KR100526363B1

KR100526363B1 - 안정된 유체 유동을 갖는 유체 분배기

Info

Publication number: KR100526363B1
Application number: KR10-2001-7006214A
Authority: KR
Inventors: 마겟헨리제이.알.
Original assignee: 백스터 인터내셔널 인코포레이티드
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2005-11-08
Also published as: CO5280035A1; US6413238B1; DE60028531D1; EP1131117A1; WO2001021234A1; TWI229002B; EP1131117B1; DE60028531T2; AR025697A1; AU6753600A; JP2003509170A; CN1321096A; KR20010089470A

Abstract

유체 분배 장치 및 그 작동 방법이 설명된다. 장치는, 장치로부터 유체의 유속을 분배로 변화시키도록 장치를 시간에 따라 측정하는 방식에 반응하게 하는 피드백 시스템을 포함한다. 피드백 시스템은 유속의 확장과 제한의 원인이 명백히 인지되거나 합리적으로 직접 측정할 수 없는 조건 하에서도 효과적으로 작동한다. 장치는, 배출구 내에 포함된 유동 또는 압력 저항 유닛, 전기(바람직하게는 전기화학) 가스 발생 모듈, 또는 저장조로부터 유체를 분배하도록 가스 압력을 제공하는 가역적 펌프를 선택적으로 가질 수 있는 배출구를 갖춘 유체 저장조를 포함한다. 센서는, 분배된 유체 유속을 표시하는 내부 또는 외부 작동 파라미터를 감지하고 측정하기 위해 제공된다. 센서(그리고 관련된 신호 처리 유닛)로부터의 피드백은 가스 발생 모듈로의 전류를 제어하는 제어기에 의해 사용되고, 전류는 분배된 유체의 유속이 바람직한 최대 또는 최소 한계를 넘는 것을 방지하는 방식으로 발생된 가스의 양을 조절하기 위한 제어기에 의해 조절된다.

Description

안정된 유체 유동을 갖는 유체 분배기{FLUID DISPENSER WITH STABILIZED FLUID FLOW}

본 발명은 발생된 가스 압력이 긴 시간에 걸쳐 장치에 포함된 유체를 배출하게 하는 유체 분배 장치에 관한 것이다.

긴 시간 동안 용기로부터의 유체의 토출은 많은 분야에서 필요한 것이다. 예를 들어, 많은 약물들은 적고 증가하는 양을 계속적 또는 간헐적으로 환자에게 투여되어야 한다. 유사하게, 연구실에서 수행되는 많은 화학적 및 생물학적 공정과 실험은 공정과 실험을 하는 과정 중에 반응물을 적은 양으로 긴 시간 주입하는 것이 요구된다. 이러한 요구를 충족시키기 위하여, 유체 약물, 반응물 등의 간헐적 또는 계속적인 분배를 제공하는 많은 장치가 업계에 도입되어 왔다. 유체를 분배하기 위하여, 몇몇의 장치에는 소형 전기 유체 펌프가 포함되고, 다른 장치들에는 소형 가스 압력 발전기가 포함되며, 몇몇의 장치에는 장치 내의 높은 초기 가스 압력에 의존해 왔다. 설명되었거나 이용되었던 장치들 중에는 나의 이전 미국 특허 제 4,402,817호, 제 4,522,698호, 제 4,687,423호, 제 4,886,514호, 제 4,902,278호, 제 5,038,821호, 제 5,149,413호, 제 5,788,682호, 제 5,928,194호, 및 제 5,938,640호에 기재되어 있다.

그러한 종래의 장치는 주로 "정상 상태" 모드에서 작동하여, 장치가 작동 중일 경우, 장치는 통상 정해진 일정한 비율로 유체를 분배한다. 그러나, 많은 작동 상태에서, 장치로부터의 유동은 적어도 부분적인 시간동안 막히거나 제한되고, 또는 내부나 외부 인자, 장치 또는 환경에 따라 변경이 필요하다. 예를 들어, (환자의 정맥 또는 동맥 압력과 같은) 대상 환경으로부터의 배압의 변경은 분배 장치의 유속에 영향을 미친다. 과거에는 그러한 유속의 변화는 일반적으로 이용자나 조작자가 장치의 작동을 관찰하는 것에 기초하여, 장치의 조정이 손으로만 보정될 수 있었다. 손으로 장치의 작동을 수정 또는 보정하는 것은 시간이 걸리고 이용자나 조작자가 계속 또는 자주 조작하는 것이 요구되며, 많은 경우에 유속의 변화, 특히 적은 변화는 그러한 적은 변화의 누적 효과가 현저하여 해로울 때까지 관찰되지 않을 수도 있기 때문에 당연히 바람직하지 않다.

도1은 주사기가 부분적으로 절단되고, 그러한 장치 및 작동 방법을 도시하여 주사기, 유체 유동 튜브 및 분배 바늘을 구체화한 본 발명의 장치의 측면도.

도2는 본 발명의 장치의 피드백 제어 및 작동을 도시한 블록 유동 다이어그램.

도3은 종래 기술의 장치의 시간에 따른 일반적인 피드백 없이 제어된 유속과 비교되는, 본 발명의 장치의 시간에 따른 일반적인 피드백 제어된 유속을 도시하는 그래프.

도4 및 도5는 본 발명의 장치 및 그 작동 방법의 대체 실시예의 예시를 도시한 도면.

도6은 본 발명의 장치의 외부 파라미터를 제어하기 위한 이용을 개략적으로 도시한 도면.

본 발명은 장치의 작동의 변화가 유체 분배 장치에 포함된 유체의 분배되는 유체 속도의 변화, 비록 적은 변화라 하더라도 변화에 신속하고 정확하게 반응하게 하는 내부 피드백 시스템 및 가스 압력 발생 장치를 포함하는 유체 분배 장치에 관한 것이다. 피드백 시스템은 유속의 확장과 제한의 원인이 명백히 인지되거나 합리적으로 직접 측정할 수 없는 조건하에서도 효과적으로 작동한다.

