KR20220148975A

KR20220148975A - 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기

Info

Publication number: KR20220148975A
Application number: KR1020210055727A
Authority: KR
Inventors: 임동욱; 권중학
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2022-11-08

Abstract

본 발명은 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교체 장착 가능한 약액 카트리지 및 정량의 약액 에어로졸을 흡입할 수 있는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지는 전원 및 제어부를 갖는 흡입기에 교체 가능하게 장착되면서 전기적으로 연결되는 복수개의 단자를 포함하여 흡입기로부터 전기를 공급받고 흡입기에 의해 제어될 수 있는 약액 카트리지로서, 약액을 저장할 수 있는 저장공간과, 복수개의 단자를 통해 흡입기로부터 전기를 공급받아서 저장공간에 저장된 약액의 적어도 일부로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 진동자 소자를 포함한다. 또한, 휴대용 약액 에어로졸 흡입기는 약액 카트리지가 장착되어 약액으로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기로서, 약액 카트리지의 장착에 따라 전기적으로 연결되는 복수개의 단자와, 재충전 가능한 배터리와, 복수개의 단자를 통해 약액 카트리지로 전기적으로 연결되어, 1) 약액 카트리지에서 약액으로부터 미리 정해진 입자 크기의 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 2) 약액 카트리지에서 미리 정해진 양의 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 3) 약액 카트리지에서 미리 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하는 것 중 하나 이상을 수행하는 제어부를 포함한다.

Description

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

본 발명은 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교체 장착 가능한 약액 카트리지 및 정량의 약액 에어로졸을 흡입할 수 있는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것이다.

호흡기계(respiratory system)는 공기의 통로가 되는 전도영역(conducting zone)과 직접 가스교환이 일어나는 호흡영역(respiratory zone)으로 구분되고, 다시 전도영역은 구강(Oropharyngeal region)과 기관(trachea), 기관지(bronchi) 및 종말세기관지(terminal bronchiole)를 가리키고, 호흡영역은 호흡 세기관지(respiratory bronchiole), 폐포관(alveolar duct), 폐포낭(alveolar sac), 폐포(alveoli)까지를 가리킨다. 천식이나 만성폐질환 환자가 주로 사용하는 흡입기(inhaler)는 기도로 약물을 직접 도달시켜 치료 효과를 높이고 부작용을 줄이는 장점을 갖는데, 흡입기는 약제 성상에 따라 정량분무식 흡입기(metered dose inhaler, MDI), 건조분말 흡입기(dry powder inhaler, DPI), 네뷸라이저(nebulizer) 등으로 구분된다. 흡입기를 통해 흡입되는 약액 에어로졸은 그 입자 크기에 따라, 10 - 30 μm 크기의 입자가 구강에 침착되고, 2 - 16 μm 크기의 입자가 전도영역에서 침착되고 2 μm 미만의 입자가 호흡영역에서 침착되는 것으로 알려져 있다. 정량분무식 흡입기는 약통을 누르면 일정량의 약물이 추진제 가스와 함께 분무되는 흡입기로, 약물이 유효하기 위해서는 약물 분사와 흡입이 동시에 혹은 거의 동시에 이루어져야 한다. 또한 추진제 가스의 사용에 대해 논란이 있다. 건조분말 흡입기는 약물과 부형제가 혼합된 분말을 직접 들이 마시는 것으로 추진제가 따로 없으므로 흡입시 세고, 빠르게 들이마셔야 한다. 네뷸라이저는 나이가 어리거나 흡입기 사용이 미숙한 어린이, 호흡이 어려워 정량분무식 흡입기 사용 능력이 떨어지는 성인이나 어린이가 사용할 수 있는 흡입 기이다. 네블라이저를 통해 분무되는 약액의 평균 입자 크기가 약 0.5 ~ 5 μm일 때 약액이 환자의 세기관지를 통해 폐까지 전달되어 효과를 볼 수 있다. 약액 분무입자가 10 ~ 15 μm 이상일 경우 대부분의 약물이 후두 및 비강 부위에 침착되고 5 ~ 10 μm일 경우에는 기관 및 기관지에 침착되고 1 ~ 5 μm일 경우 주로 폐에 침착되어 흡입 약물 치료 효과를 볼 수 있다. 0.5 μm 보다 작을 경우는 약액이 다시 체외로 배출된다. 네뷸라이저는 액상 약물을 에어로졸로 바꾸어 분무시키고 약은 코와 입을 덮는 안면 마스크 혹은 튜브를 통해 흡입한다. 발생된 에어로졸의 상당 부분이 원하는 부위에 도달하지 못하고 후두 및 비강 등에 침착하는 문제점이 있다. 종래의　네뷸라이저는 병의원/가정에서 전원을 꽂아서 사용하는 것이었고, 마스크 타입 혹은 마우스피스 타입이 모두 채용되기도 했으나, 마스크 타입의 경우 약액으로부터 초음파 진동자에 의해 발생한 에어로졸의 대부분이 사용자의 입/코 주변에 남고 흡입되는 양이 적거나, 마우스피스 타입의 경우 효과적으로 에어로졸을 발생시키거나 흡입하기가 쉽지 않았다.　 휴대용　네뷸라이저가 나오기는 했으나 약액을 휴대용　네뷸라이저의 통에 부어서 채우고(가습기에 물을 채우는 방식과 유사함) 그걸 다 사용하면 다시 채우는 식으로 사용되었는데, 마우스피스를 계속 사용하게 되므로 오염의 문제 등이 심각할 수 있다. 네뷸라이저는 액상 약물을 에어로졸로 바꾸어 분무시키고 약은 코와 입을 덮는 안면 마스크 혹은 튜브를 통해 흡입한다. 발생된 에어로졸의 상당 부분이 원하는 부위에 도달하지 못하고 후두 및 비강 등에 침착하는 문제점이 있다. 사용자가 휴대용으로, 환경적으로 혹은 인체에 해로울 수 있는 추진제의 사용 없이 평상시의 호흡으로 흡입할 수 있으면서, 약액 에어로졸이 원하지 않는 부위에 침착하지 않으면서 정량의 약액 에어로졸을 흡입할 수 있도록 하는 약액 에어로졸 흡입기에 대한 요구가 있다. 또한 종래 기술로 대한민국 공개특허 10-2019-0091760에는 네블라이저(10); 실리콘 마스크(30); 네블라이저(10)와 실리콘 마스크(30)를 연결하는 커넥터(50);을 포함하되, 네블라이저(10)는 펌프(20)의 토출구(23)와 서로 통하게 연결되는 약물 수용체(11)와, 노즐부(13)와, 약물 수용체(11)와 노즐부(13)를 연결하는 연결체(15)와, 약물 수용체(11)의 하면에 착탈되는 배터리 수납체(17)와, 배터리 수납체(17)의 배터리를 통해 전원을 공급받는 PCB(19)와, PCB(19)에 입력을 주는 입력 버튼부(25)를 포함하는 휴대용 천식 의료기기가 개시되어 있다. 상술한 종래 기술에서는 약물 수용체(11)가 네블라이저(10)에 포함되어 있는 구조로 장시간 사용시 약물 수용체(11)가 이물질에 의해 오염될 수 있으며, 오염을 제거 하기 위해서는 약물 수용체(11)를 세척해야 하므로 사용의 편의성이 떨어질 수 있으며 약액을 약물 수용체(11)에 부어서 채워야 하며, 복수의 약액을 흡입하고자 할 때는 소분해서 약물 수용체(11)에 부어서 채워야 하는 번거로움이 있다.

