KR100263018B1 - 폐활량 검사장치 - Google Patents

Abstract

구조가 간단하여 사용이 편리하고 제조비용이 저렴한 스크린-타입(screen-type)의 폐활량 검사장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, 호흡기류 측정장치는 환형 링, 피검사자의 입안에 삽입 가능하도록 환형 링과 일체로 형성된 제1호흡관을 갖춘 중공의 하우징, 및 상기 하우징과 나사식으로 결합하며 피검사자의 입안에 삽입 가능한 중공의 제2호흡관을 포함한다. 제1호흡관과 제2호흡관은 호흡기류의 흐름을 안정시키기 위하여 10°각도로 경사져 있는 테이퍼부를 각각 구비한다. 하우징 내에는 호흡 기류의 압력을 감지하기 위한 오(O)형상의 제1감지 유니트와 제2감지 유니트가 배치되고, 제1감지 유니트와 제2감지 유니트 사이에는 호흡 기류에 대한 유체 저항으로서 작용하는 단일의 원형 스크린이 배치된다. 바람직하게는, 원형 스크린은 메쉬 스크린(mesh screen) #300으로 이루어진다. 상기 폐활량 검사장치는, 상기 원형 스크린을 필요에 따라서 송풍건조시키기 위한 송풍장치를 별개의 유니트로서 구비한다. 상기 환형 링의 외면 일측에는 중공의 손잡이가 부착된다.

Description

폐활량 검사장치

본 발명은 폐활량 검사장치에 관한 것이며, 특히 구조가 간단하여 사용이 편리하고 제조비용이 저렴한 폐활량 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 폐활량 검사는 종합 폐기능 검사의 일부분으로서, 폐기능중 환기능(ventilation)의 전부와 분포능(distribution)의 일부를 평가한다. 이는 폐기능 검사량의 대부분을 차지하는 광범위한 검사이다. 환기능을 주로 평가하는 폐활량 검사는 특정질환이 있는 환자만을 대상으로 하는 것이 아니라, 수술전 환자의 호흡기능, 일반인의 건강진단 및 산업재해자의 재해정도를 평가하는등, 거의 모든 국민을 대상으로 수행하는 검사이다. 그러므로, 산업화에 따른 환경파괴와 재해환자의 발생이 급증하는 현 시점에서 특히 중요하고 광범위한 검사로서 그 중요성이 어느때 보다도 높다고 할 수 있다.

폐활량 검사에 사용되는 폐활량 측정장치는 크게 두가지 타입으로 분류할 수 있는데, 그중 하나는 폐의 팽창과 수축, 즉 폐용적(lung volume)의 변화능력을 정량적으로 계측하는 것으로서, 미리 정해진 호흡양식에 따라서 피검사자가 호흡하는 동안에 폐용적의 변화를 직접 측정하는 것이다. 다른 하나는, 피검사자가 숨쉬는 동안에 폐 내외로 유동하는 공기의 기류를 감지 및 측정한후 이를 적분하여 호흡량을 측정하는 것이다.

과거에는 폐활량을 측정하는데 있어서 폐용적의 변화능력을 직접 측정하는 전자의 방식을 주로 사용하였으나, 이에 사용되는 폐활량 검사장치의 구조가 복잡하고 동특성이 좋지않기 때문에, 최근에는 대부분 기류를 측정하는 방식 및 장치를 주로 이용한다.

유체의 단위시간당 용적흐름(volume flow)을 계측하는 후자의 방식에는 여러 가지가 있으나, 호흡기류가 대용량이고 연속적으로 양방향 기류의 절대량을 계측해야 하며 측정환경의 변화와 무관하게 정확한 측정치를 제공해야하고 환자의 호흡을 방해해서는 안되기 때문에, 측정방식이 제한된다. 또한, 연속적으로 측정해야 하기 때문에 동특성이 우수한 측정방식을 채용해야 한다.

이러한 조건들을 모두 만족시키는 기류 측정방식으로는 호흡기 계통의 연구개발에서 널리 통용되는 뉴모타코그라피(pneumotachography)를 들 수 있다. 이는 호흡기류가 유체 저항을 통과할 때 호흡기류와 유체 저항간에 발생하는 마찰로 인하여 유체 에너지가 손실되고 손실되는 에너지 만큼 유체의 압력강하가 일어나는 현상을 이용하는 방식이다. 이때, 압력강하는 호흡기류에 관계되기 때문에 유체저항의 양단에서 발생하는 압력 강하량을 측정함으로써 호흡기류의 크기와 방향을 계산할 수 있다.

