KR101715387B1 - 미세섬유 제작용 휴대장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세섬유 제작용 휴대장치에 관한 발명으로서, 외부에 돌출된 스위치(101)가 형성된 케이스(100), 상기 몸체의 내부 일측에 형성되며 전압을 발생시키며 상기 스위치와 결선되는 전원공급부(200), 상기 전원공급부와 결합되며 전원공급부의 전압을 증폭시키는 전압증폭부(300), 상기 몸체의 내부 타측에 형성되며 내부에 수용부(401)를 형성되며 상기 수용부에 개구(402)가 형성되는 원료용기(400), 상기 개구와 결합되며 상기 개구와 연통되는 관통구(501)가 형성된 바늘팁(502)을 형성하며 상기 전원공급부의 전압이 도전되는 원료방출부(500), 상기 케이스의 내부에 수용되며 상기 전원공급부의 전압이 도전되는 안전장치(600)를 포함하여 미세섬유를 생산하는 휴대용장치에 대한 것이다.

Description

미세섬유 제작용 휴대장치{Portable electrospinning device}
본 발명은 미세섬유 제작장치와 미세섬유를 제작하는 방법에 대한 발명으로서 휴대용으로 제작되어 다양한 사용환경에서 수십나노미터 내지 수마이크로미터의 미세섬유를 생산하는 장치에 대한 것이다.
특허문헌 1은 전도성 나노 구조물을 제조하기 위한 장치이며, 이는 측정기기에 의해 방사 모세관의 방사과정을 추적하고 방사 모세관의 전진을 제어하기 위한 것이다.
특히 방사 모세관 및 기재 홀더를 이동하여 방사 형상을 측정하는 장점이 있을 수 있으나, 측정기기와 이동기구에 의해 장비의 크기가 외형적으로 크며 고정된 곳에서만 사용되는 단점이 존재한다.
특허문헌 2는 나노섬유 제조장치에 대한 발명으로서 나노섬유의 배출형상을 꼬여진 형상으로 만들기 위하여 전극부의 전압 발생방향을 변경하는 것이다. 이 또한 장비의 크기가 크며 고정된 장소에 설치되는 단점을 가지고 있다.
KR 10-2010-0051088 A (2010.05.14.) KR 10-0687786 B1 (2007.02.21.)
종래발명들의 단점은 휴대가 곤란하고 고정된 위치에서만 사용되는 문제가 있다. 특히 전압증폭장치가 대형이며 옥외전류를 사용하며 방사방향의 측정 및 제어를 위한 부수적인 장치가 요구하는 문제를 수반한다.
종래발명들의 대형화와 휴대가 불가능한 문제를 해결하기 위한 것으로서 본원발명은 외부에 돌출된 스위치(101)가 형성된 케이스(100);, 상기 케이스의 내부 일측에 형성되며 전압을 발생시키며 상기 스위치와 결선되는 전원공급부(200);, 상기 전원공급부와 결합되며 전원공급부의 전압을 증폭시키는 전압증폭부(300);, 상기 몸체의 내부 타측에 형성되며 내부에 수용부(401)를 형성되며 상기 수용부에 개구(402)가 형성되는 원료용기(400);, 상기 개구와 결합되며 상기 개구와 연통되는 관통구(501)가 형성된 바늘팁(502)을 형성하며 상기 전원공급부의 전압이 도전되는 원료방출부(500); 및 상기 케이스의 내부에 수용되며 상기 전원공급부의 전압이 도전되는 안전장치(600);를 포함하는 미세섬유 제작용 휴대장치이다.
본 발명의 상기 바늘팁은 관통구를 수용하며, 상기 바늘팁의 끝단은 상기 관통구의 중심선과 수직면이 형성되는 것을 포함한다.
본 발명의 상기 전원공급부는 일측이 케이스 외부로 개방되며 내부에 건전지가 수용되는 수용공간(201); 및 상기 케이스에 형성되어 상기 수용공간을 개폐하는 커버(202);를 포함한다.
본 발명의 상기 전원공급부는 내부에 충전지를 수용하는 수용공간(201); 및 상기 케이스의 외부에 형성되며 상기 충전지와 결선되는 충전단자(203);를 포함한다.
본 발명의 상기 전원공급부는 내부에 충전지를 수용하는 수용공간(201); 및 상기 케이스의 내부에 형성되며 상기 충전지와 결선되며 외부의 기전력을 수신하는 무선충전단자(205);를 포함한다.
본 발명의 미세섬유 제작용 휴대장치는 일측이 상기 원료용기의 수용부 내측과 결합되며 타측이 상기 케이스의 외부로 돌출되는 플렌저(403);를 포함한다.
