KR101910932B1

KR101910932B1 - 전기 삼투 펌프

Info

Publication number: KR101910932B1
Application number: KR1020160112131A
Authority: KR
Inventors: 김승하; 김재홍; 김재진; 송용철
Original assignee: 이오플로우(주)
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-10-23
Also published as: EP3508234A4; US20220170447A1; JP7097632B2; KR20180024990A; EP3508234B1; JP2021020127A; WO2018043927A1; EP3508234A1; US20190184095A1; EP4230240A3; EP4230240A2; CN114534013A; CN109715233B; JP2019528137A; US11286918B2; US11725640B2; CN109715233A; JP6792058B2

Abstract

본 발명은 신체에 부착하는 패치형 약물 전달기 또는 웨어러블(wearable) 의료 기기에 적용될 수 있는 약물 전달용 전기 삼투 펌프를 개시한다.
본 발명의 전기 삼투 펌프는 약물 유입구와 약물 유출구가 제공된 커넥터, 커넥터의 일측에 결합되는 체크밸브 어셈블리, 그리고 커넥터의 타측에 결합되며 체크밸브 어셈블리를 통과하는 약물과 격리되고 약물에 압력을 가해 약물 유출구측으로 상기 약물을 이동시키는 구동부를 포함한다.

Description

전기 삼투 펌프{Electoosmotic pump}

본 발명은 신체에 부착하는 패치형 약물 전달기 또는 웨어러블(wearable) 의료 기기에 적용될 수 있는 약물 전달용 전기 삼투 펌프에 관한 것이다.

전기 삼투 펌프는 모세관 또는 다공성 분리막의 양단에 전압을 가하였을 때 발생하는 유체의 이동 현상을 이용하는 펌프이다. 전기 삼투 펌프는 일반적인 기계식 펌프에 비해 매우 작게 만들 수 있으며, 소음이 없고, 전력의 소모가 적다.

일례로 국제 공개된 특허 WO 2011/112723호에서는 다공성 은/산화은 애노드(anode, 산화전극)와 다공성 은/산화은 캐소드(cathode, 환원 전극) 사이에 위치하는 세라믹 멤브레인을 포함하는 전기 삼투 펌프를 개시하고 있다.

상기 특허에서는 세라믹으로 제조하는 다공성 분리막의 양단에 전극을 설치하고 일정한 전위를 인가하면 해당 전위에 비례하는 압력이 발생하는 것을 이용하고 있으며, 부가적으로 전기 2개의 유체 챔버 및 약물 주사를 위한 바늘을 사용하여 약물 전달 장치를 개시하고 있다.

그러나 상기 특허의 약물 전달 장치에서 사용하고 있는 전기 삼투 펌프는 전달하고자 하는 약물과 펌프의 구동에 사용되는 작동 유체인 물이 기름으로 분리되어 있어 언제든지 약물과 물의 계면에서 예기치 못한 혼합(mixing)이 발생할 수 있는 구조이다.

전기 삼투 펌프에서 전달 대상인 약물과 작동 유체인 물을 분리해야 한다. 약물은 다양한 물질이 혼합되어 있는 혼합물이며, 구성 성분 중에서 생리 활성을 나타내는 물질이 전기 삼투 펌프를 구동하기 위한 전위에서 산화 또는 환원될 수 있다. 또한, 약물이 전극에 직접 접촉될 경우, 단백질 등의 고분자 물질이 전극에 흡착되어 펌프의 성능이 저하되므로 전극과 약물은 서로 분리되는 구성이 바람직하다.

