WO2021066566A2 - 약액 주입 장치 - Google Patents

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WO2021066566A2
WO2021066566A2 PCT/KR2020/013407 KR2020013407W WO2021066566A2 WO 2021066566 A2 WO2021066566 A2 WO 2021066566A2 KR 2020013407 W KR2020013407 W KR 2020013407W WO 2021066566 A2 WO2021066566 A2 WO 2021066566A2
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driving
trigger member
injection device
coupler
needle assembly
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박대종
김승하
방원경
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이오플로우(주)
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    • A61M5/1452—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons
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    • A61M5/14248—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body of the skin patch type
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    • A61M2205/82—Internal energy supply devices
    • A61M2205/8206—Internal energy supply devices battery-operated

Definitions

  • the present invention relates to a chemical liquid injection device.
  • a drug solution injection device such as an insulin injection device is used to inject a drug solution into a patient's body.
  • a chemical injection device is also used by professional medical personnel such as a doctor or a nurse, but in most cases, it is used by the patient himself or a general person such as a guardian.
  • a patch-type drug injection device is being developed that is attached to the human body for a certain period of time, and such a drug solution injection device can be used in a state of being attached to the human body such as the abdomen or waist of a patient for a certain period of time.
  • the drug injection device In order to increase the effect through the injection of the drug, the drug injection device needs to be controlled to precisely inject the drug into the patient's body, and it is important to precisely inject a small amount of the drug through the small drug injection device.
  • the chemical injection device When the chemical injection device is attached to the human body, it has an excellent fit, convenient use, excellent durability, and needs to be driven with low power.
  • the drug injection device since the drug injection device is directly attached to the skin of the patient and used, it is important for the user to conveniently and safely operate the drug injection device.
  • the present invention provides a drug solution delivery device that is driven safely and can accurately deliver drugs.
  • One aspect of the present invention is a base body, a needle assembly mounted on the base body, a reservoir mounted on the base body and fluidly connected to the needle assembly, and a plunger disposed inside the reservoir.
  • a drive unit including a rod that is connected and moves along the reservoir, a drive wheel that transmits a driving force to the rod, a clutch unit disposed between the rod and the drive wheel, and rotatable on one side of the base body And a trigger member configured to couple the rod and the driving wheel by applying the clutch unit.
  • the chemical solution injection device and the driving method thereof according to the present invention can be operated simply and safely by a user.
  • the cannula is inserted into the object in the needle assembly to complete the preparation for injection of the chemical solution, and the clutch unit connects the driving unit and the driving module so that the chemical solution is transferred from the reservoir to the needle.
  • the clutch unit connects the driving unit and the driving module so that the chemical solution is transferred from the reservoir to the needle.
  • the structure for discharging the chemical solution is driven and connected by the clutch unit, so that a safe and quantitative drug can be injected into the object. I can.
  • the chemical solution injection device and its driving method according to the present invention are intuitively started by rotation of the needle assembly, and the rotation direction of the needle assembly and the trigger member is limited to one direction, and the rotation distance is limited to a preset distance, User safety can be secured.
  • the chemical liquid injection device and the driving method thereof since the driving module is driven in an optimized driving environment, the chemical liquid can be quantitatively discharged.
  • the starter moves the position of the driving shaft before the driving module is driven, so that the contact member is attached to the inner surface of the driving module to prevent the driving of the driving module from being obstructed. Since the storage property of the chemical injection device is improved and precision is maintained, even if it is driven after being stored for a long period of time, the driving module is smoothly driven initially, so that the chemical solution can be quantitatively discharged to the object.
  • the scope of the present invention is not limited by these effects.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a chemical solution injection device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an internal arrangement of the chemical solution injection device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view showing the chemical solution injection device of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an enlarged view of area A of FIG. 3.
  • 5A to 5C are cross-sectional views illustrating driving of the needle assembly of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a partial configuration of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a perspective view showing that the trigger member of FIG. 6 rotates to drive the clutch unit.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between the reservoir of FIG. 6 and a clutch unit.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between the reservoir of FIG. 7 and a clutch unit.
  • Fig. 10 is a diagram showing an arrangement relationship between the drive wheel and the clutch unit of Fig. 6;
  • FIG. 11 is a diagram showing an arrangement relationship between the drive wheel and the clutch unit of FIG. 7.
  • 12A to 12C are views illustrating driving of the driving module according to the rotation of the trigger member of FIG. 2 from one side.
  • FIG. 13A to 13C are views showing driving of the driving module according to the rotation of the trigger member of FIG. 2 from another side.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of driving a chemical solution injection device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a flow chart showing some of the steps in FIG. 14.
  • One aspect of the present invention is a base body, a needle assembly mounted on the base body, a reservoir mounted on the base body and fluidly connected to the needle assembly, and a plunger disposed inside the reservoir.
  • a drive unit including a rod that is connected and moves along the reservoir, a drive wheel that transmits a driving force to the rod, a clutch unit disposed between the rod and the drive wheel, and rotatable on one side of the base body And a trigger member configured to couple the rod and the driving wheel by applying the clutch unit.
  • the needle assembly rotates in one direction to rotate the trigger member by pressing one end of the trigger member, and the other end of the trigger member is rotated to force the coupler of the clutch unit, so that one end of the coupler is driven Can be separated from the wheel.
  • the trigger member may apply the clutch unit after the cannula of the needle assembly is inserted.
  • the base body may include a stopper that limits a rotation distance of the trigger member.
  • the clutch unit may include an inserter inserted into the rod, and a coupler disposed outside the inserter, and one end is mounted to be detachable from the driving wheel.
  • the driving wheel is disposed on one surface to support one end of the coupler so as to maintain an expanded diameter of the coupler, and is disposed to be spaced apart from the first supporter on the one surface, and the diameter of the coupler A second supporter for supporting one end of the coupler may be provided to maintain the contracted state.
  • Another aspect of the present invention has a base body, a needle assembly mounted on the base body, a reservoir mounted on the base body, a plunger disposed in an internal space, a driving shaft, and a driving force for moving the plunger It provides a chemical liquid injection device including a driving module that generates a driving module, and a trigger member that is rotatably disposed on one side of the base body and releases contact at an end of the driving shaft by rotation to start driving the driving module.
  • the needle assembly may rotate the trigger member by pressing one end of the trigger member by rotation in one direction, and the other end of the trigger member may be separated from the end of the drive shaft by rotation.
  • a starter mounted on the base body and disposed to support an end portion of the trigger member may further include a starter for applying an end portion of the drive shaft by rotation of the trigger member.
  • the driving module may include a contact member mounted on the driving shaft and contacting an inner surface of the housing, and the starter may linearly move the driving shaft and the contact member by applying an end portion of the driving shaft.
  • the contact member may be moved on the inner surface of the housing before the driving module is driven.
  • the base body may include a stopper that limits a rotation distance of the trigger member.
  • a specific process order may be performed differently from the described order.
  • two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to the described order.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a chemical solution injection device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the chemical solution injection device 1 is attached to an object in which the chemical solution is injected, and may inject the chemical solution stored therein in a quantity set for the user.
  • the chemical injection device 1 may be mounted on the user's body.
  • the chemical solution injection device 1 may be mounted on an animal to inject the chemical solution.
  • the chemical liquid injection device 1 may be used for various purposes depending on the type of the chemical liquid to be injected.
  • the drug solution may include an insulin-based drug solution for diabetics, and may include other drug solution for the pancreas, a drug solution for heart, and other various types of drug solution.
  • the chemical injection device 1 may be connected to a remote device 2 connected by wire or wirelessly.
  • the user can operate the remote device 2 to use the chemical solution injection device 1 and monitor the state of use of the chemical solution injection device 1. For example, it is possible to monitor the amount of the chemical liquid injected from the chemical liquid injection device 1, the number of injection of the chemical liquid, the amount of the chemical liquid stored in the reservoir 200, the user's bio information, etc., and based on this, the user can monitor the chemical liquid injection device. (1) can be driven.
  • the remote device 2 refers to a communication terminal capable of using an application in a wired or wireless communication environment.
  • the remote device 2 may be a user's portable terminal.
  • the remote device 2 includes a computer (e.g., desktop, laptop, tablet, etc.), a media computing platform (e.g., cable, satellite set-top box, digital video recorder), and a handheld computing device ( For example, PDA, email client, etc.), any form of a mobile phone, a form of a wearable device that can be attached or attached to the user's body, or any form of another kind of computing or communication platform.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the chemical injection device 1 and the remote device 2 can communicate through a communication network.
  • the communication network refers to a communication network that provides an access path so that the remote device 2 can transmit and receive data after accessing a service server (not shown).
