KR100359408B1

KR100359408B1 - 호흡 자동전환장치

Info

Publication number: KR100359408B1
Application number: KR1019990047615A
Authority: KR
Inventors: 김종기
Original assignee: 주식회사 산청
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2002-10-31
Also published as: KR20010039291A

Abstract

본 발명은 성인, 유아, 소아 등에게도 단일의 시스템에 의하여 공기와 산소를 혼합하여 그 비율을 조절하여 공급 가능하도록 하고, 또한 공급후 배기가 폐의 자중에 의하여 이루어지도록 하는 것을 기본으로 함과 동시에 환자의 폐 내부에 공기와 산소가 충만되었을때, 폐내부의 산소와 공기가 배기되는 속도를 맞추며, 다시 폐의 내부로 공기와 산소가 재 유입되는 속도를 증대시켜 보다 빠른 시간내에 환자를 소생시킬 수 있도록 한 호흡 자동전환장치를 제공한다.

Description

호흡 자동전환장치{APPARATUS FOR TURNNING A BREATH}

본 발명은 호흡 자동전환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성인, 유아, 소아 등에게도 단일의 시스템에 의하여 공기와 산소를 혼합하여 그 비율을 조절하여 공급 가능하도록 하고, 또한 공급후 배기가 폐의 자중에 의하여 이루어지도록 하는 것을 기본으로 함과 동시에 환자의 폐 내부에 공기와 산소가 충만되었을때, 폐내부의 산소와 공기가 배기되는 속도를 맞추며, 다시 폐의 내부로 공기와 산소가 재 유입되는 속도를 증대시켜 보다 빠른 시간내에 환자를 소생시킬 수 있도록 한 호흡 자동전환장치에 관한 것이다.

일반적으로 호흡이 정지된 직후의 환자, 호흡이 곤란한 환자 또는 자발적인 호흡은 가능하나 산소 결핍에 의한 청색증 환자 등에게는 필요에 따라 소생등을 행하게 된다.

이러한 의료용 산소를 환자등에게 공급함에 있어 그 환자의 산호 흡입능력(폐기능)에 따라 그 산소 공급량이 역시 조절되어야 할 뿐만 아니라 산호 흡입후 배출 단계가 자연스럽게 이루어질 수 있어야 한다.

이에 본 출원인은 성인, 소아, 유아 등에게도 단일의 시스템에 의하여 동시에 적용 가능할 수 있도록 산소 공급량의 조절 및 공기와 산소를 혼합하되 그 비율을 조절하여 공급가능하도록 하고, 또한 공급후 배기가 작동적으로 이루어질 수 있도록 구성된 호흡 자동전환장치를 대한민국 특허 공고 제94-8847호를 제시한 바 있다.

그런데, 본 출원인의 선출원인 호흡 자동전환장치는 성인, 유아, 소아 등에게도 단일의 시스템에 의하여 공기와 산소를 혼합하여 그 비율을 조절하여 공급 가능하도록 하고, 또한 공급후 배기가 강제로 이루어지는 것은 가능하였으나, 환자의 폐 내부에 공기와 산소가 충만되었을때, 폐내부의 산소와 공기가 배기되는 속도가 빠르고, 폐내부에 진공이 형성되므로 다시 폐의 내부로 공기와 산소가 재 유입되는 속도가 늦어 보다 빠른 시간내에 환자의 소생을 달성할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 폐 내부에 공기와 산소가 충만되었을때, 이를 강제적으로 배출시킴에 따라 필요 이상으로 폐내부가 많이 수축되어 폐기능이 많이 손상되는 문제점도 있었다.

또한, 폐내부에 공기와 산소가 충만된 상태에서 이를 배출하는 단계를 포함 전 과정에서 산소가 지속적으로 공급되기 때문에, 결국에는 산소의 소모량이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 상황을 고려하여 성인, 유아, 소아 등에게도 단일의 시스템에 의하여 공기와 산소를 혼합하여 그 비율을 조절하여 공급 가능하도록 하고, 또한 공급후 배기가 폐의 자중에 의하여 이루어지도록 하는 것을 기본으로 함과 동시에 환자의 폐 내부에 공기와 산소가 충만되었을때, 폐내부의 산소와 공기가 배기되는 속도를 맞추며, 다시 폐의 내부로 공기와 산소가 재 유입되는 속도를 증대시켜 보다 빠른 시간내에 환자를 소생시킬 수 있도록 한 호흡 자동전환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전환 몸체의 내부 구성을 도시한 사시도.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 호흡 자동전환장치의 내부 구서을 도시한 단면도.

