KR102521031B1 - 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기는 구동 유체가 저장된 압력 챔버; 상기 압력 챔버와 연결되고 약액이 저장되는 약액 챔버; 상기 압력 챔버 및 상기 약액 챔버 사이에 마련되며, 상기 압력 챔버의 용적이 팽창하면 상기 약액 챔버에 저장된 상기 약액에 추진 압력을 가하는 압력전달부; 상기 약액 챔버의 일측에 마련되어 상기 약액이 배출되는 분사부; 및 상기 압력 챔버에 저장된 상기 구동 유체에 버블생성 및 브레이크 다운을 일으켜서, 충격파를 발생시킴에 따라 상기 압력 챔버의 용적을 팽창시키는 전극부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기에 관한 것이다.
약물 전달 시스템(Drug Delivery System)은 인체의 질병이나 상처의 치료를 위한 의약품의 사용 시, 기존 방식에서 발생하던 부작용을 최소화하고 의약품에 의한 치료 효과를 극대화시켜 필요한 양의 약물을 효율적으로 체내에 전달할 수 있도록 설계한 시스템이다.
약물 전달 시스템에서 가장 많이 사용되고 있는 주사 방식은 정확하고 효율적인 약물 투여가 가능하지만 주사 시의 통증으로 인한 주사 공포증, 재사용으로 인한 감염 위험성, 그리고 많은 양의 의료 폐기물이 발생하는 등의 문제점들을 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 무침 주사기(Needle free injector)와 같은 약물 전달 방식이 개발되고 있다.
예를 들어, 무침 주사 기술의 하나인 구동 유체 주사 기술은 구동 유체 안에 레이저 또는 전기파를 통한 충격파를 가하여 구동 유체를 열 팽창시키고, 이 때 발생하는 압력을 이용하여 고속의 구동 유체 줄기를 발생시켜 피부에 구동 유체를 주입하는 기술이다.
그런데, 구동 유체 주사 기술은 구동 유체 안에서 충격파라 발생하여, 구동 유체의 밀도, 온도 종류에 따른 열전도율, 즉 구동 유체의 팽창 정도를 정확히 조절하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 구동 유체 안에 충격파를 발생시키기 위하여 높은 에너지를 갖고, 짧은 펄스폭을 갖는 레이저 펄스를 사용하는 경우, 레이저 장비를 필요로 하고, 이에 따라 장비의 크기가 커지고 장비 가격이 오르는 문제점이 있다. 또한 레이저 빔을 구동 유체 안에 조사하기 위해 다량의 광학계를 요구하여, 광학계 손상 등의 문제가 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 소형이며 경제적인 장비로 구현이 가능하고, 광학계 손상을 방지할 수 있는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기는 구동 유체가 저장된 압력 챔버; 상기 압력 챔버와 연결되고 약액이 저장되는 약액 챔버; 상기 압력 챔버 및 상기 약액 챔버 사이에 마련되며, 상기 압력 챔버의 용적이 팽창하면 상기 약액 챔버에 저장된 상기 약액에 추진 압력을 가하는 압력전달부; 상기 약액 챔버의 일측에 마련되어 상기 약액이 배출되는 분사부; 및 상기 압력 챔버에 저장된 상기 구동 유체에 버블생성 및 브레이크 다운을 일으켜서, 충격파 및 공동을 발생시킴에 따라 상기 압력 챔버의 용적을 팽창시키는 전극부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전극부는, 상기 충격파를 발생시키는 제1전극 및 제2전극; 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재되는 절연부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1전극, 상기 제2전극 및 상기 절연부 중 적어도 2개는 서로 다른 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 압력 챔버의 외부에 배치되는 상기 제1전극, 상기 제2전극 및 상기 절연부 중 적어도 2개는 단부가 단차를 형성하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 충격파는, 펄스 충격파일 수 있다.
