KR101284723B1 - 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치에 관한 것으로, 주사기에서 주입 저항력이 발생 되도록 주사기에 약물 주입 가압력을 제공하는 구동부; 상기 구동부에 결합되어 주사기에 약물 주입 가압력을 전달하는 전동부; 상기 전동부와 주사기 사이에 구비된 로드셀; 상기 전동부에 결합되어 주사기의 변위값을 측정하는 변위 측정부; 상기 변위 측정부와 상기 로드셀에 결합되어 상기 변위 측정부와 상기 로드셀에서 측정된 결과를 연산하는 제어부; 및, 상기 제어부에 연결되어 연산된 값을 인지할 수 있도록 표출시키는 표시부;를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치를 이용하는 것에 의해, 본 발명은 약물 주입장치의 주요 구성 부품인 주사기에 대해 주입 저항력 및 이동거리를 측정하여 재질의 내구성과 이에 따른 수명을 예측할 수 있다.

Description

주입기용 부품의 주입 특성 시험장치{INJECTION APPARATUS'S PARTS INFUSION INJECTION CHARACTERISTIC TEST DEVICE}
본 발명은 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 약물을 주입하는 주입기의 주요 부품인 주사기의 주입 저항력 및 이동거리를 측정하여 산출된 데이터를 근거로 더욱 향상된 고품질의 주사기 제작에 반영할 수 있도록 하는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치에 관한 것이다.
일반적으로 메조세라피(meso therapy)는 미세바늘을 이용하여 피부의 진피층에 약물을 주입하거나 또는 주사자극을 가하는 치료법이다.
메조세라피에 적용되는 약물 주입기는 전기나 공압을 이용하여 빠른 속도로 피부에 약물을 주입하는 장치로서, '메조건(meso gun)'이라고도 부른다.
메조건은 전기를 동력원으로 하는 전기식과 공기압을 이용하는 공압식이 있다.
전기식 메조건에 비해서 공압식 메조건은 충분한 파워가 제공되고, 연속적으로 장시간 사용하더라도 온도 상승이 작기 때문에, 일반적으로 전기식 메조건보다 공압식 메조건이 선호되고 있다.
이러한 공압식 메조건의 일 예가 대한민국 등록특허번호 제10-0597814호(2006년06월30일자 등록, 이하 '특허문헌1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
이러한 약물 주입장치에는 주사기가 적용되어 주입 가압력에 의해 주사기의 니들(needle)을 통해 약물이 주입된다.
그러나 현재로는 주사기의 재질에 따른 주입 저항력 및 이동거리의 차이에 대한 시험데이터가 없어 사용 연한을 예측하지 못하고 있어 사용 중에 주사기가 파손될 수 있는 위험성이 존재하는 문제점이 있었다.
또한 주사기의 내구성을 향상시키기 위해서는 재질에 따른 물성을 미리 파악하여 사용 연한 및 마모에 따른 변형, 파손을 예측할 필요성이 요구된다.
대한민국 등록특허번호 제10-0597814호(2006년06월30일자 등록)
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 약물 주입장치의 주요 구성 부품인 주사기에 대해 주입 저항력 및 이동거리를 측정하여 재질에 따른 변화를 예측함으로써 보다 고품질의 제품을 제조할 수 있고, 주사기가 파손되기 전에 교환을 하도록 유도함으로써 약물 주입장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공압을 사용하여 장시간 시험이 가능하며 기존의 발명품보다 빠른 속도로 주입기용 부품의 주입 저항력 및 이동거리를 평가할 수 있으며, 한 대의 공압장치로 여러 대의 시험장치를 구동할 수 있으므로 경제적인 측면에서 이점이 있는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치는 주사기에서 주입 저항력이 발생 되도록 주사기에 약물 주입 가압력을 제공하는 구동부; 상기 구동부에 결합되어 주사기에 약물 주입 가압력을 전달하는 전동부; 상기 전동부와 주사기 사이에 구비된 로드셀; 상기 전동부에 결합되어 주사기의 변위값을 측정하는 변위 측정부; 상기 변위 측정부와 상기 로드셀에 결합되어 상기 변위 측정부와 상기 로드셀에서 측정된 결과를 연산하여 주입 저항력과 이동거리를 산출하는 제어부; 및, 상기 제어부에 연결되어 연산된 값을 인지할 수 있도록 표출시키는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전동부는, 길이방향으로 마련되고 전후 왕복운동에 의해 상기 로드셀에 약물 주입 가압력을 전달하는 스틱, 및 상기 스틱과 상기 구동부 사이에 구비된 지그를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구동부 및 상기 전동부는 기대에 설치되며, 상기 기대에는 상기 스틱이 수평상태로 결합되는 거치대가 설치된 것이 바람직하다.
