KR101038262B1 - 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치 - Google Patents

방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치 Download PDF

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(주)서일퍼시픽
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Abstract

본 발명은 호흡기관으로 공기를 주입 및 배출시켜 기침을 유도하기 위한 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치에 관한 것으로서, 공기 흡입구를 통해 공기를 흡입하면서 동시에 공기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 공기압 발생 유닛; 및 상기 공기압 발생 유닛으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 호흡기관으로 공기를 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하도록 하되, 상기 공기압에 의한 공기의 일부를 외부로 배출시키거나 외부로부터 공기를 일부 흡입하여 공기압을 조절하도록 형성된 방향 전환 밸브 유닛;을 포함하여 구성됨에 따라, 공기압 발생 유닛 및 방향 전환 밸브 유닛을 통해 환자에게 최적의 공기압으로 공기를 공급 또는 배출하여 사용이 더욱 안전해지는 방향 전환 밸브 유닛 및 기침 보조 장치를 제공하게 된다.

Description

방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치{Direction change valve module and Cough assistance machine using the direction change valve module}
본 발명은 호흡기관으로 공기를 주입 및 배출시켜 기침을 유도하기 위한 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치에 관한 것이다.
기침은 우리 몸의 중요한 방어작용의 하나이며, 가스, 세균 등의 해로운 물질이나 다양한 이물질이 기도 안으로 들어오는 것을 막아준다. 또한 흡입된 이물질이나 기도의 분비물이 기도 밖으로 배출되도록 하여 항상 기도를 깨끗하게 유지시키는 작용을 한다.
따라서 예를 들어 호흡계 근육의 마비를 동반한 신경근 환자나 제한성 폐질환자와 같이 기침 기능이 저하된 경우 이물질에 의해 폐렴이 발병하거나 분비물이 기도를 막아 호흡곤란 현상을 일으키게 된다.
이와 같은 위험으로부터 환자를 보호하기 위해서 기침 보조 장치가 개발되어 있다. 상기 기침 보조 장치는 환자의 기도로 공기를 공급(양압)하다가 빠르게 흡입(음압)하여 기침을 유도하는 것으로서, 일정한 압력으로 공기를 흡입하면서 동시에 배출시키는 공기압 발생 유닛과 이렇게 만들어진 공기압을 이용하여 환자의 기도로 공기를 공급 또는 배출시키기 위한 방향 전환 밸브 유닛으로 구성된다.
그러나 종래 기침 보조 장치는 필요한 공기압의 범위를 넘어 과도하게 공급되는 현상이 발생하는데, 이와 같은 현상에 대한 안전구조가 되어있지 않으므로 환자에게 치명적인 위험을 초래할 수 있다.
또한, 종래 기침 보조 장치는 환자로부터 흡입되는 공기를 재공급하는 구조로 되어 있어 환자의 기관지 내에 있던 이물질이 재침투하거나 산소량의 부족현상 등을 초래할 수 있다.
아울러, 종래 기침 보조 장치는 공기가 출입하는 연결구의 끝단에 환자의 입에 대기 위한 마스크 호스를 연결하여 사용하는데, 상기 연결구의 사이즈가 제한되어 있으므로 다른 사이즈의 마스크 호스, 박테리아 필터 또는 커넥터 등을 연결하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 환자에게 공기를 공급 또는 배출하는 과정에서 과도한 공기압이 작용하는 것을 방지하도록 한 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명은 공기를 공급하는 과정에서 일부의 공기를 외부로 배출시켜 공기압을 조절하는 한편, 그만큼 새로운 공기가 유입되도록 한 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명은 연결구에 사이즈가 다른 마스크 호스, 박테리아 필터 또는 커넥터를 연결하여 사용할 수 있도록 한 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 방향 전환 밸브 유닛은 전면에는 공기가 출입하는 입구와 출구가 각각 형성되고, 배면에는 공기가 출입하는 제1 출입구가 형성되며, 바닥면에는 공기가 출입하는 제2 출입구가 형성된 하우징; 상기 하우징 내부에 축 설치되고, 둥근 외면을 따라 상기 입구와 출구로부터 상기 제1 출입구로 이동하는 수평 통로가 형성되며, 상기 수평 통로의 일정 구간은 한 쌍의 격판으로 구획되고, 중심에는 상기 제2 출입구로부터 상기 한 쌍의 격판 사이로 연결되는 수직 통로가 형성된 회전체; 및 상기 하우징 상측에 설치되고, 상기 회전체의 축과 연결되는 정역 모터;를 포함하여 구성된다.