또한, 상기 압력조절부는, 탄성판일 수 있다
또한, 상기 절연부의 내부에 상기 제1전극이 삽입되고, 상기 절연부의 외면에는 상기 제2전극이 배치될 수 있다.
또한, 구동 유체가 저장된 구동 유체 저장부; 및 상기 구동 유체 저장부에 저장된 구동 유체 및 상기 압력 챔버에 저장된 구동 유체를 순환시키는 구동 유체 순환부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 약액 챔버로 제공되는 약액을 저장하는 약액 저장부; 및 상기 약액 챔버에 수용된 약액이 상기 약액 저장부로 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극부로 펄스드 파워(Pulsed power)를 공급하는 파워부를 더 포함하며, 상기 파워부는, 전원공급부; 상기 전원공급부로부터 공급된 전압과 전류를 전기에너지로 저장하는 전기저장부; 및 상기 전기저장부에 저장된 전기에너지를 펄스드 파워(Pulsed power)로 인가시켜주는 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기는 소형이며 경제적인 장비로 구현이 가능하고, 광학계 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극부를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기를 나타낸 작동도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극부를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기를 나타낸 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극부를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기는 압력 챔버(10), 약액 챔버(20), 분사부(21), 압력전달부(30), 파워부(40) 및 전극부(50)를 포함한다
압력 챔버(10)와 약액 챔버(20)의 단일 하우징으로 구성될 수 있으며, 압력 챔버(10) 및 약액 챔버(20) 사이에는 압력전달부(30)가 배치된다.
압력 챔버(10)는 기체가 용해된 구동 유체를 수용한다. 구체적으로, 압력 챔버(10)는 밀폐된 수용 공간을 가지며, 이러한 수용 공간에 기체가 용해된 구동 유체가 수용된다.
일예로, 구동 유체는 기체가 용해된 물 일 수 있다. 단, 물에 전해질 또는 도전성 물질이 포함된 경우, 펄스 충격파의 전압 손실이 일어날 수 있으므로 전기적 이온 및 불순물이 제거된 탈이온 수를 사용하거나, 순수 또는 초순수를 사용하는 것이 바람직하다.
다른예로, 구동 유체는 알코올이나 폴리에틸렌글리콜과 같은 고분자 졸(sol) 및 젤(gel)과 같은 액상 물질일 수 있다.
압력 챔버(10)는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 원통형으로 형성될 수 있다. 압력 챔버(10)의 일측에는 후술할 전극부(50)가 박아지며, 압력 챔버(10)의 타측에는 후술할 압력전달부(30)가 마련된다.
약액 챔버(20)는 약액을 수용한다. 구체적으로, 약액 챔버(20)는 밀폐된 수용 공간을 가지며, 이러한 수용 공간에 약액이 수용된다.
약액 챔버(20)는 원통형으로 형성될 수 있다. 약액 챔버(20)의 일측에는 후술할 압력전달부(30)가 마련되며, 약액 챔버(20)의 타측에는 후술할 분사부(21)가 마련된다.
압력전달부(30)는 압력 챔버(10) 및 약액 챔버(20) 사이에 마련되는 탄성판이며, 압력 챔버(10)의 용적이 팽창하면 신장 변형을 통해 약액 챔버(20)에 저장된 약액에 추진 압력을 가하는 역할을 한다.
압력전달부(30)는 박막의 고무 재질로 제작될 수 있는데, 예를 들면, 인체에 무해한 천연 고무 또는 합성 고무 등으로 제작될 수 있다. 또한, 압력전달부(30)는 실리콘 재질로 제작될 수 있다.
분사부(21)는 약액 챔버(20)의 일측에 마련되며, 약액이 배출된다. 구체적으로, 압력 챔버(10)의 용적이 팽창하여 압력전달부(30)의 신장 변형에 의해 약액 챔버(20)에 저장된 약액에 추진 압력이 가해지면, 분사부(21)를 통해 약액이 배출될 수 있다.
