WO2023287127A1

WO2023287127A1 - 냉각제 및 조성물을 혼합하여 분사하는 시스템

Info

Publication number: WO2023287127A1
Application number: PCT/KR2022/010017
Authority: WO
Inventors: 노경관; 박부성; 이철호
Original assignee: 주식회사 리센스메디컬
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2023-01-19
Also published as: EP4226958A1

Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 냉각제 공급 장치에 결합되어, 상기 냉각재 공급 장치로부터 제공되는 냉각제에 조성물을 혼합하고 외부로 분사하는 복합 기능 모듈로, 냉각제와 조성물의 혼합 공간을 제공하는 혼합부, 상기 냉각제 공급 장치에 결합되기 위한 결합부, 상기 냉각제를 혼합 공간으로 분사하는 분사부, 및 상기 조성물의 상기 혼합공간으로의 유로를 제공하는 유입부를 포함하고, 상기 조성물이 상기 유입부의 일단을 통해 상기 유로로 이동하여 상기 유입부의 타단을 통해 상기 혼합공간으로 유입되도록, 상기 분사홀을 통해 분사되는 상기 냉각제는 상기 유입부의 타단에 부압을 형성하는 복합 기능 모듈이 제공될 수 있다.

Description

냉각제 및 조성물을 혼합하여 분사하는 시스템

본 발명은 냉각제 및 조성물을 혼합하여 분사하는 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 피부에 분사되는 조성물의 침투력을 향상시키기 위해 조성물을 냉각제와 혼합하여 분사할 수 있도록 설계된 구조, 또는 시스템에 관한 것이다.

미용, 의료 기기 분야에서 유효 성분이 포함된 조성물을 대상에 분사하여 효과적으로 전달하는 방법은 상당히 중요한 과제로 다뤄져 왔으며, 현재까지도 그 연구가 활발하게 진행되고 있다.

한편, 조성물을 대상에게 효과적으로 전달함에 있어서 조성물의 온도를 고려하는 경우, 특히 조성물의 침투력을 향상시키기 위해 차갑게 냉각하여 전달하는 기술에 대해서는 연구가 미비한 상황이다.

이는, 조성물을 분사함에 있어서 주로 압축 공기를 이용하고 있어 온도 제어가 어렵고, 나아가 분사 장치의 크기를 고려할 때 압축기에 더해 별도의 온도 제어 수단을 추가하기도 어렵기 때문이다.

상술한 바와 같이 낮은 온도의 조성물을 분사하는 기술은 기존의 기술로는 구현이 어려운 상황이다. 본 명세서에서는 조성물의 온도를 낮춘 상태로 대상에 분사하는 기술, 특히 냉각제를 이용하여 특정 온도로 낮아진 조성물을 분사하는 기술에 관하여 서술하여 기존에 구현하기 어려웠던 기술의 구현 방법을 제시하고자 한다.

본 명세서에서 해결하고자 하는 일 과제는, 유효 성분이 포함된 조성물을 냉각제와 혼합하여 분사하는 장치, 또는 이를 이용하는 방법을 제공하는 것이다.

본 명세서에서 해결하고자 하는 일 과제는, 냉각제 공급 장치에 결합되어 냉각제와 함께 조성물을 분사할 수 있도록 하는 복합 기능 모듈을 제공하는 것이다.

본 명세서에서 해결하고자 하는 일 과제는, 냉각제 분사에 따른 부압으로 조성물을 이동시키는 구조를 가지는 장치를 제공하는 것이다.

본 명세서에서 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 냉각제 공급 장치에 결합되어, 상기 냉각재 공급 장치로부터 제공되는 냉각제에 조성물을 혼합하고 외부로 분사하는 복합 기능 모듈에 있어서, 상기 냉각제 및 상기 조성물의 혼합 공간을 제공하는 혼합부; 상기 냉각제 공급 장치에 결합되기 위한 결합 수단을 포함하는 결합부; 상기 혼합 공간 및 상기 결합 수단 사이에 배치되어, 상기 냉각제 공급 장치로부터 공급되는 상기 냉각제를 상기 혼합 공간으로 분사하는 분사부 -; 및 상기 조성물의 상기 혼합공간으로의 유로를 제공하는 유입부;를 포함하고, 상기 분사부는 제1 직경을 가지는 유입홀 및 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가지는 분사홀을 포함하며, 상기 조성물이 상기 유입부의 일단을 통해 상기 유로로 이동하여 상기 유입부의 타단을 통해 상기 혼합공간으로 유입되도록, 상기 분사홀을 통해 분사되는 상기 냉각제는 상기 유입부의 타단에 부압을 형성하고, 상기 분사부를 통해 분사되는 상기 냉각제는, 상기 분사부의 중심축을 따라 형성되는 고유한 분사 형태를 가지되, 상기 분사 형태는, 상기 중심축에 수직이고 상기 분사홀로부터의 거리에 따라 면적이 결정되는 분사 영역을 가지고, 상기 분사홀로부터의 거리가 멀어짐에 따라 상기 분사 영역의 면적이 증가하는 제1 구간 및 상기 분사 영역의 면적이 상기 혼합 공간의 폭에 대응되는 제2 구간으로 구분되며, 상기 유입부의 타단은 상기 조성물이 상기 제2 구간으로 유입되도록 하는 위치에 형성되는 복합 기능 모듈이 제공될 수 있다.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 조성물이 저장되는 용기(ampoule); 냉각제가 저장되는 냉각제 저장부(refrigerant storage); 상기 조성물 및 상기 냉각제의 혼합 공간을 제공하는 혼합부; 상기 용기와 상기 혼합 공간 사이에 상기 조성물이 이동하기 위한 유로를 제공하는 유입부 -상기 유입부의 일단은 상기 용기와 연결되고 상기 유입부의 타단은 상기 혼합 공간과 연결됨-; 상기 혼합 공간과 연결되고 상기 냉각제 저장부로부터 상기 냉각제를 공급받아 상기 혼합 공간으로 분사하기 위한 분사부 -상기 분사부는 상기 냉각제가 유입되는 유입홀 및 상기 냉각제가 분사되는 분사홀을 포함함-;를 포함하고, 상기 분사부를 통해 분사되는 상기 냉각제는, 상기 분사부의 중심축을 따라 형성되는 고유한 분사 형태를 가지되, 상기 분사 형태는, 상기 중심축에 수직이고 상기 분사홀로부터의 거리에 따라 면적이 결정되는 분사 영역을 가지고, 상기 분사홀로부터의 거리가 멀어짐에 따라 상기 분사 영역의 면적이 증가하는 제1 구간 및 상기 분사 영역의 면적이 상기 혼합 공간의 폭에 대응되는 제2 구간으로 구분되며, 상기 유입부의 타단은 상기 조성물이 상기 제2 구간으로 유입되도록 하는 위치에 형성되고, 상기 냉각제의 상기 분사 형태에 의해 상기 유입부의 타단에 부압이 형성되어 상기 조성물이 상기 용기로부터 상기 유입부를 통해 상기 혼합 공간으로 유입되는 혼합분사 시스템이 제공될 수 있다.

본 명세서의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 의하면, 냉각된 조성물을 피부에 분사하여 피부에 대한 조성물의 침투 효과를 향상시킬 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 의하면, 펌프 등 별도의 유체 가압 장치 없이 조성물의 분사를 제어하여 상대적으로 작은 크기의 분사 장치를 제공할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 의하면, 냉각제의 흐름을 이용하여 냉각제와 조성물을 혼합하는 구조가 제공될 수 있다.

본 명세서에 따른 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합분사 시스템을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 공급 장치를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 공급 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 공급 장치의 일부가 복합 기능 모듈로 교체되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 복합 기능 모듈을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 어댑터를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 조성물 용기를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합 모듈을 나타내는 도면이다.

도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 조성물 및 냉각제를 혼합하여 분사하는 방법을 나타내는 순서도이다.

도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 조성물 공급 모듈이 준비되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 공급 장치 및 혼합 모듈의 분해도이다.

도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 복합 기능 모듈이 냉각제 공급 장치에 결합되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합분사 시스템의 일부 구성들의 단면을 나타내는 도면이다.

도 14는 본 명세서의 일 실시예에 따른 분사부 및 냉각제의 분사 형태를 나타내는 도면이다.

도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 및 조성물이 혼합되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 16은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 및 조성물이 혼합되지 않는 경우를 나타내는 도면이다.

도 17은 본 명세서의 일 실시예에 따른 복합 기능 모듈의 혼합 모듈과 냉각제 공급 장치의 센서부의 위치 관계를 나타내는 도면이다.

상기 제2 구간에서 제1 지점에 대응하는 제1 분사 영역의 면적은 상기 제1 지점에서의 상기 혼합 공간의 폭에 대응된다.

상기 제1 구간의 길이는 상기 분사 영역의 면적이 상기 혼합 공간의 폭에 대응될 때의 임계 길이로 결정된다.

상기 임계 길이는 적어도 상기 분사홀의 상기 제2 직경, 상기 분사홀의 출구 각도, 및 공급되는 상기 냉각제의 압력에 기초하여 설정된다.

상기 제2 직경은 0.15mm이고 상기 출구 각도는 0°이며 상기 냉각제의 압력은 60 bar일 때, 상기 분사홀로부터 상기 유입부 타단까지의 거리는 9.0mm 이상이다.

상기 복합 기능 모듈은 상기 유입부가 내장되고, 상기 조성물이 수용되는 용기가 장착되는 몸체를 포함하는 어댑터;를 더 포함한다.

상기 혼합부는 슬라이드 부분을 포함하고, 상기 어댑터는 상기 혼합부의 상기 슬라이드 부분에 슬라이드 결합(sliding joint)되는 슬라이드 홈을 포함한다.

상기 어댑터는 상기 슬라이드 홈을 형성하는 어댑터 결합부를 포함하고, 상기 어댑터 결합부의 내부에 상기 유입부의 적어도 일부가 위치한다.

상기 어댑터는 보조 가이드부를 포함하고, 상기 보조 가이드부는 상기 혼합부에 비해 돌출되어 있다.

상기 복합 기능 모듈은 상기 혼합부로부터 연장되고 상기 조성물을 수용하는 용기를 지지하는 버팀부재를 포함한다.

상기 결합부와 상기 냉각제 공급 장치가 나사 결합을 통해 결합되도록 상기 결합 수단은 수나사 또는 암나사이다.

상기 복합 기능 모듈은 상기 분사부의 유입홀과 상기 냉각제 공급 장치의 사이에 배치되는 지지부;를 더 포함하고, 상기 지지부는 상기 냉각제가 이동하기 위한 중공을 포함하고, 상기 중공의 직경은 상기 제1 직경과 동일하거나 상기 제1 직경보다 크다.

본 출원의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 출원은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 출원과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 이하의 실시예에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

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.

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 나타낸 것으로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

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.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.

예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 유체적으로 연결되었다는 의미는, 막, 영역, 구성 요소 등이 각각 유체가 유동하는 유로의 적어도 일부를 형성한다는 의미로 해석될 수 있다.

예컨대, 본 명세서에서 구성 A가 구성 B와 유체적으로 연결되었다 함은 구성 A가 형성하는 유로를 통과한 유체가 구성 B가 형성하는 유로에 도달하거나 그 역이 성립할 수 있음을 의미할 수 있다. 구체적으로, 구성 A와 구성 B가 결합되어 구성 A가 형성하는 유로와 구성 B가 형성하는 유로가 직접적으로 연결된 경우 구성 A와 구성 B가 유체적으로 연결되었다고 볼 수 있다. 또는, 구성 A와 구성 B가 도관 등의 구성 C를 통해 연결되어 구성 A가 형성하는 유로와 구성 B가 형성하는 유로가 구성 C가 형성하는 유로를 통해 간접적으로 연결되는 경우 구성 A와 구성 B가 유체적으로 연결되었다고 볼 수 있다. 이 때, 구성 C가 구성 A 및 구성 B를 유체적으로 연결한 것으로 해석할 수 있다. 또한, 구성 A 및 구성 B가 복수의 구성을 통해 유체적으로 연결될 수 있음은 물론이다.

본 명세서는 조성물을 냉각제와 함께 분사하기 위한 장치 또는 시스템 및 이를 이용하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시예에 따르면 타겟에 조성물을 분사하여 미용, 의료 효과를 유도함에 있어서 타겟에 대한 조성물의 침투력을 향상시키기 위해 타겟을 적정 온도로 냉각한 상태에서 조성물을 분사하거나, 냉각된 조성물을 분사하는 장치 또는 시스템 및 이를 이용하는 방법이 제공될 수 있다.

본 명세서에서 타겟이란, 시술이나 치료를 통해 미용 효과 또는 의료 효과를 발생시키고자 하는 신체 부위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 타겟은 피부를 의미할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 타겟은 피부인 경우를 주로 서술하나, 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 조성물이란, 의학적 치료 목적으로 이용되는 약학적 조성물 뿐만 아니라 미용 목적으로 이용되는 미용적 조성물까지 포괄하는 개념으로, 의료, 미용 효과를 유도하거나 발생시키는 유효 성분을 포함하는 물질을 의미할 수 있다.

