KR101062780B1 - 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치는, 가스 저장부를 구비한 상태에서, 상기 주사기의 피스톤 로드와 결합되는 분사공 및, 상기 가스 저장부에 저장된 가스를 통해 레버 조작에 의하여 상기 분사공에 가스압을 제공하는 분사장치를 포함한 분사 건;을 구비하되, 상기 주사기는, 주사액이 수용되는 챔버 및, 상기 챔버의 상단 중앙 부위에서 상 방향으로 돌출 형성되어 주사액을 외부로 토출하는 배출부와, 상기 챔버의 상단 둘레를 따라 상 방향으로 연장되어 상기 배출부의 끝단과 일정 간격 이격 형성된 둘레부를 포함한 실린더; 상기 실린더의 챔버에 결합된 상태에서 상기 분사 건의 가스압에 의해 상기 챔버의 상부로 이동되어 상기 챔버 내 주사액을 상기 배출부 방향으로 미는 피스톤 로드;로 구성되어, 니들이 없이 상기 분사 건의 가스압에 의하여 주사액을 상기 배출부를 통해 주사 부위에 투입하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치에 의하면, 바늘(니들)이 없이 가스압에 의하여 주사를 놓기 때문에 바늘 관통에 따른 감염 문제 내지 위생 문제를 현저히 줄일 수 있도록 하는 장점을 제공한다.

Description

니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치{INJECTOR USING NEEDLE-FREE TYPE SYRINGE}

본 발명은 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 주사기 끝단에 뾰족하게 돌출된 니들이 없되 주사기 내의 분사액이 분사 건의 압력에 의하여 투여함으로써 니들에 의한 투여 방식에 비하여 위생적이고 부작용을 줄일 수 있는 니들 프리 주사기를 이용한 주사액 분사 장치에 관한 것이다.

주사기는 주사액을 인체 내에 투여하는 기구로서, 일반적으로 주사액을 수용하는 피스톤과 사용자의 지압에 의하여 주사액을 배출구로 미는 피스톤로드 및 배출구에 결합되어 있는 것으로 뾰족한 대롱으로 이루어진 니들(바늘)로 이루어져 있다.

이러한 주사기는 우선 환자의 경부에 니들을 투입한 다음 피스톤 로드를 눌러 피스톤의 주사액을 니들을 매개로 환자의 체내로 투여하도록 사용된다.

즉, 주사기의 니들은 환자의 피부를 관통시키는 역할을 하는데 이 때 어린이를 비롯하여 성인의 경우에도 불안감을 갖게 되는 경우가 흔하고 더 나아가 니들이 피부 내에 투입이 되기 때문에 감염이 일어날 우려가 높을 뿐 아니라 민감한 사람은 부작용을 일으키는 문제가 드러나고 있다.

주사 총(injection gun)은 마차 총과 같이 형성된 장치에 달린 레버를 누르면 공압에 의하여 피스톤의 주사액을 밀어 니들을 매개로 피부를 관통하여 보다 신속하고 빠르게 주사할 수 있는 장치로서, 많은 사람을 짧은 시간 내에 주사를 해야하는 군대 등에서 널리 이용되고 있다.

그런데 이러한 주사 총 역시 니들이 순간적으로 피부 내에 투입되어 니들을 매개로 주사액을 피부 내 혈관에 투입하는 방식을 취하는 것으로, 지압에 의하여 로드에 압력을 가하는 것을 공압으로 대체하였다는 점 이외에 니들을 이용하는 방식은 일반적인 주사기와 같고 이로 인해 위생 문제가 존재하는 니들 방식의 주사기의 문제점을 그대로 갖고 있다는 한계를 가진다.

