KR101517433B1 - 초음파 진동부를 포함하는 시약투여장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 진동부를 포함하는 시약투여장치는, 노즐을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 일측에 형성되며, 시약이 수용되는 시약용기가 결합되는 시약인입부, 상기 하우징 내부에 구비되며, 타측은 상기 시약인입부와 연통되어 상기 시약용기로부터 시약을 전달받도록 형성되고, 일측은 상기 시약을 분사시키도록 상기 노즐 측으로 연장되며, 내측에는 시약이 유동되는 시약유로부, 상기 시약유로부에 구비되며, 상기 시약유로부를 진동시켜 상기 시약유로부에 유동되는 시약을 무화시키는 진동부 및 조작에 의해 상기 진동부를 가동시키고, 상기 시약을 상기 노즐로 분사시키는 스위치부를 포함한다.

Description

초음파 진동부를 포함하는 시약투여장치{Reagent Administration Apparatus Having Ultrasonics Wave Vibration Part}

본 발명은 시약을 동물 또는 인체의 점막 등에 투여하는 시약투여장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파 진동부가 구비되어 시약을 무화시키고, 무화된 입자들의 유동을 임의 형상과 속도로 제어하여 흡수율을 대폭 향상시킬 수 있는 시약투여장치에 관한 것이다.

일반적으로 시약 투여의 효과를 신속하게 보기 위한 목적으로, 또는 소 등 동물, 어린이 등의 인체에 백신 등의 시약을 투여하는 것은 많은 시간이 소요되며, 계획 수립 및 관리가 요구된다. 따라서 이를 원활히 하기 위해 다양한 투여장치가 사용되고 있다.

일반적인 주사기의 경우 털이 많은 가축의 접종 시 어려움이 따르며, 정확한 양의 투입이 어렵다. 또한 접종 대상 동물이 통증을 느껴 심하게 반발하게 되어 접종 자체가 어려워지는 경우도 많다.

따라서 이를 개선하기 위해 비강 등 점막에 시약을 투여하는 방식이 개발되었으며, 이는 투약 부위에 통증이 없으면서도 효과적이고 빠른 면역 시스템 반응을 보여 가장 널리 사용되고 있다.

종래의 비강용 투여장치는 1회용 또는 다회용으로 나뉘며, 이들의 경우 압력노즐 방식을 가진다. 다만, 이와 같은 압력노즐 방식은 시약의 투여 시 점막에 강한 자극을 가할 우려가 있으며, 균일한 압력 제어가 어렵다는 문제가 있다.

또한 시약 투여 시 입자들이 큰 운동에너지를 보유하고 있어 점막에 부딪혀 튕겨 나오는 현상이 발생하는 경우가 많아 투여 효율이 크게 떨어지게 된다. 뿐만 아니라 입자 자체의 크기가 크고 불균일하며, 전체 무화된 입자들의 유동 패턴이 넓은 방사형 모양으로, 이 유동 패턴과 유동 속도를 임의로 제어할 수가 없어 점막에서 흡수가 원활히 일어나지 못하게 되는 문제도 있다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국등록실용신안 제20-0192437호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 시약이 효율적으로 흡수되도록 하고, 자극을 최소화할 수 있는 시약투여장치를 제공하기 위함이다.

또한 균일한 크기의 무화 입자와 일정한 속도의 무화량을 가지며, 무화된 입자 유동 형상 및 유동속도의 제어가 가능한 시약투여장치를 제공함에 있다.

그리고 일정한 투약량을 반복하여 복수 회 투약할 수 있는 장치를 제공하기 위함이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진동부를 포함하는 시약투여장치는, 노즐을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 일측에 형성되며, 시약이 수용되는 시약용기가 결합되는 시약인입부, 상기 하우징 내부에 구비되며, 타측은 상기 시약인입부와 연통되어 상기 시약용기로부터 시약을 전달받도록 형성되고, 일측은 상기 시약을 분사시키도록 상기 노즐 측으로 연장되며, 내측에는 시약이 유동되는 시약유로부, 상기 시약유로부에 구비되며, 상기 시약유로부를 진동시켜 상기 시약유로부에 유동되는 시약을 무화시키는 진동부 및 조작에 의해 상기 진동부를 가동시키고, 상기 시약을 상기 노즐로 분사시키는 스위치부를 포함한다.