  • Communication networks are wired networks such as LANs (Local Area Networks), WANs (Wide Area Networks), MANs (Metropolitan Area Networks), ISDNs (Integrated Service Digital Networks), and wireless networks such as wireless LANs, CDMA, Bluetooth, and satellite communications.
  • LANs Local Area Networks
  • WANs Wide Area Networks
  • MANs Metropolitan Area Networks
  • ISDNs Integrated Service Digital Networks
  • wireless networks such as wireless LANs, CDMA, Bluetooth, and satellite communications.
  • the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the remote device 2 is shown to be a single device, but the present invention is not necessarily limited thereto, and may include a plurality of devices capable of communicating with the chemical liquid injection device 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the internal arrangement of an embodiment of the chemical solution injection device 1 of FIG. 1
  • FIG. 3 is a plan view showing the chemical solution injection device 1 of FIG. 2
  • FIG. 4 is a region A of FIG. It is an enlarged view showing.
  • an embodiment of the chemical injection device 1 may include a housing 5 covering the outside and an attachment part 6 positioned adjacent to the user's skin.
  • the chemical liquid injection device 1 includes a plurality of components arranged in an inner space between the housing 5 and the attachment portion 6.
  • a separate bonding means may be further interposed between the attachment part 6 and the user's skin, and the chemical injection device 1 may be fixed to the skin by the bonding means.
  • the chemical injection device 1 includes a base body 50, a needle assembly 100, a reservoir 200, a driving module 300, a driving unit 400, a clutch unit 500, a trigger member 600, and a battery. It may include 700.
  • the base body 50 forms the basic frame of the housing 5 and is mounted in the inner space of the housing 5.
  • the base body 50 may be provided in plurality.
  • a first body 50a covering the upper side of the inner parts and a second body 50b covering the lower side of the inner parts may be provided.
  • the first body 50a and the second body 50b are assembled, so that the internal parts of the chemical injection device 1 may be fixed to a preset position.
  • the base body may be formed as an integral single frame.
  • the base body 50 may provide a space in which the trigger member 600 can rotate.
  • the base body 50 supports the trigger member 600, and the trigger member 600 may rotate based on the rotation shaft 51 protruding from the base body 50.
  • the base body 50 may include a stopper that limits the rotation distance of the trigger member 600.
  • a plurality of stoppers may be provided, and a moving distance of the trigger member 600 may be limited so that the trigger member 600 rotates to a preset point.
  • the stopper may include a first stopper 52 and a second stopper 53.
  • the first stopper 52 protrudes upward from the base body 50 and is disposed adjacent to the needle assembly 100.
  • the first stopper 52 is disposed so as to contact the first end 610 of the trigger member 600, and does not rotate in the opposite direction after the first end 610 rotates in one direction. You can limit the distance.
  • the first stopper 52 may include an upper surface 52a formed such that a surface in contact with the trigger member 600 protrudes obliquely (see FIG. 6 ).
  • the first end 610 of the trigger member 600 rotates in one direction, the first end 610 moves along the upper surface 52a of the first stopper 52. Since the upper surface 52a of the first stopper 52 guides the movement of the trigger member 600, the needle assembly 100 may rotate the trigger member 600 smoothly by rotation.
  • the first stopper 52 may have a side wall 52b that limits the rotation direction of the trigger member 600.
  • the sidewall 52b may extend from the upper surface 52a and may be formed to be substantially perpendicular to the plane of the base body 50.
  • the side wall 52b prevents the needle assembly 100 and the trigger member 600 from rotating in the opposite direction after the trigger member 600 rotates in one direction by a preset rotation distance, so that the chemical solution injection device 1 Stability can be ensured.
  • the second stopper 53 is disposed adjacent to the reservoir 200, the drive unit 400, and the clutch unit 500.
  • the second stopper 53 is disposed so as to protrude from the base body 50 as well, so that the movement distance of the second end 620 of the trigger member 600 may be limited.
  • the extension line in the length direction of the second stopper 53 may pass through the center of the rotation shaft 51.
  • 5A to 5C are cross-sectional views illustrating driving of the needle assembly 100 according to an exemplary embodiment.
  • the needle assembly 100 may be mounted on the base body 50.
  • the needle assembly 100 is rotated so that the needle (N) and/or the cannula (C) may move in the axial direction.
  • the needle assembly 100 may include a sleeve 110, an elastic member 120, a first holder 130, a second holder 140, a needle (N), a cannula (C), and a patch (P). have.
  • the sleeve 110 forms the appearance of the needle assembly 100 and may rotate about a longitudinal direction.
  • An elastic member 120 is disposed inside the sleeve 110, so that the sleeve 110 may receive an expansion force from the elastic member 120.
  • a knob 101 may be disposed outside the sleeve 110. When the needle assembly 100 rotates, the knob 101 may force the first end 610 of the trigger member 600 to rotate the trigger member 600.
  • a moving protrusion 115 may be disposed on the inner surface of the sleeve 110.
  • the moving protrusion 115 may move along the guide groove 131 disposed on the outer circumferential surface of the first holder 130.
  • the moving protrusion 115 moves along the sidewalls of the guide groove 131 so that the first holder 130 may rise or fall.
  • the elastic member 120 may be disposed between the sleeve 110 and the first holder 130. When the elastic member 120 expands, the first holder 130 may be moved downward. In addition, when the first holder 130 moves upward, the elastic member 120 may be compressed.
  • the first holder 130 may support the needle N. Since the needle N is inserted and fixed to one side of the first holder 130, the needle N also moves when the first holder 130 moves in the axial direction.
  • the first holder 130 is disposed in the inner space of the sleeve 110, and the elastic member 120 is disposed above it.
  • the first holder 130 may include a guide groove 131 on an outer surface.
  • the guide groove 131 may guide the movement of the moving protrusion 115.
  • the moving protrusion 115 moves to a preset path formed by the guide groove 131 so that the first holder 130 may move up or down.
  • the guide groove 131 may include a first stopping groove 131a, an elevating groove 131b, an inclined groove 131c, a second stopping groove 131d, and a movement limiting groove 131e.
  • the first stopping groove 131a is a groove in which the moving protrusion 115 is initially located, and the elastic member 120 maintains a contracted state.
  • the lifting groove 131b extends in the longitudinal direction of the first holder 130. When the elastic member 120 expands, the first holder 130 descends and the moving protrusion 115 moves along the lifting groove 131b.
  • the inclined groove 131c extends to have a predetermined inclination. When the moving protrusion 115 moves along the inclined groove 131c, the elastic member 120 contracts again and the first holder 130 rises again.
  • the second stopping groove 131d is a groove in which the moving protrusion 115 returns to the initial position, and at this time, the elastic member 120 maintains a contracted state again.
  • the second holder 140 is disposed to face one side of the first holder 130 and may support the cannula C.
  • the second holder 140 is formed of a flexible material, and when an external force is applied, the shape may be instantly deformed.
  • the second holder 140 has a predetermined rigidity, and may be instantly deformed in shape by an external force.
  • the second holder 140 maintains contact with the first holder 130 in the positions of FIGS. 5A and 5B, but when the elastic member 120 contracts again as shown in FIG. 5C, it is separated from the first holder 130 and is It is fixed to the body 50.
  • a cannula (C) is inserted in the center of the central body 141, and the needle (N) may be selectively coupled according to the movement of the first holder 130.
  • the central body 141 may contact the lower end of the first holder 130.
  • the locking protrusion 142 protrudes outward from the central body 141 and may be formed to be flexible.
  • the locking protrusion 142 may be provided in plural. 5C, the locking protrusion 142 is fixed to the ledge portion 55 when the second holder 140 is lowered, so that it can be fixed to the base body 50 even if the first holder 130 is raised and lowered again. have.
  • the sensor 143 may be disposed on one side of the locking protrusion 142. However, the present invention is not limited thereto, and may be disposed on the outer surface of the central body 141. The sensor 143 may detect whether the cannula C is accurately inserted into the user's skin. The sensor 143 may sense the contact between the second holder 140 and the base 40.
  • the sensor 143 can measure whether it is in contact with the contact part 45 disposed above the base 40. .
  • the sensor 143 is formed of a conductive material and contacts the contact portion 45, an electrical signal is generated, so that the controller (not shown) can check whether the second holder 140 is inserted.
  • the needle (N) Since the needle (N) is fixed to the first holder (130), it can be inserted or released into the cannula (C) by the axial movement of the first holder (130). One end of the needle (N) is connected to the reservoir (200) so that the chemical solution can be delivered, and the other end is inserted into the cannula (C) to move along the cannula (C).
