KR101313632B1 - 무침 주사기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무침 주사기에 관한 것으로써, 특히, 약물 공급 시린지의 약물을 펌프를 통해 이송하여 노즐로 분사하여, 약물 분사가 효과적으로 될 수 있는 무침 주사기에 관한 것이다.

Description

무침 주사기{Needle free injector}

본 발명은 무침 주사기에 관한 것으로써, 특히, 약물 공급 시린지의 약물을 회전펌프를 통해 연속적으로 축압기에 압축저장하였다가 전자밸브를 통해 노즐로 분사하여, 약물 분사가 효과적으로 될 수 있는 무침 주사기에 관한 것이다.

종래의 무침주사기는 한국공개특허공보 제2005-0122263호에 제시된 것이 있다.

주사기는 액체 유효 성분을 보관하고 있는 저장부(3)가 수용되는 몸체(2)를 포함한다. 예를 들면 덕트(8)와 같은 세 개의 주입 덕트를 포함하는 수용구(7)는 몸체(2)의 하류 단부에 위치된다. 주사 시스템은 주사기의 무균화를 보장하기 위해외부 보호부로 덮혀 있다: 이 보호부는 주입전에 제거될 것이다. 그 대향 단부에서, 주사기의 몸체(2)는 불꽃가스 발생기(pyrotechnic gas generator)가 되는 구동 수단(70)에 고정된다; 이는 후술될 것이다. 저장부(3)는 구동기(70)에 대해 가압되고, 원형 O-링 밀봉에 의해 밀봉이 제공된다.

주사기의 몸체(2)는 저장부(3)에 담겨진 유효 성분을 관찰하기 위한 두 개의 직경방향 대향 개구를 포함한다: 주사기의 몸체(2)의 하류 단부에는 적절한 형상의 보어에 끼워맞춤되는 후술할 원통-원뿔형 수용구(7)가 존재한다. 수용구에 대해서 압력을 가하고 몸체(2)의 하류 단부에 중심이 설정되는 유리 저장부(3)가 존재한다; 상류에서, 주사기는 몸체(2)는 저장부의 타단부를 중심으로 중심이 설정되는 구동 수단의 몸체(71)를 수용한다. 저장부(3)는 기본적으로 이동 가능한 상류 멈춤부(4)와 하류 멈춤부(5)에 의해 양단부에서 폐쇄되어 있다; 이들 멈춤부는 양호하게 주사기에서 통상적으로 사용되는 피스톤 플런저(piston plunger)들이다: 이들은 유효 성분과 장기간의 적합성을 갖는 탄성체를 몰딩함으로써 획득되는 부품들이다: 각각의 부품은 피스톤과 (상세히 도시되지는 않은) 벌지(bulge)들과 립(lip)들의 생성에 의한 밀봉 기능을 병합한다. 이들 부품을 제조하기 위해 사용되는 탄성체는 통상적으로 예를 들면 클로로부틸(chlorobutyl) 또는 브로모부틸(bromobutyl)이고, 이들의 쇼어 경도(Shore hardness)는 약 45 내지 약 70으로 설정된다. 이들 부품은 특히 이들을 튜브형 저장부 내에서 이동하기 쉽게 하기 위해 표면 처리될 수 있다. 자유 상태에서, 피스톤 플런저는 이 플런저를 수용하는 튜브의 내경보다 약 10% 더 큰 직경을 갖고, 피스톤 플런저의 높이는 이 직경의 약 0.5 내지 0.8배가 된다. 피스톤 플런저가 튜브에 결합될 때, 변형에 의해서 그 높이는 수용부의 내경의 약 0.6 내지 1.0배가 된다.

이러한 예시에서, 수용구(7)는 하류 멈춤부(5)가 수용될 중앙 보어(10)를 포함하는 원통-원뿔형 외부 형상을 갖는 부품이 된다. 그 외주에서, 수용구는 세 개의 주입 덕트를 구비하고, 이들 중 하나는 이 부분에서 보이게 된다. 보어의 직경은 저장부의 직경과 동일하다. 수용구(7)의 블라인드 보어(10)의 자유 높이는 저장부(3)에 설치되는 하류 멈춤부(5)의 높이와 동일하다. 하류 멈춤부(5)가 수용구의 폐쇄 단부에 이르게 될 때, 주입 덕트(8)의 (수용구(3)쪽에 있는) 입구(9)는 상기 액체(6)와 소통되도록 위치된다; 상기 액체는 상류 멈춤부(4)에 의해 전달된 압력에 해당하는 속도로 유동한다.

