KR20140125249A - 호흡을 이용한 능동형 약물 투입기 - Google Patents

호흡을 이용한 능동형 약물 투입기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 능동형 약물 투입기는 유입된 공기와 기화된 약물이 혼합되는 약물 유동 모듈(100); 상기 약물 유동 모듈(100)에 약물을 공급하는 약물 공급 모듈(200); 및 상기 약물 유동 모듈(100) 내에 공급된 약물에 열을 제공하는 열 공급 모듈(300);을 포함하며, 상기 약물 유동 모듈(100)은, 상기 약물 공급 모듈(200)로부터의 약물이 공급되는 공간인 기화 챔버(110); 상기 기화 챔버(110)의 일측에 결합되는 공기 유입구(120); 및 상기 기화 챔버(110)의 타측에 결합되는 혼합기체 배출구(130);를 포함하고, 상기 공기 유입구(120)로 유입되는 공기 및 상기 기화 챔버(110)에서 기화되는 약물은 상기 혼합기체 배출구(130)를 통한 사용자의 호흡에 의해 능동적으로 혼합되어 상기 혼합기체 배출구(130) 측으로 유동한다.

Description

호흡을 이용한 능동형 약물 투입기{Positive Drug Injector using Inhalation}
본 발명은 능동형 약물 투입기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열에 의해 기화된 약물을 호흡에 의해 유입되는 공기의 흐름을 이용하여 인체의 호흡기 내로 흡입이 가능하게 하는 능동형 약물 투입기에 관한 것이다.
문명이 발달하면서 현대인들은 각종 공해와 오염으로 기관지 천식, 만성 폐쇄성 폐질환, 아토피 등 문명병으로 불리는 질병에 고통받고 있다. 이러한 문제에 대한 해결방안으로 종래에는 심신의 안정 및 면역력을 증가시키고, 건강증진 및 담배 등 우리 사회의 부정적인 문화를 대체하는 효과를 얻기 위하여 약액 또는 약품을 코 또는 입 등의 호흡기를 통해 공급하기 위하여 네블라이저와 같은 휴대용 흡입기가 도입되어 사용되어 왔다.
상기와 같은 휴대용 흡입기로서 사용되는 네블라이저를 설명하는 문헌으로서는 공개실용신안 제20-2012-0002133호를 예로 들 수 있다. 상기 공개실용신안의 네블라이저는 약품 등이 저장되는 약액통, 약액통에 연결되는 배출관 및 배출관에 결합된 마우스피스를 갖는 구조로 이루어지며, 사용자는 상기 마우스피스를 통해 약액을 제공받을 수 있게 된다. 상기 공개실용신안은 저장된 약액을 마우스피스를 통해 공급하는 내용은 개시하지만, 별도의 약액 기화 구조 또는 약액 공급량 조절에 관한 내용은 개시하지 않는다는 한계가 있다.
한편, 대한민국공개특허 제10-2013-0008957호는 부탄 또는 프로판과 같은 액화 가스의 연소과정에서 발생되는 열로 니코틴 용액을 기화시켜 흡입이 가능하도록 하는 가스 열원에 의한 기화 니코틴 용액의 흡입 장치를 제공한다. 상기 공개특허의 흡입 장치는 전자담배에 적용될 수 있는 장치로서 담배로부터 발생되는 유해 물질의 흡입을 방지하면서 전자담배가 가진 잦은 배터리 충전 문제를 해소하고자 하는 것으로서 본 발명에서 추구하고자 하는 폐질환 치료를 위해 호흡을 통한 기화된 약물의 원활한 공급과는 거리가 있다.
상기에서와 같이, 종래에는 호흡기 질환을 갖는 환자의 능동적인 호흡에 의해서가 아니라 호흡장치에 의해 먼저 기화된 약물을 환자가 수동적으로 호흡하게 한다는 점에서 환자의 호흡과 무관하게 약물의 낭비가 발생할 수 있다.
