JP7459423B2 - 熱電モジュールを備えた薬物注入装置 - Google Patents
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Description
本発明は、薬物注入装置に関し、特に低容量バッテリーを用いた小型化が容易で携帯が便利であり、電気供給の難しい事故現場で応急用として使用可能な薬物注入装置に関する。
輸液（ｆｌｕｉｄ）は、ショック、脱水症、栄養失調などが発生した時に人体に注入する液体であって、血液及び血液と浸透圧が同一の生理的食塩水・リンゲル液などの様々な電解質溶液を含む薬物（ｍｅｄｉｃｉｎｅ）の一種である。
かかる輸液（ｆｌｕｉｄ）は、手術、治療、ショック、脱水症、栄養失調などが発生した時に患者の静脈を通じて注入する液体であって、血液、電解質溶液、血液と類似した薬物などを含むことができ、人の体液と浸透圧が同一の生理的食塩水、リンゲル液、栄養剤、静脈注射溶液などを含むことができる薬物である。
従来は、図３に示した薬物容器Ｂのような輸液バック（ｆｌｕｉｄ ｂａｇ）を逆様にぶら下げて人体より高い所に位置させ、前記薬物容器Ｂに連結された注射チューブＴと注射針Ｎにより人体に薬物を注入した。
手術室の患者や、応急患者には多様な薬物を注入する必要があるが、高危険群の薬物は微細な量を正確に測定して指定時間に投入する必要性があり、かかる用途で開発された薬物注入装置があるが、ピストン（Ｐｉｓｔｏｎ）方式の薬物注入装置、シリンジ（Ｓｙｒｉｎｇｅ）方式の薬物注入装置などがある。
しかし、前記輸液のように低危険群の薬物は、前記高危険群の薬物と異なり多量の薬物を高圧で投入する必要性があるが、微細な量の薬物を正確な容量で注入するように製造された従来の高危険群の薬物注入装置は、薬物注入速度を調節することはできるが、高圧の薬物注入が容易でないため、輸液のような低危険群の薬物を高圧で多量注入することができないという問題点があり、その構造や使用法が複雑であり、故障の危険が高く、全体的な製造原価も非常に高いという問題点がある。
また、従来の薬物注入装置は、持続的に高圧を維持すべき時や緊急に圧力を調節する必要がある度に、流量と流速を複雑に計算する不便により、使用者や患者に大きく不便を与えるという問題点がある。
そして、従来の薬物注入装置は、輸液の注入時に温蔵庫などの加温装置を用いて輸液を体温と類似した温度に加温させるべき不便があり、熱線や温水などを用いて加温する瞬間加温方式を使用することで高いエネルギーが必要であり、電気が供給されない所では重く体積の大きい大容量のバッテリーを共に所持しなければならないという不便があった。
本発明は、上記問題を解決するために案出されたもので、その目的は、低容量バッテリーを用いた小型化が容易で携帯が便利であり、電気の供給が難しい事故現場で応急用として使用可能に構造が改善された薬物注入装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明による薬物注入装置は、外部から圧力をかけると内部に収容された液体薬物が指定された経路に流出されることができるように形成された薬物容器を使用して前記薬物を人体に注入することができる薬物注入装置であって、空気により膨脹し、前記薬物容器に圧力をかけられる膨脹部を含む少なくとも一つ以上の薬物加圧ユニットと、予め定めた圧力の空気を発生させられる第１ポンプと、前記膨脹部のうち一つと連通することができる第１配管を含むことにより前記膨脹部のうち一つを膨脹させることができる第１ポンピングユニットと、前記薬物を予め定めた温度の範囲以内に加温させられる熱電モジュールを備える加温ユニットとを含むことを特徴とする。
ここで、予め定めた圧力の空気を発生させられる第２ポンプと、前記膨脹部のうち一つと連通することができる第２配管を含む第２ポンピングユニットとを含むことにおり、前記膨脹部のうち一つを膨脹させることができることが好ましい。
ここで、前記第１配管と前記第２配管とを互いに連結する連結配管と、前記連結配管を開放または閉鎖することができる連結配管バルブとを備える連結ユニットを含み、前記第１ポンプと前記第２ポンプのうち一つが作動しない時、残りの一つのポンプが作動して、前記第１配管及び前記第２配管に連結された少なくとも一つの前記膨脹部を膨脹させることができることが好ましい。
ここで、前記第１配管の上流側に配置された第１上流側バルブと、前記第１配管の下流側に配置された第１下流側バルブと、前記第２配管の上流側に配置された第２上流側バルブと、前記第２配管の下流側に配置された第２下流側バルブとを備え、前記連結配管の一端部は、前記第１上流側バルブと第１下流側バルブとの間で前記第１配管と連通しており、前記連結配管の他端部は、前記第２上流側バルブと第２下流側バルブとの間で前記第２配管と連通していることが好ましい。
