KR100870381B1 - 분위기개변방법, 그리고 이에 이용되는 분무제 및 분무장치 - Google Patents
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Abstract
용매에 용질로서 γ-아미노낙산(γ-aminobutyric acid: GABA)을 용해시킨 용액을 공간에 분무한다.
γ-아미노낙산(GABA), 공간, 분무, 분위기, 개변, 경비(經鼻), 경폐(經肺)
Description
본 발명은, 체내공간이나 실내공간 등의 분위기 개변방법, 그리고 이에 이용되는 분무제 및 분무장치에 관한 것이다.
γ-아미노낙산(γ-aminobutyric acid: 이하, "GABA"로 칭함)에는, 여러 가지 약리작용이 확인되었다. 그 약리작용은, 예를 들어 혈압을 정상으로 하는 혈압조정작용, 혈액 중의 콜레스테롤이나 중성지방의 증가를 억제하는 작용, 신장이나 간장 또는 췌장의 기능을 활성화시키는 작용, 혈당치의 상승을 억제하는 작용, 뇌로의 혈류를 양호하게 하여 뇌세포의 대사를 활발하게 하는 작용, 비만방지작용, 알코올대사 촉진작용, 체취나 구취 등의 소취작용, 감정장애나 불안장애의 해소작용, 뇌졸중의 후유증 개선작용, 대장암 억제작용, 성장홀몬 분비촉진 작용이다. 때문에 최근, GABA는 건강보조제(supplement)로서 매우 주목받고 있다.
특허문헌1(일특개 2003-252755호 공보)에는, GABA를 경구 섭취함으로써 직접 뇌 α파 출현을 증가시키고, β파의 출현을 감소시키는 것이 개시되었다.
특허문헌2(일특개 2000-14356호 공보)에는, 글루타민산을 구성아미노산으로 함유하는 단백질 또는 펩티드를 함유하는 식품소재에, 프로테아제 생산능력을 가진 미생물 및 글루타민산 디카르복실라아제 생산능력을 가진 미생물을 접종하여 배양하는 GABA함유 음식품의 제조법이 개시되었다. 그리고 이에 따르면, 식품첨가물인 글루타민산을 첨가하는 일없이, 맛, 색조가 양호한 GABA함유 음식품이 효율적으로 얻어지는 것으로 기재되어 있다.
그러나 GABA는, 경구 섭취되면, 뇌혈관 관문을 통과할 수 없어 뇌에 도달하지 못하며, 또 소장에서 흡수된 후에 간장을 통과할 때 대사(代謝) 되어버린다는 문제가 있다. 그래서 GABA 자체가 아닌, 그와 같은 문제를 갖지 않는 GABA 유연체(類緣體)를 이용하고 있다.
특허문헌3(일특표 2002-520277호 공보)에는, 유효량의 GABA 유연체를 함유하여 이루어지는 의약조성물이 개시되어 있다. 그리고 이에 의하면, 포유동물의 불면증을 치료할 수 있다고 기재되어 있다.
특허문헌4(일특개 2001-131161호 공보) 및 5(일특개 2001-342150호 공보)에는, GABA 유연체를 경구투여, 혹은 경비(經鼻)적 투여 등의 비경구적 투여가 개시되어 있다. 그러나 경비적 투여에 대해, 구체적 수단에 대해서는 아무런 기재가 없다.
본 출원의 목적은, 종래와는 전혀 다른 방법으로 GABA를 체내에 섭취할 수 있는 분위기 개변방법, 그리고 이에 이용되는 분무제 및 분무장치를 제공하는 것이다.
[발명의 개시]
본 발명의 분위기 개변방법은, 용매에 용질로서 GABA를 용해시킨 용액을 공간에 분무하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 하면, GABA용액을 공간에 분무하므로, GABA가 경비점막흡수나 경폐흡수 되는 점에서, 정제를 복용하는 일없이 GABA를 체내에 섭취할 수 있다.
또 GABA가 부비강에서 경비점막흡수 되어 혈관만이 아닌 임파선으로도 흡수되며, 임파선으로 흡수된 GABA는 뇌혈관 관문을 통과하지 않으므로, 유연체가 아닌 GABA 자체를 뇌 내로 섭취할 수 있다.
