KR20230097705A - 펌프 - Google Patents

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KR20230097705A
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fluid
present
shaft hole
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KR1020210187460A
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이도경
전준성
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이오플로우(주)
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Abstract

본 발명은 샤프트 홀부를 구비하는 하우징과, 샤프트 홀부를 통해 하우징의 외부로 연장되는 샤프트부와, 하우징의 내부에 배치되며, 샤프트부로 동력을 전달하는 동력발생부 및 하우징의 내부 공간에 구비되는 유체를 포함하고, 샤프트 홀부의 내주면과 샤프트부의 외주면 사이에는 소정 거리를 가지며 하우징의 내부 공간과 외부 공간이 연통되도록 배출유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프를 제공한다.

Description

펌프{Pump}
본 발명은 펌프에 관한 것이다.
당뇨병은 이자에서 분비되는 호르몬 중 하나인 인슐린이 부족하여 발생하는 대사 이상에 근거한 질환이다. 당뇨병 환자는 적극적인 방법 중 하나로서, 인슐린을 인체 내에 주입하는 방법을 사용할 수 있다.
이때 환자의 혈당 변화에 적합하게 인슐린이 체내에 주입될 수 있도록 인슐린 주입 장치가 사용될 수 있고, 인슐린 주입 장치와 같은 약물 주입 장치의 구동을 위한 메커니즘에는 다양한 종류의 모터나 펌프와 같은 구동 부재가 사용될 수 있다.
본 발명은 하우징과 샤프트부 사이에 형성되는 배출유로를 통해 하우징의 내부에서 제거되어야 하는 유체가 외부로 배출될 수 있어, 하우징의 외부로 유출되는 유체로 약액 주입 장치 내 배치되는 부품 등이 손상되는 것을 방지할 수 있는 펌프를 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 샤프트 홀부를 구비하는 하우징; 상기 샤프트 홀부를 통해 상기 하우징의 외부로 연장되는 샤프트부; 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 샤프트부로 동력을 전달하는 동력발생부; 및 상기 하우징의 내부 공간에 구비되는 유체;를 포함하고, 상기 샤프트 홀부의 내주면과 상기 샤프트부의 외주면 사이에는 소정 거리를 가지며 상기 하우징의 내부 공간과 외부 공간이 연통되도록 배출유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프를 제공한다.
또한, 상기 샤프트부는 상기 하우징의 내부 공간에서 상기 샤프트 홀부를 향하는 제1방향 및 상기 제1방향의 반대인 제2방향을 따라 왕복 운동할 수 있다.
또한, 상기 유체의 체적은 상기 하우징의 내부 공간의 체적보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 동력발생부는, 상기 하우징의 내측면과 상기 샤프트부에 의해 정의되는 내부 공간에 배치되는 멤브레인; 및 상기 멤브레인을 기준으로 양측에 배치되는 제1전극체 및 제2전극체;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 샤프트부의 왕복 운동은 상기 멤브레인의 양측 방향으로 이동하는 상기 유체의 흐름에 의존할 수 있다.
또한, 상기 하우징의 내측에 배치되는 상기 샤프트부의 일단부에 대향되는 타단부에 결합되며, 상기 샤프트부의 이동에 연동되어 함께 이동가능한 이동제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 샤프트부의 외주면 둘레를 따라 결합되며 상기 이동제어부에 접촉가능한 스토퍼부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼부는 복수 개가 구비되며, 상기 이동제어부의 양측에 위치하며 상기 샤프트부에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펌프는, 샤프트부의 외주면과 샤프트 홀부의 내주면 사이에 형성되는 배출유로로 인하여, 잔여 공간에 잔존하는 유체가 하우징의 외부로 원활하게 배출될 수 있는 효과가 있다.
또한, 잔여 공간에 존재하는 유체를 제거하기 위해 열풍을 제공하여 건조시키는 별도의 공정이 요구되지 않아 제조 공정이 단순화되는 효과가 있다.
또한, 펌프의 구동 중 잔여 공간에 존재하던 유체가 외부로 유출됨으로 인하여 전장 부품이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 펌프를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 멤브레인을 중심으로 한 제1전극체 및 제2전극체에서의 반응을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 및 하우징에 이동가능하게 연결되는 샤프트부를 도시한 부분 확대도이다.
도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단 후 본 발명의 일 실시예에 따른 배출유로를 도시한 부분 저면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면을 부분적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단 후 본 발명의 다른 실시예에 따른 배출유로를 도시한 부분 저면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면을 부분적으로 도시한 도면이다.
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.