상기 거치대는 상기 스틱이 결합되는 전면 지지대 및 후면 지지대를 포함하고, 상기 지그는 상기 거치대의 내부에 설치되되, 상기 지그에는 상기 스틱과 헐거운 상태로 결합되는 결합공이 상부에 형성되며, 상기 지그의 하부는 상기 구동부에 연결되고, 상기 지그와 상기 전면 지지대 사이에는 스프링이 설치되며, 상기 스프링은 상기 스틱의 외부에 결합된 것이 바람직하다.
상기 구동부는 공압에 의해 작동되는 공압 실린더이며, 내부에 결합된 피스톤 및 상기 피스톤에 연결된 샤프트를 포함하고, 상기 샤프트에 상기 지그의 하부가 결합된 것이 바람직하다.
상기 변위 측정부는 상기 스틱의 변위값을 측정하는 선형변위계이며, 상기 선형변위계의 로드의 끝단이 상기 스틱의 끝단에 지지되어 상기 스틱의 변위를 감지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 약물 주입장치의 주요 구성 부품인 주사기의 주입 특성 중에서 주입 저항력 및 이동거리를 측정하여 재질의 내구성과 이에 따른 수명을 예측할 수 있어 보다 고품질의 제품을 제조할 수 있고, 주사기가 파손되기 전에 교환을 하도록 유도함으로써 약물 주입장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치를 이용한 시간에 따른 주입 저항력과 주사기의 이동거리 측정 결과를 나타낸 그래프,
도 3은 도 1의 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치를 이용한 시간에 따른 이동거리를 나타낸 그래프,
도 4는 도 1의 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치를 이용한 시간에 따른 주입 저항력 변화를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 주사기(20)에서 주입 저항력이 발생 되도록 주사기(20)에 약물 주입 가압력을 제공하는 구동부(30)와, 구동부(30)에 연결되어 주사기(20)에 약물 주입 가압력을 전달하는 전동부(40)와, 전동부(40) 및 주사기(20) 사이에 구비된 로드셀(50)과, 전동부(40)에 결합되어 주사기(20)의 변위값을 측정하는 변위 측정부(60)와, 변위 측정부(60) 및 로드셀(50)에 결합되어 변위 측정부(60) 및 로드셀(50)에서 측정된 결과를 연산하여 주입 저항력과 이동거리를 산출하는 제어부(70)와, 제어부(70)에 연결되어 연산된 값을 인지할 수 있도록 표출시키는 표시부(80)를 포함한다.
이에 따라, 약물 주입장치의 주요 구성 부품인 주사기(20)에 대해 주입 특성, 특히 주입 저항력 및 이동거리를 측정하여 재질의 내구성과 이에 따른 수명을 예측할 수 있어 보다 고품질의 제품을 제조할 수 있다.
전동부(40)는, 길이방향으로 마련되고 전후 왕복운동에 의해 로드셀(50)에 약물 주입 가압력을 전달하는 스틱(41)과, 스틱(41) 및 구동부(30) 사이에 구비된 지그(43)를 포함한다.
지그(43)는 스틱(41)에 결합되어 마찰 접촉되며, 구동부(30)는 지그(43)를 제한된 구간 내에서 전,후진시켜 스틱(41)과의 마찰을 유발한다.
본 발명의 일 실시예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동부(30) 및 전동부(40)는 기대(11)에 설치되며, 기대(11)에는 스틱(41)이 수평상태로 결합되는 거치대(12)가 설치된 것이 바람직하다.
거치대(12)는 스틱(41)이 결합되는 통공이 형성된 전면 지지대(13) 및 슬리브가 형성된 후면 지지대(14)를 포함하고, 지그(43)는 거치대(12)의 내부에 설치되되, 지그(43)에는 스틱(41)과 헐거운 상태로 결합되는 결합공(45)이 상부에 형성된다.
