KR101761170B1 - 유해 기체 제거 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시 예에 있어서, 대상물의 시술과정에서 발생하는 연기로부터 유해 기체를 제거하는 유해 기체 제거 장치가 개시된다. 상기 유해 기체 제거 장치는 일단을 통하여 유입되는 상기 연기를 타단으로 전달하는 제1채널이 내부에 형성되는 제1유체관, 상기 제1유체관의 상기 타단과 연결되며 상기 제1유체관으로부터 상기 연기를 전달받아 상기 연기에 포함된 수분의 적어도 일부를 제거하는 수분트랩, 상기 수분트랩과 일단이 연결되며 상기 일단을 통하여 상기 수분트랩으로부터 전달받은 상기 연기를 타단으로 전달하는 제2채널이 내부에 형성되는 제2유체관 및 상기 제2유체관의 상기 타단으로부터 상기 연기를 전달받아 상기 연기에 포함된 상기 유해 기체를 여과시키는 유해기체여과부를 포함한다.

Description

유해 기체 제거 장치{apparatus for removing hazardous gas}
본 명세서에서 개시하는 기술은 유해 기체 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 대상물의 시술과정에서 발생하는 연기로부터 연기가 가진 수분 중 일부를 제거하여 유해기체여과부로 전달되게 함으로써, 유해기체여과부의 필터의 성능을 지속시킬 수 있으며, 적층구조를 가진 필터를 통하여 연기를 여과시킬 수 있는 유해 기체 제거 장치에 관한 것이다.
최근 복강경 수술은 경험의 축적 및 숙련된 술자, 그리고 수술 기구의 발달로 다양한 분야에서 표준화된 술식으로 자리를 잡아가고 있다. 이때 절제 장기의 박리 및 분리를 위한 도구로서 전기 소작기(electrocautery)나 초음파 절단기(ultrasonic scalpel)의 역할은 복강경 수술에 있어 절대적이라 할 수 있다. 이러한 전기 소작기 및 초음파 절단기를 이용하여 조직을 분리하는 과정에서 발생하는 연기(smoke or plume)는 수술자의 시야를 가리고 이로 인한 수술 시간의 지연을 초래해 왔다. 이 뿐만 아니라 역한 냄새와 함께 다양한 유해물질들을 내포하고 있음이 최근의 연구들에 의하여 밝혀져 있다.
유해 물질 내에 포함된 것으로 알려진 Acetonitrile, Benzene, Chloroform, Ethyl benzene, Phenol, Toluene 등은 피부나 눈 또는 폐에 자극제(irritant)로 작용할 수 있다. virus particle 등의 bio-aerosol은 감염을 유발할 수 있을 뿐만 아니라 누적효과에 의하여 종양을 유발할 수도 있다. 또한, 수술환자 및 수술실내의 의료진들이 유해가스에 노출되는 위험성을 최소화하기 위해서 세포나 바이러스뿐만 아니라 화학적 유해물질 및 역한 냄새를 제거할 수 있는 의료용 유해가스 제거 필터의 사용이 증가하는 추세이나 현재 국산화된 제품이 없어 전량 수입에 의존하고 있는 상황이다.
기존 제품의 경우, 수술 시 외부 기온과 인체 내의 온도 차로 인한 수분이 필연적으로 발생하는데, 수분은 가스 흡입 튜브 내면에 맺히게 되고, 필터 내로 침투하면 필터의 효율을 급격히 떨어뜨리는 문제점을 야기한다.
유해 기체 제거 장치와 관련된 종래의 기술로는 미국등록특허 US 5,722,962 “Trocar port filter ” 등이 있다. 이들 종래 기술은 상기 필터가 단일재료 및 단층으로 형성되기 때문에 압력손실이 높을 뿐만 아니라 포집효율이 낮은 한계를 갖는다.
본 명세서에서 개시하는 기술은 상기한 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 유해 기체 제거 장치를 구성함에 있어서 수분트랩을 통하여 대상물의 시술과정에서 발생하는 연기로부터 연기가 가진 수분 중 일부를 제거하여 유해기체여과부로 배출되게 함으로써 수분에 의한 필터의 손상을 방지할 수 있는 유해 기체 제거 장치를 제공한다.