상기 한 쌍의 격판은 그 사이에 상기 입구와 출구를 동시에 커버하도록 축으로부터 일정각도 벌어지게 형성된다.
상기 회전체의 회전을 감지하면서 모터의 구동을 제어하기 위한 감지수단을 포함하여 구성된다.
상기 감지수단은 상기 정역 모터와 회전체 사이의 축에 결합되고, 테두리를 따라 일정간격으로 마크가 형성된 원반; 및 상기 하우징 상측에 설치되고, 상기 원반의 마크를 감지하는 센서;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 기침 보조 장치는 공기 흡입구를 통해 공기를 흡입하면서 동시에 공기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 공기압 발생 유닛; 및 상기 공기압 발생 유닛으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 호흡기관으로 공기를 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하도록 하되, 상기 공기압에 의한 공기의 일부를 외부로 배출시키거나 외부로부터 공기를 일부 흡입하여 공기압을 조절하도록 형성된 방향 전환 밸브 유닛;을 포함하여 구성된다.
상기 공기압 발생 유닛의 공기 흡입구 및 공기 배출구와 상기 방향 전환 밸브 유닛의 입구와 출구를 연결하면서 공기의 이동 통로를 형성하는 연결함;을 포함하여 구성된다.
상기 연결함은 밀폐된 내부에 상기 연결된 공기 배출구와 입구가 연결되는 제1 통로와 상기 공기 흡입구와 출구를 연결하는 제2 통로가 구획 형성된다.
상기 방향 전환 밸브 유닛의 제1 출입구과 호스로 연결되고, 환자의 입에 밀착하기 위한 마스크 호스와 연결하도록 형성된 연결구; 및 상기 공기압 발생 유닛, 방향 전환 밸브 유닛 및 연결함을 안착시킨 상태로 커버하도록 하되, 상기 연결구가 관통하여 결합되는 결합구와 상기 방향 전환 밸브 유닛의 제2 출입구에 대응하는 통풍구가 형성된 케이스;를 포함하여 구성된다.
상기 연결구의 끝단에 결합되고, 그 외면과 내면은 상기 연결구의 외면 또는 내면과 다른 지름으로 형성된 보조 연결구;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치에 의하면 공기압 발생 유닛 및 방향 전환 밸브 유닛을 통해 환자에게 최적의 공기압으로 공기를 공급 또는 배출하도록 형성함으로써, 사용이 더욱 안전해지는 효과가 있다.
본 발명의 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치에 의하면 방향 전환 밸브 유닛을 통해 환자의 호흡기로 공급되는 공기 중의 일부를 외부로 배출시키고 그만큼 외부에서 새로운 공기가 유입되도록 함으로써, 환자에게 공급되는 공기압의 조절 기능이 더욱 향상되고 신선한 공기를 더욱 원활하게 공급할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치에 의하면 연결구에 결합하는 보조 연결구를 통해 사이즈가 다른 마스크 호스, 박테리아 필터 또는 커넥터 등을 결합하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 이를 간편하게 교체하여 사용할 수 있도록 함으로써, 사용이 더욱 편리해지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 기침 보조 장치가 도시된 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 기침 보조 장치가 도시된 요부의 분해 사시도.
도 3은 본 발명이 적용된 기침 보조 장치가 도시된 저면 사시도.
