KR101577583B1 - 인공호흡장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공호흡장치에 관한 것이다. 본 발명은, 산소탱크에 연결되는 공급구를 가지며, 환자의 구강이나 비강에 연결되는 배출구를 갖는 하우징; 상기 하우징에 내장되고, 상기 하우징의 공급구를 통해 공급되는 상기 산소탱크의 산소압을 감압하여 급기하는 감압밸브; 상기 감압밸브에서 제공되는 산소의 이동경로를 제공하면서 상기 이동경로를 개방하거나 폐쇄하여 급기를 제어하는 급기제어밸브; 상기 급기제어밸브의 개방작동에 의해 제공되는 산소의 유량을 제어하는 유량제어밸브; 및 상기 유량제어밸브로부터 산소를 공급받아서 상기 하우징의 배출구로 안내하는 급기유로;를 포함한다. 본 발명은 감압밸브에서 감압된 산소를 급기유로에 안내하므로 원활하게 인공호흡을 실시할 수 있다.

Description

인공호흡장치 {VENTILATOR}

본 발명은 인공 호흡장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 자가호흡이 불가능한 환자에게 산소를 공급하는 인공호흡장치에 관한 것이다.

일반적으로 인공호흡장치는 병원의 중환자실이나 응급실에서 사용되며, 호흡이 정지된 직후의 환자나 자가호흡이 곤란한 환자 또는 자가호흡은 가능하나 산소결핍에 의한 청색증 환자 등에 산소를 공급함으로써 환자를 자동 호흡시키는 장치이다.

이러한 인공호흡장치는 환자의 호흡능력에 부합되는 산소량 및 호흡주기로 산소를 공급하는 것이 중요하며, 이와 같은 인공호흡장치와 관련된 선행기술로는 미국특허 제5,520,170호에 개시된 자동호흡장치가 있다.

이러한 선행기술의 자동호흡장치는 산소유입구 및 배출구를 갖는 하우징쉘에 매뉴얼버튼 및 제어슬라이더가 설치되며, 하우징쉘의 내부에 설치된 압력조절기, 메인개폐기, 타이밍셔틀, 디멘드밸브, 흐름제어로우터 및 다이어프램하우징의 유기적인 작동을 통해 산소를 공급하여 환자를 호흡시킨다.

또한, 선행기술의 자동호흡장치는 디스크에 다수의 플로우홀이 형성되어 산소의 유량이 조절되고, 다수의 오리피스를 통해 호흡주기가 조절된다. 즉, 제어슬라이더에 의해 디스크가 회전하면서 플로우홀 및 오리피스의 체적이 가변함에 따라 산소의 공급량 및 공급주기를 가변시킨다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 자동호흡장치는 디스크를 회전시키는 제어슬라이더가 하우징쉘의 측방에 마련된 별개의 홈을 통해 디스크와 연결되는바 제작 및 조립이 매우 복잡하고, 구성요소가 많아서 제조단가가 상승한다.

한편, 본 발명의 출원인은 좀더 기능적으로 편리한 인공호흡장치를 제공하고자, 대한민국특허청에 인공호흡장치를 실용신안등록출원하여 제20-440379호(산소공급기용 자동호흡기)로 등록받은 바가 있다. 이러한 또 다른 종래기술은 청구범위에 기재(이해를 돕기 위해 등록공보상의 도면부호를 병기함)된 바와 같이, 조절밸브(400)에 공급되는 환자의 호흡이 전달되도록 설치되며, 레귤레이터(100)에서 차등공급되는 산소를 메인밸브(300)에 공급하여 레귤레이터에서 메인밸브에 공급되는 산소를 차단시키도록 설치되는 타임실린더(200); 메인밸브(300); 투입되는 산소를 규정압력으로 변화시킨 후 상기 메인밸브(300)와 타임실린더(200)에 차등공급하도록 설치되는 레귤레이터(100); 상기 메인밸브(300)의 산소를 하기의 송기유니트(600)에 전달할 때 노브(410)조작에 의해 환자의 구강으로 공급되는 산소의 공급량이 조절토록 설치되는 조절밸브(400); 및 자발호흡유니트(500)를 통한 환자의 자발호흡시 조절밸브(400)에 환자의 호흡을 역 공급하도록 설치되는 송기유니트(600)를 포함한다.

여기서, 상기 메인밸브(300)는 내측에 내장된 제1피스톤(360)의 동작에 의해 개폐되도록 레귤레이터(100)와 조절밸브(400)에 각각 연결되는 제1산소유입공 (310)및 제1산소배기공(330)이 각각 구비되면서 제1피스톤(360)을 지지하는 제1커버(370)의 일측에 타임실린더와 연결되는 제2작동기 유입공(350)이 구비되며, 상기 타임실린더(200)는, 제2피스톤(270)에 의해 개폐되도록 제1작동기유입공(230)과 제1작동기배기공(250)이 각각 구비되면서 제2피스톤(270)을 지지하는 제2커버(240)의 일측에 조절밸브와 연결되는 제3호흡기유입공(210)이 구비되어 타임실린더의 동작으로 메인밸브가 자동 개폐되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 조절밸브(400)는, 메인밸브(300)에서 송기유니트로(600) 향하는 산소의 공급량을 조절하도록 액튜에이터(470)가 설치되며, 타임실린더(200)에 공급되는 산소량을 조절하도록 하여 환자 체형에 따른 호흡수를 조절하는 조정핀(450)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 자동호흡기는, 하우징(700)의 수직방향에 조절밸브(400), 자발호흡유니트(500)와 송기유니트(600) 및 고정캡(670)이 배치되고, 상기 하우징(700)의 수평방향에 레귤레이터(100)와 메인밸브(300) 및 타임실린더(200)가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조절밸브(400)는, 산소량을 정확히 제어하도록 액튜에이터(470)의 단부에 테이퍼면(470a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 송기유니트(600)는, 마스크연결구(660)와 배기다이어프램(640) 및 송기밸브(620)가 구비되고, 상기 송기밸브(620)의 일측에는 메인밸브(300)와 연결되는 드레인 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그러나, 전술한 바와 같은 또 다른 종래기술은, 레귤레이터(100)에서 감압산소가 곧바로 타임실린더(200)로 공급됨에 따라 메인밸브(300)의 폐쇄작동시에도 레귤레이터(100)의 산소가 타임실린더(200)에 지속적으로 공급되며, 이에 따라 메인밸브(300)의 작동상태와 상관없이 타임실린더(200)를 통해 메인밸브(300)의 작동이 제어되기 때문에 오작동의 우려가 있다. 즉, 메인밸브(300)의 작동을 제어하는 타임실린더(200)로 레귤레이터(100)의 산소가 곧바로 공급되므로 타임실린더(200)가 레귤레이터(100)의 산소에 의해 메인밸브(300)를 오작동시킬 수 있다.

그리고. 테이퍼면(470a)을 갖는 엑튜에이터(470)와 연결된 노브(410)를 회전시킬 경우 노브(410)의 회전량에 엑튜에이터(470)가 연동되면서 이동함에 따라 엑튜에이터(470)를 통해 타임실린더(200)로 공급되는 산소량을 다소 용이하게 조절할 수는 있으나, 손으로 조작하는 노브(410)를 정밀하게 회전시키지 않을 경우 엑튜에이터(470)를 정밀하게 이동시키는 것이 사실상 쉽지 않으며, 이에 더하여 호흡을 위해 인체에 공급되는 산소량의 조절을 위한 조정핀(450)이 스프링에 지지되지만 조정핀(450)을 직접적으로 이동시킬 수 없으므로 사실상 인체에 공급되는 산소량을 정밀하게 조정할 수 없었다.

또, 타임실린더(200)와 별개로 구비되어 타임실린더(200)와 함께 메인밸브(300)의 작동을 제어하는 자발호흡유니트(500)가 누름판(560)과 감지판(550)과 제1 및 제2 호흡기입출공(510, 530) 등으로 복잡하게 구성되므로 부품수가 가중될 뿐만 아니라 조립공정이 가중되어 제품의 단가가 대폭적으로 상승된다.

또한, 송기유니트(600)에 설치된 배기다이어프램(640)을 지지하는 스프링의 탄성력을 조절할 수 없으므로 제조산포나 조립산포로 불량이 발생하여도 배기량을 원활하게 조절할 수 없었다.

게다가, 수동으로 작동시키는 방아쇠형태의 비상버튼(22)이 구비되어 있으나, 비상버튼(22)의 구성이 매우 복잡하여 오작동의 우려가 있을 뿐만 아니라 작동구조가 복잡하여 작동의 신뢰성이 다소 미흡하다.

전술한 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

US 05520170 A KR 20-440379

본 발명은 인체로 공급되는 산소의 유량을 조절하는 구성요소의 수량을 종래 보다 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 유량을 용이하게 조절할 수 있는 인공호흡장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

특히, 회전이 가능한 회전부재의 회전각도에 비례하여 직접적으로 인체에 공급되는 산소의 유량을 조절할 수 있는 인공호흡장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

그리고, 전술한 회전부재를 용이하게 장착할 수 있고, 이에 더하여 전술한 회전부재의 회전각을 제어할 수 있는 매커니즘이 마련된 인공호흡장치를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

또, 산소를 기계적으로 용이하게 감압할 수 있고, 더 나아가 감압된 산소의 압력에 의해 산소를 급기하거나 중단할 수 있는 인공호흡장치를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

또한, 인체에 공급되는 산소가 과급될 경우 과급되는 일부의 산소를 오버플로우 시킬 수 있고, 전술한 바와 같이 산소를 급기하는 부재의 작동을 산소의 압력을 통해 제어할 수 있으며, 비상시 수동으로 산소를 급기할 수 있는 인공호흡장치를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

아울러, 내부에 내장된 부재의 작동을 위해 공급되는 산소의 압력을 배가시킬 수 있는 인공호흡장치를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

게다가, 자발호흡에 따른 호기시 인체로 공급되는 산소를 외부로 배기할 수 있는 인공호흡장치를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 산소탱크에 연결되는 공급구를 가지며, 환자의 구강이나 비강에 연결되는 배출구를 갖는 하우징; 상기 하우징에 내장되고, 상기 하우징의 공급구를 통해 공급되는 상기 산소탱크의 산소압을 감압하여 급기하는 감압밸브; 상기 감압밸브에서 제공되는 산소의 이동경로를 제공하면서 상기 이동경로를 개방하거나 폐쇄하여 급기를 제어하는 급기제어밸브; 상기 급기제어밸브의 개방작동에 의해 제공되는 산소의 유량을 제어하는 유량제어밸브; 및 상기 유량제어밸브로부터 산소를 공급받아서 상기 하우징의 배출구로 안내하는 급기유로;를 포함한다.

상기 유량제어밸브는 예컨대, 상기 급기제어밸브로부터 산소를 공급받는 공급공 및 산소를 배출하는 배출공을 가지며, 상기 공급공 및 배출공의 사이에 밸브시트를 제공하는 밸브실린더; 상기 밸브실린더에 이동가능하게 내장되고, 외부에서 제공되는 회전력에 의해 이동하면서 상기 밸브시트와의 간격을 가변시켜서 상기 밸브실린더의 배출공으로 배출되는 산소의 배출유량을 조절하는 유량조절 밸브부재; 상기 하우징에 회전가능하게 고정되어 회전하면서 상기 유량조절 밸브부재에 회전력을 제공하는 다이얼; 상기 다이얼을 상기 유량조절 밸브부재에 연결하여 상기 다이얼 및 상기 밸브부재를 연동시키는 커넥터;로 구성될 수 있다.

본 발명은, 상기 유량제어밸브로 공급되는 산소의 압력에 따라 상기 급기제어밸브의 작동을 제어하는 작동제어 유닛;을 더 포함할 수 있다.

상기 작동제어 유닛은 예컨대, 상기 급기제어밸브를 통해 상기 유량제어밸브에 제공된 산소의 일부를 외부로 바이패스 시키는 바이패스밸브; 및 상기 바이패스밸브의 바이패스 산소에 의해 작동하면서 상기 감압밸브에서 급기되는 일부의 감압된 산소를 상기 급기제어밸브에 제공하여 상기 일부의 감압된 산소를 통해 상기 급기제어밸브의 작동을 제어하는 작동제어밸브;를 포함하여 구성할 수 있다.