그리고 상기 시약유로부는, 상기 시약인입부와 연통되어 상기 시약을 소정량 저장하는 저장유로가 형성된 후방유로부재 및 상기 저장유로와 연통되어 상기 시약이 유동되며, 전단부는 상기 노즐 측으로 연장된 시약분사유로가 형성된 전방유로부재를 포함할 수 있다.

또한 상기 진동부는 상기 전방유로부재에 구비될 수 있다.

그리고 상기 하우징 내에 구비되며, 압축공기를 발생시키는 에어펌프 및 상기 에어펌프에 연결되며, 상기 노즐 측으로 연장되어 상기 압축공기가 유동되는 공기유로부를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 공기유로부는 상기 시약유로부의 둘레를 감싸도록 형성된 공기분사유로를 가지는 공기유로부재를 포함할 수 있다.

그리고 상기 스위치부는, 어도 일부가 상기 하우징의 외부로 노출되며, 축회전 가능하게 형성된 회전부재, 상기 시약유로부에 신축 가능하게 연결되고, 상기 회전부재의 회전에 의해 압축되어 상기 시약유로부에 수용된 시약을 분사시키는 신축부재 및 상기 회전부재를 복귀시키는 복귀부재를 포함할 수 있다.

또한 상기 하우징에는, 상기 회전부재와의 거리를 조절 가능하게 구비되어, 상기 회전부재의 최대 회전 각도를 조절하는 조절부재가 구비될 수 있다.

그리고 상기 스위치부는, 상기 회전부재의 회전에 의해 전기적으로 연결되어 별도의 전력공급장치로부터 상기 진동부에 전력을 전달하는 연결부재를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 시약인입부는, 상부가 개방되고, 상기 시약을 고정시키는 고정부재 및 탈착 가능하게 구비되어 상기 고정부재의 상부를 차폐하는 커버부재를 포함할 수 있다.

그리고 탈착 가능하게 형성되며, 상기 노즐 외측을 감싸도록 구비되는 캡을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 시약유로부에는 상기 시약의 역류를 방지하는 체크밸브가 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 진동부를 포함하는 시약투여장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 분무 입자가 미세하고 노즐의 진동 주파수에 따라 입자 크기가 균일하므로 시약이 효율적으로 흡수될 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 분사 입자의 운동에너지를 최소화시킬 수 있어 점막에 자극을 최소화시킬 수 있다는 장점이 있다.

셋째, 균일한 압력 제어가 가능하여 균일한 분무량을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

넷째, 투여 소요 시간이 짧아 신속한 투여가 가능하다는 장점이 있다.

다섯째, 투여 가능거리가 길어 비교적 떨어진 위치에서도 투여가 가능하다는 장점이 있다.

여섯째, 무화된 입자들의 유동 형상을 직선형이나 임의 각도의 방사형으로 제어할 수 있어, 목표로 하는 점막 부위에 정확히 투약할 수 있으므로 효율적으로 시약이 흡수될 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치의 전체 모습을 나타낸 측면도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치의 내부 구조를 나타낸 단면도;
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치의 시약인입부에 시약용기가 결합되는 모습을 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치에 있어서, 회전부재를 조작하여 시약을 분사하는 모습을 나타낸 단면도; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치에 있어서, 노즐의 모습을 자세히 나타낸 단면도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치(1)의 전체 모습을 나타낸 측면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치(1)의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치(1)는 하우징(100)과, 시약인입부(110)와, 시약유로부와, 진동부(164)와, 스위치부를 포함한다.

하우징(100)은 타 구성이 내장될 수 있도록 내부에 수용공간이 형성되며, 본 실시예의 경우 손잡이(102)를 포함하여 전체적으로 총 형상을 가지도록 형성된다. 그리고 하우징(100)에는 시약을 분사하는 노즐(108)이 형성되며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

본 실시예 외에도 하우징(100)의 구체적인 형상은 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.

한편 본 실시예에서 노즐(108)에는 탈착 가능하게 형성되며, 상기 노즐 외측을 감싸도록 구비되는 캡(120)이 결합될 수 있다. 캡(120)은 시약 투여 시마다 새로운 것으로 교체하여 노즐(108)을 오염으로부터 방지할 수 있다.

시약인입부(110)는 상기 하우징(100)의 일측에 형성되며, 시약이 수용되는 시약용기(50)가 결합된다. 그리고 본 실시예의 경우 시약인입부(110)는 고정부재(112)와 커버부재(114)를 포함한다.

