KR100802313B1 - 링거액 소진 경보 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 링거액 소진 경보 장치를 제공하기 위한 것으로, 일정 전압을 가압하는 전원과; 상기 전원에 의해 발생된 전압으로 발광조도 제어부에 의해 발광조도가 조정되어 링거액이 담겨지는 튜브를 향하여 빛을 발광하는 발광부와; 상기 발광부로부터 발광되는 빛을 수광하고 수광되는 빛의 감도는 수광감도 제어부에 의해 조정됨으로써, 링거액이 튜브 안에 채워져 있을 경우와 링거액이 소진되었을 경우 튜브를 통과하는 빛의 굴절률 차이에 의해 서로 다른 영역의 전압을 출력하는 수광부와; 튜브 안에 링거액이 채워져 있을 경우 출력되는 전압을 0V로 변환하여 출력하고, 링거액이 소진된 경우는 소정전압으로 변환하여 출력시키는 출력전압 변환부와; 상기 출력전압 변환부에서 소정전압이 출력되면 링거액이 소진되었음을 알려 경보신호를 출력하는 링거액 소진 알림부를 포함하여 구성되되, 상기 발광부와 수광부는 외부의 빛을 차단하여 상기 수광부는 발광부에서 발생되는 빛만을 수광한다.

링거액, 소진, 경보, 발광, 수광, 광센서, 굴절률

Description

링거액 소진 경보 장치{A System for alarming the exhaustion of Ringer Solution}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치의 블록도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 경보 장치에서 튜브가 장착된 경우, 전원이 인가되는 상태를 나타내는 개념도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 경보 장치에서 튜브가 장착되지 않은 경우, 전원이 인가되지 않는 상태를 나타내는 개념도,

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도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치의 구성에서 발광부는 튜브의 일측에 설치되고 수광부는 반대편에 위치하여 빛이 방사되어 수광되는 상태를 나타내는 개념도(링거액이 소진된 경우),

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치의 구성에서 발광부는 튜브의 일측에 설치되고 수광부는 반대편에 위치하여 빛이 방사되어 수광되는 상태를 나타내는 개념도(링거액이 있는 경우),

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치의 작동 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 전원 20: 튜브 장착 감지 스위치

30: 발광부 40: 수광부

50: 출력전압 변환부 60: 링거액 소진 알림부

70: 튜브 개폐부 80: 전지 전압 감지부

90: 튜브 장착 표시부 100: 전지교체시기 표시부

110: 발광조도 제어부 120: 수광감도 제어부

130: 전원 점멸부 S: 리미트 스위치

본 발명은 링거액 소진 경보 장치에 관한 것으로, 특히 외부의 빛이 차단된 상태에서 튜브 외곽에 발광부와 수광부로 구성되는 광센서를 설치하여 링거액의 유무를 판별하는 링거액 소진 경보 장치에 관한 것이다.

일반적으로 필요한 양분(즉, 포도당) 및 주사액 등을 환자에게 보충하기 위하여 링거용기(링거팩, 링거병)에 수용된 링거액을 환자의 혈관으로 주입하게 된 다.

링거액을 주입하기 위한 주입장치는 링거액이 수용된 링거용기, 링거용기의 하단부에 밀봉 연통하는 호스, 호스 상에 설치되어 링거액이 흐르는 양을 육안으로 볼 수 있게 하는 링거액확인부, 호스의 말단부에 설치되어 환자의 혈관에 주사되는 주사바늘, 링거액확인부와 주사기 사이에 설치되어 호스의 단면적을 조정하여 링거액이 주사기로 흐르는 양을 조절하는 조절기로 이루어진다.

그러나 이러한 종래의 링거액 주입장치에 있어서는, 링거액이 모두 소진되었을 때 이를 알릴 수 있는 특별한 수단이나 장치가 마련되어 있지 않아 간호사나 간병인이 링거액의 양을 수시로 확인하는 번거로움을 가지고 있으며, 또한 링거액이 일정량 이하로 남았을 때는 링거액의 투입차단 및 링거용기 교체를 위해 환자 주변에 상주하여 링거용기를 계속적으로 체크해야하는 불편함을 가지고 있다.

