WO2017090976A1 - 피부 시술용 약물 주입장치 - Google Patents

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WO2017090976A1
WO2017090976A1 PCT/KR2016/013543 KR2016013543W WO2017090976A1 WO 2017090976 A1 WO2017090976 A1 WO 2017090976A1 KR 2016013543 W KR2016013543 W KR 2016013543W WO 2017090976 A1 WO2017090976 A1 WO 2017090976A1
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drug
piston
disposed
injection device
elastic body
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권민경
장지혜
배준호
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Amorepacific Corp
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Amorepacific Corp
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    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178—Syringes
    • A61M5/30—Syringes for injection by jet action, without needle, e.g. for use with replaceable ampoules or carpules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/02—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by air or other gas pressure applied to the liquid or other product to be sprayed or atomised
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    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin

Definitions

  • the present invention relates to a drug injecting device for supplying a drug required in the body, and in particular, by injecting a drug consisting of fine particles into the human body at high speed by pneumatic pressure provided by an air compressor, the drug can be efficiently injected into the skin tissue. It relates to a drug injection device.
  • a drug injection device which is a device for instantaneously injecting a drug into the skin through pneumatic. Accordingly, as a skin regeneration method for alleviating wrinkles or scars on the skin, surgical plastic surgery, a method of delivering high frequency energy to the skin, and a method of injecting a drug are widely known.
  • the surgical plastic surgery method has a disadvantage that a small scar inevitably occurs after the operation, the operation cost is consumed a lot.
  • a method of delivering high frequency energy to the skin layer has a problem that a burn may be accompanied on the surface of the skin as a method of delivering high energy to the skin layer using an electrode or a needle.
  • the most commonly used method of injecting the drug into the body by using a syringe or a motor is difficult to inject the drug to the dermal layer due to depression of the skin layer in case of skin damage at the treatment site, especially skin wrinkles.
  • the drug is injected into the body through the needle, there was a problem that the patient feels a great pain.
  • Korean Patent Publication No. 10-1484753 discloses a needleless nozzle type drug injection device that does not use a needle as a spray nozzle It is starting.
  • Drug injection device according to this document is a device that can supply the drug into the skin tissue as the piston moves in the front and rear direction by the pneumatic pressure provided into the cylinder. Such a device needs to be stored so that the drug is sealed in a certain space, and in order to satisfy this need, a rubber ring is used on a part of the outer surface of the piston as a sealing member to limit the movement of the drug.
  • the drug injection device as described above has a disadvantage in that the durability and reproducibility are remarkably inferior because the internal structure is complicated, and it is difficult to find the cause of the error during the actual procedure.
  • the rubber ring surrounding a portion of the outer surface of the piston has a problem that leads to a loss of pressure in the device is easily worn in use for a long time.
  • the performance of the device is reduced overall as abrasion or scratch occurs in various parts due to the frictional force between the piston receiving portion, which is a relative structure of the piston, and the piston during the forward and backward reciprocating motion of the piston.
  • the present invention was developed to solve the limitations and problems of the prior art as described above, specifically, to minimize the occurrence of wear of the piston due to the contact between the piston during the reciprocating motion of the piston, and the piston receiving portion of the piston relative structure and It is an object of the present invention to provide a drug injection device capable of smoothly reciprocating the piston without losing pressure in the device by changing the configuration of the rubber ring surrounding the outer surface of the piston.
  • the present invention is a drug feeder for receiving a pneumatic pressure supplied from the air compressor to inject the drug to the outside, and is disposed on top of the drug transporter to a drug supply to deliver the drug to the drug transporter
  • a drug injector configured, wherein the drug transporter is integrally coupled to a housing constituting an outer shape, a piston disposed in the housing and movable in a front-rear direction in a spraying direction of the drug by pneumatic pressure and a rear of the piston.
  • a cylinder is disposed to contact the inner surface of the housing, and the piston includes a first member in which an elastic body having a predetermined elastic force is wound, and a seating groove into which a portion of the first member is inserted, thereby forming the first member. It provides a drug injection device comprising a second member detachably coupled to.
  • the piston instead of the rubber ring surrounding the piston, the inner elastic member is formed inside the spring is mounted and the outer elastic member is coated on the outer surface of the inner elastic member by using an integral O-ring, the piston
  • the reciprocating motion of the piston has an advantage of minimizing the wear or pinch caused by the contact with the piston receiving portion which is the relative structure of the piston.
  • the integral O-ring can be smoothly fitted to the outer surface of the piston.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a process of delivering pneumatic pressure to a drug injection device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view showing a coupling relationship between the body and the drug injection device.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the overall shape of the drug injection device viewed from the rear.
  • Figure 4 is a perspective view showing a state in which the housing is removed in the drug injection device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of a portion A of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the piston of the drug injection device is separated.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which the pistons shown in FIG. 6 are coupled to each other.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an internal configuration of an elastic body surrounding a part of the piston.
  • Figure 9 is a cross-sectional view showing the placement of the drug in the rear movement of the piston.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state that the drug is discharged to the outside during the front movement of the piston.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a process of delivering pneumatic pressure to a drug injection device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view showing a coupling relationship between the main body and the drug injection device.
  • the drug injection device 100 is connected to each other with the main body 10 in which the pressure regulator 13 is installed.
  • the main body 10 is connected to a cart 11 in which an air compressor 11a, which is a source of pneumatic pressure, is accommodated. That is, the main body 10 is used as a medium for delivering the pneumatic pressure provided from the air compressor 11a to the drug injection device 100.
  • a pressure regulator 13 is built in the main body 10 to adjust the air pressure supplied to the main body 10 to an appropriate numerical range.
  • the main body 10 is provided with a monitor 20 that can be checked from the outside so that the user can check the magnitude of the pneumatic pressure. That is, the user can check the strength of the pneumatic pressure currently supplied from the air compressor 11a through the monitor 20, and confirm the strength of the pneumatic pressure that needs to be injected into the drug injector 100, the pressure It is determined whether the regulator 13 is driven. Accordingly, the pneumatic pressure delivered from the body 10 to the drug injection device 100 can be appropriately adjusted.
  • the main body 10 is connected to the drug injection device 100 through a connection hose (5).
  • One side of the connection hose 5 is provided with a switch 12 operable by the user.
  • the switch 12 may be a scaffold-type driving device that the user can step on or off by stepping on the foot.
  • the user may realize operation of the drug injector 100 by transferring pneumatic pressure from the main body 10 to the drug injector 100 as the user turns on the switch 12 by stepping on the footrest. .
  • first branch hose 8 and the second branch hose 9 are installed at the ends of the connection hose 5 as two-way moving passages of pneumatic pressure.
  • the first branch hose 8 is connected to one side of the drug injection device 100 to provide a rear movement power of a cylinder (see reference numeral 210 of FIG. 4) to be described later
  • the second branch hose ( 9) is connected to the other side of the drug injection device 100 is a configuration for providing a forward movement power of the cylinder (210). This will be described in detail through the operation-related content of the drug injection device 100 to be described later.