본 명세서에서 냉각제로는 이산화탄소, 액화질소, 이산화질소(NO2), 일산화질소(NO), 아산화질소(N2O), HFC 계열의 물질, 메탄, PFC, SF6, 냉각수, 냉각 가스 등 목표 영역에 냉각 에너지를 인가할 수 있는 물질이 이용될 수 있다.

한편, 피부에 대한 조성물의 침투 정도는 피부의 온도에 영향을 받을 수 있다. 구체적으로, 피부의 온도를 일정 수준으로 낮추면 피부의 세포가 수축하면서 세포 사이의 틈이 커지고, 조성물이 세포 사이의 틈을 통해 침투되어 결과적으로 조성물의 침투력이 향상될 수 있다.

이하에서는 피부에 대한 조성물의 침투력을 향상시키기 위해 냉각제와 조성물을 혼합하여 분사하는 시스템, 이를 이용하는 방법에 대해 서술한다.

[혼합분사 시스템]

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 조성물과 냉각제를 혼합하여 분사하기 위해 혼한분사 시스템이 제공될 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합분사 시스템(10)을 나타내는 도면이다. 도 1을 참고하면, 혼합분사 시스템(10)은 혼합 모듈(1000), 조성물 공급 모듈(2000), 및 가이드부(3000)를 포함하는 복합 기능 모듈(100)과 냉각제 공급 장치(200)를 포함할 수 있다.

먼저, 냉각제 공급 장치(200)은 냉각제를 제공하는 장치를 의미할 수 있다. 구체적으로, 냉각제 공급 장치(200)는 냉각제를 복합 기능 모듈(100)에 공급할 수 있다.

냉각제 공급 장치(200)는 냉각제를 내부에 저장하거나, 별도의 냉각제 저장 수단으로부터 냉각제를 제공 받을 수 있다. 예를 들어, 냉각제 공급 장치(200)는 후술하는 냉각제가 저장된 카트리지와 결합되고, 결합된 카트리지로부터 냉각제를 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 냉각제 공급 장치(200)는 외부 냉각제 저장소로부터 호스를 통해 냉각제를 공급 받을 수 있다.

냉각제 공급 장치(200)는 공급되는 냉각제의 특성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 냉각제 공급 장치(200)는 냉각제의 공급량, 공급시간, 압력 및 온도 등을 제어할 수 있다.

복합 기능 모듈(100)의 혼합 모듈(1000)은 냉각제 공급 장치(200)로부터 제공된 냉각제를 조성물과 함께 분사할 수 있다. 혼합 모듈(1000)은 냉각제 공급 장치(200)와 결합되는 결합부, 공급받은 냉각제를 분사하기 위한 분사부, 및 냉각제와 조성물이 혼합되는 공간을 제공하는 혼합부를 포함할 수 있다.

복합 기능 모듈(100)의 조성물 공급 모듈(2000)은 조성물을 공급할 수 있다. 조성물 공급 모듈(2000)은 조성물이 수용되는 조성물 용기, 조성물 용기와 혼합 모듈(1000)을 유체적으로 연결하는 어댑터를 포함할 수 있다. 조성물은 어댑터를 통해 조성물 용기로부터 혼합 모듈(1000)로 이동할 수 있다.

복합 기능 모듈(100)의 가이드부(3000)는 피부에 대해 냉각제 및 조성물이 분사되는 거리가 고정되는 것에 기여할 수 있다. 예를 들어, 혼합분사 시스템(10)을 이용함에 있어서 가이드부(3000)의 일단이 피부에 접촉하여 복합 기능 모듈(100)과 피부가 일정 거리를 유지한 상태에서 냉각제 및 조성물 분사가 이루어질 수 있다.

복합 기능 모듈(100)에서 일부 구성은 생략될 수 있다. 예를 들어, 복합 기능 모듈(100)은 혼합 모듈(1000) 및 조성물 공급 모듈(2000)을 포함하고, 가이드부(3000)는 별도로 구비될 수 있다. 다른 예를 들어, 복합 기능 모듈(100)은 혼합 모듈(1000) 및 어댑터를 포함하고, 조성물 용기는 별도로 구비될 수 있다. 복합 기능 모듈(100)의 각 구성의 구조와 기능에 대해서는 추후 구체적으로 서술한다.

[냉각제 공급 장치]

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 냉각제 공급 장치(200)에 대해 서술한다.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 공급 장치(200)를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 공급 장치(200)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 냉각제 공급 장치(200)는 외관상으로 본체(MB), 거리 유지부(MD), 노즐(210) 및 카트리지(CTR)로 구분되고, 본체(MB)는 모듈 결합부(220), 온도 조절부 (230), 유량 조절부(240), 카트리지 결합부(250), 센서부(260), 입력부(270), 출력부(280), 및 제어부(290)를 포함할 수 있다.

카트리지(CTR)는 냉각제를 저장할 수 있다. 카트리지(CTR)에는 본체(MB)의 카트리지 결합부(250)와 결합되기 위한 결합 수단이 구비될 수 있다.

카트리지(CTR)는 일정 압력 하에서 냉각제를 저장할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(CTR) 내 압력은 0~40°기준 약 35 내지 100bar 사이에서 결정될 수 있다. 카트지리(CTR) 내 압력은 바람직하게는 15~30°기준 약 50 bar 내지 72 bar 사이에서 결정될 수 있다. 카트리지(CTR) 내 압력은 후술하는 바와 같이 냉각제의 분사 형태에 영향을 줄 수 있다.

거리 유지부(MD)는 냉각제 공급 장치(200)를 통해 타겟에 냉각제를 분사함에 있어서 타겟과 냉각제 공급 장치(200) 사이의 거리를 유지하기 위한 것으로, 복합 기능 모듈(100)의 가이드부(3000)와 유사한 기능을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.

노즐(210)은 냉각제를 분사할 수 있다. 예를 들어, 노즐(210)은 일단에서 타단으로 연장되어 유로를 형성하되, 유로의 폭이 상대적으로 좁은 부분을 포함하고, 노즐을 통과하는 유체는 폭이 좁은 부분을 통과하면서 압력이 낮아져 팽창하고 그 결과 고속으로 분사될 수 있다. 냉각제는 노즐(210)을 통과하면서 단열 팽창되어 매우 낮은 온도를 가지게 된다. 후술하는 바와 같이 온도 조절부(230)를 통해 분사되는 냉각제의 온도를 원하는 온도로 제어할 수 있다. 냉각제 공급 장치(200)에서 노즐(210)은 탈부착이 가능하며, 후술하는 바와 같이 복합 기능 모듈(100)의 적어도 일부 구성으로 교체될 수 있다.

모듈 결합부(220)는 다양한 종류의 모듈과 연결될 수 있다. 모듈 결합부(220)에 연결되는 모듈에 따라 냉각제 공급 장치(200)를 이용하여 발생시킬 수 있는 기능 또는 효과가 정해질 수 있다. 예를 들어, 모듈 결합부(220)에 냉각제 분사를 위한 노즐(210)이 결합되면 냉각제 공급 장치(200)는 냉각제를 분사하는 냉각제 분사 장치로서 기능할 수 있다. 다른 예를 들어, 모듈 결합부(220)에 복합 기능 모듈(100)이 결합되면 냉각제와 조성물을 혼합하여 분사하는 혼합분사 장치가 구현될 수 있다.

모듈 결합부(220)는 냉각제가 이동하는 유로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 모듈 결합부(220)는 유출홀을 포함하고, 카트리지(CTR)로부터 공급된 냉각제는 모듈 결합부(220)의 유출홀을 통해 외부 또는 모듈 결합부(220)에 결합된 모듈로 제공될 수 있다.

온도 조절부(230)는 냉각제의 온도를 조절할 수 있다. 온도 조절부(230)는 냉각제에 열 에너지를 제공하여 냉각제의 온도를 높일 수 있고, 온도 조절부(230)에서 제공하는 열 에너지량에 따라 냉각제의 온도가 조절될 수 있다. 구체적으로, 온도 조절부(230)는 열 에너지를 생산하는 열 생산부 및 생산된 열 에너지를 냉각제가 이동하는 유로에 전달하는 열 전달부를 포함할 수 있다. 열 생산부는 펠티에 효과(Peltier's effect)와 같은 열전 효과를 이용하는 소자를 포함하여 인가되는 전력에 따라 열 에너지를 생산할 수 있다.

유량 조절부(240)는 냉각제의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 유량 조절부(240)는 밸브를 포함하고, 밸브의 개폐 여부에 따라 냉각제가 이동하거나 이동하지 않을 수 있으며, 나아가 밸브의 개폐 정도에 따라 냉각제가 이동하는 정도가 결정될 수 있다.

카트리지 결합부(250)는 카트리지(CTR)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 카트리지 결합부(250)에 카트리지(CTR)가 결합된 상태에서 카트리지(CTR) 내에 저장된 냉각제가 본체(MB)로 이동할 수 있다.

센서부(260)는 냉각제가 분사되는 부분의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서부(260)는 냉각제가 분사되는 피부 표면의 온도를 측정하여 측정 정보를 제어부(290)에 제공할 수 있다.

입력부(270)는 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력부(270)는 적어도 하나의 푸쉬버튼스위치(push button switch)를 포함하고, 사용자의 스위치 가압에 따라 푸쉬 입력 신호를 제어부(290)에 제공할 수 있으며, 제어부(290)는 푸쉬 입력 신호에 기초하여 유량 조절부(240)의 개폐 등을 제어할 수 있다. 또한, 입력부(270)는 적어도 하나의 로터리 스위치(rotary switch)를 포함하고, 사용자의 조작에 따라 회전 입력 신호를 제어부(290)에 제공할 수 있으며, 제어부(290)는 회전 입력 신호에 기초하여 목표 냉각 온도 또는 목표 냉각 시간 등을 설정할 수 있다. 여기서, 목표 냉각 온도는 냉각제를 분사하고자 하는 타겟, 예를 들어 피부 표면을 냉각하고자 하는 온도를 의미할 수 있다. 또한, 목표 냉각 시간은 냉각제의 분사가 유지되어야 하는 시간 또는 피부 표면의 온도가 목표 냉각 온도에 도달한 상태로 경과되어야 하는 시간을 의미할 수 있다.

출력부(280)는 사용자에게 냉각제 공급 장치(200) 사용을 위한 인터페이스(interface) 및 각종 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(280) 디스플레이를 포함하고, 디스플레이를 통해 목표 냉각 온도, 목표 냉각 시간 등을 설정하기 위한 인터페이스를 출력할 수 있으며, 냉각제 공급 장치(200) 구동 중에는 센서부(260)에서 측정되는 피부 표면의 실시간 온도나 냉각제가 분사된 총 시간 등의 정보를 출력할 수 있다.

제어부(290)는 냉각제 공급 장치(200)의 구성들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(290)는 온도 조절부(230)를 제어하여 냉각제의 온도를 제어할 수 있고, 유량 조절부(240)를 제어하여 냉각제의 유동을 제어할 수 있으며, 출력부(280)를 통해 사용자에게 특정 정보를 출력할 수 있다.

도 3을 참고하면, 냉각제 공급 장치(200)는 아래와 같이 동작할 수 있다.

제어부(290)는 먼저 목표 냉각 온도 및 목표 냉각 시간을 설정할 수 있다. 제어부(290)는 출력부(280)를 통해 사용자에게 목표 냉각 온도 및 목표 냉각 시간 설정을 유도하는 인터페이스를 제공하고, 입력부(270)를 통해 사용자의 조작에 따른 설정 입력 신호를 수신하고, 수신된 설정 입력 신호에 기초하여 목표 냉각 온도 및 목표 냉각 시간을 설정할 수 있다.

그 후, 제어부(290)는 출력부(280)를 통해 사용자에게 작동 준비가 완료되었음을 지시하는 메시지를 출력하고, 입력부(270)를 통해 사용자의 조작에 따른 스위치온(switch on) 입력 신호를 수신하고, 수신된 스위치온 입력 신호에 기초하여 냉각제를 분사할 수 있다.

냉각제가 분사되는 동안 제어부(290)는 센서부(260)를 통해 냉각제가 분사되는 타겟의 온도를 측정한 온도 값을 획득하고, 획득된 온도 값과 설정된 목표 냉각 온도를 비교하여 온도 조절부(230)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(290)는 획득된 온도 값이 목표 냉각 온도 보다 낮으면 온도 조절부(230)를 통해 냉각제에 인가되는 열 에너지를 증가시키고, 획득된 온도 값이 목표 냉각 온도 보다 높으면 온도 조절부(230)를 통해 냉각제에 인가되는 열 에너지를 감소시킬 수 있다.

냉각제 공급 장치(200)가 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 냉각제를 공급하는 기능을 수행하는 장치나 구조라면 본 명세서에서 서술하는 냉각제 공급 장치(200)로 볼 수 있다. 예를 들어, 냉각제 공급 장치(200)는 냉각제의 온도를 제어하지 않을 수 있고, 이 때 온도 조절부(230) 및 센서부(260)는 생략될 수 있다.

[복합 기능 모듈]

이하에서는 도 4 및 도 5를 참고하여 상술한 냉각제 공급 장치(200)에 복합 기능 모듈(100)이 결합되는 양상과 복합 기능 모듈(100)의 구성에 대해 서술한다.