또한 GABA가 경비점막흡수나 경폐흡수 되어 문맥을 경유하지 않으므로, 간장으로 처음 통과함에 따른 대사를 회피할 수 있다.
또 수면 중에 실내공간에 GABA용액을 분무하면, 혈중 GABA농도를 높은 상태로 장시간 유지할 수 있음으로써, 성장홀몬의 분비촉진을 도모할 수 있다.
본 발명의 분위기 개변방법은, 상기 용액을 입자지름 10㎛ 이하로 분무하는 것이 바람직하며, 5㎛ 이하로 분무하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같이 하면, 용액의 입자지름이 충분히 작으므로, 코나 폐로의 진입이 용이하며, 그 흡수를 원활하게 운용할 수 있다. 용액의 입자지름이 10㎛보다 크면, 코나 폐로 진입하지 않고 목을 경유하여 위로 들어가는 양이 많아져버린다. 또 공간의 농도를 정상으로 유지하기 위해서는, 공간에 방출된 입자가 단시간에 침강하지 않는 입자지름인 것이 바람직하다. 입자지름이 10㎛이면 매분 60cm 침강하며, 침강거리는 입자지름의 제곱에 비례하므로, 입자지름이 1㎛이면 매분 0.6cm, 입자지름이 5㎛이면 매분 15∼20cm 침강한다. 대류가 있음을 고려해도, 입자지름이 5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서의 용액 입자지름은 평균 입자지름이다.
본 발명의 분위기 개변방법은, 상기 공간의 GABA 농도를 10㎍/㎥∼100㎎/㎥로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 적량의 GABA를 체내로 섭취할 수 있다. 공간의 GABA농도가 10㎍/㎥보다 낮으면, GABA를 체내로 섭취함에 따른 효과가 희박해진다. 한편, 공간의 GABA농도가 100mg/㎥보다 높아도, 그 이상의 효과를 기대할 수 없다.
본 발명의 분위기 개변방법은, 상기 GABA를 용해시킨 용액의 분무를, 정상분무 시보다 분무개시 시 쪽이 단위시간당 분무량이 많아지도록 제어해도 된다.
이와 같이 하면, 분무개시부터 단시간에 공간 내의 GABA 농도를 높일 수 있다.
본 발명의 분위기 개변방법은, 상기 GABA를 용해시킨 용액의 분무를, 상기 공간의 GABA 농도가 일정해지도록 제어해도 된다.
이와 같이 하면, GABA의 체내로의 섭취를 안정되게 계속 실행할 수 있다.
본 발명의 분위기 개변방법은, 상기 GABA를 용해시킨 용액의 분무를, 입면검지(入眠檢知)부터 일정시간 경과 후에 개시하도록 제어해도 된다.
이와 같이 하면, GABA의 섭취효율은 입면에서 일정시간 경과 후에 가장 높아지므로, 효과적으로 성장홀몬의 분비촉진을 도모할 수 있다.
본 발명의 분위기 개변방법에 이용되는 본 발명의 분무제는, 공간에 분무하는 것이며, 용매에 용질로서 GABA를 용해시킨 용액이다.
본 발명의 분무제는, 상기 GABA의 농도가 0.0097∼3.88mol/l인 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 적량의 GABA를 체내로 섭취할 수 있음과 더불어, 분무제의 액성(液性)이 적정상태로 된다. 또 단위시간당 분무량을 많게 하여 짧은 주기(예를 들어 1일)로 분무제를 보충하는 식의 사용형태, 및 단위시간당 분무량을 적게 하여 긴 주기(예를 들어 2∼3개월)로 분무제를 보충하는 식의 사용형태 모두에 대응할 수 있다. GABA의 농도가 0.0097mol/l보다 낮으면, 그 효과를 얻기 위해 입자지름과 분무량을 크게 할 필요가 있어, 침강 등의 영향으로 공간 내에서 농도가 안정되지 않으며, 또 침강을 억제하기 위해 입자지름을 작게 하면 체내로의 섭취가 적어져 그 효과가 희박해진다. 한편, GABA의 농도가 3.88mol/l보다 높으면, 점도가 높기 때문에 분무가 어려워진다. 혹은 GABA가 석출되는 등의 문제가 발생하는 경우도 있다. 따라서 본 발명의 분무제는, 보다 바람직하게는 상기 GABA의 농도가 1.94mol/l 이하인 것이 좋다. 이는 특히, 단위시간당 분무량을 많게 하여 짧은 주기로 분무제를 보충하는 식의 사용형태일 경우에 적합하다. 그리고 GABA 농도 0.0097∼3.88mol/l은 용매가 물인 경우에는 0.1∼40질량%에 상당한다.