도 4는 본 발명의 사용 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 상부 케이싱 2a : 테이퍼부

2 : 유량 조정 핸들 3 : 가압 버튼

4 : 중간 케이싱 5 : 하부 케이싱

5a : 공기 통과공 6 : 다이어프램

7 : 흡 배기관 8 : 커플링 플러그

9 : 전환 몸체 10 : 흡기 노즐

12 : 마개 13 : 배기 밸브

14 : 개폐볼 15 : 개폐 레버

16 : 개폐 브라켓트 17 : 가압 레버

91 : 나사공 92 : 제1 관로

93 : 설치홈 94 : 제2 관로

96 : 제3 관로 97 : 제4 관로

98 : 삽입공 99 : 제5 관로

100 : 내부 통공

이하, 본 발명에 의한 호흡 자동전환장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 호흡 자동전환장치는 크게 상부 케이싱(1)과, 하부 케이싱(5)과, 중간 케이싱(4)과, 가압 버튼(3)과, 유량 조정 핸들(2)과, 전환 몸체(9)와, 흡 배기관(7)으로 이루어진다.

상부 케이싱(1)은, 그 중앙에 상하로 관통된 소정 직경의 통공(1b)이 형성되고, 이 상부 케이싱(1)의 통공(1b)에는 하방에서 상방으로 유량 조정 핸들(2)이 회동 가능하게 관통 삽입된 후 돌출된다.

여기서, 상부 케이싱(1)의 외측에는 유아, 소아 및 성인 등의 환자에 따라 적정량의 산소를 공급하기 위해 선택하기 위한 선택 표시부(미도시)가 기재되며, 유량 조정 핸들(2)의 외측에는 선택 표시부(미도시)를 가리키는 지시부(미도시)가 표시된다.

이 유량 조정 핸들(2)은, 그 하면 가장자리에 돌출된 테이퍼부(2b)가 원형으로 소정 간격 구획 형성되고, 그 중앙에는 소정 크기의 통공(2a)이 형성된다.

유량 조정 핸들(2)의 통공(2a)에는 가압 버튼(3)이 탄성 스프링(3a)을 매개로 하여 상하로 탄성적으로 이동 가능하게 설치된다.

상부 케이싱(1)의 하단부에는 원통 형상으로된 중간 케이싱(4)이 착탈 가능하게 결합되며, 이 중간 케이싱(4)의 하단부에는 하부 케이싱(5)이 착탈 가능하게 결합된다.

이 하부 케이싱(5)에는 중심에서 소정 거리 떨어진 지점에는 다수개의 공기 통과공(5a)이 형성된다.

상기 중간 케이싱(4)의 내부에는 전환 몸체(9)가 구비되며, 이 전환 몸체(9)의 하면에는 흡 배기관(7)이 나사 결합된다.

상기 전환 몸체(9)에는, 그 상부측에 소정 깊이의 공간부(9a)가 형성되고, 그 외측 중간부에 산소 탱크(미도시)와 연결되는 커플링 플러그(8)가 나사 결합되도록 하기 위한 나사공(91)이 형성된다.

이 나사공(91)의 폐쇄벽(91a)과 연통되게 수평으로 소정 깊이 제1 관로(92)가 형성되며, 이 제1 관로(92)의 단부에 연통 가능하게 수직으로 소정 깊이 설치홈(93)이 형성되며, 이 설치홈(93)의 하방에 해당되는 전환 몸체(9)의 외측에 흡기 노즐(10)이 나사 결합된다.

이 흡기 노즐(10)이 설치된 반대편 전환 몸체(9)의 외측에는 마개(12)가 나사 결합되며, 흡기 노즐(10)과 설치홈(93) 하부측 폐쇄벽(93a) 사이에는 제2 관로(94)가 연통되게 형성된다.

