KR20240041082A - 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것이다.
실시예는 배터리, 제어 회로 및 약액을 흡입할 수 있는 흡입관을 구비하는 본체; 본체 내에 설치되며 약액을 저장하는 약액 저장 공간 및 약액 저장 공간에 저장된 약액을 유출할 수 있는 유출홀을 구비하는 약액 저장부; 및 약액 저장부의 유출홀과 본체의 흡입관 사이에 설치되며 약액을 진동시켜 분무하는 진동자;를 포함하며, 본체는 일 측에 외기를 유입할 수 있는 외기 유입홀을 구비하고, 약액 저장부는 외기 유입홀과 연통하며, 외기를 흡입관으로 안내하는 외기 유입 유로를 구비하여 흡입관을 통해 외기와 에어로졸화된 약액을 함께 흡입할 수 있는 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기를 제공한다.

Description

약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기{CHEMICAL LIQUID CARTRIDGE AND PORTABLE CHEMICAL LIQUID AEROSOL INHALER}

본 발명은 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것이다.

호흡기계(respiratory system)는 공기의 통로가 되는 전도영역(conducting zone)과 직접 가스교환이 일어나는 호흡영역(respiratory zone)으로 구분되고, 다시 전도영역은 구강(Oropharyngeal region)과 기관(trachea), 기관지(bronchi) 및 종말세기관지(terminal bronchiole)를 가리키고, 호흡영역은 호흡 세기관지(respiratory bronchiole), 폐포관(alveolar duct), 폐포낭(alveolar sac), 폐포(alveoli)까지를 가리킨다. 천식이나 만성폐질환 환자가 주로 사용하는 흡입기(inhaler)는 기도로 약물을 직접 도달시켜 치료 효과를 높이고 부작용을 줄이는 장점을 갖는데, 흡입기는 약제 성상에 따라 정량분무식 흡입기(metered dose inhaler, MDI), 건조분말 흡입기(dry powder inhaler, DPI), 네뷸라이저(nebulizer) 등으로 구분된다. 흡입기를 통해 흡입되는 약액 에어로졸은 그 입자 크기에 따라, 10 - 30 μm 크기의 입자가 구강에 침착되고, 2 - 16 μm 크기의 입자가 전도영역에서 침착되고 2 μm 미만의 입자가 호흡영역에서 침착되는 것으로 알려져 있다. 정량분무식 흡입기는 약통을 누르면 일정량의 약물이 추진제 가스와 함께 분무되는 흡입기로, 약물이 유효하기 위해서는 약물 분사와 흡입이 동시에 혹은 거의 동시에 이루어져야 한다. 또한 추진제 가스의 사용에 대해 논란이 있다. 건조분말 흡입기는 약물과 부형제가 혼합된 분말을 직접 들이 마시는 것으로 추진제가 따로 없으므로 흡입시 세고, 빠르게 들이마셔야 한다. 네뷸라이저는 나이가 어리거나 흡입기 사용이 미숙한 어린이, 호흡이 어려워 정량분무식 흡입기 사용 능력이 떨어지는 성인이나 어린이가 사용할 수 있는 흡입 기이다. 네블라이저를 통해 분무되는 약액의 평균 입자 크기가 약 0.5 ~ 5 μm일 때 약액이 환자의 세기관지를 통해 폐까지 전달되어 효과를 볼 수 있다. 약액 분무입자가 10 ~ 15 μm 이상일 경우 대부분의 약물이 후두 및 비강 부위에 침착되고 5 ~ 10 μm일 경우에는 기관 및 기관지에 침착되고 1 ~ 5 μm일 경우 주로 폐에 침착되어 흡입 약물 치료 효과를 볼 수 있다. 0.5 μm 보다 작을 경우는 약액이 다시 체외로 배출된다. 네뷸라이저는 액상 약물을 에어로졸로 바꾸어 분무시키고 약은 코와 입을 덮는 안면 마스크 혹은 튜브를 통해 흡입한다. 발생된 에어로졸의 상당 부분이 원하는 부위에 도달하지 못하고 후두 및 비강 등에 침착하는 문제점이 있다. 종래의　네뷸라이저는 병의원/가정에서 전원을 꽂아서 사용하는 것이었고, 마스크 타입 혹은 마우스피스 타입이 모두 채용되기도 했으나, 마스크 타입의 경우 약액으로부터 초음파 진동자에 의해 발생한 에어로졸의 대부분이 사용자의 입/코 주변에 남고 흡입되는 양이 적거나, 마우스피스 타입의 경우 효과적으로 에어로졸을 발생시키거나 흡입하기가 쉽지 않았다.　 휴대용　네뷸라이저가 나오기는 했으나 약액을 휴대용　네뷸라이저의 통에 부어서 채우고(가습기에 물을 채우는 방식과 유사함) 그걸 다 사용하면 다시 채우는 식으로 사용되었는데, 마우스피스를 계속 사용하게 되므로 오염의 문제 등이 심각할 수 있다. 네뷸라이저는 액상 약물을 에어로졸로 바꾸어 분무시키고 약은 코와 입을 덮는 안면 마스크 혹은 튜브를 통해 흡입한다. 발생된 에어로졸의 상당 부분이 원하는 부위에 도달하지 못하고 후두 및 비강 등에 침착하는 문제점이 있다. 사용자가 휴대용으로, 환경적으로 혹은 인체에 해로울 수 있는 추진제의 사용 없이 평상시의 호흡으로 흡입할 수 있으면서, 약액 에어로졸이 원하지 않는 부위에 침착하지 않으면서 정량의 약액 에어로졸을 흡입할 수 있도록 하는 약액 에어로졸 흡입기에 대한 요구가 있다.