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 실시예들에 따른 펌프를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 멤브레인을 중심으로 한 제1전극체 및 제2전극체에서의 반응을 나타낸 모식도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 및 하우징에 이동가능하게 연결되는 샤프트부를 도시한 부분 확대도이다. 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단 후 본 발명의 일 실시예에 따른 배출유로를 도시한 부분 저면도이다. 도 6은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면을 부분적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프(100)는 하우징(110), 샤프트부(120), 동력발생부(140), 스토퍼부(150), 실링부(170), 주입구(180), 변형부(190)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(110)은 일측(도 1 기준 하측)에 샤프트 홀부(112H)를 구비하는 것으로, 샤프트 홀부(112H)를 통해 소정의 길이를 갖는 샤프트부(120)가 하우징(110)의 외측으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(110)은 본체부(111)를 포함할 수 있고, 일측(도 1 기준 하측)으로 연장된 돌출부(112)에 샤프트 홀부(112H)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(110)에 형성되는 돌출부(112)의 직경은 본체부(111)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(110), 구체적으로 본체부(111)는 제1서브-본체(111A), 제2서브-본체(111B)를 포함할 수 있다. 제1서브-본체(111A), 제2서브-본체(111B)는 뒤에 설명할 동력전달부(140), 구체적으로 멤브레인(141)을 사이에 개재한 채 결합할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(111)에는 본체 홀부(111H), 샤프트 홀부(112H)가 형성될 수 있다. 본체 홀부(111H)는 동력전달부(140), 구체적으로 멤브레인(141)을 기준으로 샤프트 홀부(112H)가 형성되는 제2서브-본체(111B)의 대향되는 타측에 배치되는 제1서브-본체(111A)에 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 홀부(111H)가 형성되는 제1서브-본체(111A)에는 뒤에 설명할 변형부(190)가 연결될 수 있고, 구체적으로 변형부(190)는 본체 홀부(111H)를 커버하며 제1서브-본체(111A)에 연결될 수 있다.
도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2서브-본체(111B), 구체적으로 돌출부(112)에 형성되는 샤프트 홀부(112H)의 내주면과 뒤에 설명할 샤프트부(120) 사이에는 소정 거리를 가지며 하우징(110)의 내부 공간과 외부 공간이 연통되도록 배출유로(112P)가 형성될 수 있다.
도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배출유로(112P)는 샤프트부(120)의 외주면과 샤프트 홀부(112H)의 내주면이 소정 거리를 가지며 이격 배치됨으로 인하여 형성되는 것으로, 이로 인하여 샤프트 홀부(112H)를 기준으로 하우징(110)의 내부 공간과 외부 공간을 연통될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배출유로(112P)의 폭은 샤프트부(120)의 길이 방향 중심축(AX)을 기준으로 둘레를 따라 증가 또는 감소할 수 있다.
도 5를 참조하면, 샤프트부(120)의 길이 방향 중심축을 기준으로 둘레 방향을 따라 제1위치에서 샤프트 홀부(112H)의 내주면까지의 거리는 제1거리(r1)로 형성되고, 소정 각도, 구체적으로 시계 방향으로 45도 이후 제2위치에서 샤프트 홀부(112H)의 내주면까지의 거리는 제2거리(r2)로 형성되며, 제2거리(r2)는 제1거리(r1)보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트부(120), 구체적으로 샤프트본체(121)는 길이 방향 중심축(AX)을 기준으로 반경이 일정하게 형성되며, 제2위치에서 샤프트부(120)의 외주면과 하우징(110), 구체적으로 돌출부(112)에 형성되는 샤프트 홀부(112H)의 내주면 사이에는 소정 거리가 형성되며 배출유로(112P)가 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 배출유로(112P)를 통해 하우징(110)에 형성되는 돌출부(112)의 내부 공간 중 샤프트부(120), 구체적으로 접촉부(125)의 외측 공간에 해당하는 잔여 공간(RA)에 존재하는 유체(F)가 외부로 빠져나올 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펌프(100)는, 뒤에 설명할 주입구(180)를 통해 외부로부터 하우징(110)의 내부로 유체가 공급받을 수 있는데, 공급되는 과정에서 하우징(110) 내부의 압력에 의해 접촉부(125)와 돌출부(112)의 내주면 사이를 통해 유체(F)가 빠져나오게 되고, 상기 유체(F)가 잔여 공간(RA)에 존재하게 된다.
이러한 유체(F)는 제거가 되어야 하며, 이를 제거하기 위하여 돌출부(112)의 내측에 형성되는 잔여 공간(RA)에 열풍 등을 제공하여 유체(F)를 증발시키는 공정이 추가로 필요하게 되며, 제조 공정이 복잡해지는 문제가 있다.
이에 더하여 상기 공정을 통해 미처 유체(F)가 제거되지 않은 경우에는 펌프(100) 및 펌프(100)를 포함하는 약액 주입 장치가 구동되는 과정에서 샤프트부(120)의 왕복 운동에 의해 잔여 공간(RA)에 존재하는 유체(F)가 샤프트 홀부(112H)를 통해 외부로 유출되며, 약액 주입 장치의 내부에서 펌프(100)의 외측에 배치되는 회로 기판 등 전장 부품에 유체(F)가 닿을 수 있고, 쇼트(short)가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(110)에는 배출유로(112P)가 형성되며, 이러한 배출유로(112P)의 폭이 샤프트부(120)의 길이 방향 중심축(AX)을 기준으로 둘레를 따라 증가 또는 감소하며 설정됨으로 인하여 샤프트부(120)의 길이 방향 중심축(AX)은 유지된 채로, 샤프트부(120)의 외주면과 샤프트 홀부(112H)의 내주면 사이에 형성되는 배출유로(112P)를 통해 유체(F)를 배출시킬 수 있어 잔여 공간(RA)에 존재하는 유체(F)를 신속하게 배출, 제거할 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 배출유로(112P)를 통해 유체(F)를 배출시킬 수 있어, 별도로 열풍 등을 제공하여 잔여 공간(RA) 내 유체(F)를 증발시키기 위한 공정이 추가로 필요하지 않아 펌프(100) 및 펌프(100)를 포함하는 약액 주입 장치의 제조 공정이 간소화될 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 잔여 공간(RA) 내 유체(F)가 배출유로(112P)를 통해 외부로 배출됨으로 인하여 유체(F)가 기판 등 약액 주입 장치의 내부에 설치되는 전장 부품에 닿는 방지할 수 있고, 이러한 전장 부품과 유체(F)의 접촉으로 인해 발생할 수 있는 쇼트 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트 홀부(112H)는 샤프트부(120), 구체적으로 샤프트본체(121)의 길이 방향 중심축(AX)과 중심을 공유하며 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트 홀부(112H)는 편평하게 형성되는 복수의 면이 서로 마주보며 배치될 수 있다. 인접하는 상기 복수의 면은 소정 각도를 이루며 배치될 수 있고, 구체적으로 90도로 형성될 수 있다.