고정부재(112)는 상부가 개방되고, 상기 시약을 고정시키는 구성요소이며, 커버부재(114)는 상기 고정부재(112)와 탈착 가능하게 구비되어 상기 고정부재(112)의 상부를 차폐하는 구성요소이다.

이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 커버부재(114)를 분리하고, 시약용기(50)를 결합 또는 분리시킬 수 있게 된다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 시약유로부는 상기 하우징(100) 내부에 구비되며, 타측은 상기 시약인입부(110)와 연통되어 상기 시약용기(50)로부터 시약을 전달받도록 형성되고, 일측은 상기 시약을 분사시키도록 상기 노즐(108) 측으로 연장된다. 그리고 시약유로부의 내측에는 시약이 유동되는 경로가 형성된다.

본 실시예의 경우, 상기 시약유로부는 후방유로부재(176) 및 전방유로부재(160)을 포함한다. 상기 후방유로부재(176)에는 상기 시약인입부(110)와 연통되어 상기 시약을 소정량 저장하는 저장유로가 형성되며, 상기 전방유로부재(160)에는 상기 저장유로와 연통되어 상기 시약이 유동되며, 전단부는 상기 노즐(108) 측으로 연장된 시약분사유로(162)가 형성된다.

즉 시약용기(50)로부터 후방유로부재(176)의 저장유로로 전달된 시약은 전방유로부재(160)의 시약분사유로(162)를 통해 전방으로 유동되고, 노즐(108) 부분에서 분사될 수 있다.

한편 상기 시약유로부에는 상기 시약의 역류를 방지하는 체크밸브(174)가 형성될 수 있으며, 본 실시예의 경우 저장유로 내에 구비된다.

진동부(164)는 상기 시약유로부에 구비되며, 상기 시약유로부를 진동시켜 상기 시약유로부에 유동되는 시약을 무화시키는 구성요소이다. 상기 진동부(164)로는 다양한 방식의 진동체가 선택될 수 있으며, 본 실시예의 경우 상기 진동부(164)는 피에조소자로 형성되어 초음파를 발생시켜 시약유로부를 진동시킬 수 있다.

즉 시약분사유로(162)를 통해 공급된 시약은 시약분사유로(162)의 끝단에서 표면장력에 의해 도막을 형성하고, 진동부(164)의 전기적인 가진을 인해 시약분사유로(162)의 끝단에서는 모세관파가 발생된다. 결과적으로 시약분사유로(162)의 끝단에 전방유로부재(160)의 공진주파수에 상응하는 정상파의 패턴이 격자 모양으로 형성되고, 이 격자 모양의 시약덩어리에 가해지는 초음파 에너지가 일정한 값에 이르면 떨어져 나와 약 10~80미크론의 평균 입도를 갖는 무화입자가 된다. 이 무화입자는 평균 크기를 중심으로 정상분포 확률의 크기를 가지며, 진동부를 가진하는 공진 주파수에 의하여 10~80미크론 크기 범위 내에서 평균 크기를 임의로 조절할 수 있다.

이 입자들은 균일한 크기이지만 동적으로 움직이는 에너지를 거의 가지고 있지 않아 비강 등의 점막에 부딪혀도 튕겨나오는 현상이 없다. 따라서 시약분사유로(162)의 끝단에서 무화되어 점막에 도달하게 되는 일정한 크기의 분무입자들을 유동제어를 통해 원하는 유동 형상을 만들고, 원하는 곳에 일정한 면적에 일정한 양이 도포되도록 하며, 점막의 흡수 속도에 맞추어 시약을 공급하면 낭비 없이 효과적인 투약을 수행할 수 있다.

구체적으로 본 실시예의 경우, 상기 진동부(164)는 전방유로부재(160)에 구비되어 시약이 노즐(108)을 통해 무화된 상태로 분사될 수 있도록 한다.

스위치부는 조작에 의해 상기 진동부(164)를 가동시키고, 상기 시약을 상기 노즐(108)로 분사시키는 구성요소이다. 그리고 상기 스위치부는 다양한 방법으로 구현될 수 있다.

예를 들어, 상기 스위치부는 전기적 스위치 형태를 가지고, 전기 신호가 인가됨에 따라 진동부(164)를 가동시킴과 함께 시약을 일정한 속도로 유동시키는 방법이 사용될 수도 있으며, 물리적 압력을 가하여 시약을 유동시키는 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있을 것이다.