그러나 종래의 기술은 이러한 조건을 충분하게 만족하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 펌프의 구동에 필요한 전력 소요량은 사람의 신체에 부착하는 패치형 약물 전달기 또는 웨어러블(wearable) 의료 기기로 응용할 때 실제 실용 가능성을 결정하는 요소이므로 낮은 전력으로 구동하는 소형 펌프가 요구된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 작동 유체와 전달 대상인 약물이 서로 분리되어 섞이지 않도록 하여 안정적인 작동을 통해 상품성을 증대시키고, 부작용을 방지하여 환자의 치료 효과를 극대화시키는 전기 삼투 펌프를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전력 소모량 대비 유체의 전달 효율이 극대화시킬 수 있는 전기 삼투 펌프를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 약물 유입구와 약물 유출구가 제공된 커넥터, 상기 커넥터의 일측에 결합되는 체크밸브 어셈블리, 그리고 상기 커넥터의 타측에 결합되며 상기 체크밸브 어셈블리를 통과하는 약물과 격리되고 상기 약물에 압력을 가해 상기 약물 유출구측으로 상기 약물을 이동시키는 구동부를 포함하는 전기 삼투 펌프를 제공한다.

상기 체크밸브 어셈블리는 상기 약물 유입구에 배치되어 상기 약물을 일방향으로 이동시키는 유입용 체크밸브, 그리고 상기 약물 유출구에 배치되어 상기 유입용 체크 밸브를 통해 전달된 상기 약물을 배출시키는 배출용 체크밸브를 포함할 수 있다.

상기 체크밸브 어셈블리는 상기 커넥터에 결합되며 약물유입 연장관로와 약물배출 연장관로가 제공되는 밸브 하우징을 포함하고, 상기 약물유입 연장관로는 상기 약물 유입구에 연결되고, 상기 약물배출 연장관로는 상기 약물 유출구에 연결되며, 상기 약물유입 연장관로에 유입용 체크밸브가 배치되고, 상기 약물배출 연장관로에 배출용 체크밸브가 배치되는 것이 바람직하다.

상기 약물유입 연장관로에는 상기 유입용 체크밸브를 고정하는 제1 고정구가 설치되고, 상기 약물배출 연장관로에는 상기 배출용 체크밸브를 고정하는 제2 고정구가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 구동부는 상기 커넥터에 결합되며 상기 체크밸브 어셈블리의 약액을 차단하는 제1 다이어프램, 상기 제1 다이어프램에 결합되며 내부에 작동유체가 수용되는 공간이 제공된 제1 펌프 하우징, 상기 제1 펌프하우징에 결합되어 전원을 공급받는 제1 전원공급선, 상기 제1 전원공급선에 연결되는 제1 전극, 상기 제1 전극에 일측이 결합되는 멤브레인, 상기 멤브레인의 타측에 결합되는 제2 전극, 상기 제2 전극에 전원을 공급하는 제2 전원공급선, 상기 제2 전극의 일측에 결합되며 내부에 작동유체가 수용되는 공간이 제공된 제2 펌프 하우징, 그리고 상기 제2 펌프 하우징에 결합되는 제2 다이어프램을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 펌프 하우징은 축 방향을 따라 관통된 공간이 제공되고, 상기 제1 다이어프램과 상기 제1 전극에 의해 상기 제1 펌프 하우징의 공간이 폐쇄되며, 상기 제2 펌프 하우징은 축 방향을 따라 관통된 또 다른 공간이 제공되고, 상기 제2 전극과 제2 다이어프램에 의해 상기 제2 펌프 하우징의 공간이 폐쇄되는 것이 바람직하다.

상기 커넥터와 상기 제1 다이어프램 사이에는 약물이 상기 약물 유입구를 통해 상기 약물 유출구로 배출되는 공간부가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 멤브레인은 작동유체와 이온이 이동되는 다공성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 멤브레인은 부도체로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1 다이어프램 또는 상기 제2 다이어프램에는 면을 기준으로 요철로 이루어지는 주름부가 제공되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 펌프 작동 유체와 약물과 같은 전달 대상 유체를 유연성이 있는 다이어프램으로 분리시켜 전극에 가해지는 전압으로 인해 전달 대상 유체에 포함된 유효 성분이 전기화학적 반응으로 변질되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다

또한, 본 발명은 펌프 작동 유체에 포함되는 성분이 약물로 전달되는 것을 막을 수 있어 패치형 약물 전달기를 설계할 때 다양한 전달 유체를 적용할 수 있어 설계자유도를 높일 수 있다. 즉, 본 발명은 당뇨와 같이 특정한 병을 앓는 환자에게 최적의 약물을 선택하여 공급하거나 또는 다양한 병을 앓고 있는 환자들에게 적용할 수 있는 패치형 약물 전달기의 설계가 가능하다.