상기 복수의 면이 연결되는 구간은 소정 곡률을 가지며 절곡되며 절곡부(도면부호 미설정)이 형성될 수 있다.
이로 인하여 편평하게 형성되는 구간에서는 샤프트부(120)의 길이 방향 중심축(AX)으로부터 거리가 제1거리(r1)로 형성되고, 샤프트부(120)의 길이 방향 중심축(AX)으로부터 상기 절곡부 상의 일 지점까지의 거리가 제2거리(r2)로 형성될 수 있다.
제2거리(r2)는 제1거리(r1)보다 상대적으로 크게 형성되며, 길이 방향 중심축(AX)을 기준으로 둘레 방향을 따라 동일한 반경으로 형성되는 샤프트부(120), 구체적으로 샤프트본체(121)의 외주면으로부터 샤프트 홀부(112H)의 내주면까지의 거리가 다르게 형성될 수 있다.
다시 말하여 절곡부가 형성되는 구간에서 샤프트본체(121)의 외주면과 샤프트 홀부(112H)의 내주면 사이에 배출유로(112P)가 형성될 수 있고, 배출유로(112P)를 통해 잔여 공간(RA)에 존재하는 유체(F)가 원활하게 배출될 수 있는 효과가 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트 홀부(112H)는 내주면을 따라 편평하게 형성되는 구간이 4개 형성되고, 서로 인접하는 한 쌍의 구간 사이에 절곡부가 형성될 수 있다.
절곡부가 형성되는 구간에서는 샤프트본체(121)의 외주면으로부터 샤프트 홀부(112H)의 내주면까지의 거리가 편평하게 형성되는 구간에서 샤프트본체(121)의 외주면으로부터 샤프트 홀부(112H)의 내주면까지의 거리보다 상대적으로 크게 형성됨으로 인하여 샤프트본체(121)와 샤프트 홀부(112H)의 내주면 사이에 배출유로(112P)가 형성될 수 있으며, 배출유로(112P)를 통해 하우징(110)의 내부에 형성되는 잔여 공간(RA)에 존재하는 유체(F)가 원활하게 하우징(110)의 외부로 배출될 수 있는 효과가 있다.
도 1, 도 2, 도 4, 도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트부(120)는 하우징(110)에 형성되는 샤프트 홀부(112H)를 통해 하우징(110)의 외부로 연장되는 것으로, 샤프트본체(121), 접촉부(125)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트부(120)는 하우징(110)의 내부 공간에서 샤프트 홀부(112H)를 향하는 제1방향(도 2 기준 상측에서 하측 방향) 및 제1방향의 반대인 제2방향(도 2 기준 하측에서 상측 방향)을 따라 왕복 운동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트부(120)의 왕복 운동은 멤브레인(141)의 양측 방향(도 2 기준 상하 방향)으로 이동하는 유체의 흐름에 의존할 수 있다.
도 2, 도 4, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트본체(121)는 샤프트 홀부(112H)를 통과하는 것으로, 길이 방향 중심축(AX)을 따라 연장 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트본체(121)의 제1부분(121A)은 하우징(110)의 내부에 배치되고, 제2부분(121B)은 샤프트 홀부(112H)를 지나 하우징(110)의 외부로 연장될 수 있다. 샤프트본체(121)는 도 1, 도 2에서의 상하 방향(Z축 방향)을 따라 왕복 운동할 수 있다.
도 2를 참조하면, 샤프트본체(121)의 왕복 운동 시, 제1부분(121A)은 하우징(110)의 내부 공간, 예를 들어 돌출부(112)에 해당하는 내부 공간에서 선형적으로 왕복 운동할 수 있다. 제1부분(121A)은 하우징(110)의 내부 공간에 위치하는 샤프트본체(121)의 소정 구간, 예를 들어 상단부에서 연장부(122)가 돌출 형성되는 구간까지로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제2부분(121B)은 연장부(122)가 돌출 형성되는 샤프트본체(121)의 소정 구간에서 샤프트 홀부(112H)를 통과하여 외부에 노출되는 하단부(도 2 기준)까지의 구간으로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트본체(121)의 제1부분(121A)에는 샤프트본체(121)의 길이 방향 중심축(AX)을 기준으로 반경 방향으로 연장부(122)가 돌출 형성될 수 있다.
연장부(122)의 직경은 샤프트 홀부(112H)의 직경보다 크게 형성될 수 있고, 이로 인하여 샤프트본체(121)의 제1부분(121A)이 하우징(110)의 외부로 빠지는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로 샤프트본체(121)의 중심으로부터 연장부(122)의 외주면까지의 거리는 샤프트본체(121)의 중심으로부터 샤프트 홀부(112H)의 내주면까지의 거리 중 가장 짧은 거리보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
도 1, 도 2, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트본체(121)의 제2부분(121B)은 샤프트 홀부(112H)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있고, 제2부분(121B)이 샤프트 홀부(112H)에서 빠지는 것을 방지하도록, 제2부분(121B)은 하우징(110)의 외부에 배치되는 이동제어부(130)와 결합할 수 있다.