  • a solenoid valve 6 is installed at the boundary area between the connection hose 5 and the branch hoses 8 and 9 to determine the direction of movement of the pneumatic pressure or whether the pneumatic pressure is moved.
  • the solenoid valve 6 is configured to control the movement path or the movement direction of the pneumatic pressure moving from the connection hose 5 to the first branch hose 8 or the second branch hose 9.
  • the operation of the solenoid valve 6 may be directly manipulated by a user through the monitor 20 of the main body 10 or may be automatically determined according to an electrical signal provided by a controller although not shown.
  • FIG. 3 is a perspective view of the entire drug injector viewed from the rear
  • FIG. 4 is a perspective view showing the housing removed from the drug injector shown in FIG. 2.
  • 5 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of part A of FIG. 4.
  • the drug injection device 100 is formed by a housing 110 connected to the first branch hose 8 and the second branch hose 9, respectively, which are pneumatic movement passages.
  • the upper part of the housing 110 is provided with a drug supply device 30 for storing the drug, and in the housing 110 a drug transporter 40 for discharging the drug provided from the drug supply device 30 to the outside is provided. It is installed (see FIG. 3).
  • the drug supplier 30 includes a drug storage unit 130 in which drugs are stored therein, and the drug storage unit 130 is disposed at the front side of the housing 110 to the drug storage unit 130. It is connected to each other through the drug receiving unit 150 and the predetermined hose 140 to provide a temporary storage space of the stored drug. That is, the drug stored in the drug storage unit 130 may be moved to the drug receiving unit 150 through the hose 140.
  • Drug pressing unit 120 to provide a pressing force to the drug in the drug storage unit 130 may be installed.
  • the drug pressing unit 120 is configured to move along the through shaft 121, and pressurizes the rear of the drug storage unit 130 to apply pressure to move the drug in the drug storage unit 130 to the front. It is the configuration to add.
  • a connection piece 151 may be formed at one side of the drug accommodating part 150 to facilitate coupling with the hose 140.
  • a check valve may be installed in the connecting piece 151, and the check valve may limit or allow the movement of drugs from the drug storage unit 130 to the drug receiving unit 150. .
  • the drug transporter 40 is installed in the lower part of the drug supply device 30, specifically, in the space within the housing 110.
  • the drug transporter 40 is a cylinder 210 and the cylinder which are movable in the front-rear direction by pneumatic pressure provided into the housing 110 through the first branch hose 8 and the second branch hose 9.
  • Combining integrally with the 210 includes a piston 220 that is movable in the front and rear direction in accordance with the movement of the cylinder (210).
  • the front direction means a direction from the cylinder 210 toward the piston 220, that is, a direction in which the drug is injected
  • the rear direction refers to a direction from the piston 220 toward the cylinder 210, That is, the direction opposite to the direction in which the drug is injected.
  • a predetermined space may be provided inside the cylinder 210 to fix the piston 220 in an inserted state.
  • a piston holder 200 extending in the front-rear direction may be installed between the piston 220 and the cylinder 210 so that the piston 220 is fixedly coupled to a predetermined space in the cylinder 210.
  • the piston holder 200 is configured to detachably couple with the piston 220, and a part of the piston holder 200 is actually inserted into a predetermined space of the cylinder 210.
  • the piston 220 and the piston holder 200 are formed to have a relatively small diameter compared to the cylinder 210, the cylinder 210 is in contact with the inner surface of the housing 110 to be sealed. Therefore, the space in the housing 110 may be divided into a front region and a rear region by the cylinder 210.
  • the first branch hose 8 is connected to the front region
  • the second branch hose 9 is connected to the rear region. Therefore, when pneumatic pressure is supplied to the front region through the first branch hose 8, as the cylinder 210 moves backward, the piston 220 integrally coupled with the cylinder 210 also moves backward.
  • the piston 220 When the pneumatic pressure is supplied to the rear region through the second branch hose 9, the piston 220 also moves forward as the cylinder 210 moves forward.
  • the piston 220 is seated in a piston receiving portion 215 that provides a forward and backward movement space of the piston 220 as a mating structure.
  • the piston accommodating part 215 is configured to be integrally coupled to the rear of the drug accommodating part 150, and a locking piece 250 for restricting the forward movement of the piston 220 is installed at one side. That is, a protruding portion having a relatively larger diameter than that of the piston 220 is formed near the boundary between the piston 220 and the piston holder 200, and the protruding portion is caught by the locking piece 250. Accordingly, the forward movement of the piston 220 may be limited.
  • the drug stored in the drug supplier 30 is moved to the first drug receiving region 155 which is positioned above the drug receiving unit 150 and is inclined at a predetermined angle through the syringe 152.
  • the first drug receiving region 155 communicates with the second drug receiving region 157 located in front of the piston 220 to form a temporary storage space of the drug.
  • the front of the drug receiving portion 150 is coupled to the cover member 160 for receiving a nozzle device 161 for directly injecting the drug to the outside.
  • the nozzle device 161 may be a needleless nozzle without a separate injection needle or a multi-needle nozzle with a plurality of needles. A user can remove only the nozzle device 161 and replace it with a new nozzle as needed, thereby greatly improving convenience and hygiene of use.
  • a lamination region 156 is formed between the cover member 160 and the nozzle apparatus 161 in communication with the first drug receiving region 155 and the second drug receiving region 157. That is, the first drug receiving region 155, the second drug receiving region 157, and the lamination region 156 all communicate with each other, and mean a space in which a drug provided from the drug supplier 30 is accommodated. .
  • a guide member 166 is provided between the first drug receiving region 155, the second drug receiving region 157, and the lamination region 156 to form a plurality of holes on an outer surface thereof. That is, drugs stored in the first drug receiving region 155 and the second drug receiving region 157 may be moved to the lamination region 156 through a plurality of holes of the guide member 166.
  • a deformation member 165 whose shape can be changed depending on whether the drug is pressed is provided.
  • the deformable member 165 is changed in shape so as to be spaced apart from the nozzle device 161 according to the pressing force when the piston 220 moves forward, and in close contact with the nozzle device 161 when the piston 220 moves backward. The shape is changed so as to contact.
  • a through hole 156a is formed at a portion of the distal end of the nozzle device 161 in contact with the nozzle device 161 and the deformable member 165 to provide a moving space for the drug contained in the lamination area 156. do. That is, the through hole 156a may be opened when the piston 220 moves forward, and the drug may be injected to the outside, and the through hole 156a may move to the deforming member 165 when the piston 220 moves backward. Closure may limit the movement of the drug.
  • the first drug receiving region 155, the second drug receiving region 157, and the lamination region 156 are not pressurized by the drug due to the forward movement of the piston 220. All need to be sealed. This sealing performance may be expressed by an elastic body coupled to the outer surface of the piston 220.
  • This sealing performance may be expressed by an elastic body coupled to the outer surface of the piston 220.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the piston of the drug injection device is separated
  • Figure 7 is a perspective view showing the piston coupled to each other.