대한민국 공개특허 10-2019-0091760

본 발명은 평상시의 호흡으로 흡입할 수 있으면서, 약액 에어로졸이 원하지 않는 부위에 침착하지 않으면서 정량의 약액 에어로졸을 흡입할 수 있도록 하는 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 약액의 종류를 식별하여 그에 따라 약액 에어로졸의 발생을 제어할 수 있는 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 사용자의 흡입 및/또는 약액 카트리지의 잔량을 감지하여 최적의 조건으로 약액 에어로졸의 발생을 제어할 수 있는 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지는 전원 및 제어부를 갖는 흡입기에 교체 가능하게 장착되면서 전기적으로 연결되는 복수개의 단자를 포함하여 흡입기로부터 전기를 공급받고 흡입기에 의해 제어될 수 있는 약액 카트리지로서, 약액을 저장할 수 있는 저장공간과, 복수개의 단자를 통해 흡입기로부터 전기를 공급받아서 저장공간에 저장된 약액의 적어도 일부로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 진동자 소자를 포함한다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지의 저장공간과 진동자 소자 사이에 약액 이동수단이 추가로 제공된다.

또한, 실시예에 따라 약액 이동수단은 모세관 현상에 의해 저장공간으로부터 진동자 소자까지 약액을 이동시킨다.

또한, 실시예에 따라 진동자 소자는 압전 메쉬 디스크를 포함한다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지의 장착에 따라 흡입기가 약액의 종류를 판단할 수 있도록, 약액 카트리지는 약액의 종류에 따른 인디케이터를 포함한다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지와 일체로 혹은 별개로 제공되는 마우스피스를 추가로 포함한다.

또한, 실시예에 따라 마우스피스는 TPE 또는 PPSU를 포함하는, 열에 변형이 되지 않는 플라스틱으로 만들어진다.