따라서 니들 없이 특정 압력에 의하여 주사액을 피부 내 혈관에 투입함으로써 감염의 우려를 불식하도록 할 뿐 아니라 보다 신속한 주사가 이루어질 수 있도록 하는 신규하고 진보한 주사기의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 주사기 바늘 없이 가스압에 의하여 피스론 로드를 압박하여 피부 내 주사액을 투여하되 주사액이 분사되는 배출구 주변에 피부를 지지할 수 있는 둘레부를 마련하여 주사액 투여 부위 주변을 적절히 지지하면서 가스압 배출에 따른 반발감을 최소화하면서 보다 정확하게 타깃 경부에 주사액을 투여할 수 있도록 하는 주사기 및 주사기의 로드에 가스압을 제공하는 분사 건으로 이루어진 시스템을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 피스톤에서 주사액이 배출되는 배출관이 끝단으로 갈수록 유선형으로 좁아지도록 형성함으로써 순간 압력을 배출관 끝단에 자연스럽게 집중할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 배출관의 단부 구조를 다양하게 형성하여 주사액이 투여되는 피부 내 깊이를 달리 처리할 수 있도록 하여 다양한 주사용도로 활용할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 주사기에 온도 감지 센서를 장착하여 피스톤 내에 충진되어 있는 주사액의 온도가 일정 수준보다 낮다고 판단될 때 주사기 내벽에 장착한 열선을 구동하여 주사액을 일정 수준의 온도로 상승할 수 있도록 하여 저온에서 주사액의 성질이 변형되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치는, 가스 저장부를 구비한 상태에서, 상기 주사기의 피스톤 로드와 결합되는 분사공 및, 상기 가스 저장부에 저장된 가스를 통해 레버 조작에 의하여 상기 분사공에 가스압을 제공하는 분사장치를 포함한 분사 건;을 구비하되, 상기 주사기는, 주사액이 수용되는 챔버 및, 상기 챔버의 상단 중앙 부위에서 상 방향으로 돌출 형성되어 주사액을 외부로 토출하는 배출부와, 상기 챔버의 상단 둘레를 따라 상 방향으로 연장되어 상기 배출부의 끝단과 일정 간격 이격 형성된 둘레부를 포함한 실린더; 상기 실린더의 챔버에 결합된 상태에서 상기 분사 건의 가스압에 의해 상기 챔버의 상부로 이동되어 상기 챔버 내 주사액을 상기 배출부 방향으로 미는 피스톤 로드;로 구성되어, 니들이 없이 상기 분사 건의 가스압에 의하여 주사액을 상기 배출부를 통해 주사 부위에 투입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출부는, 상기 챔버의 상단 중앙 부위에서 상 방향으로 돌출 연장되되 돌출 상단 면이 평탄하게 이루어진 돌출부; 상기 돌출부 내에서 상기 챔버와 내통 가능하게 관통되되, 상기 챔버 상단에서 상기 돌출부 끝단으로 갈수록 상협하광(上狹下廣)하게 직경이 작아지도록 형성된 배출관; 상기 배출관의 끝단에 형성된 배출구;로 구성되어 있되, 상기 돌출부의 상단 면은, 상기 둘레부의 상단보다 상 방향으로 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 둘레부는, 상기 챔버의 상단 둘레부에서 일정 깊이 함입 형성된 슬릿에 끼움 결합이 되되, 상기 슬릿의 하단에 고정된 스프링을 매개로 상기 슬릿에 결합되어 상기 슬릿 깊이 방향으로 탄성적으로 유동되는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 주사기는, 상기 챔버에 설치되어 주사액의 온도를 감지하는 온도 감지 센서; 상기 챔버에 설치되어 주사액의 온도 변화를 특정 색상으로 표시하는 온도 식별부; 상기 챔버의 벽체에 연장 형성되는 것으로, 전원 공급부에서 공급되는 전원에 의하여 발열하는 열선으로 이루어진 히터; 상기 온도 감지 센서에서 전달받은 온도 상태에 따라 상기 히터의 구동 제어를 하는 컨트롤러;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치에 의하면,

1) 바늘(니들)이 없이 가스압에 의하여 주사를 놓기 때문에 바늘 관통에 따른 감염 문제 내지 위생 문제를 현저히 줄일 수 있도록 하는 장점을 가지고,

2) 바늘을 제거한 상태에서 외부로 노출된 배출구 주변에 둘레부를 둘러 형성함으로 가스압 반동을 흡수함과 동시에 피부에 주사기를 지지할 수 있도록 하여 주사의 안정성 및 정확한 타깃 경부 투여를 보장할 수 있도록 하며,

3) 주사기 내의 주사액의 온도가 기준 온도보다 낮은 경우 주사기 내벽에 장착된 히터를 구동하여 주사액을 일정 수준의 온도로 상승시키도록 하여 저온에서의 주사액의 변형 현상을 방지할 수 있을 뿐 아니라,

4) 주사액의 온도가 높은 경우에도 온도에 따라 변색되는 식별부에 의하여 쉽게 주사액의 온도를 알 수 있도록 하여 주사액의 온도 관리를 수월하게 이룰 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치의 개략적인 전체 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 주사기의 구조를 도시한 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 주사기의 배출부에 대한 다양한 구조를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 주사기의 추가 구성 및 컨트롤러에 대한 구성을 도시한 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 니들 프리 방식의 주사기 분사장치의 개략적인 전체 구성을 도시한 사시도이다.