도 2, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉부(125)는 하우징(110)의 내측에 배치되는 샤프트본체(121)의 일단부, 구체적으로 샤프트본체(121)의 제1부분(121A)에 연결되며, 샤프트본체(121)의 외측에 배치되는 하우징(110)의 내주면과 접촉가능하다.
도 2, 도 4를 참조하면, 접촉부(125)는 고무 재질로 형성될 수 있고, 하우징(110)의 내주면과 접촉함으로 인하여 샤프트부(120)와 하우징(110) 사이로 유체가 누설, 누출되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 하우징(110)의 내측면과 샤프트부(120)의 내측면(도 2 기준 상면)에 의해 정의되는 공간은 밀폐된 공간으로, 상기 공간에는 유체가 존재하며 샤프트부(120), 구체적으로 접촉부(125)가 하우징(110)에 형성되는 돌출부(112)의 내주면과 접촉함으로 인하여 유체가 접촉부(125)와 돌출부(112)의 내주면 사이로 누출, 누설되는 것을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접촉부(125)는 샤프트본체(121)의 일단부(도 2 기준 상단부)에 연결되며 배치될 수 있다.
선택적 실시예로서, 접촉부(125)는 O-ring 형상으로 샤프트본체(121)의 제1부분(121A)의 측면을 커버할 수 있고, 접촉부(125)로 인하여 하우징(110)의 내부에 존재하는 유체가 샤프트 홀부(112H)를 통해 하우징(110)의 외부로 누출, 누설되는 것을 방지할 수 있다.
하우징(110)의 내부에 수용되는 유체의 누출은 샤프트본체(121)의 제1부분(121A)으로부터 이동제어부(130)까지의 거리를 돌출부(112)의 내측 길이와 같거나 그보다 작게 형성함으로써 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.
도 2에서는 설명의 편의를 위하여 유체를 생략하고 도시하였다.
도 1, 도 2, 도 4, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동제어부(130)는 하우징(110)의 내측에 배치되는 샤프트부(120)의 일단부(도 2 기준 상단부)에 대향되는 타단부(도 2 기준 하단부)에 결합되는 것으로, 샤프트부(120)의 이동에 연동되어 함께 이동가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동제어부(130)는 샤프트부(120), 구체적으로 샤프트본체(121)의 제2부분(121B)에 연결될 수 있다. 이동제어부(130)는 샤프트부(120)의 왕복 운동에 연동되어 샤프트부(120)의 길이 방향 중심축(AX)을 따라 이동할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 이동제어부(130)가 샤프트부(120)의 왕복 운동에 연동되어 이동함으로써, 약액을 수용하는 레저버(도면 미도시)에 동력을 전달할 수 있고, 레저버로부터 약액이 정량으로 사용자의 체내에 주입될 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 약액 주입 장치의 구동시키기 위한 펌프(100)에 관한 것이므로, 이동제어부(130)와 연결되며, 샤프트부(120)의 왕복 운동에 연동되어 이동하는 이동제어부(130)로부터 동력을 전달받아 약액을 사용자의 체내로 배출시킬 수 있는 레저버 등의 구성에 관하여는 설명을 생략하도록 한다.
도 2, 도 4, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트본체(121)가 관통 연결된 이동제어부(130)의 양측에는 스토퍼부(150)가 접촉가능하게 배치될 수 있다. 스토퍼부(150)는 샤프트부(120), 구체적으로 샤프트본체(121)의 외주면 둘레를 따라 결합될 수 있고, 이동제어부(130)에 접촉가능할 수 있다.
스토퍼부(150)는 복수 개가 구비될 수 있고, 이동제어부(130)의 양측(도 2 기준 상, 하측)에 위치할 수 있고, 샤프트본체(121)에 연결될 수 있다.
스토퍼부(150)가 샤프트본체(121)의 미리 설정되는 구간에 위치 고정되고 이동제어부(130)의 양측에 접촉가능하게 배치됨으로 인하여 이동제어부(130)가 샤프트본체(121) 상에서 길이 방향 중심축(AX)을 따라 이동하는 것을 방지할 수 있다.
이에 더하여 샤프트본체(121) 상에서 이동제어부(130)가 이동하는 것을 차단함으로 인하여 이동제어부(130)가 샤프트본체(121)의 왕복 운동에 연동되어 샤프트본체(121)의 이동 거리만큼만 이동할 수 있고, 미리 설정된 구간에서의 왕복 운동으로 인하여 레저버(도면 미도시) 등에 동력을 전달하여 정량의 약액이 사용자의 체내로 주입될 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 2, 도 3a, 도 3b, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력발생부(140)는 하우징(110)의 내부에 배치되는 것으로, 샤프트부(120)로 동력을 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 다른 동력발생부(140)는 멤브레인(141), 제1전극체(143), 제2전극체(145)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 동력발생부(140)는 하우징(110)의 내부에 배치되는 유체가 멤브레인(141)의 양측 방향으로 이동함에 따라 동력을 발생시킬 수 있고, 샤프트부(120)가 하우징(110)의 내측에서 왕복 운동이 가능하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인(141)은 하우징(110)의 내부 공간, 예를 들어, 본체부(111)와 대응하는 내부 공간에 배치될 수 있다. 멤브레인(141)은 하우징(110)의 내부 공간을 복수 개의 공간으로 구획할 수 있다.
