KR102060416B1 - Micro-jet device preventing jet efficiency drop problem when repeated injection by removing metallic colloid - Google Patents

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KR102060416B1 KR1020180044847A KR20180044847A KR102060416B1 KR 102060416 B1 KR102060416 B1 KR 102060416B1 KR 1020180044847 A KR1020180044847 A KR 1020180044847A KR 20180044847 A KR20180044847 A KR 20180044847A KR 102060416 B1 KR102060416 B1 KR 102060416B1
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Abstract

본 발명은 약물 용액 등 내부에 저장된 피분사 액체를 고속 마이크로젯(microjet) 형태로 분사하는 마이크로젯 분사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐된 챔버 내의 작동 유체에 전기적 에너지를 가하여 버블을 발생시키고 이 를 추진력으로 하여 액체를 마이크로젯 분사하는 마이크로젯 분사 장치에서 반복 분사시에 전극 주위의 금속 콜로이드 발생으로 인한 분사 속도 및 효율이 저하되는 문제를 방지할 수 있도록 개선된 마이크로젯 분사 장치에 관한 발명이다.
본 발명에서 제공하는 마이크로젯 분사 장치는, 밀폐된 내부 공간에 작동 유체가 밀실하게 채워진 압력 챔버와; 상기 압력 챔버와 인접하여 배치되며, 내부에 약물 용액이 수용되고 일측에 상기 약물 용액이 외부로 배출되는 마이크로 노즐이 형성된 약물 챔버와; 확장 및 원상회복이 가능하도록 탄성을 가지는 막으로서 상기 압력 챔버와 상기 약물 챔버의 사이를 분리 구획하는 탄성막과; 상기 압력 챔버 내의 작동 유체에 전기 에너지를 집중시켜 상기 작동 유체 내에 버블을 발생시키는 전극 및; 상기 압력 챔버의 내부 또는 외부에 설치되며, 자석을 포함하여 상기 압력 챔버 내부에 자기력을 작용할 수 있도록 설치되는 자석 모듈;을 포함하여 구성된 것을 구성상의 특징으로 한다.The present invention relates to a microjet injection device for injecting the injection liquid stored in the drug solution, etc. in the form of a high-speed microjet, and more particularly, to generate bubbles by applying electrical energy to the working fluid in the closed chamber The invention relates to an improved microjet ejection apparatus which can prevent the problem of lowering the injection speed and efficiency due to the generation of metal colloids around the electrodes during repeated ejection in the microjet ejection apparatus for microjet ejection of liquid with the driving force. to be.
The microjet injection apparatus provided by the present invention includes a pressure chamber in which a working fluid is tightly filled in a sealed inner space; A drug chamber disposed adjacent to the pressure chamber and having a micro nozzle configured to receive a drug solution therein and to discharge the drug solution to one side; An elastic membrane for separating and partitioning between the pressure chamber and the drug chamber, the membrane having elasticity to allow expansion and restitution; An electrode for concentrating electrical energy in the working fluid in the pressure chamber to generate bubbles in the working fluid; And a magnet module installed inside or outside the pressure chamber and installed to act on a magnetic force inside the pressure chamber, including a magnet.

Description

금속 콜로이드 제거를 통해 반복 분사시 젯의 분사 효율 저하를 방지하는 마이크로젯 분사 장치 {MICRO-JET DEVICE PREVENTING JET EFFICIENCY DROP PROBLEM WHEN REPEATED INJECTION BY REMOVING METALLIC COLLOID}MICRO-JET DEVICE PREVENTING JET EFFICIENCY DROP PROBLEM WHEN REPEATED INJECTION BY REMOVING METALLIC COLLOID}

본 발명은 약물 용액 등 내부에 저장된 피분사 액체를 고속 마이크로젯(microjet) 형태로 분사하는 마이크로젯 분사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐된 챔버 내의 작동 유체에 전기적 에너지를 가하여 버블을 발생시키고 이 를 추진력으로 하여 액체를 마이크로젯 분사하는 마이크로젯 분사 장치에서 고반복 분사시에 전극 주위의 금속 콜로이드 발생으로 인한 마이크로젯 분사 속도 및 효율이 저하되는 문제를 방지할 수 있도록 개선된 마이크로젯 분사 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a microjet injection device for injecting the injection liquid stored in the drug solution, such as in the form of a high-speed microjet, and more particularly, to generate bubbles by applying electrical energy to the working fluid in the closed chamber In this case, the microjet injector for jetting liquid is applied to the microjet injector which has been improved to prevent the problem of the microjet ejection speed and efficiency deteriorated due to the generation of metal colloids around the electrode during high repetitive ejection. It is about.

일반적으로 의료 분야 또는 이와 인접한 관련 분야에서 약물 용액을 체내에 비경구 투여하기 위한 방법으로서 예로부터 다양한 형태의 약물 주입 장치들이 적용되고 있다. 이와 같은 약물 주입 장치로 종래부터 가장 보편적으로 사용되는 방식은 바늘식 주사기로서, 이러한 바늘식 주사기는 피부에 바늘을 찔러 넣고 앰플(apoule) 내 피스톤을 눌러 바늘을 통해 약물을 직접 주입하는 방식이다. 상기와 같은 전통적인 바늘식 주사기는 구조가 간단하고 사용이 쉬우며, 피스톤 방식의 주입구를 사용하기 때문에 비교적 정량적인 약물 주입이 가능하다는 장점이 있다. 하지만, 이와 같은 바늘식 주사기는 주사 시의 통증으로 인한 환자들의 불편이 큰 문제점으로 지적되고 있을 뿐 아니라, 주사시의 상처로 인한 세균 또는 바이러스 감염의 우려가 있으며, 이 밖에도 위생상의 이유로 재사용되지 못하고 일회용으로 폐기되어야 하므로 자원 낭비의 문제가 파생되는 점 등 많은 단점을 가지고 있었다. In general, various forms of drug injection devices have been applied as a method for parenteral administration of a drug solution to the body in the medical field or a related field adjacent thereto. Conventionally, the most commonly used method of such a drug injection device is a needle syringe, which injects a needle directly into the skin and presses a piston in an ampoule to directly inject a drug through the needle. The conventional needle syringe as described above has the advantage of relatively simple structure and easy to use, and relatively quantitative drug injection because of the use of a piston-type inlet. However, such a needle syringe is not only pointed out as a big problem for the patient's discomfort due to pain during injection, but also a bacterial or viral infection due to a wound during injection, and cannot be reused for hygienic reasons. Since it has to be disposed of for one time, it has many disadvantages such as the problem of resource waste.

이러한 종래의 바늘식 주사기의 문제점을 해결하기 위해 주사 바늘을 사용하지 않고 체내에 약물을 주입할 수 있는 바늘 없는 주사기(Needle-free injector)와 같은 약물 전달 시스템의 개발이 다양한 방식으로 진행되고 있으며, 이러한 연구의 일환으로 약물 용액을 미세 직경의 마이크로젯 형태로 고속 분사함으로써 약물 용액이 직접 피부의 표피를 관통하여 체내에 침투되도록 하는 방식의 마이크로젯 약물 전달 시스템이 대안으로 제시되고 있다.In order to solve the problem of the conventional needle syringe, the development of a drug delivery system such as a needle-free injector (Needle-free injector) that can inject the drug into the body without using the injection needle is progressing in various ways, As part of this research, a microjet drug delivery system has been proposed as a method of rapidly dispensing a drug solution in the form of a micro-diameter microjet to allow the drug solution to directly penetrate the skin's epidermis and into the body.

이와 같은 마이크로젯 약물 전달 시스템에서 고속 약물 마이크로젯의 발생을 위해서는 피분사 약물에 (직접 또는 간접적으로) 강한 추진력을 가하여 약물이 마이크로 노즐 분사구(orifice)를 통해 강력하게 외부로 배출되도록 하여야 한다. 이러한 마이크로젯 약물 전달 시스템에서 추진력을 발생시키는 방식은 1930년대 이래로 다양하게 개발되어 왔는데, 최근까지 압전 세라믹 소자를 이용한 분사 방식, 알루미늄 포일에 레이저 빔을 가함으로써 유발되는 충격파를 통한 분사 방식, 압축 스프링이나 압축 가스를 이용하는 방식, 로렌츠 힘(Lorentz force)을 이용한 분사 방식 등의 다양한 분사 방식이 개발되었다. In such a microjet drug delivery system, high speed drug microjet generation requires a strong propulsion force (directly or indirectly) to the drug to be injected to force the drug out to the outside through the micro nozzle orifice. The propulsion of the microjet drug delivery system has been developed in various ways since the 1930's. Until recently, the injection method using a piezoelectric ceramic element, the injection method using a shock wave caused by applying a laser beam to an aluminum foil, and a compression spring In addition, various injection methods such as a method using a compressed gas and a method using a Lorentz force have been developed.

특히, 최근에는 기존의 마이크로젯 분사 방식들과는 달리 분사되는 약물의 양과 분사 속도(즉, 약물의 침투 깊이)를 미세하게 조절할 수 있으면서도, 연속적인 주사가 가능하며, 반복 재사용이 가능한 버블 유도 방식의 마이크로젯 약물 전달 시스템이 본 발명자에 의해 개발되었으며, 이는 대한민국 특허 제10-2010-56637호(발명의 명칭: 마이크로젯 약물전달 시스템)으로 출원되어 특허등록 제1207977호로 등록된 바 있다. In particular, unlike conventional microjet injection methods, the bubble-induced micro-injection method allows continuous injection and repeated reuse while finely controlling the amount and rate of injection (ie, the penetration depth of the drug) to be injected. The jet drug delivery system was developed by the present inventors, which was filed in Korean Patent No. 10-2010-56637 (name of the invention: microjet drug delivery system) and registered under Patent Registration No. 1207977.