여기서, 상기 커넥터는 상기 밸브부재에 일체적으로 고정되어 상기 유량조절 밸브부재와 함께 회전하는 회전링; 상기 회전링을 상기 유량조절 밸브부재에 착탈가능하게 고정하는 패스너; 상기 회전링의 일측에서 상기 다이얼을 향해 돌출되는 끼움돌기; 및 상기 다이얼에 마련되고, 상기 끼움돌기가 끼워져서 걸림상태로 고정되는 홈형태의 돌기홀더;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패스너는 상기 유량조절 밸브부재의 일측에 끼워지는 상기 회전링의 일부분이 절개됨에 따라 상기 회전링에 동일체로 마련되는 절개부; 상기 절개부의 양단이 위치한 상기 회전링의 일부분에 제각기 돌출형성되어 서로 이격되는 한쌍의 이격돌기; 및 상기 이격돌기들에 체결되면서 이격돌기들의 이격폭을 감소시켜서 상기 회전링을 상기 유량조절 밸브부재에 고정하는 회전링 체결부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 커넥터는 상기 다이얼의 회전각을 제어하는 스토퍼;를 더 포함할 수 있다.

상기 스토퍼는 예컨대, 상기 회전링의 양측에 돌출형성되어 상기 회전링과 함께 회전하면서 상기 회전링의 외측에 위치하는 주변의 고정부재와 접촉하여 상기 다이얼의 회전을 설정된 각도로 억제하는 사이드윙;으로 구성할 수 있다.

상기 스토퍼는 상기 고정부재에 접촉되는 상기 사이드윙의 일측 및 상기 고정부재 사이의 이격거리를 조정하여 상기 스토퍼에 의한 상기 다이얼의 회전각도를 추가적으로 제어하는 스페이서;를 더 포함할 필요가 있다.

상기 스페이서는 상기 사이드윙의 일측에 나사결합되어 돌출가능하게 고정되고, 회전되는 상기 사이드윙에 의해 상기 사이드윙의 일측 보다 우선적으로 상기 고정부재와 접촉하는 스크류;로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 감압밸브는 예컨대, 상기 산소탱크로부터 압축된 산소를 공급받는 급기포트가 일측에 형성되고, 상기 급기포트에 산소를 소통시키는 구멍이 형성된 밸브시트를 가지며, 타측에 상기 급기포트로부터 공급되는 산소를 배출하는 배기포트가 형성된 감압실린더; 상기 감압실린더의 내부에 이동가능하게 내장되어 상기 급기포트의 상기 밸브시트를 개폐하면서 산소의 압력을 감압하는 밸브피스톤; 및 상기 밸브피스톤을 탄력적으로 지지하는 피스톤 스프링;을 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 급기제어밸브는 예컨대, 상기 감압밸브로부터 산소를 공급받는 공급오리피스 및 상기 공급오리피스의 산소를 배출하여 상기 유량제어밸브로 공급하는 배출오리피스를 갖는 밸브하우징; 상기 밸브하우징에 이동가능하게 내장되어 이동하면서 상기 공급오리피스나 배출오리피스를 개폐하는 밸브플런저; 및 상기 밸브플런저를 탄력적으로 지지하는 플런저 스프링;을 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은, 상기 급기유로를 통해 상기 하우징의 배출구로 안내되는 산소의 일부를 외부로 배출시키는 오버플로우 유닛;을 더 포함할 수 있다.

상기 오버플로우 유닛은 예컨대, 상기 급기유로를 통해 오버플로우되는 산소를 포집하여 일측에 마련된 배기공으로 배기하는 포집챔버; 및 상기 포집챔버의 배기공에 장착되고, 상기 포집챔버에 포집되는 산소의 압력에 의해 작동하면서 상기 배기공을 개폐하는 릴리프밸브;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 릴리프밸브는 예컨대, 상기 포집챔버의 배기공을 개폐하는 밸브디스크; 상기 밸브디스크를 탄력적으로 지지하는 디스크지지 스프링; 및 상기 디스크지지 스프링을 구속하여 상기 디스크지지 스프링의 이탈을 방지하는 스프링시트;를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 릴리프밸브는, 상기 스프링시트를 이동시켜서 상기 디스크지지 스프링의 탄성력을 조절하는 스프링 어저스터;를 더 포함할 필요가 있다.

상기 스프링 어저스터는 예컨대, 상기 스프링시트를 상기 포집챔버의 챔버케이스나 상기 하우징에 이동가능하게 나사결합하는 나사부재;로 구성할 수 있다.

또한, 상기 바이패스밸브는 예컨대, 상기 유량제어밸브와 연통되는 연통공이 마련되고, 상기 연통공을 통해 상기 유량제어밸브로 제공되는 산소의 일부가 충전되며, 충전된 산소를 상기 작동제어밸브로 공급하여 바이패스 시키는 바이패스공을 갖는 산소충전챔버; 및 상기 산소충전챔버에 이동가능하게 내장되고, 경사면이 형성되어 상기 연통공의 내측으로 이동하면서 상기 연통공의 단면적을 가변시키는 경사밸브부재;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 작동제어밸브는 예컨대, 상기 바이패스밸브의 바이패스 산소가 유입되는 바이패스 포트가 일측에 형성되고, 타측에 상기 감압밸브에서 급기되는 일부의 감압된 산소가 유입되는 유입포트 및 유입된 상기 일부의 감압된 산소를 배출하는 배출포트가 병렬로 마련된 밸브체스트; 상기 밸브체스트에 내장되고, 상기 바이패스 포트로 유입되는 바이패스 산소에 의해 이동하면서 외주면의 스플랜더를 통해 상기 유입포트 및 배출포트를 연통시키거나 차단시키고, 상기 배출포트를 통해 상기 유입포트로 유입되는 상기 감압밸브의 산소를 상기 급기제어밸브로 안내하여 상기 배출포트의 산소를 통해 상기 급기제어밸브를 작동시키는 스플; 및 상기 밸브체스트의 내부에서 상기 스플을 탄력적으로 지지하는 스플 스프링;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 감압밸브에서 공급되는 산소를 상기 급기유로에 곧바로 공급하는 수동제어밸브;를 더 포함할 수 있다.

상기 수동제어밸브는 예컨대, 상기 감압밸브로부터 감압된 산소를 공급받는 입력공이 일측에 마련되고, 타측에 상기 입력공으로 유입된 산소를 배출하는 출력공이 마련된 수동밸브 케이스; 상기 수동밸브 케이스에 이동가능하게 내장되어 상기 입력공 및 상기 출력공 중 적어도 어느 하나를 개폐하는 개폐부재; 상기 개폐부재를 탄력적으로 지지하는 탄성체; 및 상기 개폐부재의 일측에 회전가능하게 마련되고, 회전되면서 상기 탄성체에 지지되는 상기 개폐부재를 가압하여 상기 입력공을 개방시키는 트리거;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 작동제어 유닛은, 상기 바이패스밸브 및 상기 작동제어밸브 사이를 연결하는 유로 상에 설치되어 바이패스밸브에서 작동제어밸브로 공급되는 산소를 가압시키는 가압챔버;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

다른 한편, 본 발명은, 상기 급기유로에 의해 안내되는 산소의 적어도 일부를 외부로 배기하거나 배기를 차단하여 상기 급기유로를 통해 안내되는 산소의 유량을 가변시키는 유량가변 유닛;을 더 포함할 필요도 있다.

상기 유량가변 유닛은 예컨대, 상기 급기유로와 연통되는 드레인홀을 가지며, 드레인홀을 개폐시켜서 상기 급기유로를 통해 안내되는 산소의 적어도 일부를 배기하거나 배기를 차단하는 드레인 밸브; 및 상기 감압밸브에서 제공되는 산소를 상기 드레인 밸브에 제공하여 상기 드레인 밸브를 작동시키는 스위칭 밸브;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 드레인 밸브는 예컨대, 상기 급기유로에 타측이 연통되어 타측을 통해 상기 급기유로의 산소가 소통되고, 일측에 상기 드레인홀을 갖는 드레인 바디; 상기 드레인 바디에 이동가능하게 내장되고, 상기 드레인 바디에 공급되는 상기 스위칭 밸브의 산소에 의해 이동되면서 상기 드레인홀을 개폐하는 개폐뭉치; 및 상기 개폐뭉치를 탄력적으로 지지하는 드레인 스프링;을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 스위칭 밸브는 예컨대, 상기 감압밸브에서 제공되는 산소가 유입되는 산소유입공이 형성되고, 상기 산소유입공과 연통되어 상기 산소유입공으로 유입되는 산소를 상기 드레인 밸브에 공급하는 산소공급공을 갖는 니들 하우징; 상기 니들 하우징에 이동가능하게 내장되어 이동되면서 상기 니들 하우징의 상기 산소유입공을 개폐하는 니들; 및 상기 니들을 탄력적으로 지지하는 니들 스프링;을 포함하여 구성할 수 있다.

이와 달리, 상기 스위칭 밸브는 예컨대, 상기 감압밸브에서 제공되는 산소가 유입되는 산소유입공이 형성되고, 상기 산소유입공과 연통되어 상기 산소유입공으로 유입되는 산소를 상기 드레인 밸브에 공급하는 산소공급공을 가지며, 상기 수동제어밸브로 공급되는 상기 감압밸브의 산소가 제각기 유입되는 충전공 및 안내공을 갖는 니들 하우징; 상기 니들 하우징에 이동가능하게 내장되어 이동하면서 상기 니들 하우징의 상기 산소유입공을 개폐거나, 상기 니들 하우징의 상기 산소공급공 및 상기 안내공을 연통시키는 니들; 및 상기 니들을 탄력적으로 지지하는 니들 스프링;을 포함하여 구성할 수도 있다.

본 발명은 종래와 같이 복잡하게 구성된 자발호흡유니트가 구비되지 않아도 급기제어밸브의 작동이 제어되므로 구성요소의 감소를 통해 제조단가를 인하할 수 있을 뿐만 아니라 제조공정을 단축시킬 수 있으며, 커넥터를 통해 유량제어밸브의 유량조절 밸브부재에 연결된 다이얼이 회전되면서 인체에 직접적으로 공급되는 산소의 유량을 제어하는 유량조절 밸브부재를 함께 회전시켜서 유량을 조절하므로 인체에 공급되는 산소의 유량을 인체에 적합한 양으로 용이하게 조절할 수 있다.

특히, 다이얼의 회전각에 따라 유량조절 밸브부재의 회전각도가 결정되므로 유량조절시의 응답성이 향상될 뿐만 아니라, 인체에 공급되는 산소량을 원하는 양으로 정밀하게 조절할 수 있다.

또, 다이얼이 커넥터를 통해 유량조절 밸브부재에 고정됨에 따라 다이얼을 유량조절 밸브부재에 착탈식으로 용이하게 장착할 수 있으므로 조립편의성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 필요시 재조립이 가능하므로 다이얼을 다시 조립하여 장착할 수 있고, 이에 더하여 커넥터의 패스너를 구성하는 체결부재가 회전링에 돌출형성된 이격돌기에 체결되므로 유량조절 밸브부재에 손상을 주지 않으면서 회전링을 통해 다이얼을 유량조절 밸브부재에 고정할 수 있을 뿐만 아니라 필요시 회전링을 다시 조립할 수 있으며, 더 나아가 커넥터에 스토퍼가 구비되므로 다이얼의 회전각을 원하는 각도로 설정할 수 있으므로 유량조절 밸브부재의 작동을 정밀하게 제어할 수 있다.

게다가, 스토퍼에 구비된 스페이서를 통해 스토퍼의 사이드윙을 원하는 거리만큼 유량조절 밸브부재와 이격시킬 수 있으므로 유량조절 밸브부재의 작동을 더욱더 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 회전링의 조립산포를 조정할 수 있다.

또한, 감압밸브의 밸브피스톤이 감압밸브의 감압실린더로 유입되는 산소의 압력에 의해 작동하므로 유입되는 산소의 압력을 용이하게 감압할 수 있을 뿐만 아니라 전원이 없어도 작동시킬 수 있고, 이에 더하여 급기제어밸브의 밸브플런저가 밸브하우징의 산소의 압력이나 스프링의 탄성력에 의해 내부에서 이동하면서 공급오리피스나 배출오리피스를 개폐하므로 급기되는 산소를 용이하게 공급하거나 중단할 수 있다.