내부 공간은 멤브레인(141)을 중심으로 양측(도 2 기준 상, 하측)에 각각 위치하는 제1공간(S1), 제2공간(S2)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 멤브레인(141)을 기준으로 샤프트부(120)에서 상대적으로 먼 공간이 제1공간(S1)이고, 멤브레인(141)을 기준으로 샤프트부(120)에 인접한 공간을 제2공간(S2)으로 나타낼 수 있다.
도 2, 도 4, 도 6을 참조하면, 샤프트부(120), 구체적으로 접촉부(125)와 하우징(110), 구체적으로 돌출부(112)의 내주면으로 형성되는 공간은 잔여 공간(RA)으로 정의할 수 있다.
즉, 잔여 공간은 하우징(110)에 형성되는 돌출부(112)의 내부 공간 중에 접촉부(125)와 샤프트 홀부(112H)가 형성되는 돌출부(112)의 일면 사이에 형성되는 공간을 의미할 수 있다.
멤브레인(141)은 유체와 이온의 이동이 가능한 다공성 구조를 가질 수 있다. 멤브레인(141)은 예컨대, 구형 실리카를 열로 소성하여 제조한 프릿형 멤브레인(141)일 수 있다.
예컨대, 멤브레인(141)의 형성에 사용하는 구형 실리카는 약 20nm 내지 약 500nm의 직경을 가지는 것일 수 있고, 구체적으로는 약 30nm 내지 약 300nm의 직경을 가지는 것일 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 40nm 내지 약 200nm의 직경을 가지는 것일 수 있다.
상기 구형 실리카의 직경이 전술한 범위를 만족하는 경우, 멤브레인(141)을 통과하는 유체에 의한 압력, 즉 샤프트부(120)를 이동시키기에 충분한 압력을 발생시킬 수 있다. 전술한 실시예에서 멤브레인(141)이 구형 실리카를 포함하는 것을 설명하였으나, 멤브레인(141)이 이에 한정되는 것은 아니다.
선택적 실시예로서, 멤브레인(141)은 다공성 실리카 또는 다공성 알루미나와 같이 제타포텐셜(zeta potential)에 의한 일렉트로키네틱(eletrokinetic) 현상을 야기할 수 있는 소재로 형성될 수 있다.
멤브레인(141)은 약 20㎛ 내지 약 10mm의 두께를 가질 수 있고, 구체적으로는 약 300㎛ 내지 약 5mm의 두께를 가질 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 1,000㎛ 내지 약 4mm의 두께를 가질 수 있다.
멤브레인(141)의 양측에는 제1전극체(143)와 제2전극체(145)가 각각 배치될 수 있다. 제1전극체(143)는 멤브레인(141)의 제1측에 배치된 제1다공성 플레이트(143A) 및 제1스트립(143B)을 포함할 수 있다. 제2전극체(145)는 멤브레인(141)의 제2측에 배치된 제2다공성 플레이트(145A) 및 제2스트립(145B)을 포함할 수 있다.
제1다공성 플레이트(143A) 및 제2다공성 플레이트(145A)는 각각 멤브레인(141)의 양측 주면(main surface)와 접촉하도록 배치될수 있다.
제1다공성 플레이트(143A) 및 제2다공성 플레이트(145A)는 다공 구조를 통해 유체와 이온을 효과적으로 이동시킬 수 있다. 제1다공성 플레이트(143A) 및 제2다공성 플레이트(145A)는 다공성 베이스층에 전기화학 반응 물질이 형성된 구조를 가질 수 있다.
전기 화학 반응 물질은 예를 들어, 무전해 도금, 진공증착, 코팅, 졸-겔 프로세스 등의 방법을 통해 다공성 베이스층에 전착 또는 코팅함으로써 형성될 수 있다.
다공성 베이스층은 절연체일 수 있다. 예를 들어, 다공성 베이스층은, 비도전성의 세라믹, 비도전성의 고분자수지, 비도전성의 유리 및 이들의 조합에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 비도전성의 세라믹은, 예를 들어 암면, 석고, 도자기, 시멘트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있고, 구체적으로는 암면, 석고 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
비도전성의 고분자 수지는, 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아크릴로니트릴 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것과 같은 합성 섬유; 양모, 목면 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것과 같은 천연 섬유; 해면; 생물체, 예컨대 생물체의 뼈에서 유래한 다공성 소재; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
비도전성의 유리는 유리솜, 글라스 프릿(glass frit), 다공질 유리 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다공성 베이스층은 약 0.1㎛ 내지 약 500㎛의 기공크기를 가질 수 있고, 구체적으로는 약 5㎛ 내지 약 300㎛의 기공 크기를 가질 수 있으며, 더욱 구체적으로는 약 10㎛ 내지 약 200㎛의 기공 크기를 가질 수 있다.
다공성 지지체의 기공크기가 전술한 범위를 만족하는 경우, 유체와 이온을 효과적으로 이동시켜, 펌프(100)의 안정성과 수명 특성 및 효율을 향상시킬 수 있다.
전기화학 반응 물질은, 제1전극체(143) 및 제2전극체(145)의 전극 반응 시에 산화 전극과 환원 전극이 양이온, 예컨대 수소이온을 주고 받는 한 쌍의 반응을 이룰 수 있으며 동시에 가역적인 전기화학 반응을 구성할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
전기화학 반응 물질은 예를 들어, 은/산화은, 은/염화은, MnO(OH), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리타이오닌(polythionine), 퀴논계 폴리머(quinone-based polymer) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1스트립(143B), 제2스트립(145B)은 각각 제1다공성 플레이트(143A), 제2다공성 플레이트(145A)의 가장자리에 배치될 수 있으며, 하우징(110)의 외부에 배치되는 제1단자(143C), 제2단자(145C)와 연결될 수 있다. 제1스트립(143B) 및 제2스트립(145B)은 은, 구리 등과 같은 도전성 재질을 포함할 수 있다.