도5는 상기 본 발명자의 선등록 버블 유도 방식의 마이크로젯 약물 전달 장치를 설명한 도면으로서, 도5의 (a)는 약물의 분사 전 상태를 나타내고, 도5의 (b)는 약물이 분사되는 상태를 나타낸다. 도5를 참조하면, 상기 본 발명자의 선등록 마이크로젯 약물 전달 장치는, 밀폐된 공간 내에 압력발생용 액체가 밀실하게 채워져 있는 압력 챔버(10)와, 내부에 약물 용액을 저장하고 있으며 일측에 상기 약물 용액이 배출되는 마이크로 노즐(42)이 형성된 약물 챔버(20)와, 상기 압력 챔버(10)와 약물 챔버(20)의 사이에 배치된 탄성 재질의 탄성막(30) 및 상기 압력 챔버(10) 내에 레이저 등 강한 에너지를 집중시켜 상기 압력 챔버(10) 내부의 압력발생용 액체에 상 변화(기체 -> 액체)를 일으키는 에너지 포커싱 유닛(50)을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.FIG. 5 is a view illustrating a pre-registered bubble induction type microjet drug delivery device according to the present invention. FIG. 5 (a) shows a state before injection of a drug, and FIG. 5 (b) shows a state where a drug is injected. Indicates. Referring to FIG. 5, the inventor's pre-registered microjet drug delivery device includes a pressure chamber 10 in which a pressure generating liquid is tightly filled in a sealed space, and a drug solution therein, and on one side thereof. The drug chamber 20 having the micro nozzle 42 through which the drug solution is discharged is formed, the elastic membrane 30 of the elastic material disposed between the pressure chamber 10 and the drug chamber 20, and the pressure chamber 10. ) And an energy focusing unit 50 for concentrating strong energy such as a laser to cause a phase change (gas-> liquid) to the pressure generating liquid in the pressure chamber 10.

상기와 같은 본 발명자의 선등록 마이크로젯 약물 전달 장치에 따르면, 에너지 포커싱 유닛(50)을 통해 레이저 등 강한 에너지를 압력 챔버(10) 내의 압력발생용 액체에 집중적으로 가해주게 되면 상기 압력발생용 액체가 순간적으로 기화하여 버블이 발생하게 되고, 이와 같이 발생된 버블이 급격히 팽창하여 탄성막(30)을 확장시키면서 약물 챔버(20) 내의 약물 용액에 강한 압력을 가함으로써 약물 용액이 마이크로 노즐 외부로 빠르게 마이크로 젯 형태로 분사되어 피부 조직 내로 침투하게 되는 것이다.According to the inventor's pre-registered microjet drug delivery device as described above, when the strong energy such as laser is concentrated to the pressure generating liquid in the pressure chamber 10 through the energy focusing unit 50, the pressure generating liquid Vaporizes instantaneously to generate bubbles, and the bubbles generated in this manner expand rapidly to expand the elastic membrane 30, and apply a strong pressure to the drug solution in the drug chamber 20, thereby rapidly dispensing the drug solution out of the micro nozzle. It is sprayed in the form of a micro jet to penetrate into the skin tissue.

한편, 상기와 같은 본 발명자의 선등록 발명에 개시된 바에 따르면, 상기와 같이 압력발생용 액체의 버블 발생에 필요한 에너지를 가해 주는 에너지 포커싱 유닛(50)으로서 레이저 빔을 조사하는 레이저 기기가 가장 바람직하게 사용될 수 있는 것으로 기재되어 있는바, 이는 버블 발생을 위한 에너지 효율성뿐 아니라 기기의 활용성, 적용 편의성 및 경제성 등 여러 가지 측면을 종합적으로 고려한 것이다. 즉, 상기한 선등록 발명의 주요 적용 분야인 의료 분야의 경우 피부과 시술용, 피부 절개용 등의 용도로 의료용 레이저 기기가 널리 사용되고 있으며, 이와 같이 기존에 비치되어 있는 레이저 기기에 마이크로젯 인젝터 모듈을 결합하여 사용함으로써 시스템 구현을 위해 별도의 추가 장비를 구입하거나 인젝터에 레이저 유닛을 일체화하여 포함할 필요가 없으므로 활용성 및 제조 비용의 측면에서 장점이 있었다.On the other hand, according to the disclosure of the inventors of the present invention as described above, the laser device for irradiating the laser beam as the energy focusing unit 50 for applying the energy required for the bubble generation of the pressure-generating liquid as described above is most preferably It is described as being able to be used, which comprehensively considers various aspects such as energy efficiency for bubble generation as well as the utility, ease of use and economics of the device. That is, in the medical field, which is the main application field of the pre-registered invention, medical laser devices are widely used for dermatological procedures and skin incisions, and thus, the microjet injector module is applied to the existing laser devices. The combined use has the advantage of usability and manufacturing cost because there is no need to purchase additional equipment or to integrate the laser unit in the injector to implement the system.

하지만, 상기와 같이 버블 발생의 에너지원으로서 레이저 장치를 사용하는 레이저 버블식 마이크로젯 인젝터의 경우, 사용을 위해서는 반드시 레이저 기기와 결합되어야 하므로 레이저 기기가 비치된 병원 등의 장소에서만 사용이 가능하고 외부 또는 다른 장소에 휴대하여 사용하는 것이 불가능하다는 단점이 있었다. 따라서, 상기와 같은 레이저 방식의 마이크로젯 인젝터 이외에 휴대성이 개선되고 소형화된 마이크로젯 인젝터의 개발이 필요하였는바, 이러한 단점에 대한 대안으로서 본 발명자는 레이저 빔을 조사하여 버블을 발생시키는 대신, 압력발생용 액체에 전극을 삽입하고 고전압의 전기 에너지를 인가함으로써 스파크 발생 및 절연 파괴(breakdown)에 의해 버블을 유도하는 방식의 전기식 마이크로젯 인젝터를 고려하고 이를 제작하였다. However, in the case of the laser bubble type microjet injector using the laser device as an energy source of bubble generation as described above, the laser bubble type microjet injector must be combined with the laser device in order to use the device. Another disadvantage is that it is impossible to carry and use it in other places. Therefore, in addition to the laser-type microjet injector as described above, it was necessary to develop a portable and miniaturized microjet injector. As an alternative to this disadvantage, the present inventors instead of irradiating a laser beam to generate bubbles, An electric microjet injector in which bubbles are induced by spark generation and insulation breakdown by inserting an electrode into a generating liquid and applying high voltage electrical energy is considered and manufactured.

그런데, 상기와 같은 전기식 마이크로젯 약물 인젝터를 실제로 제작하여 테스트해 본 결과, 방전 및 분사 횟수가 증가할수록 전극의 방전 전압이 전반적으로 감소할뿐 아니라 일정한 방전 전압을 유지하지 못하고 크게 변동되는 현상이 발견되었으며, 이에 따라 마이크로젯 분사 효율 및 안정성이 떨어지는 문제가 발견되었다. 1회 주입에 의해 약물을 투여하는 전통적인 주사기와 달리 본 발명의 마이크로젯 주사장치는 초당 수회 내지 수십 회의 약물 분사를 통해 목표량에 해당하는 약물을 주사하는데, 이를 위해서는 일정하고 안정적인 마이크로젯 분사를 고 반복으로 수행할 수 있어야 한다. 즉, 방전 전압이 일정하지 않을 경우에는 매번 생성되는 마이크로젯의 속도와 양의 편차가 발생하여 안정된 피부 침투 성능을 얻기 어려우므로 상기와 같은 방전 전압의 감소 및 높은 전압 변동성은 매우 치명적인 단점으로 작용할 수 있게 된다.However, as a result of actually fabricating and testing the electric microjet drug injector as described above, as the number of discharges and injections increases, the discharge voltage of the electrode not only decreases as a whole, but also a phenomenon in which the discharge voltage cannot be maintained is maintained. As a result, problems with low microjet injection efficiency and stability have been found. Unlike conventional syringes that administer a drug by a single injection, the microjet injector of the present invention injects a drug corresponding to a target amount through several to several tens of drug injections per second. It should be possible to do In other words, if the discharge voltage is not constant, it is difficult to obtain stable skin penetration performance due to the variation of the speed and quantity of the generated microjet each time, such that the reduction of the discharge voltage and the high voltage variability may act as very serious disadvantages. Will be.