한편, 1991년 10월 29일자로 켈빈 에이. 루돌프(Kevin A. Rudolph)에게 허여된 미합중국 특허 제5,060,655호에는 이러한 호흡기류 측정방식을 이용한 것으로서 호흡 기류 측정장치 및 이와 연관된 부속장비를 구비한 폐활량 검사장치가 개시되어 있다. 이러한 폐활량 검사장치에서, 상기 호흡기류 측정장치는 기류 유동로 및 기류 유동로 내에 배치된 다수의 스크린을 포함하며, 상기 부속장비는 상기 호흡기류 측정장치에 의해서 측정된 호흡기류 측정장치를 가시적으로 나타내기 위한 압력 변환기 및 디스플레이장치로 구성된다.

제5도는 이와 같은 종래의 폐활량 검사장치를 나타낸 도면으로서 일부 부속장비를 생략하여 나타낸 도면이다.

제5도를 참조하면, 폐활량 검사장치(10)는 주로 호흡기류 측정장치(12), 스크린 히이터(18), 압력 변환기(도시되지 않음) 및 기류 표시장치(도시되지 않음)을 포함한다. 호흡기류 측정장치(12)는 가요성 호스(11,13)에 의해서 압력 변환기에 유체 연결된다. 스크린 히이터(18)는 케이블(17)에 의해서 호흡기류 측정장치(12)와 전기적으로 연결된다. 스크린 히이터(18)는 호흡기류 측정장치(12)를 사용하고난 후에 기류 유동로 내에 배치된 스크린(60a,60b,60c)(제6도 참조)을 가열하여 습기를 제거하기 위한 것으로서, 온/오프 스위치(18a) 및 스크린 온도 설정용 스위치(18b)를 구비한다.

제6도는 제5도에 도시된 호흡기류 측정장치의 확대 분해 사시도이다. 제6도를 참조하면, 호흡기류 측정장치(12)는 환형의 제1하우징(20)과 제2하우징(30), 중공의 제1튜브 어댑터(40)와 제2튜브 어댑터(50), 다수의 원형 스크린(60a,60b,60c), 환형의 밀봉링(70), 제1마개(80)와 제2마개(82), 및 제1압력 탭(90)과 제2압력 탭(92)을 포함한다.

먼저, 제1하우징(20)은 제1하우징(20)의 상단부에 방사상 외부로 돌출하여 형성된 쇼율더(21), 일측면상에 돌출하여 형성된 돌출부(22), 내부 하단에 형성된 제1암나사부(23), 내부 상단에 형성된 제2암나사부(25)를 구비한다. 또한, 제1하우징(20)의 내벽면에는 걸림 홈(24)이 수직방향으로 형성된다. 제1하우징(20)의 돌출부(22)에는 제1압력 탭(90)과 제2압력 탭(92)이 삽입되는 제1관통공(26)과 제2관통공(27)이 형성된다.

제2하우징(30)은 호흡기류 측정장치(12)를 조립하는 경우에 제1하우징(20)을 수용한다. 이를 위해서, 제2하우징(30)의 제2환형 링(32)은 제1하우징(20)의 제1환형 링(28)의 외경보다 큰 내경을 갖는다. 제2하우징(30)의 일측에는 스크린 히이터(18)(제5도 참조)로부터 연장된 케이블(17)이 케이블 접속부(31)를 통해서 접속된다. 케이블 접속부(31)에 대향하는 일측면에는 절개부(33)가 형성된다. 절개부(33)는 제1하우징(20)과 제2하우징(30)을 결합시키는 경우에, 제1하우징(20)의 돌출부(22)가 끼워맞추어 진다.

제2하우징(30)의 내측 하부에는 환형 걸림부(34)가 형성된다. 환형 걸림부(34)는 제1하우징(20)과 제2하우징(30)을 결합시키는 경우에, 제1하우징(20)의 바닥 외면을 지지한다. 제2하우징(30)의 내면상에는 금속 발열체(36)가 설치된다. 금속 발열체(36)는 제1하우징(20)과 제2하우징(30)이 결합된 상태하에서 제1하우징(20)내에 배치된 스크린들(60a,60b,60c)을 필요에 따라 가열하기 위한 것이다. 즉, 금속 발열체(36)는 케이블(17)을 통해서 스크린 히이터(18)로부터 전류가 인가되는 경우에 스크린들(60a,60b,60c)을 가열하게 된다.