  • 8 is a cross-sectional view showing an internal configuration of an elastic body surrounding a part of the piston.
  • the piston 220 may be separated into a first member 221 constituting the front side and a second member 228 constituting the rear side.
  • the first member 221 is inserted into a seating groove 229 formed along the front-rear direction to the second member 228 so that the coupling between the first member 221 and the second member 228 is performed. Can be done.
  • the first member 221 and the second member 228 may be screwed to each other.
  • the first member 221 includes a connecting rod 225 having a smaller diameter than the second member 228 so that the first member 221 is inserted into the seating groove 229.
  • the outer surface of the connecting rod 225 has the same diameter as the rear step 224 and the rear step 224 in contact with the front surface of the second member 228 and relatively forward than the rear step 224.
  • the front step 223 is disposed spaced apart from the.
  • the front surface of the first member 221 is provided with an inclined portion 222 having an outer surface inclined so that the diameter gradually increases from the front to the rear.
  • a first elastic body 226 is inserted between the inclined portion 222 and the front step 223, and a second elastic body 227 is disposed between the rear step 224 and the front surface of the second member 228. ) Is inserted. Accordingly, the first elastic body 226 may be smoothly moved to the front surface of the front step 223 along the inclined outer surface of the inclined portion 222 and inserted into the front outer surface of the connecting rod 225. In addition, when the second elastic member 227 is inserted into the connecting rod 225, the second elastic member 227 may be inserted into contact with the rear surface of the rear step 224 along the connecting rod 225 having a smaller diameter. There is an advantage that can be made easily.
  • the first elastic body 226 and the second elastic body 227 are made of a material having a predetermined elastic force and are in direct contact with the piston receiving portion 215.
  • the piston receiving portion 215 may be divided into a front portion having a relatively small diameter and a rear portion having a relatively large diameter. Specifically, a stepped portion 217 having a predetermined step is formed between the front portion and the rear portion of the piston accommodating portion 215. Therefore, when the piston 220 is moved to the rear, the elastic body 226, 227 is moved to the rear portion via the step portion 217, and when the piston 220 is moved to the front the elastic body 226 , 227 is in contact with the inner surface of the front portion via the stepped portion 217. In this case, compression occurs on the elastic bodies 226 and 227, and the compression performance in the apparatus can be reliably achieved by such compression.
  • the step portion 217 may be formed in a bent shape to have a predetermined curvature. Accordingly, the piston 220 may be easily moved to the front portion of the piston receiving portion 215 along the curved portion of the stepped portion 217 when the piston 220 moves forward. The phenomenon such as abrasion or scratch caused by the reciprocating motion can be significantly reduced.
  • the elastic bodies 226 and 227 are manufactured in the shape of rubber rings.
  • a rubber ring-shaped elastic body is pinched or damaged in a part of the mating structure (piston receiving portion 215) during the reciprocating motion of the piston 220 and abrasion occurs severely to seal the performance of the drug storage space There was this markedly falling issue.
  • the elastic bodies 226 and 227 according to the present invention further apply an elastic force in the inner elastic member 2226 in contact with the connecting rod 225 to surround the outer surface of the connecting rod 225.
  • the above problem is solved by installing a spring member 2263 and applying the outer elastic member 2221 surrounding the inner elastic member 2226 and the spring member 2263 on the outer surface of the inner elastic member 2262.
  • the inner elastic member 2262 may be made of a silicon material. However, if the inner elastic member 2262 is made of a material having a predetermined elastic force it is clear that the type or material is not limited.
  • the outer elastic member 2221 may be made of a Teflon material. However, if the outer elastic member 2221 is also made of a material having a predetermined elastic force it is clear that the type or material is not limited.
  • the spring member 2263 may be a v-shaped spring, a helical spring, a coiled spring, or the like. However, the type of the spring member 2263 is not limited thereto. In addition, the spring member 2263 may be prevented from penetrating the inside of the elastic body (226, 227) by being applied by the inner elastic member (2262). In addition, by applying the outer elastic member 2221 on the outer surface of the inner elastic member 2262 can improve the wear resistance and maintain the sealing of the drug storage space.
  • Figure 10 is a cross-sectional view showing that the drug is stored in the device during the rear movement of the piston.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the drug is to be injected before the drug is injected to the outside, and illustrates a state in which the user does not press the scaffold type switch 12.
  • the pneumatic pressure supplied from the air compressor 11a moves along the connection hose 5 in a state of being adjusted to an appropriate pressure through the pressure regulator 13 of the main body 10.
  • the connection hose 5 and the first branch hose 8 communicate with each other by the solenoid valve 6 installed at the end of the connection hose 5 so that pneumatic pressure is applied to the front portion of the piston 220.
  • the piston 220 and the holder 200 and the cylinder 210 connected thereto are moved backward as shown in FIG. 9.
  • the drug storage unit 130 of the drug supplier 30 receives a portion of the pneumatic pressure moving along the first branch hose (8), and thus the drug stored in the drug storage unit 130
  • the hose 140 moves to the drug receiving unit 150.
  • the drug storage unit 130 may be connected to a separate pneumatic provider in electrical communication with the switch 12 to receive the pneumatic pressure from the pneumatic provider.
  • the drug is temporarily stored in the first drug receiving region 155, the second drug receiving region 157 and the lamination region 156 which are in communication with each other, the deformable member 165 is the Since the contact state is maintained in close contact with the nozzle device 161, the through hole 156a is closed to block the external movement of the drug.
  • the solenoid valve 6 changes the movement path of the pneumatic pressure from the first branch hose 8 to the second branch hose 9. Accordingly, as pneumatic pressure is transmitted to the rear portion of the cylinder 210, the cylinder 210, the holder 200 and the piston 220 connected thereto move forward.
  • the elastic bodies 226 and 227 disposed to surround the outer surface of the piston 220 are compressed to the outer surface of the piston 220 as it passes through the step portion 217. It becomes a state.
  • the stepped portion 217 is formed to be bent to have a predetermined curvature, the elastic bodies 226 and 227 may be more smoothly moved, and are caught or pinched by the piston receiving portion 215 which is a relative structure. The problem of wear or scratch caused by the phenomenon can be compensated for.
  • the piston 220 moves forward, a compressive force is applied to the drugs stored in the first drug receiving region 155, the second drug receiving region 157, and the lamination region 156 which are in communication with each other. Accordingly, the shape of the deformable member 165 is changed to generate a space spaced apart from the nozzle apparatus 161 by a predetermined distance in the width direction. In other words, the through hole 156a is opened, and the drug passing through the through hole 156a can be injected to the outside through the nozzle device 161.
  • the drug injection device 100 can efficiently inject the drug into the skin tissue by spraying the drug consisting of fine particles into the human body at high speed by the pneumatic pressure provided from the outside.