본 발명의 장치는 선택적으로 배출구 내에 합체된 압력 또는 유동 저항 유닛을 가질 수 있는 유체 배출구를 갖춘 유체 저장조를 포함한다. 이것은 바람직하게는 전기화학적 수단에 의해 저장조 밖으로, 포함된 유체를 배출구(그리고 갖추고 있는 경우, 저항 유닛)를 통해 대상 환경으로 가압하는 가스 압력을 제공하도록 구동 가스를 발생시키는 전기 가스 발생 모듈을 더 갖는다. 저장조는 발생된 구동 가스 및 분배되는 유체(액체, 증기 또는 가스)를 위한 별도의 챔버지만 인접하는 챔버들로 나누어진다. 하나의 챔버 상에 가해진 가스 압력에 대항하며, 그러한 가스 압력에 반응하여 저장조로부터 다른 챔버 내로 유체를 가압하고, 일반적으로 강성이거나 가요성인 튜브와 같은 유체관이나 그릴과 같은 가스 통풍구인 배출구를 통해 배출하는 이동 가능한 유체 기밀식 격벽에 의해 챔버가 분리된다.

또한, 장치 내에 있거나 외부에 있을 수 있지만, 장치의 작동 및 유체의 배출 또는 분배에 정으로 또는 역으로 관련되는 다양한 파라미터를 감지하고 측정하기 위한 센서가 제공된다. 예를 들어, 저장조의 각각의 챔버 내의 유체 압력 또는 부피, 배출 유체 유속 또는 배출 유체 출구 압력, 또는 유체 성분의 농도와 같은 파라미터는 물리적, 화학적, 또는 생물학적 파라미터일 수 있다. 센서는 가스 발생 모듈을 작동시키는 전류를 제어하는 제어기로 파라미터의 임의의 변화의 속도, 방향 및/또는 크기를 나타내는 신호를 보낸다. 그에 따라, 가스 발생 양과 속도는 가스 발생 모듈을 작동시키는 제어기의 전류 변화에 조절되어, 차례로 저장조 내부의 가스 압력, 분배되는 유체의 유체 속도 및 양을 변화시키고, 그러한 분배는 측정된 파라미터의 변화에 반응하게 된다. 제어기는 유체 분배 유량을 소정의 한도 내에 유지하도록 가스 발생 모듈이 모듈의 가스 발생 속도를 증가시키거나 감소시키는 방식으로, 측정된 파라미터의 변화에 대한 센서로부터의 신호에 반응하여 전류 흐름을 제어하도록 작동한다.

따라서, 장치가 일정한 방식으로 장치의 유체 분배 속도를 나타내는 특정 내부 또는 외부 파라미터에 대한 반응에 기초하여 실질적으로 일정한 유량을 유지하고, 그것의 제어 및 작동은 측정된 파라미터 변화원이거나 또는 변화원일 수 있는 매우 가변적이거나 측정이 어려운 시스템 또는 대상 특성의 측정 또는 감지에 의존하지는 않는다. 예를 들어, 피하 주사기로부터 환자의 동맥이나 정맥 내로의 유체 유동은 환자의 동맥 또는 정맥 혈압의 변화에 의해 저해되거나 속도가 증가될 것이다. 이러한 압력은 감지 또는 측정이 어렵거나 성가시지만, 유체 분배 유동 상의 효과는 동맥 또는 정맥 압력에 대한 유체의 이동이 요구되는 저장조 내의 가스 압력을 증가시키거나 감소시키게 한다. 한편, 저장조 내의 이러한 가스 압력은 상술한 작동을 시작할 때 센서에 의해 용이하게 감지되고 측정되어, 동맥 또는 정맥 내의 변화, 비록 정맥 내의 변화는 직접 측정되지는 않지만, 이러한 변화를 보정하도록 전류 및 가스 발생 속도를 조절할 수 있다.

분배되는 유체는, 유체 약물과 같은 액체, 실내 청향을 위한 향기나는 증기 또는 호흡에 어려움이 있는 환자에 의한 흡입제로 사용하기 위한 의학적 증기와 같은 증기, 또는 화학이나 생물학적 처리에 쓰이는 분배되는 흡입제 또는 화학 반응 가스와 같은 가스일 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예는 격벽의 대향 측면 상의 제1 및 제2 챔버 내의 이동 가능한 유체 기밀식 격벽에 의하여 분할되는 내부 유체 저장조를 구비하는 하우징과, 가스를 발생시키고 제1 챔버 내로 가스를 이동시켜 격벽 상에 압력을 가하는 전기 작동 가스 발생 모듈과, 격벽과의 접촉으로 압력 하에 있는 제2 챔버 내에 포함된 유체의 분배를 위한 제2 챔버로부터의 액체 배출 수단과, 시간에 따라 장치의 작동 파라미터를 감지 및 측정하고 제2 챔버로부터 액체의 유량의 변화로 이어지는 파라미터의 임의의 변화의 양 및 방향을 나타내는 신호를 발생시키는 센서 수단과, 저장조 내의 가스 압력이 변화하여 전류 변화로 인해 유도된 가스 압력의 변화가 임의의 시간에서의 액체 유량이 소정 파라미터의 최대치 및 최소치를 초과하는 것을 방지하기에 충분한 방향 및 양이 되게 하는 방식으로 모듈로의 전류를 조절하기 위한 신호에 반응하는 제어 수단을 포함하는 유체 분배 장치를 포함한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 이동 가능한 압력 반응 부재에 의해 분리된 가스 구획 및 유체 구획을 포함하는 내부 유체 챔버를 갖는 하우징으로서, 상기 유체 구획은 하우징의 외부로 개방된 유체관의 배출 단부와 상기 유체 구획 사이에 유체 연통을 제공하는 제한된 유체관을 갖는 하우징과; 상기 가스 구획 내로 가스를 펌핑하기 위해 상기 가스 구획과 가스 연통되는 전기화학적 전지를 포함하는 펌핑 수단으로서, 상기 가스가 압력 반응 부재에 압력을 가하면 이에 반응하여 압력 반응 부재가 유체 구획 내로 이동되고, 상기 반응 이동은 상기 유체관을 향해 그리고 상기 유체관을 통해 상기 하우징의 외부로 유체 구획 내의 유체를 이동시키는 펌핑 수단과; 가스 구획 내의 가스 압력을 측정하기 위한 센서 수단과; 유체관의 배출 단부에서의 유체 유량을 결정하기 위한 검출 수단과; 압력 센서의 가스 압력 측정과 전지 내의 전류의 조절을 위한 유체 유량 결정에 반응하는 전류 제어 수단을 포함하고, 그에 따라 유체관의 배출 단부에서의 유체 유량의 변화로 이어지는 외부 온도 또는 가스 압력의 변화에 따라 전지 내의 전류를 조절하기 위한 전류 제어 수단이 전류를 증가 또는 감소시키고 가스 구획 내로의 가스의 펌핑을 증가 또는 감소시켜서, 유체 유량을 가스 압력 또는 외부 온도 변화의 바로 직전의 값으로 복귀시킴으로써, 장치의 오랜 작동 시간 동안에 유체관의 배출 단부를 통해 배출되는 유체의 유량이 사실상 일정하게 하는 유체 분배 장치를 포함한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 유체 분배 장치로부터 유체 배출 속도를 제어하는 방법을 포함하며, 상기 방법은 이동 가능한 압력 반응 부재에 의해 분리된 가스 구획 및 유체 구획을 포함하는 내부 유체 챔버를 갖는 하우징으로서, 상기 유체 구획은 하우징의 외부로 개방된 유체관의 배출 단부와 상기 유체 구획 사이에 유체 연통을 제공하는 제한된 유체관을 갖는 하우징과, 상기 가스 구획 내로 가스를 펌핑하기 위해 상기 가스 구획과 가스 연통되는 전기화학적 전지를 포함하는 펌핑 수단으로서, 상기 가스가 압력 반응 부재에 압력을 가하면 이에 반응하여 압력 반응 부재가 유체 구획 내로 이동되고, 상기 반응 이동은 상기 유체관을 향해 그리고 상기 유체관을 통해 상기 하우징의 외부로 유체 구획 내의 유체를 이동시키는 펌핑 수단을 포함하는 유체 분배 장치를 제공하는 단계와; 가스 구획 내의 가스 압력을 측정하는 단계와; 유체관의 배출 단부에서의 유체 유량을 결정하는 단계와; 가스 압력 측정과 유체 유량의 측정된 값에 반응하여 발생된 가스 압력 또는 외부 온도의 변화가 유체관의 배출 단부에서의 유체 유량의 변화로 이어지는 지의 여부를 결정하는 단계와: 전지 내의 전류를 증가 또는 감소시키고, 그에 따라 가스 구획 내로의 가스의 펌핑을 증가 또는 감소시키고, 필요에 따라 유체 유량을 가스 압력 또는 외부 온도 변화의 바로 직전의 값으로 복귀시킴으로써, 장치의 오랜 작동 시간 동안에 유체관의 배출 단부를 통해 배출되는 유체의 유량이 사실상 일정하게 유지되게 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예 및 태양은 이하의 상세한 설명으로 명확해질 것이다.