도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 공급 장치(200)의 일부가 복합 기능 모듈(100)로 교체되는 과정을 나타내는 도면이다.

복합 기능 모듈(100)은 냉각제 공급 장치(200)에 결합되는 형태로 제공될 수 있다. 구체적으로, 복합 기능 모듈(100)의 적어도 일부가 냉각제 공급 장치(200)의 일부와 교체될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참고하면 냉각제 공급 장치(200) 중 노즐(210)과 거리 유지부(MD)가 복합 기능 모듈(100)로 교체될 수 있다. 다른 예를 들어, 냉각제 공급 장치(200)에서 노즐(210)이 복합 기능 모듈(100)의 혼합 모듈(1000) 및 조성물 공급 모듈(2000)로 교체될 수 있다.

본 명세서에서 서술하는 혼합분사 시스템(10)이 반드시 복합 기능 모듈(100)과 냉각제 공급 장치(200)가 결합되는 형태로 구현될 필요는 없으며, 일체형으로 구현될 수 있음은 물론이다.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 복합 기능 모듈(100)을 나타내는 도면이다. 도 5를 참고하면, 복합 기능 모듈(100)은 혼합 모듈(1000), 조성물 공급 모듈(2000), 및 가이드부(3000)를 포함할 수 있다. 여기서, 조성물 공급 모듈(2000)은 어댑터(2100) 및 조성물 용기(2200)로 구분될 수 있다.

복합 기능 모듈(100)의 각 구성은 물리적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 혼합 모듈(1000), 조성물 공급 모듈(2000), 및 가이드부(3000)는 물리적으로 분리될 수 있다. 다른 예를 들어, 어댑터(2100) 및 조성물 용기(2200)는 물리적으로 분리될 수 있고, 조립되어 조성물 공급 모듈(2000)을 구성할 수 있다.

한편, 복합 기능 모듈(100)의 구성 중 적어도 둘 이상은 물리적으로 분리되지 않을 수 있다. 예를 들어, 혼합 모듈(1000) 및 조성물 공급 모듈(2000)은 물리적으로 분리되지 않는 일체형 모듈일 수 있다. 다른 예를 들어, 혼합 모듈(1000) 및 어댑터(2100)는 물리적으로 분리되지 않는 일체형 모듈일 수 있다. 또 다른 예를 들어, 어댑터(2100) 및 조성물 용기(2200)는 일체형 모듈일 수 있다.

이하에서는, 도 6 내지 도 8을 참고하여 복합 기능 모듈(100)의 각 구성에 대해 구체적으로 서술한다.

도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 어댑터(2100)를 나타내는 도면이다. 도 6을 참고하면, 어댑터(2100)는 어댑터 몸체(2110), 어댑터 결합부(2120), 유입부(2130), 및 보조 가이드부(2140)를 포함할 수 있다.

어댑터 몸체(2110)는 조성물 용기(2200)와 결합될 수 있다. 어댑터 몸체(2110)는 조성물 용기(2200)와 억지끼움 결합, 나사 결합, 슬라이드 결합 또는 자석 결합 등으로 결합될 수 있고, 각 결합에 필요한 결합 수단을 포함할 수 있다.

어댑터 몸체(2110)는 조성물 용기(2200)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7을 참고하면 조성물 용기(2200)의 개구부가 반 고리형인 경우 어댑터 몸체(2110)의 일 단면적은 반 고리형일 수 있다. 다른 예를 들어, 조성물 용기(2200)가 원형인 경우 어댑터 몸체(2110)의 적어도 일부도 원형일 수 있다. 어댑터 몸체(2110)와 조성물 용기(2200)가 결합되는 구체적인 과정은 후술하도록 한다.

어댑터 결합부(2120)는 혼합 모듈(1000)과 결합될 수 있다. 어댑터 결합부(2120)는 혼합 모듈(1000)의 혼합부와 슬라이드 결합, 억지끼움 결합, 나사 결합, 또는 자석 결합 등으로 결합될 수 있고, 각 결합에 필요한 결합 수단을 포함할 수 있다.

어댑터 결합부(2120)는 혼합 모듈(1000)에 대응되는 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어댑터 결합부(2120)가 후술하는 바와 같이 혼합 모듈(1000)의 혼합부에 결합될 때, 혼합부가 특정 직경을 가지는 원통형인 경우 어댑터 결합부(2120)는 혼합부의 직경 보다 작은 직경을 가지는 원통 부분을 포함할 수 있다.

어댑터 결합부(2120)는 혼합 공간(MA)의 적어도 일부를 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 어댑터(2100)가 혼합 모듈(1000)에 장착되면서 어댑터 결합부(2120)의 일부가 혼합부(1100) 내측에 위치하는 경우, 어댑터 결합부(2120)에 의해 둘러싸이는 공간이 혼합 공간(MA)의 적어도 일부를 구성할 수 있다. 여기서, 어댑터 결합부(2120)는 도 6에 도시된 고리 형태 외에 반고리 형태 또는 휘어진 곡면 형태 등으로 구현되어 혼합 공간(MA)의 일부를 구성할 수도 있다.

상술한 바와 같이 어댑터 결합부(2120)가 혼합 공간(MA)의 적어도 일부를 구성함으로써 어댑터 결합부(2120)에 내장된 유입부(2130)를 통해 조성물이 직접적으로 혼합 공간(MA)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 어댑터 결합부(2120)의 형태나 어댑터 결합부(2120) 상의 유입부(2130) 위치에 따라 조성물이 혼합 공간(MA)으로 유입되는 위치, 방향 등이 결정될 수 있다. 다시 말해, 어댑터 결합부(2120)가 혼합 공간(MA)의 적어도 일부를 구성함으로써 혼합 공간(MA) 내에서 조성물의 유입 경로와 냉각제의 분사 경로 사이의 위치관계 특정이 보다 용이해질 수 있다.

어댑터 결합부(2120)는 어댑터 몸체(2110)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 어댑터 결합부(2120)는 어댑터 몸체(2110)로부터 연장되어 어댑터 몸체(2110)와 물리적으로 분리되지 않을 수 있다. 다른 예를 들어, 어댑터 결합부(2120)는 어댑터 몸체(2110)와 물리적으로 분리되며, 조립되는 형태일 수 있다.

어댑터(2100)는 어댑터 결합부(2120)를 통해 혼합 모듈(1000)에 결합될 수 있다.

일 예로, 어댑터(2100)는 어댑터 결합부(2120) 및 어댑터 몸체(2110) 사이에 형성되는 슬라이드 공간을 포함하고, 슬라이드 공간에 혼합 모듈(1000)의 적어도 일부가 삽입됨으로써 어댑터(2100)가 혼합 모듈(1000)에 슬라이드 결합될 수 있다. 슬라이드 공간은 도 6의 (c), (d)에 도시된 바와 같이 어댑터 결합부(2120)를 어댑터 몸체(2110)가 둘러싸면서 형성되는 제1 및 제2 슬라이드 홈(2121a, 2121b)을 포함할 수 있다. 또는, 어댑터 결합부(2120)의 적어도 일부가 돌출되거나 홈이 형성되는 형태의 슬라이드 레일(slide rail)이 슬라이드 결합에 이용될 수 있다.

다른 예로, 어댑터 결합부(2120)는 혼합 모듈(1000)과 전술한 나사 결합으로 결합될 수 있고, 이를 위해 어댑터 결합부(2120)의 적어도 일부는 암나사 또는 수나사일 수 있다.

유입부(2130)는 조성물이 이동할 수 있는 유로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 유입부(2130)는 유입부 일단(2131)에서 유입부 타단(2132)으로 연장되는 도관 형태로 구현될 수 있다. 구체적으로, 유입부 일단(2131)은 조성물 용기(2200)와 유체적으로 연결되고 유입부 타단(2132)은 혼합 모듈(1000)과 유체적으로 연결될 수 있다. 유입부(2130)는 조성물이 조성물 용기(2200)로부터 혼합 모듈(1000)로 이동하는 것을 가이드할 수 있다.

유입부(2130)는 어댑터 몸체(2110) 및/또는 어댑터 결합부(2120) 내부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (a), (b), 및 (d)를 참고하면 유입부(2130)의 일부는 어댑터 몸체(2110) 내부에 위치하고, 유입부(2130)의 다른 일부는 어댑터 결합부(2120) 내부에 위치할 수 있다. 이 때, 유입부 일단(2131)은 도 6의 (b), (d)에 도시된 바와 같이 조성물 용기(2200)와 결합되는 어댑터 몸체(2110)에 형성되고, 유입부 타단(2132)은 도 6의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 혼합 모듈(1000)과 연결되는 어댑터 결합부(2120)에 형성될 수 있다.

보조 가이드부(2140)는 혼합분사 시스템이 작동에 있어서 복합 기능 모듈(1000)과 피부 사이의 거리가 유지되도록 사용자를 보조할 수 있다. 보조 가이드부(2140)는 어댑터 몸체(2110)로부터 일 방향으로 돌출되는 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 6을 참고하면 어댑터(2100)가 혼합 모듈(1000)에 결합된 상태를 기준으로 보조 가이드부(2140)는 어댑터 몸체(2110)로부터 냉각제 및 조성물이 분사되는 분사 방향으로 돌출될 수 있다.

보조 가이드부(2140)는 분사 방향에 평행한 중심축을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (c)를 참고하면 보조 가이드부(2140)는 중심축을 기준으로 제1 각도만큼 중심축을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 이 때, 보조 가이드부(2140)가 중심축을 둘러싸는 제1 각도는 혼합분사 시스템(10) 동작 중 냉각제 및 조성물을 밀폐시키는 정도에 따라 달라질 수 있다. 밀폐시키는 정도가 클수록 제1 각도는 큰 값을 가질 수 있다. 제1 각도는 0 내지 360도 사이에서 설정될 수 있다. 제1 각도는 바람직하게는 30도 내지 180도 사이에서 설정될 수 있다.

보조 가이드부(2140)는 어댑터 몸체(2120)와는 소재나 재질이 다를 수 있다. 예를 들어, 보조 가이드부(2140)는 어댑터 몸체(2120)에 비해 상대적으로 연성이 큰 물질로 구성될 수 있다.

보조 가이드부(2140) 돌출된 길이는 가이드부(3000)의 길이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (b)를 참고하면 어댑터(2100)가 혼합 모듈(1000)에 결합된 상태에서 혼합 모듈(1000)을 기준으로 분사 방향을 따라 보조 가이드부(2140)의 돌출된 정도와 가이드부(3000)의 돌출된 정도가 서로 대응될 수 있다. 구체적으로, 어댑터(2100)가 혼합 모듈(1000)에 결합된 상태에서 혼합 모듈(1000)의 끝단에서 보조 가이드부(2140)의 끝단까지의 거리는 혼합 모듈(1000)의 끝단에서 가이드부(3000)의 끝단까지의 거리와 동일할 수 있다. 이 경우 보조 가이드부(2140) 및 가이드부(3000)를 통해 피부 표면에 접촉할 때 피부 표면에 대한 분사 방향은 대략적으로 수직이 될 수 있다.

보조 가이드부(2140)의 형상은 가이드부(3000)의 형상에 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (a)를 참고하면, 가이드부(3000)가 냉각제 공급 장치(200)와 결합되는 가이드부 연결부와 피부에 접촉되기 위한 접촉부로 구분될 때, 보조 가이드부(2140)와 가이드부(3000)의 접촉부는 분사 방향에 평행한 복합 기능 모듈(100)의 중심축을 둘러싸고, 보조 가이드부(2140)의 형상과 가이드부(3000)의 접촉부의 형상은 중심축을 기준으로 대칭을 이룰 수 있다.

도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 조성물 용기(2200)를 나타내는 도면이다. 도 7을 참고하면 조성물 용기(2200)는 케이스(2210), 캡부(2220), 및 커버(미도시)로 구분될 수 있다.

케이스(2210)는 조성물을 수용하는 조성물 수용 공간(2211)을 제공할 수 있다.

케이스(2210)는 어댑터(2100)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 케이스(2210)의 일단은 어댑터 몸체(2110)에 결합될 수 있다. 케이스(2210)가 어댑터(2100)에 결합되는 방법으로 나사 결합, 억지끼움 결합, 자석 결합, 슬라이드 결합 등이 이용될 수 있다.

케이스(2210)는 어댑터 몸체(2110)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

캡부(2220)는 케이스(2210)의 타단에 결합되어 조성물 수용 공간(2211)의 적어도 일부를 밀폐시킬 수 있다.

캡부(2220)는 케이스(2210)와 결합하기 위한 단턱부(2222)를 포함할 수 있다.

캡부(2220)는 외기가 유입되기 위한 외기 유입부(2221)를 포함할 수 있다. 외기 유입부(2221)는 후술하는 바와 같이 혼합분사 시스템(10)의 구동 중에 외기가 유입되는 부분을 의미할 수 있다. 외기 유입부(2221)가 반드시 캡부(2220)에 형성되어야 하는 것은 아니며, 외기 유입부(2221)는 케이스(2210) 또는 어댑터 몸체(2110) 등 조성물 수용 공간(2211)과 유체적으로 연결되는 부분에 형성될 수 있다.