본 실시예의 경우, 상기 스위치부는 회전부재(130), 신축부재(150) 및 복귀부재(136)를 포함한다.

회전부재(130)는 적어도 일부가 상기 하우징(100)의 외부로 노출되며, 축회전 가능하게 형성된다. 그리고 신축부재(150)는 상기 시약유로부에 신축 가능하게 연결되고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 회전부재(130)의 회전에 의해 압축되어 상기 시약유로부에 수용된 시약을 분사시킨다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 경우 신축부재(150)는 벨로우즈 형태로 형성되고, 회전부재(130)의 일측에 연결되어 회전부재(130)가 하우징(100) 내측 방향으로 회전됨에 따라 압축되고, 반대의 경우 신장된다. 즉 신축부재(150)의 압축에 따라 시약유로부에 저장된 시약이 노즐(108)을 통해 분사될 수 있다.

복귀부재(136)는 상기 회전부재(130)가 하우징(100)의 내측 방향으로 회전 시 이를 원래 위치로 복귀시키는 구성요소이다. 본 실시예의 경우 복귀부재(136)는 탄성부재로 형성되며, 이외에도 다양한 방법으로 구현될 수 있음은 물론이다.

한편 상기 하우징(100)에는, 상기 회전부재(130)와의 거리를 조절 가능하게 구비되어, 상기 회전부재(130)의 최대 회전 각도를 조절하는 조절부재(140)가 구비될 수 있다. 구체적으로 본 실시예의 경우 조절부재(140)는 회전 가능하게 구비되고, 일측이 회전축으로부터 연장되어 사용자가 조절부재(140)를 회전시킴에 따라 회전부재(130)의 회전 각도를 조절할 수 있도록 형성된다.

또한 본 실시예에서 상기 스위치부는, 상기 회전부재(130)의 회전에 의해 전기적으로 연결되어 별도의 전력공급장치로부터 상기 진동부(164)에 전력을 전달하는 연결부재(134)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 회전부재(130)에는 보조연결부재(132)가 구비되며, 회전부재(130)를 하우징(100) 내측 방향으로 회전시키는 경우 보조연결부재(132)와 연결부재(134)가 접촉되어 별도의 전력공급장치로부터 통과부재(104)를 통해 연결된 전선(106)에 전류가 발생하고, 이에 따라 진동부(164)에 전력이 공급될 수 있다.

그리고 도시되지는 않았으나, 상기 스위치부는 회전부재(130)의 회전 속도를 일정하게 제어하는 제어수단을 더 포함할 수 있다. 상기 제어수단은 회전부재(130)의 회전 속도를 일정하게 제어할 수 있어 시약이 과도한 속도로 유동됨에 따라 무화가 원활히 이루어지지 않는 현상을 방지할 수 있도록 한다.

또한 전술한 바와 같이, 상기 스위치부는 본 실시예와 다른 형태로 구현될 수 있음은 물론이다. 예를 들어 신축부재(150)와 같은 구성요소 대신 전기적 펌프가 사용될 수 있으며, 회전부재(130)와 같이 조작에 의해 위치가 이동되는 구성요소 대신, 고정된 상태로 조작에 의해 상기 전기적 펌프에 전력을 선택적으로 공급할 수 있도록 회로를 온/오프시키는 스위치가 사용될 수도 있다.

한편 본 실시예의 경우 에어펌프(180) 및 공기유로부가 더 구비되며, 상기 에어펌프(180)는 전선(106)과 연결되어 회전부재(130)의 조작에 의해 진동부(164)와 함께 전력을 공급받을 수 있다.

상기 에어펌프(180)는 상기 하우징(100) 내에 구비되며, 압축공기를 발생시키는 구성요소이다. 그리고 공기유로부는 상기 에어펌프(180)에 연결되며, 상기 노즐(108) 측으로 연장되어 상기 압축공기가 유동되는 구성요소이다. 특히 상기 공기유로부는 상기 시약유로부의 둘레를 감싸도록 형성된 공기분사유로(172)를 가지는 공기유로부재(170)를 포함한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시약투여장치에 있어서, 노즐(108)의 모습을 자세히 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 에어펌프(180)는 압축공기를 발생시켜 공기분사유로(172)로 전달하고, 공기분사유로(172)는 상기 시약유로부의 둘레를 감싸도록 형성되어 노즐(108) 부분에서는 시약분사유로(162)의 둘레에 걸쳐 압축공기를 분사할 수 있도록 형성된다.