또한, 본 발명은 개방 압력이 매우 낮은 체크 밸브를 적용하여 체크 밸브의 반응 속도를 빠르게 함으로써 전기 삼투 펌프가 저전력 고효율로 작동하여 전기 삼투 펌프의 상품성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 전기 삼투 펌프의 외형을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 전기 삼투 펌프를 다른 각도에서 본 사시도이다.
도 3은 도 1의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ부를 잘라서 본 단면도이다.
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ부를 잘라서 본 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 1의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ부를 잘라서 본 단면도이며, 도 5는 Ⅴ-Ⅴ를 잘라서 본 단면도로, 전기 삼투 펌프를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 전기 삼투 펌프는 커넥터(1), 체크밸브 어셈블리(3), 그리고 구동부(5)를 포함한다.

커넥터(1)에 일측에 체크밸브 어셈블리(3)가 결합되고, 타측에 구동부(5)가 결합될 수 있다. 커넥터(1)는 체크밸브 어셈블리(3)와 구동부(5)를 구획하는 격벽(1a)이 제공된다. 격벽(1a)에는 약물 유입구(1b)와 약물 유출구(1c)가 제공된다.

약물 유입구(1b)와 약물 유출구(1c)는 서로 간격을 이루며 격벽(1a)을 관통하여 배치된다.

약물 유입구(1b)는 인체에 투입될 약액이 인입되고, 약물 유출구(1c)는 약물 유입구(1b)에 인입된 약물이 돌아서 다시 인체로 투입될 수 있도록 배출되는 통로일 수 있다.

체크밸브 어셈블리(3)는 밸브 하우징(7), 유입용 체크밸브(9), 배출용 체크밸브(11), 제1 고정구(13) 그리고 제2 고정구(15)를 포함할 수 있다.

밸브 하우징(7)에는 약물유입 연장관로(7a)와 약물배출 연장관로(7b)가 제공된다. 밸브 하우징(7)은 커넥터(1)의 일측에 결합될 수 있다. 그리고 약물유입 연장관로(7a)는 약물 유입구(1b)에 연결되며, 약물배출 연장관로(7b)는 약물 유출구(1c)에 연결된다.

유입용 체크밸브(9)는 약물유입 연장관로(7a)에 배치된다. 유입용 체크밸브(9)는 인체에 투입되는 약액을 약물 유입구(1b) 측으로 통과시키고 그 역방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.

배출용 체크밸브(11)는 약물배출 연장관로(7b)에 배치된다. 배출용 체크밸브(11)는 약물 유입구(1b)로 통과한 약물을 인체에 주입하는 방향으로 통과시킬 수 있으며, 그 역방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.

유입용 체크밸브(9)와 배출용 체크밸브(11)는 유연하고 개방압력이 낮은 더크빌 밸브(Duckbill valve)가 사용될 수 있다. 이러한 유입용 체크밸브(9)와 배출용 체크밸브(11)는 전력 소모량 대비 유체의 전달 효율이 증대되어 장시간 작동이 가능하여 상품성을 증대시킬 수 있다.

제1 고정구(13)는 약물유입 연장관로(7a)에 끼워져 유입용 체크밸브(9)를 고정하는 역할을 할 수 있다. 제2 고정구(15)는 약물배출 연장관로(7b)에 끼워져 배출용 체크밸브(11)를 고정하는 역할을 할 수 있다.

그리고 이들 제1 고정구(13)와 제2 고정구(15)는 약물이 통과할 수 있는 관로를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서는 밸브 하우징(7)에 유입용 체크밸브(9)와 배출용 체크밸브(11)가 결합된 예시를 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 커넥터(1)에 제공된 약물 유입구(1b)와 약물 유출구(1c)에 유입용 체크밸브(9)와 배출용 체크밸브(11)가 각각 결합되는 것도 가능하다. 이러한 다른 예시는 밸브 하우징(7)을 커넥터(1)와 일체로 구성하여 더욱 간단한 구조로 제작할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예의 다른 예시는 부품의 수를 줄여 제조 비용을 더욱 낮출 수 있으며 컴팩트하게 제작할 수 있다.