본 발명의 분무제는 네블라이저(nebulizer) 등의 분무장치에 의해 공간에 분무할 수 있다.
도 1은, 초음파방식의 네블라이저에 의한 분무에서의 용액 입자지름과 그 비율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는, 잉크젯 방식의 분무장치에 의한 분무에서의 용액 입자지름과 그 비율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은, 정전분무방식(electrostatic atomizing system)의 분무장치에 의한 분무에서의 용액 입자지름과 그 비율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 정전분무장치(10)의 개략구성도이다.
도 5는, 분무카트리지(15)의 사시도이다.
도 6은, 분무카트리지(15)의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 7의 (A)는 분무 중의 분무노즐(31) 선단을 도시하는 단면도이며, (B)는 분무 정지 중의 분무노즐(31) 선단을 도시하는 단면도이다.
이하, 공간 분위기개변방법의 실시형태를 상세하게 설명한다.
본 실시형태의 공간 분위기개변방법은, GABA를 함유하는 분무제를 분무장치로 공간에 분무하고, 이로써 GABA를 경비점막흡수나 경폐흡수에 의해 인체 내에 섭취시키도록 하는 것이다.
이 분무제는, 기본적 구성으로서, 용매에 용질로서 GABA를 용해시킨 용액이다. 또 분무제는, 그밖에 도전율조정제, 용해보조제, 현탁제(suspending agent), 등장제(isotonic agent), 완충제, 무통제(indolent agent) 등이 배합되며, 또 필요에 따라, 방부제, 항산화제, 착색제, 감미료, 향료 등의 제조첨가물이 배합된다.
GABA는, 하기식으로 표시된다. GABA는, 포유동물의 중추신경계에 고농도로 존재하는 억제성 신경전달물질이나, 인공적으로 합성하는 것도 가능하다. 또 GABA 는, 예를 들어 혈압을 정상적으로 하는 혈압조정작용, 혈액 중의 콜레스테롤이나 중성지방의 증가를 억제하는 작용, 신장이나 간장, 췌장의 기능을 활성화시키는 작용, 혈당치의 상승을 억제하는 작용, 뇌로의 혈류를 양호하게 하여 뇌세포의 대사를 활발하게 하는 작용, 비만방지작용, 알코올대사 촉진작용, 체취나 구취 등의 소취작용, 감정장애나 불안장애의 해소작용, 뇌졸중의 후유증 개선작용, 대장암 억제작용, 성장홀몬 분비촉진 작용 등의 약리작용을 발휘한다.
H2NCH2CH2CH2COOH
용매는, 예를 들어 물(주사용수나 생리식염수, 링거액도 포함), 알코올, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 참기름, 옥수수유, 올리브유, 면실유 등이다.
도전율 조정제는, 예를 들어 에탄올, 이소프로판올 등이다.
용해보조제는, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, D-만니톨(D-mannitol), 트레할로스(trehalose), 안식향산벤졸, 에탄올, 이소프로판올, 트리스아미노메탄(tris-amino methane), 콜레스테롤, 트리에탄올아민, 탄산나트륨, 구연산나트륨, 살리킬산나트륨(sodium salicylate), 아세트산나트륨(sodium acetate) 등이다.