도 4는 본 발명이 적용된 기침 보조 장치의 공기압 발생 유닛과 방향 전환 밸브 유닛을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명이 적용된 방향 전환 밸브 유닛을 도시한 분해 사시도.
도 6은 본 발명이 적용된 방향 전환 밸브 유닛을 도시한 측단면도.
도 7은 본 발명이 적용된 방향 전환 밸브 유닛을 도시한 정단면도.
도 8은 본 발명이 적용된 방향 전환 밸브 유닛을 도시한 평단면도.
도 9는 본 발명이 적용된 방향 전환 밸브 유닛을 도시한 평면도.
도 10 내지 도 13은 본 발명이 적용된 방향 전환 밸브 유닛의 작동 상태를 도시한 설명도.
도 14는 본 발명이 적용된 기침 보조 장치가 도시한 저면 분해 사시도.
도 15은 본 발명이 적용된 기침 보조 장치의 공기 출입구 및 보조 연결구를 도시한 분해 사시도.
도 16은 본 발명이 적용된 연결구 및 보조 연결구의 결합 상태를 도시한 단면도.
도 17은 본 발명이 적용된 보조 연결구의 사용 예를 도시한 사용상태 사시도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 기침 보조 장치는 도 1 내지 도 17에 도시된 바와 같이 공기압 발생 유닛(100)과 방향 전환 밸브 유닛(200)을 포함하여 구성된다.
상기 공기압 발생 유닛(100)은 공기 흡입구(110)를 통해 공기를 흡입하면서 동시에 공기 배출구(120)를 통해 공기를 배출시키는 것으로서, 예를 들어 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 모터의 회전력을 조절하여 터보 팬이 공기를 공급 또는 흡입하는 공기압을 조절한다. 상기 공기압 발생 유닛(100)의 공기압은 환자로 공급되는 공기를 강하게 또는 약하게 공급하거나 흡입하는 역할을 한다. 상기 공기압 발생 유닛(100)은 실시 예로서 터보 팬(Turbo fan)이 적용되기 때문에 회전 축 방향에 공기 흡입구(110)가 형성되고 측면에 공기 배출구(120)가 형성되며, 상기 공기 흡입구(110)와 공기 배출구(120)는 전방을 향해 연결되도록 한다.
상기 방향 전환 밸브 유닛(200)은 상기 공기압 발생 유닛(100)으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 호흡기관으로 공기를 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하는 것으로서, 상기 공기압에 의한 공기의 일부를 외부로 배출시키거나 외부로부터 공기를 일부 흡입하여 공기압을 조절하도록 형성된다. 즉, 본 발명의 방향 전환 밸브 유닛(200)이 공기를 공급하거나 흡입하는 역할 외에 공기를 공급 또는 흡입하는 과정에서 외부로 공기가 빠져나가거나 외부의 공기가 유입되도록 하여 공기압을 조절하는 기능이 포함된 것이다. 이 경우 외부로 빠져나가거나 외부로부터 유입되는 공기량이 많아지면 환자로 공급되거나 흡입되는 공기압이 작아지고, 외부로 빠져나가거나 외부로부터 유입되는 공기량이 작아지면 환자로 공급되거나 흡입되는 공기압이 작아진다.
상기 방향 전환 밸브 유닛(200)의 실시 예로서 도 4 내지 도 13에 도시된 바와 같이 하우징(210), 회전체(220) 및 정역 모터(230)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(210)은 전면에 공기가 출입하는 입구(211)와 출구(212)가 각각 형성되고, 배면에는 공기가 출입하는 제1 출입구(213)가 형성되며, 바닥면에는 공기가 출입하는 제2 출입구(214)가 형성된다. 상기 입구(211)와 출구(212)는 좌우에 나란하게 형성되고, 상기 제1 출입구(213)는 중앙에 형성되는데, 상기 입구(211)와 출구(212) 및 제1 출입구(213)는 동일한 높이에 형성되도록 한다. 상기 제2 출입구(214)는 내부의 중심 축 상에 형성된다.
