énergie plus faible. La tension accrue ou la cavitation produite génère la pression dans le fluide non compressif 30. La pression générée se propage à la structure de transfert de pression 32. Comme la structure de transfert de pression 32 peut être de préférence une membrane élastique telle que du caoutchouc ou de la silicone, ou un piston, la structure de transfert de pression 32 est déformée en recevant la pression et se déplace vers l'extérieur de la chambre de pression 22. Par conséquent, si un objet se trouve à l'extérieur de la chambre de pression 22 et en contact avec la structure de transfert de pression 32, la pression est transférée à l'objet.The energy emitted by the spark is transferred to the non-compressive fluid 30 surrounding the fixed electrode 24 and the movable electrode 26. The non-compressive fluid 30 is locally heated and pressurized, which increases its volume or causes cavitation. . Unlike the conventional technique using a laser, since the energy of the spark is limited in the space between the fixed electrode 24 and the movable electrode 26, a desired pressure can be caused by lower energy. The increased tension or cavitation produced generates the pressure in the non-compressive fluid 30. The generated pressure propagates to the pressure transfer structure 32. As the pressure transfer structure 32 can preferably be an elastic membrane such as rubber or silicone, or a piston, the pressure transfer structure 32 is deformed upon receiving pressure and moves outward from the pressure chamber 22. Therefore, if an object is outside the pressure chamber 22 and in contact with the pressure transfer structure 32, the pressure is transferred to the object.
Une portion du fluide non compressif 30 peut être décomposée par l'étincelle et peut générer du gaz. Par exemple, lorsque le fluide non compressif 30 est l'eau, l'eau peut être décomposée en oxygène et en hydrogène. Le gaz est compressif et son volume est réduit par la pression. Par conséquent, une partie de la pression générée dans le fluide non compressif 30 par l'étincelle est utilisée pour la compression du gaz sans être transférée à la structure de transfert de pression 32. Par conséquent, si le gaz produit par la décomposition du fluide non compressif 30 est laissé dans la chambre de pression 22, cela se traduit par une perte de pression. Par conséquent, après production de l'étincelle, une étape d'émission du gaz depuis la chambre de pression 22 via une sortie de gaz 36 facultative disposée sur la chambre de pression 22 peut être effectuée. Un filtre à gaz sélectif 34 peut être disposé au niveau de la sortie de gaz 36. Le gaz produit par la décomposition du fluide non compressif 30 traverse le filtre à gaz sélectif 34 pour être émis depuis la chambre de pression 22, tandis que le fluide non compressif 30 ne peut pas traverser le filtre à gaz sélectif 34 pour être maintenu dans la chambre de pression 22.A portion of the non-compressive fluid 30 may be decomposed by the spark and may generate gas. For example, when the non-compressive fluid 30 is water, the water can be decomposed into oxygen and hydrogen. Gas is compressive and its volume is reduced by pressure. Therefore, part of the pressure generated in the non-compressive fluid 30 by the spark is used for the compression of the gas without being transferred to the pressure transfer structure 32. Therefore, if the gas produced by the decomposition of the fluid non-compressive 30 is left in the pressure chamber 22, this results in a loss of pressure. Therefore, after producing the spark, a step of emitting the gas from the pressure chamber 22 via an optional gas outlet 36 provided on the pressure chamber 22 can be carried out. A selective gas filter 34 may be disposed at the gas outlet 36. The gas produced by the decomposition of the non-compressive fluid 30 passes through the selective gas filter 34 to be emitted from the pressure chamber 22, while the fluid non-compressive 30 cannot pass through selective gas filter 34 to be held in pressure chamber 22.
L'injecteur de formule 41 montré sur la
La profondeur de la formule 44 injectée chez un sujet, par exemple la peau humaine, dépend de la pression générée par l'étincelle. En conséquence, la profondeur peut être réglée par ajustement de la tension d'étincelle. Par exemple, la tension d'étincelle peut être ajustée entre 10 et 100 V ou plus. Lorsque la formule est injectée dans la portion profonde de la peau, la tension d'étincelle peut être réglée à plus de 100 V.The depth of Formula 44 injected into a subject, such as human skin, depends on the pressure generated by the spark. Accordingly, the depth can be adjusted by adjusting the spark voltage. For example, the spark voltage can be adjusted between 10 and 100 V or more. When the formula is injected into the deep portion of the skin, the spark voltage can be set to over 100V.
La
Bien que des modes de réalisation spécifiques de la présente invention aient été décrits, la personne du métier comprendra aisément que divers changements, modifications et améliorations sont possibles sans s'écarter de l'esprit technique et de la portée de la présente invention.Although specific embodiments of the present invention have been described, those skilled in the art will readily appreciate that various changes, modifications and improvements are possible without departing from the technical spirit and scope of the present invention.