현탁제는, 예를 들어 스테아릴 트리에탄올아민(stearyl triethanolamine), 라우릴황산나트륨(sodium lauryl sulfate), 라우릴 아미노프로피온산(lauryl aminopropionic acid), 레시틴(lecithin), 염화벤잘코늄(benzalkonium chloride), 염화벤제토늄(benzethonium chloride), 계면활성제(예를 들어 모노스테아린산 글리 세린(glycerin monostearate) 등), 친수성 고분자(예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈(poly vinylpyrrolidone), 카르복시메틸 셀룰로즈나트륨(sodium carboxymethyl cellulose), 메틸셀룰로즈, 히드록시메틸 셀룰로즈(hydroxymethyl cellulose), 히드록시에틸 셀룰로즈(hydroxyethyl cellulose), 히드록시프로필 셀룰로즈(hydroxypropyl cellulose) 등), 폴리솔베이트류(Polysorbate), 폴리옥시에틸렌 경화피마자유(polyoxyethylene-hardened castor oil) 등이 있다.
등장제는, 예를 들어 염화나트륨, 글리세린, D-만니톨, D-소르비톨, 포도당 등이다.
완충제는, 예를 들어 인산염, 초산염, 탄산염, 구연산염 등의 완충액 등이다.
무통제는, 예를 들어 벤질알코올 등이다.
방부제는, 예를 들어 파라옥시안식향산 에스테르류, 클로로부탄올, 벤질알코올, 페네틸알코올(phenetyl alcohol), 디히드로초산(dehydroacetic acid), 소르빈산(sorbic acid) 등이다.
항산화제는, 예를 들어 아류산염(sulfite), 아스코르빈산염(ascorbate) 등이다.
착색제는, 예를 들어 식용적색 2호 혹은 3호, 식용황색 4호 혹은 5호, 식용청색 1호 혹은 2호 등의 식용색소인 수용성 착색 타르색소, 이들 수용성 식용타르색소의 알루미늄염 등의 불용성 레이크색소(lake dyes), β-캐로틴, 클로로필, 뱅갈라(Bengala) 등의 천연색소 등이다.
감미료는, 예를 들어 사카린나트륨, 글리시린진산디칼륨(glycyrrhizic acid dipotassium), 아스파라테임(aspartame), 스테비아(stevia) 등이다.
향료는, 예를 들어 레몬, 라벤다, 혹은 편백나무(Japanese cypress)의 허브용 수용성 에센스 등이다.
이 분무제는, GABA 농도가 바람직하게는 0.0097∼3.88mol/l, 보다 바람직하게는 0.0097∼1.94mol/l이다. GABA농도가 이와 같은 범위이면, 적량의 GABA를 체내로 섭취하기가 가능함과 더불어, 점도나 용해성 분무제의 액성이 적정상태로 된다. 또 단위시간당 분무량을 많게 하여 짧은 주기(예를 들어 1일)로 분무제를 보충하는 식의 사용형태, 및 단위시간당 분무량을 적게 하여 긴 주기(예를 들어 2∼3개월)로 분무제를 보충하는 식의 사용형태 모두에 대응할 수 있다. 특히 GABA의 농도가 0.0097∼1.94mol/l이면, 상기 단위시간당 분무량을 많게 하여 짧은 주기로 분무제를 보충하는 식의 사용형태일 경우에 적합하다. 여기서 GABA를 용매인 물에 용해시킨 분무제에서는, GABA 농도 0.0097∼3.88mol/l이 0.1∼40질량%에 상당하며, GABA 농도 0.0097∼1.94mol/l이 0.1∼20질량%에 상당한다.
이 분무제의 도전율은, 바람직하게는 50∼1000㎲/㎝, 보다 바람직하게는 100∼300㎲/㎝이다. 도전율이 이와 같은 범위에 있으면, 분무상태가 안정되어 큰 입자가 발생하지 않으므로, 막힘 발생원인의 하나인 원형관 형태의 분무노즐 선단으로의 입자부착이 일어나지 않는다. 도전율을 작게 하는 데는 석유류의 첨가비율을 증가시킬 필요가 있으며, 그 상한은 소방법에 규정되어 있으며 이를 준수하는데 상기 범위가 보다 바람직하다.
이 분무제의 점도는, 바람직하게는 0.1∼5.1cP이며, 보다 바람직하게는 0.1∼3.0cP이다. 점도가 이와 같은 범위이면, 분무장치가 막히는 등의 지장이 생기기 어렵다. 본 수치는 0.4∼0.6mm 원형관 형태의 분무노즐로 분무할 경우, 점도가 높아도 인가전압을 높이거나, 도전율을 높임으로써 분무는 가능하나, 오존이 발생하거나 에탄올 등의 용액비율을 높일 필요가 발생하는 등 바람직하지 못하다.
