KR20220165233A - 약액 주입 장치 - Google Patents

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KR20220165233A
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KR1020220166136A
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빈인욱
한상진
김승하
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이오플로우(주)
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Abstract

안전하게 구동되며, 정확하게 약물을 전달할 수 있는 약액 주입 장치를 제공한다. 또한 제조 및/또는 유통 과정에서 배터리의 소모를 최소화할 수 있는 약액 주입 장치에 관한 것이다.

Description

약액 주입 장치 {Apparatus for Infusing medical liquid}
약액 주입 장치에 관한 것이다.
인슐린 주입 장치와 같은 약액 주입 장치는 환자의 몸 안에 약액을 주입하기 위해 사용되는 데, 이는 의사나 간호사와 같은 전문 의료진에 의해 사용되기도 하지만, 대부분의 경우 환자 자신 또는 보호자와 같은 일반인에 의해 사용되고 있다.
당뇨 환자 특히, 소아 당뇨 환자의 경우에는 인슐린과 같은 약액을 정해진 간격을 두고 인체에 주입할 필요가 있다. 일정한 기간 동안 인체에 부착하여 사용하는 패치 형태의 약액 주입 장치가 개발되고 있으며, 이러한 약액 주입 장치는 환자의 복부 또는 허리 등의 인체에 일정한 기간 동안 패치 형태로 부착한 상태로 사용될 수 있다.
약액 주입을 통한 효과의 증대를 위하여 약액 주입 장치는 약액을 환자의 몸에 정밀하게 주입하는 것이 제어될 필요가 있는데, 소형의 약액 주입 장치를 통하여 소량의 약액을 정밀하게 주입하는 것이 중요하다.
약액 주입 장치는 인체에 부착될 경우 착용감이 우수하고 사용이 편리하며 내구성이 뛰어나고 저전력으로 구동될 필요성이 있다. 특히, 약액 주입 장치는 환자가 직접 피부에 부착되어 사용되므로, 사용자가 편리하고 안전하게 약액 주입 장치를 구동하는 것이 중요하다.
뿐만 아니라 이러한 약액 주입 장치는 보통 유통 기한이 1년 이상 요구되며, 유통 기한이 임박한 시점에 사용하더라도 보증하는 사용 기간 내에서는 문제 없이 동작하도록, 이 사용 기간까지 배터리 소모가 최소화되도록 유지할 필요가 있다.
본 발명의 실시예는, 상기와 같은 문제 및/또는 한계를 해결하기 위한 것으로, 안전하게 구동되며, 정확하게 약물을 전달할 수 있는 약액 주입 장치를 제공한다. 또한 제조 및/또는 유통 과정에서 배터리의 소모를 최소화할 수 있는 약액 주입 장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 제1 시점에 내부가 적어도 일부 개방되고, 상기 제1 시점보다 늦은 제2 시점에 상기 내부가 밀봉되도록 구비된 하우징과, 상기 하우징 내에 위치하고 상기 제2 시점보다 늦은 제3 시점에 사용자의 조작에 의해 상기 하우징 외측으로 적어도 일부가 토출되도록 구비된 니들 조립체와, 상기 제2 시점 이후에 상기 하우징 내에서 밀봉되고, 약액이 수용되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결된 레저버와, 상기 제2 시점 이후에 상기 하우징 내에서 밀봉되고 상기 니들 조립체와 레저버의 사이에 개재되어 상기 제3 시점 이후에 상기 약액의 토출에 대한 구동력을 생성하는 구동 모듈과, 상기 제2 시점 이후에 상기 하우징 내에서 밀봉되는 배터리 모듈과, 상기 제2 시점 이후에 상기 하우징 내에서 밀봉되고 상기 제3 시점 이후에 상기 전달 모듈 및 배터리 모듈과 전기적으로 연결되어 상기 구동 모듈을 제어하도록 구비된 컨트롤 모듈을 포함하는 약액 주입 장치를 제공할 수 있다.
적어도 상기 제1 시점 및 제2 시점에 상기 구동모듈이 동작하지 않도록 제어하는 트리거 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 상기 구동력을 전달하는 전달 모듈과, 적어도 상기 제1 시점 및 제2 시점에 상기 전달 모듈이 동작하지 않도록 제어하는 트리거 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤 모듈은, 상기 제1 시점에는 상기 배터리 모듈과의 전기적연결이 차단되도록 구비될 수 있다.
또 다른 실시예들에 따르면, 제1 시점에 내부가 적어도 일부 개방되고, 상기 제1 시점보다 늦은 제2 시점에 상기 내부가 밀봉되도록 구비된 하우징과, 상기 하우징 내에 수용되고 상기 제2 시점보다 늦은 제3 시점에 상기 하우징 외측으로 적어도 일부가 토출되도록 구비된 니들 조립체와, 상기 하우징 내에 수용되고 약액이 수용되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결된 레저버와, 상기 하우징 내에 수용되고 전기적으로 제어 가능한 복수의 전자 모듈과, 상기 복수의 전자 모듈과 전기적으로 연결된 배터리 모듈과, 상기 제1 시점에 상기 전자 모듈 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되도록 구비된 액티베이터를 포함하는 약액 주입 장치를 제공할 수 있다.
상기 전자 모듈은, 상기 니들 조립체와 레저버의 사이에 개재되고 상기 약액을 상기 니들 조립체로 전달하는 전달 모듈을 포함하고, 적어도 상기 제1 시점 및 제2 시점에 상기 전달모듈이 동작하지 않도록 제어하는 트리거 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 구동력을 전달하는 구동 모듈과, 적어도 상기 제1 시점 및 제2 시점에 상기 구동 모듈이 동작하지 않도록 제어하는 트리거 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 모듈은, 상기 제1 시점에 상기 액티베이터와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 시점에 상기 배터리 모듈과 전기적으로 연결되는 통신부를 포함할 수 있다.
제1 시점이란, 약액 주입 장치에 대한 출고가 완료되기 전의 단계를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 시점은, 약액 주입 장치의 조립이 완료되고, 그 내부가 방수 처리 등 밀봉이 완료되기 전의 상태를 의미할 수 있다.
제2 시점은, 상기 제1 시점 이후, 약액 주입 장치에 대한 밀봉이 완료된 상태를 의미합니다. 따라서 약액 주입 장치의 제조 완료 후 유통이 진행되는 과정도 제2 시점에 해당할 수 있다.
제3 시점은 사용자에 의해 사용이 개시되는 시점을 의미하는 데, 이에 따라 사용자는 약액 주입 장치의 적어도 컨트롤 모듈 및/또는 구동 모듈에 대한 동작을 개시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명의 따른 약액 주입 장치와 이의 구동 방법은 사용자가 간단하고 안전하게 구동시킬 수 있다. 사용자가 니들 조립체의 슬리브를 회전시키면, 니들 조립체에서는 캐뉼러가 대상체에 삽입되고, 클러치 모듈이 전달 모듈을 연결하여 구동 모듈의 구동으로 약액이 주입될 수 있으며, 동시에 구동 모듈의 구동이 개시되므로, 간단하고 안전하게 약액 주입 장치를 사용할 수 있다.
본 발명의 따른 약액 주입 장치와 이의 구동 방법은 구동 모듈이 최적화된 구동환경에서 구동되므로, 약액을 정량 토출할 수 있다. 스타터는 구동 모듈이 구동되기 전에 구동축의 위치를 이동시켜서, 접촉 부재가 구동 모듈의 내측면에 부착되어 구동 모듈의 구동이 방해되는 것을 방지할 수 있다. 약액 주입 장치의 보관성을 향상시키고 정밀성을 유지하므로, 장시간 보관된 이후에 구동되더라도, 구동 모듈이 초기에 원활하게 구동되어 약액을 대상체에 정량 토출 할 수 있다.
사용자가 니들 조립체의 슬리브를 회전시키면, 니들 조립체에서는 캐뉼러가 대상체에 삽입되어 약액의 주입을 위한 준비가 완료되며, 이와 함께 클러치 모듈이 전달 모듈과 구동 모듈을 연결하여 약액이 레저버에서 니들로 주입될 수 있으며, 동시에 구동 모듈의 구동이 개시된다. 따라서, 사용자가 니들 조립체를 간단하게 회전하여 안전하게 약액 주입 장치의 구동을 개시할 수 있다.
본 발명의 따른 약액 주입 장치와 이의 구동 방법은 니들 조립체의 캐뉼러가 대상체에 삽입된 이후에, 클러치 유닛에 의해서 약액을 토출하기 위한 구조가 구동 연결되므로, 안전하고 정량의 약물을 대상체에 주입할 수 있다.
본 발명의 따른 약액 주입 장치와 이의 구동 방법은 니들 조립체의 회전에 의해서 직관적으로 구동이 개시되며, 니들 조립체와 트리거 모듈의 회전방향이 일 방향으로 제한되고, 회전 거리가 기 설정된 거리로 제한되므로, 사용자 안전성을 확보할 수 있다.
본 발명은 사용자를 위한 위생 상태를 지속적으로 유지한 상태에서 제조 과정에서 배터리 소모를 최소화한 체 각종 테스트를 진행할 수 있기 때문에 약액 주입 장치의 정확도 및 신뢰도를 더욱 높여줄 수 있다.