이러한 실시예에서, 구동 수단은 피스톤(11)을 거쳐 상류 멈춤부에 작용하고, 이 피스톤의 유효 단면은 상류 멈춤부(4)의 단면과 동일하다. 피스톤(11)은 상류 멈춤부(4)와 접촉하고 그러므로 작동 초기에는 어떠한 충격이나 타격 효과(hammer effect)도 발생하지 않는다. 이 피스톤(11)은 그 밀봉 시스템의 덕분으로 충전부(charge, 72)의 연소로 생성된 가스가 상류 멈춤부와 접촉하게 되는 것을 방지하고, 그러므로 이 멈춤부에 가해질 수 있는 어떤 손상이나 저장부에 담겨진 유효 성분으로의 가스 누출을 방지하게 된다. 또한 적절한 색을 띠는 이 피스톤(11)은 주사기의 몸체(2)에 있는 관찰 개구에서 관찰가능하여서 작동에 대한 지표(indicator)로서의 역할도 할 수 있다.

우리는 이제 불꽃 가스 발생기(70)의 주요 부재들을 기술할 것이다. 이는 피스톤 위쪽의 몸체(71)에서 화약(72)을 포함하고, 타격기(striker;74)에 의해 충격이 가해지는 뇌관(primer;73)에 의해 이 화약의 연소가 개시된다. 뇌관(73)은 뇌관 홀

더에 수용된다. 초기 위치에서, 타격기(74)는, 부분적으로 타격기의 홈에 맞물리게 되는 볼(ball;77)과 같은 최소한 하나의 볼에 의해 몸체(71)에 단단히 나사체결되는 타격기 가이드(75)에 고정된다. 가격 장치(percussion device)는 홈(79)을 가진 푸쉬 버튼(push button;78)과 내부 스프링(76)을 포함한다.

상기 푸쉬 버튼(78)은 타격기 가이드(75)의 외측 위를 활주하고, 측방향 슬롯(81)에서 연장하는 핀(80)에 의해 제위치에 고정된다. 여기서 이 푸쉬 버튼(78)은 발사 부재가 된다.

사용을 위해, 무균화 캡(asepsis cap)을 제거하고, 처치될 대상의 피부로 주사기의 하류면을 위치시킨 후에, 사용자는 자신의 엄지손가락을 사용하여 푸쉬 버튼(78)을 누르고, 이 푸쉬 버튼은 스프링(78)을 압축시키면서 눌리게 된다. 푸쉬 버튼은 홈이 타격기(74)의 홈과 동일한 수준이 될 때까지 이동하고, 상기 볼(77)과 같이 타격기(74)를 고정하는 볼들은 한쪽으로 밀려나서 상기 홈(79)으로 이동하고 타격기를 해제하여서, 타격기는 뇌관(73)을 강하게 타격하고, 이 타격의 개시로 화약(72)이 점화된다. 뇌관 홀더(30)에서 지탱되는 상기 타격기(74)는 뇌관을 제위치에 고정하고 밀봉을 보장한다.

그러나, 이러한 종래의 무침 주사기는 화약을 점화하여 피스톤을 누르는 방식으로, 한번 사용한 후에는 화약을 다시 공급해주어야 하는 번거로움이 있다.

또한, 한국공개특허공보 제2009-0051246호에는 자기장의 자기장의 힘을 이용하여 피스톤을 움직여서 약물을 분사하는 무침주사기가 나타나 있다. 한국공개특허공보 제2009-0051246호의 무침주사기는 고압으로 약물 분사가 어려운 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제1996-0701671호에는 치료제를 함유하는 입자들을 주사하는 초음속 기체유출을 발생하기 위한 기체 압력에 의해 파열되는 막을 가지는 무침주사기가 나타나 있다. 그러나, 한국공개특허공보 제1996-0701671호에 제시된 무침주사기도 일회적인 것이라서, 재사용을 위해서는 막을 교환해야 하는 번거러움이 있다.

한국공개특허공보 제2001-0082005호에는 전달 매질상에 작용된 압력이 약물유니트의 체적을 변형시켜서 약물을 분사하는 무침주사기가 나타나 있다. 그러나, 한국공개특허공보 제2001-0082005호의 무침주사기는 정수압실 및 전달매질을 구비해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 지속적으로 약물 분사가 효과적으로 될 수 있는 무침 주사기를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무침 주사기는, 약물 공급 시린지에 연결되는 펌프와, 상기 펌프에 연결되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 펌프와 상기 노즐 사이에는 축압기가 연결되며, 상기 축압기의 하류에는 전자밸브가 연결될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 무침 주사기에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

약물 공급 시린지의 약물을 펌프를 통해 이송하여 노즐로 분사하여, 약물 분사가 효과적으로 될 수 있다.