흡기 노즐(10)과 마개(12) 사이에는 직선형의 제3 관로(96)가 연통되게 형성되며, 직선형의 제3 관로(96)에는 배출관(7)측으로 제4 관로(97)가 연통되게 형성되며, 설치홈(93)에 인접한 전환 몸체(9)의 가장자리부에는 수직으로 상하 관통된 삽입공(98)이 형성된다.

흡기 노즐(10)과 삽입공(98) 사이에는 제5 관로(99)가 제3 관로(96)와 직교되게 연통 형성되며, 상단이 유량 조정 핸들(2)의 테이퍼부(2b)에 접촉되는 유량 조절봉(18)이 스프링(18a)을 매개로 하여 탄력 지지 가능하게 삽입공(98)에 삽입되어 제5 관로(99)를 개폐한다.

제5 관로(99)의 단부측에는 배기 밸브(13)가 설치되며, 전환 몸체(9)에는 상하로 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 관로(92,94,96,97,99)와 간섭되지 않게 흡 배기관(7)을 통해 유입되는 기체가 공간부(9a)로 이동되도록 내부 통공(100)이 수개 형성된다.

상기 설치홈(93)의 중간부에는 개폐볼(14)이 개재되며, 이 개폐볼(14)을 상하 이동시켜 제2 관로(94)를 선택적으로 개폐하기 위해 힌지(15a)를 매개로 양단이 소정 각도 회동되는 개폐 레버(15)가 전환 몸체(9)의 내부에 구비된다.

이 개폐 레버(15)의 일단은 개폐볼(14)에 일체로 연결되고, 개폐 레버의 타단은 상기 내부 통공(100)의 어느 하나의 임의 위치에 위치된다.

상기 전환 몸체(9)의 공간부에는 다이어프램(6)이 상하로 탄성적으로 이동 가능하게 설치되는 바, 이 다이어프램(6)의 상측과 가압 버튼(3) 사이에는 가압 레버(17)가 연결 설치된다.

즉, 전환 몸체(9)의 상면 가장 자리부에는 상호 대응되게 형성된 한쌍의 피스(61)가 형성되고, 이 피스(61)와 가압 레버(17) 각각의 사이에는 한쌍의 회동판재(62) 양단이 각각 지지되며, 이 회동판재(62)의 양측부는 스프링(63)에 의해 탄력 지지 가능하게 설치된다.

상기와 같이, 스프링(63) 및 회동판재(62)의 작용에 의해 가압 레버(17)가 승하강함과 아울러 다이어프램(6)이 동시에 승하강하게 된다.

다이어프램(6)의 하측과 개폐 레버(15)의 타단 사이에는 "ㄱ"자 형상으로 절곡된 개폐 브라켓트(16)가 연결 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 호흡 자동전환장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 호흡 자동전환장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 환자의 입과 코에 인공호흡용 마스크(101)를 밀착하여 사용하는 바, 인공호흡용 마스크(101)의 상부에 흡 배기관(7)을 연결하고, 커플링 플러그(8)에는 공지의 의료용 산소 탱크(미도시)와 마스크(101)를 매개로 연결하면, 상기 산소 공급호스의 밸브(미도시)가 개방된다. 산소 탱크내의 산소는 레귤레이터(미도시)를 거치면서 최초 1차 압력에서 소정 압력이 감압된 2차 압력을 유지하면서 커플링 플러그(8)내로 유입된다.

이때, 다이어프램(6)은 하향 이동된 상태이고, 개폐 브라켓트(16) 또한 하방향으로 이동되며, 개폐 레버(15)의 회동에 따라 이에 일체로 연결 설치된 개폐볼(14)이 상향 이동되어 패킹재에 접촉된다.

상기와 같은 상태에서, 커플링 플러그(8)내로 유입된 산소는 개폐볼(14)의 하측을 지나 제2 관로(94)로 유입되며, 이후, 흡기 노즐(10)에 도달하게 된다.

흡기 노즐(10)에 도달된 산소는 고압 및 고속으로 분출되어 제3 관로(96)로 이동하게 된다.