상기 회전체(220)는 상기 하우징(210) 내부에 축 설치되고, 둥근 외면을 따라 상기 입구(211)와 출구(212)로부터 상기 제1 출입구(213)로 이동하는 수평 통로(221)가 형성되며, 상기 수평 통로(221)의 일정 구간은 한 쌍의 격판(222a, 222b)으로 구획되고, 중심에는 상기 제2 출입구(214)로부터 상기 한 쌍의 격판(222a, 222b) 사이로 연결되는 수직 통로(223)가 형성된다. 이때, 상기 한 쌍의 격판(222a, 222b)은 그 사이에 상기 입구(211)와 출구(212)를 동시에 커버하도록 축으로부터 일정각도 벌어지게 형성된다. 따라서 상기 회전체(220)가 회전하여 상기 격판(222a, 222b)의 위치를 변경하기 때문에 입구(211)와 제1 출입구(213) 사이에 통로를 개방하거나 출구(212)와 제1 출입구(213) 사이의 통로를 개방하거나, 입구(211) 및 출구(212)와 제1 출입구(213) 사이의 통로를 차단하면서 제2 출입구(214)와 개방되도록 하는 한편, 상기 입구(211) 및 출구(212)와 제1 출입구(213) 또는 제2 출입구(214) 사이에 통로를 동시에 개방하도록 하는 것이다. 이에 대한 구체적인 작용은 아래에서 설명한다.
상기 정역 모터(230)는 상기 하우징(210) 상측에 설치되고, 상기 회전체(220)의 축과 연결되는 것으로서, 상기 회전체(220)의 회전 각도를 조절하게 된다.
아울러, 상기 방향 전환 밸브 유닛(200)은 상기 회전체(220)의 회전을 감지하면서 정역 모터(230)의 구동을 제어하기 위한 감지수단을 포함하여 구성된다. 즉, 상기 감지수단은 현재 회전체(220)의 회전 각도를 감지하여 제1 출입구(213)를 통해 공급 또는 흡입되는 공기압이 어느 정도인지를 인식할 수 있고, 이로 인해 정확한 공기압을 조절할 수 있는 것이다. 상기 감지수단은 실시 예로서 상기 정역 모터(230)와 회전체(220) 사이의 축에 결합되고, 테두리를 따라 일정간격으로 마크가 형성된 원반(240)과 상기 하우징(210) 상측에 설치되고, 상기 원반(240)의 마크를 감지하는 센서(250)를 포함하여 구성된다. 상기 원반(240)의 마크는 센서가 감지할 수 있는 홀이 될 수 있고, 이 경우 상기 센서(250)는 광신호를 이용한 포토 센서가 될 수 있다.
본 발명의 기침 보조 장치는 실시 예로서 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 공기압 발생 유닛(100)의 공기 흡입구(110) 및 공기 배출구(120)와 상기 방향 전환 밸브 유닛(200)의 입구(211)와 출구(212)를 연결하면서 공기의 이동 통로를 형성하는 연결함(300)을 포함하여 구성된다. 즉, 기존에 관으로 연결되는 구성을 대체하여 단일화된 하나의 연결함(300)을 통해 공기압 발생 유닛(100)과 방향 전환 밸브 유닛(200) 사이의 공기 통로를 형성함으로써, 설치공간을 좀더 줄일 수 있는 것이다. 이를 위해 상기 공기압 발생 유닛(100)의 공기 흡입구(110) 및 공기 배출구(120)와 방향 전환 밸브 유닛(200)의 입구(211) 및 출구(212)는 동일한 방향으로 형성해야 한다.