  • the cannula C Since the cannula C is fixed to the second holder 140, it can be inserted into the user's skin by the axial movement of the second holder 140. Since the cannula (C) has a conduit shape capable of accommodating the needle (N), the chemical liquid discharged from the needle (N) can be injected into the user.
  • the patch (P) is supported on the base (40), it is possible to fix the position of the cannula (C). Since the end of the cannula (C) is supported by the patch (P), it is possible to prevent the cannula (C) from being separated during storage or movement.
  • the needle N and the cannula C are initially disposed inside the needle assembly 100.
  • the moving protrusion 115 moves in the i direction and crosses the first stopping groove 131a.
  • the first holder 130 descends.
  • the moving protrusion 115 does not actually move in the axial direction, but moves in the j direction along the elevating groove 131b relative to the first holder 130 due to the lowering of the first holder 130.
  • the first holder 130 and the second holder 140 descend together, and the needle N and the cannula C pass through the patch P and are inserted into the object.
  • the moving protrusion 115 moves in the k direction along the inclined groove 131c and is inserted into the second stopping groove 131d.
  • the second holder 140 is fixed by the ledge portion 55, but the first holder 130 rises according to the rotation of the sleeve 110, and the elastic member 120 increases with the rise of the first holder 130. Recontracted by
  • the cannula C remains inserted into the user's skin, but the needle N rises and separates from the object.
  • the chemical liquid injected from the reservoir 200 may be injected to the user through the needle (N) and the cannula (C).
  • the user can simply rotate the needle assembly 100, insert the cannula C into the object, and start the injection of the chemical solution.
  • the chemical injection device 1 may be driven by the user rotating the sleeve 110 for the first time so that the cannula C is inserted into the object, and the knob 101 presses the trigger member 600. More preferably, in a state in which the needle (N) is withdrawn from the object and only the cannula (C) is inserted into the object as shown in FIG. 5C, the knob 101 applies the trigger member 600 to deliver the chemical solution.
  • the driving module 300 may be driven, and the chemical solution may be quantitatively discharged from the reservoir 200. Therefore, the user can conveniently and stably use the chemical solution injection device 1.
  • the reservoir 200 is mounted on the base body 50 and connected to the needle assembly 100.
  • the reservoir 200 may have a space in which a chemical solution is stored by the barrel 210 and the cap cover 220 (see FIG. 8 ). Inside the reservoir 200, the plunger 230 linearly moves, so that the chemical liquid may be discharged to the needle N.
  • the plunger 230 is provided with a sealing part 240 at a portion in contact with the inner wall of the barrel 210, so that a chemical liquid may be prevented from leaking when the plunger 230 is moved.
  • the driving module 300 may generate driving force and transmit the driving force to the driving unit 400.
  • the driving force transmitted by the driving unit 400 may linearly move the plunger 230 into the reservoir 200, thereby discharging the chemical liquid.
  • the driving module 300 rotates the driving wheel 420 of the driving unit 400, and is loaded by rotation of the driving wheel 420.
  • the plunger 230 may move by linear movement 410.
  • the driving module 300 may include a membrane 320 disposed inside the cover 310.
  • the membrane 320 may divide the inner space of the driving module 300 into a first space S1 and a second space S2.
  • the driving module 300 may linearly move the driving shaft 330 by volume change of the first space S1 and the second space S2.
  • the membrane 320 may have a porous structure in which fluid and ions can move.
  • the membrane 320 may be, for example, a frit-type membrane manufactured by firing spherical silica with heat.
  • the spherical silica used to form the membrane may have a diameter of about 20 nm to about 500 nm, specifically, may have a diameter of about 30 nm to about 300 nm, and more specifically about 40 It may have a diameter of nm to about 200 nm.
  • the diameter of the spherical silica satisfies the above-described range, pressure due to the first fluid passing through the membrane 320, that is, a pressure sufficient to move the driving shaft 330 may be generated.
  • the membrane 320 includes spherical silica, but the membrane 320 is not limited thereto.
  • the type of the membrane 320 is not limited as long as it is a material capable of causing an electrokinetic phenomenon due to zetapotential, such as porous silica or porous alumina.
  • the membrane 320 may have a thickness of about 20 ⁇ m to about 10 mm, specifically, may have a thickness of about 300 ⁇ m to about 5 mm, and more specifically, a thickness of about 1,000 ⁇ m to about 4 mm. I can have it.
  • a first electrode body 321 and a second electrode body 322 are disposed on both sides of the membrane 320, respectively.
  • Each of the first electrode body 321 and the second electrode body 322 may have a porous plate shape.
  • Each of the porous plates may be disposed to contact main surfaces on both sides of the membrane 320.
  • the porous plate can effectively move fluids and ions through the porous structure.
  • the porous plate may have a structure in which an electrochemical reaction material is formed on a porous base layer.
  • the electrochemical reaction material may be formed by electrodepositing or coating the porous base layer through, for example, electroless plating, vacuum deposition, coating, or a sol-gel process.
  • the porous base layer may have a pore size of about 0.1 ⁇ m to about 500 ⁇ m, specifically, a pore size of about 5 ⁇ m to about 300 ⁇ m, and more specifically, a pore size of about 10 ⁇ m to about 200 ⁇ m. It can have a size.
  • the pore size of the porous base layer satisfies the above-described range, the fluid and ions are effectively moved to improve stability, life characteristics, and efficiency of the driving module 300.
  • the drive shaft 330 is disposed on one side of the cover 310 and may linearly move according to the volume change of the first space S1 and the second space S2.
  • a redox reaction occurs in the first electrode body 321 and the second electrode body 322, the first space (S1) and the second space (S1) and the second electrode body 322 The volume change is generated in the space S2. Changes in the volume of the first space S1 and the second space S2 force the drive shaft 330 to move the drive shaft linearly.
  • a moving end 340 is disposed at an end of the driving shaft 330, so that the driving force generated by the driving module 300 may be transmitted to the driving unit 400.
  • the moving end 340 includes a body 341 inserted into the drive shaft 330, a guide protrusion 342 protruding upward from the body 341, and a connection shaft 343 connected to the drive unit 400. can do.
  • the guide protrusion 342 may have an inclined sidewall facing the trigger member 600 or the starter 650.
  • the inclined surface 342a may have a predetermined angle along the driving shaft 330.
  • connection shaft 343 is connected to a connector (not shown) of the drive unit 400.
  • the connection shaft 343 is also linearly moved by the linear movement of the driving shaft 330, and the driving wheel 420 may be driven by moving the connector.
  • a contact member 350 may be mounted outside the drive shaft 330.
  • the inner space of the driving module 300 for example, the second space S2 defined by the inner side of the cover 310 and one side of the drive shaft 330 is a closed space, and a fluid exists therein.
  • the contact member 350 may prevent a fluid from leaking through a gap between the inner surface of the cover 310 and the drive shaft 330.
  • the contact member 350 is formed of a material having a predetermined elasticity, so that the gap between the inner surface of the cover 310 and the drive shaft 330 may be tightly sealed.
  • the contact member 350 may be formed of a silicon-based and/or scrap-based material.
  • the driving module 300 may use all kinds of devices having a chemical liquid suction power and a chemical liquid discharge output by electricity.
  • all types of pumps such as a mechanical displacement micropump and an electromagnetic motion micropump can be used.
  • Mechanical displacement micropumps are pumps that use the motion of solids or fluids such as gears or diagrams to create a pressure difference to induce the flow of fluid.
  • Diaphragm displacement pump and fluid displacement pump rotary pump, etc.
  • Electromagnetic motion type micropumps are pumps that use electrical or magnetic energy directly to move fluids, and include electro hydrodynamic pumps (EHD), electro osmotic pumps, and magnetohydrodynamic pumps. Magneto hydrodynamic pump) and electro wetting pump.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a partial configuration of FIG. 3
  • FIG. 7 is a perspective view showing that the trigger member 600 of FIG. 6 rotates and the clutch unit 500 is driven.
  • 8 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between the reservoir 200 of FIG. 6 and the clutch unit 500
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the coupling relationship between the reservoir 200 and the clutch unit 500 of FIG. 7 to be.
  • the drive unit 400 is installed between the drive module 300 and the reservoir 200, the plunger disposed in the reservoir 200 by the driving force generated by the drive module 300 (230) can be moved.
  • the drive unit 400 can move the plunger 230 only when the rod 410 and the drive wheel 420 are coupled or connected by the clutch unit 500.
  • the rod 410 is connected to the plunger 230 and extends in one direction.
  • the rod 410 is inserted into the opening 225 of the cap cover 220, and the rod 410 may move in the longitudinal direction of the reservoir 200 to move the plunger 230.