본 발명의 원료용기는 플라스틱 또는 금속으로 형성된 것을 포함한다.
본 발명의 미세섬유 제작용 휴대장치는 상기 케이스의 외부에 연통구(102);를 형성하며, 상기 연통구의 내측으로 상기 바늘팁의 끝단이 위치되는 것을 포함한다.
본 발명의 미세섬유 제작방법은 케이스 내부에 형성된 원료용기에 원료용액을 수용하는 수용단계(S100);, 원료용액을 바늘팁으로 토출하는 토출단계(S200);, 케이스 내부의 전원공급부 전류가 전압증폭부를 통해서 전압이 증폭되는 전압증폭단계(S300);, 증폭된 전압에 의해 양(+)전압을 바늘팁에 전도시켜 원료용액을 테일러콘 형상으로 형성하는 전압전도단계(S400); 및 용액이 바늘팁을 빠져나와 섬유를 형성하는 섬유형성단계(S500);로 이루어 진다.
본 발명의 상기 전압증폭단계에서 전원공급부의 전류는 상기 케이스 내부에 형성된 건전지에 의해 전류를 공급하는 단계를 포함하며, 케이스에 형성된 충전단자로부터 전류를 받아 내부에서 충전되는 충전지에 의해 전류를 공급하는 단계를 포함하며,
케이스에 형성된 충전단자로부터 전류를 받아 내부에서 전류가 충전되는 충전기에 의해 전류를 공급하는 단계를 포함하며, 케이스 외부의 무선충전단자로부터 기전력을 수신하여 케이스 내부의 충전기에 전류를 공급하는 단계를 포함하는 방법으로 이루어진다.
본 발명은 휴대용으로 제작되며 사용자의 손으로 용액의 분출량과 전류를 제어할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 바늘팁의 끝단이 관통구의 중심과 수직을 이루므로 미세섬유의 직진성을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 케이스 외부에 플렌저와 스위치를 장착하여 한손으로 용액의 분출량과 전류를 동시에 제어할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 내부에 건전지가 수용될 수 있으므로 전원이 공급되지 않는 장소에서 장치를 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 케이스 내부에 충전지를 내장할 수 있으므로 충전에 의해 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 원료용기는 플렌저에 의해 공급되므로 플렌저의 작동압력에 의해 용기량을 사용자가 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 사용형상을 나타내는 사시도
도 2는 휴대용 장치의 내부 구성의 배치도
도 3은 충전기를 이용한 충전형상 사시도
도 4는 기전력을 이용한 무선충전형상 사시도
도 5는 본 발명에 의해 생산된 미세섬유 확대도
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
(실시예 1) 미세섬유 제작용 휴대장치는 외부에 돌출된 스위치(101)가 형성된 케이스(100);, 상기 케이스의 내부 일측에 형성되며 전압을 발생시키며 상기 스위치와 결선되는 전원공급부(200);, 상기 전원공급부와 결합되며 전원공급부의 전압을 증폭시키는 전압증폭부(300);, 상기 몸체의 내부 타측에 형성되며 내부에 수용부(401)를 형성되며 상기 수용부에 개구(402)가 형성되는 원료용기(400);, 상기 원료용기와 이격되며, 상기 개구와 결합되며 상기 개구와 연통되는 관통구(501)가 형성된 바늘팁(502)을 형성하며 상기 전원공급부의 전압이 도전되는 원료방출부(500);, 상기 케이스의 내부에 수용되며 상기 전원공급부의 전압이 도전되는 안전장치(600);를 포함한다.
상기의 전압증폭부는 케이스에 형성된 스위치의 조작으로 전원공급부와 결선되며, 전원공급부는 5~10kV의 직류전압을 발생시키며, 연료방출부에는 양(+)전압이 도전되며, 안전장치에는 음(-)전압이 도전된다.
원료방출부의 재질은 금속으로 형성되므로 전압이 용이하게 도전될 수 있다. 케이스의 재질은 플라스틱으로 형성되어 고전압이 인체에 전도되는 것을 차단할 수 있다.
원료용기에서 연료방출부로 원료가 방출되면, 원료는 고전압에 의해 테일러콘 형상을 나타내고, 전기적 반발력에 의해 원료가 방사되며, 방사되는 원료의 두께는 수 마이크로미터에서 수십 나노미터의 직경으로 방사된다.
(실시예 2) 실시예 1에서 미세섬유 제작용 휴대장치의 원료방출부는 바늘팁에 관통구를 수용되며 상기 바늘팁의 끝단은 상기 관통구의 중심선과 수직면으로 이루어진 것을 부가한다.