이에, 본 발명자는 상기와 같은 전기 버블식 마이크로젯 주사장치에서 나타난 방전 전압과 관련한 문제의 원인을 파악하기 위해 다양한 분석 및 실험을 통해 연구하였으며, 그 결과 액체 내 절연 파괴시 전극의 손실에 따른 금속 콜로이드의 생성이 방전 손실을 일으키는 주요한 원인이라는 결론에 이르게 되었다. 즉, 상기한 바와 같이 버블 발생의 에너지원으로서 전기 에너지를 사용하는 전기 버블식 마이크로젯 인젝터의 경우, 압력 발생용 액체 내에 고정 전극을 배치하고 고압의 전압을 걸어 액체의 절연 파괴를 유도하여 버블을 발생시키는데, 이와 같은 액체의 절연 파괴시에 발생하는 발열로 인해 전극의 미세 손상이 발생하면서 금속 콜로이드가 발생하고, 이 금속 콜로이드가 전극 주변에 부유하면서 방전 손실을 일으키는 것이 방전 전압 감소 및 전압 불안정의 주요한 원인임을 확인하게 되었다. Thus, the present inventors have studied through various analysis and experiments to determine the cause of the problem with the discharge voltage appeared in the electric bubble microjet injection device as described above, as a result of the metal loss due to the electrode loss in the breakdown of the liquid We came to the conclusion that the formation of colloids is a major cause of discharge losses. That is, in the case of the electric bubble type microjet injector using electric energy as the energy source of bubble generation, as described above, a fixed electrode is placed in the pressure generating liquid, and a high voltage is applied to induce the breakdown of the liquid to induce the bubble. The heat generated during the dielectric breakdown of the liquid causes the metal colloid to be generated while the electrode is finely damaged, and the metal colloid floats around the electrode and causes the discharge loss due to the reduction of the discharge voltage and the voltage instability. It is confirmed that it is a major cause.

따라서, 본 발명자는 상기와 같은 전기 버블식 마이크로젯 주사장치에서 나타난 문제점을 해결하고자 다양한 연구 및 노력을 한 결과, 아래에서 개시하는 바와 같이 전극 주변에 분산되는 금속 콜로이드를 제거함으로써 밀폐된 챔버 내에서 압력 손실 없이 반복적으로 액체 내 절연 파괴가 이루어질 수 있도록 하여 방전 안정성 및 분사 효율성을 개선한 전기 버블식 마이크로젯 인젝터를 개발하고 이를 특허 출원하게 되었다.Accordingly, the present inventors have made various studies and efforts to solve the problems shown in the above-mentioned electric bubble microjet injection apparatus, and as a result, the metal colloid dispersed around the electrode is removed in the sealed chamber as described below. The inventors have developed and patented an electric bubble type microjet injector that can repeatedly insulate the liquid without pressure loss, thereby improving discharge stability and injection efficiency.

한국특허공개 KR10-2011-0104409Korean Patent Publication KR10-2011-0104409

J.C. Stachowiak et al, Journal of Controlled Release 135: 104 (2009)J.C. Stachowiak et al, Journal of Controlled Release 135: 104 (2009) V.Menezes, S. Kumar, ans Takayama, Journal of Appl. Phys. 106, 086102 (2009)V. Menezes, S. Kumar, ans Takayama, Journal of Appl. Phys. 106, 086102 (2009)

따라서, 본 발명은 밀폐된 챔버 내의 액체에 에너지를 가하여 버블을 발생시키고 이를 추진력으로 약물 등 액체를 고속 마이크로젯 분사하는 마이크로젯 분사 장치에 있어서, 버블 발생의 에너지원으로서 전기 에너지를 사용함으로써 장소에 구애받지 않고 사용이 가능하므로 휴대성이 향상되고 제품의 소형화를 통해 유저 편의성이 증대된 전기 버블식 마이크로젯 분사 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. Accordingly, the present invention provides a microjet jetting apparatus that applies energy to a liquid in a closed chamber to generate bubbles, and injects liquids such as drugs at high speed into a driving force, by using electrical energy as an energy source of bubble generation. It is a technical problem to provide an electric bubble-type microjet injection apparatus having improved portability and user convenience through miniaturization of a product since it can be used without regard to it.

또한, 본 발명은 상기와 같은 전기 버블식 마이크로젯 분사 장치에 있어 방전 및 분사 횟수가 반복될수록 전극으로부터 방출된 금속 콜로이드로 인해 방전 손실이 일어나 방전 전압이 현저하게 감소하고 전압 주기가 불규칙하게 되어 균일하고 안정적인 마이크로젯을 얻기 어려웠던 점에 대하여, 전극 주변의 금속 콜로이드를 효과적으로 제거함으로써 방전 손실을 미연에 방지하고 밀폐된 챔버 내에서 압력 손실 없이 안정적인 절연 파괴를 반복적으로 수행하여 안정적인 마이크로젯을 높은 효율로 반복 생성할 수 있는 마이크로젯 분사 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. In addition, the present invention is the electrical bubble type microjet injection device as described above, as the number of times of discharge and injection is repeated, the discharge loss occurs due to the metal colloid emitted from the electrode, the discharge voltage is remarkably reduced and the voltage cycle becomes irregular, On the other hand, it was difficult to obtain a stable and stable microjet. By effectively removing the metal colloids around the electrodes, the discharge loss was prevented in advance, and the stable dielectric breakdown was repeatedly performed without the pressure loss in the sealed chamber, thereby making the stable microjet highly efficient. It is a technical object of the present invention to provide a microjet injection apparatus that can be repeatedly generated.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명에서 제공하는 마이크로젯 분사 장치는, 밀폐된 내부 공간에 작동 유체가 밀실하게 채워진 압력 챔버와; 상기 압력 챔버와 인접하여 배치되며, 내부에 약물 용액이 수용되고 일측에 상기 약물 용액이 외부로 배출되는 마이크로 노즐이 형성된 약물 챔버와; 확장 및 원상회복이 가능하도록 탄성을 가지는 막으로서 상기 압력 챔버와 상기 약물 챔버의 사이를 분리 구획하는 탄성막과; 상기 압력 챔버 내의 작동 유체에 전기 에너지를 집중시켜 상기 작동 유체 내에 버블을 발생시키는 전극 및; 상기 압력 챔버의 내부 또는 외부에 설치되며, 자석을 포함하여 상기 압력 챔버 내부에 자기력을 작용할 수 있도록 설치되는 자석 모듈;을 포함하여 구성된 것을 그 기본적인 구성상의 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the microjet injection device provided by the present invention, the pressure chamber is tightly filled with a working fluid in the sealed inner space; A drug chamber disposed adjacent to the pressure chamber and having a micro nozzle configured to receive a drug solution therein and to discharge the drug solution to one side; An elastic membrane for separating and partitioning between the pressure chamber and the drug chamber so as to have an elasticity to allow expansion and restitution; An electrode for concentrating electrical energy in the working fluid in the pressure chamber to generate bubbles in the working fluid; And a magnet module installed inside or outside the pressure chamber, the magnet module being installed to apply a magnetic force inside the pressure chamber, including a magnet.

상기와 같은 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에 있어서, 상기 자석 모듈은 상기 압력 챔버에 설치됨에 있어, 상기 전극을 기준으로 상기 탄성막의 반대편 위치에 설치되는 것이 바람직하다. In the microjet jet apparatus of the present invention as described above, the magnet module is installed in the pressure chamber, it is preferable that the magnet module is installed on the opposite side of the elastic membrane relative to the electrode.

한편, 상기와 같은 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에 있어서, 상기 자석 모듈에 포함되는 자석은 네오디뮴 자석 또는 전자석으로 구성될 수 있다. On the other hand, in the microjet jet apparatus of the present invention as described above, the magnet included in the magnet module may be composed of a neodymium magnet or an electromagnet.

또한, 상기와 같은 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에 있어서, 상기 작동 유체는 물이 바람직하게 사용될 수 있으며, 이때 상기 작동 유체로서의 물은 탈이온수, 순수(純水) 또는 초순수(超純水)인 것이 더욱 바람직하다. Further, in the microjet jetting apparatus of the present invention as described above, the working fluid may preferably be water, wherein the working fluid is deionized water, pure water or ultrapure water. More preferred.

이상과 같은 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에 따르면, 마이크로젯 추진을 위한 버블 발생의 동력원으로서 전기 에너지를 사용하는 경우에 있어 방전이 반복적으로 수행될 시에 전극 주변에 누적 생성된 금속 콜로이드로 인해 절연 파괴가 불안정하게 일어나고 방전 전압이 저하되는 문제를 효과적으로 해소할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에 따르면, 자석을 이용하여 전극 주변에 존재하는 금속 콜로이드를 제거함으로써 방전 손실의 원인을 근본적으로 차단하여 방전 효율 및 안정성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 균일하고 높은 속도의 마이크로젯을 반복하여 안정적으로 얻을 수 있는 효과가 있다. According to the microjet jetting apparatus of the present invention as described above, in the case of using electrical energy as the power source of bubble generation for the microjet propulsion, insulation due to the metal colloid accumulated around the electrode when discharge is repeatedly performed It is possible to effectively solve the problem that breakdown occurs unstablely and the discharge voltage is lowered. That is, according to the microjet jetting apparatus of the present invention, by removing the metal colloid present around the electrode by using a magnet, it is possible to fundamentally block the cause of the discharge loss, thereby greatly improving the discharge efficiency and stability, and accordingly There is an effect that can be obtained stably by repeating a high-speed microjet.