  • the driving wheel 420 is driveably connected to the driving module 300 and may rotate by driving the driving module 300.
  • the driving wheel 420 may have a first connection end 421 and a second connection end 422, and may have a space in which the rod 410 can move. At least one of the first connection end 421 and the second connection end 422 is always drive-connected to the driving module 300, so that the driving wheel 420 may rotate by driving the driving module 300. .
  • first connection end 421 and the second connection end 422 may have a gear tooth shape.
  • a connector (not shown) connected to the driving module 300 applies a gear tooth so that the driving wheel 420 may rotate.
  • the driving wheel 420 may include a hub 423 protruding from the first connection end 421. Referring to FIG. 4, the hub 423 may protrude to a predetermined height t. The hub 423 may form a space in which the second flange 621 of the trigger member 600 can be inserted.
  • the driving wheel 420 protrudes from one side and includes a first supporter 424 supporting one end 511 of the coupler 510. As shown in FIG. 6, the first supporter 424 may be disposed on one surface of the driving wheel 420 to support the one end 511 of the coupler 510 so as to maintain the expanded diameter of the coupler 510.
  • the first supporter 424 may have a protrusion 424a protruding so that the one end 511 of the coupler 510 is not separated from the end.
  • the coupler 510 grips the inserter 520 while reducing its diameter. Since the coupler 510 contracts to a set radius, a preset grip force may be provided to the inserter 520.
  • the clutch unit 500 may drively connect the driving module 300 and the driving unit 400.
  • the clutch unit 500 is disposed between the rod 410 and the driving wheel 420, and may include an inserter 520 and a coupler 510.
  • the inserter 520 may be disposed such that at least a portion of the inserter 520 is inserted into the rod 410.
  • the inserter 520 is disposed to cover the outside of the rod 410.
  • the inserter 520 may connect the driving module 300 and the rod 410 according to the operation of the coupler 510.
  • the rod 410 and the inserter 520 may have the shape of a screw and a thread, respectively.
  • a thread is formed on the outer circumferential surface of the rod 410
  • a thread is formed on the inner circumferential surface of the inserter 520 to be connected in a screw connection form.
  • the coupler 510 is disposed outside the inserter 520 and, when activated, may connect the rod 410 and the driving wheel 420.
  • the coupler 510 is a component capable of pressing the outside of the inserter 520 with an elastic force, and is not limited to a specific shape. However, in the following description, for convenience of explanation, the case of the spring type will be mainly described.
  • One end 511 of the coupler 510 may be detachably mounted on the driving wheel 420.
  • One end 511 is supported by the first supporter 424, but may be separated beyond the protrusion 424a of the first supporter 424 by the force of the second flange 621.
  • the other end 512 of the coupler 510 is fixed to the driving wheel 420.
  • the coupler 510 when the one end 511 of the coupler 510 is mounted on the driving wheel 420, the coupler 510 is mounted only on the driving wheel 420, so that the rod 410 and the driving wheel 420 are driveably separated. However, when the one end 511 of the coupler 510 grips the inserter 520, the coupler 510 drives the rod 410 and the driving wheel 420.
  • FIG. 10 is a diagram showing an arrangement relationship between the drive wheel 420 and the clutch unit 500 of FIG. 6, and FIG. 11 is a view showing the arrangement relationship between the drive wheel 420 and the clutch unit 500 of FIG. 7 to be.
  • the inserter 520 when the clutch unit 500 is activated, the inserter 520 also rotates when the drive wheel 420 rotates. At this time, since the rod 410 is coupled to the inserter 520, the rod 410 may linearly move forward by the rotation of the inserter 520.
  • the inserter 520 may have a predetermined flexibility so as to be engaged with the driving unit 400 by the elastic force applied by the coupler 510.
  • the trigger member 600 may generate a mechanical signal in which the chemical solution of the chemical solution injection device 1 is injected.
  • the trigger member 600 is rotatably disposed on one side of the base body 50, and the trigger member 600 rotates to start driving the driving module 300, and at the same time, the clutch unit 500 is connected to the driving unit 400 ) To drive.
  • the trigger member 600 may rotate in one direction around the rotation shaft 51.
  • the trigger member 600 may apply the clutch unit 500 to couple the rod and the driving wheel 420.
  • the trigger member 600 may release the contact with the starter 650, and the starter 650 may apply a driving shaft to move the position of the contact member located inside the driving module 300.
  • the trigger member 600 may be divided into a plurality of bent portions.
  • the trigger member 600 may have a first end 610 extending to the needle assembly 100.
  • the first end 610 is disposed to contact the first stopper 52, and when the user rotates the needle assembly 100, the knob 101 applies the first flange 611 to the trigger member 600. The rotation can be initiated. After the first end 610 rotates, the cut groove 612 is supported by the side wall 52b of the first stopper 52 to limit rotation in the opposite direction of the trigger member 600.
  • the trigger member 600 may have a second end 620 extending to the clutch unit 500.
  • the second end 620 extends in a different direction from the first end 610, and may include a second flange 621 inserted between the one end 511 of the coupler 510 and the driving wheel 420. have.
  • the second flange 621 applies the one end 511 of the coupler 510, and the coupler 510 is coupled with the inserter 520 to activate the clutch unit 500. .
  • the trigger member 600 may have a third end 630 extending to the driving module 300.
  • the third end 630 extends toward the driving module 300 and may start driving the driving module 300.
  • the third end 630 may include a support piece 631 and a guide piece 632 bent toward the drive shaft 330. 5A and 6A, the support piece 631 may support the starter 650 before the chemical solution injection device 1 is driven.
  • the guide piece 632 is disposed adjacent to the support piece 631 and may support or move along the side wall of the moving end 340.
  • the starter 650 maintains the drive shaft of the driving module 300 in a fixed state by the third stage 630, but when the trigger member 600 rotates, the third stage 630 makes contact with the starter 650. When released, the starter 650 applies the driving shaft to start driving the driving module 300.
  • the starter 650 may move the driving module 300 by rotation of the trigger member 600. When the contact with the trigger member 600 is released, the starter 650 may move the driving shaft by applying a moving end of the driving module 300.
  • the starter 650 may be formed in a spring shape having a predetermined elastic force, but is not limited thereto and may be formed in a stick shape having a predetermined elasticity.
  • One end of the starter 650 is mounted on the base body 50 and the other end of the starter 650 is disposed to support the end of the trigger member 600.
  • One end of the starter 650 is disposed between the end of the drive shaft and the third end 630 of the trigger member 600.
  • the starter 650 may press the end of the drive shaft 330 by rotation of the trigger member 600.
  • the starter 650 is kept in a compressed state before the chemical injection device 1 is driven, but when the contact with the support piece 631 is released, the pressing end 651 is moved by the expansion force of the starter 650. 340).
  • the driving shaft 330 connected to the moving end 340 and the contact member 350 installed on the driving shaft 330 may be moved according to the movement of the moving unit. Thereafter, the electrochemical reaction is started in the driving module 300 and the driving of the driving module 300 is started.
  • the battery 700 may supply power to the chemical injection device 1.
  • the driving module 300 is connected to the battery 700 to control driving of the driving module 300.
  • the battery 700 may be rechargeable or may be used for single use.
  • FIGS. 13A to 13C are views showing the driving of the driving module 300 according to the rotation of the trigger member 600 of FIG. 2 from one side
  • FIGS. 13A to 13C are the rotation of the trigger member 600 of FIG. 2 It is a view showing the driving of the driving module 300 according to the other side.
  • the trigger member 600 maintains the support piece 631 in a state in which the starter 650 is compressed.
  • the starter 650 is mounted on the base body 50 in a preset compression state, but since the support piece 631 maintains a fixed position, the compression force is not released.
  • the support piece 631 of the trigger member 600 maintains contact with the pressing end 651 of the starter 650 to limit the movement of the starter 650.
  • the contact member 350 is located at the first position P1 on the inner surface of the cover 310, and the end of the driving shaft 330 is located at i.
  • the first position P1 is defined as a position in which the contact member 350 and the inner surface of the cover 310 contact before the chemical injection device 1 is driven, and is not limited to a specific position. Since external force is not transmitted to the driving shaft 330, the contact member 350 is located at a preset first position P1.
  • the coupler 510 is not connected to the inserter 520. Accordingly, the rod of the driving unit 400 and the driving wheel 420 are in a drive-separated state, and the chemical liquid stored in the reservoir 200 does not flow into the needle N.
  • the trigger member 600 is rotated so that the contact between the support piece 631 and the starter 650 is released.
  • the knob 101 of the needle assembly 100 applies the first flange 611
  • the trigger member 600 rotates around the rotation shaft 51, and the support piece 631 is also at the moving end 340. It turns away from you. At this time, the contact between the support piece 631 and the pressing end 651 is released.