또한, 종래의 호흡장치는 소음 및 진동이 큰 관계로 주변에 불쾌감을 발생하게 하고, 무게 및 부피가 큰 관계로 이동 및 보관이 용이하기 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, 외부로부터 공급되는 공기 및 약물 공급 모듈로부터 공급되어 기화되는 약물의 혼합 과정을 사용자의 능동적인 호흡을 통해 가능하게 함으로써 최소 한도로 요구되는 적절한 분량의 약물을 사용자의 호흡기로 공급하여 사용자 스스로 약물을 능동적으로 흡입하게 하는 능동형 약물 투입기를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 호흡을 이용한 능동형 약물 투입기는 유입된 공기와 기화된 약물이 혼합되는 약물 유동 모듈(100); 상기 약물 유동 모듈(100)에 약물을 공급하는 약물 공급 모듈(200); 및 상기 약물 유동 모듈(100) 내에 공급된 약물에 열을 제공하는 열 공급 모듈(300);을 포함하며, 상기 약물 유동 모듈(100)은, 상기 약물 공급 모듈(200)로부터의 약물이 공급되는 공간인 기화 챔버(110); 상기 기화 챔버(110)의 일측에 결합되는 공기 유입구(120); 및 상기 기화 챔버(110)의 타측에 결합되는 혼합기체 배출구(130);를 포함하고, 상기 공기 유입구(120)로 유입되는 공기 및 상기 기화 챔버(110)에서 기화되는 약물은 상기 혼합기체 배출구(130)를 통한 사용자의 호흡에 의해 능동적으로 혼합되어 상기 혼합기체 배출구(130) 측으로 유동한다.
상기 열 공급 모듈(300)은 상기 기화 챔버(110) 내에 배치되는 가열체(320), 상기 가열체(320)에 전기적으로 접속되는 전원부(310), 및 전원부(310)와 가열체(320)를 연결하는 도선 상에 배치되는 전류 조절기(330)를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 약물 공급 모듈(200)은 약물 보관통(210), 상기 약물 보관통(210)에 연결되는 공급 조절 챔버(220), 상기 공급 조절 챔버(220)에 연통하는 약물 순환 공급관(230)을 포함하고, 상기 가열체(320)는 상기 약물 순환 공급관(230)을 둘러싸는 구조인 것이 바람직할 수 있다.
상기 약물 순환 공급관(230)은 상기 공급 조절 챔버(220)의 일측으로부터 연장되는 약물 공급관(232), 상기 약물 공급관(232)에 연통하도록 배치되는 약물 기화관(236), 및 상기 약물 기화관(236)에 연통하며 상기 공급 조절 챔버(220)의 타측에 연결되도록 배치되는 약물 회수관(234)을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 가열체(320)는 상기 약물 기화관(236)을 둘러싸는 구조이며, 상기 약물 기화관(236)에는 약물 분사홀(238)이 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 약물 투입기는, 상기 전류 조절기(330) 및 상기 공급 조절 챔버(220)에 무선 또는 유선으로 접속되는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 전류 조절기(330)를 통해 상기 가열체(320)에 공급되는 전류량에 따라 상기 약물 순환 공급관(230)으로 순환하는 약물의 양을 제어하는 것이 바람직할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 호흡을 이용한 능동형 약물 투입기는 사용자의 능동적인 호흡을 통해 적절한 분량의 약물이 기화 챔버로 공급되어짐으로써 환자 스스로 약물을 능동적으로 흡입할 수 있다.
더불어, 환자가 약물을 흡입할 때 액체 상태의 약물을 순간적으로 가열하여 기화 상태로 변경하게 함으로써 환자의 능동적인 흡입을 통해 적은 분량의 약물이 환자의 기도 또는 폐포 등에 도달하게 하는 장점이 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 능동형 약물 투입기의 전체적인 개략도,
도 2는 본 발명을 구성하는 약물 유동 모듈을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명을 구성하는 약물 공급 모듈을 나타내는 도면, 및
도 4은 본 발명을 구성하는 열 공급 모듈을 나타내는 도면이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 호흡을 이용한 능동형 약물 투입기를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명인 호흡을 이용한 능동형 약물 투입기는 필요에 따라 일체형으로 제조되거나 각각 분리되어 제조될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용이 가능하다.
호흡을 이용한 능동형 약물 투입기(1000)의 전체적인 구조
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 호흡을 이용한 능동형 약물 투입기(1000)의 전체적인 구조를 살핀다.
능동형 약물 투입기(1000)는 기화된 약물과 공기가 혼합된 상태에서 유동하는 약물 유동 모듈(100), 약물 유동 모듈(100)에 약물을 공급하는 약물 공급 모듈(200), 및 공급되는 약물에 열원을 제공하는 열 공급 모듈(300)을 포함한다.
약물 유동 모듈(100)은 약물 공급 모듈(200)로부터의 약물이 공급되는 공간인 기화 챔버(110), 기화 챔버(110)의 일측에 결합되는 공기 유입구(120), 및 기화 챔버(110)의 타측에 결합되는 혼합기체 배출구(130)를 포함한다.