여기서, 제3 관로(96)를 지나는 산소가 고속으로 이동하기 때문에, 삽입공(98)의 내부에는 진공의 상태가 되며, 이에 따라 하부 케이싱(5)에 형성된 다수개의 공기 통과공(5a)을 통해 외부에 공기가 빠른 속도로 삽입공(98)의 내부로 빨려들어 가게 된다.

이렇게 삽입공(98)의 내부로 빨려들어간 외부 공기는 제5 관로(99)를 지나 제3 관로(96)를 지나는 산소와 혼합되어 제4 관로(97)로 이동하며, 최종적으로 흡 배기관(7)을 통해 기도(미도시)로 유입되어 환자의 폐를 부풀리게 됨과 동시에 내부 통공(100)을 통하여 공간부(9a)와 다이어프램(6)이 작동하여 일정한 압력에 까지 도달된다.

이렇게 산소 및 공기의 상승 압력에 의해 다이어프램(6)이 소정 높이 상승됨과 동시에 개폐 브라켓트(16)도 상승하게 되며, 이에 따라 개폐 레버(15)가 회동되어 이에 일체로 연결 설치된 개폐볼(14)이 하향 이동되어 패킹재로부터 이격된다.

상기와 같이 개폐볼(14)이 패킹재로부터 이격됨에 따라 제2 관로(94)의 입구를 폐쇄한다.

상기와 같이 개폐볼(14)에 의해 제2 관로(94)의 입구가 폐쇄됨에 따라 커플링 플러그(8)를 통해 산소가 더 이상 유입되지 못한다.

한편, 부풀어진 폐내부의 기체는 폐의 자중의 힘에 의해 역으로 흡 배기관(7)을 통해 배출되어 제4 관로(97)로 유입된후 제3 관로(96)를 통해 배기 밸브(13)로 배출됨과 아울러 제5 관로(99)를 통해 삽입공(98)의 하단으로 배출된다.

이후, 폐내부의 압력은 점차적으로 감소되어 초기의 상태가 되면, 다이어프램(6)을 상승시키는 압력이 제거되어, 결국에는 다이어프램(6)이 하강하게 된다.

즉, 최초의 상태로 복원되는 것이다.

상기와 같이, 다이어프램(6)이 하강함에 따라 개폐 브라켓트(16) 또한 하방향으로 이동되며, 개폐 레버(15)의 회동에 따라 이에 일체로 연결 설치된 개폐볼(14)이 상향 이동되어 패킹재에 접촉되며, 이에 따라 제2 관로(94)의 입구를 폐쇄한다.

이렇게 함으로써, 일회에 해당되는 인공호흡이 이루어지게 되며, 수회에 걸친 인공호흡은 전술한 과정을 거치면서 이루어진게 된다.

이제까지 서술한 설명은 환자가 성인인 경우를 예로 들어 설명한 것이다.

즉, 통상적으로 성인인 경우에는 30ℓ/min, 소아인 경우에는 24ℓ/min, 유아인 경우에는 7ℓ/min의 산소와 공기를 공급하여 인공호흡을 실시하여 환자를 소생시킬 수 있는 것으로 알려져 있는데, 체중별로 산소의 공급량을 조정하는 방법을 하기에 설명하고자 한다.

즉, 사용자가 유량 조정 핸들(2)을 회동시켜 환자의 체중에 맞게 지시부가선택 표시부를 가리키도록 설정한다.

예를 들어 소아의 경우에 맞게 설정해두면, 유량 조정 핸들(2)의 하면에 형성된 테이퍼부(2b)에 접촉된 유량 조절봉(18)이 탄성적으로 하향 이동하면서 그 하단부가 제5 관로(99)의 일부를 폐쇄하여 외부 공기가 소량 인입되도록 한다.

이렇게 되면, 흡기 노즐(10)을 통해 배출되는 산소와 일부분이 개구된 제5 관로(99)를 통해 유입되는 산소와 공기의 양이 24ℓ/min가 되는 것이다.

그리고, 환자가 유아인 경우에는 유량 조절봉(18)의 하단이 완전히 제5 관로(99)를 막게 되어 7ℓ/min정도의 순수 산소가 공급된다.