더욱이 실수로 링거용기의 제거 및 교체시기를 놓치는 경우에 있어서는, 링거액이 주입되는 호스를 따라 공기가 유동하여 혈관 내로 유입되는 위험 상황을 발생시킬 수 있어 링거액의 투입이 완료되는 시간까지 간호사나 간병인의 심리적 부담감을 가중시킬 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서 링거액의 투약 종료 시기를 알려주는 감지장치가 필요하게 되었다. 종래에 링거액의 투약 종료 시기를 알려주기 위한 감지장치로는, 링거용기의 마개나 링거호스에 광센서를 부착하여 광센서의 조도 변화에 따라 링거액의 소모를 감지토록 한 장치가 있으나, 이것은 링거액의 색상이나 투명도에 영향을 받기 때문에 링거액의 유무에 따른 조도변화가 적은 링거액의 경우 오작동의 발생 가능성이 있 는 문제점이 있는 것이다.

또한, 링거용기 내부에 전극을 삽입시켜 링거액이 있을 때만 두 전극 사이에 전류가 흐르는 성질을 이용한 장치의 경우는 링거액에 삽입된 전극에 의한 이물질과 세균 등의 오염에 노출되는 문제점이 있고, 링거의 무게 변화를 이용한 장치는 구조가 복잡하여 설치 및 휴대가 용이치 않을 뿐 아니라 링거용기의 무게에 따라 설정 값이 다르기 때문에 사용이 불편하다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 발광부와 수광부로 구성되는 광센서를 설치하여 수광부에서 출력되는 전압의 차이에 따라 링거액의 유무를 판별하는 링거액 소진 경보 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 링거액과 같은 투명한 액체를 감지하는데 있어서, 액체의 유무에 따른 빛의 볼록렌즈 효과의 발생여부를 이용하기 때문에 출력 전압의 증폭이 필요하지 않으므로 전력 소모량을 최소화할 수 있기 때문에 배터리 1회 장착으로 장시간 사용 가능한 링거액 소진 경보 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전압을 발생시키는 전원 일단에 전지 전압 감지 표시부를 설치하여 전압이 기준 전압 이하로 떨어질 경우 배터리 교체 신호를 보내어, 전압 강하에 의한 장치의 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 링거액 소진 경보 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 링거액 소진 경보 장치는 일정 전압을 가압하는 전원과; 상기 전원에 의해 발생된 전압으로 발광조도 제어부에 의해 발광조도가 조정되어 링거액이 담겨지는 튜브를 향하여 빛을 발광하는 발광부와; 상기 발광부로터 발광되는 빛을 수광하되, 상기 수광되는 빛의 감도는 수광감도 제어부에 의해 조정되어 링거액이 튜브 안에 채워져 있을 경우와 링거액이 소진되었을 경우로 나누어서 서로 다른 영역으로 전압을 출력하는 수광부와; 튜브 안에 링거액이 채워져 있을 경우 출력되는 전압은 0V로 변환하여 출력하고, 링거액이 소진된 경우는 전원 전압과 같은 전압으로 변환하여 출력시키는 출력전압 변환부와; 상기 출력전압 변환부에서 전원 전압과 같은 전압이 출력되면 링거액이 소진되었음을 알려 경보신호를 출력하는 링거액 소진 알림부를 포함하여 구성되되, 상기 발광부와 수광부는 외부의 빛을 차단하여 상기 수광부는 발광부에서 발생되는 빛만을 수광한다.

그리고 상기 링거액 소진 경보 장치는 상기 링거액 소진 알림부에서 경보신호가 출력되면 링거액이 흐르는 튜브를 막는 튜브 개폐부를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다. 상기 튜브 개폐부에 의해 링거액이 튜브에서 소진 되었을 경우 공기가 주사기의 주입구 내로 흐르는 것을 막을 수 있다.

또한, 상기 링거액 소진 경보 장치는 상기 전원의 출력단에 연결되어 튜브가 제대로 설치되어 감지될 경우만 전원을 공급하도록 하는 튜브 장착 감지 스위치와, 상기 튜브 장착 스위치를 통해 전원이 공급될 경우 튜브 장착 상태를 알리는 튜브 장착 표시부 및 전원 공급 상태 표시부를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

따라서 튜브가 장착되어 전원이 공급되어지게 되면, 전원이 공급되면서 링거액 유무를 감시하고 있다는 사실을 환자 또는 간병인에게 보여줌으로써 이들의 심리적 안정감을 도모하기 위해, 링거액 소진 경보 장치이 작동되고 있다는 것을 보여주는 녹색 LED를 2초마다 500분의 1초 동안만 한번씩 깜박여 준다. 또한, LED를 켠 상태로 두지 않고 깜박이는 이유는 전력 소모를 최소화하기 위해서이다. 결과적으로 계속 LED를 켜주는 방법에 비해 500분의 1의 전력 절약 효과가 발생한다.