스크린들(60a,60b,60c)은 유체 저항으로 작용하는 것으로, 스테인레스 스틸로 제조된다. 이중에서 스크린(60b) 및 (60c)는 인치당 100 내지 130개의 메쉬(mesh)를 갖는 반면에, 메인 스크린(60a)은 인치당 300 내지 330개의 메쉬를 갖는다. 메인 스크린(60a)은 실제적인 유체 저항으로 작용하며, 스크린(60b,60c)은 유체의 흐름을 안정시키는 기능을 수행한다. 메인 스크린(60a) 및 스크린(60b,60c)은 그물망을 지지하기 위한 스크린 부재(62a,62b,62c)를 각각 구비하며, 스크린 부재(62a,62b,62c)의 일측에는 걸림 돌기(64a,64b,64c)가 각각 형성된다. 걸림 돌기(64a,64b,64c)는 스크린(60a,60b,60c)을 제1하우징(20)내에 배치하는 경우에, 제1하우징(20)의 내벽면에 형성된 걸림 홈(24)내로 삽입된다.

제1튜브 어댑터(40)는 제1호스 수용부(42) 및 환형의 제1플랜지(44)를 구비한다. 제1호스 수용부(42)는 환자등의 폐활량을 측정할 때 통상적으로 사용되는 가스 운반용 호스(도시되지 않음)를 수용한다. 제1호스 수용부(42)의 말단에는 제1마개(80)가 끼워진다. 제1플랜지(44)는 제1튜브 어댑터(40)를 제2하우징(30)에 결합시키는 경우에, 제2하우징(30)의 바닥 외면상에 밀착된다. 한편, 제1튜브 어댑터(40)의 상단에는 제1수나사부(46)가 형성된다. 제1수나사부(46)는 제1튜브 어댑터(40)를 제2하우징(30)에 결합시키는 경우에, 제2하우징(30)내에 끼워져 있는 제1하우징(20)의 제1암나사부(23)와 결합된다.

제2튜브 어댑터(50)는 제1튜브 어댑터(40)와 마찬가지로, 제2호스 수용부(52) 및 환형의 제2플랜지(54)를 구비한다. 제2호스 수용부(52)의 말단에는 제2마개(82)가 끼워진다. 제2플랜지(54)는 제2튜브 어댑터(50)를 제1하우징(20)에 결합시키는 경우에, 제1하우징(20)의 쇼율더(21) 표면상에 밀착된다. 한편, 제2튜브 어댑터(50)의 하단에는 제2수나사부(56)가 형성된다. 제2수나사부(56)는 제2튜브 어댑터(50)를 제1하우징(20)에 결합시키는 경우에, 제1하우징(20)의 내벽 상단에 형성된 제2암나사부(25)와 결합된다.

그런데, 전술한 바와 같이 구성된 종래의 폐활량 검사장치(10)는 호흡기류 측정장치(12)내에 고가에 시판중인 스크린들(60a,60b,60c)을 구비하고 있기 때문에 전체적인 가격이 비싸고, 스크린들(60a,60b,60c)을 배치하기 위한 호흡기류 측정장치(12)의 내부 구성이 복잡하여 제조 공정이 복잡하여, 제조비용이 많이든다. 또한, 한 피검사자에 대하여 호흡기류 측정장치(12)를 사용한 후에 호흡기류 측정장치(12)의 스크린들(60a,60b,60c)에 맺힌 습기를 제거하기 위하여 스크린 히이터(18)를 사용하는 경우, 스크린들(60a,60b,60c)을 가열하기 까지의 시간이 소모되기 때문에 일정시간을 기다려야 하는등의 사용이 불편한 결점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 호흡기류 측정장치의 내부 구성을 단순화함으로써, 구조가 간단하여 사용이 편리하고 제조비용이 저렴한 폐활량 검사장치를 제공하려는 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 폐활량 검사장치를 나타낸 도면.

제2도는 제1도에 도시된 호흡기류 측정장치의 확대 분해 사시도.

제3도는 제2도에 도시된 호흡기류 측정장치의 결합 상태 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 폐활량 검사장치의 정특성 측정실험 결과를 나타낸 그래프.