도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 장치는 니들(needle. 바늘)이 없는 상태의 주사기(100)와, 상기 주사기(100)의 피스톤 로드(140)가 결합된 상태에서 피스톤 로드(140)에 순간 압력을 가함으로써 피스톤(141)을 밀어 실린더(110) 내 챔버(111)에 있는 주사액을 타깃이 되는 투여 부위(즉, 주사 부위)에 주사하도록 하는 분사 건(200)으로 구성되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 니들이 없는 주사기의 구체적인 구조를 도시한 종단면도이다.

도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 주사기(100)는 일반적인 주사기와 마찬가지로 주사액을 수용하는 실린더(110)와, 실린더(110)의 챔버(111) 내의 주사액을 피스톤(141)을 이동시키는 방식으로 배출부(120) 방향으로 밀도록 하는 피스톤 로드(140)로 구성되어 있는바, 특히 공지의 주사기에서 구비하고 있는 니들(바늘)이 없는 상태로 이루어진 것이 주요 특징이라 할 수 있다.

우선 실린더의 구조를 설명하면, 실린더(110)는 공지의 실린더의 주사액 토출 부위가 뾰족하게 돌출되어 그 끝단에 니들을 끼움 결합하도록 이루어진 것과 달리, 실린더(110)의 상단 즉 주사액 토출 부위, 즉 배출부(120)의 상부 면이 평탄하게 이루어지되 배출부(120)가 외곽 주변에 위치한 둘레부(130)보다 약간 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다.

구체적으로, 실린더(110)는 주사액이 수용되는 챔버(chamber)(111)와, 주사액이 토출되도록 챔버(111)의 상부 부위에 돌출 형성된 배출부(120), 상기 챔버(111)의 외측 둘레에서 상승 연장한 것으로 상기 배출부(120)와 일정 거리 이격되어 형성된 둘레부(130) 및 실린더(110)의 하부 외주 면을 따라 방사형으로 외측으로 복수 개로서 돌출 형성된 결합 돌기(112)로 구성되어 있다.

배출부(120)는 챔버(111)에 수용된 주사액을 분사 건(200)의 가스압에 의하여 순간적으로 강하게 주사 부위로 배출하는 기능을 수행하는 것으로, 챔버(111)의 상단에서 상 방향으로 돌출 형성된 돌출부(121)와, 상기 돌출부(121)의 내부 통로로서 챔버(111)와 내통 가능하게 형성된 배출관(122) 및, 배출관(122)의 끝단으로 주사액이 배출되는 부위인 배출구(123)로 이루어져 있다.

도 2를 보아 알 수 있듯이, 배출관(122)은 상부 끝단, 즉 배출구(123)로 갈수록 직경이 작아지게 형성되어 있는바, 즉 마치 종단면이 상협하광(上狹下廣)한 구조로 이루어져 돌출부(121)의 상부 표면에 형성된 배출관(122)의 단부는 미세 구멍과 같은 형상을 지니게 되고, 추가적으로 이러한 배출구(123) 주변은 상부로 약간 돌출 형성되어 있는 것이 가능하다.

특히, 배출관(122)의 형상을 구체적으로 살펴보면 배출구(123)에서 하측으로 연장될수록 넓어지게 형성되되 직선 형태로 연장되는 것이 아니라 2차 방정식의 곡선과 같이 아래로 볼록하게 곡률지게 연장되어 배출구(123)로 작용되는 압력이 보다 안정적으로 가해질 수 있게 처리되어 있다.

돌출부(121)는 배출관(122)이 상술한 바와 같이 상협하광(上狹下廣)하게 연장되는 공간을 제공하는 것으로, 상기 챔버(111)의 상단 중앙 부위에서 상 방향으로 원통 형상을 가지도록 돌출되어 있되 상기 둘레부(130)의 상부 면보다 약간 상부로 돌출되도록 형성되어 있다.