특히, 본 발명에서 제공하는 마이크로젯 분사 장치는 압력 챔버의 밀폐 시스템을 유지하면서 금속 콜로이드를 전극 주변에서 제거할 수 있으므로 추진 압력의 손실이 없을 뿐 아니라, 펌프와 순환 시스템과 같은 복잡한 장치 및 별도의 동력원을 추가하지 않고 자석에 의해 금속 콜로이드를 수집하므로 기기의 크기를 획기적으로 줄임과 동시에 제품 단가를 절감할 수 있는 장점이 있다. In particular, the microjet injector provided in the present invention can remove metal colloids around the electrodes while maintaining a closed system of the pressure chamber, so that there is no loss of propulsion pressure, and complicated devices such as pumps and circulation systems and separate Collecting metal colloids by magnets without adding power sources has the advantage of significantly reducing the size of the device and reducing the cost of the product.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로젯 분사 장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치에서 방전 및 절연 파괴가 일어나는 순간에 압력 챔버 내부에 금속 콜로이드가 생성되는 것을 도식화하여 보여 주는 도면이다.
도3은 본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치에서 방전 후 자석 모듈 주위로 금속 콜로이드가 모여드는 것을 도식화하여 보여주는 도면이다.
도4는 오실로스코프로 방전 전압을 측정한 결과를 보여 주는 사진으로서, 도4의 (a)는 자석 모듈이 구비되지 않은 상태에의 방전 전압 측정 결과이고, 도4의 (b)는 본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치에서 자석 모듈을 장착 후 측정한 결과를 보여 주는 것이다.
도5는 기존 레이저-버블 방식의 마이크로젯 약물 전달 장치의 구조 및 동작을 설명한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a microjet injection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the generation of a metal colloid inside the pressure chamber at the instant of discharge and dielectric breakdown in the microjet jet apparatus according to the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the metal colloid gathered around the magnet module after discharge in the microjet jet apparatus according to the present invention.
Figure 4 is a photograph showing the result of measuring the discharge voltage with an oscilloscope, Figure 4 (a) is a result of measuring the discharge voltage in a state without a magnet module, Figure 4 (b) is in accordance with the present invention This shows the measurement result after the magnet module is mounted in the microjet injection device.
5 is a view for explaining the structure and operation of the conventional laser-bubble microjet drug delivery device.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에 대한 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이상에서 기재된, 또는 기재되지 않은 본 발명의 기술적 특징 및 작용 효과들은 이하에 기재된 실시예를 통한 설명을 통해 더욱 명백하게 이해될 수 있을 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention through a preferred embodiment of the microjet injection device of the present invention. Technical features and effects of the present invention described above or not described above will be more clearly understood through the description through the embodiments described below.

도1에는 본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치에 대한 바람직한 일 실시예로서 약물 용액을 마이크로젯 분사하여 체내로 투입하는 마이크로젯 약물 주사 장치에 적용된 예가 도시되어 있다. 도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로젯 분사 장치(또는 마이크로젯 약물 주사 장치)는 내부에 소정 용량의 약물 용액(200)을 저장하였다가 마이크로젯 분사하는 장치로, 이와 같은 본 발명의 마이크로젯 분사 장치(1)는 전원공급부(60)에 연결되어 약물 용액(200)의 마이크로젯 분사를 위한 추진 에너지로서 전력을 공급 받을 수 있도록 되어 있다. Figure 1 shows an example applied to the microjet drug injection device for injecting the drug solution into the body by jetting the drug solution as a preferred embodiment of the microjet injection device according to the present invention. Referring to FIG. 1, a microjet injection device (or microjet drug injection device) according to an embodiment of the present invention stores a drug solution 200 having a predetermined volume therein and then microjet injections. The microjet injection device 1 of the present invention is connected to the power supply unit 60 so as to receive power as propulsion energy for the microjet injection of the drug solution 200.

상기와 같은 본 발명의 마이크로젯 분사 장치(1)는 도1에 도시된 실시예에서 보는 바와 같이, 전체적으로 볼 때 2개의 챔버가 연이어 연결된 구성으로 되어 있으며, 전면측에는 피분사 액체로서 약물 용액(200)을 저장하는 약물 챔버(20)가 배치되고, 그 후면측에는 상기 약물 챔버(20) 내 약물 용액(200)에 추진력을 가하기 위한 압력실에 해당하는 것으로 내부에 작동 유체가 밀실하게 채워진 압력 챔버(10)가 연속 배치 형성된 구조로 되어 있다. As shown in the embodiment shown in FIG. 1, the microjet injection device 1 of the present invention has a configuration in which two chambers are connected in series as a whole, and the drug solution 200 as a sprayed liquid is provided on the front side. The drug chamber 20 is disposed to store the pressure chamber 20, and a pressure chamber in which a working fluid is tightly filled therein corresponds to a pressure chamber for applying a driving force to the drug solution 200 in the drug chamber 20. 10) is arranged in a continuous arrangement.

여기서, 상기 약물 챔버(20)와 압력 챔버(10)를 구획하는 경계벽은 탄성 재질의 박막인 탄성막(30)으로 되어 있으며, 이 탄성막(30)은 상기 압력 챔버(10) 내 작동 유체의 물리적 상태 변화(기화 및 이에 따른 전체적인 용적 증가)에 따라 탄성적으로 신장·변형됨에 의해 인접한 약물 챔버(20) 내의 약물 용액(200)에 압력을 가할 수 있도록 되어 있다.Here, the boundary wall separating the drug chamber 20 and the pressure chamber 10 is formed of an elastic membrane 30 which is a thin film made of an elastic material, and the elastic membrane 30 is formed of the working fluid in the pressure chamber 10. By elastically elongating and deforming according to the physical state change (evaporation and thus the overall volume increase), it is possible to apply pressure to the drug solution 200 in the adjacent drug chamber 20.

상기와 같이 구성된 본 발명의 마이크로젯 분사 장치(1)에 있어 약물 용액(200)을 마이크로젯 분사 추진시키는 원동력은 상기 압력 챔버(10)에 채워진 작동 유체(100)로부터 발생하는 것으로, 본 발명에서는 상기 밀실하게 채워진 작동 유체(100)에 절연 파괴에 의한 급격한 증기 버블(100b)을 발생시키고 이와 같은 버블 발생에 따른 작동 유체(100)의 전체적인 부피 증가에 의해 상기 탄성막(130)을 약물 챔버(20) 쪽으로 순간적으로 강하게 밀어줌으로써 약물 챔버(20) 내의 피분사 약물 용액(200)에 추진 압력을 가하도록 되어 있다. In the microjet injection device 1 of the present invention configured as described above, the driving force for the microjet jet propulsion of the drug solution 200 is generated from the working fluid 100 filled in the pressure chamber 10. The elastic membrane 130 may be formed in the drug chamber by generating a sudden vapor bubble 100b due to dielectric breakdown in the tightly filled working fluid 100 and increasing the overall volume of the working fluid 100 according to the bubble generation. 20) to apply a pushing pressure to the sprayed drug solution 200 in the drug chamber 20 by momentarily pushing it strongly toward it.

즉, 도2 또는 도3을 참고하여 보면 알 수 있는 바와 같이, 압력 챔버(10) 내에 밀실하게 채워진 작동 유체(100)에 전극(40a, 40b)을 통해 고압의 전기를 방전시키면, 상기 작동 유체(100)에 스파크와 함께 절연 파괴(breakdown)가 일어나면서 작동 유체(100)의 일부가 기화되어 전극(40a, 40b) 주변으로 버블(100b)이 발생하게 된다. 상기 작동 유체(100) 내에 생성된 기체 버블(100b)은 순간적으로 팽창하였다가 다시 소멸하는데, 이러한 버블(100b)의 급격한 팽창에 의해 탄성막(30)이 압력 챔버(10)의 바깥쪽(즉 약물 챔버 방향)으로 신장 변형하게 되고, 이러한 탄성막(30)의 급격한 변형은 인접한 약물 챔버(20) 내의 약물 용액(200)에 대한 강한 외력으로 작용함으로써 약물 용액(200)이 매우 작은 직경의 마이크로 노즐(25)을 통과하면서 피부 조직을 뚫고 들어가기에 충분한 고속 마이크로젯의 형태로 분사되는 것이다. That is, as can be seen with reference to FIG. 2 or FIG. 3, when the high-pressure electricity is discharged through the electrodes 40a and 40b to the tightly filled working fluid 100 in the pressure chamber 10, the working fluid is discharged. Insulation breakdown occurs with sparks at 100, and a part of the working fluid 100 is vaporized to generate bubbles 100b around the electrodes 40a and 40b. The gas bubble 100b generated in the working fluid 100 instantly expands and then dissipates again. The rapid expansion of the bubble 100b causes the elastic membrane 30 to be outside of the pressure chamber 10 (ie, In the direction of the drug chamber), and the rapid deformation of the elastic membrane 30 acts as a strong external force against the drug solution 200 in the adjacent drug chamber 20, thereby causing the drug solution 200 to have a very small diameter. It is sprayed in the form of a high-speed microjet sufficient to penetrate the skin tissue while passing through the nozzle 25.

즉, 본 발명의 마이크로젯 분사 장치는 물과 같은 절연물에 일정치 이상의 고전압을 인가할 경우 스파크가 일어나면서 그 부분이 순간적으로 절연성을 잃게 되는 절연 파괴(dielectric breakdown, breakdown)를 이용한 것으로, 이와 같은 액체의 절연 파괴 시 액체가 기화되는 현상을 이용하여 밀폐된 압력 챔버(10) 내의 작동 유체(100)에 기체 버블(100b)이 발생하도록 구현한 것이다. 따라서, 본 발명의 마이크로젯 분사 장치는 고반복의 마이크로젯 생성을 위하여 액체 내 절연 파괴 현상을 안정적으로 반복하여 일으킬 수 있도록 하는데 의의가 있는 것으로, 이에 따라 본 발명은 하기에서 설명하는 바와 같이 방전이 고 반복으로 수행될 시 전극(40a, 40b) 주변에 누적 생성된 금속 콜로이드(45)로 인해 절연 파괴가 불안정하게 일어나고 방전 전압이 저하되는 것을 해소하도록 고안된 것이다. That is, the microjet injection apparatus of the present invention uses a dielectric breakdown (breakdown) in which a portion of the instantaneous loss of insulation occurs when a spark occurs when a high voltage or more is applied to an insulator such as water. The gas bubble 100b is generated in the working fluid 100 in the closed pressure chamber 10 by using a phenomenon in which the liquid vaporizes when the dielectric breakdown of the liquid occurs. Therefore, the microjet jetting apparatus of the present invention has a meaning to stably and repeatedly cause the breakdown phenomenon in the liquid in order to generate a high repetition of the microjet, and thus the present invention has a high discharge as described below. When repeated, the breakdown of the metal colloid 45 accumulated around the electrodes 40a and 40b causes the dielectric breakdown to become unstable and the discharge voltage is reduced.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 상기와 같은 본 발명의 마이크로젯 분사 장치를 구성하는 각 구성 요소들에 대해 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail for each component constituting the microjet injection device of the present invention as described above.