구동부(5)는 커넥터(1)의 일측에 결합된다. 구동부(5)는 체크밸브 어셈블리(3)가 결합되는 반대측에 배치되는 것이 바람직하다. 구동부(5)는 체크밸브 어셈블리(3)를 통과하는 약물과 격리되어 배치되는 것이 바람직하다. 구동부(5)는 체크밸브 어셈블리(3)를 통과하는 약물에 압력을 가해 약물이 약물 유출구(1c)를 통과되도록 하는 역할을 한다.

구동부(5)는 제1 다이어프램(17), 제1 펌프 하우징(19), 제1 전원공급선(21), 제1 전극(23), 멤브레인(25), 제2 전극(27), 제2 전원공급선(29), 제2 펌프 하우징(31), 그리고 제2 다이어프램(33)을 포함할 수 있다.

제1 다이어프램(17)은 커넥터(1)의 일측에 결합된다. 제1 다이어프램(17)과 커넥터(1)는 그의 사이에 공간이 제공된다. 즉, 제1 다이어프램(17)은 커넥터(1)에 일정한 공간을 유지하여 커넥터(1)에 결합된다. 따라서 체크밸브 어셈블리(3) 측의 약물은 제1 다이어프램(17)에 의해 구동부(5) 측으로 이동하지 않고 격리된 상태를 유지한다.

제1 다이어프램(17)은 그를 이루는 면이 구동부(5)에서 발생하는 압력에 의해 축 방향으로 일정한 구간을 반복하여 이동할 수 있다. 이러한 제1 다이어프램(17)에는 경우에 따라 면이 축 방향(도 1 기준으로 x축 방향)으로 원활하게 이동할 수 있는 주름부가 제공될 수도 있다.

제1 펌프 하우징(19)에는 일측에 상술한 제1 다이어프램(17)이 결합된다. 제1 펌프 하우징(19)은 축 방향을 따라 관통된 공간(19a)이 제공된다. 따라서 제1 펌프 하우징(19)은 제1 다이어프램(17)에 의해 공간(19a)의 일측이 폐쇄될 수 있다.

제1 펌프 하우징(19)은 타측에 제1 전극(23)이 결합되어 제1 펌프 하우징(19)이 이루는 공간(19a)을 폐쇄될 수 있다. 그리고 제1 펌프 하우징(19)은 내부에 제공된 공간(19a)에 물과 같은 작동유체가 수용될 수 있다.

제1 펌프 하우징(19)는 외주에 유체주입용 구멍부(19b)가 제공될 수 있다. 이러한 구멍부(19b)는 제1 펌프 하우징(19)에 작동 유체가 주입된 후 밀봉될 수 있다. 따라서 구동부(5)의 작동 유체는 체크밸브 어셈블리(3) 측의 약액과 격리될 수 있다.

제1 전원공급선(21)은 제1 전극(23)에 전원을 공급할 수 있다. 제1 전원공급선(21)은 제1 펌프 하우징(19)의 테두리를 따라 배치되고 제1 전극(23)에 접촉되어 고정될 수 있다. 제1 전원공급선(21)은 제1 펌프 하우징(19)과 제1 전극(23)사이에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명의 실시예의 다른 예시로 제1 전원공급선(21)은 단지 제1 전극(23)에 전원을 공급할 수 있으면, 제1 전극(23) 멤브레인(25) 사이에 배치되는 것도 가능하다.

제1 전극(23)은 판상으로 이루어져 제1 펌프 하우징(19)의 공간(19a)을 폐쇄할 수 있다. 즉, 제1 펌프 하우징(19)은 제1 다이어프램(17)과 제1 전극(23)에 의해 공간(19a)을 형성할 수 있다. 그리고 제1 펌프 하우징(19)의 공간(19a)에 물과 같은 작동 유체가 수용된다.