스틱(41)은 통공 및 슬리브를 통해 거치대(12)에 수평상태로 결합된다.
본 발명의 일 실시예로서, 기대(11)는 일정한 면적으로 된 판상이며, 일단부에는 스틱(41)의 후진을 방지하도록 스틱(41)의 후단이 지지되는 후진방지대가 수직되게 형성되고, 이에 이격되어 거치대(12)가 장착되며, 타측에는 변위 측정부(60)가 부착된다.
한편, 전면 지지대(13)에는 지그(43)의 과도한 전진작동을 제한하기 위해 일정 길이로 된 스토퍼(15)가 부착된다.
또한, 스틱(41)의 일 부위에도 후면 지지대(14)의 외면에 접촉됨으로써 지그(43)의 과도한 전진을 제한하도록 돌기가 형성될 수 있다.
한편, 지그(43)의 하부는 구동부(30)에 연결되고, 지그(43) 및 전면 지지대(13) 사이에는 스프링(16)이 설치되며, 스프링(16)은 스틱(41)의 외부에 결합된다.
구동부(30)는 공압에 의해 작동되는 공압 실린더이며, 내부에 결합된 피스톤 및 피스톤에 연결된 샤프트(33)를 포함하고, 샤프트(33)에는 지그(43)의 하부가 결합된다.
따라서 구동부(30)의 샤프트(33)가 전진하면 도 1에 나타낸 바와 같이, 지그(43)가 기울어지면서 결합공(45)의 상,하부가 스틱(41)과 접촉된다.
구동부(30)의 샤프트(33)가 후진하면, 지그(43)가 직립되면서 스틱(41)과 이격되며 스프링(16)의 반발력에 의해 후진된다.
변위 측정부(60)는 스틱(41)의 변위값을 측정하는 선형변위계이며, 선형변위계의 로드의 끝단이 스틱(41)의 끝단에 지지되어 스틱(41)의 변형이 발생되면 스틱(41)의 변위를 감지한다.
제어부(70)에는 스틱(41)의 변위를 측정하여 연산하는 LABVIEW 프로그램이 탑재된다. 또한, 제어부(70)는 구동부(30)를 1분에 100~420회를 선택하여 구동할 수 있도록 제어하고, 변위 측정부(60)인 선형변위계에서 측정된 스틱(41)의 이동거리를 아날로그 신호에서 디지털신호로 변경하여 데이터를 저장한다.
이에 따라, 약물 주입장치의 주요 구성 부품인 주사기(20)에 대해 주입 저항력 및 이동거리를 측정하여 재질의 내구성과 이에 따른 수명을 예측할 수 있어 보다 고품질의 제품을 제조할 수 있고, 주사기(20)가 파손되기 전에 교환을 하도록 유도함으로써 약물 주입장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치(10)의 주입 저항력 및 이동거리 측정방법은 다음과 같다.
제어부(70)의 신호에 의해 구동부(30)가 구동되어 샤프트(33)가 전진 작동을 하고, 이에 동반하여 지그(43)가 기울어지면서 스틱(41)의 외주면에 밀착됨으로써 스틱(41)도 전진 작동한다.
반대로 구동부(30)가 후진 구동되면 지그(43)는 세워지면서 스틱(41)과 이격되고, 자유로운 상태에 놓인 스틱(41)은 스프링(16)의 반발력에 의해 후진 작동을 하게 된다.
스틱(41)은 후진방지 스프링(42)과 후진방지 지그에 의해 지그(43)가 후진 작동을 하여도 스틱(41)의 이동을 방지해준다.
스틱(41)이 전진되면서 스틱(41)과 고정된 지지대에 부착된 로드셀(50)은 주사기(20)의 저항력을 측정하여 제어부(70)를 통해 표시부(80)에 저항값을 표시한다.
변위 측정부(60)에서 스틱(41)의 전후진 이동거리를 통해 주사기(20)의 이동거리를 아날로그 신호로 측정하게 된다.
이후 제어부(70)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경하여 데이터를 저장하고, 스틱(41)의 왕복횟수 및 왕복이동거리에 대한 데이터를 표시부(80)에 표출시켜 숫자 및 그래프로 도시화하도록 제어한다.
