KR101599326B1 - 유아 가온 장치용 온도조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유아 가온 장치용 온도조절장치에 관한 것으로, 유아(10)를 안착하기 위한 베드(2) 및 가온 장치(3)를 구비하는 유아가온장치의 온도조절장치에 있어서, 상기 베드(2) 상의 온도 분포를 적외선 촬영을 통하여 측정하는 적외선 카메라(110)와, 상기 적외선 카메라(110)로부터 촬영된 온도 분포 이미지를 처리하여, 온도 분포 데이터로 변환하는 주제어장치(130)와, 상기 주제어장치(130)에 연결되어, 상기 온도 분포 데이터가 기 설정한 소정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발신하는 경보 수단(140)과, 상기 가온장치(3)에 구비되며, 상기 주제어장치(130)에 연결되어 상기 주제어장치(130)의 제어에 따라 발열량이 조절되는 원적외선 발열체(150)와, 각각에 구비된 반사판 각도 조절 수단(161)에 의하여 각도 조절이 가능하도록 상기 원적외선 발열체(150)의 상면에 다수 개 설치되는 반사판(160)과, 상기 주제어장치(130)에 연결되며, 상기 온도 분포 데이터를 영상으로 표시하는 디스플레이(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유아 가온 장치용 온도조절장치(100)에 관한 것이다.

Description

유아 가온 장치용 온도조절장치{Heat Controller for Infant Warmer}

본 발명은 유아 가온 장치용 온도조절장치에 관한 것으로, 유아(10)를 안착하기 위한 베드(2) 및 가온 장치(3)를 구비하는 유아가온장치의 온도조절장치에 있어서, 상기 베드(2) 상의 온도 분포를 적외선 촬영을 통하여 측정하는 적외선 카메라(110)와, 상기 적외선 카메라(110)로부터 촬영된 온도 분포 이미지를 처리하여, 온도 분포 데이터로 변환하는 주제어장치(130)와, 상기 주제어장치(130)에 연결되어, 상기 온도 분포 데이터가 기 설정한 소정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발신하는 경보 수단(140)과, 상기 가온장치(3)에 구비되며, 상기 주제어장치(130)에 연결되어 상기 주제어장치(130)의 제어에 따라 발열량이 조절되는 원적외선 발열체(150)와, 각각에 구비된 반사판 각도 조절 수단(161)에 의하여 각도 조절이 가능하도록 상기 원적외선 발열체(150)의 상면에 다수 개 설치되는 반사판(160)과, 상기 주제어장치(130)에 연결되며, 상기 온도 분포 데이터를 영상으로 표시하는 디스플레이(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유아 가온 장치용 온도조절장치(100)에 관한 것이다.

통상적으로 인큐베이터라 불리우는 보육기는 하기 특허 문헌 1 등을 통하여 알 수 있는 것과 같이 주위로부터 격리된 최적한 환경에서 조숙아와 같은 미숙 또는 출생 중량미달 유아를 보호하고 간호하는데 사용된다.

한편, 이와 유사한 장치로 유아가온장치(Infant warmer)가 있는데, 유아가온장치는 피하지방이 적은 저체중 신생아뿐만 아니라 일반적으로 체온유지기능이 약한 정상 신생아들에게 출생직후 체온유지를 위한 보조기구로 필수적으로 사용되고 있는 의료기기로 특히 질병이 있는 신생아 환자들의 치료시 일반 성인환자용 치료환경과 달리 신생아에게 적합한 치료환경(집중치료실 혹은 수술용 베드)을 제공하기 위한 장비이다.

그러나, 개방형인 유아가온장치는 밀폐형 구조의 인큐베이터와 달리 신생아주변의 온도가 외부환경에 쉽게 변할 수 있으며, 기존과 같이 유선으로 연결된 체온계를 통한 특정부위의 체온측정 이외에는, 신체표면과 접한 주변환경의 온도를 알 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 유아의 체온조절을 위하여 주로 원적외선발열체로 구성되는 히터의 작동 강도만을 조절하는 것이 가능하였기에, 유아의 특정부위의 체온만이 내려간 경우(예를 들어 노출된 손 부위)에도, 히터 자체의 작동 강도를 증가시키는 것만이 가능하여 체온이 내려간 특정 부위 이외에도 전체 가온 정도를 증가시키는 것만이 가능하다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 공개 특허 제10-1988-0001276호