약액 주입 장치가 조립되고 출하되기 전까지의 상태, 즉 장치가 조립되고 진입 홀이 개방된 상태에서 액티베이터를 통해 하우징 내부에 수용된 다양한 장치들을 시험 동작시키거나 테스트할 수 있다. 이로 인해, 하우징 내부에 장착된 배터리 모듈의 전원을 사용하지 않고, 전술한 각종 테스트를 완료할 수 있고. 이에 따라 배터리 모듈의 전원 소모를 최소화할 수 있으므로, 제조과정이나 유통과정에서의 전원 소모 문제를 최소화할 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 약액 주입 장치에 대한 보다 구체적인 실시예를 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 2의 약액 주입 장치에 대한 보다 구체적인 실시예를 도시하는 저면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 일 실시예에 따른 니들 조립체(100)의 구동을 도시하는 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 구동 모듈의 단면도이다.
도 7은 레저버 및 전달 모듈의 일 실시예의 구조를 도시한 단면도이다.
도 8은 레저버 및 전달 모듈의 일 실시예의 일부의 평면도이다.
도 9 및 도 10은 하우징의 진입 홀에 인접하게 설치된 액티베이터 부분의 단면을 나타낸 도면들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템을 도시한 것으로, 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템은 약액 주입 장치(1) 및 약액 주입 제어 전자 장치(2)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 약액 주입 장치(1)는 약액 주입 대상체에 부착되고, 내부에 저장된 약액을 사용자에게 설정된 정량으로 주입할 수 있다. 선택적 실시예로, 약액 주입 장치(1)는 하우징(5)에 결합된 부착 모듈(6)을 통해 사용자의 몸에 부착되어 사용될 수 있다. 또한 다른 선택적 실시예로 약액 주입 장치(1)는 동물에도 장착되어 약액을 주입할 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 주입되는 약액의 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예컨대, 약액은 당뇨병 환자를 위한 인슐린 계열 약액을 포함할 수 있고, 기타 췌장을 위한 약액, 심장용 약액 기타 다양한 종류의 약액을 포함할 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 유선 또는 무선으로 연결된 약액 주입 제어 전자 장치(2)와 연결될 수 있다. 사용자는 약액 주입 제어 전자 장치(2)를 조작하여 약액 주입 장치(1)를 제어할 수 있으며, 및/또는 약액 주입 장치(1)의 사용 상태를 모니터링 할 수 있다. 예컨대, 약액 주입 장치(1)로부터 주입되는 약액의 양, 약액의 주입 횟수, 레저버에 저장된 약액의 양, 사용자의 바이오 정보 등을 모니터링 할 수 있으며, 이를 기반으로 사용자가 약액 주입 장치(1)를 구동시킬 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템의 구성도이다.
일 실시예로, 약액 주입 장치(1)는 하우징(5)과, 하우징(5) 내에 배치되는 복수의 소자들을 포함한다. 상기 하우징(5) 내에 배치되는 소자들로는, 니들 조립체(100), 레저버(200), 배터리 모듈(700), 전달 모듈(400) 및 복수의 전자 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 전자 모듈로는, 컨트롤 모듈(800), 구동 모듈(300), 센싱 모듈(181), 비상 스위치(810), 부저(820), 및/또는 액티베이터(830)를 포함할 수 있다.
먼저 하우징(5)은 내부에 공간을 구비하고, 이 공간에 전술한 다양한 모듈 및/또는 장치들이 수용되는 것으로, 적어도 일부에 진입 홀(103)을 구비해 이를 통해 내부가 선택적으로 개방될 수 있다. 이러한 개방은 제조 공정 중에만 이루어지고, 이후 특정 시점에서는 커버체(104)에 의해 밀봉될 수 있다. 즉, 적어도 사용자가 최초로 사용하려고 하는 시점에서 상기 진입 홀(103)은 커버체(104)에 의해 밀봉된 상태가 유지될 수 있다. 따라서 이 시점 이후에 하우징(5) 내에 위치하는 모듈 및/또는 장치들은 밀봉될 수 있다.
이러한 하우징(5)의 밀봉은 완벽한 기밀을 유지하는 밀봉의 수준이 아닐 수 있으며, 예컨대 기체의 기밀이 아닌 액체의 기밀 정도를 의미할 수 있다. 또한 액체의 기밀도 고압 및/또는 장시간의 기밀에 한정되는 것은 아니며 예컨대 생활 방수 정도의 기밀이어도 무방하다.
레저버(200)는 하우징(5) 내에 배치되고 내부에 약액을 저장한다.
니들 조립체(100)는 하우징(5) 내에 배치되고, 레저버(200)에 저장된 약액을 사용자의 체내로 전달한다.
니들 조립체(100)와 레저버(200)의 사이에는 컨트롤 모듈(800)의 제어에 의해 약액을 니들 조립체(100)로 전달하는 전달 모듈(400)이 위치한다. 이 전달 모듈(400)은 레저버(200) 내에 있는 약액을 정량씩 토출하는 메커니즘을 포함할 수 있다.
배터리 모듈(700)은 하우징(5) 내에 수용되는 데, 하우징(5) 내의 전자 모듈들에 전원을 제공한다. 이러한 배터리 모듈(700)은 1차 배터리 또는 2차 배터리가 사용될 수 있는 데, 방수 및/또는 오염 등의 문제로 하우징(5)은 상기 배터리 모듈(700)을 교체하는 별도의 체결 구조를 갖지 않도록 할 수 있다.
컨트롤 모듈(800)은 하우징(5) 내에 수용되고, 배터리 모듈(700)에 전기적으로 연결된 것으로, 약액 주입 장치(1)를 제어한다.
상기 컨트롤 모듈(800)은 통신부(801), 프로세서(802) 및 스위칭부(803)를 포함할 수 있다.
통신부(801)는, 약액 주입 제어 전자 장치(2)와 통신하기 위한 구성이다. 통신부(801)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등의 근거리 통신부, 이동통신 망을 포함할 수 있다.
프로세서(802)는 약액 주입 장치(1)를 전반적으로 제어하기 위한 구성이다. 예를 들어, 프로세서(802)는 CPU, 램(RAM), 및/또는 롬(ROM)를 포함할 수 있다. 여기서, 롬은 시스템 부팅을 위한 명령어 세트가 저장되는 구성일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 프로세서(802)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(802)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.
상기 스위칭 모듈(803)은, 약액 주입 장치(1)의 전기적 연결을 제어할 수 있다. 예컨대 상기 스위칭 모듈(803)은 사용자에 의해 니들 조립체(100)의 니들이 삽입되기 전까지 배터리 모듈(700)에 의해 컨트롤 모듈(800)이 동작하는 것을 차단할 수 있다. 즉 사용자가 사용하기 전까지는 최소한의 기능을 제외하고 장치 전체가 OFF 상태가 유지되도록 제어할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 스위칭 모듈(803)은 사용자가 사용하기 전까지, 즉 제조 과정과 커버체(104)에 의한 밀봉 이후, 사용자의 사용 시작 전까지의 시점에서 센싱 모듈(181), 비상 스위치(810), 부저(820), 구동 모듈(300), 컨트롤 모듈(800)이 배터리 모듈(700)에 전기적으로 연결되어 동작하거나 예비 전력을 소모하는 것을 선택적으로 차단할 수 있다. 그리고 사용자의 장치 사용 이후에는 장치 전체의 전자 모듈에 대하여 배터리 모듈(700)과 전기적으로 연결하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 후술하는 바와 같이 사용자의 장치 사용 전 시점에서도 액티베이터(830)와 전기적으로 연결되어 각종 테스트에 응하도록 구비될 수 있다. 도시된 실시예에 따르면, 상기 스위칭 모듈(803)은 프로세서(802)와 구별되는 별도의 모듈로 나타내었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 스위칭 모듈(803)은 프로세서(802)의 일 블록으로, 전기적 연결을 관리하도록 기능하는 프로그램을 포함하는 블록일 수 있다.
한편 상기 구동 모듈(300)은 컨트롤 모들(800)에 연결되어 전달 모듈(400)에 대하여 동력을 제공할 수 있다. 이러한 구동 모듈(300)은 다양한 펌프 장치가 사용될 수 있는 데 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 정밀 제어 모터, 형성기억소자 등의 구동 장치가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전달 모듈(400)과 레저버(200)의 사이에는 클러치 모듈(500)이 포함될 수 있는 데, 클러치 모듈(500)에 의해 레저버(200) 내의 약액 토출 수단이 전달 모듈(400)에 대하여 선택적으로 결합될 수 있다.
그리고 트리거 모듈(600)이 구동 모듈(300), 전달 모듈(400) 또는 클러치 모듈(500) 중 적어도 하나에 결합될 수 있고, 사용자의 선택에 따라 구동 모듈(300), 전달 모듈(400) 및/또는 클러치 모듈(500)의 동작이 개시되도록 하거나 준비시킬 수 있다.
센싱 모듈(181)은 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서는 니들 조립체(100)의 삽입 여부 등을 센싱하여 그 정보를 컨트롤 모듈(800)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센싱 모듈(181)은 이 외에 다양한 센서를 더 포함할 수 있다. 예컨대 레저버(200)에 결합되어 사용자가 레저버(200)에 약액을 채워 넣는 정도 및/또는 레저버(200)로부터 약액의 토출 정도를 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다.
비상 스위치(810)는 컨트롤 모듈(800)과 전기적으로 연결되어 약액 주입 장치(1)에 문제가 생길 경우, 사용자가 작동시켜, 약액의 주입을 멈추게 한다. 이러한 비상 스위치(810)는 위험 상황에서의 세이프 기능을 하도록 함으로써 환자에게 불필요한 약액이 공급되지 않도록 할 수 있다.
부저(820)는 컨트롤 모듈(800)과 전기적으로 연결된 것으로, 위기 상황 등에서 소리를 내도록 구비되어 사용자에게 주의를 환기시킬 수 있다.