캡부(2220)는 케이스(2210)에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

한편, 조성물 용기(2200)는 상술한 구성을 포함하는 것으로 한정되지 않는다. 조성물을 수용하는 제품, 예를 들어 앰플, 바이알 등의 미용 제품 또는 의약품도 조성물 용기(2200)가 될 수 있다.

도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합 모듈(1000)을 나타내는 도면이다. 도 8을 참고하면 혼합 모듈(1000)은 분사부(1100), 혼합부(1200), 및 결합부(1300)로 구분될 수 있다.

분사부(1100)는 통과하는 냉각제를 분사할 수 있다. 분사부(1100)는 폭이 좁아지는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 분사부(1100)는 냉각제가 유입되기 위한 유입홀(1101) 및 냉각제가 분사되는 분사홀(1102)을 포함할 수 있다. 유입홀(1101)의 직경은 분사홀(1102)의 직경보다 클 수 있다. 냉각제는 분사부(1100)를 통과하면서 폭이 좁아지는 부분에서 압력이 낮아지고 이동 속도가 높아지며, 그로 인해 팽창되면서 분사될 수 있다.

분사부(1100)는 후술하는 혼합부(1200)의 혼합 공간(MA)과 결합부(1300)의 결합 공간(CA) 사이에 배치되어 결합부(1300)에 연결되는 냉각제 공급 장치(200)로부터 냉각제를 제공 받아 혼합 공간(MA)으로 분사할 수 있다. 분사부(1100)의 특성과 그에 따른 냉각제 분사 형태에 대해서는 후술하도록 한다.

혼합부(1200)는 냉각제 및 조성물이 혼합되기 위한 혼합 공간(MA)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 혼합부(1200)는 원기둥 형상의 혼합 공간(MA)을 가질 수 있다. 혼합 공간(MA)의 형상은 혼합부(1200)의 내부 형상(ex. 다각 기둥, 밑면으로 갈수록 폭이 좁아지거나 커지는 원뿔대 등)에 따라 달라질 수 있다. 나아가, 후술하는 바와 같이 혼합 공간(MA)의 형상은 혼합부(1200)가 아닌 다른 구성(ex. 어댑터 결합부(2120)의 내부 공간)부에 의해 달라질 수도 있다.

혼합 공간(MA)은 냉각제 및 조성물이 유입될 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이 분사부(1100)를 통해 분사된 냉각제가 혼합 공간(MA)으로 유입되고, 조성물 용기(2200)에 저장된 조성물이 어댑터(2100)의 유입부(2130)를 통해 혼합 공간(MA)으로 유입될 수 있다. 이 때, 조성물은 냉각제의 분사에 의해 혼합 공간(MA)으로 유입될 수 있으며, 조성물이 유입되는 방식과 구조에 대해서는 후술하도록 한다.

혼합부(1200)는 어댑터(2100)와 결합될 수 있다. 혼합부(1200)는 어댑터(2100)와 결합되기 위한 장착 영역(EA) 및 결합 부재(1210)를 포함할 수 있다. 여기서, 장착 영역(EA)은 어댑터(2100)의 적어도 일부가 삽입되는 영역 또는 어댑터(2100)의 적어도 일부와 결합되는 영역을 의미할 수 있다. 또한, 결합 부재(1210)는 어댑터(2100)와 혼합부(1200)가 결합되기 위한 수단으로 이해될 수 있다.

일 예로, 혼합부(1200)와 어댑터(2100)가 슬라이드 결합으로 결합되는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 혼합부(1200)의 결합 부재(1210)는 전술한 어댑터 결합부(2120)의 슬라이드 공간에 삽입되는 슬라이드 플레이트(slide plate) 형태로 구현될 수 있다. 또한, 어댑터 결합부(2120)는 혼합부(1200)의 장착 영역(EA)에 삽입되어 어댑터 결합부(2120) 및 어댑터 몸체(2110) 사이에 혼합부(1200)의 결합 부재(1210)가 위치할 수 있다.

다른 예로, 혼합부(1200)와 어댑터(2100)가 나사 결합으로 결합되는 경우, 혼합부(1200)의 결합 부재(1210)는 어댑터 결합부(2120)와 나사 결합하기 위한 암나사 또는 수나사일 수 있다.

한편, 혼합부(1200)는 장착 영역(EA)을 포함함으로써 조성물이 어댑터(2100)의 유입부(2130)로부터 직접적으로 혼합 공간(MA)에 유입될 수 있다. 다시 말해, 혼합부(1200)는 장착 영역(EA)이 아닌 수용부재를 포함하는 경우 조성물은 어댑터(2100)의 유입부(2130)를 지나 혼합부(1200)의 수용부재를 통해 혼합 공간(MA)에 유입될 수 있다. 다만, 이 경우 유입부(2130)와 혼합부(1200)의 수용부재 사이에서 조성물이 누출되는 것을 방지하기 위해 유입부(2130)와 혼합부(1200)의 수용부재 사이의 틈이 없도록 정밀한 설계가 요구되어 생산 단가가 높아질 수 있다. 따라서, 혼합부(1200)는 장착 영역(EA)을 포함하여 조성물이 어댑터 결합부(2120)를 통해 바로 혼합 공간(MA)에 유입되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

이상에서는 장착 영역(EA) 및 결합 부재(1210)가 혼합부(1200)에 포함되는 경우에 대해 서술하였으나, 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니며 장착 영역(EA) 및/또는 결합 부재(1210)는 혼합 모듈(1000) 중 임의의 부분에 구현될 수도 있다. 또한, 혼합부(1200)가 반드시 장착 영역(EA) 및 결합 부재(1210)를 포함해야 하는 것은 아니며, 조성물이 관이나 호스 등의 별도의 유로를 통해 혼합 공간(MA)에 유입되는 경우 장착 영역(EA) 및/또는 결합 부재(1210)가 생략될 수도 있다.

혼합부(1200)는 분사부(1100)가 배치되는 내부 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참고하면 혼합부(1200)는 혼합 공간(MA)과 연결되는 내부 공간을 포함하고, 혼합부(1200)의 내부 공간에 분사부(1100)가 위치할 수 있다.

결합부(1300)는 냉각제 공급 장치(200)에 결합될 수 있다. 결합부(1300)는 냉각제 공급 장치(200)의 적어도 일부를 수용하기 위한 결합 공간(CA)을 제공할 수 있다.

결합부(1300)는 메인 결합부(1310) 및 보조 결합부(1320)를 포함할 수 있다. 메인 결합부(1310)는 결합 공간(CA)을 제공하고, 결합 공간(CA)에서 냉각제 공급 장치(200)와 결합될 수 있다. 메인 결합부(1310)는 냉각제 공급 장치(200)와 결합되기 위한 결합 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메인 결합부(1310)는 냉각제 공급 장치(200)와 나사결합을 하기 위해 수나사 또는 암나사 부분을 포함할 수 있다.

보조 결합부(1320)는 분사부(1100) 및 혼합부(1200)를 고정할 수 있다. 예를 들어, 보조 결합부(1320)는 혼합 모듈(1000)이 냉각제 공급 장치(200)에 결합되는 과정에서 분사부(1100) 및 혼합부(1200)를 중심축과 평행한 방향으로 가압하여 혼합 모듈(1000)과 냉각제 공급 장치(200)가 결합한 후에 분사부(1100) 및 혼합부(1200)가 움직이는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 도 8을 참고하면 혼합부(1200)는 걸림턱(1220)을 포함하고, 메인 결합부(1310)가 냉각제 공급 장치(200)와 결합하면서 중심축에 평행한 방향으로 이동할 때, 보조 결합부(1320)는 메인 결합부(1310)와 함께 이동하면서 혼합부(1200)의 걸림턱(1220)을 가압하여 분사부(1100) 및 혼합부(1200)가 냉각제 공급 장치(200)와 중심을 공유하는 상태로 고정시킬 수 있다. 또한, 이 경우 메인 결합부(1310)가 나사 결합을 위해 회전하는 반면 혼합부(1200)는 중심축 방향에서 볼 때 회전하지 않는 상태로 고정될 수 있어, 혼합부(1200)에 결합되는 조성물 공급 모듈(2000) 역시 중심축 방향에서 볼 때 회전하지 않을 수 있다. 결과적으로 복합 기능 모듈(100) 및 냉각제 공급 장치(200)가 결합한 혼합분사 시스템(10)의 안정감이 향상되고 나아가 혼합분사 시스템(10) 이용 시 균형이 맞춰져 편의성이 증대될 수 있다.

메인 결합부(1310) 및 보조 결합부(1320)는 고정 부재를 통해 서로 고정될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 메인 결합부(1310) 및 보조 결합부(1320)는 서로 대응되는 적어도 두 쌍의 홀을 가지고, 제1 및 제2 고정 부재(1330a, 1330b)가 각 쌍의 홀에 삽입되어 메인 결합부(1310) 및 보조 결합부(1320)가 서로 고정될 수 있다.

지지부(1400)는 분사부(1100)를 지지할 수 있다. 지지부(1400)는 결합부(1300)의 결합 공간(CA) 및 분사부(1100) 사이에 배치될 수 있다. 후술하는 바와 같이 분사부(1100)는 지지부(1400)를 통해 냉각제 공급 장치(200)에 고정될 수 있다. 지지부(1400)는 혼합 모듈(1000)이 냉각제 공급 장치(200)에 결합되는 과정 또는 냉각제 공급 장치(200)로부터 분사부(1100)로 냉각제가 이동하는 과정에서 냉각제가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

지지부(1400)는 냉각제가 이동하기 위한 유로를 제공할 수 있다. 지지부(1400)는 중공을 포함하여 냉각제가 이동하기 위한 유로를 제공할 수 있다. 지지부(1400)의 중공의 크기는 분사부(1100)의 유입홀(1101)의 크기에 대응될 수 있다. 지지부(1400)의 중공의 크기는 냉각제 공급 장치(200)의 모듈 결합부(220)의 유출홀의 크기에 대응될 수 있다. 지지부(1400)의 중공의 크기는 분사부(1100)와 연결되는 지지부(1400)의 일단에서는 분사부(1100)의 유입홀(1101) 크기에 대응되고, 모듈 결합부(220)와 연결되는 지지부(1400)의 타단에서는 모듈 결합부(220)의 유출홀의 크기에 대응될 수 있다. 다시 말해, 분사부(1100)의 유입홀(1101)의 크기와 모듈 결합부(220)의 유출홀의 크기에 따라 지지부(1400)의 중공의 크기가 지지부(1400)의 양단에서 서로 다르거나 같을 수 있다.

[혼합분사 시스템 이용 방법]

이하에서는 도 9 내지 12를 참고하여 혼합분사 시스템(10)을 이용하는 방법에 대해 서술한다.

도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합분사 시스템(10)을 이용하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 조성물 공급 모듈(2000)이 준비되는 과정을 나타내는 도면이고, 도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제 공급 장치(200) 및 혼합 모듈(1000)의 분해도이며, 도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 복합 기능 모듈(100)이 냉각제 공급 장치(200)에 결합하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 9를 참고하면, 혼합분사 시스템(10)을 이용하는 방법은 어댑터(2100)에 케이스(2210)가 결합되는 단계(S110), 케이스(2210)에 조성물이 주입되고 밀봉되는 단계(S120), 냉각제 공급 장치(200)에 혼합 모듈(1000)이 결합되는 단계(S130), 냉각제 공급 장치(200)에 가이드부(3000)가 결합되는 단계(S140), 혼합 모듈(1000)에 조성물 공급 모듈(2000)이 결합되는 단계(S150), 및 냉각제 및 조성물이 혼합되어 분사되는 단계(S160)를 포함할 수 있다.

이하에서 각 단계에 대해 구체적으로 서술한다.

먼저, 케이스(2210)가 어댑터(2100)에 결합될 수 있다(S110). 예를 들어, 도 10을 참고하면 케이스(2210)의 일단을 밀폐시키기 위해 케이스(2210)가 어댑터 몸체(2110)에 결합될 수 있다. 구체적으로 어댑터 몸체(2110)는 케이스(2210) 일단에 대응되는 형태의 단차 또는 걸림부를 포함하고, 케이스(2210)는 억지끼움 방식으로 어댑터 몸체(2110)에 결합될 수 있다. 이 때, 케이스(2210)의 조성물 수용 공간(2211)은 유입부 일단(2131)과 유체적으로 연결될 수 있으며, 유입부 일단(2131)의 직경이 충분히 작아 조성물의 누출이 최소화될 수 있다.

이후, 케이스(2210)에 조성물이 주입되고 밀봉될 수 있다(S120). 예를 들어, 도 10을 참고하면 어댑터(2100)에 의해 일단이 밀폐된 케이스(2210)에 조성물이 주입될 수 있다. 조성물은 미용 제품 또는 의료 제품으로부터 공급될 수 있다. 조성물이 밀폐된 케이스(2210)에 주입된 이후 캡부(2220)가 결합되어 케이스(2210)가 밀봉될 수 있다. 한편, 밀봉된 상태의 케이스(2210)는 일단으로는 어댑터(2100)의 유입부(2130)를 통해, 타단으로는 캡부(2220)의 외기 유입부(2221)를 통해 외부와 유체적으로 연결될 수 있다.