아울러, 급기유로를 통해 과급되는 산소가 오버플로우 유닛을 통해 배출되므로 과급에 의한 안전사고를 예방할 수 있고, 이에 더하여 오버플로우 유닛의 릴리프밸브가 산소압에 의해 작동하므로 릴리프밸브를 용이하게 작동시킬 수 있으며, 더 나아가 릴리프밸브의 밸브디스크가 디스크지지 스프링에 의해 지지되므로 릴리프밸브를 용이하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 스프링 어저스터를 통해 디스크 지지스프링의 탄성력을 조절할 수 있으므로 원하는 압력에서 밸브디스크를 작동시켜서 오버플로우되는 배기량을 정밀하게 조절할 수 있고, 스프링 어저스터가 나사식 구조로 구성되므로 스프링 어저스터를 용이하게 작동시킬 수 있다.

더욱이, 산소의 압력에 따라 작동제어 유닛이 급기제어밸브의 작동을 제어하므로 급기제어밸브를 사실상 자동으로 작동시킬 수 있고, 이에 더하여 급기제어밸브의 작동을 제어하는 작동제어 유닛의 작동제어밸브가 바이패스밸브에서 바이패스되는 일부의 산소에 의해 작동되므로 작동제어밸브를 서서히 자동으로 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라 바이패스되는 일부의 산소에 의해 작동되므로 호흡주기에 대응하여 작동제어밸브를 작동시켜서 급기제어밸브의 작동을 제어할 수 있다.

특히, 감압밸브의 산소가 종래와 달리 직접적으로 작동제어밸브에 공급되지 않으므로 작동제어밸브가 급기제어밸브의 상태에 따라 작동될 수 있으며, 이로 인하여 급기제어밸브를 정확하면서 정밀하게 제어할 수 있다.

덧붙여, 바이패스밸브가 산소충전챔버 및 경사면을 갖는 경사밸브부재로 구성되므로 바이패스밸브를 용이하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 경사밸브부재가 유량조절 밸브부재에 가압되어 연동되도록 구성될 경우 인체에 공급되는 산소의 유량과 함께 작동제어밸브로 바이패스되는 산소의 유량을 동시에 조절할 수 있으며, 작동제어밸브가 밸브체스트와 스플 및 스플 스프링으로 구성되어 산소압에 의해 작동되므로 작동제어밸브를 용이하게 자동으로 작동시킬 수 있다.

또, 수동제어밸브가 구비되므로 비상시 수동으로 인체에 산소를 공급할 수 있고, 이에 더하여 수동제어밸브가 기계식으로 작동되므로 수동제어밸브를 안정적으로 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 구성할 수 있으며, 더 나아가 트리거가 구비되므로 수동제어밸브를 용이하게 작동시킬 수 있다.

아울러, 가압챔버를 통해 바이패스밸브에서 작동제어밸브로 공급되는 산소의 압력을 배가시킬 수 있으므로 작동제어밸브를 원활하게 작동시킬 수 있다.

게다가, 자발호흡에 의한 호기가 급기유로를 통해 안내될 경우, 유량가변 유닛이 급기제어밸브 또는 수동제어밸브와 연동되면서 산소를 외부로 배기하거나 배기를 차단하여 호기에 의한 인체의 배출 공기에 산소가 간섭(혼합)되지 않으므로 산소에 의한 배출 공기의 와류에 의해 배출 공기가 재흡입되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 유량가변 유닛이 급기유로에 연결된 드레인 밸브 및 급기제어밸브나 수동제어밸브와 연동하여 드레인 밸브의 작동을 제어하는 스위칭 밸브로 구성되므로 유량가변 유닛을 기계식으로 작동시킬 수 있다.

또, 드레인 밸브의 드레인홀이 급기제어밸브나 수동제어밸브에서 공급되는 산소에 의해 작동되는 개폐뭉치에 의해 개폐되므로 호기시 정확하게 작동할 수 있다.

또한, 스위칭 밸브의 니들이 급기제어밸브나 수동제어밸브에서 공급되는 산소에 의해 작동하면서 드레인 밸브의 개폐뭉치를 작동시키므로 드레인 밸브를 급기제어밸브나 수동제어밸브와 용이하게 연동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치의 내부구성을 보이는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치의 내부구성을 상측에서 바라본 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치의 전체구성을 개략적으로 나타낸 시스템도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용된 감압밸브의 구성을 보이는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용된 감압밸브의 작동도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용된 급기제어밸브의 구성을 보이는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용된 급기제어밸브의 작동을 보이는 작동도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용된 유량제어밸브의 구성을 보이는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치의 유량제어밸브에 적용되는 커넥터의 구성을 보이는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용되는 오버플로우 유닛의 구성을 보이는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용된 오버플로우 유닛의 작동을 보이는 작동도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용되는 작동제어 유닛의 구성을 보이는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용되는 작동제어 밸브의 작동도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용되는 수동제어밸브의 구성을 보이는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 적용되는 수동제어밸브의 작동도이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치의 작동도이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치에 유량가변 유닛이 설치된 것을 도시한 시스템도이다.
도 19는 도 18에 도시된 유량가변 유닛을 확대 도시한 단면도이다.
도 20은 도 18에 도시된 유량가변 유닛의 배기시 작동상태를 도시한 시스템도이다.
도 21은 도 20에 도시된 유량가변 유닛을 확대 도시한 단면도이다.
도 22는 도 18에 도시된 유량가변 유닛 및 수동제어밸브의 연동상태를 도시한 시스템도이다.
도 23은 도 22에 도시된 유량가변 유닛을 확대 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다. 그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 유닛이나 수단 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치는 하우징(10), 감압밸브(20), 급기제어밸브(30), 유량제어밸브(40) 및 급기유로(60)를 포함한다.

상기 하우징(10)은 미도시된 산소탱크의 산소(산소)를 환자의 호흡기관에 연결하는 것으로, 전술한 감압밸브(20), 급기제어밸브(30), 유량제어밸브(40), 급기유로(60) 및 후술되는 구성요소들이 내장되고, 양측에는 공급구(11) 및 배출구(12)가 각각 마련된다.

이러한 하우징(10)은 산소가 공급되는 공급구(11)가 커플러와 같은 연결부재를 통해 산소탱크(미도시)에 연결되고, 산소가 배출되는 배출구(12)에 호흡마스크(13)와 같은 부재가 연결되어 호흡마스크(13)를 통해 환자의 구강이나 비강에 산소를 공급한다.

도 5를 참조하면, 상기 감압밸브(20)는 전술한 하우징(10)에 내장되고, 전술한 하우징(10)의 공급구(11)를 통해 공급되는 산소탱크의 산소압을 감압하여 다른 구성요소에 급기한다. 이러한 감압밸브(20)는 도시된 바와 같이 감압실린더(21), 밸브피스톤(22) 및 피스톤 스프링(23)을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 감압실린더(21)는 산소탱크로부터 압축된 산소를 공급받는 급기포트(24)가 일측에 형성되고, 급기포트(24)에 산소를 소통시키는 구멍이 형성된 밸브시트(20a)를 가지며, 타측에는 급기포트(24)와 연통되어 급기포트(24)로부터 공급되는 산소를 배출하는 복수의 배기포트(25,26)가 각각 형성된다. 이때, 상기 배기포트(25,26)는 급기제어밸브(30)와 제1유로(D1)를 통해 연결되는 제1배기포트(25), 그리고 후술되는 수동제어밸브(70)와 제2유로(D2)를 통해 연결되는 제2배기포트(26)로 구성될 수 있다.

상기 밸브피스톤(22)은 감압실린더(21)의 내부에 공급되는 산소압을 통해 이동가능하게 내장되어 급기포트(24)에 마련된 밸브시트(20a)의 구멍을 개폐한다. 밸브피스톤(22)은 도시된 바와 같이 연결축에 마련된 밸브헤드(22a)를 통해 밸브시트(20a)의 구멍을 개폐한다. 이러한 밸브피스톤(22)은 평상시 후술되는 피스톤 스프링(23)에 지지되어 밸브시트(20a)를 개방한다. 즉, 밸브피스톤(22)은 평상시 피스톤 스프링(23)의 탄성력에 의해 원위치를 유지하므로 도시된 바와 같이 밸브헤드(22a)가 밸브시트(20a)와 이격되어 밸브시트(20a)를 개방한다. 따라서, 밸브피스톤(22)은 급기포트(24)로 유입되는 산소를 제1배기포트(25) 및 제2배기포트(26)로 공급한다.

하지만, 밸브피스톤(22)은 급기포트(24)으로 급기되는 산소의 압력이 맥동현상 등에 의해 증가할 경우, 증가한 산소의 압력에 의해 이동하면서 도 6에 도시된 바와 같이 밸브시트(20a)를 차폐한다. 이때, 밸브피스톤(22)은 도 6에 도시된 바와 같이 피스톤 스프링(23)을 압축시키면서 밸브헤드(22a)와 함께 이동하여 밸브시트(20a)를 차폐한다. 즉, 밸브피스톤(22)은 이동되는 벨브헤드(22a)를 밸브시트(20a)에 밀착시켜서 밸브시트(20a)의 구멍을 차폐한다. 따라서, 밸브피스톤(22)은 제1배기포트(25) 및 제2배기포트(26)로 공급되는 산소의 공급을 중단한다.

그리고, 밸브피스톤(22)은 급기포트(24)로 공급되는 산소의 압력이 다시 정상상태로 감쇠될 경우 피스톤 스프링(23)이 다시 팽창함에 따라 밸브헤드(22a)와 함께 원위치로 복귀한다. 이때, 밸브피스톤(22)은 밸브시트(20a)를 다시 개방하여 급기포트(24)을 산소를 다시 제1배기포트(25) 및 제2배기포트(26)에 공급한다.

결론적으로, 밸브피스톤(22)은 급기포트(24)로 유입되는 산소의 압력에 따라 반복적으로 밸브시트(20a)를 개폐하면서 산소의 압력을 감압한다. 따라서, 제1배기포트(25) 및 제2배기포트(26)는 감암된 산소를 공급할 수 있다.

여기서, 전술한 밸브피스톤(22)은 도시된 바와 같이 밸브헤드(22a)에 홈형태의 포집부(22b)가 구비될 수 있다. 이러한 포집부(22b)는 산소를 포집하여 산소의 압력을 밸브헤드(22a)에 집중시킨다. 따라서, 밸브피스톤(22)은 산소의 압력이 증가할 경우 포집부(22b)에 의해 용이하게 이동할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 피스톤 스프링(23)은 밸브피스톤(22)을 탄력적으로 지지한다. 피스톤 스프링(23)은 일측이 밸브피스톤(22)의 타측면에 형성되는 스프링 삽입홈(27)에 삽입되고, 타측이 감압실린더(21)에 돌출 형성되는 제1스프링시트(28)의 외주면에 끼워져 밸브피스톤(22)을 탄력적으로 지지한다. 피스톤 스프링(23)은 전술한 바와 같이 밸브피스톤(22)의 이동에 의해 신축된다.

도 7을 참조하면, 상기 급기제어밸브(30)는 전술한 감압밸브(20)에서 제공되는 산소의 이동경로를 제공하면서 이동경로를 개방하거나 폐쇄하여 급기의 흐름을 제어한다. 급기제어밸브(30)는 밸브하우징(31), 밸브플런저(32) 및 플런저 스프링(33)을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 밸브하우징(31)은 감압밸브(20)로부터 산소를 공급받는 공급오리피스(34) 및 공급오리피스(34)로 공급되는 산소를 배출하여 상기 유량제어밸브(40)에 제공하는 배출오리피스(35)로 이루어진 산소의 이동경로를 갖는다. 이때, 상기 공급오리피스(34)는 도 4에 도시된 바와 같이 감압밸브(20)와 제1유로(D1)를 통해 연결되어 산소를 공급받는다. 그리고, 상기 배출오리피스(35)는 도 4에 도시된 바와 같이 제3유로(D3)를 통해 유량제어밸브(40)와 연결된다.

상기 밸브플런저(32)는 밸브하우징(31)에 길이방향을 따라 이동가능하게 내장되어 밸브하우징(31)에 길이방향을 따라 이동하면서 공급오리피스(34)나 배출오리피스(35)를 개폐한다. 이때, 상기 밸브플런저(32)는 공급 및 배출오리피스(34,35)를 개폐하는 선단의 외주면에 제1오링(36)이 설치되어 선단측이 실링된다.