액티베이터(830)는 전술한 하우징(5)의 진입 홀(103)이 개방되었을 때에, 하우징(5) 내의 전자 모듈들 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다.
구체적으로 상기 액티베이터(830)는 컨트롤 모듈(800)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 하우징(5)의 진입 홀(103)이 개방된 시점에서 외부 장치를 컨트롤 모듈(800)과 전기적으로 접속시킬 수 있고, 또한, 컨트롤 모듈(800)에 전기적으로 연결된 다양한 전자 모듈들과도 컨트롤 모듈(800)를 통해 전기적으로 접속할 수 있다. 진입 홀(103)이 개방된 시점은 배터리 모듈(700)로부터 전원이 차단되고 있는 상태가 될 수 있는 데, 이 상태에서 액티베이터(830)를 통해 하우징(5) 내부에 수용된 다양한 전자 모듈들에 대한 스위칭, 테스트 및/또는 진단을 행할 수 있다.
도 2에 따르면, 상기 액티베이터(830)가 컨트롤 모듈(800)에 전기적으로 연결되고, 컨트롤 모듈(800)을 통해 다른 전자 모듈들과 전기적으로 소통하는 것으로 도시되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도면에 도시하지는 않았지만 상기 액티베이터(830)는 하우징(5) 내에 사용된 다른 전자 모듈, 예컨대 구동 모듈(300), 센싱 모듈(181), 비상 스위치(810), 및/또는 부저(820)와 직접 접속될 수 있다.
선택적으로, 상기 액티베이터(830)는 배터리 모듈(700)과 직접 접속하도록 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 진입 홀(103)이 개방된 시점에서 외부로부터 액티베이터(830)를 통해 배터리 모듈(700)의 제어 및/또는 외부로부터의 전원 공급을 가능하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 액티베이터(830)는 접지 용도로도 사용될 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 매우 높은 등급의 방수 성능을 요구하는 의료기기로서, 사용자가 임의로 분해할 경우 반드시 분해한 흔적이 뚜렷이 남도록 하여야 하는 등 한 번 조립하면 다시 분해하여 사용하기 어렵다. 뿐만 아니라, 아예 재사용이 불가능하도록 일회용 배터리로 구동되기도 하며, 12개월 이상의 긴 유통기한을 갖는 경우도 있다. 이처럼 약액 주입 장치(1)는 생산이나 유통 과정에서 배터리 소모가 최소화되고 그 성능이 저하되지 않도록 유지할 필요가 있다.
이를 위해, 약액 주입 장치(1)가 조립되고 출하되기 전까지 약액 주입 장치(1)의 각종 부품들의 기능을 테스트하는 데에 내장된 배터리를 사용하는 데 한계가 있다. 즉, 이 경우 약액 주입 장치(1)의 각종 테스트 시 배터리 소모가 최소화되도록 하고, 사용자가 약액 주입 장치(1)를 취득한 후 동작을 개시하기 전까지는 최소의 전원으로 대기 상태(stand-by)가 유지될 수 있어야 한다. 예컨대 사용자가 레저버(200)에 약액을 일정 량 주입하면 스위치 온이 되도록 하기에 충분한 정도의 감시 전력만을 유지하도록 할 수 있다.
이러한 상태에서, 상기 액티베이터(830)는 전술한 바와 같이 컨트롤 모듈(800), 전자 모듈 및/또는 배터리 모듈(700)과 전기적으로 연결되어 있기 때문에 약액 주입 장치(1)가 조립되고 상기 진입 홀(103)이 개방되어 있는 상태에서 외부 전원, 테스트 장치 등을 액티베이터(830)에 연결함으로써, 배터리 모듈(700)의 전원을 사용하지 않고도 약액 주입 장치(1)의 각종 테스트를 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 액티베이터(830)를 통해 외부 전원이 약액 주입 장치(1)로 공급되도록 할 수 있다. 이 경우 상기 액티베이터(830)는 적어도 두 개의 배선 패턴을 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 액티베이터(830)를 통해 외부 테스트 장치가 연결되어, 구동 모듈(300)을 포함한 각종 장치를 테스트할 수 있다.
선택적으로, 상기 액티베이터(830)를 통해 구동 모듈(300)을 시험 동작시킬 수 있다.
조립되고 출하되기 전까지의 상태, 즉 장치가 조립되고 진입 홀(103)이 개방된 상태에서 상기 액티베이터(830)는 외부로 노출될 수 있다. 이렇게 노출된 액티베이터를 통해 전술한 바와 같이 하우징(5) 내부에 수용된 다양한 장치들을 시험 동작시키거나 테스트할 수 있다. 이 후, 커버체(104)를 통해 진입 홀(103)을 밀봉함으로써 하우징(5)의 방수 기능이 완료되도록 할 수 있다. 이처럼 상기 액티베이터(830)를 통해 각종 테스트를 진행할 수 있기 때문에, 하우징(5) 내부에 장착된 배터리 모듈(700)의 전원을 사용하지 않고, 전술한 각종 테스트를 완료할 수 있다. 이는 배터리 모듈(700)의 전원 소모를 최소화할 수 있으므로, 제조과정이나 유통과정에서의 전원 소모 문제를 최소화할 수 있다.
한편, 약액 주입 제어 전자 장치(2)는 유무선 통신 환경에서 어플리케이션을 이용할 수 있는 통신 단말기를 포함할 수 있다. 여기서 약액 주입 제어 전자 장치(2)는 사용자의 휴대용 단말일 수 있다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 약액 주입 제어 전자 장치(2)는 컴퓨터(예를 들면, 데스크톱, 랩톱, 태블릿 등), 미디어 컴퓨팅 플랫폼(예를 들면, 케이블, 위성 셋톱박스, 디지털 비디오 레코더), 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스(예를 들면, PDA, 이메일 클라이언트 등), 핸드폰의 임의의 형태, 사용자의 몸에 부착 혹은 장착하여 사용 가능한 웨어러블(wearable) 디바이스의 형태, 또는 다른 종류의 컴퓨팅 또는 커뮤니케이션 플랫폼의 임의의 형태를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 약액 주입 제어 전자 장치(2)는 프로세서(25), 통신부(21), 입력부(22), 출력부(23) 및 저장부(24)를 포함할 수 있다.
프로세서(25)는 약액 주입 장치(1) 및/또는 약액 주입 제어 전자 장치(2)를 전반적으로 제어하기 위한 구성이다. 구체적으로, 프로세서(25)는 약액 주입 제어 전자 장치(2)의 저장부(24)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 약액 주입 장치(1) 및/또는 약액 주입 제어 전자 장치(2)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(25)는 CPU, 램(RAM), 및/또는 롬(ROM)를 포함할 수 있다. 여기서, 롬은 시스템 부팅을 위한 명령어 세트가 저장되는 구성이고, CPU는 롬에 저장된 명령어에 따라 약액 주입 제어 전자 장치(2)의 메모리에 저장된 운영체제를 램에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, CPU는 저장부(24)에 저장된 각종 애플리케이션을 램에 복사하고, 실행시켜 각종 동작을 수행할 수 있다. 이상에서는 약액 주입 제어 전자 장치(2)가 하나의 CPU만을 포함하는 것으로 설명하였지만, 구현 시에는 복수의 CPU(또는 DSP, SoC 등)으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 프로세서(25)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(25)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.
약액 주입 제어 전자 장치(2)는 프로세서(25)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 및/또는 프로그램의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장한 저장부(24)를 포함할 수 있다. 저장부(24)는 약액 주입 장치(1) 및/또는 약액 주입 제어 전자 장치(2)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 약액 주입 장치(1) 및/또는 약액 주입 제어 전자 장치(2)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 약액 주입 장치(1) 및/또는 약액 주입 제어 전자 장치(2)의 기본적인 기능을 위하여 출고 당시부터 약액 주입 제어 전자 장치(2) 상에 존재할 수 있다. 응용 프로그램은, 저장 매체에 저장되고, 프로세서(25)에 의하여 약액 주입 장치(1) 및/또는 약액 주입 제어 전자 장치(2)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
통신부(21)는 약액 주입 장치(1) 및/또는 외부 장치, 즉 서버, 다른 사용자 단말기 등의 장치와 데이터를 송수신하기 위한 구성이다. 통신부(21)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등의 근거리 통신부, 이동통신 망을 포함할 수 있다.
입력부(22)는 약액 주입 제어 전자 장치(2)에 다양한 정보를 입력하기 위한 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
출력부(23)는 프로세서(25)에 의해 처리된 약액 주입 로직, 약액 주입 현황, 혈당값 현황, 이펙트 등을 디스플레이할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 출력부(23)는 입력부(21)를 통해 입력된 사용자 입력에 따른 사용자 인터페이스를 디스플레이할 수 있다. 출력부(23)는 저장된 그래픽 데이터, 시각 데이터, 청각 데이터, 진동 데이터를 저장부(24)의 제어에 의해 출력할 수 있다.
출력부(23)는 다양한 형태의 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 예로, 디스플레이 패널은 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), AM-OLED(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode), LcoS(Liquid Crystal on Silicon) 또는 DLP(Digital Light Processing) 등과 같은 다양한 디스플레이 기술로 구현될 수 있다. 또한, 출력부(150)는 플렉서블 디스플레이(flexible display)의 형태로 디스플레이 패널의 전면 영역 및, 측면 영역 및 후면 영역 중 적어도 하나에 결합될 수도 있다.