또한, 실시예에 따라 마우스피스는 사용자가 입으로 문 채로 사용자의 호흡에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있는 형상이거나 사용자가 입 안으로 삽입한 채로 사용자의 호흡에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있는 형상이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 약액 에어로졸 흡입기는 상술한 약액 카트리지의 실시예 중 어느 하나가 장착되어 약액으로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기로서, 약액 카트리지의 장착에 따라 전기적으로 연결되는 복수개의 단자와, 재충전 가능한 배터리와, 복수개의 단자를 통해 약액 카트리지로 전기적으로 연결되어, 1) 약액 카트리지에서 약액으로부터 미리 정해진 입자 크기의 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 2) 약액 카트리지에서 미리 정해진 양의 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 3) 약액 카트리지에서 미리 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하는 것 중 하나 이상을 수행하는 제어부를 포함한다.

또한 실시예에 따라 휴대용 약액 에어로졸 흡입기는 약액 카트리지에 수용된 약액의 종류를 센싱하는 센서부를 추가로 포함하고, 제어부는, 센서부의 센싱값에 따라 약액의 종류를 판단하고, 약액의 종류에 따라, 약액 카트리지에서 미리 정해진 입자 크기의 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 약액 카트리지에서 미리 정해진 양의 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 약액 카트리지에서 미리 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하는 것 중 하나 이상을 수행한다.

또한, 실시예에 따라 센서부는, 약액 카트리지의 장착에 따라 카트리지에 수용된 약액의 종류를 센싱한다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지는 카트리지에 저장된 약액의 종류 혹은 진위에 따른 인디케이터를 포함하고, 센서부는, 인디케이터의 색상을 인식하는 컬러 센서를 포함한다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지는 카트리지에 저장된 약액의 종류 혹은 진위에 따른 인디케이터를 포함하고, 센서부는, 인디케이터의 물리적 형상 혹은 재질을 인식하는 센서를 포함한다.

또한, 실시예에 따라 센서부는, 약액 카트리지에 저장된 약액의 종류 혹은 진위에 따른 인덕턴스 값을 측정하는 인덕턴스 센서를 포함한다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지에 제공되는 SUS 혹은 재질(약액의 종류에 대응함)을 인덕턴스 센서로 감지해서 그 카트리지에 저장된 약액의 종류를 판단한다.

또한, 실시예에 따라 센서부는, 약액 카트리지의 장착여부를 센싱하는 홀 센서를 포함한다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지에 저장된 약액의 잔량을 센싱하는 잔량 센서를 추가로 포함하고, 제어부는, 잔량 센싱값에 따라 작동을 계속하거나 작동을 중단시키거나 사용자에게 잔량을 알리거나 알람을 줄 수 있다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지는 진동자 혹은 약액의 온도를 센싱하는 온도 센서를 추가로 포함한다.

또한, 실시예에 따라 사용자의 흡입을 센싱할 수 있는 흡입 센서를 추가로 포함하고, 제어부는, 사용자의 흡입시에 약액으로부터 에어로졸을 발생시키도록 진동자 소자를 제어한다.

또한, 실시예에 따라 제어부는 흡입기가 동작 시에 지속적으로 약액으로부터 에어로졸을 발생시키도록 진동자 소자를 제어한다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지의 진동자 소자로 전기를 공급하는 출력부를 추가로 포함하고, 제어부는 출력부를 통해 진동자 소자로 인가되는 전기의 전류 및 전압 중 하나 이상을 센싱함으로써 진동자 소자를 제어한다.

또한, 실시예에 따라 출력부는, 진동자 소자로 소정 범위의 주파수를 갖는 사인파로 공급하고, 제어부는 출력부로부터 공급되는 사인파의 주파수에 의해 약액으로부터 발생되는 에어로졸의 입자 크기를 제어한다.

또한, 실시예에 따라 배터리로부터의 인가되는 전기의 전압을 스텝업하는 부스터 컨버터를 추가로 포함하고, 출력부는 부스터 컨버터로부터 스텝업된 전압의 전기를 공급받아서 진동자 소자로 사인파로 공급한다.

또한, 실시예에 따라 제어부는 약액 카트리지 장착 후에, 약액으로부터 에어로졸 발생 횟수를 카운트하고, 카운트 횟수에 따라 작동을 계속하거나 작동을 중단시키거나 사용자에게 잔량을 알리거나 알람을 줄 수 있다.

또한, 실시예에 따라 휴대용 약액 에어로졸 흡입기는 작동을 개시하기 위한 물리적 버튼을 추가로 포함한다.

또한, 실시예에 따라 휴대용 약액 에어로졸 흡입기는 약액의 종류를 디스플레이하는 디스플레이 수단을 추가로 포함한다.

본 발명에 따르면 약액의 종류에 따라 약액 카트리지를 휴대용 약액 에어로졸 흡입기에 교체 장착할 수 있으므로 위생적이며 세척할 필요가 없어 편의성이 향상된다.

본 발명에 따르면 평상시의 호흡으로 흡입할 수 있으면서, 약액 에어로졸이 원하지 않는 부위에 침착하지 않으면서 정량의 약액 에어로졸을 흡입할 수 있도록 하는 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 제공한다.