  • the pressing end 651 presses the moving end 340 to move the drive shaft 330.
  • the pressing force end 651 contacts the inclined surface 342a and moves along the inclined surface 342a.
  • the pressing end 651 pushes the moving end 340 in the axial direction, so that the moving end 340 and the driving shaft 330 move in a direction away from the driving module 300.
  • the end of the drive shaft 330 moves from the i position to the j position, and the contact member 350 moves together with the drive shaft 330 and is located at the second position P2.
  • the clutch unit 500 is driven, so that the coupler 510 and the inserter 520 are coupled.
  • One end 511 of the coupler 510 is separated from the driving wheel 420 and grips the outside of the inserter 520, so that the driving wheel 420, the coupler 510, the inserter 520 and the rod are It is driven integrally.
  • the force stage 651 moves beyond the inclined surface 342a.
  • the pressing end 651 is located on the opposite side of the moving end 340 based on FIG. 5A, and the contact with the moving end 340 is released.
  • the moving end 340 may be supported on one side of the base body 50.
  • an electrochemical reaction is generated in the driving module 300, and a driving force for linearly reciprocating the driving shaft 330 may be generated.
  • the result of the electrochemical reaction occurring inside the driving module 300 causes volume changes in the first space S1 and the second space S2.
  • This volume change is transmitted to the drive shaft 330 as a driving force. That is, when the volume of the second space S2 increases, the drive shaft 330 moves forward, and when the volume of the second space S2 decreases, the drive shaft 330 moves backward.
  • the movement of the drive shaft 330 linearly reciprocates the moving end 340, and the connection shaft 343 of the moving end 340 rotates the drive wheel 420 with a connector (not shown) to store the chemical solution. Can be discharged from.
  • the contact member 350 contacts a specific region (first position) of the cover 310 for a long time before being driven. Since the contact member 350 includes a silicon-based or rubber-based material, it may be deformed by prolonged contact and attached to the inner surface of the cover 310. If the contact member 350 is attached to the inner surface of the driving module 300, this interferes with the initial driving of the driving module 300, and it is difficult for the drug to be discharged from the needle N as a quantity and semen.
  • the starter 650 may move the contact member 350 before driving the chemical injection device 1, so that the driving module 300 may have an optimized driving environment.
  • the starter 650 moves the drive shaft 330 of the drive module 300, so before the drive module 300 is driven by an electrochemical reaction.
  • the contact position of the contact member 350 may be changed.
  • the starter 650 moves the position of the contact member 350 from the first position P1 to the second position P2, so that the contact member 350 is attached and fixed to the inner surface of the driving module 300. After removing, the initial driving of the driving module 300 may proceed smoothly.
  • the chemical solution injection device 1 can be operated by a user simply and safely.
  • the cannula is inserted into the object in the needle assembly 100, and the clutch unit 500 connects the driving unit 400 to the driving module 300. Since the chemical solution can be injected by driving, and the driving of the driving module 300 is started at the same time, the chemical solution injection device 1 can be used simply and safely.
  • the chemical solution injection device 1 can quantitatively discharge the chemical solution.
  • the starter 650 moves the position of the drive shaft 330 before the drive module 300 is driven, so that the contact member 350 is attached to the inner surface of the drive module 300, thereby preventing the drive module 300 from being driven. Can be prevented. Since the storage property of the chemical injection device 1 is improved and precision is maintained, even if it is driven after being stored for a long period of time, the driving module 300 is smoothly driven initially to quantitatively discharge the chemical to the object.
  • the chemical solution injection device 1 After the cannula C of the needle assembly 100 is inserted into the object, the chemical solution injection device 1 according to the embodiment of the present invention has a structure for discharging the chemical solution by the clutch unit 500 Therefore, it is possible to inject a safe and quantitative drug into the subject.
  • the chemical solution injection device 1 is intuitively started to be driven by the rotation of the needle assembly 100, and the rotation direction of the needle assembly 100 and the trigger member 600 is limited to one direction. And, since the rotation distance is limited to a preset distance, user safety can be secured.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of driving a chemical solution injection device according to another exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating some steps of FIG. 14.
  • the driving method of the chemical solution injection device 1 includes mounting the chemical solution injection device on the object (S10), rotating the needle assembly 100 (S20), and the needle assembly is a trigger member.
  • the trigger member may be rotated by pressing (S30), and a step (S40) of transferring the chemical solution from the reservoir to the needle assembly may be provided.
  • the attachment part 6 of the chemical solution injection device 1 is attached to the object.
  • it can be connected to the remote device 2 in a wired or wireless communication environment.
  • the needle assembly 100 is driven by the user.
  • the sleeve 110 of the needle assembly 100 is first rotated by the user, the cannula (C) and the needle (N) are inserted into the skin together (see FIG. 5B), and the sleeve 110 When is rotated the second time, only the needle (N) is withdrawn from the skin (see Fig. 5c).
  • the first rotation of the sleeve 110 is to fix the cannula (C) to the skin using the needle (N), and the second rotation is to withdraw the needle (N) and inject the chemical solution.
  • the step of rotating the trigger member by the needle assembly pressing the trigger member (S30) occurs simultaneously with the rotation of the needle assembly 100.
  • the knob 101 applies the first flange 611 of the trigger member 600.
  • step of coupling the rod and the rotating wheel by driving the clutch mechanism (S31) and the step (S32) of linearly moving the end of the drive shaft by applying the starter to the end of the drive shaft occur substantially simultaneously.
  • the second flange 621 of the trigger member 600 applies the one end 511 of the coupler 510 to the clutch unit 500. Is activated. As shown in FIG. 9, the coupler 510 connects the rod 410 and the driving wheel 420 so that the driving force generated by the driving module 300 may be transmitted to the plunger 230 through the driving unit 400. .
  • the starter 650 stops the drive module 300 from being driven. Can be initiated.
  • the drive shaft As the starter 650 presses and passes through the end, the end moves linearly along the axis. Thereafter, the driving module 300 may linearly move the driving shaft repeatedly so that the driving force may be transmitted to the driving unit 400.
  • the driving method of the chemical solution injection device can be operated simply and safely by a user.
  • the cannula is inserted into the object in the needle assembly 100, and the clutch unit 500 connects the driving unit 400 to the driving module 300. Since the chemical solution can be injected by driving, and the driving of the driving module 300 is started at the same time, the chemical solution injection device 1 can be used simply and safely.
  • the chemical liquid can be quantitatively discharged.
  • the starter 650 moves the position of the drive shaft 330 before the drive module 300 is driven, so that the contact member 350 is attached to the inner surface of the drive module 300, thereby preventing the drive module 300 from being driven. Can be prevented. Since the storage property of the chemical injection device 1 is improved and precision is maintained, even if it is driven after being stored for a long period of time, the driving module 300 is smoothly driven initially to quantitatively discharge the chemical to the object.
  • the structure for discharging the chemical solution by the clutch unit 500 is driven and connected. Therefore, it is possible to inject a safe and quantitative drug into the subject.
  • the drive is intuitively started by rotation of the needle assembly 100, and the rotation direction of the needle assembly 100 and the trigger member 600 is limited to one direction. And, since the rotation distance is limited to a preset distance, user safety can be secured.
  • the chemical liquid injection device can be applied to various industrially available devices. It can be applied to devices that deliver a variety of drugs.

Abstract

본 발명은 약액 주입 장치를 제공하며, 베이스 바디와, 상기 베이스 바디에 장착되는 니들 조립체와, 상기 베이스 바디에 장착되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결되는 레저버와, 상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 연결되어 상기 레저버를 따라 이동하는 로드와, 상기 로드에 구동력을 전달하는 구동 휠을 구비하는 구동 유닛과, 상기 로드와 상기 구동 휠 사이에 배치되는 클러치 유닛, 및 상기 베이스 바디의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 상기 클러치 유닛를 가력하여 상기 로드와 상기 구동 휠을 커플링 시키는 트리거 부재를 포함한다.

Description

약액 주입 장치
본 발명은 약액 주입 장치에 관한 것이다.
일반적으로 인슐린 주입장치와 같은 약액 주입 장치는 환자의 몸 안에 약액을 주입하기 위해 사용된다. 이러한 약액 주입 장치는 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.