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Abstract

본 발명은, 에어 컴프레서로부터 공급되는 공압을 전달받아 외부로 약물을 분사하는 약물 이송기와, 상기 약물 이송기의 상부에 배치되어 상기 약물 이송기로 약물을 전달하는 약물 공급기로 구성되는 약물 주입장치로서, 상기 약물 이송기에는, 외형을 이루는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 공압에 의해 약물의 분사 방향인 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되는 피스톤 및 상기 피스톤의 후방에 일체로 결합하고 상기 하우징의 내면과 접촉하도록 배치되는 실린더가 구비되고, 상기 피스톤은, 소정의 탄성력을 가지는 탄성체가 외감되는 제1 부재와, 상기 제1 부재의 일부가 삽입되는 안착 홈이 형성되어 상기 제1 부재에 대해 분리 가능하게 결합하는 제2 부재를 포함하는 약물 주입장치에 관한 것이다.

Description

피부 시술용 약물 주입장치
본 발명은 체내에 필요한 약물을 공급하기 위한 약물 주입장치에 관한 것으로서, 구체적으로 에어 컴프레서에서 제공되는 공압에 의해 미세한 입자로 이루어지는 약물을 인체 내에 고속 분사함으로써 피부 조직 내에 약물을 효율적으로 주입할 수 있는 약물 주입장치에 관한 것이다.
피부 탄력, 피부의 주름, 흉터, 탈모 등의 예방 또는 치료를 위해, 최근에는 공압을 통해 피부에 약물을 순간적으로 주입하는 장치인 약물 주입장치에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이에 따라, 피부에 생긴 주름이나 흉터 등을 완화하기 위한 피부 재생 방법으로서, 외과적인 성형 수술과, 피부에 고주파 에너지를 전달하는 방식과, 약물을 주입하는 방법이 널리 알려져 있다.
다만, 외과적인 성형 수술 방식은 수술 후에 미세한 흉터가 필연적으로 발생하게 되고, 수술 비용이 많이 소모되는 단점이 있다. 그리고, 피부층에 고주파 에너지를 전달하는 시술 방식은 전극을 이용하거나 니들을 이용하여 피부층에 높은 에너지를 전달하는 방식으로서 피부 표면에 화상 등이 동반될 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 최근에 가장 흔하게 사용되고 있는 방법으로서 주사기 또는 모터를 이용하여 체내에 약물을 주입하는 방법은 시술 부위의 피부 손상, 특히 피부 주름이 있는 경우에 피부층이 함몰되어 약물이 진피층까지 주입되기가 어려울 뿐만 아니라 일반적으로 주사바늘을 통해 체내에 약물이 주입되므로 환자가 큰 통증을 느끼게 되는 문제점이 있었다.
체내에 약물을 주입하는 방법에 있어서, 위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허공보 제10-1484753호 문헌에서는 분사노즐로서 주사바늘이 사용되지 않는 니들리스 노즐 타입의 약물 주입장치에 대한 내용을 개시하고 있다. 본 문헌에 따른 약물 주입장치는 실린더 내로 제공되는 공압에 의해 피스톤이 전후 방향으로 이동함에 따라 피부 조직 내에 약물을 공급할 수 있는 장치이다. 이러한 장치는 일정 공간 내에 약물이 밀폐되도록 보관되어야 할 필요가 있고, 이러한 필요성을 충족시키도록, 상기 피스톤의 외면 일부에는 약물의 이동을 제한하기 위한 실링부재로서 고무링이 사용되었다.
다만, 위와 같은 약물 주입장치는 내부 구조가 복잡하게 구성되므로 내구성 및 재연성이 현저하게 떨어지는 단점이 있고, 실제 시술시 오차의 원인을 발견하기도 어려운 문제점이 있었다. 또한, 피스톤의 외면 일부를 감싸는 고무링은 오랜 시간 사용시 쉽게 마모되어 장치 내의 압력 손실로 이어지는 문제점이 있었다. 이에 더하여, 상기 피스톤의 전후 방향 왕복 운동시 상기 피스톤의 상대 구조물인 피스톤 수용부와 상기 피스톤 사이의 마찰력에 의하여 마모 또는 스크래치가 여러 부분에서 발생함에 따라 장치의 성능을 전체적으로 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계와 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로 피스톤의 왕복 운동시 피스톤과, 상기 피스톤의 상대 구조물인 피스톤 수용부 사이의 접촉에 의한 피스톤의 마모 발생을 최소화하고, 상기 피스톤의 외면을 감싸는 고무링의 구성을 변경함에 따라 장치 내의 압력 손실 없이 상기 피스톤의 왕복 운동이 원활하게 이루어질 수 있는 약물 주입장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 에어 컴프레서로부터 공급되는 공압을 전달받아 외부로 약물을 분사하는 약물 이송기와, 상기 약물 이송기의 상부에 배치되어 상기 약물 이송기로 약물을 전달하는 약물 공급기로 구성되는 약물 주입장치로서, 상기 약물 이송기에는, 외형을 이루는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 공압에 의해 약물의 분사 방향인 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되는 피스톤 및 상기 피스톤의 후방에 일체로 결합하고 상기 하우징의 내면과 접촉하도록 배치되는 실린더가 구비되고, 상기 피스톤은, 소정의 탄성력을 가지는 탄성체가 외감되는 제1 부재와, 상기 제1 부재의 일부가 삽입되는 안착 홈이 형성되어 상기 제1 부재에 대해 분리 가능하게 결합하는 제2 부재를 포함하는 약물 주입장치를 제공한다.
제안되는 본 발명에 따르면, 상기 피스톤을 감싸는 고무링을 대신하여 내부에는 스프링이 장착되는 내측 탄성부재가 형성되고 상기 내측 탄성부재의 외면에 외측 탄성부재가 코팅된 일체형 오링을 사용함에 따라, 상기 피스톤의 왕복 운동시 상기 피스톤의 상대 구조물인 피스톤 수용부와의 접촉에 의한 마모 또는 끼임 현상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 피스톤을 서로 나사 결합 가능한 두 개의 부재로 분리하여 구성하고 상기 두 개의 부재 중 전방 부재의 전면을 경사지게 제조함에 따라, 상기 일체형 오링이 상기 피스톤의 외면에 원활하게 끼움 결합할 수 있는 제조상의 장점이 있다.
또한, 상기 피스톤의 상대 구조물에 소정의 곡률을 가지는 단차부가 제조됨으로써 상기 상대 구조물 내에서 상기 피스톤의 원활한 왕복 운동이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 약물 주입장치에 공압이 전달되는 과정을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 본체와 상기 약물 주입장치의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.
도 3은 상기 약물 주입장치의 전체적인 형상을 후방에서 바라본 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 약물 주입장치에서 하우징이 제거된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 A 부분의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.
도 6은 상기 약물 주입장치의 피스톤이 분리된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 피스톤이 서로 결합한 모습을 보여주는 사시도이다.
도 8은 상기 피스톤의 일부를 감싸는 탄성체의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 9는 상기 피스톤의 후방 이동시 약물의 배치를 보여주는 단면도이다.