즉 공기분사유로(172)를 통해 분사되는 압축공기는 시약분사유로(162)에서 분사되는 시약을 전방으로 유동시키며, 분사 방향을 제어할 수 있도록 한다. 다만, 압력주사기 등과 같이 분무 입자에 동적인 에너지를 거의 제공하지는 않는다. 또한 공기분사유로(172)를 통해 분사되는 압축공기는 분사되는 시약의 분사각이 필요 이상으로 확장되는 것을 방지할 수 있어 선택된 면적에 용이하게 시약 분사를 집중시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

1: 시약투여장치 50: 시약용기
100: 하우징 102: 손잡이
104: 통과부재 106: 전선
108: 노즐 110: 시약인입부
112: 고정부재 114: 커버부재
120: 캡 130: 회전부재
132: 보조연결부재 134: 연결부재
136: 복귀부재 140: 조절부재
150: 신축부재 160: 전방유로부재
162: 시약분사유로 164: 진동부
170: 공기유로부재 172: 공기분사유로
174: 체크밸브 176: 후방유로부재
180: 에어펌프

Claims (11)

1. 노즐을 포함하는 하우징;
   상기 하우징의 일측에 형성되며, 시약이 수용되는 시약용기가 결합되는 시약인입부;
   상기 하우징 내부에 구비되며, 타측은 상기 시약인입부와 연통되어 상기 시약용기로부터 시약을 전달받도록 형성되고, 일측은 상기 시약을 분사시키도록 상기 노즐 측으로 연장되며, 내측에는 시약이 유동되는 시약유로부;
   상기 시약유로부에 구비되며, 상기 시약유로부를 진동시켜 상기 시약유로부에 유동되는 시약을 무화시키는 진동부; 및
   조작에 의해 상기 진동부를 가동시키고, 상기 시약을 상기 노즐로 분사시키는 스위치부;
   를 포함하며,
   상기 스위치부는,
   적어도 일부가 상기 하우징의 외부로 노출되며, 축회전 가능하게 형성된 회전부재;
   상기 시약유로부에 신축 가능하게 연결되고, 상기 회전부재의 회전에 의해 압축되어 상기 시약유로부에 수용된 시약을 분사시키는 신축부재; 및
   상기 회전부재를 복귀시키는 복귀부재;
   를 포함하는 시약투여장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 시약유로부는,
   상기 시약인입부와 연통되어 상기 시약을 소정량 저장하는 저장유로가 형성된 후방유로부재; 및
   상기 저장유로와 연통되어 상기 시약이 유동되며, 전단부는 상기 노즐 측으로 연장된 시약분사유로가 형성된 전방유로부재;
   를 포함하는 시약투여장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 진동부는 상기 전방유로부재에 구비된 시약투여장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 하우징 내에 구비되며, 압축공기를 발생시키는 에어펌프; 및
   상기 에어펌프에 연결되며, 상기 노즐 측으로 연장되어 상기 압축공기가 유동되는 공기유로부;
   를 더 포함하는 시약투여장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 공기유로부는 상기 시약유로부의 둘레를 감싸도록 형성된 공기분사유로를 가지는 공기유로부재를 포함하는 시약투여장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 하우징에는,
   상기 회전부재와의 거리를 조절 가능하게 구비되어, 상기 회전부재의 최대 회전 각도를 조절하는 조절부재가 구비된 시약투여장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 스위치부는,
   상기 회전부재의 회전에 의해 전기적으로 연결되어 별도의 전력공급장치로부터 상기 진동부에 전력을 전달하는 연결부재를 더 포함하는 시약투여장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 시약인입부는,
   상부가 개방되고, 상기 시약을 고정시키는 고정부재; 및
   탈착 가능하게 구비되어 상기 고정부재의 상부를 차폐하는 커버부재를 포함하는 시약투여장치.
10. 제1항에 있어서,
    탈착 가능하게 형성되며, 상기 노즐 외측을 감싸도록 구비되는 캡을 더 포함하는 시약투여장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 시약유로부에는 상기 시약의 역류를 방지하는 체크밸브가 형성된 시약투여장치.

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