출력부(23)는 레이어 구조의 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 터치 스크린은 디스플레이 기능뿐만 아니라 터치 입력 위치, 터치된 면적뿐만 아니라 터치 입력 압력까지도 검출하는 기능을 가질 수 있고, 또한 실질적인 터치(real-touch)뿐만 아니라 근접 터치(proximity touch)도 검출하는 기능을 가질 수 있다.
약액 주입 제어 전자 장치(2)는 저장부(24) 및 통신부(21)를 내부에 포함할 수 있다. 약액 주입 제어 전자 장치(2)는 프로세서(25), 입력부(22), 출력부(23) 중 적어도 하나를 구비하지 않을 수 있으며, 원격의 장치 내에 구비된 프로세서(25), 입력부(22), 출력부(23) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1 및 도 2에 따르면, 약액 주입 제어 전자 장치(2)는 단일의 디바이스인 것으로 도시되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 약액 주입 장치(1)와 통신할 수 있는 복수의 디바이스를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 약액 주입 장치(1)에 대한 보다 구체적인 실시예를 도시하는 평면도이고, 도 4는 그 저면도이다.
도 3을 참조하면, 약액 주입 장치(1)의 일 실시예는 약액 주입 장치(1)는 베이스 바디(50), 니들 조립체(100), 레저버(200), 구동 모듈(300), 전달 모듈(400), 클러치 모듈(500) 및 배터리 모듈(700)를 포함할 수 있다.
베이스 바디(50)는 하우징(5)의 기본적인 틀을 형성하며, 하우징(5)의 내부 공간에 장착된다. 베이스 바디(50)는 복수 개로 구비될 수 있다. 다른 실시예로, 베이스 바디는 일체형의 하나의 프레임으로 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는, 선택적으로 트리거 모듈(600)을 더 포함할 수 있다.
베이스 바디(50)는 트리거 모듈(600)이 회동할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 베이스 바디(50)는 트리거 모듈(600)을 지지하며, 트리거 모듈(600)이 베이스 바디(50)에서 돌출된 회동축(51)을 기준으로 회동할 수 있다.
베이스 바디(50)는 트리거 모듈(600)의 회동 거리를 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다. 스토퍼는 복수 개로 구비될 수 있으며, 트리거 모듈(600)이 기 설정된 지점까지 회동하도록, 트리거 모듈(600)의 이동 거리를 제한 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 스토퍼는 제1 스토퍼(52) 및 제2 스토퍼(53)를 포함할 수 있다.
제1 스토퍼(52)는 베이스 바디(50)에서 상부로 돌출되며, 니들 조립체(100)에 인접하게 배치된다. 제1 스토퍼(52)는 트리거 모듈(600)의 제1 단(610)에 접촉하도록 배치되며, 제1 단(610)이 일 방향으로 회전한 이후에 반대 방향으로 회전하지 않도록, 회전 방향과 회전 거리를 제한할 수 있다. 제1 스토퍼(52)는 트리거 모듈(600)의 회동 방향을 제한하는 측벽을 가질 수 있다.
제2 스토퍼(53)는 레저버(200), 전달 모듈(400) 및 클러치 모듈(500)에 인접하게 배치된다. 제2 스토퍼(53)는 베이스 바디(50)에서 상부도 돌출되게 배치되어, 트리거 모듈(600)의 제2 단(620)의 이동 거리를 제한할 수 있다. 일 실시예로, 제2 스토퍼(53)는 길이방향의 연장선이 회동축(51)의 중심을 통과할 수 있다.
이러한 트리거 모듈(600)의 실시예는 반드시 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 의도에 따라 구동 모듈(300), 전달 모듈(400) 또는 클러치 모듈(500) 중 적어도 하나의 동작을 개시하도록 할 수 있는 다양한 장치가 사용될 수 있음은 물론이다.
약액 주입 장치(1)의 저면에는 부착부(6)가 구비되어 사용자의 피부에 부착될 수 있다. 이 저면으로는 니들(N)이 노출될 수 있는 데, 사용자가 장치를 최초 사용하기 전 단계에서는 니들(N)이 노출된 구멍은 별도의 커버 부재(미도시)와 결합되어 있어 외부와 차단된 밀봉 상태가 유지될 수 있다. 그리고 선택적으로 저면에는 비상 스위치(810)가 노출되어 사용자가 이 스위치(810)를 누름에 따라 위험 상황에서 정지하도록 할 수 있다. 이 비상 스위치(810)는 외부 수분이 침투할 수 없게 밀봉되도록 구비될 수 있다.
약액 주입 장치(1)의 저면에는 전술한 진입 홀(103)이 형성될 수 있는 데, 상기 진입 홀(103)은 반드시 하나에 국한되는 것은 아니며 복수개 형성될 수 있다. 그리고 약액 주입 장치(1)가 출시되는 단계에서는 이 진입 홀(103)은 커버체(104)에 의해 덮여 내부 밀봉 상태가 유지될 수 있다. 상기 커버체(104)는 하우징 내부를 밀봉하게 하는 접합 필름이 사용될 수 있는 데, 일 실시예에 따르면, 액체의 소통을 차단하고, 기체는 소통시키는 필름이 사용될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 상기 커버체(104)로는 Tyvek 재질 또는 고어텍스 재질을 사용할 수 있다. 또 상기 커버체(104)는 복수의 진입 홀(103)을 동시에 덮는 구조가 될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 각 진입 홀(103) 별로 부착되는 구조가 될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 일 실시예에 따른 니들 조립체(100)의 구동을 도시하는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 니들 조립체(100)는 베이스 바디(50)에 장착될 수 있다. 니들 조립체(100)는 회전으로 니들(N) 및/또는 캐뉼러(C)가 축 방향으로 이동할 수 있다. 니들 조립체(100)는 슬리브(110), 탄성 부재(120), 제1 홀더(130), 제2 홀더(140), 니들(N), 캐뉼러(C) 및 패치(P)를 구비할 수 있다.
슬리브(110)는 니들 조립체(100)의 외관을 형성하며, 길이 방향을 중심축으로 회전할 수 있다. 슬리브(110)의 내부에는 탄성 부재(120)가 배치되어, 슬리브(110)는 탄성 부재(120)로부터 팽창력을 전달받을 수 있다.
선택적으로, 일 실시예에 따르면 슬리브(110)의 외측에는 노브(101)가 배치될 수 있다. 니들 조립체(100)가 회동하면, 노브(101)는 트리거 모듈(600)의 제1 단(610)을 가력하여, 트리거 모듈(600)를 회동시킬 수 있다.
슬리브(110)의 내측면에는 이동 돌기(115)가 배치될 수 있다. 이동 돌기(115)는 제1 홀더(130)의 외주면에 배치된 가이드 홈(131)을 따라 이동할 수 있다. 슬리브(110)가 회전하면, 이동 돌기(115)는 가이드 홈(131)의 측벽들을 따라 이동하여, 제1 홀더(130)가 상승 또는 하강될 수 있다.
탄성 부재(120)는 슬리브(110)와 제1 홀더(130) 사이에 배치될 수 있다. 탄성 부재(120)가 팽창하면, 제1 홀더(130)를 아래 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제1 홀더(130)가 윗 방향으로 이동하면, 탄성 부재(120)는 압축될 수 있다.
제1 홀더(130)는 니들(N)을 지지할 수 있다. 제1 홀더(130)의 일측에는 니들(N)이 삽입 및 고정되므로, 제1 홀더(130)가 축 방향으로 이동하면 니들(N)도 함께 이동한다. 제1 홀더(130)는 슬리브(110)의 내부공간에 배치되되, 상부에는 탄성 부재(120)가 배치된다.
제1 홀더(130)는 외측면에 가이드 홈(131)을 구비할 수 있다. 가이드 홈(131)은 이동 돌기(115)의 이동을 안내할 수 있다. 슬리브(110)가 회전하면 이동 돌기(115)는 가이드 홈(131)이 형성하는 기 설정된 경로로 이동하여, 제1 홀더(130)가 승강 또는 하강할 수 있다.
가이드 홈(131)은 제1 멈춤 홈(131a), 승강 홈(131b), 경사 홈(131c), 제2 멈춤 홈(131d) 및 이동 제한 홈(131e)을 구비할 수 있다. 제1 멈춤 홈(131a)은 이동 돌기(115)가 처음에 위치하는 홈으로, 여기에서 탄성 부재(120)는 수축상태를 유지한다. 승강 홈(131b)은 제1 홀더(130)의 길이방향으로 연장된다. 탄성 부재(120)가 팽창하면 제1 홀더(130)는 하강하고 이동 돌기(115)는 승강 홈(131b)을 따라 이동한다. 경사 홈(131c)은 기 설정된 경사를 가지도록 연장된다. 이동 돌기(115)가 경사 홈(131c)을 따라 이동하면 탄성 부재(120)는 다시 수축하면서 제1 홀더(130)는 다시 상승한다. 제2 멈춤 홈(131d)은 이동 돌기(115)가 다시 처음 위치에 되돌아 오는 홈으로, 이때 탄성 부재(120)는 다시 수축 상태를 유지한다.
제2 홀더(140)는 제1 홀더(130)의 일측에 마주보도록 배치되며 캐뉼러(C)를 지지할 수 있다. 제2 홀더(140)는 플렉서블한 재료로 형성되어, 외력이 가해지면 순간적으로 형상이 변형될 수 있다.
제2 홀더(140)는 도 5a와 도 5b의 위치에서는 제1 홀더(130)와 접촉을 유지하나, 도 5c와 같이 탄성 부재(120)가 다시 수축하면 제1 홀더(130)에서 분리되어 베이스 바디(50)에 고정된다.