본 발명은 안전하게 구동되며, 정확하게 약물을 전달할 수 있는 약액 전달 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 베이스 바디와, 상기 베이스 바디에 장착되는 니들 조립체와, 상기 베이스 바디에 장착되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결되는 레저버와, 상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 연결되어 상기 레저버를 따라 이동하는 로드와, 상기 로드에 구동력을 전달하는 구동 휠을 구비하는 구동 유닛과, 상기 로드와 상기 구동 휠 사이에 배치되는 클러치 유닛, 및 상기 베이스 바디의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 상기 클러치 유닛를 가력하여 상기 로드와 상기 구동 휠을 커플링 시키는 트리거 부재를 포함하는 약액 주입 장치를 제공한다.
본 발명의 따른 약액 주입 장치와 이의 구동 방법은 사용자가 간단하고 안전하게 구동 시킬 수 있다. 사용자가 니들 조립체의 슬리브를 회전시키면, 니들 조립체에서는 캐뉼러가 대상체에 삽입되어 약액의 주입을 위한 준비가 완료되며, 이와 함께 클러치 유닛이 구동 유닛과 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 부재의 회전방향이 일 방향으로 제한되고, 회전 거리가 기 설정된 거리로 제한되므로, 사용자 안전성을 확보할 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. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 약액 주입 장치의 내부 배치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 약액 주입 장치를 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 3의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2의 니들 조립체의 구동을 도시하는 단면도이다.
도 6는 도 3의 일부 구성을 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 트리거 부재가 회동하여 클러치 유닛이 구동되는 것을 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 6의 레저버와 클러치 유닛의 결합관계를 도시하는 단면도이다.
도 9는 도 7의 레저버와 클러치 유닛의 결합관계를 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 6의 구동 휠과 클러치 유닛의 배치 관계를 도시하는 도면이다.
도 11은 도 7의 구동 휠과 클러치 유닛의 배치 관계를 도시하는 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 도 2의 트리거 부재의 회동에 따른 구동 모듈의 구동을 일측면에서 도시하는 도면이다.
도 13a 내지 도 13c는 도 2의 트리거 부재의 회동에 따른 구동 모듈의 구동을 다른 측면에서 도시하는 도면이다.
도 14은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법을 도시하는 순서도이다.
도 15는 도 14의 일부 단계를 도시하는 순서도이다.
본 발명의 일 측면은 베이스 바디와, 상기 베이스 바디에 장착되는 니들 조립체와, 상기 베이스 바디에 장착되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결되는 레저버와, 상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 연결되어 상기 레저버를 따라 이동하는 로드와, 상기 로드에 구동력을 전달하는 구동 휠을 구비하는 구동 유닛과, 상기 로드와 상기 구동 휠 사이에 배치되는 클러치 유닛, 및 상기 베이스 바디의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 상기 클러치 유닛를 가력하여 상기 로드와 상기 구동 휠을 커플링 시키는 트리거 부재를 포함하는 약액 주입 장치를 제공한다.
또한, 상기 니들 조립체는 일 방향으로 회전으로 상기 트리거 부재의 일단을 가력하여 상기 트리거 부재를 회동시키고, 상기 트리거 부재는 회동으로 타단이 상기 클러치 유닛의 커플러를 가력하여, 상기 커플러의 일단부가 상기 구동 휠에서 분리될 수 있다.
또한, 상기 트리거 부재는 상기 니들 조립체의 캐뉼러가 삽입된 이후에, 상기 클러치 유닛을 가력할 수 있다.
또한, 상기 베이스 바디는 상기 트리거 부재의 회동 거리를 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다.
또한, 상기 클러치 유닛은 상기 로드에 삽입되는 인서터, 및 상기 인서터의 외측에 배치되되, 일단부가 상기 구동 휠에서 분리 가능하도록 거치되는 커플러를 구비할 수 있다.
또한, 상기 구동 휠은 일면에 배치되어 상기 커플러의 직경이 확장된 상태를 유지하도록 상기 커플러의 일단부를 지지하는 제1 서포터, 및 상기 일면에 상기 제1 서포터와 이격되게 배치되어, 상기 커플러의 직경이 수축된 상태를 유지하도록 상기 커플러의 일단부를 지지하는 제2 서포터를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 베이스 바디와, 상기 베이스 바디에 장착되는 니들 조립체와, 상기 베이스 바디에 장착되며, 내부공간에 배치된 플런저가 배치된 레저버와, 구동축을 가지며, 상기 플런저가 이동하는 구동력을 생성하는 구동 모듈과, 상기 베이스 바디의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 회동으로 상기 구동축의 단부에서 접촉이 해제되어 상기 구동 모듈의 구동을 개시시키는 트리거 부재를 포함하는 약액 주입 장치를 제공한다.
또한, 상기 니들 조립체는 일 방향으로 회전으로 상기 트리거 부재의 일단을 가력하여 상기 트리거 부재를 회동시키고, 상기 트리거 부재는 회동으로 타단이 상기 구동축의 단부에서 분리될 수 있다.
또한, 상기 베이스 바디에 장착되며, 상기 트리거 부재의 단부를 지지하게 배치되되, 상기 트리거 부재의 회동으로 상기 구동축의 단부를 가력하는 스타터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 모듈은 상기 구동축에 장착되어, 하우징의 내측면에 접촉하는 접촉 부재를 구비하고, 상기 스타터는 상기 구동축의 단부를 가력하여 상기 구동축과 상기 접촉 부재를 선형 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 접촉 부재는 상기 구동 모듈이 구동되기 전에 상기 하우징의 내측면에서 이동될 수 있다.
또한, 상기 베이스 바디는 상기 트리거 부재의 회동 거리를 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다.
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 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)를 도시하는 사시도이다.
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 사용자의 몸에 장착될 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 원격 장치(2)와 연결될 수 있다. 사용자는 원격 장치(2)를 조작하여 약액 주입 장치(1)를 사용할 수 있으며, 약액 주입 장치(1)의 사용 상태를 모니터링 할 수 있다. 예컨대, 약액 주입 장치(1)로부터 주입되는 약액의 양, 약액의 주입 횟수, 레저버(200)에 저장된 약액의 양, 사용자의 바이오 정보 등을 모니터링 할 수 있으며, 이를 기반으로 사용자가 약액 주입 장치(1)를 구동시킬 수 있다.
일 실시예로, 원격 장치(2)는 유무선 통신 환경에서 어플리케이션을 이용할 수 있는 통신 단말기를 의미한다. 여기서 원격 장치(2)는 사용자의 휴대용 단말일 수 있다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 원격 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.
약액 주입 장치(1)와 원격 장치(2)는 통신망을 통해 통신할 수 있다. 이때, 통신망은 원격 장치(2)가 서비스 서버(미도시)에 접속한 후 데이터를 송수신할 수 있도록 접속 경로를 제공하는 통신망을 의미한다. 통신망은 예컨대 LANs(Local Area Networks), WANs(Wide Area Networks), MANs(Metropolitan Area Networks), ISDNs(Integrated Service Digital Networks) 등의 유선 네트워크나, 무선 LANs, CDMA, 블루투스, 위성 통신 등의 무선 네트워크를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 따르면, 원격 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 2는 도 1의 약액 주입 장치(1)의 일 실시예의 내부 배치를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2의 약액 주입 장치(1)를 도시하는 평면도이며, 도 4는 도 3의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4을 참조하면, 약액 주입 장치(1)의 일 실시예는 외측을 커버하는 하우징(5), 사용자의 피부에 인접하게 위치하는 부착부(6)를 구비할 수 있다. 약액 주입 장치(1)는 하우징(5)과 부착부(6) 사이의 내부 공간에 배치된 복수개의 부품을 포함한다. 부착부(6)와 사용자의 피부 사이에는 별도의 접합수단이 더 개재될 수 있으며, 접합수단에 의해 약액 주입 장치(1)는 피부에 고정될 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 베이스 바디(50), 니들 조립체(100), 레저버(200), 구동 모듈(300), 구동 유닛(400), 클러치 유닛(500), 트리거 부재(600) 및 배터리(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. 일 실시예로, 내부 부품들의 상측을 커버하는 제1 바디(50a)와, 내부 부품들의 하측을 커버하는 제2 바디(50b)를 구비할 수 있다. 제1 바디(50a)와 제2 바디(50b)는 조립되어, 약액 주입 장치(1)의 내부 부품을 기 설정 위치에 고정시킬 수 있다. 다른 실시예로, 베이스 바디는 일체형의 하나의 프레임으로 형성될 수 있다.
베이스 바디(50)는 트리거 부재(600)가 회동할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 베이스 바디(50)는 트리거 부재(600)를 지지하며, 트리거 부재(600)가 베이스 바디(50)에서 돌출된 회동축(51)을 기준으로 회동할 수 있다.
베이스 바디(50)는 트리거 부재(600)의 회동 거리를 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다. 스토퍼는 복수 개로 구비될 수 있으며, 트리거 부재(600)가 기 설정된 지점까지 회동하도록, 트리거 부재(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 부재(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.