상기 플런저 스프링(33)은 밸브하우징(31) 내에서 밸브플런저(32)를 탄력적으로 지지하는 것으로, 일측은 밸브플런저(32)에 지지되고, 타측은 밸브하우징(31) 내부에 형성되는 스프링 지지턱(37)에 지지된다. 이러한 상기 플런저 스프링(33)은 밸브플런저(32)를 밸브하우징(31)의 내부 일측으로 가압하도록 설치된다. 즉, 상기 밸브플런저(32)를 탄력적으로 지지하여 일측으로 편향시킨다. 따라서, 상기 밸브플런저(32)는 평상시 플런저 스프링(33)의 탄성력에 의해 도시된 바와 같이 밸브하우징(31)의 일측에 위치되어 공급 및 배출 오리피스(34,35)의 개방상태를 유지시킨다.

도 8을 참조하면, 상기 급기제어밸브(30)는 감압밸브(20)와 공급오리피스(34)를 연결하는 제1유로(D1)를 통해 내부에 산소가 유입되고, 유입되는 산소를 배출오리피스(35)를 통해 유량제어밸브(40)로 공급한다. 상기 급기제어밸브(30)는 밸브플런저(32)가 밸브하우징(31)의 일측으로 감압밸브(20)의 산소가 제6유로(D6)를 통해 후술되는 공급홀(38)로 유입될 경우, 공급홀(38)의 산소압에 의해 플런저 스프링(33)을 압축시키면서 이동한다. 이때, 상기 밸브플런저(32)는 배출오리피스(35)를 차폐하여, 제3유로(D3)를 통해 유량제어밸브(40)의 내부로 공급되는 산소를 차단한다.

여기서, 전술한 공급홀(38)은 도 4에 도시된 바와 같이 제6유로(D6)를 통해 작동제어밸브(101)와 연결된다. 이때, 제6유로(D6)는 일단이 급기제어밸브(30)의 공급홀(38)에 연결되고, 타단이 작동제어밸브(101)의 배출포트(115)에 연결됨에 따라 공급홀(38)을 작동제어밸브(101)와 연통시킨다.

도 9를 참조하면, 상기 유량제어밸브(40)는 밸브실린더(41), 유량조절 밸브부재(42), 다이얼(43) 및 커넥터(44)를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 밸브실린더(41)는 급기제어밸브(30)로부터 산소를 공급받는 공급공(45) 및 공급된 산소를 배출하는 배출공(46)을 가지며, 공급공(45) 및 배출공(46) 사이에 밸브시트(47)를 제공한다. 이때, 상기 공급공(45)은 급기제어밸브(30)의 배출오리피스(35)와 연결되는 제3유로(D3)와 연결되고, 상기 배출공(46)은 급기유로(60)와 제4유로(D4)를 통해 연결된다.

상기 유량조절 밸브부재(42)는 밸브실린더(41)에 상하로 이동가능하게 내장되고, 외부의 다이얼(43)에서 제공되는 회전력에 의해 상하로 이동하면서 밸브시트(47)와의 간격을 가변시켜 배출공(46)으로 배출되는 산소의 배출유량을 조절한다. 즉, 유량조절 밸브부재(42)는 다이얼(43)과 직접적으로 연동한다.

상기 다이얼(43)은 하우징(10)의 외측에서 회전가능하게 고정되어 회전하면서 유량조절 밸브부재(42)에 회전력을 제공한다. 이때, 상기 다이얼(43)에는 포인터가 마련되고, 다이얼(43)이 회전되는 외측 하우징(10)의 표면에는 체중 등이 표시될 수 있다. 이에 따라서, 환자의 체중에 따라 적합한 산소량이 공급되도록 다이얼(43)을 회전시키면서 설정할 수 있다.(미도시)

여기서, 산소의 공급량 설정은 체중에 따라 요구되는 산소량을 데이터화 하여 사전에 셋팅하는 것으로, 이러한 기술은 당업계에서 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 커넥터(44)는 다이얼(43)을 유량조절 밸브부재(42)에 연결하여 다이얼(43) 및 유량조절 밸브부재(42)를 상호 연동시킨다.

도 10을 참조하면, 상기 커넥터(44)는 회전링(48), 패스너, 끼움돌기(50), 및 돌기홀더(51)를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 회전링(48)은 유량조절 밸브부재(42)에 일체적으로 고정되어 유량조절 밸브부재(42)와 함께 회전한다. 그리고 상기 패스너는 회전링(48)을 유량조절 밸브부재(42)에 착탈가능하게 고정시킨다.

여기서, 상기 패스너는 절개부(52), 이격돌기(53,53a), 및 회전링 체결부재로 구성될 수 있다. 상기 절개부(52)는 유량조절 밸브부재(42)의 일측에 끼워지는 회전링(48)의 일부분이 절개되어 회전링(48)에 동일체로 마련된다. 상기 이격돌기(53,53a)는 절개부(52)의 양단이 위치한 회전링(48)의 일부분에 제각기 돌출형성되어 서로 이격상태를 이룬다. 상기 회전링 체결부재는 이격돌기(53,53a)들에 체결되면서 이격돌기(53,53a)들의 이격폭을 감소시켜서, 즉 회전링(48)의 내경을 축경하여 회전링(48)을 유량조절 밸브부재(42)에 고정한다. 이때, 상기 회전링 체결부재는 도면에 도시한 바와 같이 다양한 형태의 볼트(54)로 이루어질 수 있고, 이격돌기(53,53a)에는 볼트(54)가 나사체결되는 체결홀(55)이 형성되어 상호 체결될 수 있다.

이러한 회전링 체결부재에 따르면, 상기 회전링(48)을 유량조절 밸브부재(42)에 나사체결을 통해 간편하게 착탈가능하게 고정시킬 수 있다. 특히, 유량조절 밸브부재(42)의 표면과 회전링 체결부재의 볼트(54)가 직접적으로 접촉되지 않고, 비접촉되는 형태로 회전링(48)을 고정시킴에 따라 유량조절 밸브부재(42)의 표면에 볼트(54)에 의한 홈형태의 스크래치가 발생되는 것을 예방할 수 있다. 즉, 유량조절 밸브부재(42)는 외주면에 볼트(54)의 단부가 정지나사와 같이 체결되어 외주면이 가압될 경우 볼트(54)의 단부에 의해 홈이 형성될 수 있으나, 볼트(54)가 직접적으로 접촉되지 않고 유량조절 밸브부재(42)의 측방에 위치한 이격돌기(53,53a)에 체결되므로 유량조절 밸브부재(42)의 외주면에 홈을 형성하지 않는다. 따라서, 볼트(54)는 회전링(48)의 설치각도를 조절해야 할 경우 다시 풀린 후 회전링(48)의 설치각도를 조정한 다음 다시 이격돌기(53, 53a)에 체결되어 회전링(48)을 조정된 위치에 고정한다.

만약, 볼트(54)가 전술한 바와 같이 유량조절 밸브부재(42)에 정지나사와 같이 체결될 경우, 볼트(54)는 처음에 체결된 위치와 근접한 위치에 다시 체결되는 것이 매우 어렵다. 왜냐하면, 볼트(54)는 처음 체결시 단부가 유량조절 밸브부재(42)의 외주면에 홈을 형성하므로 처음 체결위치와 근접한 위치에 다시 체결하여도 처음에 형성된 홈으로 단부가 다시 삽입되기 때문이다. 하지만, 본 발명은 볼트(54)가 전술한 바와 같이 유량조절 밸브부재(42)의 측방에 횡방향으로 설치되어 유량조절 밸브부재(42)의 표면에 홈을 형성하지 않으므로 언제든지 다시 체결하여도 원하는 위치에 체결될 수 있다.

한편, 상기 회전링(48)과 유량조절 밸브부재(42) 사이에는 체결력의 향상과, 스크래치 발생을 억제하기 위해 별도의 패드(미도시) 등을 개재시켜 사용할 수도 있다.

다른 한편, 상기 커넥터(44)의 끼움돌기(50)는 회전링(48)의 일측에서 다이얼(43)을 향해 수직상태로 돌출형성된다. 이때, 상기 끼움돌기(50)는 후술되는 스토퍼의 제2사이드윙(57)에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 돌기홀더(51)는 다이얼(43)의 내측에 홈의 형태로 마련된다. 따라서, 상기 끼움돌기(50)가 돌기홀더(51)에 끼워져 걸림상태로 고정되어 상호 연결되므로 용이하게 연결될 뿐만 아니라 다이얼(43)의 회전시 발생되는 회전력이 유량조절 밸브부재(42)에 용이하게 제공된다.

상기 커넥터(44)는 다이얼(43)의 회전각을 제어하는 스토퍼가 구비될 수 있다. 상기 스토퍼는 회전링(48)의 양측에 각각 돌출형성되어 회전링(48)과 함께 회전하면서 회전링(48)의 외측에 위치하는 주변의 고정부재와 접촉하면서 다이얼(43)의 회전을 설정된 각도로 억제하는 제1 및 제2사이드윙(56,57)으로 구성된다. 이때, 상기 고정부재는 예컨대, 하우징(10)의 내부에 설치되어 급기유로(60)를 형성하는 급기관(61)이나 이러한 급기관(61)에 결합된 오버플로우 유닛(90)이 적용될 수 있다.

이러한 스토퍼는 고정부재 즉, 급기관(61)에 접촉되는 제1 및 제2사이드윙(56,57) 중 어느 하나에 설치되는 스페이서를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 스페이서가 제2사이드윙(57)에 설치되는 것을 그 예로 설명한다.

상기 스페이서는 제2사이드윙(57)의 일측과 급기관(61) 사이의 이격거리를 조정하고, 스토퍼에 의한 다이얼(43)의 회전각도를 추가적으로 제어한다. 즉, 상기 스페이서는 제2사이드윙(57)의 일측에 나사결합되어 돌출가능하게 고정되고, 회전되는 제2사이드윙(57)의 일측 보다 우선적으로 급기관(61)의 외측이나 오버플로우 유닛(90)과 접촉한다.

상기 스페이서는 예컨대, 스크류(58)로 구성될 수 있으며, 제2사이드윙(57)에 형성되는 스크류홀(58a)에 체결되어 전,후진 작동된다. 이때, 상기 스크류(58)는 스크류홀(58a)을 따라 원활하게 전,후진 작동되면서 일측이 돌출되도록 무두볼트로 구성될 수 있다.

이러한 스페이서는 사용자의 조작에 의해 스크류(58)의 일측 선단이 스크류홀(58a)을 따라 급기관(61)이나 오버플로우 유닛(90) 측으로 돌출되면서 급기관(61) 또는 오버플로우 유닛(90)에 대한 제2사이드윙(57)의 이격거리(L)를 미세하게 조정할 수 있다. 따라서, 스페이서는 이격거리(L)를 조정하여 다이얼(43)의 설정된 회전각도의 범위를 벋어나는 오차범위를 조정할 수 있다. 즉, 상기 다이얼(43)의 회전각도는 지속적인 회전사용에 따라 마모들의 이유로 회전각도의 오차가 발생되고, 부품의 생산과정에서의 제조산포나 조립산포에 의해 회전각도의 오차가 발생된다. 이때, 상기 스크류(58)를 회전시켜 급기관(61)이나 오버플로우 유닛(90)에 대한 제2 사이드윙(57)의 이격거리(L)를 단축시커나 늘리면서 다이얼(43)의 회전각도 오차범위를 조정할 수 있다.

결과적으로, 스페이서는 다이얼(43)의 회전각도에 따른 오차범위를 조절하여 상기 다이얼(43)과 연결되는 유량제어밸브(40)에 공급되는 산소가 설정 값보다 과다하게 또는 소량으로 공급되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 유량제어밸브(40)로 공급되는 산소의 양을 좀더 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 스페이서는 전술한 이격거리(L)의 조절을 통해 유량제어밸브(40)로 공급되는 산소의 양을 소망하는 유량으로 용이하게 조절할 수 있다. 따라서, 스페이서를 통해 유량제어밸브(40)를 정밀하게 제어할 수 있으므로 환자에게 공급되는 산소량도 정밀하게 조절할 수 있다.