본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치와 관련한 도면 도1 내지 도3을 참조하면, 먼저 본 발명의 마이크로젯 분사 장치는 내부에 약물 용액과 같은 피분사 액체(200)를 저장하였다가 외부로 마이크로젯 분사하는 장치로서, 내부에 작동 유체(100)가 밀실하게 채워진 압력 챔버(10)와; 상기 압력 챔버(10)와 인접하여 연결 배치되며 내부에 피분사 약물 용액(200)이 수용되고 일측에 상기 약물 용액(200)이 외부로 배출되는 마이크로 노즐(25)이 형성된 약물 챔버(20)와; 상기 압력 챔버(10)와 상기 약물 챔버(20) 사이를 구획하도록 배치된 탄성막(30)을 포함하여 구성된다. 1 to 3, the microjet jetting apparatus of the present invention stores the injection liquid 200 such as a drug solution therein and then ejects the jet to the outside. An apparatus for making a pressure, comprising: a pressure chamber 10 tightly filled with a working fluid 100 therein; The drug chamber 20 is disposed adjacent to the pressure chamber 10 and has a micro-nozzle 25 for receiving the drug solution 200 to be injected therein and discharging the drug solution 200 to the outside. ; And an elastic membrane 30 disposed to partition between the pressure chamber 10 and the drug chamber 20.

상기 압력 챔버(110)는 전체적으로 밀폐된 구조로서 내부에 일정한 수용 공간을 가지며, 상기 내부 수용 공간에는 추진력 발생용 유체로서 액상의 작동 유체(100)가 빈 공간 없이 밀실하게 채워져 저장된다. 도1에 도시된 바람직한 실시예에 따르면, 상기 압력 챔버(10)는 대략 원통형 실린더의 형태로 구성될 수 있으며, 상기 압력 챔버(10)의 상부는 원판형의 플레이트로 폐쇄되고 하부는 탄성막(30)에 의해 막혀진 형태로 구성될 수 있다. The pressure chamber 110 is a hermetically sealed structure and has a predetermined accommodation space therein, and the working chamber 100 of the liquid as the propulsion force generating fluid is tightly filled without the empty space and stored therein. According to the preferred embodiment shown in Figure 1, the pressure chamber 10 may be configured in the form of a substantially cylindrical cylinder, the upper portion of the pressure chamber 10 is closed by a disk-shaped plate and the lower portion is an elastic membrane ( It may be configured in the form blocked by 30).

이러한 압력 챔버(10)의 내부를 채우는 작동 유체(100)로는 기본적으로 물이 가장 바람직하게 사용될 수 있으며, 이 외에도 알코올이나 다른 종류의 액상 물질도 절연 파괴시 기체 버블이 발생할 수 있는 물질이라면 사용이 배제되지 않는다. 또한, 상기 작동 유체(100)로서 물을 사용하는 경우, 물 속에 전해질 또는 도전성 물질, 이온 등이 포함되어 있을 경우 방전 시 전압 손실이 일어날 수 있으므로 전기적 이온 및 불순물이 제거된 탈이온 수(deionized water)를 사용하거나, 순수/초순수 제조장치를 통해 정제된 순수 또는 초순수를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As the working fluid 100 filling the interior of the pressure chamber 10, water may be most preferably used. In addition, alcohol or other liquid materials may be used as long as gas bubbles may be generated when the dielectric breakdown occurs. It is not excluded. In addition, in the case of using water as the working fluid 100, when the electrolyte, conductive material, ions, etc. are included in the water, voltage loss may occur during discharge, so that deionized water from which electrical ions and impurities are removed is removed. More preferably, pure water or ultrapure water purified through a pure / ultra pure water production apparatus.

약물 챔버(20)는 상기 압력 챔버(10)의 하부에 연이어 형성되며, 상기 약물 챔버(20)의 내부 수용 공간에는 약물 용액(200)이 저장된다. 상기 약물 챔버(20)의 하단부에는 미세 직경의 마이크로 노즐(25)이 형성되어 있어 전술한 바와 같이 상기 압력 챔버(10)의 작동 유체(100)가 탄성막(30)을 밀어내는 추진력에 의해 약물 용액(200)이 상기 마이크로 노즐(25)을 통해 고속 마이크로젯 분사될 수 있도록 구성된다. 상기 마이크로 노즐(25)의 직경은 원하는 분사속도, 분사량 등에 의해 다양하게 설정될 수 있으며, 예를 들어 150 ㎛ ~ 300 ㎛ 로 형성될 수 있다.The drug chamber 20 is formed successively under the pressure chamber 10, and the drug solution 200 is stored in the inner accommodating space of the drug chamber 20. A micro nozzle 25 having a fine diameter is formed at the lower end of the drug chamber 20, so that the working fluid 100 of the pressure chamber 10 pushes the elastic membrane 30 by the driving force as described above. The solution 200 is configured to enable high speed microjet spray through the micro nozzle 25. The diameter of the micro nozzle 25 may be variously set by the desired injection speed, injection amount, etc., for example, may be formed of 150 ㎛ ~ 300 ㎛.

다음으로, 탄성막(30)은 탄성 복원력을 가진 얇은 막으로서, 상기한 압력 챔버(10)와 약물 챔버(20)의 사이에 배치되어 이들의 경계를 형성한다. 즉, 상기 압력 챔버(10)와 약물 챔버(20)는 상기 탄성막(30)에 의해 분리됨과 함께 상기 압력 챔버(10)와 약물 챔버(20)의 적어도 일부는 탄성막(30)에 접하게 됨으로써, 버블(100b)의 발생에 의해 압력 챔버(10) 내의 작동 유체(100)의 용적이 팽창하는 경우 탄성막(30)의 신장 변형을 통해 약물 챔버(20) 내 약물 용액(200)에 추진 압력을 가할 수 있게 된다. Next, the elastic membrane 30 is a thin membrane having elastic restoring force and is disposed between the pressure chamber 10 and the drug chamber 20 to form a boundary thereof. That is, the pressure chamber 10 and the drug chamber 20 are separated by the elastic membrane 30 and at least a portion of the pressure chamber 10 and the drug chamber 20 are in contact with the elastic membrane 30. When the volume of the working fluid 100 in the pressure chamber 10 expands due to the generation of the bubble 100b, the pressure pushing the drug solution 200 in the drug chamber 20 through the elongation deformation of the elastic membrane 30. You can add.

이러한 탄성막(30)은 박막의 고무 재질로 제작될 수 있으며, 바람직하게로는 실리콘 고무가 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 실리콘 고무는 신축성이 우수할 뿐 아니라 낮은 열 전도도를 가지므로 고압 방전으로 인해 생성된 열을 효과적으로 차폐하여 열 전달에 의한 약물 변질 및 손상도 방지할 수 있는 장점이 있다. 이외에도 상기 탄성막(30)의 재질로는 니트릴 부타디엔 고무(NBR) 등 당업자의 선택에 따라 탄성력을 가지고 액체 비투과성을 가진 재질이라면 어떠한 재료라도 사용될 수 있다.The elastic membrane 30 may be made of a thin rubber material, preferably silicone rubber may be preferably used. Since the silicone rubber has excellent elasticity and low thermal conductivity, the silicone rubber has an advantage of effectively shielding heat generated by high-pressure discharge to prevent drug deterioration and damage due to heat transfer. In addition, any material may be used as the material of the elastic membrane 30 as long as the material has elasticity and liquid impermeability according to a choice of a person skilled in the art such as nitrile butadiene rubber (NBR).

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 마이크로젯 분사 장치는 전기적 에너지를 작동 유체(100)에 가하여 절연 파괴를 통해 버블을 일으켜 약물 등 피분사 액체를 마이크로젯 분사하는 것으로서, 이와 같은 전기적 에너지는 압력 챔버(10)의 소정 위치에 설치된 전극(40a, 40b)을 통하여 상기 작동 유체(100)에 전달된다. Meanwhile, as described above, the microjet jet apparatus of the present invention applies electrical energy to the working fluid 100 to generate bubbles through dielectric breakdown to microjet jets of injection liquids such as drugs, and the like. It is delivered to the working fluid 100 through electrodes 40a and 40b provided at predetermined positions of the chamber 10.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 상기 전극(40a, 40b)은 각각 (+) 전압과 (-) 전압이 걸려지는 한 쌍의 전극체가 상기 압력 챔버(10)의 내부로 침투하여 고정된 형태로 실시될 수 있으며, 도1 내지 도3에 도시된 실시예에 의하면, 상기 한 쌍의 전극(40a, 40b)은 그 끝단이 일정한 간격을 유지하면서 동일 축선 상에 일직선으로 배치된 형태로 되어 있다. 한편, 도시된 실시예에서는 상기 전극(40a, 40b)의 형태로서 일직선상에 배치된 형태를 예시하고 있으나, 이 외에도 당업자의 선택에 따라 일정한 간격을 두고 평행하게 배치된 형태로 실시될 수도 있다. As shown in Figs. 1 to 3, the electrodes 40a and 40b each have a pair of electrode bodies that receive a positive voltage and a negative voltage to penetrate into the pressure chamber 10 to be fixed. 1 to 3, the pair of electrodes 40a and 40b may be arranged in a straight line on the same axis while keeping their ends at regular intervals. have. On the other hand, the illustrated embodiment illustrates a form arranged in a straight line as the form of the electrodes 40a, 40b, in addition, it may be implemented in a form arranged in parallel at regular intervals according to the choice of those skilled in the art.