ここで、前記加温ユニットは、前記薬物が内部に流動する注射チューブを外部と隔離した状態で収容することができる加温空間を備え、前記熱電モジュールが前記加温空間に収容された空気を加熱し、前記加熱された空気が前記注射チューブを間接的に加温させることができることが好ましい。
ここで、前記注射チューブは、前記加温空間の内部で予め定めた密度以上に密集配置されていることが好ましい。
ここで、前記加温ユニットは、前記薬物が内部に流動する注射チューブを脱着可能に固定することができるチューブ固定装置を備えることが好ましい。
ここで、前記チューブ固定装置は、前記注射チューブが収容されることができる中空を備え、弾性的に変形が可能な把持部と、前記中空の一端部に形成され、前記注射チューブが前記中空に挿入されることができる通路である挿入部とを備えることが好ましい。
ここで、前記加温ユニットは、前記薬物が内部に流動する注射チューブを外部と隔離した状態で収容することができる加温空間を備える加温ユニット本体と、前記加温空間を閉鎖する閉鎖位置と前記加温空間を開放する開放位置との間で位置移動可能な加温ユニットカバーとを備え、前記加温ユニット本体と前記加温ユニットカバーのうち少なくとも一つには前記注射チューブが脱着可能に収容されることができる貫通孔が形成されていることが好ましい。
ここで、前記加温ユニットは、前記加温ユニットカバーが前記閉鎖位置と前記開放位置との間で回転可能にヒンジにより前記加温ユニット本体に結合していることが好ましい。
ここで、交替式バッテリーまたは充電式バッテリーにより電気の供給を受けることが好ましい。
本発明によると、外部から圧力をかけると内部に収容された液体薬物が指定された経路に流出されることができるように形成された薬物容器を使用して前記薬物を人体に注入することができる薬物注入装置であって、空気により膨脹し、前記薬物容器に圧力をかけられる膨脹部を含む少なくとも一つ以上の薬物加圧ユニットと、予め定めた圧力の空気を発生させられる第１ポンプと、前記膨脹部のうち一つと連通することができる第１配管を含むことにより前記膨脹部のうち一つを膨脹させることができる第１ポンピングユニットと、前記薬物を予め定めた温度の範囲以内に加温させられる熱電モジュールを備える加温ユニットとを含むため、低容量バッテリーを用いた小型化が容易で携帯が便利であり、電気供給の難しい事故現場で応急用として使用することができるという効果がある。
以下において、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施例である薬物注入装置を示す図面であり、図２は、図１に示した第１ポンピングユニットと第２ポンピングユニットを示す図面である。図３は、図１に示した薬物加圧ユニットを示す図面である。
図１～図３を参照すると、本発明の好ましい実施例による薬物注入装置１００は、輸液などのような液体薬物を人体に注入することができる薬物注入装置であって、外部から圧力をかけると内部に収容された液体薬物が指定された経路に流出されることができるように形成された薬物容器Ｂを使用し、第１ポンピングユニット１０と第２ポンピングユニット２０と連結ユニット３０と薬物加圧ユニット４０と加温ユニット５０とを含んで構成される。以下では、前記薬物容器Ｂが柔軟な合成樹脂材質の袋形態であることを前提として説明する。この時、前記薬物容器Ｂは、ポリ塩化ビニル、ポリブタジエン、ポリスチレンなどの合成樹脂を使用して透明または半透明袋形態で製作されることが一般的である。
前記第１ポンピングユニット１０は、前記薬物加圧ユニット４０の膨脹部４１を膨脹させることができる装置であって、第１ポンプ１１と第１配管１２と第１流出口１３とを含む。
前記第１ポンプ１１は、電気により作動する空気ポンプであり、予め定めた圧力の空気を発生させることができる。
前記第１配管１２は、一端部は前記第１ポンプ１１と連通しており、他端部は前記膨脹部４１と連通することができる配管である。
本実施例において、前記第１配管１２は、合成樹脂材質の円形チューブを含む。
前記第１流出口１３は、前記第１配管１２の他端部に設けられるもので、前記第１ポンプ１１により供給される空気が排出される孔である。
前記第１流出口１３は、前記膨脹部４１と連通した空気チューブＡと連結されている。
前記第１流出口１３の上流側には、図１に示すように、前記第１配管１２の内部空気圧を測定することができる第１センサー１４が装着されている。
前記第１センサー１４の上流側には、前記膨脹部４１の内部空気圧が加圧するか設定された時間を超えて作動する場合などの非常時に、前記膨脹部４１の内部空間４１１に貯蔵された空気を外部に排出するための第１排気バルブ１７が装着されている。
本実施例において、前記第１排気バルブ１７は、電気で作動する１ｗａｙソレノイドバルブを含んでおり、普段は閉鎖されている。
前記第１排気バルブ１７の上流側には、前記第１配管１２内部の空気が流れることができるように開放するか、流れないように閉鎖することができる第１下流側バルブ１６が装着されている。