중앙 바디(141)의 중심에는 캐뉼러(C)가 삽입되고, 제1 홀더(130)의 이동에 따라 니들(N)이 선택적으로 결합될 수 있다. 중앙 바디(141)는 제1 홀더(130)의 하단과 접촉할 수 있다.
락킹 돌기(142)는 중앙 바디(141)에서 외측으로 돌출되고, 플렉서블하게 형성될 수 있다. 락킹 돌기(142)는 복수개로 구비될 수 있다. 도 5c를 참조하면, 락킹 돌기(142)는 제2 홀더(140)가 하강시에 렛지부(55)에 고정되어, 제1 홀더(130)가 다시 승강하더라도 베이스 바디(50)에 고정될 수 있다.
센서(143)는 락킹 돌기(142)의 일측에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정 되지 않으며, 중앙 바디(141)의 외측면에 배치될 수 도 있다. 센서(143)는 캐뉼러(C)가 정확하게 사용자의 피부에 삽입되었는지를 감지할 수 있다. 센서(143)는 제2 홀더(140)와 베이스(40)의 접촉을 센싱할 수 있다.
상세히, 제2 홀더(140)가 아래 방향으로 이동 시에 렛지부(55)를 넘어 이동하므로, 센서(143)에서 베이스(40)의 상부에 배치된 접촉부(45)와의 접촉여부를 측정할 수 있다. 센서(143)는 도전성 물질로 형성되어 접촉부(45)와 접촉되면 전기적 신호가 생성되어, 컨트롤 모듈(미도시)는 제2 홀더(140)의 삽입 여부를 확인할 수 있다.
니들(N)은 제1 홀더(130)에 고정되므로, 제1 홀더(130)의 축 방향 이동에 의해서 캐뉼러(C)에 삽입 또는 삽입 해제될 수 있다. 니들(N)의 일단은 레저버(200)에 연결되어 약액이 전달될 수 있으며, 타단은 캐뉼러(C)에 삽입되어 캐뉼러(C)를 따라 이동할 수 있다.
캐뉼러(C)는 제2 홀더(140)에 고정되므로, 제2 홀더(140)의 축방향 이동에 의해서 사용자의 피부에 삽입될 수 있다. 캐뉼러(C)는 니들(N)을 수용할 수 있는 도관 형상을 가지므로, 니들(N)에서 토출된 약액이 사용자로 주입될 수 있다.
패치(P)는 베이스(40)에 지지되며, 캐뉼러(C)의 위치를 고정할 수 있다. 캐뉼러(C)의 단부가 패치(P)에 지지되므로, 보관 중이나 이동 중에 캐뉼러(C)가 분리되는 것을 방지 할 수 있다.
도 5a와 같이, 니들(N)과 캐뉼러(C)는 초기에 니들 조립체(100)의 내부에 배치된다. 사용자가 슬리브(110)를 1차 회전시키면 이동 돌기(115)는 i방향으로 이동하여 제1 멈춤 홈(131a)을 넘게 된다.
도 5b와 같이, 탄성 부재(120)의 팽창력에 의해서, 제1 홀더(130)은 하강한다. 이동 돌기(115)는 실제로 축 방향으로 이동하지는 않으나, 제1 홀더(130)의 하강에 의해서, 제1 홀더(130)에 대해 상대적으로 승강 홈(131b)을 따라 j방향으로 이동한다. 제1 홀더(130)와 제2 홀더(140)는 함께 하강하고, 니들(N)과 캐뉼러(C)가 패치(P)를 통과하여 대상체로 삽입된다.
도 5c와 같이, 사용자가 슬리브(110)를 2차 회전시키면, 이동 돌기(115)가 경사 홈(131c)을 따라 k 방향으로 이동하여, 제2 멈춤 홈(131d)에 삽입된다. 제2 홀더(140)는 렛지부(55)에 의해서 고정되나, 제1 홀더(130)는 슬리브(110)의 회전에 따라 상승하고, 탄성 부재(120)는 제1 홀더(130)의 상승에 의해서 재수축된다.
이때, 캐뉼러(C)는 사용자의 피부에 삽입된 상태를 유지하나, 니들(N)은 상승하여 대상체에서 분리된다. 다만, 캐뉼러(C)와 니들(N)은 유체적으로 연결되어, 레저버(200)에서 주입되는 약액은 니들(N)과 캐뉼러(C)를 통해서 사용자에게 주입될 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 사용자가 간단하게 슬리브(110)를 회전하여, 캐뉼러(C)를 대상체에 삽입하고, 약액 주입을 개시할 수 있다. 약액 주입 장치(1)는 사용자가 슬리브(110)를 1차 회전시켜서 캐뉼러(C)가 대상체에 삽입되고, 노브(101)가 트리거 모듈(600)를 가력하여 구동될 수 있다. 더 바람직하게, 도 5c와 같이 니들(N)이 대상체에서 인출되고, 캐뉼러(C)만 대상체에 삽인된 상태에서, 노브(101)가 트리거 모듈(600)를 가력하여, 약액을 전달하기 위해 구동 모듈(300)를 구동시키고, 레저버(200)에서 약액이 정량적으로 토출될 수 있다. 따라서, 사용자가 편리하고 안정적으로 약액 주입 장치(1)를 사용할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 레저버(200)는 베이스 바디(50)에 장착되며, 니들 조립체(100)와 연결된다. 레저버(200)는 내부에는 플런저(미도시)가 선형 이동하여, 약액을 니들(N)로 배출할 수 있다.
구동 모듈(300)는 구동력을 생성하여 전달 모듈(400)에 구동력을 전달할 수 있다. 전달 모듈(400)에 의해 전달된 구동력은 플런저(230)를 레저버(200) 내부에 선형 이동시켜서, 약액을 배출할 수 있다.
구동 모듈(300)는 전기에 의해 약액 흡입력과 약액 토출력을 갖는 모든 종류의 장치가 사용될 수 있다. 예를 들면, 기계 변위형 마이크로펌프와 전자기운동형 마이크로펌프 등의 모든 종류의 펌프가 사용될 수 있다. 기계변위형 마이크로펌프는 유체의 흐름을 유도하기 위해 압력차를 일으키도록 기어나 다이어그램과 같은 고체 혹은 유체의 운동을 이용하는 펌프로서, 다이어프람 변위 펌프(Diaphragm displacement pump), 유체 변위 펌프(Fluid displacement pump), 회전 펌프(Rotary pump) 등이 있다. 전자기운동형 마이크로펌프는 전기적 또는 자기적 형태의 에너지를 바로 유체의 이동에 이용하는 펌프로서, 전기유체역학 펌프(Electro hydrodynamic pump, EHD), 전기삼투식 펌프(Electro osmotic pump), 자기유체역학 펌프(Magneto hydrodynamic pump), 전기습식 펌프(Electro wetting pump)등이 있다.
구동 모듈(300)은 클러치 모듈(500)에 의해서 전달 모듈(400)이 연결되면(engaged), 전달 모듈(400)의 구동 휠(420)을 회전시키고, 구동 휠(420)의 회전으로 로드가 선형 이동하여 플런저(미도시)가 레저버(200)의 내부에서 이동할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 구동 모듈(300)의 단면도이다.
구동 모듈(300)은 커버(310)의 내부에 배치되는 멤브레인(320)을 구비할 수 있다. 멤브레인(320)은 구동 모듈(300)의 내부 공간을 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 구획할 수 있다. 구동 모듈(300)은 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)의 체적 변화에 의해서 구동축(330)을 선형 이동할 수 있다.
멤브레인(320)은 유체와 이온의 이동이 가능한 다공성 구조를 가질 수 있다. 멤브레인(320)은 예컨대, 구형 실리카를 열로 소성하여 제조한 프릿형 멤브레인일 수 있다. 예컨대, 멤브레인의 형성에 사용하는 구형 실리카는 약 20 nm 내지 약 500 nm의 직경을 가지는 것일 수 있고, 구체적으로는 약 30 nm 내지 약 300 nm의 직경을 가지는 것일 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 40 nm 내지 약 200nm의 직경을 가지는 것일 수 있다. 상기 구형 실리카의 직경이 전술한 범위를 만족하는 경우, 멤브레인(320)을 통과하는 제1유체에 의한 압력, 즉 구동축(330)을 이동시키기에 충분한 압력을 발생시킬 수 있다.
전술한 실시예에서 멤브레인(320)이 구형 실리카를 포함하는 것을 설명하였으나, 멤브레인(320)이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 멤브레인(320)은 다공성 실리카 또는 다공성 알루미나와 같이 제타포텐셜(zetapotential)에 의한 일렉트로키네틱(eletrokinetic) 현상을 야기할 수 있는 소재라면 그 종류를 한정할 것은 아니다.
멤브레인(320)은 약 20 ㎛ 내지 약 10 mm의 두께를 가질 수 있고, 구체적으로는 약 300 ㎛ 내지 약 5 mm의 두께를 가질 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 1,000 ㎛ 내지 약 4 mm의 두께를 가질 수 있다.
멤브레인(320)의 양측에는 제1 전극체(321)와 제2 전극체(322)가 각각 배치된다. 제1 전극체(321)와 제2 전극체(322)는 각각 다공성 플레이트 형태를 가질 수 있다.
다공성 플레이트는 각각 멤브레인(320)의 양측 주면(main surface)와 접촉하도록 배치될 수 있다. 다공성 플레이트는 다공 구조를 통해 유체와 이온을 효과적으로 이동시킬 수 있다. 다공성 플레이트는 다공성의 베이스층에 전기화학 반응 물질이 형성된 구조를 가질 수 있다. 전기화학 반응 물질은 예컨대, 무전해 도금, 진공증착, 코팅, 졸-겔 프로세스 등의 방법을 통해 다공성 베이스층에 전착 또는 코팅함으로써 형성될 수 있다.