둘레부(130)는 챔버(111)의 외측 둘레를 따라 상 방향으로 일정 높이를 가지도록 형성되어 벽체와 같은 형상을 이루되 상기 돌출부(121)와 이격 공간을 가지게 되는 것으로, 즉 실린더(110) 상부가 막혀 있는 구조를 가지는 것이 아니라 상단 중앙 부위에 돌출부(121)가 돌출되어 있고 외측으로 스페이스가 형성되어 있으며 실린더(110) 상부 둘레를 따라 둘레부(130)가 형성되어 있다는 의미이다.

이러한 둘레부(130)의 일 측에는 적어도 하나의 통공(131)이 형성되어 있는 것이 가능하다.

분사 건(200)에 의하여 배출부(120)에 강한 순간 압력이 작용하면서 관성에 의하여 주사 부위와 배출부(120)의 상부 면이 밀착되지 않고 약간 떨어져 상기 배출구(1123)와 둘레부(130) 사이의 스페이스에 분사 건에서 배출된 가스(공기)가 잔류하게 될 경우, 해당 가스의 존재에 의하여 주사 부위가 더욱 큰 반동을 하여 배출부(120)에서 이탈되면서 주사액이 주사 부위로 투여되지 않고 주변으로 흩어질 수 있기 때문에, 상기 통공(131)은 유사시(즉 반동이 있게 되는 상황)에 배출부(120), 즉 돌출부(121)의 외벽과 둘레부(130)의 내벽 사이에 존재하는 스페이스에 잔여 가스가 잔류하지 않고 외부로 빠져나갈 수 있도록 하는 통로 역할을 수행한다.

더불어, 주사기(100)가 주사액을 수용하고 있는 사용 전 상태(즉, 주사기에 주사액이 충진되어 있는 초기 제작 상태)에서 둘레부(130)의 상부 면 및 돌출부(121)의 상부 면에는 주사액의 외부 유출을 방지하기 위하여 보호 커버(113)가 덮여져 있다.

실린더(110)의 하부에는 하단 둘레를 따라 방사형으로 복수 개의 일정 간격을 두고 외측으로 돌출되게 결합 돌기(112)가 형성되어 있는데, 이는 후술할 분사 건(200)의 결합 홈(211)에 결합이 되어 가스압에도 유동되지 않도록 하는 분사 건(200)과의 고정 관계를 이루도록 하는 기능을 제공한다.

피스톤 로드(140)는 챔버(111)의 하단에서 상 방향으로 수용이 되어 분사 건(200)에서 발생한 분사력에 의해 챔버(111) 내의 주사액을 밀어 주사액이 배출구(123)로 배출되도록 하는 기능을 제공하는 것으로서, 피스톤(141), 로드(143)로 형성되어 있다.

피스톤(141)은 상부로 볼록하게 돌출되되 상부 끝단이 약간 뾰족하게 형성되어 있는 구조를 가져 상부 끝단이 배출관(122)의 의 상협하광한 구조에 대응되도록 형성되어 있으며, 피스톤(141)과 로드(143)의 연결 부위에는 피스톤 링(142)이 형성되어 챔버(111) 내벽에 적절한 마찰력을 제공하여 분사 건(200)에서 가스압이 발생하였을 때 피스톤(141)이 챔버(111) 내벽에서 미끄러지지 않고 상 방향으로 진행될 수 있도록 한다.

로드(141)의 일 측 부위에는 방사형으로 일정 간격을 두고 로드(143) 일 측 부위 둘레를 따라 외측으로 돌출 형성되어 있는 걸림부(144)가 형성되어 있는데, 이러한 걸림부(144)는 실린더(110)의 하단에 걸리도록 하여 실린더(110) 내 챔버(111)로 진입된 로드(143)가 과잉 진행되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

다시 도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 분사 건(200)은 상기 주사기(100)와 결합되어 피스톤 로드(140), 구체적으로 로드(143)에 강한 압력을 가하여 챔버(111) 내 주사액이 배출구(123)를 통해 발사되어 주사 부위에 투입될 수 있도록 하는 것으로, 크게 분사장치와 가스 저장부, 분사공(210), 레버(220)로 이루어져 있다.