또한 제어부(70)에 탑재된 LABVIEW 프로그램에서 주사기(20)의 최대 이동거리를 설정하여 측정값으로 설정한다.
한편 지그(43)와 스틱(41)의 마찰접촉은 1분에 100~420회 정도 수행되므로 1시간에 6000~25200회의 마찰접촉이 일어나게 된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치(10)를 이용한 시간에 따른 주입 저항력과 주사기(20)의 이동거리 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 주사기(20)를 반복적으로 전진 구동하여 주사기(20)의 이동거리 및 주입 저항력을 측정한 결과는 다음과 같다.
즉, 도 3은 시간에 따른 이동거리를 측정한 그래프로서, 주사기(20)의 평균 이동거리는 0.036mm임을 알 수 있다.
그리고 도 4는 주사기의 시간에 따른 저항력 그래프로서, 주사기(20)가 0.036mm를 이동할 때, 주사기(20)의 주입 저항력은 평균 2.68N 정도 발생 되는 것을 알 수 있다.
이러한 측정 결과를 통하여 약물 주입장치의 주요 구성 부품인 주사기(20)의 주입 특성 중에서 주입 저항력 및 이동거리를 측정하여 재질의 내구성과 이에 따른 수명을 예측할 수 있어 보다 고품질의 제품을 제조할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 의료기기 중 약물 주입장치에 구비된 주입기용의 부품의 주입 저항력 및 이동거리를 측정하여 재질의 내구성과 이에 따른 수명을 예측해서 고품질의 제품을 제조하고, 주사기가 파손되기 전에 교환을 하도록 유도함으로써 약물 주입장치의 신뢰성을 향상시키는 기술분야에 적용된다.
11 : 기대 12 : 거치대
20 : 주사기 30 : 구동부
40 : 전동부 41 : 스틱
43 : 지그 50 : 로드셀
60 : 변위 측정부 70 : 제어부
80 : 표시부

Claims (6)

  1. 주사기에서 주입 저항력이 발생 되도록 주사기에 약물 주입 가압력을 제공하는 구동부;
    상기 구동부에 결합되어 주사기에 약물 주입 가압력을 전달하는 전동부;
    상기 전동부와 주사기 사이에 구비된 로드셀;
    상기 전동부에 결합되어 주사기의 변위값을 측정하는 변위 측정부;
    상기 변위 측정부와 상기 로드셀에 결합되어 상기 변위 측정부와 상기 로드셀에서 측정된 결과를 연산하여 주입 저항력 및 이동거리를 산출하는 제어부; 및
    상기 제어부에 연결되어 연산된 값을 인지할 수 있도록 표출시키는 표시부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전동부는,
    길이방향으로 마련되고 전후 왕복운동에 의해 상기 로드셀에 약물 주입 가압력을 전달하는 스틱, 및
    상기 스틱과 상기 구동부 사이에 구비된 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동부 및 상기 전동부는 기대에 설치되며,
    상기 기대에는 상기 스틱이 수평상태로 결합되는 거치대가 설치된 것을 특징으로 하는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 거치대는 상기 스틱이 결합되는 전면 지지대 및 후면 지지대를 포함하고,
    상기 지그는 상기 거치대의 내부에 설치되되, 상기 지그에는 상기 스틱과 헐거운 상태로 결합되는 결합공이 상부에 형성되며, 상기 지그의 하부는 상기 구동부에 연결되고,
    상기 지그와 상기 전면 지지대 사이에는 스프링이 설치되며,
    상기 스프링은 상기 스틱의 외부에 결합된 것을 특징으로 하는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 구동부는 공압에 의해 작동되는 공압 실린더이며, 내부에 결합된 피스톤 및 상기 피스톤에 연결된 샤프트를 포함하고, 상기 샤프트에 상기 지그의 하부가 결합된 것을 특징으로 하는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 변위 측정부는 상기 스틱의 변위값을 측정하는 선형변위계이며, 상기 선형변위계의 로드의 끝단이 상기 스틱의 끝단에 지지되어 상기 스틱의 변위를 감지하는 것을 특징으로 하는 주입기용 부품의 주입 특성 시험장치.
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