본 발명은 먼저 도면을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다. 도1은 내부 저장조(6)로부터 배출구(8)를 통해 유체(4)를 분배하기 위한 주사기로서 예를 든 본 발명의 전형적인 장치(2)를 도시한다. 편리하게, 배출구(8)는 (도시되지 않은)대상 환경으로 유체(4)를 투여하여 각각에 대해 (피하 바늘로써 도시된) 분배 부재(12)로 종결되는 관(10) 내로 공급한다. 장치(2) 내부에, 저장조(6)는 이 경우에 플런저인 이동 가능한 격벽(14)에 의해 유체 챔버(15)와 가스 챔버(18)로 분할된다. (도6에서 도면부호 3으로 표시된) 대상 환경은 인간 또는 동물, 화학 또는 생물학적 재료의 본체, 화학 또는 생물학적 과정, 주변 공기 등등 일 수 있다. 분배되는 유체(4)는 액체, 가스, 증기일 수 있다.

플런저(14)는 챔버(18) 내의 가스 압력의 영향 하에 장치(2)로부터 유체(4)를 분배하기 위해 화살표(20)에서 나타낸 대로 저장조(6)의 길이를 따라 이동 가능하다. 필요에 따라, 필요에 따라, 유체(4)의 흐름 또는 환자의 정맥 또는 동맥 내의 압력의 변화와 같은 대상 환경으로부터의 배압 변화에 따라 제어되고 공지된 저항을 제공하기 위해 제한기(22)가 분배관(10)의 단부에 삽입되고 부착될 수 있다.

가스 발생 모듈(24)은 저장조(6)의 가스 챔버(18)부에 인접하고 유체를 소통하는 주사기(2) 위에 장착된다. 모듈은 전기화학적 반응에 의해 이하에 기재되는 공기, 산소 또는 다른 가스를 생성하기 위해 밧데리(26)와 같이 전기로 작동하며, 그 기체는 챔버 내로 지나가고 플런저(14)가 저장조(6)의 길이를 따라 이동하도록 그리고 장치(2)로부터 분배되기 위해 액체(4)를 밀어내도록 기체 압력을 제공한다. 플런저(14)의 이동은 저장조(6) 내부의 챔버(16, 18)의 상대적인 크기를 계속적으로 변하게 한다. 플런저(14)는 O링 또는 X링과 같은 주연 시일(28)에 의해 챔버 내의 가스의 영향 하에 이동하는 데 필요한 기밀 특성을 유지한다. 마찬가지로, 기체 생성 모듈(24)은 가스켓(32)에 의해 주사기(2)의 배럴(30)과 기밀 관계로 밀봉된다.

선택적으로, 가스 발생 모듈(24)은 대기원으로부터 가스를 발생시키고 전술한 바와 같이 이를 가스 챔버(18) 내에 주입하거나 또는 반대되는 극성으로 전류를 작동시켜 반대 방향으로 가스를 이동시키도록, 즉 소스인 저장소(6)로부터 가스를 발생시켜 이를 모듈(24)의 대향 측면에서 외부로 배출시키도록 작용하는 가역 펌프로서 기능할 수 있다.

이러한 모듈/펌프의 조작 및 구조의 상세한 설명은 (또한 전기화학적 전지를 참조하여) 하나 이상의 전술한 본 발명에서 알게 될 것이다. 동일 또는 유사한 장치는 이러한 경우에 적용 가능하다. 본 발명자의 기존 특허에서 설명한 모든 모듈/펌프/전지 장치는 본 발명에 사용될 수 있고 본 발명의 피드백 반응 제어 장치에 의해 제어될 수 있다.