도면에 도시되어 있지는 않으나, 분사장치는 가스 저장부에 수용된 가스통으로부터 가스를 받아 가스에 기인한 압력을 제공하는 것이고, 도 1을 보아 알 수 있듯이 분사공(210)은 총에서 총알이 발사되는 총신과 같이 형성되어 상기 피스톤 로드(140)가 결합되는 공간을 제공함과 동시에 분사장치의 가스압을 배출하여 로드를 밀어내는 공간을 제공한다.

분사 장치는 분사 건(200)의 일 측에 마련된 레버를 누르게 될 경우, 가스통에서 가스를 공급받아 분사공(210)에서 가스에 의한 분사압(가스압)이 발생되도록 구성되어 있으며 이러한 동작 원리는 총포 기술 등에서 이미 공지되어 있는 것이기 때문에 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

특히 분사공(210)은 스프링에 의한 탄성을 구비한 결합 홈(211)을 구비하여 이 결합 홈(211)에 상기 실린더(110)의 결합 돌기(112)가 결합되도록 함으로써, 가스 분사 압력에 의하여 실린더(110) 자체가 주사 부위에서 관성 및 반동에 의하여 밀려 나가는 것을 방지한 상태에서 피스톤 로드(140)를 실린더(110) 내 챔버(111)로 밀어 넣을 수 있는 기반을 제공한다. 즉, 결합 홈(211)은 분사공(210)의 내벽에서 함입 형성된 일정 크기의 스페이스에 스프링을 매개로한 패널이 형성되어 평상시에는 패널이 분사공(210)의 내벽과 동일면을 이루다가 이에 압박이 작용할 경우 스프링의 압축으로 하강하여 스페이스 내에서 일정 공간을 발생하도록 하는바, 이 일정 공간이 바로 결합 홈이 되는 것이다.

다시 말해 이 패널 부위를 결합 돌기(112)가 압박을 하면 패널 하부에 장착된 스프링의 탄성 압축에 의하여 패널이 하강하면서 결합 홈이 발생이 된다는 의미이다.

결합 홈의 변형된 구성을 설명하면, 분사공(210)에서 결합 홈(211)이 형성된 부위, 즉 스페이스에는 수평 방향으로형성된 추가 홈을 구비하여 결합 돌기(112)가 결합 홈(211)에 결합된 상태에서 추가 홈으로 인입될 수 있는바, 즉 결합 돌기(112)가 결합 홈에 결합된 상태에서 회전이 가능하게 형성이 되어 있어, 결함 홈(211)에 결합 돌기(112)가 결합된 상태에서 쉽사리 주사기(100)가 이탈되지 않도록 구성되는 것도 가능하다.

또 다른 실시예로서, 분사공(210)의 결합 홈(211)은 상기 결합 돌기(112)를 수용 안내하도록 상기 결합 돌기(112)의 개수에 상응한 개수로서 형성되되 상기 분사공(210)의 길이 방향을 따라 함입 형성되다가 일 측에서 90ㅀ 절곡되어 추가로 함입 연장 형성된 형태를 가지고 있다.

따라서 결합 돌기(112)가 결합 홈(211)에 수용되어 분사공(210)의 하방으로 결합 진행이 되다가 실린더(110)를 회전하면 추가로 연장된 결합 홈(211) 부위에 결합 돌기(112)가 안내되도록 하여, 궁극적으로 결합 돌기(112)와 결합 홈(211)이 회동식으로 고정 결합되도록 구성되는 것도 가능하다.

이러한 구성을 구비한 본 발명에 따른 주사액 분사 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선 주사액이 충진되고 실린더(110)와 피스톤 로드(140)가 결합되어 있는 상태의 주사기(100)에서 로드(143)를 가스 건(200)의 분사공(210)에 결합을 시킨다.

가스 건(200)의 결합 홈(210)에 실린더(110)의 결합 돌기(112)를 장착시킨 후 주사기(100)를 회전하면 결합 돌기(112)가 결합 홈(211)의 추가 연장 부위 내로 인입이 되어 분사공(210)에서 가스 분사압에 의해 미는 힘이 발생하여도 주사기(100) 자체가 쉽사리 분사공(210)에서 이탈되지 않게 된다.