제5도는 종래 기술에 따른 폐활량 검사장치를 나타낸 도면으로서 일부 부속장비를 생략하여 나타낸 도면, 그리고,

제6도는 제5도에 도시된 호흡기류 측정장치의 확대 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,100 : 폐활량 검사장치 11,13,202,204 : 가요성 호스

12,200 : 호흡기류 측정장치 17 : 케이블

18 : 스크린 히이터 20 : 제1하우징

23 : 제1암나사부 25 : 제2암나사부

28 : 제1환형 링 30 : 제2하우징

32 : 제2환형 링 33 : 절개부

36 : 금속 발열체 40 : 제1튜브 어댑터

42 : 제1호스 수용부 46 : 제1수나사부

50 : 제2튜브 어댑터 52 : 제2호스 수용부

56 : 제2수나사부 60a,60b,60c : 스크린

62a,62b,62c : 스크린 부재 64a,64b,64c : 걸림 돌기

70 : 밀봉링 210 : 하우징

211 : 제1기류 유동로 212 : 환형 링

213 : 암나사부 214 : 걸림 턱

215 : 호스 삽입홈 216 : 제1나사공

220 : 제1감지 유니트 222 : 제2감지 유니트

224a,224b : 호스 어댑터 230 : 스크린

240 : 제1호흡관 242 : 제1테이퍼부

244 : 제1직선부 250 : 손잡이

252 : 그립부 254 : 부착부

258 : 제2나사공 260 : 제2호흡관

262 : 제2테이퍼부 266 : 수나사부

264 : 제2직선부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 가요성 호스에 의해서 서로 유체 연결된 호흡기류 측정장치와 압력 변환수단, 도관을 통해서 상기 압력 변환수단에 연결된 호흡기류 측정장치를 포함하는 스크린-타입(screen-type)의 폐활량 검사장치에 있어서, 상기 호흡기류 측정장치가, 환형 링 및 피검사자의 입안에 삽입 가능하도록 상기 환형 링과 일체로 형성된 제1호흡관을 갖춘 중공의 하우징; 상기 하우징 내에 배치되며 상기 호흡기류 측정장치를 통과하는 호흡 기류의 압력을 감지하기 위한 오(O)형상의 제1감지 유니트과 오(O)형상의 제2감지 유니트; 상기 하우징 내에서 상기 제1감지 유니트와 상기 제2감지 유니트 사이에 배치되고, 상기 호흡 기류에 대한 유체 저항으로서 작용하는 원형 스크린; 및 상기 하우징과 나사식으로 결합하며 피검사자의 입안에 삽입 가능한 중공의 제2호흡관을 포함하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치를 제공한다.

상기 폐활량 검사장치는, 서로 연관된 상기 호흡기류 측정장치, 상기 압력 변환수단 및 상기 호흡기류 측정장치와는 별개의 단일 유니트로서 제공되고 상기 원형 스크린을 필요에 따라서 송풍건조시키기 위한 송풍장치를 더 포함한다.

상기 호흡기류 측정장치는, 피검사자가 상기 호흡기류 측정장치를 직접 사용할 수 있도록 하기 위하여 상기 환형 링의 외면 일측에 부착된 중공의 손잡이를 더 포함한다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따르면, 교체가 용이한 범용의 단일 스크린 및 손잡이가 구비된 호흡기류 측정장치를 제공함으로써, 구조가 간단하여 사용이 편리하고 제조비용이 저렴한 폐활량 검사장치를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폐활량 검사장치는, 송풍장치를 채용하여 스크린을 송풍건조시킴으로써, 사용이 편리하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 폐활량 검사장치를 나타낸 도면이다. 제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 스크린-타입(screen-type)의 폐활량 검사장치(100)는 주로 호흡기류 측정장치(200), 송풍장치(300), 압력 변환기(400) 및 기류 표시장치(500)를 포함한다.

호흡기류 측정장치(200)와 압력 변환기(400)는 이들 사이에서 연장된 가요성 호스(202,204)에 의해서 서로 유체 연결된다. 압력 변환기(400)와 기류 표시장치(500)는 도관(206)에 의해서 연결된다. 송풍장치(300)는 서로 연관된 호흡기류 측정장치(200), 압력 변환기(400) 및 기류 표시장치(500)와는 별도로 존재하는 단일 유니트로서 제공되며, 송풍팬을 내장한다. 송풍장치(300)는 호흡기류 측정장치(200)내에 배치된 단일 스크린(230)(제2도 및 3도 참조)을 필요에 따라서 송풍 건조시키기 위한 것으로서, 온/오프 스위치(310), 송풍량 조절 스위치(320) 및 호흡관 수용부(330)를 포함한다.