본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 균일한 온도분포를 유지하기 위해서 적외선 카메라를 이용하여 신생아 여러 신체부위의 온도와 피부와 접한 대기층의 넓은 공간의 온도를 측정하여 분석하여 표시하고, 여러 개의 개별 조각으로 구성된 반사판의 각도를 제어하여 원하는 부위의 온도를 원하는 온도로 정확히 제어할 수 있게 하여 신생아가 편안한 상태를 유지할 수 있고 특정 질병치료에 도움이 되는 유아가온 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 유아(10)를 안착하기 위한 베드(2) 및 가온 장치(3)를 구비하는 유아가온장치의 온도조절장치에 있어서, 상기 베드(2) 상의 온도 분포를 적외선 촬영을 통하여 측정하는 적외선 카메라(110)와, 상기 적외선 카메라(110)로부터 촬영된 온도 분포 이미지를 처리하여, 온도 분포 데이터로 변환하는 주제어장치(130)와, 상기 주제어장치(130)에 연결되어, 상기 온도 분포 데이터가 기 설정한 소정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발신하는 경보 수단(140)과, 상기 가온장치(3)에 구비되며, 상기 주제어장치(130)에 연결되어 상기 주제어장치(130)의 제어에 따라 발열량이 조절되는 원적외선 발열체(150)와, 각각에 구비된 반사판 각도 조절 수단(161)에 의하여 각도 조절이 가능하도록 상기 원적외선 발열체(150)의 상면에 다수 개 설치되는 반사판(160)과, 상기 주제어장치(130)에 연결되며, 상기 온도 분포 데이터를 영상으로 표시하는 디스플레이(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사판 각도 조절 수단(161)은 상기 주제어장치(130)에 연결되는 반사판 각도 조절 수단 구동 드라이버(162)의 제어에 따라 작동하며, 상기 주제어장치(130)는 상기 기 설정된 소정 범위의 온도와 상기 온도 분포 데이터를 비교 분석하여, 상기 기 설정된 소정 범위의 온도에 미달하는 방향으로는 상기 원적외선 발열체(150)의 열이 더 전달되도록 하고, 상기 기 설정된 소정 범위의 온도에 초과하는 방향으로는 상기 원적외선 발열체(150)의 열이 덜 전달되도록 할 수 있도록, 상기 원적외선 발열체(150)의 열량 및 상기 반사판(160)의 각도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주제어장치(130)는 상기 베드(2)를 소정 구역으로 구분하여 상기 온도 분포 데이터를 구하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사판 각도 조절 수단(161)은 서보 모터를 이용하여 구현되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주제어장치(130)와 연결되며, 상기 온도 분포 데이터를 통신망(200)을 통하여 휴대용 단말기기(210) 또는 외부 단말기(220) 중 어느 하나 이상으로 전달하는 통신 수단(180); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하는 경우, 균일한 온도분포를 유지하기 위해서 적외선 카메라를 이용하여 신생아 여러 신체부위의 온도와 피부와 접한 대기층의 넓은 공간의 온도를 측정하여 분석하여 표시하고, 여러 개의 개별 조각으로 구성된 반사판의 각도를 제어하여 원하는 부위의 온도를 원하는 온도로 정확히 제어할 수 있게 하여 신생아가 편안한 상태를 유지할 수 있고 특정 질병치료에 도움이 되는 유아 가온 장치용 온도 조절장치를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1: 본 발명의 일 실시예에 의한 유아 가온 장치용 온도조절장치가 설치된 유아가온장치의 외관을 나타내는 도면.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 유아 가온 장치용 온도조절장치가 설치된 유아가온장치의 구성을 나타내는 블럭다이어그램.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유아 가온 장치용 온도조절장치를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

먼저, 본 발명이 적용되는 유아가온장치(1)에 관하여 간략히 설명한다. 상기 유아가온장치(1)는 도 1에 나타낸 것과 같이, 유아가 위치할 수 있는 베드(2)를 구비하고 있으며, 상기 베드(2)를 향하여 열을 전달할 수 있는 가온 장치(3)가 설치된다. 통상적으로 상기 가온 장치(3)는 원적외선을 방출할 수 있는 발열체 또는 히터를 이용하게 된다. 한편, 상기 유아가온장치(1)는 기구적으로 간단한 처치에서 수술에 필요한 다양한 장비들이 주변에 장착될 수 있는 설비와 산소 공급 등의 설비가 추가될 수 있는 구조물들이 장치에 준비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유아 가온 장치용 온도조절장치는 크게, 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 베드(2) 상의 온도 분포를 적외선 촬영을 통하여 측정하는 적외선 카메라(110)와, 상기 적외선 카메라(110)로부터 촬영된 온도 분포 이미지를 처리하여, 온도 분포 데이터로 변환하는 주제어장치(130)와, 상기 주제어장치(130)에 연결되어, 상기 온도 분포 데이터가 기 설정한 소정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발신하는 경보 수단(140)과, 상기 가온장치(3)에 구비되며, 상기 주제어장치(130)에 연결되어 상기 주제어장치(130)의 제어에 따라 발열량이 조절되는 원적외선 발열체(150)와, 각각에 구비된 반사판 각도 조절 수단(161)에 의하여 각도 조절이 가능하도록 상기 원적외선 발열체(150)의 상면에 다수 개 설치되는 반사판(160)과, 상기 주제어장치(130)에 연결되며, 상기 온도 분포 데이터를 영상으로 표시하는 디스플레이(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