또한, 상기 링거액 소진 경보 장치는 상기 전원의 일단에 연결되어 상기 전원이 일정 전압이 유지되는지를 감지하여, 상기 전원이 일정 전압 이하로 떨어지는 경우 전지의 교체시기를 알려주는 전지 전압 감지 표시부를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다. 상기 전지 전압 감지 표시부를 구비하여 전압이 떨어져서 발생하는 장치의 오작동을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 링거액 소진 경보 장치는 발광부는 튜브의 일측에 설치하고, 수광부는 튜브의 반대 편에 위치하게 하여 상기 수광부는 발광부에서 발광되어 투과되는 빛을 수광하게 할 수도 있다. 즉, 발광부와 수광부를 튜브 기준으로 마주보는 위치에 설치하여 발광부에서 발광되어 투과되는 빛을 수광부에서 수광하는 것이다.

이하, 상기와 같은 본 발명, 링거액 소진 경보 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치의 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 링거액 소진 경보 장치는 일정 전압을 발생시키는 전원(10)이 구비되고, 링거액이 담겨지는 튜브가 장착될 경우에만 전원(10)이 인가되도록 상기 전원(10)의 일단에 튜브 장착 감지 스위치(20)를 설치한다.

한편, 상기 튜브 장착 감지 스위치(20)를 이용하여 튜브의 장착여부에 따라 전원의 인가 여부가 달라지는 상태를 나타내는 도면이 도 2 내지 도 3에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 튜브 장착 여부를 감지하기 위해 리미트 스위치(limit switch)(S)를 사용하며, 튜브(T)가 리미트 스위치(S)를 눌러주는 방법에 의해 스위치가 연결되어 전원(10)이 발광부를 포함하는 회로(C)에 공급되어지게 된다. 그러나 튜브(T)가 장착되지 않으면 리미트 스위치(S)는 오프(off) 상태가 되어 전원(10)이 발광부를 포함하는 회로(C)에 공급되지 않는다.

따라서 튜브가 장착되면 상기 전원(10)이 발광부(30)로 인가되어 빛이 방사하게 되고, 수광부(40)에서는 방사된 빛을 수광하게 된다. 이 때, 상기 발광부(30)의 발광조도는 발광조도 제어부(110)에 조정되고, 수광부(40)의 감도는 수광감도 제어부(120)에 의해 조절된다. 따라서 상기 발광조도 제어부(110)와 수광감도 제어부(120)를 적절히 조절하여 튜닝하면 링거액이 존재할 경우와 존재하지 않을 경우에 서로 다르게 가능한 한 큰 차이가 나는 전압이 출력되게 할 수 있다. 이는 링거액의 유무에 따라 발광부(30)에 방사된 적외선이 튜브를 통과할 때 수광부(40)로 들어가는 빛의 볼록렌즈 효과를 이용한 것이다. 발광부(30)는 튜브의 외각 일측에 설치하고, 수광부(40)는 튜브의 반대 편에 위치하게 설치하여 수광부(40)는 발광부(30)에서 방사되어 투과되는 빛을 수광하는 방법을 취한다.