압력 변환기(400)는 가요성 호스(202,204)의 내부에 조성된 차동 압력을 감지하여 이를 가스의 유동치, 즉 호흡기류 측정장치(200)를 통해서 유동하는 가스의 유동치로 변환시킨다. 이러한 가스의 유동치는 도관(206)을 통해서 유동 표시장치(500)로 전달된다. 유동 표시장치(500)는 도관(206)을 통해서 전달된 가스의 유동값을 가시적으로 나타냄으로써, 사용자로 하여금 호흡기류 측정장치(200)에 의해서 측정된 호흡 기류를 통해서 피검사자의 건강 상태를 판별할 수 있게 한다.

제2도는 제1도에 도시된 호흡기류 측정장치의 확대 분해 사시도이고, 제3도는 제2도에 도시된 호흡기류 측정장치의 결합 상태 단면도이다. 제2도 및 3도를 참조하면, 호흡기류 측정장치(200)는 중공의 하우징(210), 하우징(210)내에 배치되는 오(O)형상의 제1감지 유니트(220)와 제2감지 유니트(222), 원형 스크린(230), 중공의 손잡이(250) 및 중공의 제2호흡관(260)을 포함한다.

먼저, 하우징(210)은 환형 링(212), 및 환형 링(212)과 일체로 형성되어 일방향으로 연장된 제1호흡관(240)을 구비한다. 환형 링(212) 및 제1호흡관(240)의 내부 중앙에는 피검사자의 호흡 기류를 안내하기 위한 제1기류 유동로(211)가 형성된다. 환형 링(212)의 내면 일측에는 암나사부(213)가 형성된다. 제1호흡관(240)과 인접한 환형 링(212)의 내면에는 걸림턱(214)이 방사상 안쪽으로 돌출하여 형성된다. 걸림턱(212)은 제1감지 유니트(220)와 제2감지 유니트(222)가 하우징(210)내에 배치되는 경우에 이들을 지지하며, 환형 링(212)과 제1호흡관(240)의 경계가 된다.

환형 링(212)의 외면 일측에는 호스 삽힙홈(215)이 수직하게 형성된다. 호스 삽입홈(215) 근처의 외면 일측에는 한쌍의 제1나사공(216)이 형성된다. 제1호흡관(240)은 환형 링(212)으로부터 멀어질수록 가늘어지는 테이퍼 형상을 갖는다. 즉 제1호흡관(240)은 테이퍼부(242)와 직선부(244)를 구비한다. 테이퍼부(242)는 기류 흐름을 안정시키기 위하여 10°의 경사를 이루도록 형성된다. 직선부(244)에는 폐활량을 측정하기 위해서 피검자의 입으로 연결되는 통상적인 호흡관이 접속된다. 이와는 달리, 직선부(244)는 폐활량의 측정을 위해서 피검자의 입속으로 직접 삽입될 수도 있다. 직선부(244)는 호흡기류 측정장치(200)를 사용하고난후 송풍장치(300)를 이용하여 스크린(230)에 맺힌 습기를 제거하려는 경우, 송풍장치(300)의 호흡관 수용부(330)(제1도 참조)내로 안착된다. 이를 위해서, 직선부(244)는 호흡관 수용부(330)의 내경보다 작은 외경을 갖는다. 직선부(244)는 3∼4cm, 바람직하게는 3.6cm의 외경을 갖는다.

호스 삽입홈(215)과 제1나사공(216)이 형성된 환형 링(212)의 외면 일측에는 손잡이(250)가 부착된다. 손잡이(250)는 피검자 자신이 호흡기류 측정장치(200)를 들고서 검사를 수행할 수 있도록 제공된 것이다. 손잡이(250)는 호흡기류 측정장치(200)와 압력 변환기(400)를 유체 연결시키는 가요성 호스(202,240)가 지날 수 있도록 속이 비어 있으며, 막대형상의 그립부(252) 및 환형 링(212)의 외형에 부합되도록 만곡된 부착부(354)를 구비한다. 부착부(254)에는 환형 링(212)의 일측에 형성된 제1나사공(216)에 대응하도록 한쌍의 제2나사공(258)이 관통하여 형성된다. 손잡이(500)의 끝단에는 가요성 호스(202,204)를 안내하는 관통공(256)이 형성된다. 손잡이(500)는 제2나사공(258)과 환형 링(212)에 형성된 제1나사공(216)을 관통하여 지나는 한쌍의 체결나사(259)에 의해서 하우징(210)의 환형 링(212)상에 부착된다.