센서(34)는 작동 관련 물리적, 화학 또는 생물학적 파라미터를 측정한다. 당업계의 기술자는 본 발명의 장치(2)에 사용되는 소정의 시스템의 제어 파라미터로서 사용하기에 최적 또는 가장 적합한 작동 관련 파라미터를 손쉽게 결정할 수 있을 것이다. 예컨대, 도1에 도시된 장치와 시스템에서, 센서는 가스 챔버(18) 또는 유체 챔버(16) 내의 유체 압력, 유체 배출구(12)의 출구에서의 유체 압력(P_o), 유체 성분의 농도, 플런저(14)를 가로지르는 압력 강하(△P_P), 저장조(6) 내의 온도, 유체 챔버(16) 내의 유체(4)의 용적, 유체 챔버(16) 또는 유체 배출구(12)로부터의 유체(4)의 유량, 또는 저장조(6)를 형성하는 하우징 또는 배럴(30)의 벽에서의 변형 중 적어도 하나를 감지 및 측정할 수 있다. 도면부호 34'로 표시되는 바와 같이, 제어를 위해 선택된 특정 파라미터 또는 파라미터들에 따라 다양한 대체 위치가 사용될 수 있다. (만일 다수의 제어 파라미터가 있다면, 센서(34) 및/또는 제어기(44)의 기능 중 하나는 다수의 센서로부터 수용된 신호들이 충돌할 경우 어느 파라미터를 제어할 것인가의 결정이 충돌할 것이다.)

도1에 도시된 실시예에서, 센서(34)는 챔버(18) 내의 가스의 가스 압력(P_G)과 저장조(6)의 유체 챔버(16) 내의 유체 압력(P_F) 모두를 측정하는 압력 센서인 것이 통상 바람직하다. 기존의 센서(34)는 도시된 바와 같이 모듈(24) 내에 직접 결합되지만 다르게는 모듈(24)로부터 분리되어 장착될 수 있고, 상부(34')에 도시된 바와 같이 와이어(36)에 의해 모듈(24)에 연결되어 가스 챔버(18) 내측과 유체 연통되거나 또는 중간부(34')에 도시된 바와 같이 상술한 (도시되지 않은) 와이어에 의해 모듈(24)에 연결되어 유체 챔버(16) 내부와 유체 연통된다.

본원에서 장치의 작동을 설명하기 위해서 다음의 용어들이 사용된다.

P_G 또는 P = 저장조(6)의 가스 챔버(18) 내의 가스 압력. 이는 모듈(24)에 의해 발생된 가스의 압력이다.

△P_P = 플런저(14)를 가로지르는 압력 강하

P_F= 저장조(6)의 유체 챔버(16) 내의 유체 압력. 이는 △P_P보다 작은 모듈(24)에 의해 발생된 가스의 압력 P_G 또는 P 이다.

P_O = 피하 주사 바늘(12)의 배출구 단부와 같은 대상 환경과 접촉하는 유체(4)의 배출구 압력.

△P_R = 존재할 경우, 제한기(22)를 가로지르는 유체 내의 압력 강하.

R = 유체(4)의 유동 속도.

T = 가스와 유체의 상온.

I = 가스 발생 모듈(24)을 작동시키는 전류.

V = 저장조(6)의 챔버(16) 내의 유체(4) 용적.

모든 파라미터는 종래와 일치하는 유닛에서 형성된다.

이러한 압력과 압력 강하값에 비교하여 관(10) 내의 압력 강하는 무시할 수 있기 때문에 장치의 작동은 다음의 관계에 기초한다.

P_G = P_O + △P_R + △P_P = P_F + △P_P

게다가, 피드백 작동 목적에 있어서, 두 개의 유도된 계수 α,β가 정의된다. α는 다음의 방식의 유체 유동률에 영향을 미치는 패러데이의 법칙으로부터 얻어진 계수이다.

R = (αl)/P

가스 발생률과 전기화학적 전류 사이의 상관 관계를 설명한다. 가스가 발생되기 때문에, α는 온도 종속적이다. 정상 상태 하에서, α는 다음과 같이 정의된다.

α= (R/I)(P_G + (R/β))

다음으로, β는 제한기 압력 강하와 유체 유동률 사이의 상관관계이고 다음과 같이 정의된다.

β= R/(P_F - P_O), 또는

β= (k/μ)(R/(P_F - P₀))

k는 제한기 치수(즉, 직경 및 길이)에 종속인 상수이고, μ는 상온에서의 유체 점성이다. α,β 모두 온도 종속적인 것을 알 수 있다. 또한 만일 온도 제한기가 없다면 P_F-P_O는 0에 근접하고(무시할 수 있는 관의 압력 강하의 차이), β는 ∞또는 정의되지 않을 것이다.

시스템의 전체 작동은 도2에 도시된다. 전원(26; 배터리)은 가스 발생 모듈(24)의 전자 부품 내에 합체된 전압 조절기(40)를 동작시킨다. 또한 모듈(24) 내의 신호 처리기(42)는 (도면부호 34a에서) 가스 압력 P, (도면부호 34b에서) 저장소 온도 T, 또는 (도면부호 34c에서) 전기화학적 전지 전압 V를 감지하는 하나 이상의 파라미터 센서(34)로부터의 입력을 수용한다. 가스 또는 유체 용적과 같은 다른 입력 변수는 저장소(6)의 양측 단부에 대한 플런저(14)의 위치 결정에 의해 감지된 파라미터로서 사용될 것이다. 신호 처리기(42)는 필요하다면 아날로그-디지탈 변환기를 또한 구비한다. 파라미터 센서(34)로부터 수용된 신호에 기초한 신호 처리기(42)로부터의 정보는 마이크로프로세서(44)로 전달되어, 전기화학적 모듈을 위한 새로운 적절한 전류(I)를 결정하고 도면부호 48에서 전류(I)를 조절하도록 전류 제어기(46)를 동작시키고, 그에 따라 모듈(24)은 새로운 전류(I)에서 작동되고, 유동률(R)이 원하는 범위 내에서 유지된다.

통상의 주요한 작동은 도3에 도시된다. P_o는 오랜 기간 동안 거의 일정하지 않기 때문에, 도면부호 50에서 지시된 바와 같이 일정한 값으로 유동률(R)을 유지하도록 하는 것은 실용적이지 못하다. 오히려, 화살표(54)에 의해 표시된 범위로 정해지는 허용 가능한 최대 유동률(52a)과 최소 유동률(52b)이 결정된다. 최적 유동률(50)은 장치의 바람직한 작동을 위한 높고 낮은 유동률의 상대적인 중요성에 따라 정해진 범위의 중심에 있거나 또는 아닐 수도 있다. 그에 따라, 시스템은 정해진 범위 내에서 변동하는 일반화된 곡선(56)으로 표시된 바와 같이 정상적으로 작동한다. 또한 비교를 위해 개략적으로 기존의 장치를 나타내는 일반화된 곡선(58)이 도시되고, 여기서 기존의 장치에 의해 보상될 수 없는 P_O의 변화는 플런저(14)를 정지시키고 그후 압력(P)의 사실상의 증가에 의해 갑작스런 운동으로 힘이 가해지고, 이는 곡선(58)으로 표시되는 유동률의 급격한 변동으로 이어지게 한다.