예를들면, 분사부(21)는 홀 형태로 형성될 수 있다. 또한, 분사부(21)는 약액 챔버(20)의 외측으로 환형으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 한편, 도면에는 분사부(21)가 약액 챔버(20)의 하단에 마련되어 약액을 하측으로 분사하는 일 예가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
분사부(21)의 직경에 따라, 약물이 분사되는 속도가 결정되는데, 예를 들면, 분사부(21)의 직경은 50 마이크로미터 내지 1000 마이크로미터일 수 있다. 단, 분사부(21)의 직경이 50 마이크로미터 미만일 경우, 분사부(21)에서 분사되는 약액의 양이 상대적으로 적으므로, 약액이 피부 심부에 충분한 깊이로 주입되지 않을 수 있다. 분사부(21)의 직경이 1000 마이크로미터 초과일 경우, 분사부(21)에서 분사되는 약액의 양이 상대적으로 많으므로 피부의 표면에서 튕겨져 나오는 약액의 양이 증가함에 따라, 약물의 낭비가 심해질 수 있다. 따라서, 분사부(21)의 직경은 상술한 수치로 한정되는 것이 바람직하다.
파워부(40)는 커패시터에 충전된 전압을 스위치(43)로 동작시켜 순간적으로 펄스드 파워(Pulsed power)를 발생시켜서, 전극부(50)로 전달하는 역할을 한다. 여기서, 펼스트 파워란, 고전압의 전기에너지를 의미한다.
파워부(40)는 전원공급부(41), 전기저장부(42) 및 스위치(43)를 포함할 수 있다.
전원공급부(41)는 제너레이터일 수 있다. 이러한 제너레이터는 교류전압을 직류전압으로 변환하여, 전기저장부(42)로 공급한다.
전기저장부(42)는 전원공급부(41)에서 공급된 전압과 전류를 전기에너지로 저장된다. 예를들면, 전기저장부(42)는 커패시터 또는 인덕터가 사용될 수 있다.
스위치(43)는 전기저장부(42)에 충전된 전기에너지를 순간적(예를 들면, 수 마이크로 초)으로 저전압에서 고전압으로 승압시킨 펄스드 파워를 전극부(50)로 인가시켜준다. 여기서, 사용자는 스위치(43)를 이용하여, 펄스드 파워의 전압 세기를 조절하여, 전극부(50)에서 발생하는 펄스 충격파의 펄스의 폭을 조절할 수 있다. 이때, 사용자는 스위치(43)를 이용하여 펄스드 파워의 펄스 폭을 수 초 단위에서 수 나노 초 단위까지 조절할 수 있다.
한편, 파워부(40)는 생성된 펄스(Pulse)의 형성(form)을 유지시켜주는 전기회로를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 전기회로는 바람직하게 ‘펄스포밍 네트워크(pulse forming network, PFN)’ 일 수 있고, 스퀘어펄스(square pulse)의 폼(form)이 기생 인덕턴스(inductance)로 인해 무너지는 것을 방지하여, 펄스(Pulse)의 형성(form)을 유지시켜 줄 수 있다.
전극부(50)는 압력 챔버(10)의 일측에 연결되며, 파워부(40)로부터 펄스드 파워를 제공받아, 구동 유체에 고압 전류를 인가하여, 압력 챔버(10)에 저장된 구동 유체의 전기 분해를 유도하여 버블을 생성시키고 이렇게 생성된 버블에서 브레이크 다운(Break down, 절연 파괴)을 일으켜서, 압력 챔버(10)에 충격파 및 공동을 발생시킴에 따라, 압력 챔버(10)의 용적을 팽창시킨다. 여기서, 충격파는 펄스 충격파일 수 있다.