오(O)형상의 제1감지 유니트(220), 원형 스크린(230) 및 오(O)형상의 제2감지 유니트(222)는 호흡기류 측정장치(200)를 조립하는 경우에 하우징(210)내에 차례로 수용된다. 즉, 호흡기류 측정장치(200)를 조립하기 위해서 제1감지 유니트(220), 스크린(230) 및 제2감지 유니트(222)를 하우징(210)내로 순서대로 삽입하면, 제1감지 유니트(210)가 먼저 걸림턱(214)상에 놓이고 그위에 스크린(230) 및 제2감지 유니트(222)가 놓인다. 이를 위해서, 제1감지 유니트(220), 제2감지 유니트(222) 및 원형 스크린(230)은 각각 환형 링(212)의 내경보다 작은 외경을 갖는다. 바람직하게는, 제1감지 유니트(220), 제2감지 유니트(222) 및 원형 스크린(230)은 동일한 외경을 갖는다.

제1감지 유니트(220)와 제2감지 유니트(222)는 합성 수지를 사출성형하여 제조된다. 제1감지 유니트(220) 및 제2감지 유니트(222)의 일측에는 중공의 호스 어댑터(244a) 및 (244b)가 각각 외부로 돌출하여 형성된다. 호스 어댑터(224a) 및 (224b)에는 가요성 호스(202,204)의 자유 단부가 끼워진다. 따라서, 호흡기류 측정장치(200)가 완전하게 조립된 경우에, 가요성 호스(202,204)는 하우징(210)내에 배치된 호스 어댑터(224a) 및 (224b)에 접속되어 환형 링(212)의 호스 삽입홈(215) 및 손잡이(250)의 내부를 지나서 압력 변환기(400)(제1도 참조)쪽으로 연장된다.

스크린(230)은 호흡기류 측정장치(200)를 조립하는 경우에, 제1감지 유니트(220a)와 제2감지 유니트(222b) 사이에 배치되며 이들에 의해서 지지된다. 스크린(230)은 유체 저항으로서 작용하며, 생화학 계통의 실험시에 입자 필터(particle filter)로서 사용되는 범용의 스크린을 채용한다. 바람직하게는, 스크린(230)은 메쉬 스크린(mesh screen) #300으로 이루어진다.

제2호흡관(260)은 앞서 설명한 바와 같은 제1호흡관(240)과 동일하거나 유사한 형상 및 크기를 갖는다. 제2호흡관(260)은 테이퍼부(262)와 직선부(264)를 구비한다. 바람직하게는, 테이퍼부(261)는 10°의 경사를 이루도록 형성된다. 직선부(264)는 사용자가 호흡기류 측정장치(200)를 사용하고나서 송풍장치(300)를 이용하여 스크린(230)을 송풍건조시키려는 경우에 송풍장치(300)의 호흡관 수용부(330)내로 안착된다. 이를 위해서, 직선부(264)는 호흡관 수용부(330)의 내경보다 작은 외경을 갖는다. 직선부(264)는 3∼4cm, 바람직하게는 3.6cm 외경을 갖는다.

제2호흡관(260)의 테이퍼부(262)과 직선부(264)의 내부 중앙에는 피검사자의 호흡 기류를 안내하기 위한 제2기류 유동로(261)가 형성된다. 제2기류 유동로(261)는 호흡기류 측정장치(200)가 완전하게 조립된 상태하에서 스크린(230)을 사이에 두고 제1기류 유동로(211)와 연통한다.

제2호흡관(260)의 테이퍼부(262)의 자유단부에는 수나사부(266)가 형성된다. 수나사부(266)는 호흡기류 측정장치(200)를 조립하는 경우에, 하우징(210)의 환형 링(212)내로 삽입되어 암나사부(213)와 나사결합된다. 따라서, 만일 호흡기류 측정장치(200)를 사용하는 도중에 스크린(230)이 파손되면, 제2호흡관(260)을 돌려서 하우징(210)으로부터 간단하게 분리시킴으로써 스크린(230)을 교체할 수 있다.