멤브레인(25)은 작동유체와 이온이 이동되는 다공성 재질로 이루어질 수 있다. 멤브레인(25)은 세라믹과 같은 부도체로 이루어지는 것이 바람직하다. 멤브레인(25)이 부도체로 이루어진 경우에는, 본 발명의 전기 삼투 펌프를 장시간 운전하여 제1 전극(23)과 제2 전극(27)에 사용되는 전기화학적 반응 물질이 소모 내지 탈착되어 다공성으로 이루어진 멤브레인(25)이 노출되어도, 종래의 카본 페이퍼나 카본 직물을 사용할 때 카본 페이퍼나 카본 직물의 노출로 인해 발생하던 물의 전기분해와 같은 부반응이 이루어지지 않게 된다. 따라서 부반응으로 인한 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다. 그러므로 본 발명은 안전적인 운전특성을 가지며 내구성을 향상시킬 수 있다.

멤브레인(25)은 도전성을 나타내지 않는 고분자 수지, 고무, 우레탄 또는 플라스틱 필름 등과 같은 유연한 소재를 얇은 막 형태로 가공하여 사용할 수 있다.

제2 전극(27)은 멤브레인(25)의 타측에 배치된다. 즉, 멤브레인(25)은 제1 전극(23)과 제2 전극(27) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 제2 전원공급선(29)은 제2 전극(27)에 외부의 전원을 공급할 수 있다. 제2 전원공급선(29)은 제2 펌프 하우징(31)의 테두리에 결합될 수 있다. 그러나 제2 전원공급선(29)은 단지 제2 전극(27)에 전원을 공급할 수 있는 구조면 어떠한 배치 구조도 가능하다.

제2 펌프 하우징(31)은 제1 펌프 하우징(19)과 동일 또는 유사한 형상과 모양을 가진다. 제2 펌프 하우징(31)은 내부에 또 다른 공간(31a)이 축 방향으로 관통되어 제공된다. 제2 펌프 하우징(31)에는 제1 펌프 하우징(19)과 마찬가지로 내부의 공간부(31a)를 관통하는 구멍부(31b)가 제공될 수 있다. 제2 펌프 하우징(31)의 구멍부(31b)는 작동유체를 주입한 후에 밀봉제에 의해 밀봉되거나 또는 융착 등에 의해 메워질 수 있다.

제2 다이어프램(33)은 제2 펌프 하우징(31)의 일측에 결합되어 제2 펌프 하우징(31)에 제공된 공간(31a)을 폐쇄할 수 있다.

즉, 제2 펌프 하우징(31)은 판상으로 이루어지는 제2 전극(27)과 제2 다이어프램(33)에 의해 공간(31a)을 폐쇄할 수 있다.

제2 다이어프램(33)에는 그의 면에 주름부(33a)가 형성될 수 있다. 제2 다이어프램(33)에 형성된 주름부(33a)는 단면을 기준으로 볼 때 축 방향으로 돌출되는 요철로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 다이어프램(33)의 주름부(33a)는 제2 다이어프램(33)의 면을 축 방향으로 충분하게 이동시켜 펌핑의 성능을 증대시키는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 제2 다이어프램(33)에 주름부(33a)가 형성된 예를 도시하여 설명하였으나, 경우에 따라서는 제1 다이어프램(17)에도 주름부가 형성되는 것도 가능하다. 그리고 제1 다이어프램(17) 또는 제2 다이어프램(33)에 형성될 수 있는 주름부는 적은 에너지로도 제1 다이어프램(17)과 제2 다이어프램(33)의 변형을 극대화시키는 역할을 하여 에너지 소비를 줄일 수 있다. 즉, 외부의 작은 전원으로도 구동부(5)를 장시간 구동시킬 수 있는 이점이 있다.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 상술한 제1 펌프 하우징(19), 제1 전원공급선(21), 제1 전극(23), 멤브레인(25), 제2 전극(27), 제2 전원공급선(29), 그리고 제2 펌프 하우징(31)은 봉지제(S)에 의해 외부와 기밀을 유지할 수 있다. 즉, 제1 전원공급선(21), 제1 전극(23), 멤브레인(25), 제2 전극(27), 그리고 제2 전원공급선(29)은 제1 펌프 하우징(19)과 제2 펌프 하우징(31)의 크기에 비해 작게 구성하여 조립된 상태에서 제1 펌프 하우징(19)과 제2 펌프 하우징(31) 사이에 둘레 부분(외부에 노출되는 부분이며 단면을 기준으로 홈 또는 공간을 이루는 부분)에 봉지제(S)가 배치될 수 있다. 이러한 봉지제(S)는 외부와 기밀을 유지하는 기밀층을 형성할 수 있다.