本実施例において、前記第１下流側バルブ１６は、電気で作動する２ｗａｙソレノイドバルブを含んでいる。
前記第１下流側バルブ１６が閉鎖されると、加圧された空気が前記膨脹部４１に流入されることができず、前記膨脹部４１の内部にある空気が逆流して第１ポンプ１１側に流入されることもできない状態となる。
前記第１下流側バルブ１６の上流側には、前記第１配管１２内部の空気が流れることができるように開放するか、流れないように閉鎖することができる第１上流側バルブ１５が装着されている。
本実施例において、前記第１上流側バルブ１５は、電気で作動する２ｗａｙソレノイドバルブを含んでいる。
前記第１上流側バルブ１５が閉鎖されると、前記第１ポンプ１１から生成された加圧空気が前記第１下流側バルブ１６側に流動することができず、前記連結配管３１が連通した地点にある空気が逆流して前記第１ポンプ１１側に流動することもできない状態となる。
前記第２ポンピングユニット２０は、前記第１ポンピングユニット１０と同様に前記薬物加圧ユニット４０の膨脹部４１を膨脹させることができる装置であり、第２ポンプ２１と第２配管２２と第２流出口２３と第２センサー２４と第２上流側バルブ２５と第２下流側バルブ２６と第２排気バルブ２７とを含む。
本実施例において、前記第２ポンピングユニット２０の構成要素である第２ポンプ２１と第２配管２２と第２流出口２３と第２センサー２４と第２上流側バルブ２５と第２下流側バルブ２６と第２排気バルブ２７は、前記第１ポンピングユニット１０の構成要素である第１ポンプ１１と第１配管１２と第１流出口１３と第１センサー１４と第１上流側バルブ１５と第１下流側バルブ１６と第１排気バルブ１７とそれぞれ同一であるか対応する構成要素であるため、詳細な説明は省略する。
前記連結ユニット３０は、前記第１配管１２と前記第２配管２２とを互いに連通させるための装置であり、連結配管３１と連結配管バルブ３２とを含む。
前記連結配管３１は、前記第１配管１２と前記第２配管２２とを互いに連通させる配管であり、一端部は前記第１配管１２の第１上流側バルブ１５と第１下流側バルブ１６との間で前記第１配管１２と連通し、他端部は前記第２配管２２の第２上流側バルブ２５と第２下流側バルブ２６との間で前記第２配管２２と連通している。
前記連結配管バルブ３２は、前記連結配管３１の内部の空気が流れることができるように開放するか流れないように閉鎖することができるバルブである。
本実施例において、前記連結配管バルブ３２は、電気で作動する２ｗａｙソレノイドバルブを含んでいる。
前記薬物加圧ユニット４０は、前記薬物容器Ｂに圧力をかけられる装置であり、一対が設けられ、前記第１ポンピングユニット１０と前記第２ポンピングユニット２０のそれぞれに一つずつ連結されている。該薬物加圧ユニット４０は、膨脹部４１と薬物容器収容部４２とを備える。
前記膨脹部４１は、気密可能な内部空間４１１を備えた膨脹部であり、前記内部空間４１１に空気が注入されると、図３に示すように膨脹することができるように形成される。
前記膨脹部４１の内部空間４１１は、図１及び図３に示すように、空気チューブＡにより前記第１流出口１３及び第２流出口２３と連通している。
本実施例において、前記膨脹部４１は、二枚の合成樹脂フィルムが結合して形成された四角形袋形状を備えるが、円形、多角形などの任意の袋形状を有することができる。
本実施例において、前記膨脹部４１の圧力は、１００ｍｍＨｇ、２００ｍｍＨｇ、３００ｍｍＨｇなどと使用者が所望の値に調整されることができる。
前記膨脹部４１は、前記内部空間４１１に空気が注入されると、前記薬物容器Ｂに圧力をかけられるように設けられる。
前記膨脹部４１は、脹れ上がっても破裂し易くない材質で製作されることが好ましい。
前記薬物容器収容部４２は、前記薬物容器Ｂを収容することができる内部空間４２１を備えた部分である。
前記薬物容器収容部４２は、図３に示すように、前記膨脹部４１の下面に結合している。
前記薬物容器収容部４２の一端部には、前記薬物容器Ｂを前記内部空間４２１に入れるか、前記内部空間４２１から抜け出すための薬物容器投入口４２２が形成されている。
前記薬物容器収容部４２は、前記膨脹部４１が膨脹して前記薬物容器Ｂを加圧しても、伸びやすくない材質と厚さを有することが好ましい。もし前記薬物容器収容部４２が伸びやすい材質で構成されれば、前記膨脹部４１が膨脹しても前記薬物容器Ｂが充分に加圧できないという問題が発生し得る。
前記加温ユニット５０は、前記薬物容器Ｂから排出される薬物を予め定めた温度の範囲以内に加温する装置であり、電子誘導加熱方式（ＩＨ、Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）で作動し、磁場発生部５１と発熱部５２とを備える。
前記磁場発生部５１は、前記発熱部５２に磁場を形成する部分であり、電気が流れるコイルなどを含むことができる。