구체적으로, 전극부(50)가 구동 유체에 고압 전류를 인가하면, 구동 유체의 전기 분해에 의한 버블이 생성되고, 이렇게 생성된 버블에서 브레이크 다운이 일어남에 따라 압력 챔버(10)에 생성된 공동이 순간적으로 팽창하다가 다시 소멸함에 따라 충격파가 발생하여, 압력 챔버(10)의 용적이 팽창된다. 이와 같이, 압력 챔버(10)의 용적이 팽창하면, 압력전달부(30)가 약액 챔버(20)를 향하여 신장 변형되고, 이로 인해, 약액 챔버(20)에 저장된 약액에 추진 압력이 가해져서, 분사부(21)를 통해 약액이 배출될 수 있다.
한편, 파워부(40)가 전극부(50)에 고압의 전기를 인가하는 것은 마이컴과 같은 제어수단에 의해 이루어질 수 있다.
전극부(50)는 제1전극(51), 제2전극(52) 및 절연부(53)를 포함할 수 있다.
제1전극(51) 및 제2전극(52)은 압력 챔버(10)의 일측에 연결되어 구동 유체에 접촉되며, 파워부(40)로부터 펄스드 파워를 제공받는다. 예를들면, 제1전극(51) 및 제2전극(52)은 각각 (+)전압과 (-)전압이 인가될 수 있는 전극체일 수 있다.
절연부(53)는 제1전극(51) 및 제2전극(52) 사이에 개재되며, 제1전극(51) 및 제2전극(52) 사이를 절연하는 역할을 한다. 예를들면, 절연부(53)는 환형으로 형성될 수 있으며, 이러한 절연부(53)의 내부에는 원통형의 제1전극(51)이 삽입되고 절연부(53)의 외면에는 환형의 제2전극(52)이 배치될 수 있다. 또한, 절연부(53)의 내면은 제1전극(51)과 접촉 또는 비접촉될 수 있다. 또한, 절연부(53)의 외면은 제2전극(52)과 접촉 또는 비접촉될 수 있다. 나아가, 절연부(53)가 제1전극(51)을 감싸고 있어 외부와 단절됨으로 인해, 줄가열(Joule heating)이 급속으로 진행되어 작동유체에 빠른 버블 생성을 일으킬 수 있다.
제1전극(51) 및 제2전극(52)에 펄스드 파워가 제공되면, 제1전극(51) 및 제2전극(52) 주변의 구동 유체의 전기 분해가 발생하여 버블이 생성된다. 이와 동시에, 제1전극(51) 및 제2전극(52)는 절연부(53)에 의해 이격되어 있으므로, 제1전극(51) 및 제2전극(52) 주변에 생성된 버블에는 스파크와 함께 브레이크 다운이 일어난다.
한편, 제1전극(51), 제2전극(52) 및 절연부(53)는 구동 유체에 접촉되는 각각의 일단부가 나란히 정렬 배치될 수 있다. 따라서, 제1전극(51)의 일단부 및 제2전극(52)의 일단부가 매우 근접하게 배치되므로, 제1전극(51)의 일단부 및 제2전극(52)의 일단부 사이에 매우 강한 스파크가 발생함에 따라, 제1전극(51)의 일단부 및 제2전극(52)의 일단부 사이의 구동 유체의 브레이크 다운이 더욱 쉽게 발생할 수 있다.
한편, 제1전극(51)의 일단부는 특별히 한정되지 않으나, 원뿔 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1전극(51)의 일단부에 펄스드 타워가 집중됨에 따라, 제1전극(51) 및 제2전극(52) 주변에 생성된 버블의 스파크가 쉽게 발생할 수 있다.
제1전극(51), 제2전극(52) 및 절연부(53)는 서로 다른 길이를 가질 수 있다.
예를들면, 절연부(53)의 길이는 제1전극(51)의 길이보다 작고 제2전극(52)의 길이보다 클 수 있다.
이 경우, 압력 챔버(10)의 외부에 배치되는 제1전극(51), 제2전극(52) 및 절연부(53)의 각 타단부가 단차를 형성하며 배치될 수 있다. 따라서, 제1전극(51)의 타단부 및 제2전극(52) 타단부 사이는 제1전극(51)의 일단부 및 제2전극(52)의 일단부 사이보다 상대적으로 큰 간극을 가지고, 이러한 간극은 절연부(53)에 의해 절연됨에 따라, 제1전극(51)의 타단부 및 제2전극(52)의 타단부 간의 쇼트를 방지할 수 있다.