단계(S110) 및 단계(S120)는 조성물 공급 모듈(2000)을 준비하는 단계로 이해될 수 있다. 다시 말해, 단계(S110) 및 단계(S120)를 통해 조성물을 저장한 상태의 조성물 공급 모듈(2000)이 제공될 수 있다.

다음으로, 냉각제 공급 장치(200)에 혼합 모듈(1000)이 결합될 수 있다(S130). 냉각제 공급 장치(200)는 혼합 모듈(1000)과의 결합을 위해 노즐(210)이 분리된 상태로 준비될 수 있다.

일 예로, 혼합 모듈(1000)의 결합부(1300)는 냉각제 공급 장치(200)의 모듈 결합부(220)에 나사 결합을 통해 결합될 수 있다. 예를 들어, 결합부(1300)는 암나사 또는 수나사 부분을 포함하고 모듈 결합부(220)는 결합부(1300)에 대응하는 수나사 또는 암나사 부분을 포함할 수 있다. 여기서, 혼합 모듈(1000)과 모듈 결합부(220)는 동축을 가지도록 배치된 상태에서 결합될 수 있다. 구체적으로, 도 11을 참고하면 혼합 모듈(1000)의 중심축과 모듈 결합부(220)의 중심축이 동일 선상에 배치된 상태에서 혼합 모듈(1000)의 메인 결합부(1310)가 회전하면서 모듈 결합부(220)와 나사 결합하고, 그에 따라 보조 결합부(1320)는 분사 방향과 반대 방향으로 혼합부(1200)를 가압하여 분사부(1100) 및 지지부(1400)를 모듈 결합부(220)에 고정시킬 수 있다.

다른 예로, 혼합 모듈(1000)의 결합부(1300)는 냉각제 공급 장치(200)의 모듈 결합부(220)에 억지끼움 결합, 슬라이드 결합, 또는 자석 결합 등을 통해 결합될 수 있다.

한편, 혼합 모듈(1000)이 냉각제 공급 장치(200)에 결합될 때, 분사부(1100) 및 모듈 결합부(1300) 사이에 지지부(1400)가 배치될 수 있다. 지지부(1400)가 분사부(1100) 및 모듈 결합부(1300) 사이에 배치됨으로써 분사부(1100) 및 모듈 결합부(1300)가 외력이나 냉각제 이동에 의해 손상되는 것이 방지될 수 있다. 지지부(1400)는 분사부(1100) 및 모듈 결합부(1300) 각각에 대응하는 형상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 지지부(1400)의 일단이 분사부(1100)와 접촉할 때, 지지부(1400)의 일단은 분사부(1100)의 적어도 일부를 수용하기 위한 제1 홈을 포함할 수 있다. 추가적으로, 지지부(1400)의 타단이 모듈 결합부(1300)와 접촉할 때, 지지부(1400)의 타단은 모듈 결합부(1300)의 적어도 일부를 수용하기 위한 제2 홈을 포함할 수 있다.

냉각제 공급 장치(200)에 혼합 모듈(1000)이 결합된 후 냉각제 공급 장치(200)에 가이드부(3000)가 결합될 수 있다(S140). 가이드부(3000)는 냉각제 공급 장치(200)에 억지끼움 결합, 나사 결합, 자석 결합, 및/또는 슬라이드 결합 등 다양한 방식으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참고하면 냉각제 공급 장치(200)의 본체(MB) 에 자성체가 구비되고, 가이드부(3000) 에 그에 대응하는 자성체을 포함하여 가이드부(3000)가 냉각제 공급 장치(200)에 자력(磁力)으로 결합될 수 있다. 본 출원의 일실시예에 따르면, 냉각제 공급 장치(200)의 본체(MB) 에는 자성체가 노출되지 않도록 구비되고, 가이드부(3000)에는 그에 대응하는 자성체가 노출되도록 구비될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

냉각제 공급 장치(200)에 혼합 모듈(1000)이 결합된 상태에서 조성물 공급 모듈(2000)이 혼합 모듈(1000)에 결합될 수 있다(S150). 전술한 바와 같이 조성물 공급 모듈(2000)은 혼합 모듈(1000)의 장착 영역(EA)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참고하면 조성물 공급 모듈(2000)은 혼합 모듈(1000)의 장착 영역(EA)에 슬라이드 결합을 통해 장착될 수 있다. 이 때, 조성물 공급 모듈(2000)이 혼합 모듈(1000)에 장착되는 방향은 분사 방향과 반대 방향일 수 있다.

한편, 조성물 공급 모듈(2000)이 혼합 모듈(1000)에 장착되는 방향이 분사 방향과 반대 방향으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 조성물 공급 모듈(2000)은 분사 방향에 비스듬한 방향 또는 수직한 방향으로 혼합 모듈(1000)에 장착될 수 있다. 또한, 조성물 공급 모듈(2000)은 슬라이드 결합 외에 나사 결합, 억지끼움 결합, 및/또는 자석 결합을 이용하여 혼합 모듈(1000)에 장착될 수도 있다.

다만, 조성물 공급 모듈(2000)이 분사 방향에 평행한 방향으로 장착되는 경우 다른 방향으로 장착되는 경우 보다 조성물 공급 모듈(2000)이 중심축으로부터 돌출되는 정도가 상대적으로 작아질 수 있다. 냉각제 및 조성물이 혼합되는 혼합 모듈(1000)의 혼합 공간(MA)이 일정 크기를 가져야할 때, 분사 방향에 평행하지 않은 방향으로 조성물 공급 모듈(2000)이 결합되는 경우 분사 방향에 평행한 방향의 경우 보다 중심축을 기준으로 조성물 공급 모듈(2000) 말단까지의 거리가 더 커지기 때문이다. 조성물 공급 모듈(2000)이 냉각제 및 조성물이 분사되는 중심축으로부터 많이 돌출될수록 혼합분사 시스템(10)을 이용하는 과정에서 사용자의 시야가 가려질 수 있는 점에서, 조성물 공급 모듈(2000)은 분사 방향에 평행한 방향으로 장착되는 것이 보다 바람직하다.

또한, 사용성 또는 편의성을 고려할 때 나사 결합이나 억지끼움 결합 보다는 슬라이드 결합이 더 바람직하며, 견고성이나 안정성을 고려할 때 자석 결합 보다는 슬라이드 결합이 더 바람직하다.

결과적으로, 조성물 공급 모듈(2000)은 혼합 모듈(1000)에 분사 방향에 평행한 방향으로 슬라이드 결합을 통해 장착되는 것이 바람직하나, 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

마지막으로, 냉각제 및 조성물이 혼합되어 분사될 수 있다(S160). 냉각제 공급 장치(200)에 복합 기능 모듈(100)이 결합된 후 냉각제 공급 장치(200)는 도 3에서 서술한 바와 유사하게 동작할 수 있다. 구체적으로, 냉각제 공급 장치(200)는 사용자의 조작에 따른 입력 신호를 수신하여 목표 냉각 온도 및 목표 냉각 시간을 설정하고 유량 조절부(240)를 제어하여 카트리지(CTR)에 저장된 냉각제를 복합 기능 모듈(100)로 제공할 수 있다. 복합 기능 모듈(100)은 냉각제 공급 장치(200)로부터 제공받은 냉각제를 조성물과 혼합하여 분사할 수 있다. 복합 기능 모듈(100)에서 냉각제 및 조성물이 혼합되어 분사되는 과정에 대해서는 후술하도록 한다.

냉각제 및 조성물이 혼합되어 분사되는 단계(S160)에서 냉각제 및 조성물의 온도가 제어될 수 있다. 예를 들어, 냉각제 공급 장치(200)는 센서부(260)를 통해 냉각제 및 조성물이 분사되는 타겟의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 기초하여 온도 조절부(230)를 제어함으로써 냉각제 및 조성물의 온도를 제어할 수 있다. 여기서, 냉각제 및 조성물의 온도는 기존에 설정된 목표 냉각 온도에 따라 조절될 수 있고, 목표 냉각 온도는 혼합분사 시스템(10)의 사용 목적, 사용되는 조성물, 또는 조성물에 포함된 유효 성분의 종류에 따라 결정될 수 있다.

냉각제 및 조성물을 혼합하여 분사함에 있어서 목표 냉각 온도는 적정 범위로 설정될 수 있다.

목표 냉각 온도는 -30℃ 내지 30℃ 사이에서 결정될 수 있다. 또는, 목표 냉각 온도는 -30℃ 내지 25℃, -30℃ 내지 20℃, -30℃ 내지 15℃, -30℃ 내지 10℃, -30℃ 내지 5℃, -30℃ 내지 0℃, -30℃ 내지 -5℃, -30℃ 내지 -10℃, -30℃ 내지 -15℃, -30℃ 내지 -20℃, -30℃ 내지 -25℃, -25℃ 내지 30℃, -20℃ 내지 30℃, -15℃ 내지 30℃, -10℃ 내지 30℃, -5℃ 내지 30℃, 0℃ 내지 30℃, 5℃ 내지 30℃, 10℃ 내지 30℃, 15℃ 내지 30℃, 20℃ 내지 30℃, 또는 25℃ 내지 30℃ 사이에서 결정될 수 있다.

또는, 목표 냉각 온도는 -30℃, -25℃, -20℃, -15℃, -10℃, -5℃, 0℃, 5℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 또는 30℃로 설정될 수 있다.

한편, 냉각제 공급 장치(200)는 타겟의 온도를 미리 설정된 목표 냉각 온도가 되도록 제어하지 않고, 타겟의 온도가 미리 설정된 온도 범위 이내가 되도록 제어할 수 있다.

여기서, 온도 범위는 -30℃ 내지 30℃ 이내에서 선택되는 범위일 수 있다. 예를 들어, 온도 범위는 -30℃ 내지 25℃, -30℃ 내지 20℃, -30℃ 내지 15℃, -30℃ 내지 10℃, -30℃ 내지 5℃, -30℃ 내지 0℃, -30℃ 내지 -5℃, -30℃ 내지 -10℃, -30℃ 내지 -15℃, -30℃ 내지 -20℃, -30℃ 내지 -25℃, -25℃ 내지 30℃, -20℃ 내지 30℃, -15℃ 내지 30℃, -10℃ 내지 30℃, -5℃ 내지 30℃, 0℃ 내지 30℃, 5℃ 내지 30℃, 10℃ 내지 30℃, 15℃ 내지 30℃, 20℃ 내지 30℃, 또는 25℃ 내지 30℃일 수 있다.

또는, 온도 범위는 -5℃ 내지 5℃, 0℃ 내지 8℃, 또는 2℃ 내지 8℃일 수 있다.

한편, 전술한 단계들(S110, S120, S130, S140, S150, S160)이 반드시 순차적으로 수행되어야 하는 것은 아니며 아래와 같이 다른 순서로 수행될 수 있다.

케이스(2210)에 조성물을 주입 및 밀봉하는 단계(S120)는 어댑터(2100)에 케이스(2210)가 결합되는 단계(S110)와 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 케이스(2210)의 타단이 캡부(2220)에 의해 밀폐된 상태에서 조성물이 주입되고, 조성물이 주입된 후 케이스(2210)의 일단에 어댑터(2100)가 결합되어 조성물 공급 모듈(2000)이 준비될 수 있다.

또는, 냉각제 공급 장치(200)에 가이드부(3000)가 결합된 후에 혼합 모듈(1000)이 결합될 수 있다. 또는, 혼합 모듈(1000)에 조성물 공급 모듈(2000)이 장착된 후 혼합 모듈(1000)이 냉각제 공급 장치(200)에 결합될 수 있다.

[혼합분사 시스템 설계 조건]

혼합분사 시스템(10)이 전술한 바와 같이 동작하기 위해서는 그 구성들이 특정 조건을 만족하도록 설계되어야 한다. 이하에서는 도 13 내지 도 17을 참고하여 혼합분사 시스템(10)이 동작하는 과정 및 혼합분사 시스템(10)의 구성들이 만족해야 하는 설계 조건에 대해서 서술한다. 도 13 내지 도 17은 복합 기능 모듈(100) 및 냉각제 공급 장치(200)가 결합된 상태를 도시하되, 설명의 편의를 위해 일부 구성을 생략하였다. 도 13 내지 도 16에서는 냉각제 공급 장치(200)와 가이드부(3000)가 생략되었고, 도 17의 (b)에서는 조성물 공급 모듈(2000)과 가이드부(3000)가 생략되었다.

도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합분사 시스템(10)의 일부 구성들의 단면을 나타내는 도면이다. 도 13은 냉각제 및 조성물(2)이 분사되지 않는 상태에서 조성물 공급 장치(2000) 및 혼합 모듈(1000)을 도시하고 있다.

혼합 모듈(1000)의 혼합부(1200)와 어댑터(2100)의 어댑터 결합부(2120)는 각각 미리 설정된 내경을 가질 수 있다. 도 13을 참고하면 혼합부(1200)는 제1 내경(R1)을 가질 수 있다. 어댑터 결합부(2120)는 제2 내경(R2)을 가지는 부분과 제2 내경(R2)에서 제3 내경(R3)으로 내경이 점차 커지는 부분으로 구분될 수 있다.