일 실시 예에 있어서, 대상물의 시술과정에서 발생하는 연기로부터 유해 기체를 제거하는 유해 기체 제거 장치가 개시된다. 상기 유해 기체 제거 장치는 일단을 통하여 유입되는 상기 연기를 타단으로 전달하는 제1채널이 내부에 형성되는 제1유체관, 상기 제1유체관의 상기 타단과 연결되며 상기 제1유체관으로부터 상기 연기를 전달받아 상기 연기에 포함된 수분의 적어도 일부를 제거하는 수분트랩, 상기 수분트랩과 일단이 연결되며 상기 일단을 통하여 상기 수분트랩으로부터 전달받은 상기 연기를 타단으로 전달하는 제2채널이 내부에 형성되는 제2유체관 및 상기 제2유체관의 상기 타단으로부터 상기 연기를 전달받아 상기 연기에 포함된 상기 유해 기체를 여과시키는 유해기체여과부를 포함한다.
상기 수분트랩은 내부에 제1공간을 가지며 상기 제1공간을 외부와 연통되도록 하는 제1개구부와 제2개구부를 갖는 제1몸체 및 상기 제1공간에 배치되어 상기 연기에 포함된 상기 수분의 적어도 일부를 제거하는 수분필터를 포함한다. 상기 제1개구부는 상기 제1유체관의 상기 타단과 연결되고, 상기 제2개구부는 상기 제2유체관의 일단과 연결된다.
상기 수분필터는 상기 제1유체관을 경유하여 상기 제1개구부를 통하여 유입되어 상기 제2개구부를 통하여 상기 제2유체관으로 전달되는 상기 연기의 이동경로상에 배치됨으로써 상기 연기에 포함된 상기 수분의 적어도 일부를 제거한다.
본 명세서에서 개시하는 유해 기체 제거 장치는 상기 본 발명의 유해기체여과부 내부의 필터에 의해, 인체에 유해한 기체 제거를 통한 환자 및 의료시술자의 건강 보호 및 발생되는 연기로 인한 수술 시야 저하 방지 등의 기능을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 수분트랩은 대상물의 시술과정에서 발생하는 연기가 가진 수분 중 일부를 제거하여 유해기체여과부로 배출함으로써, 가스 흡입 튜브 내면에 맺히는 수분이 유해기체여과부 내부로 침투하여 필터의 효율을 급격히 떨어뜨리는 종래기술의 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 필터의 적층구조는 유리섬유와 추가적인 수분필터를 구비하므로 수분을 효과적으로 제거할 수 있어 우수한 유해기체 흡착 성능을 지속하는 것이 가능하다.
도 1은 일 실시 예에 따른 본 명세서에서 개시하는 유해 기체 제거 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 본 명세서에서 개시하는 수분트랩 및 유해기체여과부의 단면도를 보여주는 도면이다.
이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 당업자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안되어지며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막), 영역 및 형상을 명확하게 표현하기 위하여 구성요소의 폭, 길이, 두께 또는 형상 등은 과장되어 표현될 수도 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "배치"라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 배치되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "연결"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 연결되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "결합"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 결합되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 명세서에서 사용하는 대상물이라는 용어는 사람 이외에 동물 등을 아우르는 표현으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 본 명세서에서 개시하는 유해 기체 제거 장치를 보여주는 도면이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 본 명세서에서 개시하는 수분트랩 및 유해기체여과부의 단면도를 보여주는 도면이다. 도 2의 (a)는 확산판이 없는 경우의 AA' 선에 따른 단면도이고, (b)는 도 1의 AA' 선에 따른 단면도이며, (c)는 BB' 선에 따른 단면도이다.
도면을 참조하면, 유해 기체 제거 장치(10)는 제1유체관(100), 수분트랩(200), 제2유체관(300) 및 유해기체여과부(400)를 포함한다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 유해 기체 제거 장치(10)는 선택적으로(optionally) 확산판(500)을 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 유해 기체 제거 장치(10)는 유량조절기(600)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 유해 기체 제거 장치(10)는 대상물의 시술과정에서 발생하는 연기(20)로부터 유해 기체를 제거한다. 연기(20)는 예로써 수증기, 산소, 질소, 이산화탄소, 일산화탄소, 시안화수소, 염화수소, Acetonitrile, Benzene, Chloroform, Ethyl benzene, Phenol, Toluene 등을 포함할 수 있다.