이와 같이 견고하게 주사기(100)를 가스 건(200)에 장착한 이후, 가스 건(200)의 레버를 누르게 되면 분사공(210)으로 강한 가스에 의한 압력이 발생되어 로드(143)를 밀게 되며, 따라서 피스톤 로드(140)가 챔버(111) 내의 주사액을 밀어 배출구(123)로 배출하도록 한다.

가스 분사압은 순간적으로 강인한 압력을 발생하게 되고 특히 배출구(123)의 끝단이 작은 직경으로 이루어져 있기 때문에 배출구(123)에서의 배출 압력은 주사 부위의 표피층을 관통할 수 있을 정도의 수준이 되며, 이로 인해 니들로 주사 부위를 찌르는 과정이 없이 가스 압력에 의하여 위생적으로 주사 부위를 관통시켜 주사할 수 있는 특성을 제공한다.

더불어 둘레부(130)가 주사 부위 주변에 닿도록 하여 분사 건(200)이 구동되면서 발생하는 반발력을 흡수하도록 하여 주사기(100)가 반동에 의하여 유동되는 문제를 방지하도록 하는 지지 역할을 기본적으로 수행하게 된다.

이러한 둘레부(130)를 주사 부위 주변에 타이트하게 접촉할 경우에는 둘레부(130)보다 약간 돌출된 돌출부(121) 역시 주사 부위에 타이트하게 접촉을 하게 되기 때문에 이 상태에서 분사 건(200)이 작동되면 주사액이 주변으로 세어나감 없이 정확하게 정량을 피부 내에 투여할 수 있게 되고, 둘레부(130)를 느슨하게주사 부위 주변에 접촉할 때에는 돌출부(121)가 살짝 피부에 닿거나 아니면 미세하게 이격된 상태를 가지는바 이 상태에서 분사 건(200)을 작동하게 되더라도 비록 피부 깊숙하게 주사액이 투입되지는 않겠지만 충분한 수준의 가스압에 의하여 주사 부위의 피부를 관통하여 해당 주사 부위 내로 주사액을 투입할 수 있게 된다.

즉, 둘레부(130)를 주사 부위의 피부에 압박하는 정도에 따라 주사액이 피부 내 투입되는 깊이를 차등 처리할 수 있게 되고 이로 인해 비단 가스압의 조절에 의해서만이 아니라 둘레부의 피부에의 압박 정도에 따라 주사액이 투여되는 피부 내 깊이 제어를 수행할 수 있도록 한다.

도 2의 부분 확대도를 보아 알 수 있듯이, 추가적으로 둘레부(130)는 스프링(133)의 탄성에 의하여 종 방향을 기준으로 일정 길이 이동되는 것이 가능하도록 형성되어 있다.

구체적으로, 챔버(111)의 상부 둘레 면을 따라 일정 깊이 함입되는 슬릿(132)을 형성하고 이 슬릿(132)에 둘레부(130)가 끼움 결합이 되되, 슬릿(132)의 하부에는 종 방향으로 형성된 스프링(133)이 슬릿(132)의 둘레를 따라 적어도 하나 이상 장착이 되어 있고 이 스프링(133)의 상단에 둘레부(130)가 고정 결합되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 분사 건(200)의 가스압에 의하여 주사 부위가 반발을 가져 배출구(123)와의 충분하고 안정적인 접촉 상태가 유지되지 못해 주사액이 주사 부위 이외의 부위로 유출되는 현상이 우려될 때, 주사 부위 주변 피부에 밀착되어 있는 둘레부(130)가 스프링의 탄성에 의하여 일정 깊이 이동될 수 있기 때문에 반동에 의한 충격을 흡수하여 주사 부위가 분사 건(200)의 가스압 발생 시에 배출구에서 순간적으로 이탈되는 문제를 방지하기 위한 충격 완화 및 반동 방지 기능을 제공하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 주사기의 배출부에 대한 다양한 구조를 도시한 종단면도이다.

주사 부위를 관통할 수 있는 힘의 조절은 배출구(123)의 직경과 배출관(122)의 구조 및, 배출관(122)의 길이와 가스압의 세기, 둘레부(130)의 피부 압박에 대한 강약 수준에 따라 조절이 가능하다.