하기에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 폐활량 검사장치(100)의 사용 방법을 간략하게 설명한다.

본 발명의 폐활량 검사장치(100)를 이용하여 특정질환이 있는 환자, 수술전 환자, 일반인 또는 산업재해자의 건강상태를 진단하려는 경우에는, 먼저 피검사자가 의사의 지시에 따라서 호흡기류 측정장치(200)의 제1호흡관(240)이나 제2호흡관(260)을 피검사자의 입안에 삽입한다. 즉, 피검사자는 호흡기류 측정장치(200)의 손잡이(250)를 손으로 쥐고 제1호흡관(240)의 직선부(244)나 제2호흡관(260)의 직선부(264)를 피검사자의 입안에 삽입한다.

이러한 상태하에서 피검사자가 반복적으로 숨을 들이쉬거나 내쉬게 되면, 호흡기류가 유체 저항으로서 작용하는 스크린(230)을 통과할 때 발생하는 마찰로 인하여 유체 에너지가 손실되고, 그 결과 손실되는 에너지 만큼 유체의 압력강하가 일어나게 된다. 이때, 발생하는 압력강하는 제1감지 유니트(220)와 제2감지 유니트(222)에 의해서 감지되어 압력 변환기(400)로 전달된다. 압력 변환기(400)는 가요성 호스(202,204)에 의해서 호흡기류 측정장치(200)로부터 전달되는 압력 강하를 가스의 유동치로 변환시킨다. 이러한 가스의 유동치는 도관(206)을 통해서 유동 표시장치(500)로 전달된다. 유동 표시장치(500)는 도관(206)을 통해서 전달된 가스의 유동값에 대응하는 출력 전압을 가시적으로 나타냄으로써, 사용자로 하여금 호흡기류 측정장치(200)에 의해서 측정된 호흡 기류를 통해서 피검사자의 건강 상태를 판별할 수 있게 한다.