여기서, 전술한 스페이서는 복수의 스크류(58)로 구성되어 실선 및 은선으로 도시된 바와 같이 제1 및 제2사이드윙(56,57)에 모두 구비될 경우, 다이얼(43)의 양방향 회전각을 제각기 제어할 수 있다. 즉, 스크류(58)들은 다어얼(43)의 정회전 및 역회전시의 회전각을 제각기 제어할 수 있다. 따라서, 다이얼(43)은 스크류(58)들을 통해 유량제어밸브(40)로 공급되는 산소의 최고점 및 최하점을 용이하게 조절할 수 있다.

한편, 상기 급기유로(60)는 유량제어밸브(40)로부터 산소를 공급받아서 하우징(10)의 배출구(12)로 안내한다. 이러한 급기유로(60)는 하우징(10)의 배출구(12) 내부에서 수직하게 설치되는 급기관(61)을 통해 형성되고, 배출구(12)와 연결되는 호흡마스크(13)로 산소를 급기한다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치는 상기 급기유로(60)를 통해 하우징(10)의 배출구(12)로 안내되는 산소의 일부를 외부로 배출시는 오버플로우 유닛(90)을 더 포함할 수 있다.

이러한 오버플로우 유닛(90)은 포집챔버(91) 및 릴리프밸브(92)로 이루어질 수 있다. 상기 포집챔버(91)는 급기유로(60)를 통해 오버플로우되는 산소를 포집하여 일측에 마련된 배기공(93)으로 배기한다. 이때, 상기 포집챔버(91)는 상기 다이얼(43)의 간섭이 방지되도록 도시된 바와 같이 다이얼(43)의 일측방에 마련되는 것이 바람직하다. 상기 릴리프밸브(92)는 포집챔버(91)의 배기공(93) 상측에 장착되고, 포집챔버(91)에 포집되는 산소의 압력에 의해 배기공(93)을 개폐한다.

여기서, 전술한 릴리프밸브(92)는 예컨대, 밸브디스크(95), 디스크지지 스프링(96) 및 제2스프링시트(94)를 포함하여 구성할 수 있다. 밸브디스크(95)는 통상의 다이어프램으로 구성되며, 도시된 바와 같이 서로 대향상태로 결합되는 암형 및 수형의 나사(97a)를 통해 후술되는 제2스프링시트(94)에 조립되어 포집챔버(91)의 배기공(93)을 차폐한다. 디스크지지 스프링(96)은 도시된 바와 같이 일측이 제2스프링시트(94)에 구속되어 이탈이 방지되며, 반대편의 타측을 통해 밸브디스크(95)를 가압하여 밸브디스크(95)를 탄력적으로 지지한다.

릴리프밸브(95)는 제2스프링시트(94)를 이동시켜서 디스크지지 스프링(96)의 탄성력을 조절하는 스프링 어저스터(94)가 구비될 수 있다. 스프링 어저스터(94)는 예컨대, 제2스프링시트(94)가 회전되면서 승강(이동)하도록, 도시된 바와 같이 제2스프링시트(94)를 포집챔버(91)의 챔버케이스(91a)나 하우징(10)에 이동가능하게 나사결합하는 나사부재로 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 스프링 어저스터(94)는 제2스프링시트(94)의 외주면에 형성되는 수나사 및 챔버케이스(91a)에 형성되는 암나사로 구성될 수 있다.

제2스프링시트(94)는 스프링 어저스터(94)가 나사부재로 구성됨에 따라 스프링 어저스터(94)의 나사산을 따라 회전할 수 있다. 이때, 제2스프링시트(94)는 승강하면서 디스크지지 스프링(96)을 신축시켜서 디스크지지 스프링(96)의 탄성력을 조절한다. 따라서, 디스크지지 스프링(96)은 밸브디스크(95)를 가압하는 가압력이 조정된다.

도 12를 참조하면, 상기 오버플로우 유닛은 포집챔버(91)의 내부에 산소가 설정값 이상으로 오버플로우되면, 포집챔버(91) 내부의 압력이 상승되고, 상승되는 압력에 의해 밸브디스크(95)가 상측으로 이동되면서 배기공(93)을 개방시켜 오버플로우된 산소를 제2스프링시트(97)나 챔버케이스(91a)에 형성된 통공(H)을 통해 외부로 배기시킨다. 이때, 밸브디스크(95)는 배기되는 산소에 의해 떨리면서 "뿌르르~~"하는 경보음을 발생시킨다.

이후, 외부로 배기되는 산소에 의해 포집챔버(91)의 내부 압력이 설정값 수준으로 낮아지면, 밸브디스크(95)는 디스크 지지스프링(96)의 탄성복원력에 의해 원래의 상태로 복귀하면서 포집챔버(91)의 배기공(93)을 다시 차폐한다.

여기서, 전술한 제2스프링시트(97)는 포집챔버(91) 내의 압력이 설정 값일 때 밸브디스크(95)가 작동되도록, 나사식 스프링 어저스터(94)을 통해 회전식으로 승강하면서 디스크 스프링(96)을 가압하여 디스크 스프링(96)의 탄성력을 조절한다. 따라서, 밸브디스크(95)는 설정된 압력에서만 작동된다.

한편, 상기한 도 4 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치는 유량제어밸브(40)로 공급되는 산소의 압력에 따라 급기제어밸브(30)의 작동을 제어하는 작동제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

이러한 작동제어 유닛은 예컨대, 바이패스밸브(100) 및 작동제어밸브(101)로 구성할 수 있다. 바이패스밸브(100)는 급기제어밸브(30)를 통해 유량제어밸브(40)로 제공되는 산소의 일부를 외부로 바이패스 시킨다. 그리고, 작동제어밸브(101)는 상기 바이패스밸브(100)에서 바이패스되는 산소에 의해 작동하면서 감압밸브(20)에서 급기되는 일부의 감압된 산소를 급기제어밸브(30)에 제공하여 일부의 감압된 산소를 통해 급기제어밸브(30)의 작동을 제어한다.

상기 바이패스밸브(100)는 산소충전챔버(102) 및 경사밸브부재(103)로 구성될 수 있다. 상기 산소충전챔버(102)는 유량제어밸브(40)의 하측에 구비되어 유량제어밸브(40)와 연통되는 연통공(104)이 마련된다. 상기 산소충전챔버(102)는 연통공(104)을 통해 유량제어밸브(40)로 제공되는 산소의 일부가 충전되며, 충전된 산소를 작동제어밸브(101)로 공급하여 바이패스 시키는 바이패스공(105)을 갖는다. 이때, 상기 바이패스공(105)은 바이패스유로(106)를 통해 작동제어밸브(101)와 연결된다.

여기서, 상기 산소충전챔버(102)는 도시된 바와 같이 유량제어밸브(40)의 밸브실린더(41)와 일체로 형성될 수 있다.

상기 경사밸브부재(103)는 산소충전챔버(102)의 내부에 상하로 이동가능하게 내장되고, 경사면(107)이 형성되어 연통공(104)의 내측으로 이동하면서 연통공(104)의 단면적을 가변시킨다. 상기 경사밸브부재(103)는 예컨대, 도면에 도시된 바와 같이 원추형으로 제조되어 외주면에 경사면(107)이 형성될 수 있으며, 지지스프링(108)에 의해 탄력적으로 지지될 수 있다.

상기 지지스프링(108)은 경사밸브부재(103)의 하부에 돌출형성되는 스프링 끼움단(108a)에 일측이 끼워지고, 타측이 산소충전챔버(102)의 내부에서 스프링 끼움단(108a)과 마주하도록 돌출형성되는 제3스프링시트(108b)에 끼워질 수 있다.

여기서, 전술한 상기 경사밸브부재(103)는 연통공(104)을 통해 전술한 유량제어밸브(40)의 유량조절 밸브부재(42)에 경사면(107)의 선단이 밀착되고, 전술한 다이얼(43)에 의해 연동하면서 이동(승강)되는 유량조절 밸브부재(42)에 가압될 수 있다. 따라서, 경사밸브부재(103)는 가압력에 의해 지지스프링(108)을 압축하면서 이동하거나, 지지스프링(108)의 복원력에 의해 원위치로 복귀할 수 있다.

도 13을 참조하면, 상기 작동제어밸브(101)는 밸브체스트(110:valve chest), 스플(111) 및 스플 스프링(112)으로 이루어진다.

상기 밸브체스트(110)는 바이패스밸브(100)의 바이패스 산소가 유입되도록 바이패스유로(106)와 연결되는 바이패스 포트(113)가 일측에 형성된다. 상기 밸브체스트(110)는 타측에 감압밸브(20)에서 급기되어 급기제어밸브(30)를 통해 감압된 산소가 유입되는 유입포트(114) 및 유입된 일부의 감압된 산소를 급기제어밸브(30)로 배출하는 배출포트(115)가 병렬로 마련된다. 이때, 상기 유입포트(114)는 제5유로(D5)를 통해 급기제어밸브(30)의 제2 배출오리피스(34a)와 연결된다. 그리고, 상기 배출포트(115)는 제6유로(D6)를 통해 급기제어밸브(30)의 일측에 형성된 공급홀(38)과 연결된다. 이러한 상기 밸브체스트(110)는 배출포트(115)와 연통되어 배출포트(115)로 공급되는 일부의 감압된 산소를 배기하는 밴트오리피스(116)가 구비될 수 있다.

상기 스플(111)은 밸브체스트(110)에 내장되고, 바이패스 포트(113)로 유입되는 바이패스 산소에 의해 이동하면서 외주면의 스플랜더를 통해 유입포트(114) 및 배출포트(115)를 연통시키거나 차단시킨다. 이때, 상기 스플랜더는 예컨대, 도면에 도시한 바와 같이 스플(111)의 외주면에 이격상태로 장착되는 복수의 제2오링(117)으로 구성될 수 있으나, 스플(111)의 외주면에 요철형으로 돌출형성되어 유입포트(114) 및 배출포트(115)의 개폐가 가능한 구조이면 어느 것이든 적용이 가능하다.

한편, 상기 스플 스프링(112)은 밸브체스트(110)의 내부에서 스플(111)을 탄력적으로 지지하는 것으로, 일측과 타측이 스플(111)과 밸브체스트(110)에 각각 형성되는 제4스프링시트(118,118a)에 지지된다.

도 14를 참조하면, 상기 급기제어밸브(30)의 산소가 바이패스밸브(100)를 통해 바이패스유로(106)를 따라 밸브체스트(110) 내부로 유입되면, 그 압력을 통해 스플(111)은 일측으로 이동되면서 폐쇄되었던 유입포트(114) 및 배출포트(115)를 연통시켜서 개방한다. 이때, 개방된 유입포트(114)는 제5유로(D5)를 통해 급기제어밸브(30)에서 제공되는 산소를 연통된 배출포트(115)에 공급하여 배출포트(115)에 연결된 제6유로(D6)를 통해 다시 급기제어밸브(30)에 급기한다.

즉, 공급된 산소는 유입포트(114)와 함께 개방된 배출포트(115)를 통해 급기제어밸브(30)의 공급홀(38)로 안내되어 급기제어밸브(30)의 밸브플런저(32)를 가압하여 일측으로 이동시켜서 공급 및 배출오리피스(34,35)를 닫는다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치는 감압밸브(20)의 제2배기포트(26)와 연결된 제2유로(D2)를 통해 공급되는 산소를 급기유로(60)에 곧바로 공급하는 수동제어밸브(70)를 더 포함할 수 있다.

이러한 수동제어밸브(70)는 수동밸브 케이스(71), 개폐부재(72), 탄성체(73) 및 트리거(74)로 구성될 수 있다.

상기 수동밸브 케이스(71)는 감압밸브(20)로부터 감압된 산소를 제2유로(D2)와 연결되어 지속적으로 공급받는 입력공(75)이 일측에 마련되고, 타측에 입력공(75)으로 유입된 산소를 배출하는 출력공(76)이 마련된다. 이때, 상기 출력공(76)은 제7유로(D7)를 통해 전술한 급기유로(60)와 연결된다.

상기 개폐부재(72)는 수동밸브 케이스(71)에 상하로 이동가능하게 내장되어 입력공(75) 및 출력공(76) 중 적어도 어느 하나를 개폐시킨다.