Claims (10)
un dispositif principal ; et
une chambre de pression disposée adjacente au dispositif principal,
dans lequel le dispositif principal comprend :
un circuit pour générer une tension d'étincelle prédéterminée ; et
un électroaimant,
dans lequel la chambre de pression comprend :
un fluide non compressif contenu dans celle-ci ;
une électrode fixe disposée dans le fluide non compressif ;
une électrode mobile disposée dans le fluide non compressif et séparée de l'électrode fixe d’une distance prédéterminée ; et
un aimant permanent disposé sur l'électrode mobile,
dans lequel le circuit est configuré pour appliquer la tension d'étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe,
dans lequel l'électroaimant est configuré pour appliquer une force magnétique à l'aimant permanent pour déplacer l'électrode mobile vers l'électrode fixe pour générer une étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe,
dans lequel la chambre de pression comprend une structure de transfert de pression constituant une partie d'une paroi de la chambre de pression et configurée pour transférer une pression du fluide non compressif générée par l'étincelle vers l'extérieur de la chambre de pression.Spark generator for generating pressure, comprising:
a main device; And
a pressure chamber arranged adjacent to the main device,
wherein the main device comprises:
a circuit for generating a predetermined spark voltage; And
an electromagnet,
wherein the pressure chamber comprises:
a non-compressive fluid contained therein;
a fixed electrode disposed in the non-compressive fluid;
a movable electrode disposed in the non-compressive fluid and separated from the fixed electrode by a predetermined distance; And
a permanent magnet disposed on the mobile electrode,
wherein the circuit is configured to apply the spark voltage between the movable electrode and the fixed electrode,
wherein the electromagnet is configured to apply a magnetic force to the permanent magnet to move the movable electrode toward the fixed electrode to generate a spark between the movable electrode and the fixed electrode,
wherein the pressure chamber includes a pressure transfer structure forming part of a wall of the pressure chamber and configured to transfer pressure from the non-compressive fluid generated by the spark to the exterior of the pressure chamber.
dans lequel le relais est configuré pour appliquer un courant à l'électroaimant et pour appliquer la tension d'étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe de manière synchronisée.A spark generator according to claim 1, wherein the circuit comprises a relay, and
wherein the relay is configured to apply current to the electromagnet and to apply the spark voltage between the movable electrode and the fixed electrode in a synchronized manner.
un générateur d'étincelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ; et
une chambre de formule configurée pour recevoir une pression transférée par la structure de transfert de pression,
dans lequel la chambre de formule comprend :
une formule contenue dans celle-ci ; et
une buse configurée pour injecter la formule,
dans lequel la formule est configurée pour être injectée à partir de la buse par la pression transférée par la structure de transfert de pression.Formula injector including:
a spark generator according to any one of claims 1 to 5; And
a formula chamber configured to receive pressure transferred by the pressure transfer structure,
wherein the formula chamber comprises:
a formula contained therein; And
a nozzle configured to inject the formula,
wherein the formula is configured to be injected from the nozzle by the pressure transferred by the pressure transfer structure.
appliquer une tension d'étincelle prédéterminée entre une électrode fixe disposée dans une chambre de pression contenant un fluide non compressif et une électrode mobile, disposée dans la chambre de pression, séparée de l'électrode fixe à une distance prédéterminée, et comprenant un aimant permanent disposé sur celle-ci ;
appliquer un courant à un électroaimant disposé dans un dispositif principal adjacent à la chambre de pression et configuré pour appliquer une force magnétique à l'aimant permanent pour déplacer l'électrode mobile vers l'électrode fixe via l'aimant permanent pour générer une étincelle entre l'électrode mobile et l'électrode fixe ; et
transférer une pression générée dans le fluide non compressif par l'étincelle vers l'extérieur de la chambre de pression via une structure de transfert de pression.A method of generating pressure by a spark, comprising the steps of:
applying a predetermined spark voltage between a fixed electrode disposed in a pressure chamber containing a non-compressive fluid and a movable electrode, disposed in the pressure chamber, separated from the fixed electrode by a predetermined distance, and comprising a permanent magnet arranged on it;
applying a current to an electromagnet disposed in a main device adjacent to the pressure chamber and configured to apply a magnetic force to the permanent magnet to move the movable electrode to the fixed electrode via the permanent magnet to generate a spark between the mobile electrode and the fixed electrode; And
transferring pressure generated in the non-compressive fluid by the spark to the exterior of the pressure chamber via a pressure transfer structure.
transférer une pression à une chambre de formule configurée pour recevoir la pression transférée vers l'extérieur de la chambre de pression par un procédé selon la revendication 8 via la structure de transfert de pression ; et
injecter une formule disposée dans la chambre de formule vers l'extérieur de la chambre de formule via une buse disposée sur la chambre de formule par la pression transférée.A method of injecting a formula, comprising the steps of:
transferring pressure to a formula chamber configured to receive the pressure transferred out of the pressure chamber by a method according to claim 8 via the pressure transfer structure; And
injecting a formula disposed in the formula chamber to the outside of the formula chamber via a nozzle disposed on the formula chamber by the transferred pressure.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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