상기 연결함(300)은 실시 예로서 밀폐된 내부에 상기 연결된 공기 배출구(120)와 입구(211)가 연결되는 제1 통로(310)와 상기 공기 흡입구(110)와 출구(212)를 연결하는 제2 통로(320)가 격벽에 의해 구획 형성된다. 따라서 상기 공기압 발생 유닛(100)의 공기 배출구(120)로부터 배출되는 공기는 방향 전환 밸브 유닛(200)의 입구(211)를 통해 환자의 호흡기관으로 공급하고, 상기 공기압 발생 유닛(100)의 공기 흡입구(110)에서 흡입하는 공기는 방향 전환 밸브 유닛(200)의 출구(212)를 통해 환자의 호흡기관으로부터 흡입하게 된다.
본 발명의 기침 보조 장치는 실시 예로서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 방향 전환 밸브 유닛(200)의 제1 출입구(213)와 호스로 연결되고, 환자의 입에 밀착하기 위한 마스크 호스와 연결하도록 형성된 연결구(400)가 구성되고, 상기 공기압 발생 유닛(100), 방향 전환 밸브 유닛(200) 및 연결함(300)을 안착시킨 상태로 커버하도록 하되, 상기 연결구(400)가 관통하여 결합되는 결합구(510)와 상기 방향 전환 밸브 유닛(200)의 제2 출입구(214)에 대응하는 통풍구(520)가 형성된 케이스(500)가 구성된다.
상기 연결구(400)는 실시 예로서 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 보조 연결구(410)를 포함하여 구성된다. 상기 보조 연결구(410)은 상기 연결구(400)의 끝단에 결합되는 것으로서, 그 외면과 내면은 상기 연결구(400)의 외면 또는 내면과 다른 지름으로 형성된다. 즉, 상기 연결구(400)는 예를 들어 도 16에 도시된 바와 같이 내경의 지름(D1)이 22mm라면, 상기 보조 연결구(410)는 내경의 지름(D2)가 15mm이고, 외경의 지름(d1)이 22mm가 되도록 한다. 따라서 도 17에 도시된 바와 같이 상기 각각 다른 지름(D1, D2, d1)의 연결구에 대응하는 결합구가 형성된 마스크 호스, 박테리아 필터 또는 커넥터를 간편하게 연결하여 사용할 수 있게 된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 기침 보조 장치의 작용을 구체적으로 살펴본다.
작용의 구체적인 설명에 앞서 다음에 설명되는 용어를 정리하면 다음과 같다. 인헤일 모드(INHALE MODE)는 환자가 숨을 들이마시는 흡기상태이나, 본 발명의 기침 보조장치가 주체로서 공기압 발생 유닛(100)에서 발생한 공기압을 이용하여 연결함(300)과 방향 전환 밸브 유닛(200)을 통해 환자의 호흡기관으로 공기를 공급하는 상태로 설명한다. 퍼지 모드(PAUSE MODE)는 환자가 숨을 멈춘 무호흡상태이나, 본 발명의 기침 보조장치가 주체로서 공기압 발생 유닛(100)이 흡입하거나 배출하는 공기압을 방향 전환 밸브 유닛(200)이 차단하여 환자의 호흡기관으로 공기를 공급하거나 흡입하는 것을 멈춘 상태로 설명한다. 익스헤일 모드(EXHALE MODE)는 환자가 숨을 내뱉는 호기상태이나, 본 발명의 기침 보조장치가 주체로서 공기압 발생 유닛(100)에서 발생한 공기압을 이용하여 연결함(300)과 방향 전환 밸브 유닛(200)을 통해 환자의 호흡기관으로부터 공기를 흡입하는 상태로 설명한다. 이하, 이해를 돕기 위해 기침 보조장치를 통한 공급, 차단, 흡입과 함께 환자의 흡기, 호흡 멈춤 및 호기를 병행하여 표기한다.
이 경우 상기 공기압 발생 유닛(100)은 구동 속도를 조절하여 통상의 환자에게 적합한 공기압을 발생시켜 공기의 공급(환자는 흡기) 또는 흡입(환자는 호기)이 이루어지는 상태로서 설명하고, 상기 마스크 호스는 연결구(400) 또는 보조 연결구(410)에 연결한 후 환자의 입에 밀착시킨 상태로서 설명한다.