제한기(22)는 통상 관(10)보다 작은 지름의 관 부재와 같은 고정값 제한기이고 적절한 길이로 절단되어 바람직한 압력 강하(△P_R)가 얻어지게 한다. 제한기는 전체 유동률의 여러 변수의 변화 효과를 최소화 하도록 선택된다.

플런저의 마찰력은 평활도, 배럴 직경, 온도, 압력, 연한, 플런저가 만들어진 재료의 특성에 따라 변화하기 때문에 플런저(14; △P_P)를 가로지르는 압력 강하는 통상 중요한 변수이다. 본 발명의 제어 시스템은 상당한 범위까지 플런저의 작동 변화의 자동 보상을 제공하도록 의도된 것이다.

도4 및 도5는 본 발명의 예시적인 다른 실시예이다. (이들 도면의 실제 장치는 간략화된 형상으로 도시된다.) 도4에서 격벽(14)은 가스 챔버(18) 및 유체 챔버(16)를 형성하기 위해 도면 부호 7에서 배럴 또는 하우징(30)의 내벽(9)에 부착되는, 바람직하게는 고무 또는 탄성 재료인 가요성 기밀 시트로 도시된다. 챔버 내로 가스를 주입하는 것은 시트(14)가 배출구(8)를 향해 이동하도록 하고, 유체(4)를 챔버(16)로부터 관(10)을 통해 분배 부재(12)로 가압한다. 제한기(22)는 전술된 대로 제공될 수 있다. 본 실시예에서, 분배 부재(12)는 배출구(72) 아래에 부착된 섬유질 또는 다공성의 분배 패드(74)로서 도시된다. (환자에게 국부적으로 투여하기 위한 액체 약물과 같은) 유체(4)는 제어된 방식으로 챔버(70) 내로 유동하고, 챔버에서 유체는 배출구(72)를 통해 패드(74) 상으로 유동한다. 장치(2)는 피부와 접촉하는 패드(74)와 함께 환자 피부의 표면 상에 위치될 수 있다. 약물 유체(4)는 이후에 환자 피부 상의 패드(74)를 통하여 유동하거나 확산되고, 환자 내로 피부를 통해 통과하거나 환자의 피부 표면을 가로질러 국부적으로 퍼진다.

도5에 도시된 실시예에서, 가스 챔버(18)는 저장소(6) 내에 배치되지만 대체로 배럴 또는 하우징(6)의 내벽에 부착되지는 않는 팽창 가능한 백 또는 풍선으로 도시된다. 가스 밸브(5)를 통하여 가스 발생 모듈(24)과 백이나 풍선(18) 사이에 유체 연통이 있다. 백 또는 풍선(18)이 팽창할 때, 저장소(6) 내에서 확장하고, 유체 챔버(16)를 형성하도록 하우징 또는 배럴(30)의 내벽(9)에 대해 가압 밀봉하며, 유체(4)를 챔버(16)에서 배출구(8)를 통해 관(10) 내로 이동하게 한다. 도5에서, 분배 유체(4)는 재료 또는 용기(78)로부터 방사된 증기(4')로 도시된다. 방사는 여러가지 방법으로 일어난다. 예를 들어, 용기(78)는 내부에 증기가 포함된 얇은 벽의 유리 약병이어서, 장치(2)를 흔들거나 백 또는 풍선(18)이 팽창하여 챔버(16) 내의 압력이 증가함으로써 약병이 깨질 때 증기(4')가 방출되는 방법, 재료(78)가 증기(4')를 발산하도록 가열되는 방법(열은 외부에서 장치로 인가되거나 도시되지 않은 가열 요소에 의해 챔버(16)에 내부적으로 인가될 수 있다), 재료(78)가 반응하여 증기(4')를 방출하도록 물과 같은 액체를 챔버(16) 내로 (도시되지 않은 수단에 의해) 주입하는 방법 등이다.

도5의 실시예에서, 분배 부재(12)는 증기(4')가 배출되는 통기구 또는 그릴이다. 증기(4')는 증기가 향기, 수분, 정전기 제어, 또는 대기로 다른 특성을 제공하려고 하는 주위의 대기로 방출될 수 있다. 대안으로서, 증기가 예를 들어 불활성 대기, 반응물, 또는 코팅 재료를 제공하는 경우, 화학적 또는 생물학적 반응 챔버, 관 등의 내부로 배출될 수 있다.

도5의 실시예에서, 배출되는 유체(4')는 다르게는 산소, 질소, 아르곤, 이산화탄소 등과 같은 가스가 될 수 있다. 전술한 대로, 배출은 약병(78)으로부터 일어나거나, 또는 재료(78)의 물리적 또는 화학적 반응으로부터 일어날 수 있다. 물론 유체(4)가 가스이거나 증기이거나 간에, 유체는 대체로 격벽(14)과 같은 장치(4) 자체의 재료와 불활성이어서, 장치(2)의 작동은 불리하게 영향을 받지는 않을 것이다. 장치(2)가 작동 정지하기 전에 유체(4)의 바람직한 양이 분배되도록 유체(4)에 의한 침범이 충분히 느린 한, 장치(2)가 분배 가능한 곳에서, 유체(4)는 장치의 재료와 불활성일 필요는 없다.

본 발명의 중요한 요소는 대상 환경의 변수의 외부 측정이 필요하지 않다는 것이다. P_o가 상기 차분 방정식의 일부이기 때문에, 이것은 장치(2)의 작동을 수동으로 조정하기 위해 P_o의 값을 독립적으로 결정할 필요가 없다는 것을 의미한다. 방정식의 요소(△P_R)가 공지되고 요소(P_G)가 센서(34)에 의해 측정되며, 도3에 도시된 적용가능한 유속 범위가 미리 결정되기 때문에, P_O의 변화는 임의의 P_o의 독립적인 측정없이 본 발명의 전체에 걸친 피드백 시스템에 의해 자동으로 보정된다. 이러한 특징은 센서(34)를 위치 설정하는 것이 어렵고 부적당한 그러한 위치에 P_o가 존재하는 환경일 때 효과적이다.