또한, 상기 전극(40a, 40b)에 전압이 인가되어 작동 유체(100)에 절연 파괴를 유발하는 경우, 절연 파괴에 의한 버블(100b)은 상기 전극(40a, 40b)들 간의 끝단 사이에서 발생하여 팽창하게 되므로, 상기 전극(40a, 40b)의 설치 위치는 도시된 바와 같이 각 전극의 끝단이 상기 압력 챔버(10)의 대략 중심부에 위치하도록 하는 것이 바람직하다. In addition, when a voltage is applied to the electrodes 40a and 40b to cause breakdown of the working fluid 100, the bubble 100b due to breakdown is generated between the ends between the electrodes 40a and 40b. Since the expansion, the installation position of the electrodes 40a, 40b is preferably such that the end of each electrode is located approximately in the center of the pressure chamber 10 as shown.

또한, 상기 전극(40a, 40b)에는 매우 높은 전압이 걸림으로써 방전의 반복이 진행됨에 따라 고열 발생으로 인한 전극 손상이 있을 수 있으므로 이를 감안하여 열에 대한 내구성이 좋은 몰리브덴 합금 재질의 금속 전극을 사용하는 것이 바람직하며, 티타늄 전극, 이리듐 전극, 백금 전극, 텅스텐 전극 등도 당업자의 선택에 따라 사용 가능하다.In addition, since the electrode 40a, 40b may be subjected to a very high voltage, as the discharge is repeated, the electrode may be damaged due to high heat generation. Preferably, a titanium electrode, an iridium electrode, a platinum electrode, a tungsten electrode, or the like can also be used according to the choice of those skilled in the art.

도1을 참조하면, 상기와 같은 전극(40a, 40b)에 액체의 절연 파괴에 필요한 전압을 공급하는 전원 공급 수단으로서 전원공급부(60)가 연결된다. 상기 전원공급부(60)는 본 발명의 마이크로젯 분사 장치를 제품화하여 실시하는 경우 기기에 일체화하여 포함되거나 또는 별도의 외부 전원으로서 기기에 연결하여 사용하는 형태로 마련될 수 있다. 상기 전원공급부(60)로는 충전지, 건전지 등이 사용될 수 있고, 또는 도시되지 않았지만 전원 플러그를 구비하여 외부 전원 콘센트로부터 전원을 공급받을 수 있도록 하는 형태도 가능하다. 이와 같은 전원 공급 수단의 종류는 기기의 설계에 따라 적절히 선택될 수 있는 것으로서 당업자에게 있어 이의 선택 및 적용에 대한 특별한 기술적 어려움은 없을 것이므로 상세한 설명은 생략한다. Referring to FIG. 1, a power supply unit 60 is connected to the electrodes 40a and 40b as power supply means for supplying a voltage required for dielectric breakdown of liquid. The power supply unit 60 may be provided in the form of being integrated with the device or connected to the device as a separate external power source when the microjet injection device of the present invention is implemented as a product. As the power supply unit 60, a rechargeable battery, a battery, or the like may be used, or although not shown, a power plug 60 may include a power plug to receive power from an external power outlet. The kind of the power supply means may be appropriately selected according to the design of the device, and therefore, the technical details of the selection and application thereof will be omitted by those skilled in the art.

다음으로, 본 발명의 주요한 구성상의 특징에 따르면, 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에는 자석 모듈(50)이 더욱 구비되어 구성되며, 상기 자석 모듈(50)에는 자석이 포함되어 있음으로써 상기 압력 챔버(10) 내부에 자기력을 작용할 수 있도록 되어 있다. 상기 자석 모듈(50)에 사용되는 자석으로는 네오디뮴 자석과 같은 영구 자석이 바람직하게 사용될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 전자석과 같은 다른 종류의 자석도 사용될 수 있다. Next, according to the main structural feature of the present invention, the microjet injection device of the present invention is further provided with a magnet module 50, the magnet module 50 is a magnet is included in the pressure chamber ( 10) It is designed to apply magnetic force inside. As the magnet used in the magnet module 50, a permanent magnet such as a neodymium magnet may be preferably used, but is not limited thereto, and another kind of magnet such as an electromagnet may be used.

상기 자석 모듈(50)의 설치 위치에 대해서는 특별한 제한은 없으나 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 압력 챔버(10)의 상부측, 즉, 전극(40a, 40b)의 설치 위치를 기준으로 하여 상기 탄성막(30)이 설치된 위치의 반대편 측에 설치되는 것이 바람직하다. 후술하는 바와 같이, 본 발명에 따르면 고압 방전으로 인한 작동 유체(100)의 절연 파괴 시에 발생하는 금속 콜로이드(45)를 상기 자석 모듈(50)로 모아 전극(40a, 40b) 주변에서 이동, 제거하기 위한 것이므로, 상기 자석 모듈(50)은 기본적으로 상기 전극(40a, 40b)과 가급적 멀리 떨어진 위치에 설치하는 것이 좋으며, 아울러 탄성막(30) 부근에 설치될 경우 자석 모듈에 의해 포집된 금속 콜로이드(45)가 탄성막(30)의 진동에 의해 부유할 가능성이 있으므로 탄성막(30)으로부터 떨어진 위치에 설치되는 것이 바람직하다.There is no particular limitation on the installation position of the magnet module 50, but as shown in FIGS. 1 to 3, the upper side of the pressure chamber 10, that is, the installation position of the electrodes 40a and 40b is referred to. It is preferable that the elastic membrane 30 is provided on the side opposite to the position where the elastic membrane 30 is installed. As will be described later, according to the present invention, the metal colloid 45 generated during the dielectric breakdown of the working fluid 100 due to the high pressure discharge is collected in the magnet module 50 to be moved and removed around the electrodes 40a and 40b. Since the magnetic module 50 is basically installed at a position as far as possible from the electrodes 40a and 40b, and the metal colloid collected by the magnet module when installed near the elastic membrane 30 is preferable. Since the 45 may float due to the vibration of the elastic membrane 30, it is preferable to be provided at a position away from the elastic membrane 30.

또한, 도1 내지 도3에 도시된 바에 의하면, 상기 자석 모듈(50)은 압력 챔버(10)의 상단부 중앙에 1개의 자석이 설치된 것으로 예시되어 있으나, 압력 챔버(10) 상부 외주면을 따라 다수개의 자석이 방사상으로 배치된 형태 등으로도 실시될 수 있다. 아울러, 상기 자석 모듈(50)은 도시된 실시예에 따르면 압력 챔버(10)의 외측에 설치된 것으로 예시되어 있으나 압력 챔버(10)의 내부에 설치되거나 내부 공간으로 일부 침투하는 형태 등으로도 실시 가능하다. 1 to 3, the magnet module 50 is illustrated as having one magnet installed at the center of the upper end of the pressure chamber 10, but a plurality of magnets are arranged along the outer peripheral surface of the upper portion of the pressure chamber 10. It may also be implemented in a form in which the magnet is disposed radially. In addition, the magnet module 50 is illustrated as being installed outside the pressure chamber 10 according to the illustrated embodiment, but may be installed in the pressure chamber 10 or partially penetrated into the internal space. Do.

이하에서는 상기와 같은 자석 모듈(50)에 의해 이루어지는 본 발명 마이크로젯 분사 장치의 작용 효과에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter will be described in more detail with respect to the effect of the present invention microjet injection device made by the magnet module 50 as described above.

도2는 본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치(1)에서 방전 및 절연 파괴가 일어나는 순간에 압력 챔버(10) 내부에 금속 콜로이드(45)가 생성되는 것을 도식화하여 보여 주는 도면이다. 참고로, 상기 금속 콜로이드(45)는 실제로는 매우 미세한 크기의 입자이나 도2 및 도3에서는 이해를 돕기 위해 금속 콜로이드(45)의 크기를 과장하여 크게 도시하였다. FIG. 2 is a diagram showing the formation of a metal colloid 45 inside the pressure chamber 10 at the moment of discharge and dielectric breakdown in the microjet injection apparatus 1 according to the present invention. For reference, the metal colloid 45 is actually a very fine sized particle, but in Figures 2 and 3, the size of the metal colloid 45 is exaggerated for clarity.