최초 기침 보조 장치를 사용하기 위해 전원을 키고 압력을 설정한 상태에서 가동시키면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 공기압 발생 유닛(100)이 설정된 압력에 따른 회전속도로 구동하면서 공기 흡입구(110)를 통해 공기를 흡입하고, 동시에 공기 배출구(120)를 통해 공기를 배출시킨다. 이때, 상기 공기 배출구(120)로부터 배출되는 공기는 연결함(300)의 제1 통로(310)를 통해 상기 방향 전환 밸브 유닛(200)의 입구(211)로 공급되고, 상기 공기 흡입구(110)로 흡입되는 공기는 상기 방향 전환 밸브 유닛(200)의 출구(212)로부터 상기 연결함(300)의 제2 통로(320)를 통해 흡입된다. 이와 같은 작용은 기침 보조 장치를 사용하는 동안 계속해서 변함없이 이루어진다. 다만, 기침 보조 장치의 사용 압력을 조절하면 상기 공기압 발생 유닛(100)의 구동속도가 변하면서 공기압이 조절된다.
상기 인헤일 모드(INHALE MODE)는 도 10에 도시된 바와 같이 회전체(220)를 회전시켜 한 쌍의 격판(222a, 222b)을 통해 입구(211)와 제1 출입구(213)가 개방되도록 함으로써, 제1 출입구(213)를 통해 환자의 호흡기관으로 공기를 공급(환자는 흡기)한다. 이 경우 상기 제2 출입구(214)와 출구(212)가 개방되므로 외부의 신선한 공기가 공기압 발생 유닛(100)으로 흡입된다. 이때, 상기 감지수단에 의해 현재 환자의 호흡기관으로 설정된 압력의 공기를 공급(환자는 흡기)하고 있음을 인식하게 된다.
이 과정에서 상기 환자의 호흡기관으로 공급(환자는 흡기)되는 공기압이 큰 경우 도 11에 도시된 바와 같이 회전체(220)를 일정각도 회전시켜 일측 격판(222a)이 입구(211) 사이에 위치하도록 함으로써, 일부의 공기가 제2 출입구(214) 또는 출구(212)로 빠져나가도록 하여 상기 제1 출입구(213)를 통해 환자의 호흡기관으로 공급(환자는 흡기)되는 공기의 압력을 조절한다. 이때, 상기 감지수단에 의해 회전체의 회전각도를 판단함으로써, 현재 얼마의 공기압으로 환자의 호흡기관에 공기를 공급(환자는 흡기)하고 있는지 알 수 있는데, 반대로 상기 감지수단에 의해 정확한 값으로 회전체를 회전시킬 수 있는 것이다.
상기 퍼즈 모드(PAUSE MODE)는 도 12에 도시된 바와 같이 회전체(220)를 회전시켜 한 쌍의 격판(222a, 222b)을 통해 입구(211) 및 출구(212)가 제1 출입구(213)와 연결되는 통로를 막음으로써, 제1 출입구(213)를 통해 환자의 호흡기관으로 공급되는 공기를 차단(환자는 호흡 멈춤)하여 환자의 호흡이 멈추도록 한다. 이 경우 상기 입구(211) 및 출구(212)는 서로 개방된 상태이므로 자체적으로 공기를 순환시키고, 특히 입구(211) 및 출구(212)와 제2 출입구(214)가 개방된 상태이므로 내부의 공기가 외부로 배출되거나 외부의 신선한 공기가 공기압 발생 유닛(100)으로 흡입된다. 이때, 상기 감지수단에 의해 현재 환자의 호흡기관으로 공기의 공급이 차단(환자는 호흡 멈춤)되었음을 인식하게 된다.