前記発熱部５２は、前記磁場発生部５１により発生した磁場により発生する誘導電流によって加熱される金属を含む部分であり、発熱部本体５２１と発熱部カバー５２２とチューブ収容溝５２３とを含む。
前記発熱部本体５２１は、図１及び図４に示すように、第１中心軸Ｃ１に沿って延長した部材であり、円形の注射チューブＴの下端部を取り囲み収容できるように形成された半円形チューブ収容溝５２３を備えている。
前記注射チューブＴは、内部に薬物が流動する円形のチューブであり、一端部が前記薬物容器Ｂと連通しており、他端部は人体に挿入されることができる注射針Ｎと連通している。
前記発熱部カバー５２２は、前記発熱部本体５２１と対応するように前記第１中心軸Ｃ１に沿って延長した部材であり、前記発熱部本体５２１の上面に配置される。
前記発熱部カバー５２２は、円形の注射チューブＴの上端部を取り囲み収容できるように形成された半円形チューブ収容溝５２３を備えている。
前記発熱部本体５２１と前記発熱部カバー５２２は互いに協力して、前記注射チューブＴの一定部分の３６０度を完全に取り囲むように形成されている。
前記発熱部カバー５２２は、図５に示すように、前記第１中心軸Ｃ１と並んでいる第２中心軸Ｃ２を中心として前記注射チューブＴを拘束する閉鎖位置と前記注射チューブＴを外部に取り出すことができる開放位置との間で、前記発熱部本体５２１に対して相対回転可能な構造で設けられる。
前記発熱部カバー５２２が前記閉鎖位置にある時、前記発熱部本体５２１と前記発熱部カバー５２２は互いに協力し、前記注射チューブＴの一定部分の３６０度を完全に取り囲むようになり、前記発熱部カバー５２２が前記開放位置にある時、前記注射チューブＴを前記チューブ収容溝５２３に挿入するか、前記注射チューブＴを前記チューブ収容溝５２３から取り出すことができるようになる。
本実施例において、前記ポンプ１１、２１とバルブ１５、１６、１７、２５、２６、２７とセンサー１４、２４と加温ユニット５０は、マイクロコントローラー（ＭＣＵ；Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）などにより自動的に駆動され、フィードバック制御により予め設定した薬物温度、単位時間当り注射量、注射時間などを正確に追従できるように構成されている。
以下では、上述した構成の薬物注入装置１００を使用する方法の一例を説明する。
先ず、図１に示すように、前記第１流出口１３に１つの薬物加圧ユニット４０を装着し、前記第２流出口２３に他の１つの薬物加圧ユニット４０を装着する。
次いで、前記２つの薬物加圧ユニット４０の薬物容器収容部４２にそれぞれ薬物容器Ｂを１つずつ挿入する。この時、それぞれの注射チューブＴは、前記加温ユニット５０にそれぞれ装着され、注射針Ｎは人体に挿入する。
使用者が所望の空気圧力を前記第１ポンピングユニット１０及び第２ポンピングユニット２０にそれぞれ設定し、前記第１ポンプ１１及び第２ポンプ２１をそれぞれ駆動させると、図６に示すように、前記第１ポンプ１１及び前記第２ポンプ２１により発生した空気流れＦは、前記第１配管１２及び第１流出口１３をそれぞれ流動してそれぞれの膨脹部４１を膨脹させるようになる。この時、前記第１排気バルブ１７及び連結配管バルブ３２は閉鎖された状態であり、前記第１上流側バルブ１５、第１下流側バルブ１６、第２上流側バルブ２５、第２下流側バルブ２６は開放された状態である。
即ち、前記第１ポンピングユニット１０は、２つの膨脹部４１のうち１つを膨脹させ、前記第２ポンピングユニット２０は、残りの１つの膨脹部４１をそれぞれ膨脹させるようになる。
このように２つの膨脹部４１が膨脹すると、薬物容器Ｂが図３に示すように前記膨脹部４１及び薬物容器収容部４２により加圧されることで、薬物容器Ｂの内部に収容された薬物が注射チューブＴと注射針Ｎを経て人体に注入される。この時、注射チューブＴの内部を流動する薬物は、前記加温ユニット５０を通りながら予め設定された温度に加温される。
本実施例においては、前記第１センサー１４が感知した空気圧が予め設定した値より高い場合は、前記第１ポンプ１１の作動を一時的に停止させて前記第１ポンプ１１から発生する空気の供給を遮断させ、必要な場合は、前記第１排気バルブ１７を開放して前記膨脹部４１の内部空気圧を減少させ、反対に前記第１センサー１４が感知した空気圧が予め設定した値より低い場合は、前記第１ポンプ１１を作動させて前記膨脹部４１の内部空気圧を増加させる方式の制御を使用している。
一方、前記第１ポンプ１１と前記第２ポンプ２１が作動をする途中で前記第１ポンプ１１が故障などの理由で作動しなくなると、前記第１センサー１４が前記第１ポンプ１１の故障を感知するようになり、前記第１上流側バルブ１５を閉鎖させる。