한편, 압력 챔버(10)에 저장된 구동 유체에 전극부(50)의 펄스 충격파에 의한 버블이 생성되면서, 구동 유체에 용해된 기체량이 감소하고 압력 챔버(10)의 내부 압력이 증가하는데, 본 실시예에서는 구동 유체 저장부(60)와 구동 유체 순환부(70)를 통해 구동 유체에 용해된 기체량을 보충하고 압력 챔버(10)의 내부 압력을 감소시킬 수 있다.
구동 유체 저장부(60)는 기체가 용해된 구동 유체가 저장된 저장 탱크이다.
구동 유체 순환부(70)는 구동 유체 저장부(60)에 저장된 구동 유체 및 압력 챔버(10)에 저장된 구동 유체를 순환시킨다. 예를들면, 구동 유체 순환부(70)는 구동 유체 저장부(60)에 저장된 구동 유체 및 압력 챔버(10)에 저장된 구동 유체를 순환시키는 순환 펌프(71)와, 구동 유체 저장부(60)와 순환 펌프(71) 사이 및 순환 펌프(71)와 압력 챔버(10) 사이에 각각 설치되는 한 쌍의 솔레노이드 밸브(72)를 포함할 수 있다. 또한, 구동 유체 순환부(70)는 순환 펌프(71)에 의해 순환되는 구동 유체에 포함된 불순물과 버블을 필터링하는 필터(73)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 순환펌프(71)와 솔레노이드 밸브(72)를 제어하는 압력 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 압력 센서는 전극부(50)가 구동 유체에 펄스 충격파를 가하여 스파크를 발생시키는 동안, 압력 챔버(10)의 내부 압력을 측정하는 역할을 한다.
이러한 압력 센서는 압력 챔버(10)의 내부 압력이 기준값 이하인 것을 감지하면, 솔레노이드 밸브(72)를 개방시켜서, 순환 펌프(71)에 의한 구동 유체의 순환을 정지시키고, 순환 펌프(71)가 구동 유체 저장부(60)에 저장된 구동 유체 및 압력 챔버(10)에 저장된 구동 유체를 순환시키게 한다.
한편, 약액 챔버(20)에 저장된 약액이 분사부(21)로 분사된 경우, 약액 챔버(20)에 저장된 약액의 보충이 필요한데, 본 실시예에서는 약물 저장부(80)와 체크 밸브(90)를 통해 약액 챔버(20)의 약액을 보충할 수 있다.
약물 저장부(80)는 약물이 저장된 저장 탱크이다.
체크 밸브(90)는 약물 저장부(80)에 저장된 약물을 압력 챔버(10)로만 전달하는 역할을 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기의 작동예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기를 나타낸 작동도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 우선, 파워부(40)가 펄스드 파워를 발생시켜서 전극부(50)로 제공한다.
다음으로, 전극부(50)의 제1전극(51) 및 제2전극(52)이 펄스드 파워를 제공받아, 압력 챔버(10)에 저장된 구동 유체에 고압 전류를 인가한다.