이러한 봉지제는 핫멜트계, 에폭시계, 폴리우레탄계 또는 시아노아크릴레이트계 등의 접착제가 사용될 수 있다. 그러나 봉지제는 이러한 예에 한정되는 것은 아니며, 단단하게 경화되어 작동 유체의 유출을 막고 구성요소의 외형의 변형을 막을 수 있는 소재이면 어느 것이든지 사용할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 작동과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 전원공급선(21)과 제2 전원공급선(29)에 전압의 극성을 다르게 전원을 공급하면, 제1 전극(23)과 제2 전극(27) 사이에 전압차이가 발생한다. 이러한 전압 차이에 의해 산화전극에서 전극 반응의 결과로 양이온이 생성된다. 위의 반응에서 생성된 양이온은 환원전극으로 이동하면서 작동 유체를 함께 끌고 멤브레인(25)을 통과하여 압력(펌핑력)을 발생시킨다.

즉, 이러한 전기화학반응은 이온과 작동유체가 멤브레인(25)을 통과하여 제1 펌프 하우징(19)의 공간(19a) 또는 제2 펌프 하우징(31)의 공간(31a)으로 이동할 수 있다.

제1 전원공급선(21)과 제2 전원공급선(29)을 통해 제1 전극(23)과 제2 전극(27)에 전원의 극성을 교번으로 공급하면 위에서 설명한 전기화학반응에 의해 제1 펌프 하우징(19)의 공간(19a)과 제2 펌프 하우징(31)의 공간(31a)으로 반복적으로 작동유체가 이동할 수 있다.

즉, 산화전극의 역할을 수행하던 전극이 전압 극성의 교번으로 인해 환원전극의 역할을 수행하는 것으로 바뀌게 되면, 산화전극으로 사용될 때 소모되었던 전기화학적 반응물이 환원전극으로 사용될 때 회복될 수 있고, 그 역의 경우도 마찬가지로 이루어져 전기 삼투 펌프의 계속적인 운전이 가능하다.

그러면 제1 다이어프램(17)과 제2 다이어프램(33)이 변형되면서 압력을 발생시킨다. 이러한 압력은 커넥터(1)와 제1 다이어프램(17) 사이의 공간에 작용한다.

그러면 약물은 위에서 발생된 압력에 의해 약물유입 연장관로(7a)를 통해 약물 유입구(1b)로 인입된다. 그리고 이렇게 이동된 약물은 약물 유출구(1c)와 약물배출 연장관로(7b)를 통해 배출되면서 인체에 주입될 수 있다.

이때 유입용 체크밸브(9)와 배출용 체크밸브(11)는 약물을 일방향으로만 이동시키는 역할을 한다. 따라서 본 발명의 실시예의 전지 삼투 펌프는 저전력을 이용하면서도 안정적으로 약물을 인체로 주입시킬 수 있다.

특히, 본 발명은 구동부(5)의 작동 유체와 약물이 서로 분리되므로 약물에 포함된 유효 성분이 전기화학적 반응으로 인해 변질되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 구동부(5)의 작동 유체에 포함되는 성분이 약물로 전달되는 것을 차단하여 보다 폭 넓은 약물 또는 작동 유체를 적용할 수 있다.