도 10은 상기 피스톤의 전방 이동시 약물이 외부로 배출되는 모습을 보여주는 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 약물 주입장치에 공압이 전달되는 과정을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 그리고, 도 2는 본체와 상기 약물 주입장치의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 약물 주입장치(100)는 내부에 압력 조절기(13)가 설치되는 본체(10)와 서로 연결된다. 상기 본체(10)는 공압의 공급원인 에어 컴프레서(11a)가 수용되는 카트(11)와 연결된다. 즉, 상기 본체(10)는 상기 에어 컴프레서(11a)에서 제공되는 공압을 상기 약물 주입장치(100)로 전달하는 매개체로서 이용되는 구성이다. 상기 본체(10)에는 압력 조절기(13)가 내장되어 상기 본체(10)로 공급된 공압을 적절한 수치 범위로 조절할 수 있다.
상기 본체(10)에는 사용자가 공압의 크기를 확인할 수 있도록 외부에서 확인 가능한 모니터(20)가 설치된다. 즉, 사용자는 상기 모니터(20)를 통해 현재 에어 컴프레서(11a)에서 공급되는 공압의 세기를 확인할 수 있고, 상기 약물 주입장치(100)로 주입될 필요가 있는 공압의 세기를 확인하여, 상기 압력 조절기(13)의 구동 여부를 결정하게 된다. 이에 따라, 상기 본체(10)로부터 상기 약물 주입장치(100)로 전달되는 공압이 적절하게 조절될 수 있다.
또한, 상기 본체(10)는 연결호스(5)를 통해 상기 약물 주입장치(100)와 연결된다. 상기 연결호스(5)의 일측에는 사용자에 의해 조작 가능한 스위치(12)가 설치된다. 상기 스위치(12)는 일 예로, 사용자가 발로 밟아서 온 또는 오프를 조작할 수 있는 발판 형식의 구동기기일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 상기 발판을 밟아서 스위치(12)를 온 시킴에 따라 상기 본체(10)로부터 상기 약물 주입장치(100)에 공압을 전달하여 상기 약물 주입장치(100)의 작동을 실현할 수 있다.
다만, 상기 연결호스(5)의 단부에는 공압의 두 갈래 이동 통로로서, 제1 분기호스(8)와 제2 분기호스(9)가 설치된다. 상기 제1 분기호스(8)는 상기 약물 주입장치(100)의 일측에 연결되어 후술하는 실린더(도 4의 도면부호 210 참조)의 후방 이동 동력을 제공하기 위한 구성이고, 상기 제2 분기호스(9)는 상기 약물 주입장치(100)의 타측에 연결되어 상기 실린더(210)의 전방 이동 동력을 제공하기 위한 구성이다. 이에 대해서는 후술하는 상기 약물 주입장치(100)의 동작 관련 내용을 통해 상세하게 설명하기로 한다.
또한, 상기 연결호스(5)와 상기 분기호스(8, 9)의 경계 영역에는 공압의 이동 방향 또는 공압의 이동 여부를 결정하는 솔레노이드 밸브(6)가 설치된다. 구체적으로, 상기 솔레노이드 밸브(6)는 상기 연결호스(5)로부터 상기 제1 분기호스(8) 또는 제2 분기호스(9)로 이동하는 공압의 이동 경로 또는 이동 방향을 제어하는 구성이다. 상기 솔레노이드 밸브(6)의 작동은 상기 본체(10)의 모니터(20)를 통해 사용자가 직접 조작할 수도 있고, 도시되지는 않았으나 제어부에서 제공하는 전기적 신호에 따라 자동으로 작동 여부가 결정될 수도 있다.
이하에서는, 상기 약물 주입장치(100)의 세부 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 상기 약물 주입장치의 전체적인 형상을 후방에서 바라본 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 약물 주입장치에서 하우징이 제거된 모습을 보여주는 사시도이다. 그리고, 도 5는 도 4의 A 부분의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.
도면을 참조하면, 상기 약물 주입장치(100)는 공압의 이동 통로인 상기 제1 분기호스(8)와 상기 제2 분기호스(9)에 각각 연결되는 하우징(110)에 의해 그 외형이 이루어진다. 상기 하우징(110)의 상부에는 약물이 저장되는 약물 공급기(30)가 설치되고, 상기 하우징(110) 내에는 상기 약물 공급기(30)로부터 제공된 약물을 외부로 배출하기 위한 약물 이송기(40)가 설치된다(도 3 참조).
상기 약물 공급기(30)는 내부에 약물이 저장되는 약물 보관부(130)를 포함하고, 상기 약물 보관부(130)는 상기 하우징(110)의 전방 측에 배치되어 상기 약물 보관부(130)에 저장된 약물의 임시 저장 공간을 제공하는 약물 수용부(150)와 소정의 호스(140)를 통해 서로 연결되어 있다. 즉, 상기 약물 보관부(130)에 저장된 약물을 상기 호스(140)를 통해 상기 약물 수용부(150)로 이동될 수 있다.
상기 약물 보관부(130)의 후방에는 고 점도의 약물이 상기 약물 보관부(130) 내에 수용되어 있는 경우, 상기 약물 보관부(130)로부터 상기 약물 수용부(150)로 그 이동이 원활하게 이루어지도록 상기 약물 보관부(130) 내의 약물에 가압력을 제공하는 약물 가압부(120)가 추가로 설치될 수 있다. 상기 약물 가압부(120)는 관통 축(121)을 따라 이동 가능한 구성으로서, 상기 약물 보관부(130)의 후방을 가압하여 상기 약물 보관부(130) 내의 약물이 전방으로 이동될 수 있도록 압력을 가하는 구성이다.
상기 약물 수용부(150)의 일측에는 상기 호스(140)와의 결합이 용이하게 이루어지도록 연결편(151)이 형성될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 연결편(151) 내에는 체크밸브가 설치될 수 있고, 상기 체크밸브는 상기 약물 보관부(130)로부터 상기 약물 수용부(150)로 약물의 이동을 제한 또는 허용할 수 있다.
상기 약물 공급기(30)의 하부, 구체적으로 상기 하우징(110) 내의 공간에는 상기 약물 이송기(40)가 설치된다. 상기 약물 이송기(40)는 상기 제1 분기호스(8)와 상기 제2 분기호스(9)를 통해 상기 하우징(110) 내로 제공되는 공압에 의해 전후 방향으로 이동 가능한 실린더(210) 및 상기 실린더(210)와 일체로 결합하여 상기 실린더(210)의 이동에 따라 전후 방향으로 이동 가능한 피스톤(220)을 포함한다.
본 명세서에서, 전방 방향은 상기 실린더(210)로부터 상기 피스톤(220)을 향하는 방향, 즉 약물이 분사되는 방향을 의미하고, 후방 방향은 상기 피스톤(220)으로부터 상기 실린더(210)를 향하는 방향, 즉 약물이 분사되는 방향의 반대 방향을 의미한다.