혼합 모듈(1000)은 혼합 공간(MA)을 제공할 수 있다. 혼합 공간(MA)은 혼합분사 시스템(10)의 동작에 따라 조성물과 냉각제가 혼합되는 공간을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 혼합 공간(MA)은 후술하는 바와 같이 혼합부(1100)의 내부 공간 또는 혼합부(1100)의 내부 공간의 특정 부분일 수 있으며, 혼합부(1100) 및/또는 어댑터(2100)에 의해 모양이나 규모가 결정될 수 있다.

혼합 공간(MA)은 혼합 모듈(1000)의 중심축에 수직한 방향으로 미리 설정된 폭을 가질 수 있다. 혼합 공간(MA)의 폭은 혼합 모듈(1000)의 혼합부(1200)의 내경 또는 어댑터 결합부(2120)의 내경에 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이 어댑터 결합부(2120)가 혼합 모듈(1000)에 슬라이드 결합하고 어댑터 결합부(2120)의 일부가 혼합부(1200)에 대응되는 형상을 가지며 어댑터 결합부(2120)의 일부가 혼합부(1200) 내부로 삽입되는 경우, 혼합 공간(MA)의 폭은 어댑터 결합부(2120)의 제2 내경(R2) 내지 제3 내경(R3) 사이에서 결정될 수 있다. 다른 예를 들어, 어댑터 결합부(2120)가 혼합 모듈(1000)에 슬라이드 결합되되 어댑터 결합부(2120)의 일부가 혼합부(1200) 내부로 삽입되지 않는 경우, 혼합 공간(MA)의 폭은 혼합부(1200)의 제1 내경(R1)으로 결정될 수 있다. 다시 말해, 어댑터 결합부(2120)의 적어도 일부가 혼합부(1200) 내부로 삽입되는 경우 혼합 공간(MA)의 폭은 적어도 어댑터 결합부(2120)의 형상 또는 내경에 의해 결정되고, 어댑터 결합부(2120)가 혼합부(1200) 내부에 영향을 미치지 않는 경우 혼합 공간(MA)의 폭은 혼합부(1200)의 내경에 의해 결정될 수 있다.

혼합 공간(MA)은 조성물 용기(2200)와 유체적으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 도 13을 참고하면 혼합 공간(MA)은 조성물 용기(2200)의 케이스(2210)와 유입부(2130)를 통해 연결될 수 있다. 구체적으로, 유입부 일단(2131)은 케이스(2210)와 연결되고 유입부 타단(2132)은 혼합 공간(MA)과 연결될 수 있다.

여기서, 분사부(1100)와 혼합 공간(MA) 내 조성물(2)이 유입되는 부분은 일정 거리를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 13을 참고하면 중심축을 기준으로 유입부 타단(2132)은 분사부(1100) 말단으로부터 제1 거리(D1)만큼 이격될 수 있다. 제1 거리(D1)는 앞서 언급한 설계 조건과 관련되며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

냉각제가 분사되지 않는 이상 조성물(2)은 혼합 공간(MA)으로 유입되지 않을 수 있다. 구체적으로, 조성물 용기(2200)에 저장된 조성물(2)은 외부 압력의 변화가 없는 이상 유입부(2130)로 유입되지 않을 수 있다. 이 때, 유입부 일단(2131) 직경 및/또는 유입부 타단(2132)의 직경의 크기는 조성물이 유입되지 않도록 충분히 작을 수 있다.

유입부(2130)의 직경은 조성물의 목표 유량에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 조성물의 유량은 유입부(2130)의 직경의 네 제곱에 비례하고 유입부(2130)의 길이에 반비례하며, 조성물의 점도에 반비례할 수 있으며, 유입부(2130)의 직경은 조성물의 유량이 미리 설정된 목표 유량이 되도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 조성물은 최소 물의 점성을 가질 수 있고, 이 때 유입부(2130)의 직경은 0.4mm 내지 1.5mm에서 선택될 수 있다. 바람직하게는, 유입부(2130)의 직경은 0.6mm일 수 있다.

조성물(2)이 혼합 공간(MA)으로 유입되는 과정에 대해 서술하기에 앞서 분사부(1100)에 의한 냉각제 분사 형태에 대해 먼저 서술한다.

도 14는 본 명세서의 일 실시예에 따른 분사부(1100) 및 분사되는 냉각제의 분사 형태를 나타내는 도면이다.

분사부(1100)에서 분사되는 냉각제는 분사 형태를 가질 수 있다. 도 14의 (b)를 참고하면, 냉각제의 분사 형태는 분사각(NA) 및 분사 거리(ND)에 따라 형성될 수 있다.

분사각(NA)은 냉각제가 분사부(1100)에서 분사되는 순간 퍼져 나가는 각도를 의미할 수 있다. 분사각(NA)은 분사부(1100)의 분사홀(1102)의 직경, 분사홀(1102)의 출구 각도(또는 경사도), 냉각제의 압력 등에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 분사각(NA)은 분사홀(1102)의 출구 각도가 증가할수록, 냉각제의 압력이 증가할수록 증가할 수 있다.

또한, 분사부(1100)의 출구 각도는 0°내지 60°사이일 수 있다. 예를 들어, 분사부(1100)의 출구 각도는 0°일 수 있다.

또한, 냉각제의 압력에 대응하는 카트리지(CTR) 내 압력은 35~100 bar 사이에서 결정될 수 있다.

이 때, 분사각(NA)은 20°내지 70°사이에서 결정될 수 있다.

분사 거리(ND)는 분사부(1100)의 말단으로부터의 거리를 의미할 수 있다.

분사 형태는 분사각(NA)에 의해 형성되는 포물선을 따라 분사 거리(ND)에 걸쳐 형성될 수 있다.

분사 형태는 분사 거리(ND)에 따른 분사 영역(NS)을 가질 수 있다. 분사 영역(NS)은 분사 형태에서 분사부(1100)의 중심축에 수직하는 평면에 대응되는 영역을 의미할 수 있다. 이 때, 분사부(1100)의 중심축은 혼합 모듈(1000) 또는 복합 기능 모듈(100)의 중심축과 동일한 것으로 이해될 수 있다. 도 14의 (a)를 참고하면 분사 형태는 제1 분사 거리(ND1)에서 제1 분사 영역(NS1)을 가지고, 제2 분사 거리(ND2)에서 제2 분사 영역(NS2)을 가질 수 있다.

도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제(1) 및 조성물(2)이 혼합되는 과정을 나타내는 도면이다.

냉각제(1)가 분사부(1100)로부터 분사될 수 있다. 냉각제(1)는 분사부(1100)에서 분사되는 냉각제(1)는 고유의 분사 형태를 가질 수 있다. 여기서, 분사 형태는 혼합 공간(MA)을 고려하여 적어도 제1 구간(S1) 및 제2 구간(S2)으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 도 15를 참고하면 분사 형태는 냉각제(1)가 혼합 공간(MA)의 폭 방향(또는 중심축으로부터 멀어지는 방향)으로 퍼져나가는 양상을 가지는 제1 구간(S1) 및 혼합 공간(MA)에 대응되는 양상을 가지는 제2 구간(S2)으로 구분될 수 있다.

제1 구간(S1)은 분사홀(1102) 근방으로, 냉각제(1)가 혼합 공간(MA)을 점유하기 시작하는 구간으로 이해될 수 있다. 다시 말해, 제1 구간(S1)에서 혼합 공간(MA)은 냉각제(1)에 의해 포화되지 않을 수 있다.

제1 구간(S1) 중 임의의 지점에서 분사 영역(NS)의 면적은 혼합 공간(MA)의 폭에 대응되지 않을 수 있다. 또는, 제1 구간(S1) 중 임의의 지점에서 분사 영역(NS)의 면적은 혼합 공간(MA)의 중심축에 수직한 단면적에 대응되지 않을 수 있다. 또는, 제1 구간(S1) 중 임의의 지점에서 분사 영역(NS)의 폭은 혼합 공간(MA)의 폭에 대응되지 않을 수 있다.

제2 구간(S2)은 혼합 공간(MA)에서 분사 방향으로 제1 구간(S1) 이후의 구간으로 이해될 수 있다. 제2 구간(S2)에서 혼합 공간(MA)은 냉각제(1)에 의해 포화될 수 있다. 다시 말해, 제2 구간(S2)에서 혼합 공간(MA)은 냉각제(1)에 의해 점유될 수 있다.

제2 구간(S2) 중 임의의 지점에서 분사 영역(NS)의 면적은 혼합 공간(MA)의 폭에 대응될 수 있다. 또는, 제2 구간(S2) 중 임의의 지점에서 분사 영역(NS)의 면적은 혼합 공간(MA)의 중심축에 수직한 단면적에 대응될 수 있다. 또는, 제2 구간(S2) 중 임의의 지점에서 분사 영역(NS)의 폭은 혼합 공간(MA)의 폭에 대응될 수 있다.

제1 구간은 임계 길이(CL)을 가질 수 있다. 임계 길이(CL)는 적어도 분사홀(1102)의 직경, 분사홀(1102)의 분사각(NA), 분사홀(1102)의 출구 각도, 또는 혼합 공간(MA)의 폭에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 분사홀(1102)의 직경이 0.15mm, 분사홀(1102)의 출구 각도가 0°, 혼합 공간(MA)의 폭이 8mm일 때, 임계 길이(CL)는 9.5mm일 수 있다.

임계 길이(CL)는 항상 특정 값을 가지는 것은 아니며, 전술한 바와 같이 혼합분사 시스템(10)의 구성들의 사양에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 임계 길이(CL)는 분사홀(1102)의 직경이 커질수록 길어질 수 있다. 임계 길이(CL)는 분사각(NA)이 커질수록 짧아질 수 있다. 임계 길이(CL)는 분사홀(1102)의 출구 각도가 클수록 짧아질 수 있다. 임계 길이(CL)는 혼합 공간(MA)의 폭이 클수록 길어질 수 있다.

냉각제(1)가 분사됨에 따라 혼합 공간의 내경면의 적어도 일부에 부압이 형성될 수 있다. 혼합 공간(MA)의 내경면 근방으로 일정 속력을 가지는 냉각제(1)가 이동함에 따라 베르누이 원리(Bernoulli's principle)에 의해 대기압보다 낮은 압력이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 15를 참고하면 냉각제(1)는 제2 구간(S2)에서 혼합 공간(MA)의 내경면을 따라 일정 속력으로 분사될 수 있고, 그에 따라 부압이 형성될 수 있다.

여기서, 유입부(2130)는 전술한 바와 같이 혼합 공간(MA)과 유체적으로 연결되며, 유입부 타단(2132)이 혼합 공간(MA)의 내경면 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이 유입부 타단(2132)은 혼합 공간(MA)의 내경면 중 제2 구간(S2)에 대응되는 부분에 위치할 수 있다. 이 경우, 분사부(1100) 말단으로부터 유입부 타단(2132)까지의 제1 거리(D1)는 임계 길이(CL)와 동일하거나 임계 길이(CL) 보다 클 수 있다.

냉각제(1)가 분사됨에 따라 유입부 타단(2132)에서 부압이 형성될 수 있다. 도 15를 참고하면, 유입부 타단(2132)에 부압이 형성되는 경우 조성물 용기(2220) 내부의 압력이 유입부 타단(2132)에서의 압력보다 커져서 외기 유입부(2221)를 통해 외기가 유입될 수 있다. 외기 유입부(2221)를 통해 외기가 유입됨에 따라 조성물(2)이 유입부(2130)를 통해 혼합 공간(MA)으로 이동하여 냉각제(1)와 혼합될 수 있다.

한편, 유입부 타단(2132)의 혼합 공간(MA)에서의 위치에 따라 냉각제(1)가 분사되더라도 조성물(2)이 혼합 공간(MA)으로 유입되지 않을 수 있다.

도 16은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각제(1) 및 조성물(2)이 혼합되지 않는 경우를 나타내는 도면이다. 도 16을 참고하면, 유입부 타단(2132)이 제1 구간(S1)에 대응하는 혼합 공간(MA)의 내경면에 형성될 수 있다. 또는, 분사부(1100) 말단으로부터 유입부 타단(2132)까지의 제1 거리(D1)가 임계 길이(CL) 보다 작을 수 있다. 이 경우, 분사부(1100)에서 냉각제(1)가 분사되더라도 유입부 타단(2132)에서는 부압이 형성되지 않아 조성물(2)이 유입부(2130)를 통해 혼합 공간(MA)으로 유입되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 구간(S1)에 대응하는 혼합 공간(MA) 내경면 근방에서는 냉각제(1)가 이동하지 않고, 그에 따라 부압도 형성되지 않으므로(또는 무시할만큼의 부압이 형성되므로) 유입부 타단(2132)과 조성물 용기(2220) 내부 사이에 압력차가 발생하지 않아(또는 조성물(2)을 이동시킬 정도의 압력차가 발생하지 않아) 조성물(2)이 혼합 공간(MA)으로 이동하지 않을 수 있다(또는 조성물(2)이 매우 미미하게 이동할 수 있다).