상기의 사실에도 불구하고, 본 발명은 그 자체의 내부 시스템 변수들 중 하나에 의해 직접 제어될 필요가 없는 경우에 충분히 실용적이지만, 도6에 도시된 바와 같이 외부 파라미터에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 장치(2)가 환자(3)에게 약물을 전달하기 위해 이용될 경우, 전달된 투약량에 기초하여 시스템을 작동하거나 하나 이상의 환자 신체상의 시스템의 효과에 기초하여 시스템을 작동하는 것이 바람직할 수 있다. 유사하게, 장치(2)가 화학적 또는 생물학적 작용제를 (도면부호 3으로 다르게 도시된) 화학적 또는 생물학적 공정으로 전달하는 것에 이용될 경우, 시스템은 공정 파라미터의 측정된 변화에 기초하여 진행될 수 있다. 이러한 형태의 작동은 하나 이상의 분리된 특징부에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 몇몇의 경우, 환자의 반응 사이의 상호 관계, 화학 공정의 파라미터 변화, 또는 몇몇 다른 외부 변수 및 (예를 들어 가스 압력과 같은) 측정된 내부 파라미터를 저장하는 마이크로프로세서(44)를 프로그램하는 것이 가능하여, 신호 프로세서(42)가 압력 센서(34)(도6에서 34')의 기록(34a)을 수신할 때, 마이크로프로세서(44)는 미리 프로그램된 상호 관계에 반응하여 기록을 판독하고, 내부 가스 압력의 직접적인 기록보다 상호 관계에 기초하여 전류(48)를 변화시키도록 전류 제어기(46)를 작동한다. 또 다른 실시예에서, 환자에게 이식되거나 부착된 외부 센서, 또는 화학적이거나 생물학적 공정에 포함되는 외부 센서가 필수적일 수 있으며, 외부 센서는 외부 신호(60)를 신호 프로세서(42)로 보내거나 외부 신호(60')를 마이크로프로세서(44)로 보내고, 그러한 신호는 센서(34)로부터의 내부 신호와 외부 신호(60, 60') 사이의 마이크로프로세서(44)에 입력된 상호 관계를 통하여 센서(34)로부터 감지된 파라미터 신호를 따라 처리되고, 마이크로프로세서(44)로부터 적절한 신호를 발생하여 전류 제어기(46)를 제어한다.

본 발명의 실용성은 아래의 표에 도시된다. 표는 본 발명에서 가장 일반적으로 이용되는 3개의 주요 변수, 즉 압력(P), 상수 α에 영향을 주는 시스템 온도, 또는 상수 β에 영향을 주는 시스템 온도를 도시한다. 표의 화살표는 변수, 효과, 또는 수정이 증가(↗), 감소(↘), 또는 불변(→)을 포함하는 것을 도시한다. 나열된 6개의 상태는 있을 경우, 변화되는 각각의 가스 압력(P), 액체 압력, 제한기 압력 또는 유속의 변화에 따른 효과와 함께 압력의 증가 또는 감소, 온도 α의 증가 또는 감소, 그리고 온도 β의 증가 또는 감소를 도시하고, 본 시스템의 자동 피드백 보정은 모듈(24)에 대한 전류를 변화시켜 시스템을 최적의 유속을 향하여 다시 이동시킨다. 이 표는 단지 예시일 뿐이고, 액체 부피와 같은 다른 변수를 위한 동등한 표가 당해 기술 분야의 숙련자에 의해 용이하게 결정될 수 있음은 명백하다. 도시된 각각의 6개의 경우에서, 한번에 하나의 변수만이 변화되었다. 변화가 동일한 방향(즉, 모두 증가 또는 모두 감소)이거나 반대 방향인 모든 경우에, 2개 이상의 변수가 동시에 변화하는 유사한 표가 용이하게 그려질 수 있다는 것도 명백할 것이다. 표로부터 본 발명의 피드백 기구는 예를 들어 제어 파라미터로 이용되는 가스 압력과 같은 감지된 파라미터의 임의의 변동에 대해 연속적으로 또는 시간에 따라 작동한다는 것이 명백할 것이다. 센서(34)가 감지된 파라미터의 각각의 변화에 즉각 반응하여 적절한 신호를 신호 프로세서(42)로 보내고, 신호 프로세서는 판독된 정보를 차례로 마이크로프로세서(44)로 보내고, 마이크로프로세서는 전류 제어기(46)를 조절하여 모듈(24)이 본질적으로 최적의 제어점에서 작동하도록 유지시키므로, 바람직하지 못한 넓은 제어 변동은 방지된다. 시스템 변화의 감도는 제한기(22)가 시스템 내에 존재하는지 여부에 관계없이, 제한기의 압력 강하의 정도, 또는 미리 설정된 센서(34) 감도의 정도에 의해 미리 결정될 수 있다. 이러한 선택은 (도3의) 적용 가능한 작동 범위의 허용 가능한 폭에 의해 효과적으로 결정된다. 넓은 작동 범위는 더 작은 감도의 센서의 이용을 허용하는 반면, 좁은 적용 범위는 측정된 변수의 변화에 대한 높은 감도의 센서(34)를 요구할 것이다. 유사한 정도의 감도는 신호 프로세서(42) 또는 마이크로 프로세서(44) 내에 프로그램되거나 구성될 수 있다.

전술된 예시 및 도면에 도시된 파라미터를 포함하는 본 발명의 여러가지 실시예가 있다는 것은 명백하다. 예를 들어, 예시적인 실시예에서, 액체(4)와 접촉하고 액체를 저장소 밖으로 가압하는 압력 피동 부재는 플런저(14)이다. 그러나, 가요성 다이어프램 또는 가스 구동 피스톤이 플런저를 대용하는 것도 매우 적절하다. 유사하게는, 센서(34)(도면부호 34 또는 34' 중의 하나)는 챔버(18) 내의 가스 압력(P_G)을 측정하도록 위치 설정되어 도시된다. 그러나 다르게는, 챔버(16)의 유체(4) 내에 센서(34)가 위치되어 물의 압력을 측정할 수 있다. 다른 작동 파라미터를 측정하는 센서의 위치 설정은 당해 분야의 숙련가에 의해 용이하게 이해될 수 있다. 하나는 제한기(22)를 가로지르는 △P_R을 측정하는 별도의 센서를 더 가질 수 있다. 또한, P_O를 직접 측정하지 않는 작동이 본 발명의 특징 중의 하나일 지라도, 대상 환경이 허용될 경우에는, 특히 장치의 사용자 또는 작동자가 시간에 따라 P_O의 기록을 생성하기 바라는 경우, P_O를 직접 측정하는 센서를 갖는 것이 더 편리하다는 것을 알 수 있다.