상기 실린더(210)의 내측에는 상기 피스톤(220)이 삽입된 상태로 고정될 수 있도록 소정의 공간이 마련될 수 있다. 또한 상기 피스톤(220)이 상기 실린더(210) 내의 소정 공간에 고정되게 결합하도록 상기 피스톤(220)과 상기 실린더(210) 사이에는 전후 방향으로 연장되는 피스톤 홀더(200)가 설치될 수 있다. 상기 피스톤 홀더(200)는 상기 피스톤(220)과 분리 가능하게 결합하는 구성으로서, 일 부분이 상기 실린더(210)의 소정 공간 내에 실제로 삽입되는 구성이다.
상기 피스톤(220) 및 상기 피스톤 홀더(200)는 상기 실린더(210)에 비해 상대적으로 작은 직경을 가지도록 형성되고, 상기 실린더(210)는 상기 하우징(110)의 내면에 밀폐되도록 접촉된다. 따라서, 상기 하우징(110) 내의 공간은 상기 실린더(210)에 의해 전방 영역과 후방 영역으로 구분될 수 있다. 상기 전방 영역에는 상기 제1 분기호스(8)가 연결되고, 상기 후방 영역에는 상기 제2 분기호스(9)가 연결된다. 따라서, 상기 제1 분기호스(8)를 통해 상기 전방 영역에 공압이 공급되면, 상기 실린더(210)가 후방으로 이동함에 따라 상기 실린더(210)와 일체로 결합된 상기 피스톤(220) 역시 후방으로 이동하게 되고, 상기 제2 분기호스(9)를 통해 상기 후방 영역에 공압이 공급되면, 상기 실린더(210)가 전방으로 이동함에 따라 상기 피스톤(220) 역시 전방으로 이동하게 된다.
상기 피스톤(220)은 상대 구조물로서 상기 피스톤(220)의 전후 방향 이동 공간을 제공하는 피스톤 수용부(215) 내에 안착된다. 상기 피스톤 수용부(215)는 상기 약물 수용부(150)의 후방에 일체로 결합하는 구성으로서, 일측에는 상기 피스톤(220)의 전방 이동을 제한하기 위한 걸림편(250)이 설치된다. 즉, 상기 피스톤(220)과 상기 피스톤 홀더(200)의 경계 부근에는 상기 피스톤(220)에 비해 상대적으로 큰 직경을 가지는 돌출 부분이 형성되고, 상기 돌출 부분이 상기 걸림편(250)에 걸림에 따라 상기 피스톤(220)의 전방 이동이 제한될 수 있다.
상기 약물 공급기(30)에 저장된 약물은 주사기(152)를 통해 상기 약물 수용부(150)의 상측에 위치하고 소정 각도 기울어지게 형성되는 제1 약물 수용영역(155)으로 이동된다. 또한, 상기 제1 약물 수용영역(155)은 상기 피스톤(220)의 전방에 위치하는 제2 약물 수용영역(157)과 연통하여 약물의 임시 저장 공간을 구성한다.
상기 약물 수용부(150)의 전방에는 외부로 약물을 직접 분사하는 노즐장치(161)를 수용하기 위한 커버부재(160)와 결합한다. 상기 노즐장치(161)는 별도의 주사 바늘이 설치되지 않는 니들리스 노즐이거나, 또는 복수의 바늘이 설치되는 멀티니들 노즐일 수 있다. 사용자는 필요에 따라 상기 노즐장치(161)만을 분리하여 새로운 노즐로 갈아 끼울 수 있으므로 사용의 편의성 및 위생성이 크게 향상될 수 있다.
상기 커버부재(160)와 상기 노즐장치(161) 사이에는 상기 제1 약물 수용영역(155)과 상기 제2 약물 수용영역(157)에 서로 연통하는 합지영역(156)이 형성된다. 즉, 상기 제1 약물 수용영역(155), 상기 제2 약물 수용영역(157) 및 상기 합지영역(156)은 모두 연통된 공간으로서 상기 약물 공급기(30)에서 제공된 약물이 수용되는 공간을 의미한다.
상기 제1 약물 수용영역(155) 및 상기 제2 약물 수용영역(157)과, 상기 합지영역(156) 사이에는 외면에 복수의 홀이 형성되는 가이드 부재(166)가 설치된다. 즉, 상기 제1 약물 수용영역(155) 및 상기 제2 약물 수용영역(157)에 저장된 약물은 상기 가이드 부재(166)의 복수의 홀을 통과하여 상기 합지영역(156)으로 이동될 수 있다.
상기 노즐장치(161)와 상기 가이드 부재(166) 사이에는 약물의 가압 여부에 따라 그 형상이 변경 가능한 변형부재(165)가 설치된다. 상기 변형부재(165)는 피스톤(220)의 전방 이동시 그 가압력에 따라 상기 노즐장치(161)로부터 이격하도록 그 형상이 변경되고, 상기 피스톤(220)의 후방 이동시 상기 노즐장치(161)와 밀착되게 접촉되도록 그 형상이 변경되는 구성이다.
상기 노즐장치(161)의 말단부 중 상기 노즐장치(161)와 상기 변형부재(165)가 접촉되는 부분에는 상기 합지영역(156)에 수용된 약물의 이동 공간을 제공하기 위한 관통 홀(156a)이 형성된다. 즉, 상기 피스톤(220)의 전방 이동시 상기 관통 홀(156a)이 개방되어 약물이 외부에 분사될 수 있고, 상기 피스톤(220)의 후방 이동시 상기 관통 홀(156a)이 상기 변형부재(165)에 의해 폐쇄되어 약물의 이동이 제한될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 약물 수용영역(155), 상기 제2 약물 수용영역(157) 및 상기 합지영역(156)은 상기 피스톤(220)의 전방 이동에 따라 약물의 가압이 이루어지지 않는 한 모두 밀폐되어야 할 필요가 있다. 이러한 밀폐 성능은 상기 피스톤(220)의 외면에 결합하는 탄성체에 의해 발현될 수 있다. 이하에서는, 상기 피스톤(220)의 세부 구조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 6은 상기 약물 주입장치의 피스톤이 분리된 모습을 보여주는 사시도이고, 도 7은 상기 피스톤이 서로 결합한 모습을 보여주는 사시도이다. 그리고, 도 8은 상기 피스톤의 일부를 감싸는 탄성체의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 피스톤(220)은 전방 측을 구성하는 제1 부재(221)와 후방 측을 구성하는 제2 부재(228)로 분리할 수 있다. 그리고, 상기 제1 부재(221)는 상기 제2 부재(228)에 전후 방향을 따라 형성되는 안착 홈(229) 내에 삽입되어 상기 제1 부재(221)와 상기 제2 부재(228)의 결합이 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 제1 부재(221)와 상기 제2 부재(228)는 서로 나사 결합이 이루어질 수 있다.