분무장치는, 예를 들어 상기 분무제를 인간의 체내공간에 분무하는 약액흡입용 네블라이저나, 상기 분무제를 실내공간에 분무하는 에어컨디셔너에 설치된 분무기 등이다. 분무장치의 분무방식은, 예를 들어 초음파방식(ultrasonic system), 거품방식(bubble-jet system), 압전방식(piezoelectric system), 정전분무방식(electrostatic atomizing system) 등이다.
이상의 분무장치에 의한 공간으로의 분무제 분무에서는, 용액의 입자지름이 충분이 작은 편이 코나 폐로의 진입이 용이하며, 그 흡수가 원활하게 운용되므로, 용액을 입자지름 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 5㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또 적량의 GABA를 체내로 섭취하는데는, 분무에 의해 공간의 GABA 농도를 10㎍/㎤∼100mg/㎤로 하는 것이 좋다. 여기서 GABA의 체내 최대섭취량은 1일 1000mg 정도이며, 분무제를 실내공간에 분무할 경우에는, GABA환산으로 1일 10g 정도 양의 분무제를 분무하면 된다.
이상과 같은 공간 분위기개변방법에 의하면, GABA용액을 공간에 분무하므로, GABA가 경비점막 흡수나 경폐 흡수됨으로써, 정제를 복용할 필요 없이 GABA를 체내로 섭취할 수 있다.
또 GABA가 부비강에서 경비점막흡수 되어 혈관만이 아닌 임파선으로도 흡수되며, 임파선으로 흡수된 GABA는 뇌혈관 관문을 통과하지 않으므로, 유연체가 아닌 GABA 자체를 뇌 내로 섭취할 수 있다.
또한 GABA가 경비점막흡수나 경폐흡수 되어 문맥을 경유하지 않으므로, 간장으로 처음 통과함에 따른 대사를 회피할 수 있다.
또 수면 중에 실내공간에 GABA용액을 분무하는 경우에는, 혈중 GABA농도를 높은 상태로 장시간 유지할 수 있음으로써, 성장홀몬의 분비촉진을 도모할 수 있다.
다음으로, 이 GABA를 함유한 분무제를 분무하는 정전분무장치의 구성에 대해 설명한다.
도 4내지 도 6은 본 발명의 실시형태에 관한 정전분무장치(10)를 나타낸다.
이 정전분무장치(10)는, 분무카트리지(15), 전원(16) 및 제어부(17)로 구성된다.
분무카트리지(15)는, 용액탱크(20)와 노즐유닛(30), 전극홀더(40), 및 링 전극(35)을 구비한다.
용액탱크(20)는, 천장판에 공기구멍(25)이 형성된 중공 탱크본체(21)를 구비한다. 탱크본체(21)의 앞면 하단 쪽으로는, 수평방향으로 돌출된 관부(23)가 형성된다. 관부(23)는, 탱크본체(21)의 앞면 벽에 형성된 관통공(24)을 통해 탱크본체(21)로 연통된다.
노즐유닛(30)은, 안지름이 예를 들어 0.4∼0.6mm인 원형관 형태의 분무노즐 (31)과 원통형의 유저면 캡 형태의 노즐홀더(32)를 구비한다. 노즐홀더(32)는, 관부(23)로 씌워지도록 형성된다. 분무노즐(31)은, 그 기단부가 노즐홀더(32)의 저부 중앙에 삽입되며, 이로써 관부(23) 및 관통공(24)을 통해 탱크본체(21)로 연통된다. 노즐홀더(32)에는, 외부둘레에서 측방으로 이어지도록 형성된 단자부(33)가 배치된다. 노즐홀더(32) 및 단자부(33)는 도전성 수지로 형성된 전극으로서 구성되며, 분무노즐(31)이 이에 전기적으로 접속된 구성을 이룬다.