따라서 상기 수광부(40)로 모이는 빛의 양은 링거액이 존재하는 경우와 링거액이 소진된 경우에 따라 다르기 때문에 전압도 구별되게 출력된다. 그리고 출력전압 변환부(50)는 링거액이 존재하는 경우의 출력전압은 0V로 변환 출력하고, 링거액이 존재하는 않는 경우의 출력전압은 전원 전압과 동일한 값을 갖는 전압으로 변환 출력한다. 상기 과정에서 일정값을 갖는 전원 전압과 동일한 값으로 변환 출력되면, 링거액 소진 알림부(60)에서는 이를 간호사나 간병인 거주하는 장소에 링거액이 소진되었음을 알리거나 원격으로 다른 공간에 있는 사람에게 알릴 수도 있다. 링거액이 소진되었음을 알리는 방법으로는 이를 경고 화면(LED)으로 디스플레이 하거나 스피커를 통해 경고음을 발생시키는 방법 등이 있다. 그리고 이와 동시에 튜브 개폐부(70)는 링거액이 주입되는 못하도록 튜브를 막아 공기의 유입을 막는다.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경고 장치는 전원(10)의 일단에 전지 전압 감지부(80)와 전지교체시기 표시부(100)을 구비하여 사용시간이 지속됨에 따라 전압이 일정 기준 이하로 떨어질 경우 상기 상태를 디스플레이 함으로써, 전지의 교체시기를 알려준다. 상기 디스플레이를 하는 장치로는 LED를 사용할 수 있다. 이로써 전지 전압 강하에 의한 링거액 소진 경보 장치의 오작동 발생을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 튜브 장착 감지 스위치(20)와 전기적으로 연결된 튜브 장착 표시부 (90)는 튜브가 제대로 장착되었는지와 전원 연결 여부를 알려주기 위해 튜브가 장착되어 졌을 경우 전원 점멸부(130)에 의해 일정 시간 간격으로 점멸된다. 전술한 바와 같이, 전력소모를 최소화하기 위해 녹색 LED를 2초마다 500분의 1초 동안만 한번씩 깜박이게 한다.

이하, 링거액의 유무에 따른 적외선의 튜브 내에서의 볼록렌즈효과에 의해 빛의 방사 궤적이 달라져 수광부에 모이는 빛의 양이 달라지는 원리를 설명하면 다음과 같다.

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한편, 도 6 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치의 구성에서 발광부(30)는 튜브의 일측에 설치되고 수광부(40)는 반대편에 위치하여 빛이 방사되어 수광되는 상태를 나타내는 개념도(링거액이 소진된 경우와 링거액이 있는 경우)이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 링거액이 소진된 경우는 빛이 직진하여 진행하므로 발광부(30)에서 수광부(40)로 일직선상으로 진행하는 빛만 수광부(40)에 모이게 되며, 나머지 빛들은 수광부(40)에 도달하지 못하게 된다.

반면, 도 7에 도시된 바와 같이, 링거액이 있는 경우는 투명한 액체로 채워진 튜브가 볼록렌즈 역할을 하게 되어 수광부(40)로 일직선으로 흐르는 빛뿐만 아니라, 대각선 방향으로 방사되는 빛도 수광부(40)로 모이게 된다.

따라서 링거액이 있는 경우가 링거액 소진된 경우와 비교하여 상대적으로 수광부(40)로 모이는 빛의 양이 많다. 수광부(40)로 모이는 빛의 양이 많으면 상대적으로 높은 전압이 출력되므로 링거액의 유무에 따라 전압이 구별되는 것이다.

한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 적외선 흡수벽으로 흡수된 적외선은 완전 흡수되어 더 이상 반사되지 않는다.

이하 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치의 작동원리를 살펴보면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치의 작동 흐름도이다. 먼저 튜브 장착 감지 스위치(20)가 튜브가 장착되어 졌는지 여부를 판단한다. 만약 튜브가 장착되지 않았으면 발광부(30)로 흐르는 전원이 차단(S30)되고, 튜브가 제대로 장착되었으면 튜브 장착 감지 스위치(20)가 닫혀 전원(10)이 인가된다(S20, S30). 다시 말하면 별도의 전원 스위치는 존재하지 않으며 대신에 튜브 장착 감지 스위치를 사용하는 방법에 의해 전원이 인가 또는 차단이 되도록 해준다. 이를 위해 튜브 외각에 사용되어지는 튜브 장착 감지 스위치는 도 2 내지 도 3과 같다(상기 튜브 장착 스위치의 작동원리는 도 2 내지 도 3을 설명하는 과정에서 이미 상술하였음).

전원이 발광부(30)로 인가되면 발광부(30)는 빛을 방사하고, 수광부(40)에서는 링거액의 유무에 따라 모이는 빛의 양이 달라지므로 상대적으로 전압을 구별하여 출력한다(S40). 이 경우 반드시 외부의 빛을 차단하여야 한다. 이는 외부의 빛이 수광부에 도달하여 오작동이 되는 것을 방지하기 위함이다. 그러면 출력전압 변환부(50)에서는 상기 출력전압을 변환하여 0V 또는 전원 전압과 동일한 크기의 전압을 출력한다(S50). 이는 링거액이 소진될 경우만 전원 전압과 같은 크기의 전압이 발생하도록 하여 링거액 소진 여부를 전기적으로 알리기 위함이다. 따라서 소정전압이 링거액 소진 알림부(60)에 인가되면 링거액 소진 알림부는 링거액이 소진되었다는 것을 디스플레이 장치를 통해 표시하거나 스피커를 통한 음성 신호로 표시하는 방법(물론, 디스플레이 장치와 스피커를 동시에 이용할 수도 있다)을 통해 링거액 소진을 알리게 된다. 또한, 링거액이 소진 여부를 알림과 동시에 튜브 개폐부(70)에서는 링거액이 흐르는 튜브를 막아 공기가 정맥으로 흘러 들어가는 것을 방지하게 된다(S60 내지 S80).