다공성 베이스층은 약 0.1 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 기공크기를 가질 수 있고, 구체적으로는 약 5 ㎛ 내지 약300 ㎛의 기공크기를 가질 수 있으며, 더욱 구체적으로는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 기공크기를 가질 수 있다. 다공성 베이스층의 기공크기가 전술한 범위를 만족하는 경우, 유체와 이온을 효과적으로 이동시켜, 구동 모듈(300)의 안정성과 수명 특성 및 효율을 향상시킬 수 있다.
구동축(330)은 커버(310)의 일측에 배치되고, 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)의 체적 변화에 따라 선형 이동할 수 있다. 제1 전극체(321)와 제2 전극체(322)에서 산화 환원 반응이 발생하면, 산화 환원 반응으로 생성된 생성물(예컨대, 수소이온, 물)에 의해서, 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)은 부피변화가 생성된다. 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)의 부피변화는 구동축(330)을 가력하여 구동축이 선형이동할 수 있다.
도 6을 참조하면, 구동축(330)의 단부에는 이동단(340)이 배치되어, 구동 모듈(300)에서 생성된 구동력을 전달 모듈(400)로 전달할 수 있다. 이동단(340)은 구동축(330)에 삽입되는 바디(341)와, 바디(341)의 상부로 돌출되는 가이드 돌기(342), 및 전달 모듈(400)과 연결되는 연결 샤프트(343)를 구비할 수 있다.
가이드 돌기(342)는 트리거 모듈(600)나 스타터(650)와 마주보는 측벽이 경사지게 형성될 수 있다. 경사면(342a)은 구동축(330)을 따라 소정의 각도를 가질 수 있다.
연결 샤프트(343)는 전달 모듈(400)의 커넥터(미도시)와 연결된다. 구동축(330)의 선형이동으로 연결 샤프트(343)도 선형이동하며, 상기 커넥터를 이동시켜서 구동 휠(420)을 구동시킬 수 있다.
구동축(330)의 외측에는 접촉 부재(350)가 장착될 수 있다. 구동 모듈(300)의 내부 공간, 예컨대 커버(310)의 내측면과 구동축(330)의 일측면으로 정의되는 제2 공간(S2)은 밀폐된 공간으로 내부에는 유체가 존재한다. 접촉 부재(350)는 커버(310)의 내측면과 구동축(330) 사이의 틈으로 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
접촉 부재(350)는 소정의 탄성을 가지는 물질로 형성되어, 커버(310)의 내측면과 구동축(330) 사이의 틈을 긴밀하게 밀폐시킬 수 있다. 일 실시예로, 접촉 부재(350)는 실리콘 계열 및/또는 고무 계열의 물질로 형성될 수 있다.
도 7은 레저버(200) 및 전달 모듈(400)의 일 실시예의 구조를 도시한 단면도이고, 도 8은 그 일부의 평면도이다.
전달 모듈(400)은 구동 모듈(300)과 레저버(200) 사이에 설치되어, 구동 모듈(300)에서 생성된 구동력으로 레저버(200) 내에 배치된 플런저(230)를 이동시킬 수 있다. 다만, 전달 모듈(400)은 로드(410)와 구동 휠(420)이 클러치 모듈(500)에 의해서 커플링 되어야만 플런저(230)를 이동시킬 수 있다.
로드(410)는 일단이 플런저(230)에 연결되고, 일 방향으로 연장된다. 구동 휠(420)은 구동 모듈(300)에 구동 가능하게 연결되며, 구동 모듈(300)의 구동으로 회전할 수 있다. 구동 휠(420)은 제1 연결단(421)과 제2 연결단(422)을 가지며, 내부에는 로드가 이동할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 제1 연결단(421) 및 제2 연결단(422) 중 적어도 하나는 커넥터에 의해 구동 모듈(300)과 구동 가능하게 연결되므로, 구동 모듈(300)의 구동으로 구동 휠(420)이 회전 할 수 있다.
일 실시에로, 제1 연결단(421)과 제2 연결단(422)은 기어 티스 형상을 가질 수 있다. 구동 모듈(300)와 연결되는 커넥터(미도시)가 기어 티스를 가력하여 구동 휠(420)이 회전할 수 있다.
구동 휠(420)은 제1 연결단(421)에 돌출된 허브(423)를 구비할 수 있다. 도 8을 참조하면, 허브(423)는 기 설정된 높이로 돌출될 수 있다. 허브(423)는 트리거 모듈(600)의 제2 플렌지(621)가 삽입될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
구동 휠(420)은 일측에서 돌출되어, 커플러(510)의 일단부(511)를 지지하는 제1 서포터(424)를 구비한다. 도 8과 같이, 제1 서포터(424)는 구동 휠(420)의 일면에 배치되어 커플러(510)의 직경이 확장된 상태를 유지하도록 커플러(510)의 일단부(511)를 지지할 수 있다.
선택적 실시예로, 제1 서포터(424)는 단부에 커플러(510)의 일단부(511)가 이탈되지 않도록 돌출된 돌기를 구비할 수 있다.
커플러(510)가 제1 서포터(424)에서 분리되면, 커플러(510)는 직경이 줄어들면서 인서터(520)를 그립한다. 커플러(510)는 설정된 반경으로 수축되므로, 인서터(520)에 기 설정된 그립력을 제공할 수 있다.
클러치 모듈(500)은 구동 모듈(300)와 전달 모듈(400)을 구동적으로 연결할 수 있다. 클러치 모듈(500)은 로드(410)와 구동 휠(420) 사이에 배치되며, 인서터(520)와 커플러(510)를 구비할 수 있다.
인서터(520)는 적어도 일부가 로드(410)에 삽입되도록 배치될 수 있다. 인서터(520)는 로드의 외측을 커버하도록 배치된다. 인서터(520)는 커플러(510)의 동작에 따라 구동 모듈(300)과 로드(410)를 연결할 수 있다.
일 실시예로, 로드와 인서터(520)는 각각 나사와 나사산의 형태를 가질 수 있다. 로드의 외주면에는 나사산이 형성되고, 인서터(520)의 내주면에 나사산이 형성되어 나사 결합형태로 연결될 수 있다. 커플러(510)가 인서터(520)의 외측을 가력하면 로드(410)와 인서터(520)는 커플러(510)에 의해서 구동휠(420)과 결합된다. 이때, 구동 휠(420)과 인서터(520)는 함께 회전하여, 로드는 일방향으로 선형 이동 할 수 있다.
인서터(520)는 커플러(510)가 가하는 탄성력에 의해서, 전달 모듈(400)과 연결(engaged)되도록, 소정의 가요성을 가질 수 있다.
커플러(510)는 인서터(520)의 외측에 배치되며, 활성화되면 로드(410)와 구동 휠(420)을 연결할 수 있다. 커플러(510)는 탄성력으로 인서터(520)의 외측을 가력할 수 있는 부품이며, 특정 형태에 한정되지 않는다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 스프링 형태인 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
커플러(510)의 일단부(511)는 구동 휠(420)에 분리 가능하도록 거치될 수 있다. 일단부(511)는 제1 서포터(424)에 지지되되, 제2 플렌지(621)의 가력에 의해서 제1 서포터(424)의 돌기를 넘어 분리될 수 있다. 커플러(510)의 타단부는 구동 휠(420)에 고정된다.
따라서, 커플러(510)의 일단부(511)가 구동 휠(420)에 거치되면, 커플러(510)는 구동 휠(420)에만 장착되므로 로드(410)와 구동 휠(420)은 구동적으로 분리된 상태이나, 커플러(510)의 일단부(511)가 인서터(520)를 그립하면, 커플러(510)는 로드(410)와 구동 휠(420)을 구동적으로 연결한다.
, 클러치 유닛(500)이 활성화 되지 않으면, 약액의 저장을 위해서 약액이 레저버(200)로 주입시에는 로드(410) 및 인서터(520)는 구동휠(420)의 내부 공간을 이동할 수 있다. 인서터(520)와 커플러(510)의 사이에는 g의 간격이 형성되어 있으므로, 커플러(510)이 인서터(520)를 그립하지 않는다면, 로드(410)와 인서터(520)은 이동 할 수 있다.
클러치 유닛(500)이 활성화 되면, 구동 휠(420)이 회전하면 인서터(520)도 함께 회전한다. 이때, 로드(410)는 인서터(520)와 결합되어 있으므로, 인서터(520)의 회전에 의해서 로드(410)가 전방으로 선형이동 할 수 있다.
트리거 모듈(600)은 약액 주입 장치(1)의 약액이 주입되는 기계적인 신호를 생성할 수 있다. 트리거 모듈(600)은 베이스 바디(50)의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 트리거 모듈(600)이 회동하여 구동 모듈(300)의 구동을 개시하고, 동시에 클러치 모듈(500)이 전달 모듈(400)을 구동 연결할 수 있다.
트리거 모듈(600)은 회동축(51)을 중심으로 일 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 트리거 모듈(600)는 클러치 모듈(500)을 가력하여 로드와 구동 휠(420)을 커플링 시킬 수 있다. 또한, 트리거 모듈(600)은 스타터(650)와의 접촉을 해제하여, 스타터(650)가 구동축(330)을 가력하여 접촉 부재(350)의 위치를 이동시킬 수 있다. 트리거 모듈(600)은 복수개의 절곡된 부분으로 구획될 수 있다.