공기 유입구(120)는 외부에 연통하도록 소정의 관통공이 형성되는 공기 진입로의 기능을 수행한다. 즉, 기화 챔버(110)에서 기화된 약물을 이송하기 위해서는 일정량의 공기 유동이 요구되는 바, 사용자가 호흡을 수행하는 경우에 상기 공기 유입구(120)를 통해 외부로부터 공기의 유입이 이루어진다.
기화 챔버(110)는 일 예로서 중공의 원통 형상일 수 있는데, 유입된 공기 및 기화된 약물의 혼합기체는 상기 기화 챔버(110)의 길이 방향을 따라 유동이 가능할 수 있다.
혼합기체 배출구(130)는 공기 및 기화된 약물이 기화 챔버(110)에서 혼합된 상태로 배출하는 배출로의 기능을 수행한다. 상기 혼합기체 배출구(130)는 기화 챔버(110)로부터 멀어질수록 그 직경 또는 단면적이 점점 좁아지는 구조를 이룰 수 있다. 이를 통해, 호흡기에 정확하게 위치하게 하는 동시에 배출 속도를 증가시킬 수 있다.
약물 공급 모듈(200)은 약물 보관통(210), 약물 보관통(210)에 연결되는 공급 조절 챔버(220), 공급 조절 챔버(220)에 연통하는 약물 순환 공급관(230), 및 공급 조절 챔버(220)에서 약물 보관통(210) 내부로 연장 형성되는 약물 이송 파이프(240)를 포함한다.
상기 약물 순환 공급관(230)은 공급 조절 챔버(220)의 일측으로부터 연장되는 약물 공급관(232), 약물 공급관(232)에 연통하도록 배치되는 약물 기화관(236), 및 약물 기화관(236)에 연통하며 공급 조절 챔버(220)의 타측에 연결되도록 배치되는 약물 회수관(234), 및 상기 약물 기화관(236)에 형성되는 약물 분사홀(238)을 포함한다. 여기에서, 상기 약물 공급관(232) 및 약물 회수관(234)은 공급 조절 챔버(220)에 저장된 약물이 배출되고 회수되는 관로를 의미하는 것으로서 그 설치 위치는 다양하게 배치할 수 있다.
약물 이송 파이프(240)는 그 일단이 공급 조절 챔버(220)에 연통하도록 결합되고 타단은 약물 보관통(210) 내에 삽입된다. 상기 약물 이송 파이프(240) 상에는 역류 방지 밸브가 배치되어 공급 조절 챔버(220)에 유입된 약물이 다시 약물 보관통(210)으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
열 공급 모듈(300)은 전원부(310), 전원부(310)에 전기적으로 접속되는 가열체(320), 전원부(310)와 가열체(320)를 연결하는 도선 상에 배치되는 전류 조절기(330), 및 상기 도선 상에 배치되는 스위치(340)를 포함한다. 구체적으로, 사용자는 능동형 약물 투입기(1000)를 구동하기 위해서 스위치(340)를 on 상태로 하여 전원부(310)로부터 가열체(320)로 전류를 공급하게 하고, 상기 전류 공급 과정에서 전류 조절기(330)를 조작하여 가열체(320)에 작용하는 부하를 조절할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 능동형 약물 투입기(1000)는 스위치(340), 전류 조절기(330), 및 공급 조절 챔버(220)에 무선 또는 유선으로 접속되는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 전류 조절기(330)를 통해 가열체(320)에 공급되는 전류량에 따라 약물 순환 공급관(230)으로 순환하는 약물의 양을 적절하게 조절한다. 예를 들어, 공급되는 전류량에 비례하도록 기화 챔버(110)로 약물이 공급되도록 공급 조절 챔버(220)로부터의 토출량을 조절할 수 있다. 이는, 상기 공급 조절 챔버(220)에 연통하는 약물 순환 공급관(230) 상에 별도의 개폐밸브를 제어부에 접속한 상태로 설치하여 가능할 수 있다.
호흡을 이용한 능동형 약물 투입기(1000)의 작동 구조 설명
이하, 도 1 내지 도 4를 다시 참조하여 능동형 약물 투입기(1000)의 작동 과정을 보인다.
먼저, 능동형 약물 투입기(1000)를 작동하기 전에 약물 보관통(210)에 약물을 충진하고, 열 공급 모듈(300)의 정상 작동 여부를 점검한다.
능동형 약물 투입기(1000)의 작동을 개시하기 위해 스위치(340)를 on 상태로 하는 경우에 제어부는 이를 감지하여 전류 조절기(330) 및 공급 조절 챔버(220)를 제어한다.
즉, 제어부는 전류 조절기(330)를 통해 가열체(320)에 공급되는 전류량을 조절하고, 상기 공급 전류량에 따라 공급 조절 챔버(220)로부터의 약물의 양을 조절한다.