낮은 배터리 전압을 위한 신호 또는 경보, 전기화학적 전지의 과다 전압, 저장조 내의 과다 전압, 임의의 시간에 전달된 유체의 축적량 등과 같이, 시스템 내에 포함되는 다수의 다른 장치, 부속품 등이 있을 수 있다.

본 발명은 액체, 가스 또는 증기가 즉각적으로 그리고 요구에 따라 생성하도록 제어된 그리고 제어될 수 있는 가스의 발생을 유일하게 제공한다. 사실상, 전기화학 모듈(24)은 제어 가능한 마이크로프로세서의 역할을 하고, 여기서 변화 가능한 가스 출력은 전류 입력에 의존하고, 전류 입력은 압력의 감지 또는 다른 작동 파라미터를 통한 시스템 자체로부터의 피드백에 의해 결정된다.

본 발명의 장치는 많은 분야에서의 이용 및 적용을 찾을 수 있을 것이다. 사람 또는 동물에 대한 약물, 생리학, 치료, 의약, 동종 요법, 영양, 또는 마취 유체를 운반하도록 사람 또는 동물의 신체, 조직, 뼈 또는 기관에 인접하여 또는 그 내부에 위치하는 유체 투여 장치; 화학 또는 생물학적 물질을 분배하기 위한 장치; 가스 및 증기를 방출하여 주위 대기의 특성을 증가, 향상 또는 제어하기 위한 장치 등으로 이용될 수 있다. 당해 기술 분야의 숙련자는 다수의 다른 적용 및 이용 분야를 알 수 있을 것이다.

특별히 전술되지는 않았지만, 명백하게 본 발명의 사상 및 범주 내에 있는 본 발명의 다수의 실시예는 당해 기술 분야의 숙련자에게는 명확할 것이다. 따라서, 전술된 것은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위는 오직 첨부된 특허 청구범위로부터 결정된다.

Claims

유체 분배 장치이며,

이동 가능한 유체 기밀 격벽에 의해 상기 격벽의 대향 측부 상의 제1 및 제2 챔버로 분할되는 내부 유체 저장조를 갖는 하우징과,

상기 격벽 상에 압력을 가하거나 감소시키는 가스를 상기 제1 챔버 내로 이동시키거나 제1 챔버 외부로 이동시키기 위한 전기 작동 가스 발생/배출 모듈과,

상기 장치와 관련된 측정 가능한 파라미터에 반응하여 상기 모듈로의 전류의 크기 또는 극성 또는 그 모두를 변화시켜 가스 발생 또는 배출 속도를 변화시키도록 상기 모듈을 작동시키기 위해 전류 공급원을 제어하는 제어기에 연결되어 상기 모듈을 작동시키기 위한 제어 가능한 전류 공급원과,

상기 격벽 상의 상기 압력에 반응하여 상기 장치의 외부로 상기 제2 챔버에 포함된 유체를 분배하는 상기 제2 챔버의 유체 배출구와,

시간에 대해 상기 파라미터를 측정 및 감지하여 상기 파라미터의 크기 및 방향의 임의의 변화를 표시하는 신호를 상기 제어기로 발생시켜, 상기 제어기가 상기 파라미터의 변화를 표시하는 신호에 반응하여 가스 발생 또는 배출 속도를 변화시키도록 상기 모듈로의 상기 전류를 변화시키게 하는 센서 수단을 포함하고,

가스 발생 또는 배출 속도의 상기 변화는 제1 챔버 내의 가스 압력 변화 및 그에 따른 격벽 상의 압력 변화를 일으키고, 상기 압력 변화는 임의의 시간에 제2 챔버로부터의 유체 유동이 상기 파라미터의 소정의 최대값 및 최소값을 넘는 것을 방지하기에 충분한 크기 및 방향인 유체 분배 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서는 물리적, 화학적 또는 생물학적 파라미터를 감지 및 측정하는 유체 분배 장치.
제2항에 있어서, 상기 센서는, 상기 제1 챔버 또는 상기 제2 챔버 내의 유체 압력, 상기 유체 배출구의 출구에서의 유체 압력, 상기 유체 성분의 농도, 상기 격벽을 가로지르는 압력 강하, 상기 저장조 내의 온도, 상기 제2 챔버 내의 유체 부피, 제2 챔버 또는 상기 유체 배출구로부터의 유체 배출 유량, 또는 상기 저장조의 벽의 변형 중 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 감지 및 측정하는 유체 분배 장치.
제2항에 있어서, 상기 파라미터는 장치의 외부 위치에 존재하며, 상기 센서는 상기 파라미터를 감지 및 측정하도록 상기 장치의 외부에 배치된 유체 분배 장치.
제4항에 있어서, 상기 센서는, 상기 유체가 분배되는 화학적 또는 생물학적 반응의 반응 조건, 상기 유체가 투여될 사람 또는 동물의 신체 조건, 상기 장치에 인접한 주위의 환경 조건, 또는 상기 장치의 외부 위치에서의 분배되는 유체의 특성을 포함하는 파라미터를 감지 및 측정하는 유체 분배 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서는, 상기 가스 발생 모듈과 상기 제1 챔버 사이에, 또는 상기 제1 챔버 또는 제2 챔버의 전체 또는 부분적으로, 또는 상기 유체 배출구의 출구에 배치되는 유체 분배 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 챔버는 가스, 증기, 또는 증기 방출 또는 가스 방출 물질을 포함하며, 상기 제2 챔버로부터 분배된 유체는 가스 또는 증기를 포함하는 유체 분배 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 챔버는 액체 또는 액체 방출 물질을 포함하며, 상기 제2 챔버로부터 분배된 유체는 액체를 포함하는 유체 분배 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어기는 마이크로프로세서를 포함하는 유체 분배 장치.
제1항에 있어서, 상기 이동 가능한 격벽은 플런저, 피스톤 헤드 또는 가요성 시트를 포함하는 유체 분배 장치.
유체 분배 장치이며,

이동 가능한 압력 반응 격벽에 의해 분리된 가스 챔버 및 유체 챔버를 포함하는 내부 유체 챔버를 갖는 하우징으로서, 상기 유체 챔버는 하우징의 외부로 개방된 유체관의 배출 단부와 상기 유체 챔버 사이에 유체 연통을 제공하는 유체관을 갖는 하우징과,