또한 종래 기술로 대한민국 등록특허 10-0485836에 액체 분무 장치가 개시되어 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 액체 분무 장치의 외관 사시도, 도 2는 종래 기술에 따른 액체 분무 장치에서의 병 유닛의 주요부의 일부 파단 분해 사시도이다.액체 분무 장치는 전원 스위치(21)를 구비하는 동시에 전지나 전기 회로 등을 내장하는 본체부(20)와, 이 본체부(20)에 착탈 가능하게 부착되는 병 유닛(30)으로 구성된다.

이 병 유닛(30)은 액체(약액)(L)를 저장하는 액체 저장부(병부)(31)와, 이 병부(31)의 약액(L)이 선단부(41)에 공급되는 진동원(혼 진동자)(40)과, 이 혼 진동자(40)의 선단부(41)의 단부면에 접촉하여 배치되고 다수의 미세 구멍이 형성되어 있는 메시 부재(1)를 구비한다. 또, 병부(31)에 캡(35, 36)을 부착하고 개구부(60)에 후술하는 메시 캡(55)을 부착한 상태에서는, 병부(31)의 내부는 캡(35)에 형성된 외기 도입용의 구멍을 제외하고 액체 밀폐로 유지된다.

병부(31)의 개구(32)에 대향하는 혼 진동자(40)는 병 유닛(30)의 개구부(60)의 아래쪽에 부착되고, 이 혼 진동자(40)의 상측에는 개구부(60)에 메시 캡(55)이 착탈 가능하게 부착되어 있다. 혼 진동자(40)의 선단부(41) 상의 메시 부재(1)는 한쪽의 지지 부재(50)와 다른쪽의 지지 부재(52) 사이에 끼워져 선단부(41)의 단부면에 접촉 상태로 고정되어 있다. 맞물림 상태의 양 지지 부재(50, 52)는 환형 밀폐 지지 패킹(51)에 의해 메시 캡(55)에 부착되어 있다.

그러나 종래 기술에 따른 액체 분무 장치는 약액을 혼 진동자(40) 측으로 이송하기 위해서 장치를 기울어 사용하여야 한다는 단점이 있었으며, 또한 메시 캡(55)에는 외기를 도입하기 위한 별도의 외기 도입 유로가 없어 혼 진동자(40)에서 분무된 약액을 사용자가 흡입하기 원활하지 못하다는 단점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-0485836

실시예는, 본체에 외기를 유입할 수 있는 외기 유입홀을 구비하여, 약액의 유입이 용이한 의료용 흡입기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

실시예는 배터리, 제어 회로 및 약액을 흡입할 수 있는 흡입관을 구비하는 본체; 본체 내에 설치되며 약액을 저장하는 약액 저장 공간 및 약액 저장 공간에 저장된 약액을 유출할 수 있는 유출홀을 구비하는 약액 저장부; 및 약액 저장부의 유출홀과 본체의 흡입관 사이에 설치되며 약액을 진동시켜 분무하는 진동자;를 포함하며, 본체는 일 측에 외기를 유입할 수 있는 외기 유입홀을 구비하고, 약액 저장부는 외기 유입홀과 연통하며, 외기를 흡입관으로 안내하는 외기 유입 유로를 구비하여 흡입관을 통해 외기와 에어로졸화된 약액을 함께 흡입할 수 있는 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기를 제공한다.

실시예의 다른 일 태양으로서, 흡입관은 진동자에서 분무된 약액을 흡입관의 출구로 안내하는 약액 통로 및 외기 유입 유로를 통해 유입된 외기가 흐르는 외기 통로를 구비하며, 흡입관의 상류에서 약액 통로와 외기 통로는 서로 격리된 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기를 제공한다.

실시예의 다른 일 태양으로서, 흡입관은, 약액 통로와 외기 통로를 격리할 수 있는 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기를 제공한다.