상기 탄성체(73)는 개폐부재(72)를 탄력적으로 지지하는 것으로, 도시된 바와 같이 코일스프링으로 이루어질 수 있으며, 일측과 타측이 수동밸브 케이스(71) 및 개폐부재(72)에 각각 형성되는 제5스프링시트(77,77a)에 지지된다.

상기 트리거(74)는 개폐부재(72)의 하측에서 수동밸브 케이스(71)의 하부 상에 형성되는 힌지점(H1)을 기준으로 회전가능하게 마련되고, 회전되면서 탄성체(73)에 지지되는 개폐부재(72)를 상측으로 가압하여 출력공(75)을 개방시킨다.

상기 트리거(74)는 힌지점(H1)의 상측 단부가 개폐부재(72)의 하단과 밀착되고, 밀착되는 단부에 경사면이 형성되어 회전시 슬라이딩하면서 개폐부재(72)를 상부로 가압한다.

도 16을 참조하면, 상기 트리거(74)는 개폐부재(72)와 밀착되는 단부에 경사면으로 이루어지는 캠홈(78)이 형성되고, 이와 접하는 개폐부재(72)의 하단에는 캠홈(78)과 캠접촉하는 캠블록(78a)이 형성된다.

도 17을 참조하면, 상기 트리거(74)를 사용자가 파지하여 힌지점(H1)을 기준으로 회전시키면 개폐부재(72)는 탄성체(73)를 가압하여 압축시키면서 상측으로 이동되어 출력공(76)을 개방한다. 이때, 제2유로(D2)를 따라 입력공(75)으로 유입되어 수동밸브 케이스(71)의 내부에 충전되었던 산소는 개방된 출력공(76)으로 배출된다. 따라서, 출력공(76)은 제7유로(D7)를 통해 급기유로(60)로 산소를 공급한다.

이후, 사용자가 트리거(74)의 파지력을 해제하면 압축되어 있던 탄성체(73)의 복원력에 의해 트리거(74)는 원래의 상태로 복원되면서 개방되어 있던 출력공(76)을 닫는다.

한편, 상기 수동밸브 케이스(71)와 개폐부재(72)에 사이에는 실링재(79)가 구비될 수 있다. 실링재(79)는 평상시 입력공(75)을 통해 입력되는 산소가 출력공(76) 측으로 공급되는 것을 방지하고자 설치되는 것이다. 이때, 상기 실링재(79)는 와셔 또는 오링 등으로 설치되어 일측이 수동밸브 케이스(71) 또는 개폐부재(72)에 고정될 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 인공호흡장치의 작동을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치는 하우징(10)이 공급구(11)를 통해 산소탱크와 연결되고, 배출구(12)에 호흡마스크(13)가 설치된 상태로 사용자에 의해 파지되어 환자의 호흡기에 연결된다.

연결이 완료된 후, 사용자는 환자의 상태 즉, 나이나 체중에 따라 다이얼(43)을 설정된 값으로 회전시켜 적정량의 산소가 환자에게 공급되도록 한다. 즉, 전술하였던 도면들 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치는 도 4의 상태에서 감압밸브(20)를 통해 하우징(10)의 내부로 산소탱크의 산소가 감압상태로 급기된다. 이때, 감압밸브(20)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 산소압에 따라 밸브피스톤(22)이 반복적으로 이동함에 따라 산소의 압력을 감압시켜서 급기포트(24)로 유입되는 산소를 제1 또는 제2배기포트(25,26)에 공급한다. 따라서, 감압밸브(20)는 감압된 산소를 도 4에 도시된 바와 같이 제1유로(D1)를 통해 급기제어밸브(30)에 급기한다.

그리고, 급기제어밸브(30)로 급기되는 산소는 도 4에 도시된 바와 같이 제3유로(D3)를 따라 유량제어밸브(40)로 급기된다. 이때, 유량제어밸브(40) 측으로 급기된 산소는 제4유로(D4)를 따라 급기유로(60)에 급기되어 호흡마스크(13)를 통해 환자에게 공급된다.

한편, 상기 유량제어밸브(40) 측으로 급기되는 산소 중 매우 소량의 일부는 도 4에 도시된 바와 같이 바이패스밸브(100)로 유입되어 바이패스유로(106)를 따라 작동제어밸브(101) 측으로 바이패스된다. 이때, 작동제어밸브(101)는 급기되는 산소의 양이 서서히 늘어남에 따라 도 14에 도시된 바와 같이 스플(111)을 가압하여 스플(111)을 일측으로 서서히 이동시키면서 최종적으로 작동제어밸브(101)의 유입포트(114) 및 배출포트(115)를 개방시킨다.

다른 한편, 전술한 바와 같이 스플(111)의 이동전 또는 이동중에도 상기 감압밸브(20)에서 제1유로(D1)를 통해 상기 급기제어밸브(30)로 공급된 산소는, 일부가 급기제어밸브(30)의 제2 배출오리피스(34a)를 통해 도 4 및 도 17에 도시된 바와 같이 제5유로(D5)로 공급된 후, 제5유로(D5)를 통해 작동제어밸브(101)의 유입포트(114)로 유입되어 작동제어밸브(101)에 급기된다. 그리고, 유입포트(114)로 유입된 산소는 도 14에 도시된 바와 같이 유입포트(114)가 배출포트(115)와 연통될 경우, 도 17에 도시된 바와 같이 배출포트(115)에 연결된 제6유로(D6)를 따라 다시 급기제어밸브(30)의 공급홀(38)로 다시 공급된다. 이때, 제6유로(D6)를 따라 급기제어밸브(30)로 공급되는 산소는, 도 8에서처럼 급기제어밸브(30)의 밸브플런저(32)를 가압하여 이동시키면서 급기제어밸브(30)의 배출오리피스(35)를 폐쇄시킨다. 따라서, 급기제어밸브(30)는 호흡마스크(13)를 통해 호흡하는 사람이 호기(날숨)할 수 있도록 유량제어밸브(40)로 공급되는 산소를 차단한다.

이렇게, 급기제어밸브(30)의 작동이 중단될 경우, 작동제어밸브(101)는 바이패스밸브(100)에 의해 밸브체스트(110)에 충전되었던 산소가 도 17에 점선으로 도시된 바와 같이 바이패스유로(106)를 통해 다시 바이패스밸브(100)로 유입된 후 바이패스밸브(100)의 연통공(104)을 통해 유량제어밸브(40)로 안내되며, 유량제어밸브(40)에 연결된 제4유로(D4)를 통해 급기관(61)으로 안내되어 배출된다. 이때, 밸브체스트(110)에 충전된 산소는 밸브체스트(110)에 내장된 스플(111)이 스플 스프링(112)에 의해 도 13에 도시된 바와 같이 원위치로 복귀됨에 따라 스플(111)의 가압력에 의해 바이패스밸브(100)로 공급되며, 밸브체스트(110)의 바이패스 포트(113)가 협소하여 밸브체스트(110)의 내부에서 과밀됨에 따라 서서히 바이패스 포트(113)로 배출되면서 바이패스밸브(100)로 공급된다.

한편, 전술한 스플(111)이 도 13에 도시된 바와 같이 원위치로 복귀할 경우, 도시된 바와 같이 전술한 밸브체스트(110)의 배출포트(115) 및 밴트오리피스(116)는 서로 연통된다. 이때, 도 8 및 도 17에 도시된 바와 같이 밸브체스트(110)의 배출포트(115)에서 제6유로(D6)를 통해 급기제어밸브(30)에 공급되어 밸브플런저(32)를 가압하던 산소는, 도 4에 점선으로 도시된 바와 같이 제6유로(D6)를 따라 다시 배출포트(115)로 다시 리턴되어 밴트오리피스(116)를 통해 외부로 배출된다. 따라서, 급기제어밸브(30)는 밸브플런저(32)를 가압하던 산소의 압력이 해제되면서 원래의 상태 즉, 도 7의 상태로 복귀된다.

급기제어밸브(30)는 압력이 해제되어 밸브플런저(32)가 복귀함에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 다시 배출오리피스(35)가 개방된다. 따라서, 급기제어밸브(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 다시 제3유로(D3)를 통해 유량제어밸브(40) 및 바이패스밸브(100)로 산소를 공급하여 전술한 바와 같이 호흡을 위한 작동을 다시 실시한다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 인공호흡장치는 전술한 일련의 과정 즉, 도 4의 상태와 도 17의 상태를 반복하면서 환자에게 산소를 공급하거나 호흡주기에 적합하게 중단한 후 다시 산소를 공급한다.

한편, 오버플로우 유닛은 급기관(61)에 산소가 과밀될 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 릴리프밸브(92)를 통해 과밀된 산소를 배기한다. 따라서, 오버플로우 유닛은 인체에 과도한 산소가 공급되는 것을 방지한다.

다른 한편, 상기한 부품들의 고장이 발생될 경우, 즉 급기제어밸브(30), 작동제어밸브(101) 및 유량제어밸브(40) 등의 고장이 발생될 경우, 또는 심장마사지(CPR)를 실시할 경우, 사용자는 자동호흡을 중지하고 수동으로 전환되도록 수동제어밸브(70)를 작동시켜 환자에게 산소를 수동으로 공급할 수 있다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 감압밸브(20)로 급기되는 산소의 일부는 제2배기포트(26)와 연결된 제2유로(D2)를 통해 수동밸브 케이스(71)로 급기된다. 이때, 사용자는 도 16에서처럼 수동제어밸브(70)의 트리거(74)를 파지하면서 회전시킨다.

이에 따라서, 도 16에서처럼 제2유로(D2)와 연결된 입력공(75)으로 유입되어 수동밸브 케이스(71)에 충전된 산소는, 개방된 출력공(76)을 통해 제7유로(D7)를 따라 급기유로(60)로 직접적으로 급기되어 환자에게 공급된다.

이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡장치는 일부 부품의 고장에 따른 유사시 또는 심장마사지의 수행중에도 환자에게 수동제어밸브(70)을 통해 원활하게 산소를 공급시키면서 사용을 할 수 있다.

한편, 전술한 작동제어 유닛은 도 4 및 도 17에 도시된 바와 같이 가압챔버(140)가 마련될 수 있다. 가압챔버(140)는 내부에 충전공간을 갖는 밀폐형 하우징이다. 이러한 가압챔버(140)는 바이패스밸브(100)와 작동제어밸브(101) 사이를 연결하는 유로 상에 설치되어 바이패스밸브(100)에서 작동제어밸브(101)로 공급되는 산소를 가압시킨다.

가압챔버(140)는 도 4 및 도 17에 도시된 바와 같이 바이패스밸브(100)와 작동제어밸브(101)를 연결하는 바이패스유로(106) 상에 설치된다. 이때, 가압챔버(140)는 도시된 바와 같이 바이패스유로(106)에 단수로 설치될 수 있으나, 도시된 바와 달리 복수로 구성되어 바이패스유로(106)를 따라 순차적으로 설치될 수도 있다. 이러한 가압챔버(140)는 일측이 바이패스밸브(100)와 유로로 연결되고 타측이 작동제어밸브(101)와 유로로 연결됨에 따라 바이패스밸브(100)를 통해 공급되는 산소가 바이패스유로(106)를 따라 내부에 충전된다.

이렇게, 가압챔버(140)는 바이패스밸브(100)의 산소가 충전된 후 다시 바이패스밸브(100)로부터 산소가 공급될 경우, 내부의 산소가 과밀됨에 따라 새로 공급되는 산소가 이미 충전된 산소를 가압한다. 이때, 가압챔버(140)는 산소의 과밀에 의해 자연적으로 내부의 압력이 상승되므로 내부에 먼저 충전되었던 산소를 작동제어밸브(101)로 토출시킨다. 그리고, 가압챔버(140)에서 작동제어밸브(101)로 토출되는 산소는 또 다른 가압챔버(140)를 지나면서 과밀에 의해 그 압력이 유지 내지 상승되어 작동제어밸브(101)에 공급된다. 따라서, 작동제어밸브(101)는 도 9에 도시된 바와 같이 바이패스밸브(100)의 바이패스공(105)을 통해 소량의 산소가 공급되더라도 가압챔버(140)에 의해 압력이 배가된 산소가 공급됨에 따라 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 내부의 스플(111)을 원활하게 동작시킨다.