도2를 참고하면, 전극(40a, 40b)을 통해 전원공급부(60)로부터 고압의 전원이 인가되어 방전이 시작되면 상기 전극(40a, 40b) 사이에서 절연 파괴(breakdown)가 일어나고 순간적으로 높은 전류가 흐르면서 스파크와 함께 전극 주변의 작동 유체(100)에 버블(100b)이 발생한다. 이때, 전극(40a, 40b) 사이의 급작스러운 전류의 흐름으로 인해 고열이 발생하는데, 이 순간적인 높은 열로 인하여 전극(40a, 40b)의 일부가 녹아 작동 유체(100) 내로 방출된다. 상기와 같이 전극(40a, 40b)으로부터 녹아 나온 물질은 주변의 작동 유체(100)로 인해 냉각되고 이는 도2에 도시된 바와 같이 금속 콜로이드(45)의 형태로 존재하면서 전극(40a, 40b) 주변에 분산된다. Referring to FIG. 2, when high-voltage power is applied from the power supply unit 60 through the electrodes 40a and 40b to start discharge, insulation breakdown occurs between the electrodes 40a and 40b and a momentarily high current is generated. As the bubbles flow, bubbles 100b are generated in the working fluid 100 around the electrodes together with the sparks. At this time, high heat is generated due to a sudden flow of current between the electrodes 40a and 40b. Due to the momentary high heat, a part of the electrodes 40a and 40b is melted and discharged into the working fluid 100. As described above, the material melted from the electrodes 40a and 40b is cooled by the surrounding working fluid 100, which is present in the form of a metal colloid 45 as shown in FIG. Is dispersed in.

상기 금속 콜로이드(45)는 방전이 진행될수록 전극(40a, 40b) 주변에 계속 누적하여 증가하게 되는데, 이 금속 콜로이드(45)는 전기적으로 대전된 입자이므로 상기와 같이 전극(40a, 40b) 주변에 분산되어 존재하는 금속 콜로이드(45)로 인해 전극과 금속 콜로이드 간에서 방전 손실이 일어나게 된다. 그리고, 방전 횟수가 반복될수록 금속 콜로이드(45)의 방출량이 누적되므로 방전 손실이 일어날 확률이 기하급수적으로 증가하게 되고 이로 인해 절연 파괴를 안정적으로 유도할 수 없게 된다. 따라서, 강하고 균질한 속력의 마이크로젯을 반복적으로 얻기 위해서는 상기와 같은 금속 콜로이드(45)를 전극(40a, 40b) 주변에서 제거하거나 존재하지 않도록 이동시키는 것이 필요할 것으로, 이를 위해 본 발명의 마이크로젯 분사 장치는 자석 모듈(50)을 구비함으로써 상기와 같이 절연 파괴에 의해 발생된 금속 콜로이드(45)를 수집하도록 구성되는 것이다. The metal colloid 45 continues to accumulate and increase around the electrodes 40a and 40b as the discharge proceeds. Since the metal colloid 45 is electrically charged particles, the metal colloid 45 is formed around the electrodes 40a and 40b as described above. Dispersion of the metal colloid 45 causes discharge loss between the electrode and the metal colloid. In addition, as the number of discharges is repeated, the discharge amount of the metal colloid 45 accumulates, so that the probability of discharging a discharge increases exponentially, and thus, it is impossible to stably induce dielectric breakdown. Therefore, in order to repeatedly obtain a strong and homogeneous speed microjet, it will be necessary to remove the metal colloid 45 as described above or move it around the electrodes 40a and 40b so as not to exist. The device is configured to collect the metal colloid 45 generated by the dielectric breakdown as described above by having the magnet module 50.

본 발명자는 기존 전기 버블 유도식 마이크로젯 분사 장치에서 방전 횟수가 증가할수록 방전 전압이 감소하고 이로 인해 절연 파괴가 안정적으로 진행되지 않는 점에 대해 그 원인을 파악하기 위해 노력한 결과, 상기와 같이 전극(40a, 40b)으로부터 방출된 금속 콜로이드(45)로 인한 방전 손실이 주요한 원인의 하나임을 확인하게 되었다. 이에 따라 일정 횟수 이상으로 방전을 진행한 후에 작동 유체(100)를 순환시키는 등의 방식으로 해결을 시도하였으나, 이 경우 압력 챔버(10)의 밀폐 시스템이 개방됨으로 인해 버블(100b)로 생성되는 압력의 손실이 필연적으로 존재하게 될 뿐 아니라 전반적인 시스템의 부피가 커지는 단점이 존재하였다. 따라서, 본 발명자는 물을 순환하여 금속 콜로이드를 제거하는 대신, 밀폐 시스템을 유지하면서 금속 콜로이드(45)가 전극(40a, 40b) 주변에 존재하지 않도록 하기 위한 효과적인 방법을 찾기 위해 여러 방면으로 노력하였으며, 그 결과, 미세 금속 콜로이드(45)가 자성에 반응하여 끌려 이동하는 점을 발견하고 이를 이용하여 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have tried to determine the cause of the discharge voltage decreases as the number of discharges increases in the conventional electric bubble-induced microjet jetting apparatus, and thus, dielectric breakdown does not proceed stably. It is confirmed that the discharge loss due to the metal colloid 45 released from 40a, 40b) is one of the main causes. Accordingly, an attempt has been made in a manner of circulating the working fluid 100 after discharging a predetermined number or more, but in this case, the pressure generated by the bubble 100b due to the opening of the closed system of the pressure chamber 10 is opened. The loss of is inevitably present, as well as the bulk of the overall system. Thus, the inventors have tried in various ways to find an effective way to prevent the metal colloid 45 from being present around the electrodes 40a and 40b, while maintaining a closed system, instead of circulating water to remove the metal colloid. As a result, it was found that the fine metal colloid 45 is attracted and moved in response to the magnetic, thereby completing the present invention.

도3은 본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치에서 방전 후 자석 모듈(50)주위로 금속 콜로이드(45)가 모여드는 것을 도식화하여 보여주는 도면이다. 도3에 도시된 바와 같이, 금속 콜로이드(45)는 자석 모듈(50)의 자석에서 나오는 자기력에 반응하여 시간이 지남에 따라 자석 모듈(50)의 주위로 끌려 이동하게 된다. 상기와 같이 전극의 손상으로 발생한 금속 콜로이드(45)는 그 크기가 매우 작고 가벼우므로 낮은 수준의 자력으로도 충분히 수집이 가능하며, 이에 따라 도3에 도시된 바와 같이 방전시마다 작동 유체(100) 내에 분산된 금속 콜로이드(45)는 계속해서 자석 모듈(50) 주위로 모여 듦으로써 전극(40a, 40b) 주변으로부터 금속 콜로이드(45)를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.3 is a diagram showing the metal colloid 45 is gathered around the magnet module 50 after discharge in the microjet injection device according to the present invention. As shown in FIG. 3, the metal colloid 45 is moved around the magnet module 50 over time in response to the magnetic force from the magnet of the magnet module 50. As described above, since the metal colloid 45 generated by the damage of the electrode is very small and light, the metal colloid 45 can be sufficiently collected even at a low level of magnetic force. Accordingly, as shown in FIG. The dispersed metal colloid 45 continues to gather around the magnet module 50, thereby effectively removing the metal colloid 45 from around the electrodes 40a and 40b.

특히, 전극(40a, 40b)의 방전, 스파크 발생 및 절연 파괴에 의한 버블(100b)의 생성이 연속적으로 진행되는 과정 중에서도 이에 영향을 받지 않고 금속 콜로이드(45)는 자석 모듈(50) 주변으로 모여들게 되므로, 본 발명 마이크로젯 분사 장치(1)의 작동을 중지하지 않고도 분사 성능의 저하 없이 전극 주변의 금속 콜로이드를 효과적으로 제거할 수 있으며, 이에 따라 절연 파괴시 방전 손실을 근본적으로 차단하고 방전 안정성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.In particular, the metal colloid 45 may be gathered around the magnet module 50 without being affected by the discharge, the spark generation, and the generation of the bubble 100b due to the dielectric breakdown of the electrodes 40a and 40b. Therefore, it is possible to effectively remove the metal colloid around the electrode without deterioration of the injection performance without stopping the operation of the microjet injection device 1 of the present invention, thereby fundamentally blocking the discharge loss during dielectric breakdown and greatly increase the discharge stability It can be improved.

이상에서 설명한 것과 같은 본 발명의 마이크로젯 분사 장치의 개선된 성능 및 효과를 확인하기 위해 시험 제품을 제작하고 자석 모듈이 구비되지 않은 마이크로젯 분사 장치와 비교 테스트를 진행하였다. 이하에서는 상기와 같은 비교 시험 결과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.In order to confirm the improved performance and effect of the microjet jet apparatus of the present invention as described above, a test product was manufactured and compared with the microjet jet apparatus without a magnet module. Hereinafter, a comparison test result as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

도4는 오실로스코프로 방전 전압을 측정한 결과를 보여 주는 비교 사진으로서, 1000:1 고압 프로브를 사용하여 전극(40a, 40b)에 걸리는 전압의 변동을 측정한 결과들 중 하나를 보여 주고 있다. 도4의 (a)는 자석 모듈이 구비되지 않은 상태에의 방전 전압 측정 결과이고, 도4의 (b)는 본 발명의 마이크로젯 분사 장치 구성에 따라 자석 모듈을 장착한 후 측정한 결과를 보여 주는 것이다. FIG. 4 is a comparative picture showing a result of measuring a discharge voltage with an oscilloscope, and shows one of results of measuring a change in voltage across the electrodes 40a and 40b using a 1000: 1 high voltage probe. Figure 4 (a) is a result of measuring the discharge voltage in the state that the magnet module is not provided, Figure 4 (b) shows the measurement result after mounting the magnet module according to the configuration of the microjet injection apparatus of the present invention It is giving.