상기 펌프와 상기 노즐 사이에는 축압기가 연결되며, 상기 축압기의 하류에는 전자밸브가 연결되어, 작은용량의 펌프로도 고압으로 약물을 분사할 수 있으며, 약물 분사량을 정밀하게 조절할 수 있다.

도 1은 종래의 무침 주사기 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전 펌프 적용 무침 주사기 개략도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복 플런저 펌프 적용 무침 주사기 개략도.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 무침 주사기는, 약물 공급 시린지(100)에 연결되는 펌프(200)와, 상기 펌프(200)에 연결되는 노즐(600)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

펌프(200)는 소형 고압 펌프로 구비되며, 약물 공급 시린지(100)에 연결된다.

예를 들어, 펌프(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 감속기가 연결된 모터에 연결되는 회전펌프나, 도 3에 도시된 바와 같이 플런저 펌프(200''), 다이어프램 펌프, 레이디얼 피스톤 펌프, 마그네틱 커플링 적용 소형 기어 펌프 등이 될 수 있다.

펌프(200)의 하류에 노즐(600)이 연결된다.

노즐(600)을 통해 약물이 분사되어 사람 또는 동물의 피부에 침투된다.

펌프(200)의 하류와 노즐(600)의 상류 사이에는 축압기(400)가 연결된다.

이러한 축압기(400)는 펌프(200)에서 보내온 높은 압력의 약물을 질소가스의 압축성을 이용하여 저장해주고, 필요에 따라 공급한다.

펌프(200)의 하류와 축압기(400)의 상류 사이에는 체크밸브(300)가 설치되어, 약물이 역류되는 것이 방지된다.

축압기(400)의 하류와 노즐(600)의 상류의 사이에는 전자밸브(500)가 연결된다.

전자밸브(500)는 솔레노이드밸브 또는 압전소자 밸브로 구비된다.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 작용을 설명한다.

펌프(200)를 작동시켜, 축압기(400)에 높은 압력의 약물을 저장한다. 약물 공급 시린지(100)로부터 약물이 빠져나와 체크밸브(300), 전자밸브(500), 노즐(600)을 순차적으로 거쳐 고압으로 약물이 분사되게 된다.

전자밸브(500)의 열림 시간을 조절하여 분사되는 약물량을 조절할 수 있다.

한편, 펌프(200'')가 플런저 펌프로 구비될 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 볼스크류(240)를 이용하여 플런저(260)를 이동시킬 수 있다.

상세하게는, 펌프(200'')는 실린더(250)와, 실린더(250) 내부에서 슬라이딩되는 플런저(260)와, 플런저(260)를 이동시키는 모터(220)를 포함한다.

실린더(250)에는 약물이 유입되는 유입구와 유출구가 각각 형성된다. 실린더(250)는 무침주사의 하우징 등에 고정된다.

실린더(250)의 유입구는 제2체크밸브(300'')가 연결되고, 제2체크밸브(300'')에는 약물 공급 시린지(100)가 연결된다.

실린더(250)의 유출구에는 체크밸브(300)가 연결된다.

모터(220)는 DC모터로 구비될 수 있다.

모터(220)에는 감속기(230)가 연결되고, 감속기(230)에는 볼스크류(240)가 연결된다.

플런저(260)에는 볼스크류(240)가 관통되는 관통공이 형성된다.

플런저(260)와 볼스크류(240) 사이에는 볼(270)이 배치된다.

또한, 플런저(260)의 내벽에는 볼(270)이 빠지지 않도록 걸림턱(261)이 볼(270)의 전방과 후방에 각각 배치된다.

걸림턱(261)의 내벽에는 볼스크류(240)와 체결되도록 나사산이 형성된다.

모터(220)는 제어부(210)에 연결되어 제어된다.

이러한 펌프(200'')는 제어부(210)에 의해 모터(220)가 작동되면, 모터(220)의 회전력은 감속기(230)에 의해 감속된 후에 볼스크류(240)를 회전시킨다. 볼스크류(240)가 회전됨에 따라 볼스크류(240)에 나사결합된 플런저(260)는 전후방향으로 슬라이딩된다. 이와 같이 플런저(260)가 슬라이딩되면서 약물은 축압기(400)로 제공된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 약물 공급 시린지 200 : 펌프
300 : 체크밸브 400 : 축압기
500 : 밸브 600 : 노즐

Claims (2)

1. 삭제
2. 약물 공급 시린지에 연결되는 펌프;
   상기 펌프에 연결되는 노즐을 포함하며,
   상기 펌프와 상기 노즐 사이에는 축압기가 연결되며, 상기 축압기의 하류에는 밸브가 연결되는 것을 특징으로 하는 무침주사.

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