트리거 모듈(600)은 니들 조립체(100)로 연장되는 제1 단(610)을 구비할 수 있다. 제1 단(610)은 제1 스토퍼(52)와 접촉하도록 배치되며, 사용자가 니들 조립체(100)를 회전시키면, 도 3에서 볼 수 있듯이 노브(101)가 제1 플렌지(611)를 가력하여 트리거 모듈(600)의 회동이 개시될 수 있다. 제1 단(610)이 회동한 이후에는, 절개 홈(612)이 제1 스토퍼(52)의 측벽(52b)에 지지되어, 트리거 모듈(600)의 반대 방향으로 회전을 제한할 수 있다.
트리거 모듈(600)은 클러치 모듈(500)로 연장되는 제2 단(620)을 구비할 수 있다. 제2 단(620)은 제1 단(610)에서 다른 방향으로 연장되며, 커플러(510)의 일단부(511)와 구동 휠(420) 사이에 삽입되는 제2 플렌지(621)를 구비할 수 있다. 트리거 모듈(600)이 회전하면 제2 플렌지(621)가 커플러(510)의 일단부(511)를 가력하여, 커플러(510)는 인서터(520)와 결합되어 클러치 모듈(500)이 활성화 된다.
트리거 모듈(600)은 구동 모듈(300)로 연장되는 제3 단(630)을 구비할 수 있다. 제3 단(630)은 구동 모듈(300)를 향하여 연장되며, 구동 모듈(300)의 구동을 개시할 수 있다.
제3 단(630)은 구동축(330)을 향하여 절곡된 지지편(631)과 가이드편(632)을 구비할 수 있다. 도 6 및 도 8을 참조하면, 지지편(631)은 약액 주입 장치(1)의 구동전에 스타터(650)를 지지할 수 있다. 가이드편(632)은 지지편(631)과 인접하게 배치되며 이동단(340)의 측벽을 지지하거나 측벽을 따라 이동할 수 있다.
제3 단(630)은 스타터(650)에 의해서 구동 모듈(300)의 구동축을 고정된 상태로 유지하나, 트리거 모듈(600)가 회동하면 제3 단(630)은 스타터(650)와의 접촉이 해제되고, 스타터(650)가 이동단(340)을 가력하여 구동 모듈(300)의 구동이 개시된다.
스타터(650)는 트리거 모듈(600)의 회동으로 구동 모듈(300)을 이동시킬 수 있다. 스타터(650)는 트리거 모듈(600)과 접촉이 해제되면, 구동 모듈(300)의 이동단(340)을 가력하여 구동축(330)을 이동시킬 수 있다.
일 실시예로, 스타터(650)는 기 설정된 탄성력을 가지는 스프링 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 소정의 탄성을 가지는 스틱 형태로 형성될 수 있다.
스타터(650)는 일단이 베이스 바디(50)에 장착되며, 타단이 트리거 모듈(600)를 단부를 지지하게 배치된다. 스타터(650)의 가력단(651)은 이동단(340)과 트리거 모듈(600)의 지지편(631)사이에 배치된다.
스타터(650)는 트리거 모듈(600)의 회동으로 구동축(330)의 단부를 가력할 수 있다. 스타터(650)는 약액 주입 장치(1)의 구동 전에는 압축된 상태를 유지하나, 지지편(631)과의 접촉이 해제되면, 스타터(650)의 팽창력에 의해서 가력단(651)은 이동단(340)을 가력한다. 이때, 이동단(340)과 연결된 구동축(330)과, 구동축(330)에 설치되는 접촉 부재(350)가 이동부의 이동에 따라 이동될 수 있다. 이후, 구동 모듈(300)에서 전기화학 반응이 개시되고, 구동 모듈(300)의 구동이 개시된다.
트리거 모듈(600)은 지지편(631)은 스타터(650)가 압축된 상태를 유지시킨다. 스타터(650)는 기 설정된 압축상태로 베이스 바디(50)에 장착되나, 지지편(631)이 고정된 위치를 유지하므로 압축력이 해제되지 않는다. 트리거 모듈(600)의 지지편(631)은 스타터(650)의 가력단(651)과 접촉을 유지하여, 스타터(650)의 이동을 제한한다.
접촉 부재(350)는 커버(310)의 내측면에 제1 위치(P1)에 위치하고, 구동축(330)의 끝단은 i에 위치한다. 제1 위치(P1)는 약액 주입 장치(1)가 구동 전에 접촉 부재(350)와 커버(310)의 내측면이 접촉하는 위치로 정의되며, 특정 위치에 한정되지는 않는다. 구동축(330)에는 외력이 전달되지 않으므로, 접촉 부재(350)는 기 설정된 제1 위치(P1)에 위치한다.
이때, 클러치 모듈(500)은 구동되지 않으므로, 커플러(510)가 인서터(520)와 연결되지 않는다. 따라서, 전달 모듈(400)의 로드와 구동 휠(420)은 구동적으로 분리된 상태이고, 레저버(200)에 저장된 약액은 니들(N)로 유입되지 않는다.
트리거 모듈(600)이 회전하여 지지편(631)과 스타터(650)의 접촉이 해제된다. 니들 조립체(100)의 노브(101)가 제1 플렌지(611)를 가력하면, 회동축(51)을 중심으로 트리거 모듈(600)가 회전하고, 지지편(631)도 이동단(340)에서 멀어지는 방향으로 회전한다. 이때, 지지편(631)과 가력단(651)의 접촉이 해제된다. 동시에, 가력단(651)은 이동단(340)을 가력하여, 구동축(330)을 이동시킨다. 가력단(651)은 압축력이 해제되면서, 경사면(342a)과 접촉하고, 경사면(342a)을 따라 이동한다. 가력단(651)이 이동단(340)을 축 방향으로 밀어서, 이동단(340) 및 구동축(330)은 구동 모듈(300)에서 멀어지는 방향으로 이동한다. 구동축(330)의 끝단은 i위치에서 j위치로 이동하며, 접촉 부재(350)는 구동축(330)과 함께 이동하여, 제2 위치(P2)에 위치한다. 이때, 클러치 모듈(500)이 구동되어, 커플러(510)와 인서터(520)가 결합한다. 커플러(510)의 일단부(511)는 구동 휠(420)에서 분리되어, 인서터(520)의 외측을 그립하므로, 구동 휠(420), 커플러(510), 인서터(520) 및 로드는 일체로 구동된다.
가력단(651)은 경사면(342a)을 넘어 이동할 수 있다. 가력단(651)은 도 8을 기준으로 이동단(340)의 반대측에 위치하게 되고, 이동단(340)과의 접촉이 해제된다. 이동단(340)은 베이스 바디(50)의 일측에 지지될 수 있다. 이때, 구동 모듈(300)에서는 전기 화학 반응이 생성되고, 구동축(330)을 선형왕복 이동시키는 구동력이 생성될 수 있다. 구동 모듈(300)의 내부에서 발생되는 전기 화학 반응의 결과는 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)의 체적 변화를 야기시킨다. 이러한 체적 변화는 구동축(330)에 구동력으로 전달된다. 즉, 제2 공간(S2)의 체적이 증가하면 구동축(330)은 전진하고, 제2 공간(S2)의 체적이 감소하면 구동축(330)은 후진한다. 구동축(330)의 이동은 이동단(340)을 선형 왕복시키고, 이동단(340)의 연결 샤프트(343)는 커넥터(미도시)로 구동 휠(420)을 회전시켜서 약액을 레저버(200)에서 토출시킬 수 있다.
약액 주입 장치(1)가 제조된 이후에, 구동되기 전까지 접촉 부재(350)는 장시간동안 커버(310)의 특정영역(제1 위치(P1))에 접촉한다. 접촉 부재(350)는 실리콘 계열이나 고무 계열의 재질을 포함하고 있으므로, 장시간의 접촉으로 변형되어 커버(310)의 내측면에 부착될 수 있다. 만약, 접촉 부재(350)가 구동 모듈(300)의 내측면에 부착되면, 이는 구동 모듈(300)의 초기 구동을 방해하고, 니들(N)에서 약물이 정량 및 정액으로 토출하는데 어려움이 생길 수 있다.
스타터(650)는 약액 주입 장치(1)의 구동 전에 접촉 부재(350)를 이동시켜서, 구동 모듈(300)가 최적화된 구동 환경을 가질 수 있다. 상세히, 스타터(650)와 트리거 모듈(600)의 접촉이 해제되면, 스타터(650)가 구동 모듈(300)의 구동축(330)을 이동시키므로, 구동 모듈(300)가 전기 화학 반응으로 구동되기 전에 접촉 부재(350)의 접촉 위치를 변경할 수 있다. 스타터(650)는 접촉 부재(350)의 위치를 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이동시키므로, 접촉 부재(350)가 구동 모듈(300)의 내측면에 부착 및 고정되는 것을 제거하고, 구동 모듈(300)의 초기 구동이 원활하게 진행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 사용자가 간단하고 안전하게 구동시킬 수 있다. 사용자가 니들 조립체(100)의 슬리브(110)를 회전시키면, 니들 조립체(100)에서는 캐뉼러(C)가 대상체에 삽입되고, 클러치 모듈(500)이 전달 모듈(400)을 연결하여 구동 모듈(300)의 구동으로 약액이 주입될 수 있으며, 동시에 구동 모듈(300)의 구동이 개시되므로, 간단하고 안전하게 약액 주입 장치(1)를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 구동 모듈(300)가 최적화된 구동환경에서 구동되므로, 약액을 정량 토출할 수 있다. 스타터(650)는 구동 모듈(300)가 구동되기 전에 구동축(330)의 위치를 이동시켜서, 접촉 부재(350)가 구동 모듈(300)의 내측면에 부착되어 구동 모듈(300)의 구동이 방해되는 것을 방지할 수 있다. 약액 주입 장치(1)의 보관성을 향상시키고 정밀성을 유지하므로, 장시간 보관된 이후에 구동되더라도, 구동 모듈(300)가 초기에 원활하게 구동되어 약액을 대상체에 정량 토출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 니들 조립체(100)의 캐뉼러(C)가 대상체에 삽입된 이후에, 클러치 모듈(500)에 의해서 약액을 토출하기 위한 구조가 구동 연결되므로, 안전하고 정량의 약물을 대상체에 주입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 니들 조립체(100)의 회전에 의해서 직관적으로 구동이 개시되며, 니들 조립체(100)와 트리거 모듈(600)의 회전방향이 일 방향으로 제한되고, 회전 거리가 기 설정된 거리로 제한되므로, 사용자 안전성을 확보할 수 있다.