상기 제1 부재(221)가 상기 안착 홈(229) 내에 삽입되도록, 상기 제1 부재(221)는 상기 제2 부재(228)에 비해 상대적으로 작은 직경을 가지는 연결봉(225)을 포함한다. 그리고, 상기 연결봉(225)의 외면에는 상기 제2 부재(228)의 전면에 접촉하는 후방 단턱(224) 및 상기 후방 단턱(224)과 동일한 직경을 가지고 상기 후방 단턱(224)에 비해 상대적으로 전방에 이격하게 배치되는 전방 단턱(223)이 설치된다. 또한, 상기 제1 부재(221)의 전면에는 전방에서 후방으로 갈수록 직경이 점점 커지도록 경사지는 외면을 가지는 경사부(222)가 설치된다.
그리고, 상기 경사부(222)와 상기 전방 단턱(223) 사이에는 제1 탄성체(226)가 삽입되고, 상기 후방 단턱(224)과 상기 제2 부재(228)의 전면 사이에는 제2 탄성체(227)가 삽입된다. 따라서, 상기 제1 탄성체(226)는, 상기 경사부(222)의 경사진 외면을 따라 부드럽게 상기 전방 단턱(223)의 전면으로 이동되어 상기 연결봉(225)의 전방 외면에 삽입될 수 있다. 또한, 상기 제2 탄성체(227)를 상기 연결봉(225)에 삽입시, 직경이 상대적으로 작은 상기 연결봉(225)을 따라 상기 후방 단턱(224)의 후면에 접촉하도록 삽입할 수 있으므로 탄성체의 삽입 작업이 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
상기 제1 탄성체(226)와 상기 제2 탄성체(227)는 소정의 탄성력을 가지는 재질로 제조되는 구성으로서, 상기 피스톤 수용부(215)에 직접적으로 접촉하는 구성이다.
상기 피스톤 수용부(215)는 상대적으로 작은 직경을 가지는 전방 부분과 상대적으로 큰 직경을 가지는 후방 부분으로 구분할 수 있다. 구체적으로, 상기 피스톤 수용부(215)의 전방 부분과 후방 부분 사이에는 소정의 단차를 가지는 단차부(217)가 형성된다. 따라서, 상기 피스톤(220)이 후방으로 이동되면 상기 탄성체(226, 227)는 상기 단차부(217)를 거쳐서 상기 후방 부분까지 이동하게 되고, 상기 피스톤(220)이 전방으로 이동되면 상기 탄성체(226, 227)는 상기 단차부(217)를 거쳐서 상기 전방 부분의 내면에 접촉한 상태가 된다. 이러한 경우에, 상기 탄성체(226, 227)에는 압축이 발생하게 되고, 이러한 압축에 의해 장치 내의 밀폐 성능이 확실하게 이루어질 수 있다.
상기 단차부(217)는 소정의 곡률을 가지도록 굽이지는 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 피스톤(220)의 전방 이동시 상기 탄성체(226, 227)가 상기 단차부(217)의 곡선 부분을 따라 상기 피스톤 수용부(215)의 전방 부분으로 용이하게 이동할 수 있으므로 상기 피스톤(220)의 왕복 운동에 의해 발생하는 마모 또는 스크래치 등의 현상을 현저하게 줄일 수 있다.
종래에는 상기 탄성체(226, 227)가 고무링의 형상으로 제조되었다. 다만, 이러한 고무링 형상의 탄성체는 상기 피스톤(220)의 왕복 운동시 상대 구조물(피스톤 수용부(215))의 일 부분에 끼임 또는 파손 현상이 발생하고 마모가 심하게 발생하여 약물 저장 공간의 밀폐 성능이 현저하게 떨어지는 문제점이 있었다.
이에 따라, 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 탄성체(226, 227)는 연결봉(225)의 외면을 감싸도록 상기 연결봉(225)과 접촉하는 내측 탄성부재(2262) 내에 추가적으로 탄성력을 가하기 위한 스프링 부재(2263)를 설치하고, 상기 내측 탄성부재(2262)의 외면에 상기 내측 탄성부재(2262)와 스프링 부재(2263)를 감싸는 외측 탄성부재(2261)를 도포함에 따라 위의 문제점을 보완하였다. 상기 내측 탄성부재(2262)는 실리콘 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 내측 탄성부재(2262)는 소정의 탄성력을 가지는 재료로 구성된다면 그 종류 또는 재질에는 제한이 없음을 밝혀둔다. 또한, 상기 외측 탄성부재(2261)는 테프론 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 외측 탄성부재(2261) 역시 소정의 탄성력을 가지는 재료로 구성된다면 그 종류 또는 재질에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
상기 스프링 부재(2263)는 v자형 스프링, 나사선 스프링(helical spring) 또는 코일형 스프링 등이 사용될 수 있다. 다만, 상기 스프링 부재(2263)의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 스프링 부재(2263)는 상기 내측 탄성부재(2262)에 의해 도포됨에 따라 이물질이 상기 탄성체(226, 227) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 내측 탄성부재(2262)의 외면에 상기 외측 탄성부재(2261)를 도포함에 따라 내마모성을 향상시킬 수 있고 약물 저장 공간의 밀폐성을 유지할 수 있다.
이하에서는, 상기 약물 주입장치(100)에 의하여 약물이 외부로 분사되는 과정에 대하여 상세하게 설명한다.
도 9는 상기 피스톤의 후방 이동시 약물이 장치 내에 저장되는 보여주는 단면도이고, 도 10은 상기 피스톤의 전방 이동시 약물이 외부로 배출되는 모습을 보여주는 단면도이다.
먼저, 도 9는 약물이 외부로 분사되기 전에 약물 분사 대기 상태를 도시한 도면으로서, 사용자가 발판 형식의 스위치(12)를 가압하지 않은 상태를 도시하고 있다. 구체적으로, 에어 컴프레서(11a)로부터 공급된 공압은 본체(10)의 압력 조절기(13)를 통해 적절한 압력으로 조절된 상태로 연결호스(5)를 따라 이동한다. 그리고, 상기 연결호스(5)의 단부에 설치되는 솔레노이드 밸브(6)에 의해 상기 연결호스(5)와 상기 제1 분기호스(8)가 서로 연통함으로써 상기 피스톤(220)의 전방 부분에 공압이 전달됨에 따라 상기 피스톤(220) 및 이와 연결되는 홀더(200)와 실린더(210)는 도 9와 같이 후방으로 이동하게 된다.
이와 동시에, 상기 약물 공급기(30)의 약물 보관부(130)는 상기 제1 분기호스(8)를 따라 이동하는 공압의 일부를 전달받게 되고, 이에 따라 상기 약물 보관부(130) 내에 저장된 약물은 호스(140)를 통과하여 상기 약물 수용부(150)로 이동하게 된다. 다른 예로서, 상기 약물 보관부(130)는 상기 스위치(12)와 전기적으로 소통하는 별도의 공압 제공기와 연결되어 상기 공압 제공기로부터 공압을 전달받을 수도 있다.