引き続き、前記連結配管バルブ３２が開放されることで、図７に示すように、前記第２ポンプ２１により２つの薬物加圧ユニット４０が駆動する状態となる。かかる方式は、前記第１ポンプ１１と前記第２ポンプ２１のうち一つが作動しない時、残りの一つのポンプが作動して、前記第１配管１２または／及び前記第２配管２２に連結された少なくとも一つの前記膨脹部４１を膨脹させることができるもので、一種の故障安全（ｆａｉｌ ｓａｆｅ）駆動方式であると言える。
上述した構成の薬物注入装置１００は、外部から圧力をかけると内部に収容された液体薬物が指定された経路に流出されることができるように形成された薬物容器Ｂを使用して前記薬物を人体に注入することができる薬物注入装置であって、空気により膨脹し前記薬物容器Ｂに圧力をかけられる膨脹部４１を含む少なくとも一つ以上の薬物加圧ユニット４０と、予め定めた圧力の空気を発生させられる第１ポンプ１１と、前記膨脹部４１のうち一つと連通することができる第１配管１２を含むことにより、前記膨脹部４１のうち一つを膨脹させることができる第１ポンピングユニット１０とを備えるため、構造が単純で故障の危険が低く、全体的な製造原価が低いという長所がある。
そして、前記薬物注入装置１００は、予め定めた圧力の空気を発生させられる第２ポンプ２１と、前記膨脹部４１のうち一つと連通することができる第２配管２２を含む第２ポンピングユニット２０とを含むことにより、前記膨脹部４１のうち一つを膨脹させることができるため、同時に２つの前記薬物加圧ユニット４０を作動させることができるという長所がある。
また、前記薬物注入装置１００は、前記第１配管１２と前記第２配管２２とを互いに連結する連結配管３１と、前記連結配管３１を開放または閉鎖することができる連結配管バルブ３２とを備える連結ユニット３０を含み、前記第１ポンプ１１と前記第２ポンプ２１のうち一つが作動しない時、残りの一つのポンプが作動して、前記第１配管１２及び前記第２配管２２に連結された少なくとも一つの前記膨脹部４１を膨脹させることができるため、前記第１ポンプ１１及び第２ポンプ２１の２つのポンプのうち１つが故障しても、２つの薬物加圧ユニット４０がそれぞれ作動できるように故障安全（ｆａｉｌ ｓａｆｅ）駆動方式が具現されることができるという長所がある。
そして、前記薬物注入装置１００は、前記第１配管１２の上流側に配置された第１上流側バルブ１５と、前記第１配管１２の下流側に配置された第１下流側バルブ１６と、前記第２配管２２の上流側に配置された第２上流側バルブ２５と、前記第２配管２２の下流側に配置された第２下流側バルブ２６とを備え、前記連結配管３１の一端部は、前記第１上流側バルブ１５と前記第１下流側バルブ１６との間で前記第１配管１２と連通し、前記連結配管３１の他端部は、前記第２上流側バルブ２５と第２下流側バルブ２６との間で前記第２配管２２と連通しているため、前記第１ポンプ１１及び第２ポンプ２１の２つのポンプのうち１つが故障する非常状況でも、残りの一つのポンプが作動する故障安全（ｆａｉｌ ｓａｆｅ）駆動方式が簡単な構造と低費用で構成されることができるという長所がある。
また、前記薬物注入装置１００は、前記薬物容器Ｂから排出される薬物を予め定めた温度の範囲以内に加温する加温ユニット５０を含むため、適正な温度に薬物を加温させて直ちに人体に注入させることができるという長所がある。
そして、前記薬物注入装置１００は、前記加温ユニット５０が、磁場を形成する磁場発生部５１と、前記磁場により発生する誘導電流により加熱される発熱部５２とを含むことにより、電子誘導加熱方式で作動するため、他の部品の熱損傷がなく安全であり、精密な温度に薬物を加温することができるという長所がある。
また、前記薬物注入装置１００は、前記発熱部５２が、前記薬物容器Ｂと連通して内部に薬物が流動する注射チューブＴを取り囲めるように形成されているため、薬物が注射チューブＴの内部にある状態で注射チューブＴの内部に流動する薬物を加温させることができ、衛生的であるという長所がある。
そして、前記薬物注入装置１００は、前記薬物容器Ｂが柔軟な材質の袋形態であるため、市販の薬物容器Ｂをそのまま前記薬物加圧ユニット４０の薬物容器収容部４２に挿入して使用することができるため、便利でかつ衛生的であるという長所がある。
なお、図８には、本発明の第２実施例である薬物注入装置２００が図示されている。前記薬物注入装置２００は、上述した薬物注入装置１００と大部分の構成及び効果が同一であるため、以下では、両者間の差異点についてのみ説明する。
前記薬物注入装置２００は、前記加温ユニット５０の代わりに新しい加温ユニット６０を備えており、バッテリー７０を含んでいる。
前記加温ユニット６０は、加温ユニット本体６１と加温ユニットカバー６２と熱電モジュール６３とを備えている。
前記加温ユニット本体６１は、内部に加温空間６７を備える四角形容器であり、上端部と下端部に半円形貫通孔６４がそれぞれ形成されている。
本実施例において、前記加温ユニット本体６１は、熱伝導性に優れた金属材質で製作されている。
前記貫通孔６４の直径は、前記注射チューブＴの直径と同様に公差範囲内で若干小さいことが好ましい。