상기 익스헤일 모드(EXHALE MODE)는 도 13에 도시된 바와 같이 회전체(220)를 회전시켜 한 쌍의 격판(222a, 222b)을 통해 출구(212)와 제1 출입구(213)가 개방되도록 함으로써, 제1 출입구(213)를 통해 환자의 호흡기관으로부터 공기를 흡입(환자는 호기)한다. 이 경우 상기 제2 출입구(214)와 입구(211)가 개방되므로 환자로부터 유입되는 내부의 공기가 공기압 발생 유닛(100)을 통해 외부로 배출된다. 이때, 상기 감지수단에 의해 현재 환자의 호흡기관으로부터 설정된 압력의 공기를 흡입(환자는 호기)하고 있음을 인식하게 된다.
이때, 환자의 호흡기관으로부터 공기를 흡입(환자는 호기)하는 공기압은 공기압 발생 유닛(100)의 회전 속도를 통해서 조절한다. 즉, 초기에 환자의 상태를 확인하고 그에 따라 공기압 발생 유닛(100)의 회전 속도를 조절하여 공기를 흡입(환자는 호기)하는 공기압을 설정하되, 앞서 설명된 인헤일 모드와 같이 방향 전환 밸브 유닛(200)을 이용하여 흡입(환자는 호기)하는 공기압을 조절하지는 않는다. 이때, 상기 감지수단에 의해 회전체(220)의 회전각도를 판단함으로써, 현재 정상적으로 흡입(환자는 호기)이 이루어지고 있는 지를 확인할 수 있는 것이다.
이때, 상기 익스헤일 모드에서의 공기압 발생 유닛(100)의 회전 속도를 이용한 흡입(환자는 호기) 공기압력은 인헤일 모드에서의 공기압 발생 유닛(100)의 회전 속도를 이용한 공급(환자는 흡기) 공기압과 방향 전환 밸브 유닛(200)을 이용한 공급(환자는 흡기) 공기압을 합한 공기압 보다 크거나 같아야 한다. 즉, (익스헤일 모드의 공기압) ≥ (인헤일 모드의 공기압)의 공식이 성립되어야 하는데, 이는 환자로 공급한 공기가 완전히 흡입되지 못할 경우 환자의 호흡기관에 이물질이 완전히 빠지지 못하고 남아있을 수 있기 때문이다.
따라서 이와 같은 본 발명의 구성과 그로 인한 작용에 의하면 공기압 발생 유닛(100) 및 방향 전환 밸브 유닛(200)을 통해 환자에게 최적의 공기압으로 공기를 공급 또는 배출하도록 형성함으로써, 사용이 더욱 안전해지게 된다.
또한, 방향 전환 밸브 유닛(200)을 통해 공기가 외부로 배출되고 또 외부에서 새로운 공기가 유입됨으로써, 환자에게 신선한 공기를 공급할 수 있게 된다.
아울러, 연결구(400)에 결합하는 보조 연결구(410)를 통해 유아용이나 성인용 또는 여러 범용 마스크를 교체하여 사용할 수 있도록 함으로써, 사용이 더욱 편리해진다.