위의 과정에 따라, 서로 연통되어 있는 상기 제1 약물 수용영역(155), 제2 약물 수용영역(157) 및 합지영역(156)에 약물이 임시적으로 저장되고, 상기 변형부재(165)는 상기 노즐장치(161)와 밀착되도록 접촉된 상태를 유지하므로 관통 홀(156a)이 폐쇄되어 약물의 외부 이동이 차단된다.
이러한 상태에서, 외부로 약물을 분사하기 위한 신호를 발생시키도록, 사용자는 상기 스위치(12)를 가압하여 공압의 이동 경로를 변경한다. 구체적으로, 상기 스위치(12)를 온 시킴에 따라 상기 솔레노이드 밸브(6)가 공압의 이동 경로를 제1 분기호스(8)에서 제2 분기호스(9)로 변경시킨다. 이에 따라, 상기 실린더(210)의 후방 부분에 공압이 전달됨에 따라 상기 실린더(210) 및 이와 연결되는 홀더(200)와 피스톤(220)은 도 10과 같이 전방으로 이동하게 된다.
상기 피스톤(220)이 전방으로 이동하는 경우, 상기 피스톤(220)의 외면을 감싸도록 배치되는 탄성체(226, 227)는 상기 단차부(217)를 통과함에 따라 상기 피스톤(220)의 외면에 압착된 상태가 된다. 또한, 상기 단차부(217)는 소정의 곡률을 가지도록 굽이지게 형성되므로 상기 탄성체(226, 227)의 이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있고, 상대 구조물인 피스톤 수용부(215)에 찝히거나 끼이는 현상에 의해 발생하는 마모 또는 스크래치 등의 문제점을 보완할 수 있다.
상기 피스톤(220)이 전방으로 이동됨에 따라, 서로 연통되어 있는 상기 제1 약물 수용영역(155), 제2 약물 수용영역(157) 및 합지영역(156) 내에 저장된 약물에는 압축력이 가해지게 되고, 이에 따라 상기 변형부재(165)가 그 형상이 변화되어 상기 노즐장치(161)로부터 폭 방향으로 소정 거리 이격한 공간이 발생하게 된다. 다시 말하면, 상기 관통 홀(156a)의 개방이 이루어지게 되고, 상기 관통 홀(156a)을 통과한 약물은 상기 노즐장치(161)를 거쳐서 외부로 분사될 수 있게 되는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 약물 주입장치(100)는 외부에서 제공되는 공압에 의해 미세한 입자로 이루어지는 약물을 인체 내에 고속 분사함으로써 피부 조직 내에 약물을 효율적으로 주입할 수 있다.

Claims (13)

  1. 에어 컴프레서로부터 공급되는 공압을 전달받아 외부로 약물을 분사하는 약물 이송기와, 상기 약물 이송기의 상부에 배치되어 상기 약물 이송기로 약물을 전달하는 약물 공급기로 구성되는 약물 주입장치로서,
    상기 약물 이송기에는,
    외형을 이루는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고 공압에 의해 약물의 분사 방향인 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되는 피스톤; 및
    상기 피스톤의 후방에 일체로 결합하고 상기 하우징의 내면과 접촉하도록 배치되는 실린더가 구비되고,
    상기 피스톤은,
    소정의 탄성력을 가지는 탄성체가 외감되는 제1 부재와,
    상기 제1 부재의 일부가 삽입되는 안착 홈이 형성되어 상기 제1 부재에 대해 분리 가능하게 결합하는 제2 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부재는,
    상기 전후 방향으로 연장되고 일부분이 상기 안착 홈에 삽입 가능한 연결봉;
    상기 연결봉에 비해 상대적으로 큰 직경을 가지는 단턱; 및
    상기 단턱의 전방에 배치되고 소정의 경사를 가지는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 단턱은,
    상기 경사부의 후방에 배치되는 전방 단턱; 및
    상기 전방 단턱에 비해 상대적으로 후방에 배치되고 상기 전방 단턱과 소정 거리 이격하게 배치되는 후방 단턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 탄성체는,
    상기 경사부와 상기 전방 단턱 사이에 배치되는 제1 탄성체; 및
    상기 후방 단턱의 후면에 접촉하도록 배치되는 제2 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 경사부는,
    상기 제1 탄성체가 상기 경사부와 상기 전방 단턱 사이에 배치되도록, 전방에서 후방으로 갈수록 직경이 커지도록 외면이 경사지는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 탄성체는,
    상기 연결봉의 외면을 감싸도록 상기 연결봉과 접촉하는 내측 탄성부재; 및
    상기 내측 탄성부재 내에 삽입되어 추가 탄성력을 가하는 하나 이상의 스프링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 탄성체는,
    상기 내측 탄성부재와 상기 스프링 부재를 감싸도록 상기 내측 탄성부재의 외면에 도포되는 외측 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 약물 공급기와 상기 약물 이송기의 전방에 배치되어 약물의 임시 저장 공간을 제공하는 약물 수용부를 더 포함하고,
    상기 약물 수용부에는,
    상기 약물 공급기를 통해 제공된 약물의 임시 저장 공간으로서 소정 각도 경사지게 형성되는 제1 약물 수용영역; 및
    상기 제1 약물 수용영역을 통과하여 상기 약물 이송기의 전방으로 이동된 약물의 임시 저장 공간인 제2 약물 수용영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 약물 수용부의 전방에는 외부로 약물을 분사하는 노즐장치를 커버하기 위한 커버부재가 설치되고,
    상기 커버부재와 상기 노즐장치 사이에는,
    상기 제1 약물 수용영역과 상기 제2 약물 수용영역으로부터 전달된 약물의 전방 이동 공간인 합지 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 커버부재 내에는,
    상기 제1 약물 수용영역 또는 상기 제2 약물 수용영역으로부터 상기 합지 영역으로 약물을 이동하기 위하여 외면에 복수의 홀이 형성되는 가이드 부재; 및
    상기 가이드 부재의 전방에 배치되고 상기 피스톤의 전후 방향 이동에 따라 그 형상이 변경되며 일부분이 상기 노즐장치의 후단부 내에 삽입되는 변형부재가 더 설치되고,
    상기 노즐장치의 후단부에는 상기 합지 영역에 저장된 약물의 외부 이동 통로인 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 피스톤이 전방으로 이동되면 상기 변형부재가 상기 노즐장치의 후단부로부터 이격되어 상기 관통 홀이 개방되고,
    상기 피스톤이 후방으로 이동되면 상기 변형부재가 상기 노즐장치의 후단부와 접촉되어 상기 관통 홀이 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 약물 수용부의 후방에는 내부에 상기 피스톤을 수용하기 위한 공간인 피스톤 수용부가 형성되고,
    상기 피스톤 수용부의 일측에는, 상기 피스톤의 전방 이동시 상기 탄성체가 압축된 상태로 상기 피스톤 수용부를 따라 이동하도록 안내하는 단차부가 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 단차부는 후방에서 전방으로 갈수록 그 직경이 작아지도록 형성되고, 소정의 곡률을 가지도록 굽이지는 것을 특징으로 하는 약물 주입장치.
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