前記加温空間６７は、前記注射チューブＴを外部と隔離した状態で収容することができる密閉空間である。
前記加温ユニットカバー６２は、前記加温ユニット本体６１と対応する形状の四角形カバーであり、前記加温空間６７を閉鎖するための部材である。
本実施例において、前記加温ユニットカバー６２は、熱伝導性の低い合成樹脂材質で製作されている。
前記加温ユニットカバー６２の上端部と下端部には、半円形貫通孔６４がそれぞれ形成されている。
本実施例において、前記加温ユニットカバー６２は、前記加温空間６７を閉鎖する閉鎖位置と前記加温空間６７を開放する開放位置との間で回転可能にヒンジ６５により前記加温ユニット本体６１に結合している。
前記加温ユニットカバー６２が前記閉鎖位置にある時、前記加温ユニット本体６１と加温ユニットカバー６２とが互いに協力して前記加温空間６７を形成する。
前記加温ユニットカバー６２に形成された貫通孔６４は、前記加温ユニット本体６１に形成された貫通孔６４と対応する位置に配置されている。
従って、前記加温ユニットカバー６２が前記閉鎖位置にある時、前記加温ユニットカバー６２に形成された貫通孔６４は、前記加温ユニット本体６１に形成された貫通孔６４と互いに協力して前記注射チューブＴが貫通することができる一対の円形孔を形成する。
前記熱電モジュール６３は、前記注射チューブＴの内部にある薬物を予め定めた温度の範囲以内に加温させられる熱源であり、ペルティエ効果（Ｐｅｌｔｉｅｒ ｅｆｆｅｃｔ、ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）を利用する熱電モジュール（Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍｏｄｕｌｅ； ＴＥＭ）である。
前記熱電モジュール６３は、比較的薄い平板形態の部材であり、前記加温ユニット本体６１の裏面に付着している。
前記熱電モジュール６３の詳細な構成は、当業者に広く知られているため、それに対する詳細な説明は省略する。
前記ペルティエ効果（Ｐｅｌｔｉｅｒ ｅｆｆｅｃｔ、ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）は、１８３４年に発見され、１９００年代初に理論的に確立された技術であり、電気冷凍記述とも呼ばれる。
前記ペルティエ効果は、フランスの物理学者であるジャン・ペルティエ（Ｊｅａｎ Ｃｈａｒｌｅｓ Ａｔｈａｎａｓｅ Ｐｅｌｔｉｅｒ）が紹介したが、電流を流すと伝導性物質の多くの層の両端に温度差が持続する現象を利用したもので、低温冷却を要する反対側の高温部分を強制冷却させれば、低温部の熱が高温側に伝達されるという効果である。
ここで、ゼーベック効果により一方が冷たくなると他方は熱くなる。熱くなる面をよく冷却させれば効率が良くなり、過熱されれば効率が落ちたあげく熱電素子が破壊されるか、熱逆転現象が起きて低温部と高温部がひっくり返るおそれもある。
前記熱電モジュール６３の最大の長所は、別途の冷媒や駆動部なしに冷房効果を具現することができるため、構造が簡単で故障の恐れが少ないという点である。
また、前記熱電モジュール６３は、薄い平板形態で製作が可能であるため、小型化及び携帯化が可能であり、微細な温度調節が可能であるという長所がある。
但し、前記熱電モジュール６３の短所は、エネルギー効率であるＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が一般的な冷房器より比較的低く、強力な容量の冷暖房には不適合だということである。
前記注射チューブＴは、前記加温空間６７の内部で予め定めた密度以上に密集配置されていることが好ましい。
本実施例においては、図９に示すように、前記注射チューブＴが前記加温空間６７の内部からジグザグ形態で配置されている。
前記注射チューブＴが前記加温ユニット本体６１及び熱電モジュール６３に直接接触することは好ましくないため、本実施例において、図１０に示すように、前記注射チューブＴは、前記加温ユニット本体６１及び加温ユニットカバー６２に直接接触しないように配置されている。
本実施例においては、前記注射チューブＴを脱着可能に固定することができるチューブ固定装置６６が前記加温ユニット本体６１の内面に複数個装着されている。
前記チューブ固定装置６６は、図１１に示すように、固定部６６１と把持部６６２と挿入部６６４とを備え、比較的熱伝導性の低い合成樹脂材質で製作されている。
前記固定部６６１は、一端部が前記加温ユニット本体６１に結合し、他端部は前記把持部６６２に結合する部分であり、前記把持部６６２を前記加温ユニット本体６１から予め定めた距離ほど離隔させるための部分である。
前記把持部６６２は、前記注射チューブＴを取って固定するための部分であり、弾性的に変形が可能であり、内部に中空６６３を備えている。
前記中空６６３の直径は、前記注射チューブＴの直径と同様に公差範囲内で若干小さいことが好ましい。