상세히, 제1 스토퍼(52)는 트리거 부재(600)와 접촉하는 면이 경사지게 돌출되도록 형성된 상면(52a)을 포함할 수 있다(도 6을 참조). 트리거 부재(600)의 제1 단(610)이 일 방향으로 회동시에, 제1 단(610)은 제1 스토퍼(52)의 상면(52a)을 따라 이동한다. 제1 스토퍼(52)의 상면(52a)은 트리거 부재(600)의 이동을 안내하므로, 니들 조립체(100)가 회전으로 부드럽게 트리거 부재(600)를 회동할 수 있다.
제1 스토퍼(52)는 트리거 부재(600)의 회동 방향을 제한하는 측벽(52b)을 가질 수 있다. 측벽(52b)은 상기 상면(52a)으로부터 연장되고 베이스 바디(50)의 평면과 실질적으로 수직되게 형성될 수 있다. 측벽(52b)은 트리거 부재(600)가 일 방향으로 기 설정된 회전 거리로 회전한 이후에, 니들 조립체(100)와 트리거 부재(600)가 반대 방향으로 회전하는 것을 방지하여 약액 주입 장치(1)의 안정성을 확보할 수 있다.
제2 스토퍼(53)는 레저버(200), 구동 유닛(400) 및 클러치 유닛(500)에 인접하게 배치된다. 제2 스토퍼(53)는 베이스 바디(50)에서 상부도 돌출되게 배치되어, 트리거 부재(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.
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.
슬리브(110)의 외측에는 노브(101)가 배치될 수 있다. 니들 조립체(100)가 회동하면, 노브(101)는 트리거 부재(600)의 제1 단(610)을 가력하여, 트리거 부재(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. 다른 실시예로, 제2 홀더(140)은 소정의 강성을 가지며, 외력에 의해서 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 이동시에 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, 제어부(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 니들 조립체(100)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 부재(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 부재(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 2 및 도 3을 참조하면, 레저버(200)는 베이스 바디(50)에 장착되며, 니들 조립체(100)와 연결된다. 레저버(200)는 배럴(210)과 캡 커버(220)에 의해서 약액이 저장되는 공간을 가질 수 있다(도 8를 참조). 레저버(200)의 내부에는 플런저(230)가 선형 이동하여, 약액을 니들(N)로 배출할 수 있다.
플런저(230)는 배럴(210)의 내측벽과 접촉하는 부분에 실링부(240)가 구비되어, 플런저(230)의 이동시에 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
구동 모듈(300)는 구동력을 생성하여 구동 유닛(400)에 구동력을 전달할 수 있다. 구동 유닛(400)에 의해 전달된 구동력은 플런저(230)를 레저버(200) 내부에 선형 이동시켜서, 약액을 배출할 수 있다.
클러치 유닛(500)에 의해서 구동 유닛(400)들이 서로 연결되면(engaged), 구동 모듈(300)는 구동 유닛(400)의 구동 휠(420)을 회전시키고, 구동 휠(420)의 회전으로 로드(410)가 선형 이동하여 플런저(230)가 이동할 수 있다.
구동 모듈(300)는 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)는 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)의 체적 변화에 의해서 구동축(330)을 선형이동할 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.
구동축(330)의 단부에는 이동단(340)이 배치되어, 구동 모듈(300)에서 생성된 구동력을 구동 유닛(400)으로 전달할 수 있다. 이동단(340)은 구동축(330)에 삽입되는 바디(341)와, 바디(341)의 상부로 돌출되는 가이드 돌기(342), 및 구동 유닛(400)과 연결되는 연결 샤프트(343)를 구비할 수 있다.
가이드 돌기(342)는 트리거 부재(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 구동 유닛(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 고물 계열의 물질로 형성될 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.
도 6는 도 3의 일부 구성을 도시하는 사시도이고, 도 7은 도 6의 트리거 부재(600)가 회동하여 클러치 유닛(500)이 구동되는 것을 도시하는 사시도이다. 도 8은 도 6의 레저버(200)와 클러치 유닛(500)의 결합관계를 도시하는 단면도이고, 도 9는 도 7의 레저버(200)와 클러치 유닛(500)의 결합관계를 도시하는 단면도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 구동 유닛(400)은 구동 모듈(300)와 레저버(200) 사이에 설치되어, 구동 모듈(300)에서 생성된 구동력으로 레저버(200) 내에 배치된 플런저(230)를 이동 시킬 수 있다. 다만, 구동 유닛(400)은 로드(410)와 구동 휠(420)이 클러치 유닛(500)에 의해서 커플링 또는 연결되어야만 플런저(230)를 이동시킬 수 있다.
로드(410)는 플런저(230)에 연결되고, 일 방향으로 연장된다. 로드(410)는 캡 커버(220)의 개구(225)에 삽입되고, 로드(410)는 플런저(230)를 이동시키기 위해서 레저버(200)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.
구동 휠(420)은 구동 모듈(300)에 구동적으로 연결되며, 구동 모듈(300)의 구동으로 회전할 수 있다. 구동 휠(420)은 제1 연결단(421)과 제2 연결단(422)을 가지며, 내부에는 로드(410)가 이동할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 제1 연결단(421) 및 제2 연결단(422) 중 적어도 하나는 구동 모듈(300)와 항상 구동적으로 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 질 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 4를 참조하면, 허브(423)는 기 설정된 높이(t)로 돌출될 수 있다. 허브(423)는 트리거 부재(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 6과 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 돌기(424a)를 구비할 수 있다.
커플러(510)가 제1 서포터(424)에서 분리되면, 커플러(510)는 직경이 줄어들면서 인서터(520)을 그립한다. 커플러(510)는 설정된 반경으로 수축되므로, 인서터(520)에 기 설정된 그립력을 제공할 수 있다.
클러치 유닛(500)은 구동 모듈(300)와 구동 유닛(400)을 구동적으로 연결할 수 있다. 클러치 유닛(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 로드(410)의 외측을 커버하도록 배치된다. 인서터(520)는 커플러(510)의 동작에 따라 구동 모듈(300)과 로드(410)를 연결할 수 있다.
일 실시예로, 로드(410)와 인서터(520)는 각각 나사와 나사산의 형태를 가질 수 있다. 로드(410)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 인서터(520)의 내주면에 나사산이 형성되어 나사 결합형태로 연결될 수 있다. 도 7과 같이, 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, 로드(410)는 일방향으로 선형 이동 할 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 돌기(424a)를 넘어 분리될 수 있다. 커플러(510)의 타단부(512)는 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.
도 10은 도 6의 구동 휠(420)과 클러치 유닛(500)의 배치 관계를 도시하는 도면이고, 도 11은 도 7의 구동 휠(420)과 클러치 유닛(500)의 배치 관계를 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 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.
도 8 및 도 11을 참조하면, 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.
인서터(520)는 커플러(510)가 가하는 탄성력에 의해서, 구동 유닛(400)와 연결(engaged)되도록, 소정의 가요성을 가질 수 있다.
트리거 부재(600)는 약액 주입 장치(1)의 약액이 주입되는 기계적인 신호를 생성할 수 있다. 트리거 부재(600)는 베이스 바디(50)의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 트리거 부재(600)가 회동하여 구동 모듈(300)의 구동을 개시하고, 동시에 클러치 유닛(500)이 구동 유닛(400)을 구동연결한다.
트리거 부재(600)는 회동축(51)을 중심으로 일 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 트리거 부재(600)는 클러치 유닛(500)을 가력하여 로드와 구동 휠(420)을 커플링 시킬 수 있다. 또한, 트리거 부재(600)는 스타터(650)와의 접촉을 해제하여, 스타터(650)가 구동축을 가력하여 구동 모듈(300)의 내부에 위치한 접촉 부재의 위치를 이동시킬 수 있다. 트리거 부재(600)는 복수개의 절곡된 부분으로 구획될 수 있다.
트리거 부재(600)는 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, 노브(101)가 제1 플렌지(611)를 가력하여 트리거 부재(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 부재(600)의 반대 방향으로 회전을 제한할 수 있다.
트리거 부재(600)는 클러치 유닛(500)으로 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 부재(600)가 회전하면 제2 플렌지(621)가 커플러(510)의 일단부(511)를 가력하여, 커플러(510)는 인서터(520)와 결합되어 클러치 유닛(500)이 활성화 된다.
트리거 부재(600)는 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 5a 및 도 6a와 같이, 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.
스타터(650)는 제3 단(630)에 의해서 구동 모듈(300)의 구동축을 고정된 상태로 유지하나, 트리거 부재(600)가 회동하면 제3 단(630)은 스타터(650)와의 접촉이 해제되고, 스타터(650)가 구동축을 가력하여 구동 모듈(300)의 구동이 개시된다.