본 발명에 따르면 약액의 종류를 식별하여 그에 따라 약액 에어로졸의 입자의 크기 및/또는 정량의 에어로졸 발생 및/또는 에어로졸 발생 시간을 제어할 수 있는 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 제공한다.

본 발명에 따르면 사용자의 흡입 및/또는 약액 카트리지의 잔량을 감지하여 최적의 조건으로 약액 에어로졸의 발생을 제어할 수 있는 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지와 휴대용 약액 에어로졸 흡입기가 분리된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 카트리지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 마우스피스의 일예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 적용될 수 있는 마우스피스의 다른예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 설명하기 위한 블럭도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 도시한 사시도이고 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지와 휴대용 약액 에어로졸 흡입기가 분리된 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(1000)에서 약액 카트리지(100)는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)와 분리 및 장착이 가능하게 제공된다. 또한, 약액 카트리지(100)는 마우스피스(300)와 별도로 제공되어 약액 카트리지(100)에 마우스피스(300)가 탈착되게 제공되거나 약액 카트리지(100)가 마우스피스(300)를 포함하여 일체로 형성될 수도 있다. 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 약액 카트리지(100)가 장착되도록 공간이 형성되어 있고 작동을 개시하기 위한 물리적 버튼 및 디스플레이 수단이 구비될 수 있다. 이하 자세한 내용은 도 3 내지 도 8을 참조하여 후술한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지를 설명하기 위한 블럭도이고 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3과 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지(100)는 전원 및 제어부를 갖는 흡입기에 교체 가능하게 장착되게 제공되며, 복수개의 단자(110)를 포함하는데 복수개의 단자(110)는 약액 카트리지(100)가 전원 및 제어부를 갖는 흡입기에 장착되면 전기적으로 연결되어 흡입기로부터 전기를 공급받고 흡입기에 의해 제어될 수 있다. 약액 카트리지는 약액을 저장할 수 있는 저장공간(130)을 포함하는데, 실시예에 따라 저장공간(130)은 미도시된 격벽에 의해 구획되어 복수개의 저장공간(130)이 형성될 수도 있다. 약액 카트리지(100)는 진동자 소자(120)를 포함하며, 진동자 소자(120)은 복수개의 단자(110)를 통해 약액 카트리지(100)가 후술하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)에 장착된 상태에서 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)로부터 전기를 공급받아서 진동하며, 저장공간(130)에 저장된 약액의 적어도 일부가 예를 들어 저장공간(130)과 진동자 소자(120)를 연결하는 통로(140)를 통해 유입되어 진동자 소자(120)에 의해 에어로졸이 발생되고 에어로졸은 마우스피스(300)와 연결되는 통로(150)를 통해 배출됨으로써 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있다. 진동자 소자(120)는 실시예에 따라 압전 메쉬 디스크를 포함하여 제공된다. 실시예에 따라 압전 메쉬 디스크는 메쉬 박판으로 이루지며, 진동자 소자는 링 타입 피에조(piezo)소자와 가운데의 메쉬 박판이 와이어로 전기 결선을 이룬 구조이다. 실시예에 따라 메쉬 박판의 홀 사이즈(체눈 사이즈)는 3 um을 가진다. 또한 실시예에 따라 진동자 소자(120)는 세라믹 진동자를 포함한다. 마우스피스(300)는 약액 카트리지(100)와 일체로 혹은 별개로 제공되며, 일체로 제공될 경우 예를 들어 마우스피스(300)는 약액 카트리지(100)와 초음파 융착으로 결합되어 이루어질 수 있으며, 임의로 약액 카트리지(100)에 약물을 리필(refill)할 수 없는 구조가 제공된다. 또한, 실시예에 따라 약액 카트리지(100)는 후술하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)에 장착할 경우 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)가 약액의 종류 또는 약액의 진위 여부를 판단할 수 있도록 인디케이터(170)를 포함한다. 예를 들어 인디케이터(170)는 약액 카트리지(100)에 약액의 종류에 따라 외면에 표시되는 색상일 수 있다. 또한 인디케이터(170)는 약액의 종류 또는 약액의 진위 여부를 판단할 수 있도록 약액 카트리지(100)의 외면에 구비되는 물리적 형상 또는 재질(약액의 종류에 대응함)을 가질 수 있다. 약액 카트리지(100)가 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)에 장착된 상태에서 약액의 종류 또는 약액의 진위 여부를 판단하는 구체적인 내용은 도 8을 참조하여 후술한다. 본 발명에 따른 약액 카트리지(100)는 제조사에서 약액을 저장하여 제조할 수도 있고, 필요에 따라 사용자가 직접 약액 카트리지(100)에 약액을 부어서 사용하도록 제조될 수도 있을 것이다. 또한 사용자가 직접 소분해서 예를 들어 약액과 식염수를 함께 섞어서 사용하도록 제조될 수도 있을 것이다. 실시예에 따라 약액 카트리지(100)는 대략 6개월에서 1년 사이에 분해되는 생분해성 레진 PLA로 이루어진다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 카트리지를 설명하기 위한 단면도이다. 도 5를 참조하면 약액 카트리지(100)에 구비되는 진동자 소자(120)는 약액 카트리지(100)의 상부에 설치되고, 약액 카트리지(100)의 저장공간(130)과 진동자 소자(120) 사이에는 약액 이동수단(160)이 제공된다. 예를 들어 약액 이동수단(160)은 심지로 이루어져서 모세관 현상에 의해 저장공간(130)으로부터 진동자 소자(120)까지 약액을 이동시킨다.