즉, 예를 들어 주사기에 따라 배출구(123)의 직경과 돌출부(121)의 길이를 다르게 형성하여 주사의 목적을 차등 조절하는 것이 가능한바, 배출구(123)의 직경이 두껍고 돌출부(121)의 길이가 짧을 경우에는 배출구(123)에 가해지는 주사액에 대한 순간 압력이 상대적으로 낮아 주사액이 피부층의 상부에 투여되도록 하고, 반대로 배출구(123)의 직경이 가늘고 얇으면서 돌출부(121)의 길이가 길 경우 배출구(123)에 가해지는 주사액에 대한 순간 압력이 상대적으로 높아, 주사액이 피부층의 하부까지 투여되도록 하는 것이 가능하다는 의미이다.

다시 말해, 주사액이 미치게 되는 주사액 투여 부위를 제어하기 위하여 주사기마다 배출구(123)의 직경과 돌출부(121)의 길이를 다르게 제작할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 주사기의 추가 구성 및 컨트롤러에 대한 구성을 도시한 개념도이다.

본 발명에 따른 주사기(100)는 초기 상태에서 주사액이 충진된 상태로 제작되기 때문에 주사기(100) 내에 주사액이 보존되어 있게 되는바, 상기 언급한 바와 같이 이 때 배출부(120), 즉 돌출부(121)와 둘레부(130)의 상면에는 보호 커버(113)가 부착되어 있어 배출구(123)로 주사액이 누출되는 것을 방지하도록 하고, 주사를 놓게 될 경우에는 보호 커버(113)를 벗겨내어 사용할 수 있도록 한다.

주사기(100) 내의 주사액은 고온 내지 저온 상태에서 인체에 투여될 경우 인체에 악영향을 미치거나 주사 효과를 충분히 달성하지 못할 우려가 있기 때문에 가급적 주사액이 상온(15 내지 20℃) 상태로 보존되는 것이 바람직하다.

예를 들어 주사액을 보존할 때 고온에서 변형되는 것을 방지하기 위하여 냉장 보관을 하고 있다가 곧바로 인체에 투여되거나 장시간 실내에서 주사기(100)를 보관하는 과정에서 주사액의 변형 우려가 있는바, 이러한 온도 변화가 일어나는 문제를 방지하기 위하여 본 발명에 따른 주사기(100)는 온도 감지센서(150)와 온도 식별부(160), 히터(170) 및 컨트롤러(180)를 추가로 포함한다.

온도 감지센서(150)는 온도계와 같은 기능을 수행하는 것으로, 챔버(111)의 내벽 일 측에 장착이 되어 주사액의 실시간 온도를 감지하는 역할을 한다.

온도 식별부(160)는 온도에 따라 색상 변화가 되는 기능을 수행하는 것으로, 챔버의 내벽 측 내지 외벽 측에 부착될 수 있고 유기화합물인 스틸벤유도체를 원료로 사용한 도료 내지 재질을 이용하여 온도 차이에 따라, 즉 특정 온도에서 특정 색상이 나타났다가 다시 되돌아갈 수 있는 능력(可逆性)을 갖추도록 한다.

이러한 온도 식별부(160)는 특히 주사기(100)의 온도가 너무 높거나 낮을 경우 이러한 온도 상태를 감응하여 색 변화를 일으킬 수 있는 원료를 포함하여 사용자에게 주사기(100)의 온도 상태(특히 기준 온도보다 낮거나 높은 상태)를 시각적으로 표시할 수 있도록 하는 특성을 제공한다.

히터(170)는 챔버(111)의 내벽에서 일정 라인으로서 연장 형성되어 있는 것으로, 미세 열선으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

특히, 높은 온도를 발생하지 않는 미세 열선을 이용하여 챔버(111)에 무리를 주거나 주사액의 온도가 순간적으로 상승되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

컨트롤러(180)는 주사기(100)의 일 측(챔버 외벽 등)에 장착이 되는 것으로 기본적으로 상기 온도 감지 센서(150)에서 전달된 온도가 기준 온도보다 낮을 경우 상기 히터(170)를 구동시키고 기준 온도 범위로 온도 설정이 되면 상기 히터(170)를 off 처리하는 기능을 수행한다. 이러한 컨트롤러(180)는 초소형 배터리가 내장된 전원 공급장치(190)를 구비하여 이를 통해 신호 처리 및 히터(170)를 비롯하여 컨트롤러(180)의 구동을 위한 전력을 공급한다.