제1유체관(100)은 일단을 통하여 유입되는 연기(20)를 타단으로 전달하는 제1채널이 내부에 형성된다.
수분트랩(200)은 제1유체관(100)의 상기 타단과 연결되며, 제1유체관(100)으로부터 연기(20)를 전달받아 연기(20)에 포함된 수분의 적어도 일부를 제거한다. 이 경우, 수분트랩(200)은 내부에 제1공간을 가지며, 상기 제1공간을 외부와 연통되도록 하는 제1개구부(210a)와 제2개구부(210b)를 갖는 제1몸체 및 상기 제1공간에 배치되어 연기(20)에 포함된 상기 수분의 적어도 일부를 제거하는 수분필터(220)를 포함한다. 이때, 제1개구부(210a)는 제1유체관(100)의 상기 타단과 연결되고, 제2개구부(210b)는 제2유체관(300)의 일단과 연결된다. 수분필터(220)는 제1유체관(100)을 경유하여 제1개구부(210a)를 통하여 유입되어 제2개구부(210b)를 통하여 제2유체관(300)으로 전달되는 연기(20)의 이동경로상에 배치됨으로써 연기(20)에 포함된 상기 수분의 적어도 일부를 제거한다.
일 실시 예에 있어서, 수분필터(220)는 서로 대향하여 배치되는 제1통기성부재(230a)와 제2통기성부재(230b) 및 제1통기성부재(230a)와 제2통기성부재(230b) 사이에 배치되는 수분흡착부재(230c)를 포함할 수 있다.
제1통기성부재(230a)와 제2통기성부재(230b)는 예로써 에어스루 부직포, 히트롤 부직포, 스판본드 부직포, 스판리스 부직포, 멜트브론 부직포, 멜트브론과 스판본드를 병용한 부직포(예를 들어 SMS 부직포, SMMS 부직포 등) 등의 재질로 이루어질 수 있다.
수분흡착부재(230c)는 펄프섬유, 레이온 등의 셀룰로오스계 섬유, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 합성섬유로 이루어지는 섬유집합체 및 이들 섬유집합체의 전체 또는 일부에 흡수성 폴리머를 포함시킨 것 등의 재질로 이루어질 수 있다.
일례로, 도 2에 예로서 도시한 바와 같이, 수분필터(220)는 말린 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 수분필터(220)의 외면 중에서 수분흡착부재(230c)가 외부에 노출되는 수분필터(220)의 어느 한 면-이하 제1면(220a)이라 함- 및 수분필터(220)의 상기 외면 중에서 수분흡착부재(230c)가 외부에 노출되는 수분필터(220)의 다른 어느 한 면-이하 제2면(220b)이라 함-은 각각 제1개구부(210a) 및 제2개구부(210b)와 대향할 수 있다. 이를 통하여 연기(20)는 제1개구부(210a)를 통하여 유입된 후 제1면(220a)을 통하여 제2면(220b)으로 이동하여 제2개구부(210b)로 전달되는 과정에서 수분흡착부재(230c)에 의하여 연기(20)에 포함된 상기 수분의 적어도 일부가 제거된다.
제2유체관(300)은 수분트랩(200)과 일단이 연결되며, 상기 일단을 통하여 수분트랩(200)으로부터 전달받은 연기(20)를 타단으로 전달하는 제2채널이 내부에 형성된다.
유해기체여과부(400)는 제2유체관(300)의 상기 타단으로부터 연기(20)를 전달받아 연기(20)에 포함된 상기 유해 기체를 여과시킨다.
유해기체여과부(400)는 내부에 제2공간을 가지며, 상기 제2공간을 상기 외부와 연통되도록 하는 제3개구부(410)를 가지는 제3몸체 및 상기 제2공간에 배치되어 연기(20)에 포함된 상기 유해 기체를 여과시키는 필터부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제3몸체는 통기성을 가지며, 제2유체관(300)의 상기 타단은 제3개구부(410)를 통하여 제2공간으로 유입되며, 상기 필터부는 제2유체관(300)의 상기 타단을 감싸도록 배치될 수 있다. 이를 통하여 제2유체관(300)의 상기 타단을 통하여 전달받은 연기(20)는 상기 필터부를 거쳐 상기 제3몸체를 통하여 외부로 배출됨으로써 연기(20)에 포함된 상기 유해 기체가 여과될 수 있다.