前記挿入部６６４は、前記注射チューブＴが前記中空６６３に挿入されることができる出入り通路であり、前記中空６６３の一端部に形成されている。
前記挿入部６６４の幅Ｇは、前記注射チューブＴの直径より小さいことが好ましい。
本実施例において、前記チューブ固定装置６６は、前記構成によりスナップフィット（ｓｎａｐ－ｆｉｔ）方式の動作が可能である。すなわち、前記注射チューブＴが前記挿入部６６４を通じて出入りする時は、前記挿入部６６４の幅Ｇが増加し、前記注射チューブＴが前記中空６６３に固定された状態では、再び前記挿入部６６４の幅Ｇが本来通り復帰する。
本実施例において、前記注射チューブＴは、前記チューブ固定装置６６のみに接触し、前記加温ユニット本体６１、加温ユニットカバー６２、熱電モジュール６３には直接的に接触しない。
よって、前記加温ユニット６０は、前記熱電モジュール６３が前記加温空間６７に収容された空気を加熱し、前記加熱された空気が前記注射チューブＴを間接的に加温させることができる構成を有する。
前記バッテリー７０は、交替式バッテリーまたは充電式バッテリーであり、前記薬物注入装置２００に必要な電気を供給するためのバッテリーである。
上述した薬物注入装置２００は、前記薬物を予め定めた温度の範囲以内に加温させられる熱電モジュール６３を備える加温ユニット６０を含むため、低容量バッテリー７０を用いた小型化が容易で携帯が便利であり、電気供給の難しい事故現場で応急用として使用することができるという長所がある。
そして、前記薬物注入装置２００は、前記加温ユニット６０が、前記薬物が内部に流動する注射チューブＴを外部と隔離した状態で収容することができる加温空間６７を備え、前記熱電モジュール６３が前記加温空間６７に収容された空気を加熱し、前記加熱された空気が前記注射チューブＴを間接的に加温させることができるため、注射チューブＴ内の薬物を予め定めた温度で均一に加温することができ、過熱による薬物の変質及び注射チューブＴの損傷を防止することができるという長所がある。
また、前記薬物注入装置２００は、前記注射チューブＴが、前記加温空間６７の内部で予め定めた密度以上に密集配置されているため、同一の電力を基準として加温速度及びエネルギー効率を増加させることができるという長所がある。
そして、前記薬物注入装置２００は、前記加温ユニット６０が、前記薬物が内部に流動する注射チューブＴを脱着可能に固定することができるチューブ固定装置６６を備えるため、前記加温ユニット６０の内部で前記注射チューブＴを堅固に固定することができるという長所がある。
また、前記薬物注入装置２００は、前記チューブ固定装置６６が、前記注射チューブＴが収容されることができる中空６６３を備え、弾性的に変形が可能な把持部６６２と、前記中空６６３の一端部に形成され、前記注射チューブＴが前記中空６６３に挿入されることができる通路である挿入部６６４とを備えるため、スナップフィット（ｓｎａｐ－ｆｉｔ）方式の動作具現が可能であるという長所がある。
そして、前記薬物注入装置２００は、前記加温ユニット６０が、前記薬物が内部に流動する注射チューブＴを外部と隔離した状態で収容することができる加温空間６７を備える加温ユニット本体６１と、前記加温空間６７を閉鎖する閉鎖位置と前記加温空間６７を開放する開放位置との間で位置移動可能な加温ユニットカバー６２とを備え、前記加温ユニット本体６１と前記加温ユニットカバー６２のうち少なくとも一つには、前記注射チューブＴが脱着可能に収容されることができる貫通孔６４が形成されているため、既存の輸液セットに含まれた注射チューブＴを前記加温ユニット６０に便利に装着することができるという長所がある。
また、前記薬物注入装置２００は、前記加温ユニット６０が、前記加温ユニットカバー６２が前記閉鎖位置と前記開放位置との間で回転可能にヒンジ６５により前記加温ユニット本体６１に結合しているため、前記加温空間６７の開閉が容易であるという長所がある。
そして、前記薬物注入装置２００は、交替式バッテリー７０または充電式バッテリー７０により電気の供給を受けるため、小型化が容易で携帯が便利であり、電気供給の難しい事故現場で応急用として使用することができるという長所がある。
上述した実施例においては、前記薬物加圧ユニット４０の一対が設けられて前記第１ポンピングユニット１０と前記第２ポンピングユニット２０のそれぞれに一つずつ連結されているが、前記第２ポンピングユニット２０を備えず、１つの薬物加圧ユニット４０のみが１つの第１ポンピングユニット１０に連結されていてもよいことは言うまでもない。
上述した実施例においては、前記第１ポンプ１１及び第２ポンプ２１の作動を一時的に停止するか、前記第１排気バルブ１７及び第２排気バルブ２７を一時的に開放する方式で前記膨脹部４１の内部空気圧を調節しているが、前記第１下流側バルブ１６または前記第１上流側バルブ１５を一時的に閉鎖するか開放させ、前記第１排気バルブ１７及び第２排気バルブ２７を一時的に開放する方式の調節方法を使用してもよいことは言うまでもない。