공급 조절 챔버(220)로부터 약물 공급관(232)을 거쳐 약물 기화관(236)에 이른 약물은 상기 약물 기화관(236)을 둘러싸도록 배치되는 가열체(320)로부터 열을 공급받는다. 이를 통해 기화되는 약물은 약물 기화관(236)에 형성된 약물 분사홀(238)을 통해 기화 챔버(110) 내에 분사된다.
한편, 사용자의 호흡기를 혼합기체 배출구(130)에 근접한 상태에서 호흡을 진행하는 경우에 공기 유입구(120)를 통해 유입된 공기(도 1의 a 참조)가 기화 챔버(110)를 따라 이송되는 과정에서 약물 기화관(236)의 외부 표면을 따라 유동하므로 이를 통해 약물 기화관(236) 내의 기화된 약물이 기화 챔버(110)로 원활하게 유동이 가능할 수 있다(도 1의 b 참조).
공급 조절 챔버(220)에서 약물 공급관(232)으로 유동하는 약물 중 미기화된 약물은 약물 회수관(234)을 거쳐 공급 조절 챔버(220)로 복귀한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 능동형 약물 투입기(1000)는 사용자의 능동적인 호흡을 통해 적절한 분량의 약물이 기화 챔버로 공급되어짐으로써 환자 스스로 약물을 능동적으로 흡입할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 약물 유동 모듈
110 : 기화 챔버
120 : 공기 유입구
130 : 혼합기체 배출구
200 : 약물 공급 모듈
210 : 약물 보관통
220 : 공급 조절 챔버
230 : 약물 순환 공급관
240 : 약물 이송 파이프
300 : 열 공급 모듈
310 : 전원부
320 : 가열체
330 : 전류 조절기
340 : 스위치
1000 : 능동형 약물 투입기

Claims (6)

  1. 유입된 공기와 기화된 약물이 혼합되는 약물 유동 모듈(100);
    상기 약물 유동 모듈(100)에 약물을 공급하는 약물 공급 모듈(200); 및
    상기 약물 유동 모듈(100) 내에 공급된 약물에 열을 제공하는 열 공급 모듈(300);을 포함하며,
    상기 약물 유동 모듈(100)은,
    상기 약물 공급 모듈(200)로부터의 약물이 공급되는 공간인 기화 챔버(110);
    상기 기화 챔버(110)의 일측에 결합되는 공기 유입구(120); 및
    상기 기화 챔버(110)의 타측에 결합되는 혼합기체 배출구(130);를 포함하고,
    상기 공기 유입구(120)로 유입되는 공기 및 상기 기화 챔버(110)에서 기화되는 약물은 상기 혼합기체 배출구(130)를 통한 사용자의 호흡에 의해 능동적으로 혼합되어 상기 혼합기체 배출구(130) 측으로 유동하는 것을 특징으로 하는,
    능동형 약물 투입기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 공급 모듈(300)은 상기 기화 챔버(110) 내에 배치되는 가열체(320), 상기 가열체(320)에 전기적으로 접속되는 전원부(310), 및 전원부(310)와 가열체(320)를 연결하는 도선 상에 배치되는 전류 조절기(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    능동형 약물 투입기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 약물 공급 모듈(200)은 약물 보관통(210), 상기 약물 보관통(210)에 연결되는 공급 조절 챔버(220), 상기 공급 조절 챔버(220)에 연통하는 약물 순환 공급관(230)을 포함하고,
    상기 가열체(320)는 상기 약물 순환 공급관(230)을 둘러싸는 구조인 것을 특징으로 하는,
    능동형 약물 투입기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 약물 순환 공급관(230)은 상기 공급 조절 챔버(220)의 일측으로부터 연장되는 약물 공급관(232), 상기 약물 공급관(232)에 연통하도록 배치되는 약물 기화관(236), 및 상기 약물 기화관(236)에 연통하며 상기 공급 조절 챔버(220)의 타측에 연결되도록 배치되는 약물 회수관(234)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    능동형 약물 투입기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가열체(320)는 상기 약물 기화관(236)을 둘러싸는 구조이며, 상기 약물 기화관(236)에는 약물 분사홀(238)이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    능동형 약물 투입기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 약물 투입기는,
    상기 전류 조절기(330) 및 상기 공급 조절 챔버(220)에 무선 또는 유선으로 접속되는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 전류 조절기(330)를 통해 상기 가열체(320)에 공급되는 전류량에 따라 상기 약물 순환 공급관(230)으로 순환하는 약물의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    능동형 약물 투입기.
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