본 발명의 일실시예에 의한 링거액 소진 경보 장치는 상기의 과정을 통해 이루어지고, 상기 링거액 소진 경보 장치를 통해 간병이나 간호사는 링거액의 교체시기를 쉽게 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 링거액 소진 경보 장치는 발광부와 수광부로 구성되는 광센서를 설치하여 수광부에서 출력되는 전압의 차이에 따라 링거액의 유무를 판별 및 경보할 수 있는 효과가 있으며, 링거액의 소진 시 자동으로 튜브를 막아서 정맥으로 공기가 유입되는 것을 방지하는 효과도 있다.

또한, 전압을 발생시키는 전원 일단에 전지 전압 감지부 및 전지 전압 교체 시기 표시부를 설치하여 전압이 떨어져 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 링거액의 유무에 따른 빛의 투과율 또는 반사율의 차이가 아니라 볼록렌즈 효과의 차이를 이용하기 때문에 추가적인 전압 증폭 장치가 필요 없기 때문에 전력 소모를 최소화할 수 있는 효과도 있다.

Claims (7)

1. 일정 전압을 가압하는 전원과;

   링거액이 담겨지는 튜브의 일측에 설치되며, 상기 전원에 의해 발생된 전압으로 발광조도 제어부에 의해 발광조도가 조정되어 링거액이 담겨지는 튜브를 향하여 빛을 발광하는 발광부와;

   상기 튜브의 상기 발광부가 설치된 위치의 반대편에 설치되며, 상기 발광부로부터 발광되는 빛을 수광하고 수광되는 빛의 감도는 수광감도 제어부에 의해 조정됨으로써, 링거액이 튜브 안에 채워져 있을 경우와 링거액이 소진되었을 경우 튜브를 통과하는 빛의 볼록렌즈 효과의 차이에 의해 서로 다른 영역의 전압을 출력하는 수광부와;

   튜브 안에 링거액이 채워져 있을 경우 출력되는 전압은 0V로 변환하여 출력하고, 링거액이 소진된 경우는 전원 전압으로 변환하여 출력시키는 출력전압 변환부와;

   상기 출력전압 변환부에서 소정전압이 출력되면 링거액이 소진되었음을 알려 경보신호를 출력하는 링거액 소진 알림부를 포함하여 구성되되, 상기 발광부와 수광부는 외부의 빛을 차단하여 상기 수광부는 발광부에서 발생되는 빛만을 수광하는 것을 특징으로 하는 링거액 소진 경보 장치.
2. 제 1 항 있어서,

   상기 링거액 소진 경보 장치는 상기 링거액 소진 알림부에서 경보신호가 출력되면 링거액이 흐르는 튜브를 막는 튜브 개폐부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 링거액 소진 경보 장치.
3. 제 1 항 있어서,

   상기 링거액 소진 경보 장치는 상기 전원의 출력단에 연결되어 튜브가 제대로 설치되어 감지될 경우만 전원을 공급하도록 하는 튜브 장착 감지 스위치와, 상기 튜브 장착 스위치를 통해 전원이 공급될 경우 튜브 장착 상태를 알리는 튜브 장착 표시부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 링거액 소진 경보 장치.
4. 제 3 항 있어서,

   상기 링거액 소진 경보 장치는 튜브 장착 표시부와 연결되어, 상기 튜브 장착 표시부를 소정 시간 간격으로 깜박거리게 하는 전원 점멸부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 링거액 소진 경보 장치.
5. 제 1 항 있어서,

   상기 링거액 소진 경보 장치는 상기 전원의 일단에 연결되어 상기 전원이 일정 전압이 유지되는지를 감지하여, 상기 전원이 일정 전압 이하로 떨어지는 경우 전지의 교체시기를 알리는 전지 전압 감지부 및 전지교체시기 표시부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 링거액 소진 경보 장치.
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