전극홀더(40)는, 간격을 두고 동심원상으로 형성되어 기단 쪽에서 결합된 내통부(41) 및 외통부(42)를 구비한다. 전극홀더(40)는, 내통부(41)가 노즐홀더(32)에 끼워지게 구성된다. 전극홀더(40)는, 외통부(42) 선단 쪽 바깥둘레에 링 전극(35)이 외부에서 끼워지며, 링 전극(35)은, 절편으로 구성된 단자부(36)가 측방으로 돌출된 원형 고리형상으로 형성된다.
전원(16)은 직류고전압 전원이다. 이 전원(16)은, 그 양극단자가 노즐홀더(32)의 단자부(33)를 개재하고 분무노즐(31)에, 또 그 접지된 음극단자가 링 전극(35)의 단자부(36)에 각각 전기적으로 접속된다.
제어부(17)는, 전원(16)의 온/오프 스위칭 제어를 행하도록 구성된다.
여기서 환경온도가 낮아지면 탱크본체(21)에 저류되는 분무제의 점도가 상승하여 분무노즐(31)이 막힐 우려가 있으므로, 탱크본체(21)에 대해, 단열재를 설치하는 등의 단열기구를 구성시켜도 되고, 또 면상히터 등의 가온기구를 설치해도 된다.
다음에, 이 정전분무장치(10)의 분무제 분무동작에 대해 설명한다.
이 정전분무장치(10)에서는, 용액탱크(20)의 탱크본체(21) 내에, GABA를 함유한 분무제가 저류된다. 이 분무제는 GABA 농도가, 바람직하게는 0.0097∼3.88mol/l, 보다 바람직하게는 0.0097∼1.94mol/l이며, 점도가 바람직하게는 0.1∼5.1cP, 보다 바람직하게는 0.1∼3.0cP이다. 도전율은 바람직하게는 50∼1000㎲/㎝, 보다 바람직하게는 100∼300㎲/㎝이다. 탱크본체(21) 내의 액면(51) 위치는 분무노즐(31) 선단보다 높으며, 탱크본체(21) 내의 액면(51)과 분무노즐(31) 선단 사이에는 그 헤드 차이가 있으므로, 이에 따라 탱크본체(21) 내의 분무제가 분무노즐(31) 선단으로 공급된다.
그리고 전원(16)이 온되면, 분무노즐(31)과 링 전극(35) 사이에 예를 들어 3∼7kV 정도의 전위차가 부여되어, 분무노즐(31) 선단 근방에 전계가 형성된다. 또 분무노즐(31) 내의 분무제가 분극되어, 분무노즐(31) 선단의 기액계면(52) 근방에 +(양)의 전하가 모인다. 그리고 분무노즐(31) 선단에서는, 도 7(A)에 나타낸 바와 같이, 기액계면(52)이 당겨져 원추형이 되고, 이 원추형으로 된 기액계면(52)의 꼭지부로부터 일부 분무제가 당겨져 분산되듯 액 방울로 되어, 실내공간으로 공급된다. 실내에 있는 사람은, 호흡할 때 분무제의 액 방울을 공기와 함께 흡입한다. 흡기 중에 포함된 액 방울을 실내 사람의 폐에 도달시키는데는, 액방울의 입자지름이 10㎛ 이하로 작은 것이 바람직하며, 5㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다,
전원(16)이 오프되면, 분무노즐(31)과 링 전극(35)이 동전위가 되고, 분무노즐(31)의 선단에 형성된 기액계면(52)에서는, 도 7(B)에 나타낸 바와 같이, 표면장력과 헤드 차에 기인하는 액압이 평균된 상태가 되므로, 분무노즐(31) 선단으로부 터 수용액이 유출되는 일은 없다. 구체적으로는, 분무노즐(31) 선단의 기액계면(52)에 예를 들어 20mmH2O 액압이 작용해도, 분무노즐(31) 선단으로부터의 수용액(50) 누설이 저지된다.
다음으로, 이 정전분무장치(10)의 제어부(17)에 의한 운전동작 제어에 대해 설명한다.
이 정전분무장치(10)에서 제어부(17)는, 전원(16)이 온 상태인 시간(온 시간)과 전원(16)이 오프 상태인 시간(오프 시간)의 비율인 듀티비를 제어함으로써 분무제의 분무 운전제어를 행하도록 구성된다.