먼저, 상기 적외선 카메라(110)에 관하여 설명한다. 상기 적외선 카메라(110)는 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 베드(2) 상에 안착하고 있는 유아의 체온을 포함하여 상기 베드(2) 상의 온도 분포를 적외선 촬영에 의하여 측정하기 위한 구성요소이다. 이와 같이 적외선 카메라를 이용하여 온도 분포 이미지를 획득하는 기술은 널리 알려져 실시되고 있는 수준의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 주제어 장치(130)에 관하여 설명한다. 상기 주제어 장치(130)는 상기 적외선 카메라(110)로부터 촬영된 온도 분포 이미지를 처리하여, 온도 분포 데이터로 변환하는 기능을 기본적으로 수행한다.

다음으로, 경보 수단(140)에 관하여 설명한다. 상기 경보 수단(140)은 도 2에 나타낸 것과 같이, 주제어장치(130)에 연결되어 상기 온도 분포 데이터가 기 설정한 소정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발신하는 기능을 가진다. 이 경우 상기 경보 수단(140)은 도 2에 나타낸 것과 같이, 경보음 발생수단(141) 또는 경보등(142) 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 원적외선 발열체(150)에 관하여 설명한다. 상기 원적외선 발열체(150)는 상기 가온 장치(3)를 구성하는 주된 구성요소로, 원적외선을 발산하여 상기 유아(10)의 피부 표층은 물론, 소정 깊이의 피부 내부까지 열을 전달하는 기능을 가진다. 한편, 상기 원적외선 발열체(150)는 상기 주제어장치(130)의 제어에 따라 그 발열량을 조절할 수 있도록 구성된다. 이 경우, 발열에 비교적 많은 전력이 소모되는 것을 고려하여 상기 원적외선 발열체(150)는 도 2에 나타낸 것과 같이 상기 주제어장치(130)에 더 연결되는 발열체 구동부(151)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 반사판(160)에 관하여 설명한다. 상기 반사판(160)은 도 2에 나타낸 것과 같이, 각각에 구비된 반사판 각도 조절 수단(161)에 의하여 각도 조절이 가능하도록 상기 원적외선 발열체(150)의 상면에 다수 개 설치되어 구성되며, 상기 원적외선 발열체(150)의 상면으로 방사되는 열을 그 방사 각도를 조절하여 상기 베드(2)로 반사하는 기능을 가진다. 즉, 상기 원적외선 발열체(150)에서 방사되는 열은, 상기 원적외선 발열체(150)의 하면에서 직접 상기 베드(2) 방향으로 전달되는 부분과, 상기 원적외선 발열체(150)의 상면에서 상기 반사판(160)들에 의하여 그 방사 각도가 조절되어 전달되는 부분으로 나누어 볼 수 있다.

이 경우, 상기 반사판 각도 조절 수단(161)은 사용자가 수동 조작으로 그 각도를 변경하여 고정할 수 있는 기계적 구조(예를 들어, 볼 조인트 구조)를 통하여 구현되는 것이 가능하다.