이러한 구성에 의하여, 주사기(100) 내의 주사액에 대한 온도 변화가 일어날 경우 미리 설정된 기준 온도로 유지될 수 있는 환경을 제공하여 주사액의 변형을 방지함으로써 주사 효과를 높일 수 있는 주사액 온도 제어를 수행할 수 있도록 하는 특성을 제공한다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

100: 주사기 140: 피스톤 로드
110: 실린더 141: 피스톤
111: 챔버 142: 피스톤 링
112: 결합 돌기 143: 로드
113: 보호 커버 144: 걸림부
120: 배출부 150: 온도 감지 센서
121: 돌출부 160: 온도 식별부
122: 배출관 170: 히터
123: 배출구 180: 컨트롤러
130: 둘레부 190: 전원공급장치
131: 통공 200: 분사 건
132: 슬릿 210: 분사공
133: 스프링 211: 결합 홈

Claims (6)

1. 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치로서,
   가스 저장부를 구비한 상태에서, 상기 주사기의 피스톤 로드와 결합되는 분사공 및, 상기 가스 저장부에 저장된 가스를 통해 레버 조작에 의하여 상기 분사공에 가스압을 제공하는 분사장치를 포함한 분사 건;을 구비하되,
   상기 주사기는,
   주사액이 수용되는 챔버 및, 상기 챔버의 상단 중앙 부위에서 상측을 향해 돌출 형성되어 주사액을 외부로 토출하는 배출부와, 상기 챔버의 상단 둘레를 따라 상측을 향해 연장되어 상기 배출부의 끝단과 일정 간격 이격 형성된 둘레부를 포함한 실린더;
   상기 실린더의 챔버에 결합된 상태에서 상기 분사 건의 가스압에 의해 상기 챔버의 상부로 이동되어 상기 챔버 내 주사액을 상기 배출부 방향으로 미는 피스톤 로드;로 구성되어, 니들이 없이 상기 분사 건의 가스압에 의하여 주사액을 상기 배출부를 통해 주사 부위에 투입하되,
   상기 배출부는,
   상기 챔버의 상단 중앙 부위에서 상측을 향해 돌출 연장되되 돌출 상단 면이 평탄하게 이루어진 돌출부;
   상기 돌출부 내에서 상기 챔버와 내통 가능하게 관통되되, 상기 챔버 상단에서 상기 돌출부 끝단으로 갈수록 상협하광(上狹下廣)하게 직경이 작아지도록 형성된 배출관;
   상기 배출관의 끝단에 형성된 배출구;
   상기 챔버에 설치되어 주사액의 온도를 감지하는 온도 감지 센서;
   상기 챔버에 설치되어 주사액의 온도 변화를 특정 색상으로 표시하는 온도 식별부;
   상기 챔버의 벽체에 연장 형성되는 것으로, 전원 공급부에서 공급되는 전원에 의하여 발열하는 열선으로 이루어진 히터;
   상기 온도 감지 센서에서 전달받은 온도 상태에 따라 상기 히터의 구동 제어를 하는 컨트롤러;로 구성되어 있되,
   상기 돌출부의 상단 면은 상기 둘레부의 상단보다 상측을 향해 높게 돌출 형성되고,
   상기 둘레부는,
   상기 배출부 방향으로 관통 형성된 통공을 복수 개 구비한 상태에서, 상기 챔버의 상단 둘레부에서 일정 깊이 함입 형성된 슬릿에 끼움 결합이 되되 상기 슬릿의 하단에 고정된 스프링을 매개로 상기 슬릿에 결합되어 상기 슬릿 깊이 방향으로 탄성적으로 유동되는 것을 특징으로 하는, 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더는,
   상기 실린더 하단 외벽 둘레를 따라 일정 간격을 두고 방사형으로 돌출 형성된 결합 돌기를 구비하고,
   상기 분사 건의 분사공은,
   상기 결합 돌기를 수용 안내하도록 상기 분사공의 길이 방향을 따라 함입 형성되다가 90° 절곡되어 추가로 함입 연장 형성된 결합 홈을 구비하여,
   상기 결합 돌기가 결합 홈에 끼워진 다음 회동을 하여 상기 결합 홈 내에 고정되는 것을 특징으로 하는, 니들 프리 방식의 주사기를 이용한 주사액 분사 장치.
5. 삭제
6. 삭제

Images