특히 바늘팁의 형상은 실린더 형상이며 관통구의 직경과 실린더의 끝단은 수직면을 형성하여 액체상태의 원료가 실린더의 끝단에서 방울형상으로 맺히며 방울형상의 원료는 고전압에 의해 테일러 콘 형상으로 변형된 후 전기적 반발력에 의해 방사된다.
(실시예 3) 실시예 1에서 미세섬유 제작용 휴대장치의 전원공급부는 일측이 케이스 외부로 개방되며 내부에 건전지가 수용되는 수용공간(201);을 형성하고, 커버(202);가 상기 케이스에 형성되어 상기 수용공간을 개폐하는 것을 포함한다.
수용공간은 하나이상의 건전지를 삽입할 수 있으며, 케이스 외부에서 케이스 내부로 건전지를 삽입할 수 있으며, 커버에 의해 건전지를 안정적으로 고정한다.
커버의 일측은 케이스와 회동수단으로 형성되며, 그 회동수단은 힌지 또는 연성판을 사용한다.
또한 커버는 건전지의 전극을 접지할 수 있으며, 건전지의 전류는 스위치를 통해서 전압증폭부에 결선된다.
케이스의 외부에는 메인스위치를 형성하며, 메인스위치에 의해 건전지 전류의 결선을 제어한다.
(실시예 4) 실시예 1에서 미세섬유 제작용 휴대장치의 전원공급부는 내부에 충전지를 수용하는 수용공간(201); 및 상기 케이스의 외부에 형성되며 상기 충전지와 결선되는 충전단자(203);를 포함한다.
상기 충전지(204)는 리튬이온전지, 리튬폴리머전지, 슈퍼캐패시터 중 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.
충전단자는 충전기로부터 감압된 전류를 공급받으며, 충전기의 공급단자와 케이스의 충전단자는 홈과 돌기형상으로 충전시에만 결합할 수 있다.
(실시예 5) 실시예 1에서 미세섬유 제작용 휴대장치의 전원공급부는 내부에 충전지를 수용하는 수용공간(201); 및 상기 케이스의 내부에 형성되며 상기 충전지와 결선되며 외부의 기전력을 수신하는 무선충전단자(205);를 포함한다.
상기 충전지(204)는 리튬이온전지, 리튬폴리머전지, 슈퍼캐패시터 중 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.
무선충전단자는 케이스의 표면 내부에 위치되며, 무선충전기의 기전력을 수신할 수 있는 기전력 수신기를 포함한다.
(실시예 6) 실시예 1에서 미세섬유 제작용 휴대장치는 일측이 상기 원료용기의 수용부 내측과 결합되며 타측이 상기 케이스의 외부로 돌출되는 플렌저(403);를 포함한다.
원료용기 내측면을 따라 이동하는 플렌저가 원료에 충분한 압력을 부여하기 위해 상기 플렌저의 원료용기 접촉부위는 O링으로 실링되며, O링은 하나 또는 하나이상으로 형성된다.
케이스의 외부로 돌출되는 플렌저의 일측은 손가락을 안정적으로 지지할 수 있는 만곡부를 형성한다.
(실시예 7) 실시예 1에서 미세섬유 제작용 휴대장치의 원료용기는 플라스틱 또는 금속으로 형성되는 것을 포함한다.
상기 플라스틱은 엔지니어링 플라스틱을 사용하며, 구체적으로 PTFE, POM, PC, PPE, PBT, PPS 등의 재료들로 이루어진다.
(실시예 8) 실시예 1에서, 미세섬유 제작용 휴대장치의 케이스 외부에는 연통구(102);를 형성하며, 상기 연통구의 내측으로 상기 바늘팁의 끝단이 위치되는 것을 포함한다.
(실시예 9) 휴대용 장치에 의해 미세섬유를 제작하는 방법은 케이스 내부에 형성된 원료용기에 원료용액을 수용하는 수용단계(S100);, 원료용액을 바늘팁으로 토출하는 토출단계(S200);, 케이스 내부의 전원공급부 전류가 전압증폭부를 통해서 전압이 증폭되는 전압증폭단계(S300);, 증폭된 전압에 의해 양(+)전압을 바늘팁에 전도시켜 원료용액을 테일러콘 형상으로 형성하는 전압전도단계(S400); 및 용액이 바늘팁을 빠져나와 섬유를 형성하는 섬유형성단계(S500);로 이루어진다.