다른 한편, 급기유로(60)는 도 18에 도시된 바와 같이 내부로 안내되는 산소, 즉 호흡마스크(13)로 공급되는 산소의 유량이 유량가변 유닛(FV)에 의해 제어된다. 이러한 유량가변 유닛(FV)은 후술되는 바와 같이 사용자의 호기시, 급기유로(60)에서 호흡마스크(13)로 공급되는 산소를 외부로 배기하여 산소의 공급을 중단하고, 사용자의 흡기시 산소의 배기를 차단하여 호흡마스크(13)로 산소를 다시 공급한다. 즉, 유량가변 유닛(FV)은 호기시, 사용자가 공기를 배출할 수 있도록 호흡마스크(13)를 외부로 배기하여 산소공급을 중단하고, 흡기시 사용자가 다시 산소의 흡기할 수 있도록 다시 호흡마스크(13)로 산소를 공급한다. 따라서, 급기유로(60)는 유량가변 유닛(FV)을 통해 호흡마스크(13)로 공급되는 산소의 유량이 제어된다.

이렇게, 유량가변 유닛(FV)이 호기시 급기유로(60)를 통해 호흡마스크(13)로 안내되는 산소를 배기하는 이유는, 사용자의 호기시 급기유로(60)를 통해 호흡마스크(13)로 산소가 공급될 경우 인체에서 배출되는 이산화탄소가 호흡마스크(13)에 공급되는 산소의 압력에 의해 호흡마스크(13)의 배기밸브(체크밸브)로 배기되지 못하고 와류되면서 사용자의 흡기시 다시 사용자에게 공급되기 때문에, 이를 방지하기 위해 구비된다. 따라서, 사용자는 유량가변 유닛(FV)이 구비될 경우 호기시의 이산화탄소를 다시 흡기하지 않을 수 있다.

유량가변 유닛(FV)은 예컨대, 도 19에 도시된 바와 같이 드레인 밸브(160) 및 스위칭 밸브(150)를 포함하여 구성할 수 있다. 드레인 밸브(160)는 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 급기유로(60)와 연통되는 드레인홀(160a)을 가지며, 드레인홀(160a)을 개폐시켜서 급기유로(60)를 통해 안내되는 산소의 적어도 일부를 배기하거나 배기를 차단한다. 이러한 드레인 밸브(160)는 도시된 바와 같이 제12유로(D12)를 통해 급기유로(60)와 연통될 수 있으나, 이와 달리 급기유로(60)에 연통가능하게 일체로 부착될 수도 있다. 즉, 드레인 밸브(160)는 급기유로(60)로부터 산소를 공급받아서 드레인홀(160a)을 통해 배기되도록 급기유로(60)와 연결된다.

드레인 밸브(160)는 예컨대, 도 19에 도시된 바와 같이 드레인 바디(161), 개폐뭉치(163) 및 드레인 스프링(165)를 포함하여 구성할 수 있다. 드레인 바디(161)는 도시된 바와 같이 일측에 전술한 드레인홀(160a)이 형성되고, 타측이 급기유로(60)에 연통되어 타측을 통해 급기유로(60)의 산소가 소통된다. 즉, 드레인 바디(161)는 타측을 통해 유입되는 급기유로(60)의 산소를 일측의 드레인홀(160a)을 통해 배기한다. 드레인 바디(161)는 드레인홀(160a)이 다양한 위치에 형성될 수 있으나, 도시된 바와 같이 측방에 형성되는 것이 바람직하다.

개폐뭉치(163)는 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 드레인 바디(161)에 이동가능하게 내장된다. 개폐뭉치(163)는 도 19 내지 도 21에 도시된 바와 같이 드레인 바디(161)에 공급되는 스위칭 밸브(150)의 산소에 의해 이동되면서 드레인홀(160a)을 개폐한다. 개폐뭉치(163)는 드레인 바디(161)의 측방에 형성된 드레인홀(160a)을 개폐하도록, 도시된 바와 같이 포핏형 밸브부재로 구성되는 것이 바람직하다. 개폐뭉치(163)는 도 19에 도시된 바와 같이 스위칭 밸브(150)를 통해 드레인 바디(161)에 유입되는 산소의 압력에 의해 이동하면서 드레인 바디(161)의 드레인홀(160a)을 폐쇄한다. 이때, 드레인 바디(161)는 스위칭 밸브(150)의 산소공급공(P2)와 연결된 제11유로(D11)를 통해 산소가 유입된다.

드레인 스프링(165)은 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 드레인 바디(161)에 내장되어 개폐뭉치(163)를 탄력적으로 지지한다. 드레인 스프링(165)은 도 19에 도시된 바와 같이 개폐뭉치(163)의 이동에 의해 압축된다. 그리고, 드레인 스프링(165)은 드레인 바디(161)에 공급되는 산소가 차단될 경우, 도 21에 도시된 바와 같이 복원되면서 개폐뭉치(163)를 원위치로 복귀시킨다. 따라서, 개폐뭉치(163)는 드레인 바디(161)의 드레인홀(160a)을 개방한다.

스위칭 밸브(150)는 감압밸브(20)에서 제공되는 산소를 드레인 밸브(160)에 제공하여 드레인 밸브(160)를 작동시킨다. 이러한 스위칭 밸브(150)는 감압밸브(20)로부터 산소를 직접 공급받을 수 있으나, 이보다는 도 18에 도시된 바와 같이 전술한 급기제어밸브(30)를 통해 감압밸브(20)의 산소를 공급받아서 드레인 밸브(160)에 제공하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 급기제어밸브(30)는 도 18에 도시된 바와 같이 감압밸브(20)에서 밸브하우징(31)으로 공급되는 산소를 밸브하우징(31)에 추가로 형성된 추가공(35a)을 통해 스위칭 밸브(150)로 공급한다. 따라서, 스위칭 밸브(150)는 급기제어밸브(30)와 드레인 밸브(160)를 연동시킬 수 있다.

이와 달리, 스위칭 밸브(150)는 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이 전술한 수동제어밸브(70)를 통해 감압밸브(20)의 산소를 공급받아서 드레인 밸브(160)에 제공할 수도 있다. 따라서, 스위칭 밸브(150)는 수동제어밸브(70)와 드레인 밸브(160)를 연동시킬 수도 있다.

스위칭 밸브(150)는 예컨대, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 니들 하우징(151), 니들(153) 및 니들 스프링(155)을 포함하여 구성할 수 있다. 니들 하우징(151)은 도시된 바와 같이 급기제어밸브(30)의 전술한 추가공(35a)에 연결된 제10유로(D10)가 결합되어 급기제어밸브(30)를 통해 감압밸브(20)에서 제공되는 산소가 유입되는 산소유입공(P1)이 일측에 형성된다. 즉, 니들 하우징(151)은 제10유로(D10)와 연결된 산소유입공(P1)을 통해 산소가 유입된다. 그리고, 니들 하우징(151)은 이러한 산소유입공(P1)과 연통되어 도 19에 화살표로 도시된 바와 같이 산소유입공(P1)으로 유입되는 산소를 드레인 밸브(160)에 공급하는 산소공급공(P2)이 타측에 마련된다. 따라서, 니들 하우징(151)은 실질적으로 감압밸브(20)의 산소를 드레인 밸브(160)에 공급하여 드레인 밸브(160)의 개폐뭉치(163)를 이동시킨다.

니들 하우징(151)은 도 18 및 도 23에 도시된 바와 같이 수동제어밸브(70)에 공급되는 감압밸브(20)의 산소가 유입되어 충전되는 충전공(P3)이 형성된다. 그리고, 니들 하우징(151)은 도시된 바와 같이 충전공(P3)을 공급되는 산소의 일부가 우회되어 안내되는 안내공(P4)이 형성된다. 이때, 충전공(P3) 및 안내공(P4)은 도시된 바와 같이 수동제어밸브(70)에서 급기유로(60)로 감압밸브(20)의 산소를 공급하는 전술한 제7유로(D7)로부터 산소를 공급받는다. 이를 위해, 수동제어밸브(70)는 도시된 바와 같이 제7유로(D7)에서 분기되어 니들 하우징(151)의 충전공(P3)에 연결되는 제8유로(D8) 및 제8유로(D8)에서 분기되어 니들 하우징(151)의 안내공(P4)에 연결되는 제9유로(D9)가 구비된다. 따라서, 충전공(P3) 및 안내공(P4)은 제8유로(D8) 및 제9유로(D9)를 통해 수동제어밸브(70)의 산소를 공급받는다. 하지만, 안내공(P4)은 전술한 바와 달리 제7유로(D7)로부터 직접적으로 산소를 공급받을 수도 있다.

니들(153)은 도 19 및 도 23에 도시된 바와 같이 니들 하우징(151)에 이동가능하게 내장되어 이동되면서 니들 하우징(151)의 산소유입공(P1)이나 산소공급공(P2)을 개폐한다. 니들(153)은 도 23에 도시된 바와 같이 니들 하우징(151)의 충전공(P3)으로 유입되는 산소의 압력에 의해 니들 하우징(151)의 내부에서 이동하면서 산소유입공(P1)이나 산소공급공(P2)을 개폐한다. 이때, 니들(153)은 도시된 바와 같이 외주면에 오링이 설치됨에 따라 오링을 통해 산소유입공(P1)이나 산소공급공(P2)을 개폐한다.

니들(153)은 평상시, 도 19에 도시된 바와 같이 니들 하우징(151)의 정위치에 고정되어 산소유입공(P1) 및 산소공급공(P2)을 연통시켜서 산소유입공(P1)으로 유입되는 산소를 산소공급공(P2)을 통해 드레인 밸브(160)에 제공한다. 따라서, 드레인 밸브(160)는 도시된 바와 같이 제11유로(D11)를 통해 드레인 바디(161)로 유입되는 산소에 의해 개폐뭉치(163)가 이동되므로 드레인홀(160a)이 폐쇄된다.

이와 달리, 니들(153)은 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이 니들 하우징(151)의 충전공(P3) 및 안내공(P4)으로 산소가 유입될 경우, 충전공(P3)의 산소에 의해 도시된 바와 같이 이동하면서 니들 하우징(151)의 산소유입공(P1) 및 산소공급공(P2)의 연통을 차단한다. 이때, 니들(153)은 도시된 바와 같이 오링이 산소유입공(P1) 및 산소공급공(P2) 사이에 위치함에 따라 산소유입공(P1) 및 산소공급공(P2)의 연통을 차단한다. 하지만, 니들(153)은 도 23에 화살표로 도시된 바와 같이 니들 하우징(151)의 안내공(P4) 및 산소공급공(P2)을 연통시켜서 안내공(P4)으로 유입되는 산소를 산소공급공(P2)을 통해 드레인 밸브(160)에 제공한다. 따라서, 드레인 밸브(160)는 도시된 바와 같이 제11유로(D11)를 통해 드레인 바디(161)로 산소가 공급되므로 개폐뭉치(163)가 이동되어 드레인홀(160a)이 폐쇄된다.

니들 스프링(155)은 도 19 및 도 23에 도시된 바와 같이 니들 하우징(151)의 내부에서 니들(153)을 탄력적으로 지지한다. 니들 스프링(155)은 도 19 및 도 21에 도시된 바와 같이 니들 하우징(151)의 충전공(P3)으로 산소가 공급되지 않을 경우, 자체 탄성력을 통해 니들(153)을 지지하여 니들(153)의 이동을 방지한다. 그리고, 니들 스프링(155)은 도 23에 도시된 바와 같이 니들 하우징(151)의 충전공(P3)으로 산소가 공급되어 니들(153)이 이동할 경우 압축되며, 니들 하우징(151)의 충전공(P3)으로 산소공급이 차단될 경우 원형복원되면서 니들(153)을 다시 원위치로 복귀시킨다.