하우징(110)의 내부 공간에 구비되는 유체는 서로 다른 상(phase)을 갖는 제1유체, 제2유체를 포함할 수 있다. 제1유체는 물과 같은 액체를 포함하고, 제2유체는 공기와 같은 기체를 포함할 수 있다.
내부 공간에 존재하는 제1유체는 내부 공간을 전체적으로 채우지 않는다. 즉, 내부 공간의 체적은 내부 공간에 존재하는 제1유체의 체적보다 크다. 내부 공간 중에서 물이 존재하지 않는 부분에는 제2유체가 존재할 수 있다.
도 2를 참조하면, 동력전달부(140), 구체적으로 멤브레인(141)의 양측에는 실링부(170)가 배치될 수 있다. 도 2에는 표현되지 않았으나, 실링부(170)는 멤브레인(141), 제1전극체(143), 제2전극체(145)로 이루어지는 구조물의 가장자리에 대응하는 면적을 갖는 고리 형상으로 형성될 수 있다.
전술한 유체, 예를 들어 제1유체는 멤브레인(141)을 통과하도록 멤브레인(141)의 두께 방향을 따라 제1공간(S1)에서 제2공간(S2)으로 또는 그 역 방향으로 이동하게 되는데, 이 때 실링부(170)는 하우징(110)의 내측면과 전술한 구조물 사이의 틈을 막아 유체가 이 틈으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
유체는 도 1에 도시된 바와 같이 주입구(180)를 통해 하우징(110)의 내부 공간으로 유입될 수 있다.
선택적 실시예로서, 일측의 주입구(180)를 통해 제1유체를 하우징(110)의 내부 공간에 전체적으로 채운 후에 주입구(180)를 통해 제1유체의 일부를 외부로 빼낸 후에 주입구(180)를 폐쇄시킴으로써, 제1유체 및 제2유체가 하우징(110)의 내부 공간에 존재할 수 있다.
도 2, 도 4, 도 6을 참조하면, 주입구(180)를 통해 유체를 하우징(110)의 내부 공간에 주입하는 과정에서 압력에 의해 샤프트부(120)에 구비되는 접촉부(125)와 하우징(110)에 형성되는 돌출부(112)의 내주면 사이로 유체(F)가 통과할 수 있고, 이렇게 통과한 유체(F)는 잔여 공간(RA)에 잔존하게 된다.
도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트 홀부(112H)의 내주면과 샤프트부(120), 구체적으로 샤프트본체(121)의 외주면 사이에 배출유로(112P)가 형성됨으로 인하여 잔여 공간(RA)에 존재하는 유체(F)가 하우징(110)의 외부로 배출될 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 배출유로(112P)를 통해 유체(F)가 안정적으로 하우징(110)의 외부로 배출될 수 있어, 잔여 공간(RA) 내 유체(F)가 빠져나오지 못하고, 이를 제거하기 위해 외부에서 열풍을 제공하여 유체(F)를 증발시키는 공정이 요구되지 않고, 제조 공정이 단순화되는 효과가 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 배출유로(112P)의 폭이 샤프트부(120)의 길이 방향 중심축(AX)을 기준으로 둘레를 따라 증가 또는 감소함으로 인하여 샤프트본체(121)의 길이 방향 중심축(AX)이 이동하는 것을 방지하면서, 소정 구간에서 샤프트본체(121)의 외주면과 샤프트 홀부(112H)의 내주면 사이에 이격 공간인 배출유로(112P)가 형성되며 유체(F)를 원활하게 외부로 배출시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 잔여 공간(RA) 내 유체(F)를 제거할 수 있어, 약액 주입 장치에 구비되는 펌프(100)의 구동 시 유체(F)가 하우징(110)의 외부로 누출, 누설되며 기판 등 전장 부품에 닿음으로써 쇼트 현상이 발생하며 손상되는 것을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 3a, 도 3b는, 멤브레인(141)을 중심으로 한 제1전극체(143), 제2전극체(145)에서의 반응을 나타낸 모식도이다.
도 3a, 도 3b를 참조하면, 제1전극체(143)와 제2전극체(145)는 각각 제1단자(143C) 및 제2단자(145C)를 통해 전원부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전원부(200)가 공급하는 전압의 극성을 교번적으로 변경하여 공급함으로써, 물과 같은 액체의 이동 방향을 바꿀 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부(140)는 은/산화은을 전기 화학적 반응 물질로 사용하고, 제1유체가 물을 포함하는 용액인 경우를 설명한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제1전극체(143)가 산화 전극이고, 제2전극체(145)가 환원 전극인 경우, 제1전극체(143)에서는 Ag(s) + H2O -> Ag2O(s) + 2H+ + 2e`의 반응이 일어나고, 제2전극체(145)에서는 Ag2O(s) + 2H+ + 2e` -> Ag(s) + H2O 의 반응이 일어난다.
제1전극체(143)에서의 산화 반응에 따라 생성된 양이온(Mn+, 예를 들어, 수소이온)은 전압차에 의해 멤브레인(141)을 지나 제2전극체(145)를 향해 이동하는데, 이 때 양이온과 함께 물(H2O)이 함께 이동하면서 소정의 압력이 발생할 수 있다.