한편, 상기 반사판 각도 조절 수단(161)은 도 2에 나타낸 것과 같이 상기 주제어장치(130)의 제어에 따라 상기 기 설정된 소정 범위의 온도와 상기 온도 분포 데이터를 비교 분석하여 자동으로 작동하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 반사판 각도 조절 수단(161)은 상기 주제어장치(130)에 연결되는 반사판 각도 조절 수단 구동 드라이버(162)의 제어에 따라 작동하며, 상기 주제어장치(130)는 상기 기 설정된 소정 범위의 온도와 상기 온도 분포 데이터를 비교 분석하여, 상기 기 설정된 소정 범위의 온도에 미달하는 방향으로는 상기 원적외선 발열체(150)의 열이 더 전달되도록 하고, 상기 기 설정된 소정 범위의 온도에 초과하는 방향으로는 상기 원적외선 발열체(150)의 열이 덜 전달되도록 할 수 있도록, 상기 원적외선 발열체(150)의 열량 및 상기 반사판(160)의 각도를 제어하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 주제어장치(130)는 효율적이고 신속한 데이터 처리를 위하여 도 2에서 상기 디스플레이(170)에 나타낸 화면을 통하여 간접적으로 표현한 것과 같이, 상기 베드(2)를 소정 구역으로 구분하여 상기 온도 분포 데이터를 구하는 것이 가능하다. 또한, 상기 반사판 각도 조절 수단(161)은 본 발명이 사용되는 환경을 고려할 때 인체에 유해할 수 있는 작동 유체를 사용하는 구동 수단(예를 들어 유압 시스템)의 사용은 배제하고, 작동 소음이 거의 없으며 작동중 오염 물질도 발생하지 않는 서보 모터를 이용하여 구현되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서 측정된 상기 온도 분포 데이터를 원격에서도 확인하는 것이 가능할 수 있도록, 본 발명의 유아 가온 장치용 온도조절장치는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 주제어장치(130)와 연결되며 상기 온도 분포 데이터를 통신망(200)을 통하여 휴대용 단말기기(210) 또는 외부 단말기(220) 중 어느 하나 이상으로 전달하는 통신 수단(180)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 유아가온장치 2: 베드(bed)
3: 가온장치
10: 유아
100: 유아 가온 장치용 온도조절장치
110: 적외선 카메라
120: 이미지 프로세서
130: 주제어장치
140: 경보 수단 141: 경보음 발생수단
142: 경보등
150: 원적외선 발열체 151: 발열체 구동부
160: 반사판 161: 반사판 각도 조절 수단
162: 반사판 각도 조절 수단 구동 드라이버
170: 디스플레이
180: 통신 수단
200: 통신망
210: 휴대용 단말기기 220: 외부 단말기

Claims (5)

1. 삭제
2. 유아(10)를 안착하기 위한 베드(2) 및 가온 장치(3)를 구비하는 유아가온장치의 온도조절장치에 있어서,
   상기 베드(2) 상의 온도 분포를 적외선 촬영을 통하여 측정하는 적외선 카메라(110);
   상기 적외선 카메라(110)로부터 촬영된 온도 분포 이미지를 처리하여, 온도 분포 데이터로 변환하는 주제어장치(130);
   상기 주제어장치(130)에 연결되어, 상기 온도 분포 데이터가 기 설정한 소정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발신하는 경보 수단(140);
   상기 가온장치(3)에 구비되며, 상기 주제어장치(130)에 연결되어 상기 주제어장치(130)의 제어에 따라 발열량이 조절되는 원적외선 발열체(150);
   각각에 구비된 반사판 각도 조절 수단(161)에 의하여 각도 조절이 가능하도록 상기 원적외선 발열체(150)의 상면에 다수 개 설치되는 반사판(160);
   상기 주제어장치(130)에 연결되며, 상기 온도 분포 데이터를 영상으로 표시하는 디스플레이(170); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
   상기 반사판 각도 조절 수단(161)은 상기 주제어장치(130)에 연결되는 반사판 각도 조절 수단 구동 드라이버(162)의 제어에 따라 작동하며,
   상기 주제어장치(130)는 상기 기 설정된 소정 범위의 온도와 상기 온도 분포 데이터를 비교 분석하여,
   상기 기 설정된 소정 범위의 온도에 미달하는 방향으로는 상기 원적외선 발열체(150)의 열이 더 전달되도록 하고,
   상기 기 설정된 소정 범위의 온도에 초과하는 방향으로는 상기 원적외선 발열체(150)의 열이 덜 전달되도록 할 수 있도록,
   상기 원적외선 발열체(150)의 열량 및 상기 반사판(160)의 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 유아 가온 장치용 온도조절장치(100).
3. 청구항 제2항에 있어서,
   상기 주제어장치(130)는 상기 베드(2)를 소정 구역으로 구분하여 상기 온도 분포 데이터를 구하는 것을 특징으로 하는 유아 가온 장치용 온도조절장치(100).
   
4. 청구항 제3항에 있어서,
   상기 반사판 각도 조절 수단(161)은 서보 모터를 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 유아 가온 장치용 온도조절장치(100).
5. 청구항 제2항 내지 청구항 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주제어장치(130)와 연결되며, 상기 온도 분포 데이터를 통신망(200)을 통하여 휴대용 단말기기(210) 또는 외부 단말기(220) 중 어느 하나 이상으로 전달하는 통신 수단(180); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유아 가온 장치용 온도조절장치(100).
   

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