실시예의 다른 일 태양으로서, 격벽은, 진동자와 맞닿는 위치에서 흡입관의 출구로부터 소정 길이 떨어진 위치까지 연장되는 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기를 제공한다.

실시예의 다른 일 태양으로서, 흡입관은, 진동자로부터 하류로 갈수록 지름이 점점 좁아지는 노즐 파트와 하류로 갈수록 지름이 커지는 디퓨저 파트를 구비하며, 격벽은 노즐 파트 내에서만 형성되는 것을 의료용 흡입기를 제공한다.

실시예가 제공하는 의료용 흡입기는, 외기 유입 유로를 구비하여 사용자가 약액을 흡입 시에 원활히 흡입할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 액체 분무 장치의 외관 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 액체 분무 장치에서의 병 유닛의 주요부의 일부 파단 분해 사시도,
도 3은 실시에에 따른 의료용 흡입기의 종단면도,
도 4는 실시예에 따른 의료용 흡입기의 상부 파트 분해도,
도 5는 실시예에 따른 의료용 흡입기의 상부 파트 사시도,
도 6은 실시예에 따른 의료용 흡입기의 횡단면도에 유체의 흐름을 도시한 도면.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 실시에에 따른 의료용 흡입기의 종단면도, 도 4는 실시예에 따른 의료용 흡입기의 상부 파트 분해도, 도 5는 실시예에 따른 의료용 흡입기의 상부 파트 사시도, 도 6은 실시예에 따른 의료용 흡입기의 횡단면도에 유체의 흐름을 도시한 도면이다.

실시예에 따른 의료용 흡입기는 배터리(20), 제어 회로(30) 및 약액을 흡입할 수 있는 흡입관(112)을 구비하는 본체(100)와, 본체(100) 내에 설치되며 약액을 저장하는 약액 저장 공간(210) 및 약액 저장 공간에 저장된 약액을 유출할 수 있는 유출홀(212)을 구비하는 약액 저장부(200) 및 약액 저장부(200)의 유출홀(212)과 본체(100)의 흡입관(112) 사이에 설치되며 약액을 진동시켜 에어로졸화 하는 진동자(300)를 포함한다.

본체(100)는 크게 하부 파트(10)와, 상부 파트(110, 120)로 이루어진다. 하부 파트(10)에는 배터리(20), 제어 회로(30), 사용자가 제어 회로(30)로 작동 신호를 입력하기 위한 버튼(40) 등을 구비하며, 배터리(20)와 제어 회로(30)를 고정하기 위한 이너 프레임(12)을 추가로 더 포함할 수 있다.

상부 파트(110, 120)는 하부 파트(10)의 상측에 결합되며, 약액 저장부(200)를 삽입할 수 있는 내부 공간을 구비하며, 일 측에 사용자가 분무된 약액을 흡입할 수 있는 흡입관(112)이 형성된다. 이때 상부 파트(110, 120)는 필요에 따라 전면 파트(110)와 후면 파트(120)로 분할 형성될 수 있으며, 흡입관(112)은 전면 파트(110)에 형성된다.

약액 저장부(200)는 약액 저장 공간(210), 약액 저장 공간(210)과 이어지며 약액을 유출할 수 있는 유출홀(212) 및 약액 저장 공간(210)을 개폐할 수 있는 커버(220)로 이루어진다. 이때, 약액 저장 공간(210)은 경사를 가져 약액이 자중에 의해 쉽게 유출홀(212)로 흐를 수 있는 형태인 것이 바람직하다.

유출홀(212)과 흡입관(112) 사이에는 진동자(300)가 설치된다. 진동자(300)는 소형화를 위해 메쉬 상에 피에조 소자가 설치된 피에조 진동자인 것이 바람직하나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니다.

유출홀(212)로 유출된 약액은 진동자(300)에 의해 분무되어, 진동자(300)와 맞닿아있는 흡입관(112)을 통해 사용자가 흡입할 수 있도록 제공된다. 이때, 약액 저장 공간(210)은 커버(220)에 의해 밀폐되어 있으므로, 별도의 외기 유입 유로가 형성되어 있지 않은 경우 흡입관(112)을 통한 분무 약액의 흡입이 쉽지 않을 뿐 아니라, 강한 압력으로 흡입할 경우 약액 저장 공간(210)에 저장되어 있는 액상 형태의 약액이 흡입관(112)을 통해 흡입될 가능성이 있다.