상술한 바와 같이, 냉각제(1) 및 조성물(2)이 혼합 공간(MA)에서 혼합되기 위해서는, 혼합 공간(MA)에서 유입부 타단(2132)의 위치가 매우 중요할 수 있다. 유입부 타단(2132)은, 유입부 타단(2132)에서 냉각제(1) 분사에 따른 부압이 형성되도록 혼합 공간(MA) 중 제2 구간(S2)에 대응되는 부분에 위치할 필요가 있다. 또는, 중심축을 기준으로 분사부(1100) 말단에서 유입부 타단(2132)까지의 제1 거리(D1)는 제1 구간(S1)의 임계 길이(CL)보다 크거나 같을 수 있다.

일 예로, 분사홀(1102)의 직경이 0.15mm, 분사홀(1102)의 출구 각도가 0°, 혼합 공간(MA)의 폭이 8mm일 때, 임계 길이(CL)는 9.5mm이고, 제1 거리(D1)는 9.5mm 이상일 수 있다.

이상에서는 유입부 타단(2132)이 혼합 공간(MA)의 내경면 상에 위치하는 경우에 대해 서술하였으나, 유입부 타단(2132)은 혼합 공간(MA)의 내경면으로부터 중심축 방향으로 돌출되도록 설계될 수 있다. 이 경우, 분사부(1100) 말단으로부터 유입부 타단(2132) 사이의 제1 거리(D1)는 냉각제(1) 분사에 따라 유입부 타단(2132)에서 부압이 형성되는 거리이면 족하고, 반드시 임계 길이(CL) 이상일 필요는 없다. 다만, 이 경우 유입부 타단(2132)이 냉각되어 조성물(2)이 혼합 공간(MA)으로 유입되지 않거나 미량만 유입되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 바람직하게는 유입부 타단(2132)은 냉각제(1)의 분사 형태에서 제2 구간(S2)에 대응하는 혼합 공간(MA)의 내경면에 위치해야 한다.

이하에서는 도 17을 참고하여 혼합분사 시스템(10)의 구성 중 복합 기능 모듈(100)의 혼합 모듈(1000)과 냉각제 공급 장치(200)의 센서부(260) 사이의 위치 관계에 관한 설계 조건에 대해 서술한다.

도 17은 본 명세서의 일 실시예에 따른 복합 기능 모듈(100)의 혼합 모듈(1000)과 냉각제 공급 장치(200)의 센서부(260) 사이의 위치 관계를 나타내는 도면이다.

먼저, 냉각제 공급 장치(200)는 전술한 바와 같이 타겟의 온도를 측정하기 위해 센서부(260)를 포함할 수 있고, 센서부(260)는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 또한, 센서부(260)는 화각(또는 광각)에 따른 센싱 영역을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 17을 참고하면 센서부(260)는 제1 센서(261) 및 제2 센서(262)를 포함할 수 있다. 제1 센서(261)는 제1 센싱 영역(SA1)을 가지고 제2 센서(262)는 제2 센싱 영역(SA2)을 가질 수 있다. 제1 센서(261) 및 제2 센서(262)는 미리 설정된 각도를 가지도록 배치되어, 제1 센싱 영역(SA1) 및 제2 센싱 영역(SA2)이 냉각제 공급 장치(200)로부터 특정 거리에서 동일한 중심을 가질 수 있다. 다시 말해, 타겟이 냉각제 공급 장치(200)로부터 특정 거리에 위치할 때, 제1 센서(261) 및 제2 센서(262)는 타겟의 동일한 부분에 대한 온도를 측정하도록 배치될 수 있다.

여기서, 제1 센싱 영역(SA1)의 범위는 제1 센서(261)의 화각(또는 광각)에 따라 결정되고, 제2 센싱 영역(SA2)의 범위는 제2 센서(262)의 화각(또는 광각)에 따라 결정될 수 있다.

나아가, 제1 센싱 영역(SA1) 및 제2 센싱 영역(SA2)은 제1 및 제2 센서(261, 262)가 혼합 모듈 일단(1001)으로부터 떨어진 거리에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로, 제1 센싱 영역(SA1)은 혼합 모듈 일단(1001)으로부터 제1 이격거리(DCS1)만큼 이격된 제1 센서(261)의 말단, 중심축에 대한 제1 센서(261)의 기울기, 및 제1 센서(261)의 화각에 의해 결정되고, 제2 센싱 영역(SA2)은 혼합 모듈 일단(1001)으로부터 제2 이격거리(DCS1)만큼 이격된 제2 센서(262)의 말단, 중심축에 대한 제2 센서(262)의 기울기 및 제2 센서(262)의 화각에 의해 결정될 수 있다.

냉각제 공급 장치(200)가 제1 센서(261) 및 제2 센서(262)를 포함함으로써 보다 정확한 온도 측정이 가능하여 정밀한 온도 제어가 가능해진다. 다만, 냉각제 공급 장치(200)는 하나의 센서를 이용할 수도 있다.

혼합 모듈(1000)은 일정 길이를 가질 수 있고, 혼합 모듈(1000)의 혼합부(1200)는 일정 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 17을 참고하면 혼합 모듈(1000)은 제1 길이(L1)를 가지고 혼합부(1200)는 제1 폭(W1)을 가질 수 있다. 혼합 모듈(1000)의 제1 길이(L1)는 혼합부(1200)의 길이 및 결합부(1300)의 길이에 따라 정해질 수 있다. 혼합부(1200)의 제1 폭(W1)은 혼합부(1200)의 외경에 대응될 수 있다.

혼합 모듈(1000)은 센서부(260)의 센싱 영역을 간섭하지 않도록 설계될 수 있다.

일 예로, 도 17에 도시된 바와 같이 혼합 모듈(1000)의 제1 길이(L1) 및 혼합부(1200)의 제1 폭(W1)은 혼합 모듈(1000)이 제1 센서(261)의 제1 센싱 영역(SA1) 및 제2 센싱 영역(SA2)에 간섭하지 않는 범위에서 결정될 수 있다. 구체적으로, 제1 이격거리(DCS1), 중심축에 대한 제1 센서(261)의 기울기, 제1 센서(261)의 화각, 제2 이격거리(DCS2), 중심축에 대한 제2 센서(262)의 기울기, 및 제2 센서(262)의 화각에 기초하여 혼합 모듈(1000)의 제1 길이(L1), 및 혼합부(1200)의 제1 폭(W1)이 결정될 수 있다.

다른 예로, 혼합 모듈(1000)의 제1 길이(L1) 및 혼합부(1200)의 제1 폭(W1)은 센서부(260)에 포함되는 복수의 센서 중 어느 하나의 센싱 영역을 가리지 않는 범위에서 결정될 수 있다. 구체적으로, 제1 이격거리(DCS1), 중심축에 대한 제1 센서(261)의 기울기, 및 제1 센서(261)의 화각에 기초하여 혼합 모듈(1000)의 제1 길이(L1), 및 혼합부(1200)의 제1 폭(W1)이 결정될 수 있다. 또는, 제2 이격거리(DCS2), 중심축에 대한 제2 센서(262)의 기울기, 및 제2 센서(262)의 화각에 기초하여 혼합 모듈(1000)의 제1 길이(L1), 및 혼합부(1200)의 제1 폭(W1)이 결정될 수 있다.

이상에서는 센서부(260)가 두 개의 센서를 포함하는 경우에 대해 서술하였으나, 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 센서부(260)가 하나의 센서를 포함하는 경우 또는 3개 이상의 센서를 포함하는 경우에도 혼합모듈(1000)의 제1 길이(L1) 및 혼합부(1200)의 제1 폭(W1)은 혼합 모듈(1000)이 센서부(260)의 센싱 영역에 간섭하지 않는 값으로 결정될 수 있다.

또한, 이상에서는 혼합 모듈(1000)의 길이와 혼합부(1200)의 폭의 설계 조건에 대해 서술하였으나, 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 혼합 모듈(1000)에 조성물 공급 모듈(2000)이나 가이드부(3000)가 결합되면서 센서부(260)의 센싱 영역에 영향을 주는 경우에도 조성물 공급 모듈(2000)이나 가이드부(3000)의 특정 부분의 수치가 센서부(260)의 센싱 영역에 영향을 주지 않도록 적절하게 조절될 수 있다.

[혼합분사 시스템의 다른 실시예]

이하에서는 도 18 내지 도 20을 참고하여 혼합분사 시스템(10)의 다른 실시예에 대해 서술한다.

도 18은 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합분사 시스템(10)에서 외기 유입부(2221)가 어댑터(2100)에 형성된 경우를 나타내는 도면이다.

전술한 바와 같이 조성물(2)이 유입부(2130)를 통해 혼합 공간(MA)으로 이동하기 위해서는 외기가 조성물 용기(2200)로 유입되어야 하며, 외기 유입부(2221)는 외기가 조성물 용기(2200)로 이동하기 위한 유로를 제공할 수 있다.

외기 유입부(2221)는 어댑터(2100)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 18을 참고하면 어댑터(2100)는 외부와 조성물 용기(2200)를 유체적으로 연결시키는 외기 유입부(2221)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 냉각제(1) 분사에 따라 유입부 타단(2132)에 부압이 형성되는 경우, 외기 유입부(2221)의 일단은 대기압에 해당하기 때문에 조성물(2)이 혼합 공간(MA)으로 이동할 수 있다.

한편, 도 18에 도시된 바와 같이 혼합 모듈(1000) 및 어댑터(2100)는 일체형으로 구현될 수 있고, 앞서 서술한 바와 같이 어댑터(2100)가 혼합 모듈(1000)에 장착될 수도 있다.

또한, 도 18에 도시된 바와 같이 어댑터(2100)의 적어도 일부는 조성물 용기(2200)와 결합되어 조성물 용기(2200)를 밀봉할 수 있다. 이 때, 조성물 용기(2200)는 조성물(2)이 저장되는 케이스(2210)와 이를 밀봉하기 위한 커버를 포함하고, 혼합분사 시스템(10) 동작에 있어서 조성물 용기(2200)의 커버가 제거된 뒤 조성물 용기(2200)의 케이스(2210)가 어댑터(2100) 결합될 수 있다.

또는, 도 18에 도시된 것과는 다르게, 혼합 모듈(1000)은 유입부(2130) 및 외기 유입부(2221)를 포함하고, 조성물 용기(2200)가 유입부(2130) 및 외기 유입부(2221)를 통해 혼합 모듈(1000)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 유입부(2130)의 일단 및 외기 유입부(2221)의 일단에 각각 니들과 같은 천공 부재가 구비되며, 유입부(2130) 및 외기 유입부(2221)에 의해 조성물 용기(2200)의 커버가 천공되면서 조성물 용기(2200)가 혼합 모듈(1000)에 결합될 수 있다.

이 때, 혼합분사 시스템(10)은 조성물 용기(2200)를 지지하기 위한 버팀부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버팀부재는 혼합 모듈(1000)또는 혼합부(1200)로부터 연장되고, 유입부(2130) 및 외기 유입부(2221)와 조성물 용기(2200)가 연결될 때 조성물 용기(2200)의 적어도 일부를 받칠 수 있다.

여기서, 조성물 용기(2200)는 시중에 판매되는 앰플, 화장 용품, 바이알 등의 미용 제품 또는 의료 제품일 수 있다.

도 18을 통해 서술한 혼합분사 시스템(10)의 경우에도 전술한 혼합분사 시스템(10)의 설계 조건이 만족되어야 함은 물론이다. 예를 들어, 혼합 모듈(1000)의 분사부(1100) 말단에서 유입부 타단(2132)까지의 거리는 냉각제(1)의 분사 형태에 따라 유입부 타단(2132)에서 부압이 형성되기 위한 임계 길이(CL) 이상으로 결정될 수 있다. 다른 예를 들어, 혼합부(1200)의 길이와 폭은 센서부(260)의 센싱 영역을 가로막지 않는 범위에서 결정될 수 있다.

한편, 이상에서는 조성물(2)이 부압 형성 및 외기에 의해 혼합 공간(MA)으로 유입되는 경우에 대해 서술하였으나, 아래와 같이 냉각제(1)의 분사에 따른 압력차가 형성되는 다른 구조에 의해서도 조성물(2)이 혼합 공간(MA)으로 유입될 수도 있다.

도 19는 본 명세서의 일 실시예에 따른 혼합 모듈(1000)의 단면을 나타내는 도면이다.

혼합 모듈(1000)은 조성물(2)의 이동을 위해 유입부(2130) 및 보조 유로(2150)를 포함할 수 있다. 도 19를 참고하면, 혼합 모듈(1000)은 조성물(2)이 이동하는 유입부(2130) 및 압력차 발생을 위한 보조 유로(2150)를 포함할 수 있다.

보조 유로 일단(2151)은 조성물 용기(2200)와 유체적으로 연결되고, 보조 유로 타단(2152)은 혼합부(1200)의 혼합 공간(MA)과 유체적으로 연결될 수 있다.

유입부(2130) 및 보조 유로(2150)는 둘 다 혼합 공간(MA)과 연결되나, 혼합 공간(MA) 중 유입부(2130)가 연결되는 부분의 폭과 보조 유로(2150)가 연결되는 부분의 폭이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 중심축에 수직하는 혼합 공간(MA)의 단면 중 유입부 타단(2131)에 대응되는 단면의 면적은 보조 유로 타단(2152)에 대응되는 단면의 면적 보다 작을 수 있다.