도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 마우스피스의 일예를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 적용될 수 있는 마우스피스의 다른예를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명에서 상술한 바와 같이 마우스피스(300)는 약액 카트리지(100)와 일체로 혹은 별개로 제공되는데, 실시예에 따라 마우스피스(300)는 TPE 또는 PPSU를 포함하는, 열에 변형이 되지 않는 플라스틱으로 만들어진다. 도 6을 참조하면 실시예에 따라 마우스피스(300)는 사용자가 입으로 문 채로 사용자의 호흡에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있는 형상으로 제공될 수 있으며 필요에 따라 도 7을 참조하면 사용자가 입 안으로 삽입한 채로 사용자의 호흡에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있는 형상으로 제공될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 카트리지 및 휴대용 약액 에어로졸 흡입기를 설명하기 위한 블럭도이다. 도 1과 도 2 및 도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 상술한 약액 카트리지(100)의 실시예 중 어느 하나가 장착되어 약액으로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)로 제공된다. 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 복수개의 단자(210)를 구비하여 약액 카트리지(100)가 장착되면 약액 카트리지(100)에 구비된 복수개의 단자(110)와 전기적으로 연결된다. 또한 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 전원으로서 배터리(230)를 구비하는데, 실시예에 따라 배터리(230)는 외부 전원으로부터 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(100)에 구비되는 USB 포트(231)를 통해 충전IC(232)에 의해 재충전 가능하다. 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 제어부(220)를 포함하며 제어부(220)는 1) 약액 카트리지(100)에서 약액으로부터 미리 정해진 입자 크기의 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하거나, 2) 약액 카트리지(100)에서 미리 정해진 양의 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하거나, 3) 약액 카트리지(100)에서 미리 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하는 것 중 하나 이상을 수행한다.

1) 약액 카트리지(100)에서 약액으로부터 미리 정해진 입자 크기의 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하는 경우나, 2) 약액 카트리지(100)에서 미리 정해진 양의 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하는 경우, 실시예에 따라 제어부(220)는 진동자 소자(120)와 연결되는 출력부(240)를 제어하여 출력부(240)에서 출력하는 주파수 또는 전압의 크기를 조절하여 제어하는데 실시예에 따라 제어부(220)는 출력부(240)로부터 전류 센서(251)를 통해 출력부(240)를 통해 진동자 소자(120)로 인가되는 전기의 전류 및 전압 중 하나 이상을 센싱하여 이에 따라 출력부(240)에서 출력하는 주파수 또는 전압을 조절함으로써 진동자 소자(120)를 제어한다. 실시예에 따라 출력부(240)는 사인파 발생부(242)를 구비하여 진동자 소자(120)로 소정 범위의 주파수를 갖는 사인파로 공급하고, 제어부(220)는 출력부(240)로부터 공급되는 사인파의 주파수를 조절하여 약액으로부터 발생되는 에어로졸의 입자 크기를 제어한다. 또한, 실시예에 따라 배터리(230)로부터의 인가되는 전기의 전압을 스텝업하는 부스터 컨버터(241)를 추가로 포함하고, 제어부(220)는 부스터 컨버터(241)를 제어하여 부스터 컨버터(241)에서 스텝업된 전압의 전기를 사인파 발생부(242)를 통해 진동자 소자(120)에 사인파로 공급한다. 예를 들어 에어로졸의 입자의 크기는 폐까지 도달하는 것, 구강, 목 등에 도달하는 것을 구분해서 입자의 크기를 다르게 제어할 수 있을 것이다. 약액으로부터의 에어로졸이 도달해야 하는 신체 내의 지점(구강, 기도, 폐, 등등)에 따라 에어로졸의 입자 크기가 달라져야 하며, 예를 들면 폐까지 들어가야 하는 에어로졸의 입자 사이즈는 작아야 하고, 구강 내에서만 머물러야 하는 에어로졸 입자 사이즈는 커야 한다.