구체적으로 이 정전분무장치(10)에서는, 정상분무 시보다 분무개시 시 쪽이 듀티비가 높게 설정되며, 이로써 정상분무 시보다 분무개시 시 쪽이 단위시간당 분무량이 높아지도록 제어된다. 이로써 분무개시로부터 단시간에 공간 내의 GABA 농도를 높일 수 있다.
또 이 정전분무장치(10)에서는, 정상분무 시에는 용액탱크(20) 내의 액면(51) 높이에 의해 분무노즐(31)에서 분무제에 부하되는 압력이 변화되므로, 그 액면(51) 높이에 따라 듀티비가 설정되어(액면(51)이 높을수록 듀티비가 낮음), 공간의 GABA 농도가 일정해지도록 제어된다. 이로써 GABA의 체내로의 섭취를 안정되게 계속 실행할 수 있다.
다음으로, 제어부(17)에 의한 분무제의 각반동작 제어에 대해 설명한다.
분무노즐(31)의 선단에서는, 분무제로부터의 용매 비산, 용매의 선택적인 전 계흡인, GABA와 용매의 운동량이 상이함에 따른 농도기울기 형성이 일어나면, 분무제의 점도상승이 일어나며, 이것이 분무노즐(31) 막힘 등의 원인이 될 우려가 있다. 이 정전분무장치(10)에서는, 분무제의 분무 중 및 정지 중 어느 경우에도, 일정 간격별로(예를 들어 1∼10분마다) 소정시간(예를 들어 5∼20초간)만큼 전원(16)의 온 및 오프를 반복하여(예를 들어 반복주파수 0.1∼10.0Hz), 전계의 형성 및 소멸을 반복하도록 제어된다. 전원(16)이 온되어 전계가 형성되면, 분무제는 분무노즐(31) 선단에서 서서히 팽출되는 한편, 전원(16)이 오프되어 전계가 소멸하면, 분무노즐(31)의 선단에서 팽출된 분무제가 분무노즐(31) 내부로 당겨 들어간다. 이 전계의 형성 및 소멸을 반복함으로써, 분무제는 분무노즐(31)에 대해 팽출하거나 인입(引入)되는 동작을 반복하고, 이 이동에 의해 각반된다. 그 결과 분무노즐(31) 선단부에서의 분무제 농도 상승을 억제할 수 있다.
다음으로, 제어부(17)에 의한 수면 시 운전모드 동작제어에 대해 설명한다.
이 정전분무장치(10)에서는, 수면 시 운전모드가 선택되면, 제어부(17)에 접속된 입면(入眠)검지센서(도시 생략)에 의해 사람의 입면을 검지하고, 입면검지부터 일정 시간 경과 후(예를 들어 1시간 경과 후)에 분무제의 분무를 개시하도록 제어된다. GABA 섭취효율은 입면부터 일정시간 경과 후에 가장 높아지므로, 이로써 효과적으로 성장홀몬의 분비 촉진을 도모할 수 있다.
여기서, 이와 더불어 수면자의 성별 및/또는 체중 및/또는 연령의 입력에 따라 최적의 분무량이 설정되도록 해도 된다.
[구체예]
GABA 10질량% 수용액의 분무제를 초음파방식의 네블라이저, 잉크젯방식의 분무장치 및 정전분무방식의 분무장치 각각으로 분무하고, 그 때의 용액 입자지름 분포를 QCM 캐스케이드 충격기(cascade impactor) 및 DMA(Differential Mobility Analyzer: 미분형 모빌리티 분석기)를 이용하여 계측한다. 계측은 분무구에서 2∼3cm인 곳에서 실시한다.
도 1은 초음파방식 네블라이저의, 도 2는 잉크젯 방식의 분무장치의, 그리고 도 3은 정전분무 방식의 분무장치에 의한 분무에서의 용액 입자지름과 그 비율의 관계를 나타낸다. 여기서 도 1 및 도 2는 QCM 캐스케이드 충격기에 의한 계측결과, 도 3은 DMA 계측결과이다.