본 발명은 개방 압력이 매우 낮은 체크 밸브를 사용하여 체크 밸브의 반응 속도가 매우 빠르게 한 것이며 이로 인해 전체적으로 펌프가 저전력 고효율로 운전할 수 있다

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 커넥터, 1a. 격벽,
1b. 약물 유입구, 1c. 약물 유출구
3. 체크밸브 어셈블리, 5. 구동부,
7. 밸브 하우징,
7a. 약물유입 연장관로, 7b. 약물배출 연장관로,
9. 유입용 체크밸브, 11. 배출용 체크밸브,
13. 제1 고정구, 15. 제2 고정구,
17. 제1 다이어프램,
19. 제1 펌프 하우징,
19a. 공간, 19b. 구멍부,
21. 제1 전원공급선, 23. 제1 전극,
25. 멤브레인, 27. 제2 전극,
29. 제2 전원공급선,
31. 제2 펌프 하우징
31a. 공간, 31b. 구멍부,
33. 제2 다이어프램, 33a. 주름부,

Claims

약물 유입구와 약물 유출구가 제공된 커넥터,
상기 커넥터의 일측에 결합되는 체크밸브 어셈블리, 그리고
상기 커넥터의 타측에 결합되며 상기 체크밸브 어셈블리를 통과하는 약물과 격리되고 상기 약물에 압력을 가해 상기 약물 유출구측으로 상기 약물을 이동시키는 구동부를 포함하며,
상기 체크밸브 어셈블리는
상기 커넥터에 결합되며 약물유입 연장관로와 약물배출 연장관로가 인접하여 나란하게 배치되는 밸브 하우징을 포함하고,
상기 약물유입 연장관로는 상기 약물 유입구에 연결되고, 상기 약물배출 연장관로는 상기 약물 유출구에 연결되며,
상기 약물유입 연장관로에 유입용 체크밸브가 배치되고, 상기 약물배출 연장관로에 배출용 체크밸브가 배치되며,
상기 구동부는
상기 커넥터에 결합되며 상기 체크밸브 어셈블리의 약액을 차단하는 제1 다이어프램,
상기 제1 다이어프램에 결합되며 내부에 작동유체가 수용되는 공간이 제공된 제1 펌프 하우징,
상기 제1 펌프하우징에 결합되어 전원을 공급받는 제1 전원공급선,
상기 제1 전원공급선에 연결되는 제1 전극,
상기 제1 전극에 일측이 결합되는 멤브레인,
상기 멤브레인의 타측에 결합되는 제2 전극,
상기 제2 전극에 전원을 공급하는 제2 전원공급선,
상기 제2 전극의 일측에 결합되며 내부에 작동유체가 수용되는 공간이 제공된 제2 펌프 하우징, 그리고
상기 제2 펌프 하우징에 결합되는 제2 다이어프램을 포함하고,
상기 제1 펌프 하우징은
축 방향을 따라 관통된 공간이 제공되고,
상기 제1 다이어프램과 상기 제1 전극에 의해 상기 제1 펌프 하우징의 공간이 폐쇄되며,
상기 제2 펌프 하우징은
축 방향을 따라 관통된 또 다른 공간이 제공되고,
상기 제2 전극과 제2 다이어프램에 의해 상기 제2 펌프 하우징의 공간이 폐쇄되며,
상기 커넥터와 상기 제1 다이어프램 사이에는
약물이 상기 약물 유입구를 통해 상기 약물 유출구로 배출되는 공간부가 제공되는 전기 삼투 펌프.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 약물유입 연장관로에는
상기 유입용 체크밸브를 고정하는 제1 고정구가 설치되고,
상기 약물배출 연장관로에는
상기 배출용 체크밸브를 고정하는 제2 고정구가 설치되는 전기 삼투 펌프.
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 멤브레인은
작동유체와 이온이 이동되는 다공성 재질로 이루어지는 전기 삼투 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 멤브레인은
부도체로 이루어진 전기 삼투 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 다이어프램 또는 상기 제2 다이어프램에는
요철로 이루어지는 주름부가 제공되는 전기 삼투 펌프.