3) 약액 카트리지(100)에서 미리 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하는 경우는 실시예에 따라 제어부(220)는 진동자 소자(120)와 연결되는 출력부(240)를 제어하여 출력부(240)에서 진동자 소자(120)로 출력하는 시간을 조절하여 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생될 수 있게 한다. 또한 실시예에 따라 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 약액 카트리지(100)에 수용된 약액의 종류를 센싱하는 센서부(260)를 추가로 포함한다. 제어부(220)는, 센서부(260)의 센싱값에 따라 약액의 종류를 판단하고, 약액의 종류에 따라, 1) 약액 카트리지(100)에서 미리 정해진 입자 크기의 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하거나, 2) 약액 카트리지(100)에서 미리 정해진 양의 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하거나, 3) 약액 카트리지(100)에서 미리 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자(120)를 제어하는 것 중 하나 이상을 수행하는데, 실시예에 따라 제어부(220)에 의해 수행되는 1) 내지 3) 중 어느 하나의 제어는 실시예에 따라 제어부(220)가 출력부(240)를 제어하는 상술한 내용과 동일한 동작으로 제어가 가능하다. 상술한 바와 같이 실시예에 따라 약액 카트리지(100)는 카트리지에 저장된 약액의 종류 혹은 진위에 따른 인디케이터(170)를 포함한다. 센서부(260)는, 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)에 약액 카트리지(100)의 장착에 따라 카트리지에 수용된 약액의 종류를 판단하는데 센서부(260)는 컬러 센서(261)를 포함하여 인디케이터(170)에 구비되는 색상을 인식함으로서 약액의 종류를 판단한다. 또한 실시예에 따라 센서부는, 인디케이터(170)의 물리적 형상 혹은 재질을 인식하는 센서를 포함하는데 예를 들어 센서부(260)는 약액 카트리지에 저장된 약액의 종류 혹은 진위에 따른 인덕턴스 값을 측정하는 인덕턴스 센서(262)를 포함하고 약액 카트리지(100)에 제공되는 SUS 혹은 재질(약액의 종류에 대응함)을 인덕턴스 센서(262)로 감지해서 그 카트리지에 저장된 약액의 종류를 판단한다. 예를 들어 인디케이터(170)는 약액의 종류 또는 약액의 진위 여부를 판단할 수 있도록 약액 카트리지(100)의 외면에 구비되는 물리적 형상 또는 재질(약액의 종류에 대응함)을 가질 수 있으며, 인덕턴스 센서(262)는 약액 카트리지(100)가 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)에 장착되면 인덕턴스 값을 측정하여 약액의 종류 또는 약액의 진위 여부를 판단할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 센서부(260)는, 약액 카트리지(100)의 장착여부를 센싱하는 홀 센서(263)를 포함하며, 예를 들어 인디케이터(170)는 약액의 종류 또는 약액의 진위 여부를 판단할 수 있도록 약액 카트리지(100)의 외면에 구비되는 전자기적 특성을 갖는 재질로 이루어져서 홀 센서(263)는 인디케이터(170)에 의해 약액 카트리지(100)의 장착여부를 센싱할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 약액 카트리지(100)에 저장된 약액의 잔량을 센싱하는 잔량 센서(252)를 추가로 포함하고, 제어부(220)는, 잔량 센싱값에 따라 작동을 계속하거나 작동을 중단시키거나 사용자에게 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)에 구비된 디스플레이 수단(270)의 잔량 표시부(273)를 통해 잔량을 알리거나 알람을 줄 수 있다. 실시예에 따라 잔량 센서(252)는 압력 센서이며 약액 카트리지(100)에 저장된 약액의 잔량 변화에 따라 약액 카트리지(100)의 저장공간(130)의 압력 변화를 감지하여 잔량을 센싱할 수 있다.

또한, 실시예에 따라 약액 카트리지(100)의 진동자 소자(120) 혹은 약액의 온도를 센싱하는 온도 센서(253)를 추가로 포함하여 제어부(220)는 온도 센서(253)의 센싱값에 따라 출력부(240)를 제어할 수 있다. 예를 들어 온도 센서(253)는 IR 센서이며 약액 카트리지(100)가 투명 재질 인 경우 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)에 구비된 IR 센서에서 약액 카트리지(100)로 광을 조사하여 반사광을 수광하여 진동자 소자(120) 혹은 약액의 온도를 센싱할 수 있다. 온도를 센싱하는 이유는, 약액이 40도 이상이 되면 변성되므로 이를 막기 위함이다. 진동자 소자(120)가 가동되면 온도가 약간 올라가며 약액의 온도도 따라서 상승할 가능성이 있다. 예를 들어 여름철에 차 안에 놓여 있는 경우, 온도가 상승할 수 있으며, 그런 경우 약액의 변성이 올 수 있고, 변성된 약액으로부터 에어로졸을 발생시키면 않되므로 이를 막기 위함이다.