스타터(650)는 트리거 부재(600)의 회동으로 구동 모듈(300)를 이동시킬 수 있다. 스타터(650)는 트리거 부재(600)와 접촉이 해제되면, 구동 모듈(300)의 이동단을 가력하여 구동축을 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 부재(600)를 단부를 지지하게 배치된다. 스타터(650)의 일단은 구동축의 단부와 트리거 부재(600)의 제3 단(630)사이에 배치된다.
스타터(650)는 트리거 부재(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.
배터리(700)는 약액 주입 장치(1)에 전원을 공급할 수 있다. 구동 모듈(300)가 배터리(700)와 연결되어, 구동 모듈(300)의 구동을 제어할 수 있다. 배터리(700)는 충전 가능하거나, 일회용으로 사용될 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 도 2의 트리거 부재(600)의 회동에 따른 구동 모듈(300)의 구동을 일측면에서 도시하는 도면이고, 도 13a 내지 도 13c는 도 2의 트리거 부재(600)의 회동에 따른 구동 모듈(300)의 구동을 다른 측면에서 도시하는 도면이다.
도 12a 및 도 13a를 참조하면, 트리거 부재(600)는 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 부재(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 유닛(500)은 구동되지 않으므로, 커플러(510)가 인서터(520)와 연결되지 않는다. 따라서, 구동 유닛(400)의 로드와 구동 휠(420)은 구동적으로 분리된 상태이고, 레저버(200)에 저장된 약액은 니들(N)로 유입되지 않는다.
도 12b 및 도 13b를 참조하면, 트리거 부재(600)가 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 부재(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 유닛(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.
도 12c 및 도 13c를 참조하면, 가력단(651)은 경사면(342a)을 넘어 이동한다. 가력단(651)은 도 5a를 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)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 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 부재(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 구동 시킬 수 있다. 사용자가 니들 조립체(100)의 슬리브(110)를 회전시키면, 니들 조립체(100)에서는 캐뉼러가 대상체에 삽입되고, 클러치 유닛(500)이 구동 유닛(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 유닛(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 부재(600)의 회전방향이 일 방향으로 제한되고, 회전 거리가 기 설정된 거리로 제한되므로, 사용자 안전성을 확보할 수 있다.
도 14은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법을 도시하는 순서도이며, 도 15는 도 14의 일부 단계를 도시하는 순서도이다.
도 14 내지 도 15를 참조하면, 약액 주입 장치(1)의 구동 방법은 대상체에 약액 주입 장치를 장착하는 단계(S10), 니들 조립체(100)를 회전하는 단계(S20), 니들 조립체가 트리거 부재를 가력하여 트리거 부재가 회동하는 단계(S30), 및 레저버에서 니들 조립체로 약액이 전달하는 단계(S40)를 구비할 수 있다.
대상체에 약액 주입 장치를 장착하는 단계(S10)에서는 약액 주입 장치(1)의 부착부(6)를 대상체에 부착한다. 또한, 원격 장치(2)와 유무선 통신 환경에서 연결될 수 있다.
니들 조립체(100)를 회전하는 단계(S20)에서는 사용자에 의해서 니들 조립체(100)가 구동된다. 전술한 바와 같이, 사용자에 의해서 니들 조립체(100)의 슬리브(110)가 1차 회전하면, 캐뉼러(C)와 니들(N)이 함께 피부에 삽입되며(도 5b 참조), 슬리브(110)를 2차 회전하면 니들(N)만 피부에서 인출된다(도 5c참조). 슬리브(110)의 1차 회전은 니들(N)을 이용하여 캐뉼러(C)를 피부에 고정하기 위한 것이며, 2차 회전은 니들(N)을 인출하여 약액을 주입하기 위함이다.
니들 조립체가 트리거 부재를 가력하여 트리거 부재가 회동하는 단계(S30)는 니들 조립체(100)의 회전과 동시에 발생한다. 니들 조립체(100)가 회전하면 노브(101)는 트리거 부재(600)의 제1 플렌지(611)를 가력한다.
이때, 클러치 매커니즘을 구동하여 로드와 회전 휠이 커플링 되는 단계(S31)와, 스타터가 구동축의 단부를 가력하여 구동축의 단부가 선형이동하는 단계(S32)가 실질적으로 동시에 발생한다.
클러치 유닛을 구동하여 로드와 회전 휠이 커플링 되는 단계(S31)는 트리거 부재(600)의 제2 플렌지(621)가 커플러(510)의 일단부(511)를 가력하여, 클러치 유닛(500)이 활성화 된다. 도 9와 같이, 커플러(510)가 로드(410)와 구동 휠(420)을 연결시켜서, 구동 모듈(300)에서 생성되는 구동력이 구동 유닛(400)을 통해서 플런저(230)로 전달 될 수 있다.
스타터가 구동축의 단부를 가력하여 구동축의 단부가 선형이동하는 단계(S31)는 스타터(650)와 제3 단(630)의 접촉이 해제되면서, 스타터(650)가 구동 모듈(300)의 구동을 개시할 수 있다. 구동축은 스타터(650)가 단부를 가력 및 통과하면서, 단부가 축을 따라 선형이동한다. 이후 구동 모듈(300)는 구동축을 반복적으로 선형이동 시켜서, 구동력이 구동 유닛(400)에 전달될 수 있다.
레저버에서 니들 조립체로 약액이 전달하는 단계(S40)에서는 구동 모듈(300)에서 전기 화학 반응이 생성되고, 구동 모듈의 구동축의 반복적인 선형이동으로 레저버(200)의 약액이 대상체에 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법은 사용자가 간단하고 안전하게 구동 시킬 수 있다. 사용자가 니들 조립체(100)의 슬리브(110)를 회전시키면, 니들 조립체(100)에서는 캐뉼러가 대상체에 삽입되고, 클러치 유닛(500)이 구동 유닛(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 장치의 구동 방법은 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 장치의 구동 방법은 니들 조립체(100)의 캐뉼러(C)가 대상체에 삽입된 이후에, 클러치 유닛(500)에 의해서 약액을 토출하기 위한 구조가 구동 연결되므로, 안전하고 정량의 약물을 대상체에 주입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법은 니들 조립체(100)의 회전에 의해서 직관적으로 구동이 개시되며, 니들 조립체(100)와 트리거 부재(600)의 회전방향이 일 방향으로 제한되고, 회전 거리가 기 설정된 거리로 제한되므로, 사용자 안전성을 확보할 수 있다.
따라서, 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.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 약액 주입 장치는 다양한 산업상 이용 가능한 장치에 적용될 수 있다. 다양한 약물을 전달하는 장치에 적용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 베이스 바디;
    상기 베이스 바디에 장착되는 니들 조립체;
    상기 베이스 바디에 장착되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결되는 레저버;
    상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 연결되어 상기 레저버를 따라 이동하는 로드와, 상기 로드에 구동력을 전달하는 구동 휠을 구비하는 구동 유닛;
    상기 로드와 상기 구동 휠 사이에 배치되는 클러치 유닛; 및
    상기 베이스 바디의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 상기 클러치 유닛을 가력하여 상기 로드와 상기 구동 휠을 커플링 시키는 트리거 부재;를 포함하는, 약액 주입 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 니들 조립체는 일 방향으로 회전으로 상기 트리거 부재의 일단을 가력하여 상기 트리거 부재를 회동시키고,
    상기 트리거 부재는 회동으로 타단이 상기 클러치 유닛의 커플러를 가력하여, 상기 커플러의 일단부가 상기 구동 휠에서 분리되는, 약액 주입 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 트리거 부재는
    상기 니들 조립체의 캐뉼러가 삽입된 이후에, 상기 클러치 유닛을 가력하는, 약액 주입 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 바디는
    상기 트리거 부재의 회동 거리를 제한하는 스토퍼를 구비하는, 약액 주입 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 클러치 유닛은
    상기 로드에 삽입되는 인서터; 및
    상기 인서터의 외측에 배치되되, 일단부가 상기 구동 휠에서 분리 가능하도록 거치되는 커플러;를 구비하는, 약액 주입 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 구동 휠은
    일면에 배치되어 상기 커플러의 직경이 확장된 상태를 유지하도록 상기 커플러의 일단부를 지지하는 제1 서포터; 및
    상기 일면에 상기 제1 서포터와 이격되게 배치되어, 상기 커플러의 직경이 수축된 상태를 유지하도록 상기 커플러의 일단부를 지지하는 제2 서포터;를 구비하는, 약액 주입 장치.
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