제4도는 본 발명에 따른 폐활량 검사장치의 정특성 측정실험 결과를 나타낸 그래프로서, 메쉬 스크린 #300으로 이루어진 스크린(230)에 대한 정특성 실험결과를 보인 것이다. 제4도를 참조하면, 본 발명에 따른 폐활량 검사장치의 정특성은 원점을 지나는 2차 함수로 정확하게 나타난다. 즉, 4장의 스크린(230)을 사용한 실험 결과, 메쉬 스크린에 따른 차이가 거의 없었으며 측정치의 오차는 모든 측정치에서 5% 이내이었다. 따라서, 종래의 폐활량 검사장치의 구조를 변화시켰음에도 불구하고, 선형적으로 나타나는 종래의 폐활량 검사장치의 정특성과 거의 차이가 없는 우수한 정특성이 얻어짐을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폐활량 검사장치에서 호흡기류 측정장치와 압력 변환기 결합의 동특성을 측정한 바에 따르면, 연속적인 기류신호를 정확하게 얻을 수 있는 우수한 동특성을 얻을 수 있었다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다수의 스크린(60a,60b,60c)을 내장하고 있는 종래의 호흡기류 측정장치(12) 대신에, 교체가 용이한 범용의 단일 스크린(230) 및 손잡이(250)가 구비된 호흡기류 측정장치(200)를 제공함으로써, 구조가 간단하여 사용이 편리하고 제조비용이 저렴한 폐활량 검사장치를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폐활량 검사장치(100)는, 스크린 히이터(18)를 이용하여 스크린(60a,60b,60c)을 가열건조시키는 대신에, 송풍장치(300)를 채용하여 스크린(230)을 송풍건조시킴으로써, 종래의 폐활량 검사장치(10)보다 사용이 편리하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 가요성 호스(202,204)에 의해서 서로 유체 연결된 호흡기류 측정장치(200)와 압력 변환기(400), 도관(206)을 통해서 상기 압력 변환수단(400)에 연결된 호흡기류 표시장치(500)를 포함하는 스크린-타입(screen-type)의 폐활량 검사장치(100)에 있어서, 상기 호흡기류 측정장치(200)가, 환형 링(212) 및 피검사자의 입안에 삽입 가능하도록 상기 환형 링(212)과 일체로 형성된 제1호흡관(240)을 갖춘 중공의 하우징(210); 상기 하우징(210)내에 배치되며 상기 호흡기류 측정장치(200)를 통과하는 호흡 기류의 압력을 감지하기 위한 오(O)형상의 제1감지 유니트(220)과 오(O)형상의 제2감지 유니트(222); 상기 하우징(210)내에서 상기 제1감지 유니트(220)와 상기 제2감지 유니트(222) 사이에 배치되고, 상기 호흡 기류에 대한 유체 저항으로서 작용하는 원형 스크린(230); 상기 하우징(210)과 나사식으로 결합하며 피검사자의 입안에 삽입 가능한 중공의 제2호흡관(260); 상기 원형 스크린(230)을 필요에 따라서 송풍건조시키기 위한 송풍장치(300); 및 상기 환형 링(212)의 외면 일측에 부착된 중공의 손잡이(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 송풍장치(300)는 송풍팬을 내장하고, 온-오프 스위치(310), 송풍량 조절 스위치(320) 및 호흡관 수용부(330)를 포함하며, 상기 호흡관 수용부(330)는 상기 호흡기류 측정장치(200)를 사용한 후에 상기 스크린(230)을 송풍건조시키기 위해서 상기 호흡기류 측정장치(200)를 상기 송풍장치(300)상에 위치시키는 경우에 상기 제1호흡관(240) 또는 상기 제2호흡관(260)을 수용하는 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 손잡이(250)는 막대형상의 그립부(252), 및 상기 환형 링(212)의 외형에 부합되도록 만곡된 부착부(254)를 구비하며, 상기 부착부(254)에는 상기 환형 링(212)의 외면 일측에 형성된 제1나사공(216)에 대응하는 한쌍의 제2나사공(258)이 관통하여 형성되고, 상기 손잡이(250)의 끝단에는 상기 가요성 호스(202,204)를 안내하기 위한 관통공(256)이 형성되며, 상기 손잡이(250)는 상기 제2나사공(258)과 상기 제1나사공(216)을 관통하여 지나는 한쌍의 체결나사(259)에 의해서 상기 환형 링(212) 상부에 부착되는 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 환형 링(212) 및 상기 제1호흡관(240)의 내부 중앙에는 피검사자의 호흡 기류를 안내하기 위한 제1기류 유동로(211)가 형성되고, 상기 환형 링(212)은 상기 환형 링(212)의 내면 일측에 형성된 암나사부(213) 및 상기 환형 링(212)의 내면에서 방사상 안쪽으로 돌출하여 형성된 걸림턱(214)을 포함하며, 상기 환형 링(212)의 외면 일측에는 호스 삽입홈(215)이 수직하게 형성되고, 상기 호스 삽입홈(215) 근처에는 한쌍의 제1나사공(216)이 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1호흡관(240)은 호흡기류의 흐름을 안정시키기 위하여 10°각도로 경사진 제1테이퍼부(242) 및 3.6cm의 외경을 갖는 제1직선부(244)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1감지 유니트(220)와 상기 제2감지 유니트(222)는 합성 수지를 사출성형하여 제조되고, 상기 환형 링(212)의 내경보다 작은 외경을 가지며, 상기 제1감지 유니트(220) 및 상기 제2감지 유니트(222)의 일측에는 상기 가요성 호스(202,204)의 자유 단부가 끼워지는 중공의 호스 어댑터(224a)가 각각 외부로 돌출하여 형성된 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 스크린(230)은 메쉬 스크린(mesh screen) #300으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제2호흡관(260)은 호흡기류의 흐름을 안정시키기 위하여 10°각도로 경사진 제2테이퍼부(262) 및 3.6cm의 외경을 갖는 제2직선부(264)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2테이퍼부(262) 및 상기 제2직선부(2564)의 내부 중앙에는 피검사자의 호흡 기류를 안내하기 위한 제2기류 유동로(262)가 형성되고, 상기 제2테이퍼부(262)는 상기 제2테이퍼부(262)의 자유 단부에 형성된 수나사부(266)를 구비하며, 상기 수나사부(266)는 상기 호흡기류 측정장치(200)를 조립하는 경우에, 상기 환형 링(212)의 내면 일측에 형성된 암나사부(213)와 나사결합되는 것을 특징으로 하는 스크린-타입의 폐활량 검사장치.