그리고, 전술한 설명에서처럼, 반복적인 인공호흡시에는 산소가 배출되는 경로는 배기 밸브(13)가 되는 것이다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 성인, 유아, 소아 등에게도 단일의 시스템에 의하여 공기와 산소를 혼합하여 그 비율을 조절하여 공급 가능하도록 하고, 또한 공급후 배기가 폐의 자중에 의하여 이루어지도록 하는 것을 기본으로 함과 동시에 환자의 폐 내부에 공기와 산소가 충만되었을때, 폐내부의 산소와 공기가 배기되는 속도를 맞추며, 다시 폐의 내부로 공기와 산소가 재 유입되는 속도를 증대시켜 보다 빠른 시간내에 환자를 소생시킬 수 있게 된다.

Claims

상부 케이싱(1)과; 상기 상부 케이싱(1)의 하부에서 관통 삽입되어 상부로 돌출되며, 하면 가장자리에 돌출된 테이퍼부(2b)가 형성된 유량 조정 핸들(2)과; 상기 유량 조정 핸들(2)의 중앙에 상하로 탄성적으로 이동 가능하게 설치되는 가압 버튼(3)과; 상기 상부 케이싱(1)의 하부에 결합되는 중간 케이싱(4)과; 상기 중간 케이싱(4)의 하부에 결합되며, 다수개의 공기 통과공이 형성된 하부 케이싱(5)과; 상기 중간 케이싱(4)의 내부에 구비되며, 상부측에 소정 깊이의 공간부(9a)가 형성된 전환 몸체(9)와; 상기 공간부(9a)내에서 상기 가압 버튼(3)을 누름에 따라 상하로 이동 가능하게 설치되는 다이어프램(6)과; 상기 전환 몸체(9)의 하부 중앙에 착탈 가능하게 결합되어 상기 하부 케이싱(5)의 하부측으로 돌출되는 흡 배기관(7)과; 상기 전환 몸체(9)의 외측 중간부에 산소 탱크와 연결되는 커플링 플러그(8)가 나사 결합되도록 하기 위해 형성된 나사공(91)과; 상기 나사공(91)의 폐쇄벽(91a)과 연통되게 수평으로 소정 깊이 형성된 제1 관로(92)와; 상기 제1 관로(92)의 단부에 연통 가능하게 수직으로 소정 깊이 형성된 설치홈(93)과; 상기 설치홈(93)의 하방에 해당되는 외측에 나사 결합되는 흡기노즐(10)과; 상기 흡기 노즐(10)과 상기 설치홈(93) 하부측 폐쇄벽 사이에 연통 형성된 제2 관로(94)와; 상기 흡기 노즐(10)과 연통되게 내부에 형성된 직선형의 제3 관로(96)와; 상기 직선형의 제3 관로(96)에 상기 흡 배기관(7)측으로 연통 형성된 제4 관로(97)와; 상기 설치홈(93)에 인접한 상기 전환 몸체(9)의 가장자리부에 수직으로 상하 관통 형성된 삽입공(98)과; 상기 흡기 노즐(10)과 상기 삽입공(98) 사이에서 상기 제3 관로(96)와 직교되게 연통 형성된 제5 관로(99)와; 상단이 상기 유량 조정 핸들(2)의 테이퍼부(2b)에 접촉되는 가운데 탄력 지지 가능하게 상기 삽입공(98)에 삽입되어 상기 제5 관로(99)를 개폐하는 유량 조절봉(18)과; 상기 제5 관로(99)의 단부측에 설치되는 배기 밸브(13)와; 상기 전환 몸체(9)의 상하로 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 관로(92,94,96,97,99)와 간섭되지 않게 상기 흡 배기관(7)을 통해 유입되는 기체가 상기 공간부(9a)로 이동되도록 다수개로 형성된 내부 통공(100); 상기 제1 관로(92)를 통해 유입되는 산소의 공급/차단을 위해 상기 제2 관로(94)를 개폐하도록 개폐볼(14)이 일단에 고정되어진 개폐레버(15)를 포함하여 이루어지는 호흡 자동전환장치에 있어서:

상기 직선형 제 3관로(96)의 일단이 제 4관로(97)와 직접 연통되어질 수 있도록 흡기 노즐(10)의 반대편에는 마개(12)가 구비되어진 것을 특징으로 하는 호흡 자동전환장치.
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