상기의 전압증폭단계는 전원공급부 전류를 전압증폭부 전류로 결선하는 단계에 의해 이루어지며, 이는 케이스 외부의 스위치 작동에 의해 이루어진다. 전원공급부 전류는 케이스 외부의 메인스위치에 의해 스위치가 결선된다.
(실시예 10) 실시예 9에 있어서, 미세섬유 제작방법의 전압증폭단계에서 전류는 상기 케이스 내부에 형성된 건전지에 의해 전류를 공급하거나, 케이스에 형성된 충전단자로부터 전류를 받아 내부에서 충전되는 충전지에 의해 전류를 공급하거나, 케이스 외부의 무선충전단자로부터 기전력을 수신하여 케이스 내부의 충전기에 전류를 공급하는 단계 중 선택된 하나의 단계로 이루어진다.
상기의 건전지는 하나 또는 그 이상을 사용하며, 건전지는 케이스 외부에서 삽입할 수 있는 단계를 포함하며, 커버에 의해 건전지를 고정하는 단계를 포함하며, 커버에 형성된 접촉단자에 의해 전류를 결선하는 단계를 포함한다.
(실시예 11) 실시예 1 내지 실시예 8중 어느 하나에 있어서, 상기 케이스는 사용자의 손과 밀착되는 부위에 고무재질의 그립을 형성한다. 그립의 재질은 우레탄고무 또는 실리콘고무로 이루어진다. 그림의 표면은 마찰을 증대 시키기 위해 홈 또는 돌기가 형성되며, 홈 또는 돌기는 하나 또는 복수로 형성된다. 케이스의 외부는 고리가 형성되며 고리는 사용자의 손목을 묶을 수 있는 벤드와 결합된다. 벤드는 묶음길이를 조절할 수 있는 조절구를 포함한다.
100 : 케이스 101 : 스위치
102 : 연통구 200 : 전원공급부
201 : 수용공간 202 : 커버
203 : 충전단자 204 : 충전지
205 : 무선충전단자 300 : 전압증폭부
400 : 원료용기 401 : 수용부
402 : 개구 403 : 플렌저
500 : 원료방출부 501 : 관통구
502 : 바늘팁 600 : 안전장치

Claims (13)

  1. 외부에 돌출된 스위치(101)가 형성된 케이스(100);,
    상기 케이스의 내부 일측에 형성되며 전압을 발생시키며 상기 스위치와 결선되는 전원공급부(200);,
    상기 전원공급부와 결합되며 전원공급부의 전압을 증폭시키는 전압증폭부(300);,
    상기 케이스의 내부 타측에 형성되며 내부에 수용부(401)를 형성되며 상기 수용부에 개구(402)가 형성되는 원료용기(400);,
    상기 원료용기와 이격되며, 상기 개구와 결합되며 상기 개구와 연통되는 관통구(501)가 형성된 바늘팁(502)을 형성하며 상기 전원공급부의 전압이 도전되는 원료방출부(500); 및
    상기 케이스의 내부에 수용되며 상기 전원공급부의 전압이 도전되는 안전장치(600);,
    일측이 상기 원료용기의 수용부 내측과 결합되며 타측이 상기 케이스의 외부로 돌출되는 플렌저(403);
    상기 바늘팁은 관통구를 수용하며, 상기 바늘팁의 끝단은 상기 관통구의 중심선과 수직면을 형성하며,
    전압증폭부는 케이스에 형성된 스위치의 조작으로 전원공급부와 결선되며, 전원공급부는 직류전압을 발생시키며, 연료방출부에는 양전압이 도전되며, 안전장치에는 음전압이 도전되는 것을 포함하는 미세섬유 제작용 휴대장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원공급부는 일측이 케이스 외부로 개방되며 내부에 건전지가 수용되는 수용공간(201); 및
    상기 케이스에 형성되어 상기 수용공간을 개폐하는 커버(202);를 포함하는 미세섬유 제작용 휴대장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원공급부는 내부에 충전지를 수용하는 수용공간(201); 및
    상기 케이스의 외부에 형성되며 상기 충전지와 결선되는 충전단자(203);를 포함하는 미세섬유 제작용 휴대장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원공급부는 내부에 충전지를 수용하는 수용공간(201); 및
    상기 케이스의 내부에 형성되며 상기 충전지와 결선되며 외부의 기전력을 수신하는 무선충전단자(205);를 포함하는 미세섬유 제작용 휴대장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 원료용기는 플라스틱 또는 금속으로 형성된 것을 포함하는 미세섬유 제작용 휴대장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스의 외부에 연통구(102);를 형성하며,
    상기 연통구의 내측으로 상기 바늘팁의 끝단이 위치되는 것을 포함하는 미세섬유 제작용 휴대장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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