이 후, 도 3b에 도시된 바와 같이 전원부(200)가 공급하는 전압의 극성을 반대로 바꾸면, 앞서 산화 전극으로 사용될 때 소모되었던 전기 화학적 반응 물질이 환원 전극으로 사용될 때 회복되며, 환원 전극의 경우도 마찬가지로 회복되면서, 제1전극체(143) 및 제2전극체(145)는 전원부(200)의 전압 공급에 따라 계속적으로 반응이 가능하다.
도 3a에서와 달리, 제1전극체(143) 및 제2전극체(145)로 공급되는 전압의 극성이 바뀌면 도 3b에 도시된 바와 같이, 양이온과 물(H2O)이 제2공간(S2)에서 제1공간(S1)으로 다시 이동하게 된다.
도 3a, 도 3b를 참조하면, 유체가 멤브레인(141)을 기준으로 양측으로 이동됨에 따라 샤프트부(120)는 샤프트 홀부(112H)를 지나 길이 방향 중심축(AX)을 따라 상하 방향(도 2 기준)으로 이동할 수 있다.
도 3a, 도 3b를 참조하면, 전원부(200)로부터 전원이 교번적으로 동력전달부(140)로 인가됨에 따라 유체가 멤브레인(141)을 기준으로 상, 하측에 형성되는 제1공간(S1)에서 제2공간(S2)으로, 또는 제2공간(S2)에서 제1공간(S1)으로 이동하며 동력을 발생시킬 수 있다.
이때 샤프트부(120), 구체적으로 접촉부(125)가 하우징(110)에 형성되는 돌출부(112)의 내주면과 접촉함으로 인하여, 샤프트부(120)와 돌출부(112)의 내주면 사이로 유체가 누출, 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변형부(190)는 하우징(110)에 연결되는 것으로, 샤프트 홀부(112H)가 형성되는 하우징(110)의 일측(도 2 기준 하측)에 대향되는 타측(도 2 기준 상측)에 형성되는 본체 홀부(111H)를 커버하며 하우징(110)에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변형부(190)는 탄성 변형이 가능한 재질로 형성될 수 있고, 미리 설정되는 영역이 탄성 변형이 가능한 재질로 형성될 수 있다.
선택적 실시예로서, 탄성 변형이 가능한 재질로 형성되는 영역은 변형부(190)의 중앙부 영역일 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변형부(190)의 중앙부 영역은 외측 방향으로 볼록하게 형성되나, 이에 한정하는 것은 아니고 외측 방향으로 오목하게 형성되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변형부(190)의 형상이 변형됨에 따라 하우징(110)의 내부 공간 중 변형부(190)의 내측 영역의 체적이 증가하거나 감소할 수 있다. 변형부(190)는 내부 공간의 내부 압력에 따라 형상이 변형될 수 있고, 상기 내부 공간에는 음압이 형성될 수 있다.
변형부(190)의 형상이 변하면서, 이러한 변형부(190)의 탄성 복원력으로 인하여, 하우징(110)의 내부 공간에 대한 압축이 더욱 용이하게 이루어지는 효과가 있으며, 샤프트부(120)의 이동 및 압축이 용이한 효과가 있다.
이에 더하여 하우징(110)의 내부 공간, 구체적으로 멤브레인(141)의 상측(도 2 기준)에 대한 압축이 일어나는 경우, 변형부(190)가 외측 방향으로 볼록하게 형성되는 방향으로 탄성 복원력을 가지게 되므로, 압축이 더욱 용이하게 이루어지는 효과가 있다.
이에 더하여 도 3a, 도 3b에서의 반응이 일어나면서 가스가 발생되는 경우에 상기 가스를 변형부(190)가 설치되는 하우징(110)의 내부 공간에서 수용할 수 있어 완충(buffer) 기능을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프(100)는 인슐린과 같은 약물을 주입하는 장치에 사용되는 소형 펌프(100)일 수 있다. 그러나, 전술한 설명에서와 같은 구조 및 메커니즘을 이용하여 샤프트부(120)를 선형적으로 이동시키는 펌프(100)라면, 그 용도를 특별히 제한할 것은 아니다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펌프의 구성, 작동원리 및 효과에 관하여 설명한다.
도 7은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단 후 본 발명의 다른 실시예에 따른 배출유로를 도시한 부분 저면도이다. 도 8은 도 7의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면을 부분적으로 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펌프는, 하우징(110`), 샤프트부(120`), 이동제어부, 동력발생부, 스토퍼부, 실링부, 주입구, 변형부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 펌프는, 하우징(110`)에 형성되는 샤프트 홀부(112`H)의 내주면 형상이 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프(100)와 상이하므로, 이를 중심으로 설명하도록 한다.
도 7, 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 홀부(112`H)는 하우징(110`), 구체적으로 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부(112`)의 내주면 둘레를 따라 형성되는 것으로 샤프트부(120`)가 샤프트 홀부(112`H)를 통과하여 하우징(110`)의 외측에 배치되는 이동제어부와 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 홀부(112`H)는 샤프트 홀부(112`H)의 내측에서 길이 방향 중심축(AX)을 따라 왕복 운동하는 샤프트부(120`)와 중심을 공유할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 홀부(112`H)의 내주면은 상기 중심을 기준으로 둘레 방향을 따라 적어도 하나 이상의 곡면 구간이 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 홀부(112`H)의 내주면은 중심을 기준으로 둘레 방향을 따라 볼록부(112`HA)와 오목부(112`HB)가 교호(交互) 배치될 수 있다.