또한, 실시예에 따라 사용자의 흡입을 센싱할 수 있는 흡입 센서(254)를 추가로 포함하고, 제어부(220)는, 사용자의 흡입시에 약액으로부터 에어로졸을 발생시키도록 출력부(240)에서 출력하는 주파수 또는 전압의 크기를 조절하여 진동자 소자(120)를 제어할 수 있으며, 예를 들어 사용자가 흡입하는 동안 지속적으로 약액으로부터 에어로졸을 발생시키도록 진동자 소자(120)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(220)는 흡입 센서(254)로부터 사용자의 흡입이 센싱되면 사용자가 별도의 버튼 등을 조작할 필요없이 출력부(240)를 제어하여 동작을 개시할 수 있다. 실시예에 따라 흡입 센서(254)는 압력 센서이며 사용자의 흡입 및 기류 변화에 따른 약액 카트리지(100)의 압력을 측정하여 사용자의 흡입을 센싱할 수 있다.

또한, 실시예에 따라 제어부(220)는 약액 카트리지(100) 장착 후에, 약액으로부터 에어로졸 발생 횟수를 카운트하고, 카운트 횟수에 따라 작동을 계속하거나 작동을 중단시키거나 사용자에게 잔량을 알리거나 알람을 줄 수 있다. 예를 들어 제어부(220)는 전류 센서(251)를 통해 출력부(240)에서 출력하는 사인파의 주파수를 측정하고 이에 따라 설정된대로 에어로졸 발생 횟수를 카운트하여 기설정한 카운트 횟수에 도달할 때까지 작동을 계속하도록 제어하고 기설정한 카운트 횟수에 도달하면 작동을 중단시키도록 출력부(240)를 제어할 수 있다. 또한 디스플레이 수단(270)을 통해 상술한 대로 사용자에게 약액의 잔량을 알리거나 알람을 줄 수 있다.

또한, 실시예에 따라 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 작동을 개시하기 위한 물리적 버튼(280)을 추가로 포함한다. 상술한 대로 본 발명에서는 제어부(220)가 흡입 센서(254)로부터 사용자의 흡입이 센싱되면 사용자가 별도의 버튼 을 조작할 필요없이 출력부(240)를 제어하여 동작을 개시할 수 있지만, 실시예에 따라서는 물리적 버튼(280)을 조작하면 제어부(220)의 제어에 의해 동작을 개시하도록 설정할 수도 있다.

또한, 실시예에 따라 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 디스플레이 수단(270)을 구비하며상술한 대로 잔량 표시부(273)를 구비하며, 약액의 종류를 디스플레이하는 약액 종류 표시부(271)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 디스플레이 수단(270)은 동작 시간을 표시해 줄 수 있는 시간 표시부(272)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 디스플레이 수단(270)은 배터리(230)의 잔량을 표시할 수 있는 배터리 잔량 표시부(274)를 추가로 포함하고, 제어부(220)는 배터리(230)의 잔량을 확인하여 배터리 잔량 표시부(274)에 표시해 줄 수 있다.

실시예에 따라 본 발명에 따른 휴대용 약액 에어로졸 흡입기(200)는 기본적으로 2개 이상의 약액을 쓰는 것이 바람직할 것이다. 일례로 식염수를 약액으로 쓰는 약액 카트리지(100)와, 다른 특정 호흡기제를 약액으로 쓰는 약액 카트리지(100)가 있을 수 있으며, 하나의 디바이스로 어떤 경우엔 식염수 에어로졸을 흡입하고, 다른 경우엔 호흡기제 에어로졸을 흡입할 수 있도록 하는 것이 가능할 것이다. 따라서 식염수의 경우 에어로졸 입자 크기(예를 들어 7 um)를 크게 해서 기관지까지 흡입하게 하고, 약액의 경우 에어로졸 입자 크기(예를 들어 3 um)를 작게 해서 폐까지 흡입할 수 있게 한다. 다르게는 식염수 에어로졸을 발생시킬 때는 계속 에어로졸을 만들게 할 수도 있을 것이고, 약액 에어로졸을 발생시킬 때는 흡입시에만 에어로졸이 발생되도록 할 수 있을 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