以上で本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上述した実施例に記載された内容に限定されるものではなく、当該技術分野の通常の知識を有する者によって修正または変更された等価の構成は、本発明の技術的思想の範囲から外れないことは明らかである。
Claims (8)
- 外部から圧力をかけると内部に収容された液体薬物が指定された経路に流出されることができるように形成された薬物容器を使用して前記液体薬物を人体に注入することができる薬物注入装置であって、
空気または流体により膨脹し、前記薬物容器に圧力をかけられる膨脹部を含む少なくとも一つ以上の薬物加圧ユニットと、
予め定めた圧力の空気を発生させられる第１ポンプと、前記膨脹部のうち一つと連通することができる第１配管を含むことにより前記膨脹部のうち一つを膨脹させることができる第１ポンピングユニットと、
前記液体薬物を予め定めた温度の範囲以内に加温させられる熱電モジュールを備える加温ユニットとを含み、
前記加温ユニットが、前記液体薬物が内部に流動する注射チューブを外部と隔離した状態で収容することができる加温空間を備える加温ユニット本体と、前記加温空間を閉鎖する閉鎖位置と前記加温空間を開放する開放位置との間で位置移動可能な加温ユニットカバーと、を備え、
前記熱電モジュールがペルティエ効果を利用するモジュールであり、平板状の部材として前記加温ユニット本体に取り付けられ、前記加温空間に収容された空気を加熱し、前記加熱された空気が前記注射チューブを間接的に加温させることができ、
前記加温ユニットが、前記液体薬物が内部に流動する前記注射チューブを脱着可能に固定することができるチューブ固定装置を更に備え、
前記チューブ固定装置が、
前記注射チューブが収容されることができる中空を備え、弾性的に変形が可能な把持部と、
一端部が前記加温ユニット本体に結合され、他端部が前記把持部に結合され、前記把持部を前記加温ユニット本体から所定の距離だけ離隔する固定部と、
前記中空の一端部に形成され、前記注射チューブが前記中空に挿入されることができる通路である挿入部と
を備え、
前記チューブ固定装置が、前記平板状の部材の範囲内において、前記加温空間の幅方向の一端部に対して少なくとも１つ以上配置され、前記加温空間の前記幅方向の他端部に対して少なくとも１つ以上配置され、前記注射チューブが前記加温空間の内部に配置され、
前記加温ユニット本体は金属材質で製作され、前記加温ユニットカバーは合成樹脂材質で製作され、前記加温ユニット本体の熱伝導性が前記加温ユニットカバーの熱伝導性よりも高い、薬物注入装置。 - 予め定めた圧力の空気を発生させられる第２ポンプと、前記膨脹部のうち一つと連通することができる第２配管を含む第２ポンピングユニットとを含むことにより、前記膨脹部のうち一つを膨脹させることができる、請求項１に記載の薬物注入装置。
- 前記第１配管と前記第２配管とを互いに連結する連結配管と、前記連結配管を開放または閉鎖することができる連結配管バルブとを備える連結ユニットを含み、
前記第１ポンプと前記第２ポンプのうち一つが作動しない時、残りの一つのポンプが作動して、前記第１配管及び前記第２配管に連結された少なくとも一つの前記膨脹部を膨脹させることができる、請求項２に記載の薬物注入装置。 - 前記第１配管の上流側に配置された第１上流側バルブと、前記第１配管の下流側に配置された第１下流側バルブと、前記第２配管の上流側に配置された第２上流側バルブと、前記第２配管の下流側に配置された第２下流側バルブとを備え、
前記連結配管の一端部は、前記第１上流側バルブと第１下流側バルブとの間で前記第１配管と連通しており、前記連結配管の他端部は、前記第２上流側バルブと第２下流側バルブとの間で前記第２配管と連通している、請求項３に記載の薬物注入装置。 - 前記注射チューブは、前記加温空間の内部で予め定めた密度以上に密集配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の薬物注入装置。
- 前記加温ユニット本体と前記加温ユニットカバーのうち少なくとも一つには前記注射チューブが脱着可能に収容されることができる貫通孔が形成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の薬物注入装置。
- 前記加温ユニットは、
前記加温ユニットカバーが前記閉鎖位置と前記開放位置との間で回転可能にヒンジにより前記加温ユニット本体に結合している、請求項６に記載の薬物注入装置。 - 交替式バッテリーまたは充電式バッテリーにより電気の供給を受ける、請求項１から７のいずれか一項に記載の薬物注入装置。
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