실시예는 분무 약액의 원활한 흡입을 위해 약액 저장부(200)와 맞닿은 상부 파트(110, 120)에 외기 유입홀(130)을 구비하며, 약액 저장부(200)의 외면에 외기 유입홀(130)로 유입된 외기를 흡입관(112)으로 안내하는 외기 유입 유로(240)를 구비한다. 실시예에서는 외기 유입홀(130)이 전면 파트(110)에 형성된 홈(130a)과 후면 파트(120)에 형성된 홈(130b)이 만나 이루어지나, 전면 파트(110)에만 온전한 홀이 형성되거나, 후면 파트(120)에만 온전한 홀이 형성될 수도 있다.

이때, 외기 유입 유로(240)는 약액 저장부(200)의 외면에 돌출 형성되어 상부 파트(110, 120)의 내주면과 접촉하는 리브(230)에 의해 형성된다.

이때, 외기 유입홀(130)과 외기 유입 유로(240)를 통해 유입된 외기가 진동자(300)에서 분무된 약액과 바로 혼합되지 않으며, 흡입관(112)의 출구(112d), 즉 흡입관(112)의 하류에서 혼합된다.

이를 위해, 흡입관(112)은 내측 통로와 외측 통로를 구획하는 격벽(112a)을 구비하여, 내측 통로는 진동자(300)에서 분무된 약액이 흡입관의 출구로 이동하는 약액 통로(112b)이며, 외측 통로는 외기 유입 유로(230)를 통해 유입된 외기가 흐르는 외기 통로(112c)이다.

이때, 격벽(112a)은 상류 측으로는 진동자(300)와 맞닿는 위치로부터 하류 측으로는 흡입관(112)의 출구(112d)로부터 소정 길이 떨어진 위치까지 연장된다. 즉, 격벽(112a)은 출구(112d)까지 연장되지 않고 출구(112d)에 이르기 전에 약액 통로(112b)와 외기 통로(112c)가 서로 합류한다.

흡입관(112)은 진동자(300)로부터 하류로 갈수록 지름이 점점 좁아지는 노즐 파트(112')와 하류로 갈수록 지름이 커지는 디퓨저 파트(112")를 구비하며, 격벽(112b)은 노즐 파트(112') 내에서만 형성되는 것이 바람직하다. 이때 노즐 파트(112')에서는 약액 통로(112b)도 하류로 갈수록 단면이 좁아지며, 외기 통로(112c)도 하류로 갈수록 단면이 좁아진다. 이를 위해 격벽(112b)은 하류로 갈수록 두께가 점점 증가하는 형태를 가진다.

이렇게 외기 유입홀(130) 및 외기 유입 유로(240)를 약액 통로(112b)와 별도로 형성함으로써 진동자(300)에서 분무된 약액을 원활히 흡입할 수 있다. 또한 외기 유입 유로(240)를 통해 유입된 외기가 분무된 약액과 바로 합류하지 않고 약액 통로(112b)와 구획된 별도의 외기 통로(112c)를 흡입관(112) 내에 형성하고, 하류에서 외기와 분무 약액이 합류하도록 함으로써, 분무된 약액이 외기 유입 유로(240)와 외기 유입홀(130)을 통해 유출되는 것을 방지하여 약액의 손실까지 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 배터리, 제어 회로 및 약액을 흡입할 수 있는 흡입관을 구비하는 본체;
   본체 내에 설치되며 약액을 저장하는 약액 저장 공간 및 약액 저장 공간에 저장된 약액을 유출할 수 있는 유출홀을 구비하는 약액 저장부; 및
   약액 저장부의 유출홀과 커버의 흡입관 사이에 설치되며 약액을 진동시켜 에어로졸화 하는 진동자;를 포함하며,
   본체는 일 측에 외기를 유입할 수 있는 외기 유입홀을 구비하고,
   약액 저장부는 외기 유입홀과 연통하며, 외기를 흡입관으로 안내하는 외기 유입 유로를 구비하여
   흡입관을 통해 외기와 분무된 약액을 함께 흡입할 수 있는 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기.
2. 제1항에 있어서,
   흡입관은 진동자에서 분무된 약액을 흡입관의 출구로 안내하는 약액 통로 및 외기 유입 유로를 통해 유입된 외기가 흐르는 외기 통로를 구비하며,
   흡입관의 상류에서 약액 통로와 외기 통로는 서로 격리된 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기.
3. 제2항에 있어서,
   흡입관은, 약액 통로와 외기 통로를 격리할 수 있는 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기.
4. 제3항에 잇어서,
   격벽은, 진동자와 맞닿는 위치에서 흡입관의 출구로부터 소정 길이 떨어진 위치까지 연장되는 것을 특징으로 하는 의료용 흡입기.
5. 제3항에 있어서,
   흡입관은, 진동자로부터 하류로 갈수록 지름이 점점 좁아지는 노즐 파트와 하류로 갈수록 지름이 커지는 디퓨저 파트를 구비하며,
   격벽은, 노즐 파트 내에서만 형성되는 것을 의료용 흡입기.