구체적으로 샤프트 홀부(112`H)의 내주면을 따라 중심을 향해 볼록하게 형성되는 볼록부(112`HA)까지 제1거리(r1`)로 형성될 수 있고, 샤프트 홀부(112`H)의 내주면을 따라 중심을 향해 오목하게 형성되는 오목부(112`HB)까지 제2거리(r2`)로 형성될 수 있다.
제2거리(r2`)는 제1거리(r1`)보다 상대적으로 크게 형성될 수 있고, 서로 근접하는 복수 개의 볼록부(112`HA) 사이에 형성되는 오목부(112`HB)와 샤프트부(120`)의 외주면 사이에는 배출유로(112`P)가 형성될 수 있다.
도 7, 도 8을 참조하면, 배출유로(112`P)는 복수 개의 오목부(112`HB)에 대응되도록 복수 개가 형성될 수 있고, 이로 인하여 하우징(110`)의 내부 공간에서 접촉부(125`), 돌출부(112`)의 내주면, 샤프트 홀부(112`H)가 형성되는 돌출부(112`)의 일면으로 둘러싸이는 내부 공간인 잔여 공간(RA)에 존재하는 유체(F)가 하우징(110`)의 외부로 배출될 수 있는 효과가 있다.
즉, 주입구를 통해 하우징(110`)의 내부에 유체를 주입하는 과정에서 압력에 의해 접촉부(125`)의 외주면과 돌출부(112`)의 내주면 사이로 유체(F)가 통과하며 잔여 공간(RA)에 유체(F)가 잔존할 수 있는데, 배출유로(112`P)를 통해 유체(F)를 하우징(110`)의 외부로 배출시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 배출유로가 형성되지 않는 경우, 잔여 공간(RA)에 존재하는 유체(F)를 제거하기 위하여 열풍을 가해 유체를 증발시키는 별도의 공정이 요구되지 않아 제조 공정이 단순화될 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 잔여 공간(RA)에 유체(F)가 존재하는 경우에 이를 제거하지 못한채, 하우징(110`)의 외부로 누출, 누설되는 경우 기판 등 전장 부품에 유체(F)가 닿으며 쇼트 현상 발생 및 전장 부품의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 펌프는, 하우징(110`)에 형성되는 샤프트 홀부(112`H)의 내주면 둘레를 따라 소정 곡률을 가지는 곡면 구간, 구체적으로 샤프트 홀부(112`H)의 중심을 향해 볼록부(112`HA), 오목부(112`HB)가 반복적으로 형성되며 샤프트 홀부(112`H)의 내주면과 샤프트부(120`)의 외주면 사이에 소정 거리를 가지며, 하우징(110`)의 내부 공간과 외부 공간이 연통되도록 배출유로(112`P)가 형성되는 것을 제외하고는, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프(100)와 샤프트부, 이동제어부, 동력발생부, 스토퍼부, 실링부, 주입구, 변형부의 구성, 작동 원리 및 효과가 동일하므로 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 펌프 F: 유체
110: 하우징 111: 본체부
111A: 제1서브-본체 111B: 제2서브-본체
111H: 본체 홀부 112: 돌출부
112H: 샤프트 홀부 112`HA: 볼록부
112`HB: 오목부 112P: 배출유로
120: 샤프트부 121: 샤프트본체
121A: 제1부분 121B: 제2부분
122: 연장부 125: 접촉부
130: 이동제어부 140: 동력발생부
141: 멤브레인 143: 제1전극체
143A: 제1다공성 플레이트 143B: 제1스트립
143C: 제1단자 145: 제2전극체
145A: 제2다공성 플레이트 145B: 제2스트립
145C: 제2단자 150: 스토퍼부
170: 실링부 180: 주입구
190: 변형부 200: 전원부

Claims (8)

  1. 샤프트 홀부를 구비하는 하우징;
    상기 샤프트 홀부를 통해 상기 하우징의 외부로 연장되는 샤프트부;
    상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 샤프트부로 동력을 전달하는 동력발생부; 및
    상기 하우징의 내부 공간에 구비되는 유체;를 포함하고,
    상기 샤프트 홀부의 내주면과 상기 샤프트부의 외주면 사이에는 소정 거리를 가지며 상기 하우징의 내부 공간과 외부 공간이 연통되도록 배출유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트부는 상기 하우징의 내부 공간에서 상기 샤프트 홀부를 향하는 제1방향 및 상기 제1방향의 반대인 제2방향을 따라 왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유체의 체적은 상기 하우징의 내부 공간의 체적보다 작은 것을 특징으로 하는 펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동력발생부는,
    상기 하우징의 내측면과 상기 샤프트부에 의해 정의되는 내부 공간에 배치되는 멤브레인; 및
    상기 멤브레인을 기준으로 양측에 배치되는 제1전극체 및 제2전극체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 샤프트부의 왕복 운동은 상기 멤브레인의 양측 방향으로 이동하는 상기 유체의 흐름에 의존하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내측에 배치되는 상기 샤프트부의 일단부에 대향되는 타단부에 결합되며, 상기 샤프트부의 이동에 연동되어 함께 이동가능한 이동제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 샤프트부의 외주면 둘레를 따라 결합되며 상기 이동제어부에 접촉가능한 스토퍼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스토퍼부는 복수 개가 구비되며, 상기 이동제어부의 양측에 위치하며 상기 샤프트부에 연결되는 것을 특징으로 하는 펌프.
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