이 때, 제1전극(51) 및 제2전극(52) 주변의 구동 유체의 전기 분해가 발생하여 버블이 생성되고 이렇게 생성된 버블에는 스파크와 함께 브레이크 다운이 일어나며, 압력 챔버(10)에 생성된 공동이 순간적으로 팽창하다가 다시 소멸함에 따라 펄스 충격파가 발생하여, 압력 챔버(10)의 용적이 팽창된다
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 압력 챔버(10)의 내부에 생성된 버블에 의해 압력 챔버(10)의 용적이 팽창됨에 따라, 압력전달부(30)가 신장 변형되면서, 약액 챔버(20)에 저장된 약액에 추진 압력을 가한다,
다음으로, 약액 챔버(20)에 저장된 약액 추진 압력이 가해짐에 따라, 약액 챔버(20)에 저장된 약액이 분사부(21)를 통해 초고속으로 분사되어 피부에 투입된다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기는 소형이며 경제적인 장비로 구현이 가능하고, 광학계 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 압력 챔버
20: 약액 챔버
21: 분사부
30: 압력전달부
40: 파워부
41: 전원공급부
42: 전기저장부
43: 스위치
50: 전극부
51: 제1전극
52: 제2전극
53: 절연부
60: 구동 유체 저장부
70: 구동 유체 순환부
71: 순환 펌프
72: 솔레노이드 밸브
73: 필터
80: 약물 저장부
90: 체크 밸브
20: 약액 챔버
21: 분사부
30: 압력전달부
40: 파워부
41: 전원공급부
42: 전기저장부
43: 스위치
50: 전극부
51: 제1전극
52: 제2전극
53: 절연부
60: 구동 유체 저장부
70: 구동 유체 순환부
71: 순환 펌프
72: 솔레노이드 밸브
73: 필터
80: 약물 저장부
90: 체크 밸브
Claims (10)
- 구동 유체가 저장된 압력 챔버;
상기 압력 챔버와 연결되고 약액이 저장되는 약액 챔버;
상기 압력 챔버 및 상기 약액 챔버 사이에 마련되며, 상기 압력 챔버의 용적이 팽창하면 상기 약액 챔버에 저장된 상기 약액에 추진 압력을 가하는 압력전달부;
상기 약액 챔버의 일측에 마련되어 상기 약액이 배출되는 분사부; 및
상기 압력 챔버에 저장된 상기 구동 유체에 버블생성 및 브레이크 다운을 일으켜서, 충격파 및 공동을 발생시킴에 따라 상기 압력 챔버의 용적을 팽창시키는 전극부를 포함하고,
상기 전극부는 상기 충격파를 발생시키는 제1전극 및 제2전극와, 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재되는 절연부를 포함하며,
상기 제1전극, 상기 제2전극 및 상기 절연부의 상기 구동 유체에 접촉하는 각각의 일단부가 나란히 정렬 배치되며,
상기 절연부의 일단부는 상기 제1전극의 일단부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1전극, 상기 제2전극 및 상기 절연부 중 적어도 2개는
서로 다른 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
- 제3항에 있어서,
상기 압력 챔버의 외부에 배치되는 상기 제1전극, 상기 제2전극 및 상기 절연부 중 적어도 2개는 단부가 단차를 형성하여 배치되는 것을 특징 으로 하는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
- 제1항에 있어서,
상기 충격파는,
펄스 충격파인 것을 특징으로 하는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
- 제1항에 있어서,
상기 압력전달부는,
탄성판인 것을 특징으로 하는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
- 제1항에 있어서,
상기 절연부의 내부에, 상기 제1전극이 삽입되고,
상기 절연부의 외면에는, 상기 제2전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
- 제1항에 있어서,
구동 유체가 저장된 구동 유체 저장부; 및
상기 구동 유체 저장부에 저장된 구동 유체 및 상기 압력 챔버에 저장된 구동 유체를 순환시키는 구동 유체 순환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
- 제1항에 있이서,
상기 약액 챔버로 제공되는 약액을 저장하는 약액 저장부; 및
상기 약액 챔버에 수용된 약액이 상기 약액 저장부로 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
- 제1항에 있어서,
상기 전극부로 펄스드 파워(Pulsed power)를 공급하는 파워부를 더 포함하며,
상기 파워부는,
전원공급부;
상기 전원공급부로부터 공급된 전압과 전류를 전기에너지로 저장하는 전기저장부; 및
상기 전기저장부에 저장된 전기에너지를 펄스드 파워(Pulsed power)로 인가시켜주는 스위치를 포함하는, 충격파를 이용한 수중방전 기반의 무침 주사기.
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