다시 말해, 혼합 공간(MA)을 제공하는 혼합부(1200)는 유입부(2130)가 위치하는 제1 부분(1230) 및 보조 유로(2150)가 위치하는 제2 부분(1240)을 포함할 수 있고, 제1 부분(1230)의 내경이 제2 부분(1240)의 내경보다 작을 수 있다. 구체적으로, 도 19의 (a)를 참고하면 혼합부(1200)는 분사부(1100)로부터 멀어질수록 내경이 일정하다가 점차 증가하는 형상을 가지며, 제1 부분(1230)은 내경이 일정한 부분의 적어도 일부이고, 제2 부분(1240)은 내경이 점차 증가하는 부분의 적어도 일부일 수 있다.

혼합 공간(MA)에서 유입부(2130) 및 보조 유로(2150)과 연결되는 부분의 폭이 서로 다름에 따라, 냉각제(1) 분사에 의해 유입부(2130) 및 보조 유로(2150) 사이에 압력차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 분사부(1100)로부터 분사되는 냉각제(1)는 혼합 공간(MA)의 폭이 클수록 유속이 감소하여 유입부 타단(2132)에서의 냉각제(1) 유속이 보조 유로 타단(2152)에서의 냉각제(1) 유속 보다 빠르고, 베르누이 방정식에 따라 유입부(2130)의 내부 압력이 보조 유로(2150)의 내부 압력 보다 낮아지며, 그로 인해 조성물(2)이 유입부(2130)를 통해 혼합 공간(MA)으로 이동할 수 있다.

한편, 유입부(2130) 및 보조 유로(2150)가 모두 혼합부(1200) 중 내경이 점차 증가하는 제2 부분(1240)에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 19의 (b)를 참고하면 유입부 타단(2132) 및 보조 유로 타단(2152)은 제2 부분(1240)에 형성되되, 보조 유로 타단(2152)에 대응되는 부분의 내경이 유입부 타단(2132)에 대응되는 부분의 내경 보다 작을 수 있다.

도 19를 통해 서술한 혼합분사 시스템(10)의 경우에도 전술한 혼합분사 시스템(10)의 설계 조건이 만족되어야 함은 물론이다. 예를 들어, 혼합 모듈(1000)의 분사부(1100) 말단에서 유입부 타단(2132)까지의 제1 거리(D1)는 냉각제(1)의 분사 형태에 따라 유입부 타단(2132)에서 부압이 형성되기 위한 임계 길이(CL) 이상으로 결정될 수 있다. 다른 예를 들어, 혼합부(1200)의 길이와 폭은 센서부(260)의 센싱 영역을 가로막지 않는 범위에서 결정될 수 있다.

이하에서는, 도 20을 참고하여 복합 기능 모듈(100) 및 냉각제 공급 장치(200)가 일체형으로 구현되는 경우에 대해 서술한다.

도 20은 본 명세서의 일 실시예에 따른 복합 기능 모듈(100) 및 냉각제 공급 장치(200)가 일체형으로 구현되는 경우를 나타내는 도면이다. 도 20을 참고하면, 혼합분사 시스템(10)은 카트리지(CTR), 유량 조절부(240), 온도 조절부(230), 분사부(1100), 혼합부(1200), 유입부(2130), 조성물 용기(2200), 제어부(290), 센서부(260), 및 가이드부(3000)를 포함할 수 있다. 각 구성의 기능에 대해서는 앞서 서술한 바, 특별한 사정이 없는 한 생략하도록 한다.

카트리지(CTR), 유량 조절부(240), 온도 조절부(230), 분사부(1100), 혼합부(1200), 유입부(2130), 및 조성물 용기(2200)는 유체적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 혼합분사 시스템(10)의 동작에 따라 카트리지(CTR)에 저장된 냉각제(1)는 유량 조절부(240)에 의해 온도 조절부(230)로 이동하고, 온도 조절부(230)에서 열을 제공받으며, 분사부(1100)에 의해 혼합부(1200)로 분사될 수 있다. 또한, 조성물 용기(2200)에 저장된 조성물(2)은 냉각제(1)가 분사됨에 따라 유입부(2130)를 통해 혼합부(1200)로 유입될 수 있다. 이 때, 조성물(2)이 혼합부(1200)로 유입되는 데에 있어서 전술한 외기 유입부(2221)를 이용하는 방법이나 보조 유로(2150)를 이용하는 방법이 선택될 수 있다.

제어부(290)는 유량 조절부(240) 및 온도 조절부(230)와 전기적으로 연결되어 냉각제(1)의 유량 또는 온도를 제어할 수 있다. 센서부(260)는 제어부(290)와 전기적으로 연결되어 제어부(290)가 온도 조절부(230)를 제어하는 데에 필요한 정보를 제공할 수 있다.

여기서, 혼합분사 시스템(10)은 유량 조절부(240), 온도 조절부(230), 분사부(1100), 혼합부(1200), 유입부(2130), 제어부(290), 및 센서부(260)가 배치되기 위한 공간을 제공하는 하우징을 포함할 수 있다.

카트리지(CTR)는 하우징에 탈부착될 수 있으며, 하우징은 카트리지(CTR)를 수용하기 위한 카트리지 수용 공간 및 수용 부재를 포함할 수 있다. 카트리지(CTR)는 유량 조절부(240)와 직접적으로 결합되거나 도관 등을 통해 간접적으로 연결될 수 있다.

조성물 용기(2200)는 하우징에 탈부착될 수 있으며, 유입부(2130)에 직접적으로 결합되거나 도관 등을 통해 간접적으로 연결될 수 있다. 조성물 용기(2200)는 별도의 미용 제품 또는 의료 제품일 수 있다. 또는, 조성물 용기(2200)는 하우징으로부터 연장되며, 사용자는 미용 제품 또는 의료 제품에 저장된 조성물(2)을 조성물 용기(2200)로 옮길 수 있다.

한편, 온도 조절부(230)는 생략될 수 있다. 이 경우, 분사부(1100)는 유량 조절부(240)와 직접적으로 결합되거나 도관 등을 통해 간접적으로 연결될 수 있다. 또는, 온도 조절부(230)는 혼합부(1200)에 배치되어 혼합 공간(MA)에 열 에너지를 제공할 수도 있다.

가이드부(3000)는 하우징에 탈부착될 수 있다. 또는, 가이드부(3000)는 하우징으로부터 연장되어 타겟과의 거리를 유지하는 부분으로 구현될 수도 있다. 또는, 가이드부(3000)는 생략될 수 있다.

도 20를 통해 서술한 바와 같이 복합 기능 모듈(100) 및 냉각제 공급 장치(200)가 일체형으로 구현되는 경우에도 전술한 설계 조건이 만족될 수 있다. 예를 들어, 혼합부(1200)에서 유입부 타단(2132)과 분사부(1100) 말단 사이의 제1 거리(D1)는 유입부 타단(2132)에서 부압이 형성되기 위한 임계 거리(CL) 이상일 수 있다. 다른 예를 들어, 혼합부(1200)의 길이와 폭은 센서부(260)의 센싱 영역을 가로막지 않는 범위로 설정될 수 있다.

이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 명세서의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니며, 본 명세서가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 즉, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

냉각제 공급 장치에 결합되어, 상기 냉각재 공급 장치로부터 제공되는 냉각제에 조성물을 혼합하고 외부로 분사하는 복합 기능 모듈에 있어서,

상기 냉각제 및 상기 조성물의 혼합 공간을 제공하는 혼합부;

상기 냉각제 공급 장치에 결합되기 위한 결합 수단을 포함하는 결합부;

상기 혼합 공간 및 상기 결합 수단 사이에 배치되어, 상기 냉각제 공급 장치로부터 공급되는 상기 냉각제를 상기 혼합 공간으로 분사하는 분사부; 및

상기 조성물의 상기 혼합공간으로의 유로를 제공하는 유입부;를 포함하고,

상기 분사부는 제1 직경을 가지는 유입홀 및 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가지는 분사홀을 포함하며,

상기 조성물이 상기 유입부의 일단을 통해 상기 유로로 이동하여 상기 유입부의 타단을 통해 상기 혼합공간으로 유입되도록, 상기 분사홀을 통해 분사되는 상기 냉각제는 상기 유입부의 타단에 부압을 형성하고,

상기 분사부를 통해 분사되는 상기 냉각제는, 상기 분사부의 중심축을 따라 형성되는 고유한 분사 형태를 가지되,

상기 분사 형태는,

상기 중심축에 수직이고 상기 분사홀로부터의 거리에 따라 면적이 결정되는 분사 영역을 가지고,

상기 분사홀로부터의 거리가 멀어짐에 따라 상기 분사 영역의 면적이 증가하는 제1 구간 및 상기 분사 영역의 면적이 상기 혼합 공간의 폭에 대응되는 제2 구간으로 구분되며,

상기 유입부의 타단은 상기 조성물이 상기 제2 구간으로 유입되도록 하는 위치에 형성되는

복합 기능 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 제2 구간에서 제1 지점에 대응하는 제1 분사 영역의 면적은 상기 제1 지점에서의 상기 혼합 공간의 폭에 대응되는,

복합 기능 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 제1 구간의 길이는 상기 분사 영역의 면적이 상기 혼합 공간의 폭에 대응될 때의 임계 길이로 결정되는,

복합 기능 모듈.
제3 항에 있어서,

상기 임계 길이는 적어도 상기 분사홀의 상기 제2 직경, 상기 분사홀의 출구 각도, 및 공급되는 상기 냉각제의 압력에 기초하여 설정되는,

복합 기능 모듈.
제3 항에 있어서,

상기 제2 직경은 0.15mm이고 상기 출구 각도는 0°이며 상기 냉각제의 압력은 60 bar일 때,

상기 분사홀로부터 상기 유입부 타단까지의 거리는 9.0mm 이상인,

복합 기능 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 유입부가 내장되고, 상기 조성물이 수용되는 용기가 장착되는 몸체를 포함하는 어댑터;를 더 포함하는,

복합 기능 모듈.
제6 항에 있어서,

상기 혼합부는 슬라이드 부분을 포함하고,

상기 어댑터는 상기 혼합부의 상기 슬라이드 부분에 슬라이드 결합(sliding joint)되는 슬라이드 홈을 포함하는,

복합 기능 모듈.
제7 항에 있어서,

상기 어댑터는 상기 슬라이드 홈을 형성하는 어댑터 결합부를 포함하고,

상기 어댑터 결합부의 내부에 상기 유입부의 적어도 일부가 위치하는,

복합 기능 모듈.
제8 항에 있어서,

상기 어댑터는 보조 가이드부를 포함하고,

상기 보조 가이드부는 상기 혼합부에 비해 돌출되어 있는,

복합 기능 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 혼합부로부터 연장되고 상기 조성물을 수용하는 용기를 지지하는 버팀부재를 포함하는,

복합 기능 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 결합부와 상기 냉각제 공급 장치가 나사 결합을 통해 결합되도록 상기 결합 수단은 수나사 또는 암나사인,

복합 기능 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 분사부의 유입홀과 상기 냉각제 공급 장치의 사이에 배치되는 지지부;를 더 포함하고,

상기 지지부는 상기 냉각제가 이동하기 위한 중공을 포함하고, 상기 중공의 직경은 상기 제1 직경과 동일하거나 상기 제1 직경보다 큰,

복합 기능 모듈.
조성물이 저장되는 용기(ampoule);

냉각제가 저장되는 냉각제 저장부(refrigerant storage);

상기 조성물 및 상기 냉각제의 혼합 공간을 제공하는 혼합부;

상기 용기와 상기 혼합 공간 사이에 상기 조성물이 이동하기 위한 유로를 제공하는 유입부 -상기 유입부의 일단은 상기 용기와 연결되고 상기 유입부의 타단은 상기 혼합 공간과 연결됨-;

상기 혼합 공간과 연결되고 상기 냉각제 저장부로부터 상기 냉각제를 공급받아 상기 혼합 공간으로 분사하기 위한 분사부 -상기 분사부는 상기 냉각제가 유입되는 유입홀 및 상기 냉각제가 분사되는 분사홀을 포함함-;를 포함하고,

상기 분사부를 통해 분사되는 상기 냉각제는, 상기 분사부의 중심축을 따라 형성되는 고유한 분사 형태를 가지되,

상기 분사 형태는,

상기 중심축에 수직이고 상기 분사홀로부터의 거리에 따라 면적이 결정되는 분사 영역을 가지고,

상기 분사홀로부터의 거리가 멀어짐에 따라 상기 분사 영역의 면적이 증가하는 제1 구간 및 상기 분사 영역의 면적이 상기 혼합 공간의 폭에 대응되는 제2 구간으로 구분되며,

상기 유입부의 타단은 상기 조성물이 상기 제2 구간으로 유입되도록 하는 위치에 형성되고,

상기 냉각제의 상기 분사 형태에 의해 상기 유입부의 타단에 부압이 형성되어 상기 조성물이 상기 용기로부터 상기 유입부를 통해 상기 혼합 공간으로 유입되는,

혼합분사 시스템.