도 9 및 도 10은 하우징(5)의 진입 홀(103)에 인접하게 설치된 액티베이터(830) 부분의 단면을 나타낸 도면들이다.
액티베이터(830)는 하우징(5) 내부에 수용된 기판(831) 상에 형성될 수 있다. 상기 액티베이터(830)는 기판(831)의 면 중 진입 홀(103)에 대응되는 면에 진입 홀(103)과 정렬되도록 형성된다. 이러한 액티베이터(830)는 기판(831)에 형성된 배선 패턴(미도시)에 의해 컨트롤 모듈(800) 및/또는 다른 전자 모듈에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 액티베이터(830)는 기판(831) 상에 도전성 재료로 형성될 수 있다. 액티베이터(830)가 형성되는 영역에서 하우징(5)은 기판(831)과의 거리가 보다 이격되도록 함으로써 액티베이터(830)가 하우징(5)에 의해 간섭되지 않도록 할 수 있다.
상기 액티베이터(830)는 서로 분리된 복수의 전극 패드를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 전극 패드 중 하나는 외부 전원 공급 라인과 전기적으로 연결되도록 구비된 제1 전극 패드일 수 있다. 상기 제1 전극 패드는 배터리 모듈(700) 및/또는 컨트롤 모듈(800)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 상기 전극 패드 중 하나는, 구동 모듈(300)과 외부 유선 통신 장치(UART, SPI, I2C, ISP, ICSP 등 포함)와의 물리적 인터페이스를 제공하기 위한 Rx 및/또는 Tx 단자를 포함하는 제2 전극 패드일 수 있다. 상기 제2 전극 패드는 구동 모듈(300) 및/또는 컨트롤 모듈(800)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 전극 패드 중 하나는 외부 장치에 의해 구동 모듈(300)의 부팅이 가능하도록 하는 스위칭 파워 온 단자를 포함하는 제3 전극 패드일 수 있다. 상기 제3 전극 패드는 구동 모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 전극 패드 중 하나는 이 밖에도 하우징 내에 수용된 다양한 전자 모듈을 테스트하도록 구비된 단자를 포함할 수 있다.
이러한 액티베이터(830)는 제1 시점에서 진입 홀(103)을 통해 외부의 다른 전자 장치와 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 상기 제1 시점이란, 약액 주입 장치(1)의 제조 과정 및/또는 조립이 완료된 직후 등의 어느 한 시점이 될 수 있다. 선택적으로 이 상태에서 스위칭부(803)에 의해 하우징(5) 내의 다른 전자 장치들은 배터리 모듈(700)로부터 전기적 차단이 이뤄진 상태가 될 수 있다.
이러한 제1 시점에서 경우에 따라 다양한 테스트 등이 필요할 수 있다. 이러한 테스트를 위해 배터리 모듈(700)과 다른 전자 장치를 연결할 수도 없다. 상기 약액 주입 장치(1)의 경우 배터리 모듈(700)이 내장된 상태에서 수요자에게 전달될 수 있는 데, 그 사이에 배터리 모듈(700)의 소모가 이뤄지는 것을 최소화해야 하기 때문에 약액 주입 장치(1)는 사용자의 사용 시작에 대한 조작이 있기 전에는 잠든 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이는 약액 주입 장치(1)가 일회용 모듈로서 사용될 경우에는 더욱 필요성이 높다.
그러나 약액 주입 장치(1)의 다양한 전자 모듈은 제조 과정에서 많은 테스트를 거쳐야 하는 데, 그 때마다 장비 전체를 깨우거나 배터리 모듈(700)과의 연결을 유지할 수는 없다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 액티베이터(830)를 통해 외부 전자 장비와 약액 주입 장치(1) 내의 다양한 전자 모듈이 전기적으로 연결되도록 함으로써, 장비 전체를 깨우거나 배터리 모듈(700)의 전원을 직접적으로 사용하지 않고도 약액 주입 장치(1)의 다양한 전자 모듈을 테스트할 수 있고, 이는 배터리 소모 없이 장비를 안정성 높게 제조할 수 있도록 한다.
이러한 테스트가 최종 완료되면, 상기 진입 홀(103)을 통해 약액 주입 장치(1) 내부를 위생 처리할 수 있다. 위생 처리는 상기 진입 홀(103)을 통해 약액 주입 장치(1) 내부로 위생 가스를 주입함으로써 이루어질 수 있다. 상기 위생 가스는 균이나 미생물을 죽일 수 있는 멸균 가스, 살균 가스, 소독 가스 등이 될 수 있다.
이러한 위생 처리가 완료되면 상기 진입 홀(103)을 덮도록 하우징(5) 외측에 커버체(104)가 부착된다. 상기 커버체(104)는 전술한 바와 같이 필름 형태로 구비될 수 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 리지드한 형태의 플레이트로 구비될 수도 있다. 이렇게 한 번 밀봉이 된 후에는 배터리 모듈을 장착하기 위해 하우징을 개방하는 일이 없기 때문에 약액 주입 장치(1)의 시스템 전체의 위생 상태가 유지될 수 있다.
뿐만 아니라 위생 처리가 완료된 상태에서는 약액 주입 장치(1)의 시스템 전체는 잠든 상태를 유지하여 유통 과정에서 배터리 소모를 최소화할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 제1 시점에 내부가 적어도 일부 개방되고, 상기 제1 시점보다 늦은 제2 시점에 상기 내부가 밀봉되도록 구비된 하우징;
    상기 하우징 내에 위치하고 상기 제2 시점보다 늦은 제3 시점에 사용자의 조작에 의해 상기 하우징 외측으로 적어도 일부가 토출되도록 구비된 니들 조립체;
    상기 제2 시점 이후에 상기 하우징 내에서 밀봉되고, 약액이 수용되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결된 레저버;
    상기 제2 시점 이후에 상기 하우징 내에서 밀봉되고 상기 니들 조립체와 레저버의 사이에 개재되어 상기 제3 시점 이후에 상기 약액의 토출에 대한 구동력을 생성하는 구동 모듈;
    상기 제2 시점 이후에 상기 하우징 내에서 밀봉되는 배터리 모듈; 및
    상기 제2 시점 이후에 상기 하우징 내에서 밀봉되고 상기 제3 시점 이후에 상기 전달 모듈 및 배터리 모듈과 전기적으로 연결되어 상기 구동 모듈을 제어하도록 구비된 컨트롤 모듈;을 포함하는 약액 주입 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 제1 시점 및 제2 시점에 상기 구동모듈이 동작하지 않도록 제어하는 트리거 모듈을 더 포함하는 약액 주입 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 상기 구동력을 전달하는 전달 모듈; 및
    적어도 상기 제1 시점 및 제2 시점에 상기 전달 모듈이 동작하지 않도록 제어하는 트리거 모듈;을 더 포함하는 약액 주입 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤 모듈은, 상기 제1 시점에는 상기 배터리 모듈과의 전기적 연결이 차단되도록 구비된 약액 주입 장치.
  5. 제1 시점에 내부가 적어도 일부 개방되고, 상기 제1 시점보다 늦은 제2 시점에 상기 내부가 밀봉되도록 구비된 하우징;
    상기 하우징 내에 수용되고 상기 제2 시점보다 늦은 제3 시점에 상기 하우징 외측으로 적어도 일부가 토출되도록 구비된 니들 조립체;
    상기 하우징 내에 수용되고 약액이 수용되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결된 레저버;
    상기 하우징 내에 수용되고 전기적으로 제어 가능한 복수의 전자 모듈;
    상기 복수의 전자 모듈과 전기적으로 연결된 배터리 모듈; 및
    상기 제1 시점에 상기 전자 모듈 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되도록 구비된 액티베이터;를 포함하는 약액 주입 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전자 모듈은, 상기 니들 조립체와 레저버의 사이에 개재되고 상기 약액을 상기 니들 조립체로 전달하는 전달 모듈을 포함하고,
    적어도 상기 제1 시점 및 제2 시점에 상기 전달모듈이 동작하지 않도록 제어하는 트리거 모듈을 더 포함하는 약액 주입 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 구동력을 전달하는 구동 모듈; 및
    적어도 상기 제1 시점 및 제2 시점에 상기 구동 모듈이 동작하지 않도록 제어하는 트리거 모듈;을 더 포함하는 약액 주입 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전자 모듈은, 상기 제1 시점에 상기 액티베이터와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 시점에 상기 배터리 모듈과 전기적으로 연결되는 통신부를 포함하는 약액 주입 장치.
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