상기 가스 챔버의 내부 또는 외부로 가스를 펌핑하기 위해 상기 가스 챔버와 가스 연통되는 전기화학적 전지를 포함하는 펌핑 수단으로서, 상기 가스가 상기 가스 챔버 내에서 상기 압력 반응 격벽에 압력을 가하면 상기 유체 챔버 내의 유체는 이에 반응하여 이동되고, 상기 반응 이동은 상기 유체관을 향해 그리고 상기 유체관을 통해 상기 하우징의 외부로 유체를 이동시키는 것, 또는 상기 유체를 상기 유체관으로부터 상기 유체 챔버 내로 후퇴시키는 것을 포함하는 펌핑 수단과,

상기 펌핑 수단을 작동시키는 제어 가능한 전류 공급원으로서, 상기 펌핑 수단으로의 전류의 양 및 극성을 변화시키고 그에 따라 상기 펌핑 수단을 작동시켜 상기 가스의 펌핑 속도 또는 방향을 변화시키도록 상기 전류 공급원을 제어하기 위한 제어기에 연결되는 전류 공급원과,

시간에 대해 상기 파라미터를 측정 및 감지하여 상기 파라미터의 크기 및 방향의 임의의 변화를 표시하는 신호를 상기 제어기로 발생시켜, 상기 제어기가 상기 파라미터의 변화를 표시하는 신호에 반응하여 가스 발생 속도를 변화시키도록 상기 모듈로의 상기 전류를 변화시키는 센서 수단을 포함하고,

상기 측정된 파라미터의 상기 변화에 따라, 상기 제어기는 상기 가스의 펌핑 속도를 증가시키거나 감소시키고 또는 상기 가스의 펌핑 방향을 변화시키도록 상기 펌핑 수단으로의 상기 전류의 양 및 극성을 조절하여, 상기 유체 챔버로의 또는 유체 챔버로부터의 유체 유동 속도는 선택된 시간 주기 동안 상기 유체 챔버로부터 대상 환경으로 방출된 축적된 전체 유체가 소정 범위 내에 있게 유지되는 유체 분배 장치.
제11항에 있어서, 상기 센서는 물리적, 화학적 또는 생물학적 파라미터를 감지 및 측정하는 유체 분배 장치.
제12항에 있어서, 상기 센서는 상기 가스 챔버 또는 상기 유체 챔버 내의 유체 압력, 상기 유체 챔버의 출구에서의 유체 압력, 상기 유체 성분의 농도, 상기 격벽을 가로지르는 압력 강하, 상기 저장조 내의 온도, 상기 유체 챔버 내의 상기 유체의 부피, 상기 유체 챔버 또는 상기 유체 배출구로부터 유체의 배출 유량, 또는 상기 저장조 벽의 변형 중 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 감지 및 측정하는 유체 분배 장치.
제11항에 있어서, 상기 센서는 상기 펌핑 수단과 상기 가스 챔버 사이, 또는 상기 가스 챔버 또는 상기 유체 챔버의 전체 또는 부분적으로, 또는 상기 유체 챔버의 출구에 배치되는 유체 분배 장치.
제11항에 있어서, 상기 파라미터는 상기 장치의 외부에 위치 설정되고, 상기 센서는 상기 파라미터를 감지 및 측정하도록 상기 장치의 외부에 배치되는 유체 분배 장치.
제15항에 있어서, 상기 센서는 상기 유체가 분배되는 화학적 또는 생물학적 반응의 반응 조건, 상기 유체가 투여될 사람이나 동물의 신체 조건, 상기 장치에 인접한 주위 환경 조건, 또는 상기 장치의 외부 위치에서의 분배되는 유체의 특성을 포함하는 파라미터를 감지 및 측정하는 유체 분배 장치.
제11항에 있어서, 상기 유체 챔버는 가스, 증기, 또는 증기나 액체 방출 물질을 포함하고, 상기 유체 챔버로부터 분배된 유체는 가스 또는 증기를 포함하는 유체 분배 장치.
제11항에 있어서, 상기 유체 챔버는 액체 또는 액체 방출 물질을 포함하고, 상기 유체 챔버로부터 분배된 상기 유체는 액체를 포함하는 유체 분배 장치.
제11항에 있어서, 상기 제어기는 마이크로프로세서를 포함하는 유체 분배 장치.
제11항에 있어서, 상기 이동 가능한 격벽은 플런저, 피스톤 헤드 또는 가요성 시트를 포함하는 유체 분배 장치.
제11항에 있어서, 상기 장치는 주사기를 포함하는 유체 분배 장치.
제21항에 있어서, 상기 주사기는 제1 단부 및 대향하는 제2 단부를 갖는 긴 형상의 중공 원통형 몸체를 포함하고, 상기 이동 가능한 압력 반응 격벽은 상기 제1 및 제2 단부의 중간에 배치되어 상기 중공 원통형 몸체 내에서 이동 가능한 플런저를 포함하고, 상기 제1 단부에 근접한 상기 몸체의 부분은 상기 가스 구획을 포함하고, 상기 제2 단부에 근접한 상기 몸체의 부분은 상기 유체 구획을 포함하고, 상기 플런저는 상기 구획들을 분리시키는 유체 분배 장치.
제22항에 있어서, 상기 제1 단부에 배치된 상기 전기화학적 전지를 포함하여, 상기 전기화학적 전지에 의해 발생된 가스가 상기 가스 구획으로 직접 펌핑되게 하는 펌핑 모듈을 더 포함하는 유체 분배 장치.
제23항에 있어서, 상기 펌핑 모듈과 상기 가스 챔버 사이의 경계면에 배치된 압력 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 장치.
제22항에 있어서, 상기 중공 원통형 몸체의 종방향으로 이동가능한 플런저를 더 포함하고, 상기 몸체의 상기 제2 단부를 향한 상기 플런저의 종방향 이동은 상기 유체 구획 내에 포함된 유체를 상기 구획으로부터 유체 배출관을 통해 배출하도록 작용하고, 상기 배출 단부를 통해 배출된 유체의 유량은 상기 종방향 이동을 달성하도록 상기 플런저에 대해 유도력을 가하는 상기 가스 챔버 내의 가스 압력에 의해 결정되는 유체 분배 장치.
제25항에 있어서, 상기 유체 배출관은 긴 형상의 중공 가요성 튜브를 포함하는 유체 분배 장치.
제26항에 있어서, 상기 배출관의 배출 단부는 상기 장치로부터 배출된 유체가 사람 또는 동물 내로 주입될 수 있게 하는 중공 바늘 또는 캐뉼러에 배치되는 유체 분배 장치.
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