아울러, 자석이 구비되지 않은 시스템과 자석이 구비된 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에서 측정된 방전 전압의 피크치를 아래 [표 1] 및 [표 2]에 나타내었다. In addition, the peak values of the discharge voltage measured in the system without a magnet and the microjet injection apparatus of the present invention with a magnet are shown in Tables 1 and 2 below.

자석 모듈이 구비되지 않은 시스템에서 측정된 피크 방전 전압Peak Discharge Voltage Measured in Systems Without Magnetic Modules 시험 항목Test Items 시험 결과Test result

방전 peak 전압

Discharge peak voltage 1회1 time 2.78 kV2.78 kV 2회Episode 2 2.24 kV2.24 kV 3회3rd time 3.16 kV3.16 kV 4회4 times 2.89 kV2.89 kV 5회5 times 2.65 kV2.65 kV

본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치에서 측정된 피크 방전 전압Peak discharge voltage measured in the microjet injection device according to the present invention 시험 항목Test Items 시험 결과Test result

방전 peak 전압

Discharge peak voltage 1회1 time 4.28 kV4.28 kV 2회Episode 2 4.24 kV4.24 kV 3회3rd time 4.16 kV4.16 kV 4회4 times 4.12 kV4.12 kV 5회5 times 4.20 kV4.20 kV

도4 및 상기 [표 1]과 [표 2]의 측정 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 자석이 구비되지 않고 기본적인 구성으로 이루어진 마이크로젯 분사 장치 시스템에서는 금속 콜로이드에 의해 방전 손실이 일어남에 따라 자석이 구비된 본 발명의 마이크로젯 분사 장치 시스템과 비교할 때 전체적으로 방전 전압의 레벨이 현저히 낮게 나타남을 확인할 수 있다. As can be seen from the measurement results shown in FIG. 4 and the above Tables 1 and 2, in the microjet injection system having a basic configuration without a magnet, the magnets are discharged due to the metal colloid. It can be seen that the level of the discharge voltage is significantly lower as compared with the microjet injection device system of the present invention.

아울러, 방전 전압의 안정성에서 보더라도, 자석이 구비되지 않은 시스템의 경우 [표 1]에서 보는 바와 같이 방전 전압 피크치가 일정하지 않고 상당히 큰 범위로 변동하고 있는 반면, 본 발명에 따른 시스템에서는 [표 2]에서 보는 바와 같이 전반적으로 높은 방전 전압 레벨을 유지할 뿐 아니라 측정치 간에 큰 편차 없이 비교적 일정한 전압 피크치를 나타내고 있음을 확인할 수 있었다. In addition, even in view of the stability of the discharge voltage, in the case of the system without a magnet, as shown in [Table 1], the discharge voltage peak value is not constant and fluctuates in a considerably large range, whereas in the system according to the present invention [Table 2] As shown in], it was confirmed that not only the overall high discharge voltage level was maintained but also a relatively constant voltage peak without significant deviation between the measured values.

이상의 내용에서 보는 바와 같이, 본 발명의 마이크로젯 분사 장치에 따르면, 전극 주변에 존재하는 금속 콜로이드를 효과적으로 제거함으로써 방전 손실의 원인을 근본적으로 차단하여 방전 효율 및 안정성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 균일하고 높은 속도의 마이크로젯을 반복하여 안정적으로 얻을 수 있다. 따라서, 이와 같이 반복적이고 안정적인 액체 내 절연 파괴 및 마이크로젯 분사 기술은 약물 전달 시스템에 적용될 경우 약물 용액을 피부 조직 내부로 전달할 때에 지속적이고 동일한 침투 성능을 보장하고 효과적인 약물 주사가 가능함을 의미하므로 본 발명은 특히 바이오 및 의료분야에 바람직하게 적용될 수 있을 것이다.As can be seen from the above, according to the microjet jetting apparatus of the present invention, by effectively removing the metal colloid present around the electrode, it is possible to fundamentally block the cause of the discharge loss, thereby greatly improving the discharge efficiency and stability. Uniform and high speed microjets can be repeated to achieve stable stability. Thus, this repeatable and stable breakdown in liquid and microjet spraying technology, when applied to a drug delivery system, ensures consistent and equal penetration performance and effective drug injection when delivering a drug solution into the skin tissue. May be particularly preferably applied in the bio and medical fields.

또한, 본 발명에 따르면 발사 횟수에 관계없이 지속적이고 동일한 성능을 가짐으로써 주입 시간의 조절을 통해 전달되는 약물의 양을 원하는 대로 정확히 조절할 수 있으므로, 치료용 약물을 주사하는 용도는 물론, 두피 주사, 보톨리늄 톡신(일명 보톡스) 주사, 문신 시술과 같은 미용 분야나 충치 치료, 치은 및 치아 미백, 잇몸 성형, 치주 수술 등 치과 치료 분야 등 다양한 분야에서 바람직하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. In addition, according to the present invention, since the amount of the drug delivered through the control of the injection time can be precisely adjusted as desired by having continuous and identical performance regardless of the number of shots, the use of injecting therapeutic drugs, as well as scalp injection, It is expected to be preferably used in various fields such as botulinum toxin (aka botox) injection, cosmetic field such as tattoo treatment, dental treatment such as tooth decay, gingival and tooth whitening, gum plastic surgery, periodontal surgery.

한편, 이상의 본 발명에 대한 설명에 있어 약물 또는 약물 용액으로 지칭된 용어는 설명을 위해 편의상 대표적인 명칭으로 지칭한 것으로서, 상기 약물 용액은 반드시 생체 조직에 주입되는 약용 용액만으로 한정되는 것이 아니라, 식품(빵, 제과, 젤리 등), 연질 합성수지, 섬유 등에 주입되는 염료, 첨가물 등 다양한 종류의 액상 주입물을 모두 포괄하는 개념이라 할 수 있다.Meanwhile, the terminology referred to as drug or drug solution in the above description of the present invention is referred to as a representative name for convenience, and the drug solution is not limited to only a medicinal solution injected into biological tissues, but is not limited to food (bread). , Confectionery, jelly, etc.), soft synthetic resins, dyes, additives and the like injected into the fiber can be referred to as a concept encompassing all kinds of liquid injections.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 전용이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will be capable of various substitutions, additions, and conversions within the scope not departing from the technical spirit described above. It is to be understood that such modified embodiments also fall within the protection scope of the present invention as defined by the appended claims below.

1 : 본 발명에 따른 마이크로젯 분사 장치
10 : 압력 챔버 100 : 작동 유체
100b : 기체 버블 20 : 약물 챔버
200 : 약물 용액 25 : 마이크로 노즐
30 : 탄성막
40a, 40b : 전극 50 : 자석 모듈
60 : 전원공급부1: microjet injection device according to the present invention
10 pressure chamber 100 working fluid
100b: gas bubble 20: drug chamber
200: drug solution 25: micro nozzle
30: elastic membrane
40a, 40b: electrode 50: magnet module
60: power supply

Claims (6)

밀폐된 내부 공간에 작동 유체가 밀실하게 채워진 압력 챔버와;
상기 압력 챔버와 인접하여 배치되며, 내부에 약물 용액이 수용되고 일측에 상기 약물 용액이 외부로 배출되는 마이크로 노즐이 형성된 약물 챔버와;
확장 및 원상회복이 가능하도록 탄성을 가지는 막으로서 상기 압력 챔버와 상기 약물 챔버의 사이를 분리 구획하는 탄성막;
상기 압력 챔버 내의 작동 유체에 전기 에너지를 집중시켜 상기 작동 유체 내에 버블을 발생시키는 전극 및;
상기 압력 챔버의 내부 또는 외부에 설치되며, 자석을 포함하여 상기 압력 챔버 내부에 자기력을 작용할 수 있도록 설치되는 자석 모듈;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로젯 분사 장치.
A pressure chamber in which a working fluid is tightly filled in the sealed inner space;
A drug chamber disposed adjacent to the pressure chamber and having a micro nozzle configured to receive a drug solution therein and to discharge the drug solution to one side;
An elastic membrane for separating and partitioning between the pressure chamber and the drug chamber so as to have an elasticity to allow expansion and restitution;
An electrode for concentrating electrical energy in the working fluid in the pressure chamber to generate bubbles in the working fluid;
A magnet module installed inside or outside the pressure chamber, the magnet module being installed to act on a magnetic force inside the pressure chamber including a magnet;
Microjet injection device, characterized in that configured to include.
제1항에 있어서, 상기 자석 모듈은 상기 압력 챔버에 설치됨에 있어, 상기 전극을 기준으로 상기 탄성막의 반대편 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 마이크로젯 분사 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the magnet module is installed in the pressure chamber, and the magnet module is installed at a position opposite to the elastic membrane with respect to the electrode.
제1항에 있어서, 상기 전극에 전기 에너지를 공급하는 전원 공급부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로젯 분사 장치.
The apparatus of claim 1, further comprising a power supply unit configured to supply electrical energy to the electrode.
제1항에 있어서, 상기 자석 모듈에 포함되는 자석은 네오디뮴 자석 또는 전자석인 것을 특징으로 하는 마이크로젯 분사 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the magnet included in the magnet module is a neodymium magnet or an electromagnet.
제1항에 있어서, 상기 작동 유체는 물인 것을 특징으로 하는 마이크로젯 분사 장치.
The device of claim 1, wherein the working fluid is water.
제4항에 있어서, 상기 작동 유체는 탈이온수, 순수 및 초순수 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로젯 분사 장치.
The apparatus of claim 4, wherein the working fluid is any one of deionized water, pure water and ultrapure water.
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