전원 및 제어부를 갖는 흡입기에 교체 가능하게 장착되면서 전기적으로 연결되는 복수개의 단자를 포함하여 흡입기로부터 전기를 공급받고 흡입기에 의해 제어될 수 있는 약액 카트리지로서,
약액을 저장할 수 있는 저장공간과,
복수개의 단자를 통해 흡입기로부터 전기를 공급받아서 저장공간에 저장된 약액의 적어도 일부로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 진동자 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제1항에 있어서,
저장공간과 진동자 소자 사이에 약액 이동수단이 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제2항에 있어서,
약액 이동수단은 모세관 현상에 의해 저장공간으로부터 진동자 소자까지 약액을 이동시키는 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제1항에 있어서,
진동자 소자는 압전 메쉬 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제1항에 있어서,
약액 카트리지의 장착에 따라 흡입기가 약액의 종류를 판단할 수 있도록, 약액 카트리지는 약액의 종류에 따른 인디케이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제1항에 있어서,
약액 카트리지와 일체로 혹은 별개로 제공되는 마우스피스를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제6항에 있어서,
마우스피스는 TPE 또는 PPSU를 포함하는, 열에 변형이 되지 않는 플라스틱으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제6항에 있어서,
마우스피스는 사용자가 입으로 문 채로 사용자의 호흡에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있는 형상이거나 사용자가 입 안으로 삽입한 채로 사용자의 호흡에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있는 형상인 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 약액 카트리지가 장착되어 약액으로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기로서,
약액 카트리지의 장착에 따라 전기적으로 연결되는 복수개의 단자와,
재충전 가능한 배터리와,
복수개의 단자를 통해 약액 카트리지로 전기적으로 연결되어, 1) 약액 카트리지에서 약액으로부터 미리 정해진 입자 크기의 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 2) 약액 카트리지에서 미리 정해진 양의 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 3) 약액 카트리지에서 미리 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하는 것 중 하나 이상을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제9항에 있어서,
약액 카트리지에 수용된 약액의 종류를 센싱하는 센서부를 추가로 포함하고,
제어부는, 센서부의 센싱값에 따라 약액의 종류를 판단하고, 약액의 종류에 따라, 약액 카트리지에서 미리 정해진 입자 크기의 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 약액 카트리지에서 미리 정해진 양의 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하거나, 약액 카트리지에서 미리 정해진 시간 동안 약액으로부터 에어로졸이 발생되도록 진동자 소자를 제어하는 것 중 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제10항에 있어서,
센서부는, 약액 카트리지의 장착에 따라 카트리지에 수용된 약액의 종류를 센싱하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제11항에 있어서,
약액 카트리지는 카트리지에 저장된 약액의 종류 혹은 진위에 따른 인디케이터를 포함하고,
센서부는, 인디케이터의 색상을 인식하는 컬러 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제11항에 있어서,
약액 카트리지는 카트리지에 저장된 약액의 종류 혹은 진위에 따른 인디케이터를 포함하고,
센서부는, 인디케이터의 물리적 형상 혹은 재질을 인식하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제10항에 있어서,
센서부는, 약액 카트리지에 저장된 약액의 종류 혹은 진위에 따른 인덕턴스 값을 측정하는 인덕턴스 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제10항에 있어서,
센서부는, 약액 카트리지의 장착여부를 센싱하는 홀 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제9항에 있어서,
약액 카트리지에 저장된 약액의 잔량을 센싱하는 잔량 센서를 추가로 포함하고,
제어부는, 잔량 센싱값에 따라 작동을 계속하거나 작동을 중단시키거나 사용자에게 잔량을 알리거나 알람을 줄 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제9항에 있어서,
진동자 소자 혹은 약액의 온도를 센싱하는 온도 센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 카트리지.
제9항에 있어서,
사용자의 흡입을 센싱할 수 있는 흡입 센서를 추가로 포함하고,
제어부는, 사용자의 흡입시에 약액으로부터 에어로졸을 발생시키도록 진동자 소자를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제18항에 있어서,
제어부는 흡입기가 동작 시에 지속적으로 약액으로부터 에어로졸을 발생시키도록 진동자 소자를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제9항에 있어서,
약액 카트리지의 진동자 소자로 전기를 공급하는 출력부를 추가로 포함하고,
제어부는 출력부를 통해 진동자 소자로 인가되는 전기의 전류 및 전압 중 하나 이상을 센싱함으로써 진동자 소자를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제20항에 있어서,
출력부는, 진동자 소자로 소정 범위의 주파수를 갖는 사인파로 공급하고,
제어부는 출력부로부터 공급되는 사인파의 주파수에 의해 약액으로부터 발생되는 에어로졸의 입자 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제21항에 있어서,
배터리로부터의 인가되는 전기의 전압을 스텝업하는 부스터 컨버터를 추가로 포함하고,
출력부는 부스터 컨버터로부터 스텝업된 전압의 전기를 공급받아서 진동자 소자로 사인파로 공급하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제9항에 있어서,
제어부는 약액 카트리지 장착 후에, 약액으로부터 에어로졸 발생 횟수를 카운트하고, 카운트 횟수에 따라 작동을 계속하거나 작동을 중단시키거나 사용자에게 잔량을 알리거나 알람을 줄 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제9항에 있어서,
작동을 개시하기 위한 물리적 버튼을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제9항에 있어서,
약액의 종류를 디스플레이하는 디스플레이 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.
제25항에 있어서,
디스플레이 수단은 배터리의 잔량을 표시할 수 있는 배터리 잔량 표시부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 약액 에어로졸 흡입기.