이들 그래프에 따르면, 초음파방식의 네블라이저 및 잉크젯방식의 분무장치에 의한 분무에서는, 용액의 입자지름이 거의 25㎛로 비교적 큰데 반해, 정전분무 방식의 분무장치에 의한 분무에서는, 용액의 입자지름이 거의 1㎛이하로 다른 방식의 것에 비해 작음을 알 수 있다. 경폐흡수에 있어서, 폐포(肺胞)에 도달하는 입자지름은 1∼2㎛이며, 최적 입자지름이 0.1㎛라 한다. 따라서 본 구체예에서는 정전분무방식의 분무장치를 이용하는 것이 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 체내공간이나 실내공간 등의 분위기개변방법, 그리고 이에 이용되는 분무제 및 분무장치에 유용하다.
Claims (13)
- 공간에 분무하기 위해 사용되는 분무제이며,용매에 용질로서 γ-아미노낙산을 용해시킨 용액인 것을 특징으로 하는 분무제.
- 제1항에 있어서, 상기 γ-아미노낙산의 농도가 0.0097∼3.88 mol/l인 것을 특징으로 하는 분무제.
- 제2항에 있어서, 상기 γ-아미노낙산의 농도가 0.0097∼1.94 mol/l인 것을 특징으로 하는 분무제.
- 제1항에 있어서, 도전율이 50∼1000 ㎲/㎝인 것을 특징으로 하는 분무제.
- 제1항에 있어서, 점도가 0.1∼5.1 cP인 것을 특징으로 하는 분무제.
- 제1항에 있어서, 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 분무제.
- 용매에 용질로서 γ-아미노낙산을 용해시킨 용액을 공간에 분무하는 데 사용되는 분무장치(10)이며,분무제를 저류하는 용액탱크(20)과,상기 용액탱크(20) 내에 통하도록 설치되어 상기 용액탱크(20)으로부터 분무제가 공급되는 분무노즐(31)과,상기 분무노즐(31)로부터 분무제가 분무되도록 상기 분무노즐(31)에 전하를 제공하는 전원(16)과,상기 전원(16)의 온/오프의 스위칭 제어를 행하고, 상기 전원(16)을 온하고 있는 시간과 상기 전원(16)을 오프하고 있는 시간의 비율인 듀티비를 제어함으로써 상기 분무노즐(31)로부터의 분무제의 분무를 제어하는 제어부(17)을 구비하는 것을 특징으로 하는 분무장치.
- 제7항에 있어서, 상기 분무노즐(31)은 그의 안지름이 0.4∼0.6 mm인 것을 특징으로 하는 분무장치.
- 제7항에 있어서, 상기 제어부(17)은 정상 분무 시보다 분무 개시 시 쪽이 듀티비가 높게 설정되고, 정상 분무 시보다 분무 개시 시 쪽이 단위시간당 분무량이 높아지도록 상기 분무노즐(31)로부터 분무제의 분무를 제어하는 것을 특징으로 하는 분무장치.
- 제7항에 있어서, 상기 제어부(17)은 상기 용액탱크 내의 분무제의 액면(51)이 높을수록 듀티비가 낮게 설정되고, 액면(51)이 내려가면 단위시간 당의 분무량이 높아지도록 상기 분무노즐(31)로부터의 분무제의 분무를 제어하는 것을 특징으로 하는 분무장치.
- 제7항에 있어서, 상기 제어부(17)은 일정 간격마다 소정시간만큼 상기 전원 (16)의 온 및 오프를 소정 주파수에서 반복하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분무장치.
- 제11항에 있어서, 상기 일정 간격이 1∼10분인 동시에, 상기 소정시간이 5∼20초이고, 또한 상기 소정 주파수가 0.1∼10.0 Hz인 것을 특징으로 하는 분무장치.
- 제7항에 있어서, 상기 제어부(17)에 접속된 입면검지센서를 추가로 구비하고,상기 제어부(17)은 상기 입면검지 센서에 들어가는 입면검지로부터 일정 시간 경과 후에 상기 전원(16)을 온으로 하여 상기 분무노즐(31)로부터의 분무제의 분무를 개시하는 것을 특징으로 하는 분무장치.
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