100: 공기압 발생 유닛 110: 공기 흡입구
120: 공기 배출구
200: 방향 전환 밸브 유닛 210: 하우징
211: 입구 212: 출구
213: 제1 출입구 214: 제2 출입구
220: 회전체 221: 수평통로
222: 격판 223: 수직통로
230: 정역 모터 240: 원반
250: 센서
300: 연결함 310: 제1 통로
320: 제2 통로
400: 연결구 410: 보조 연결구
500: 케이스 510: 결합구
520: 통풍구

Claims (13)

  1. 전면에는 공기가 출입하는 입구와 출구가 각각 형성되고, 배면에는 공기가 출입하는 제1 출입구가 형성되며, 바닥면에는 공기가 출입하는 제2 출입구가 형성된 하우징;
    상기 하우징 내부에 축 설치되고, 둥근 외면을 따라 상기 입구와 출구로부터 상기 제1 출입구로 이동하는 수평 통로가 형성되며, 상기 수평 통로의 일정 구간은 한 쌍의 격판으로 구획되고, 중심에는 상기 제2 출입구로부터 상기 한 쌍의 격판 사이로 연결되는 수직 통로가 형성된 회전체; 및
    상기 하우징 상측에 설치되고, 상기 회전체의 축과 연결되는 정역 모터;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방향 전환 밸브 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 격판은 그 사이에 상기 입구와 출구를 동시에 커버하도록 축으로부터 일정각도 벌어지게 형성된 것을 특징으로 하는 방향 전환 밸브 유닛.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 회전체의 회전을 감지하면서 모터의 구동을 제어하기 위한 감지수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방향 전환 밸브 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 감지수단은,
    상기 정역 모터와 회전체 사이의 축에 결합되고, 테두리를 따라 일정간격으로 마크가 형성된 원반; 및
    상기 하우징 상측에 설치되고, 상기 원반의 마크를 감지하는 센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방향 전환 밸브 유닛.
  5. 공기 흡입구를 통해 공기를 흡입하면서 동시에 공기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 공기압 발생 유닛; 및
    상기 공기압 발생 유닛으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 호흡기관으로 공기를 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하도록 하되, 상기 공기압에 의한 공기의 일부를 외부로 배출시키거나 외부로부터 공기를 일부 흡입하여 공기압을 조절하도록 형성된 방향 전환 밸브 유닛;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 방향 전환 밸브 유닛은,
    전면에는 공기가 출입하는 입구와 출구가 각각 형성되고, 배면에는 공기가 출입하는 제1 출입구가 형성되며, 바닥면에는 공기가 출입하는 제2 출입구가 형성된 하우징;
    상기 하우징 내부에 축 설치되고, 둥근 외면을 따라 상기 입구와 출구로부터 상기 제1 출입구로 이동하는 수평 통로가 형성되며, 상기 수평 통로의 일정 구간은 한 쌍의 격판으로 구획되고, 중심에는 상기 제2 출입구로부터 상기 한 쌍의 격판 사이로 연결되는 수직 통로가 형성된 회전체; 및
    상기 하우징 상측에 설치되고, 상기 회전체의 축과 연결되는 정역 모터;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 한 쌍의 격판은 그 사이에 상기 입구와 출구를 동시에 커버하도록 축으로부터 일정각도 벌어지게 형성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 회전체의 회전을 감지하면서 모터의 구동을 제어하기 위한 감지수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 감지수단은,
    상기 정역 모터와 회전체 사이의 축에 결합되고, 테두리를 따라 일정간격으로 마크가 형성된 원반; 및
    상기 하우징 상측에 설치되고, 상기 원반의 마크를 감지하는 센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
  10. 청구항 6에 있어서, 상기 공기압 발생 유닛의 공기 흡입구 및 공기 배출구와 상기 방향 전환 밸브 유닛의 입구와 출구를 연결하면서 공기의 이동 통로를 형성하는 연결함;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 연결함은 밀폐된 내부에 상기 연결된 공기 배출구와 입구가 연결되는 제1 통로와 상기 공기 흡입구와 출구를 연결하는 제2 통로가 구획 형성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 방향 전환 밸브 유닛의 제1 출입구과 호스로 연결되고, 환자의 입에 밀착하기 위한 마스크 호스와 연결하도록 형성된 연결구; 및
    상기 공기압 발생 유닛, 방향 전환 밸브 유닛 및 연결함을 안착시킨 상태로 커버하도록 하되, 상기 연결구가 관통하여 결합되는 결합구와 상기 방향 전환 밸브 유닛의 제2 출입구에 대응하는 통풍구가 형성된 케이스;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 연결구의 끝단에 결합되고, 그 외면과 내면은 상기 연결구의 외면 또는 내면과 다른 지름으로 형성된 보조 연결구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기침 보조 장치.
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