이상과 같이 구성된 유량가변 유닛(FV)은 사용자의 흡기를 위해 도 18에 도시된 바와 같이 급기제어밸브(30)가 개방되어 유량제어밸브(40)를 통해 감압밸브(20)의 산소가 급기유로(60)에 공급될 경우, 급기제어밸브(30)에 유입되어 추가공(35a)으로 배출되는 산소, 즉 급기제어밸브(30)의 전술한 공급오리피스(34)로 유입되어 배출오리피스(35)로 배출되는 일부의 산소가 제10유로(D10)를 통해 스위칭 밸브(150)로 유입된다. 이때, 스위칭 밸브(150)는 도 19에 도시된 바와 같이 니들(153)이 원위치에 위치하여 산소유입공(P1) 및 산소공급공(P2)가 연통됨에 따라 산소유입공(P1)으로 유입되는 산소를 곧바로 산소공급공(P2)에 제공하여 제11유로(D11)를 통해 드레인 밸브(160)의 드레인 바디(161)에 산소를 공급한다. 따라서, 드레인 밸브(160)는 드레인 바디(161)로 유입되는 산소에 의해 개폐뭉치(163)가 이동하여 드레인홀(160a)을 차폐한다.

이로 인하여, 드레인 밸브(160)는 전술한 바와 같이 유량제어밸브(40)를 통해 급기유로(60)에 공급되는 산소를 배기하지 못한다. 따라서, 급기유로(60)는 사용자의 흡기가 가능하도록 호흡마스크(13)에 지속적으로 유량제어밸브(40)의 산소를 공급한다.

하지만, 스위칭 밸브(150)는 도 20에 도시된 바와 같이 급기제어밸브(30)의 배출오리피스(35)가 추가공(35a)과 함께 차폐되어 유량제어밸브(40)를 통해 급기유로(60)에 산소가 공급되지 못할 경우, 산소유입공(P1)으로도 산소가 공급되지 않으므로 도 21에 도시된 바와 같이 드레인 밸브(160)의 드레인 바디(161)로 산소를 공급하지 못한다. 따라서, 드레인 밸브(160)는 개폐뭉치(163)가 드레인 스프링(165)에 의해 원위치로 복귀하면서 드레인 바디(161)에 형성된 드레인홀(160a)을 개방한다.

이때, 작동제어밸브(101)는 도 20에 도시된 바와 같이 내부에 충전된 산소, 즉 도 14에 도시된 바와 같이 내부에 충전되어 스플(111)을 가압하던 산소가 도 20에 도시된 바와 같이 바이패스유로(106)를 통해 바이패스밸브(100)로 유입된 후 유량제어밸브(40)에 의해 급기유로(60)에 공급되어 급기유로(60)를 통해 서서히 배기된다. 드레인 바디(161)는 이렇게 급기유로(60)를 통해 배기되는 작동제어밸브(101)의 산소를 전술한 바와 같이 드레인홀(160a)이 개방됨에 따라 도 21에 도시된 바와 같이 드레인홀(160a)을 통해 배기한다. 물론, 드레인홀(160a)은 도 20에 도시된 바와 같이 제12유로(D12)를 통해 급기유로(60)의 산소가 드레인 바디(161)로 유입됨에 따라 급기유로(60)의 산소를 배기한다. 따라서, 급기유로(60)는 산소를 호흡마스크(13)에 전혀 제공하지 않는다. 이로 인하여, 사용자는 자발호흡에 의한 호기시 호흡마스크(13)로 이산화탄소를 배출하며, 전술한 바와 같이 호흡마스크(13)에 산소가 공급되지 않으므로 산소의 간섭에 의한 와류가 방지됨에 따라 호기 후의 흡기시 이산화탄소를 다시 흡기하지 않는다.

한편, 수동제어밸브(70)는 급기제어밸브(30)가 고장 등에 의해 미작동할 경우, 사용자(환자)의 호흡을 위해 앞서 설명된 바와 같이 작동되면서 도 22에 도시된 바와 같이 제7유로(D7)를 통해 감압밸브(20)의 산소를 급기유로(60)에 공급한다. 이때, 스위칭 밸브(150)는 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이 제7유로(D7)에서 분기되는 제8유로(D8)를 통해 니들 하우징(151)의 충전공(P3)으로 산소가 유입된다. 또한, 스위칭 밸브(150)는 제8유로(D8)에서 분기된 제9유로(D9)를 통해 안내공(P4)으로 제7유로(D7)의 산소가 유입된다.

스위칭 밸브(150)는 도 23에 도시된 바와 같이 충전공(P3)으로 유입되는 산소에 의해 니들 하우징(151)에 내장된 니들(153)이 이동하면서 산소유입공(P1) 및 산소공급공(P2)의 연통을 차단한다. 이와 동시에, 스위칭 밸브(150)는 도시된 바와 같이 안내공(P4) 및 산소공급공(P2)을 연통시켜서 안내공(P4)으로 유입되는 산소를 산소공급공(P2)을 통해 드레인 밸브(160)로 공급한다. 이때, 드레인 밸브(160)는 제11유로(D11)를 통해 산소가 유입됨에 따라 도시된 바와 같이 개폐뭉치(163)가 다시 이동되면서 드레인홀(106a)을 폐쇄한다. 따라서, 급기유로(60)는 내부에 관류하는 산소가 드레인 밸브(160)로 배기되지 않으므로 원활하게 산소를 호흡마스크(13)에 공급한다. 이로 인하여, 호흡마스크(13)는 흡기가 필요한 사용자에게 지속적으로 산소를 공급할 수 있다.

결론적으로, 이상과 같이 작동하는 유량가변 유닛(FV)은 도 18 및 도 22에 도시된 바와 같이 사용자의 흡기를 위해 급기제어밸브(30)의 작동에 의해 급기유로(60)에 산소가 공급되거나, 수동제어밸브(70)에 의해 급기유로(60)에 산소가 공급되는 경우, 호흡마스크(13)에 산소가 원활하게 공급되도록 드레인 밸브(160)의 드레인홀(160a)을 폐쇄한다. 그리고, 유량가변 유닛(FV)은 사용자의 호기시 호흡마스크(13)에 산소가 공급되지 않도록 도 20에 도시된 바와 같이 드레인 밸브(160)의 드레인홀(160a)을 개방하여 급기유로(60)에 관류하는 산소를 외부로 배기한다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10: 하우징 11: 공급구
12: 배출구 13: 호흡마스크
20: 감압밸브 21: 감압실린더
22: 밸브피스톤 23: 피스톤 스프링
24: 급기포트 25: 제1배기포트
26: 제2배기포트 27: 스프링 삽입홈
28: 제1스프링시트 30: 급기제어밸브
31: 밸브하우징 32: 밸브플런저
33: 플런저 스프링 34: 공급오리피스
35: 배출오리피스 36: 제1오링
37: 스프링 지지턱 38: 공급홀
40: 유량제어밸브 41: 밸브실린더
42: 유량조절 밸브부재 43: 다이얼
44: 커넥터 45: 공급공
46: 배출공 47: 밸브시트
48: 회전링 50: 끼움돌기
51: 돌기홀더 52: 절개부
53,53a: 이격돌기 54: 볼트
55: 체결홀 56: 제1사이드윙
57: 제2사이드윙 58: 스크류
58a: 스크류홀 L: 이격거리
60: 급기유로 61: 급기관
70: 수동제어밸브 71: 수동밸브 케이스
72: 개폐부재 73: 탄성체
74: 트리거 75: 입력공
76: 출력공 77,77a: 제5스프링시트
78: 캠홈 78a: 캠블록
90: 오버플로우 유닛 91: 포집챔버
92: 릴리프밸브 93: 배기공
94: 스프링 어저스터 95: 밸브디스크
96: 디스크지지 스프링 97: 제2스프링시트
100: 바이패스밸브
101: 작동제어밸브 102: 산소충전챔버
103: 경사밸브부재 104: 연통공
105: 바이패스공 106: 바이패스유로
107: 경사면 108: 지지스프링
108a: 스프링 끼움단 108b: 제3스프링시트
110: 밸브체스트 111: 스플
112: 스플 스프링 113: 바이패스 포트
114: 유입포트 115: 배출포트
116: 밴트오리피스 117: 제2오링
118,118a: 제4스프링시트 D1: 제1유로
D2: 제1유로 D3: 제3유로
D4: 제4유로 D5: 제5유로
D6: 제6유로 D7: 제7유로

Claims (14)

1. 산소탱크에 연결되는 공급구를 가지며, 환자의 구강이나 비강에 연결되는 배출구를 갖는 하우징;
   상기 하우징에 내장되고, 상기 하우징의 공급구를 통해 공급되는 상기 산소탱크의 산소압을 감압하여 급기하는 감압밸브;
   상기 감압밸브에서 제공되는 산소의 이동경로를 제공하면서 상기 이동경로를 개방하거나 폐쇄하여 급기를 제어하는 급기제어밸브;
   상기 급기제어밸브의 개방작동에 의해 제공되는 산소의 유량을 제어하는 유량제어밸브; 및
   상기 유량제어밸브로부터 산소를 공급받아서 상기 하우징의 배출구로 안내하는 급기유로;를 포함하고,
   상기 유량제어밸브로 공급되는 산소의 압력에 따라 상기 급기제어밸브의 작동을 제어하는 작동제어 유닛;을 포함하며,
   상기 작동제어 유닛은,
   상기 급기제어밸브를 통해 상기 유량제어밸브에 제공된 산소의 일부를 외부로 바이패스 시키는 바이패스밸브; 및
   상기 바이패스밸브의 바이패스 산소에 의해 작동하면서 상기 감압밸브에서 급기되는 일부의 감압된 산소를 상기 급기제어밸브에 제공하여 상기 일부의 감압된 산소를 통해 상기 급기제어밸브의 작동을 제어하는 작동제어밸브;를 포함하고,
   상기 작동제어 유닛은,
   상기 바이패스밸브 및 상기 작동제어밸브 사이를 연결하는 유로 상에 설치되어 바이패스밸브에서 작동제어밸브로 공급되는 산소를 가압시키는 가압챔버;를 더 포함하는 인공호흡장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 감압밸브는,
   상기 산소탱크로부터 압축된 산소를 공급받는 급기포트가 일측에 형성되고, 상기 급기포트에 산소를 소통시키는 구멍이 형성된 밸브시트를 가지며, 타측에 상기 급기포트로부터 공급되는 산소를 배출하는 배기포트가 형성된 감압실린더;
   상기 감압실린더의 내부에 이동가능하게 내장되어 상기 급기포트의 상기 밸브시트를 개폐하면서 산소의 압력을 감압하는 밸브피스톤; 및
   상기 밸브피스톤을 탄력적으로 지지하는 피스톤 스프링;을 포함하는 인공호흡장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 급기제어밸브는,
   상기 감압밸브로부터 산소를 공급받는 공급오리피스 및 상기 공급오리피스의 산소를 배출하여 상기 유량제어밸브로 공급하는 배출오리피스를 갖는 밸브하우징;
   상기 밸브하우징에 이동가능하게 내장되어 이동하면서 상기 공급오리피스나 배출오리피스를 개폐하는 밸브플런저; 및
   상기 밸브플런저를 탄력적으로 지지하는 플런저 스프링;을 포함하는 인공호흡장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 바이패스밸브는,
   상기 유량제어밸브와 연통되는 연통공이 마련되고, 상기 연통공을 통해 상기 유량제어밸브로 제공되는 산소의 일부가 충전되며, 충전된 산소를 상기 작동제어밸브로 공급하여 바이패스 시키는 바이패스공을 갖는 산소충전챔버; 및
   상기 산소충전챔버에 이동가능하게 내장되고, 경사면이 형성되어 상기 연통공의 내측으로 이동하면서 상기 연통공의 단면적을 가변시키는 경사밸브부재;를 포함하는 인공호흡장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 작동제어밸브는,
   상기 바이패스밸브의 바이패스 산소가 유입되는 바이패스 포트가 일측에 형성되고, 타측에 상기 감압밸브에서 급기되는 일부의 감압된 산소가 유입되는 유입포트 및 유입된 상기 일부의 감압된 산소를 배출하는 배출포트가 병렬로 마련된 밸브체스트;
   상기 밸브체스트에 내장되고, 상기 바이패스 포트로 유입되는 바이패스 산소에 의해 이동하면서 외주면의 스플랜더를 통해 상기 유입포트 및 배출포트를 연통시키거나 차단시키고, 상기 배출포트를 통해 상기 유입포트로 유입되는 상기 감압밸브의 산소를 상기 급기제어밸브로 안내하여 상기 배출포트의 산소를 통해 상기 급기제어밸브를 작동시키는 스플; 및
   상기 밸브체스트의 내부에서 상기 스플을 탄력적으로 지지하는 스플 스프링;을 포함하는 인공호흡장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제

Images