상기 제3몸체는 예로서 통공이 형성된 하우징 형상을 가질 수도 있고, 앞서 상술한 제1통기성부재(230a)와 제2통기성부재(230b)와 실질적으로 동일한 소재로 구성될 수도 있다.
상기 필터부는 제2유체관(300)의 상기 타단 방향에서 상기 제3몸체의 외면 방향을 기준으로 제2유체관(300)의 상기 타단을 감싸도록 적층된 복수의 필터들을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 복수의 필터들은 ACF(activated carbon fiber) 필터(420) 및 화학 처리된 활성탄 필터(430)를 포함할 수 있다. ACF 필터(420)는 제2유체관(300)의 상기 타단과 상기 제3몸체의 상기 외면 사이에 배치될 수 있다. 또한, 화학 처리된 활성탄 필터(430)는 ACF 필터(420)와 상기 제3몸체의 상기 외면 사이에 배치될 수 있다.
ACF 필터(420)는 제2유체관(300)의 상기 타단으로부터 전달받은 연기(20)에 포함된 상기 수분 및 상기 유해 기체를 흡착할 수 있다. ACF 필터(420)는 비표면적(specific surface area)이 약 1500 ~ 약 2500 ㎡/g으로서 입상활성탄(AC, Activity Carbon)의 비표면적 약 500 ~ 약 1200㎡/g에 비해 약 2배 이상이 넓으며, 세공(細空)들이 모두 미세 기공들로만 이루어져있고, 구조가 균일하며 전체 세공이 표면에 노출되어 있어서 적은 양으로도 상기 입상활성탄보다 흡착능력이 우수하며 무게가 가벼운 특징을 갖는다.
또한, ACF 필터(420)는 직포와 부직포로의 가공이 가능하며 비휘발성 무기물인 가성소다(NaOH)나 탄산나트륨(NaCO₃) 또는 무기산인 황산(H₂SO₄)이나 약산인 인산(H₃PO₄) 또는 할로겐화합물(주로 F) 등으로 표면관능기를 부여하면 황화수소, 암모니아, 이황화메틸 등과 같은 극성 및 악취물질을 효과적으로 처리할 수 있다. 또한, ACF 필터(420)는 은, 크롬, 구리 등의 금속물을 첨착하여 촉매산화에 의한 제독기능을 향상시킬 수 있다.
화학 처리된 활성탄 필터(430)는 상기 유해 기체 중에서 상기 ACF 필터(420)를 통하여 흡착되지 않는 기체를 화학적 흡착방식으로 흡착함으로써 연기(20)에 포함된 상기 유해 기체가 여과될 수 있다.
복강경 수술 시 발생하는 연기(20)에는 유해기체로서 Acetalde, Acetic acid, Acetonitrile, Benzene, Butadiene, Carbon disulfide, Chloroform, Ethane, Ether, Ethyl benzene, Ethylene oxide, Isopropyl alcohol, Methan, 2-Methyl propanol, Naphthalene, Phenol, Stylene, Sulfur dioxide, Toluene, Xylene 등이 배출되는 것으로 알려져 있다. 이들 가스 중 일부는 활성탄, ACF 만으로는 흡착되지 않는다. 활성탄의 표면 특성을 개질하여 흡착성능을 향상시키기 위해 화학처리가 필요하다.
일례로, 활성탄을 질산, 황산, 과산화수소 등의 화학약품에 일정시간 침지시킴으로써, 활성탄의 표면은 산성 작용기, 아민기 등 흡착에 유용한 작용기를 생성하여 특정 물질에 대한 흡착성능을 향상시킬 수 있다.
다른 예로, 화학적 활성종이 다량 포함되어 있는 플라즈마를 발생시키고, 발생된 플라즈마에 일정시간 동안 활성탄을 노출시킴으로써, 활성탄 표면은 유용한 작용기를 생성하여 특정 물질에 대한 흡착성능을 향상시킬 수 있다. 이를 통하여 화학 처리된 활성탄 필터(430)는 대상물에 대한 소작시 발생하는 유해기체를 효과적으로 흡착할 수 있다.
다른 예로, 상기 복수의 필터들은 ACF 필터(420) 및 화학 처리된 활성탄 필터(430) 이외에 유리섬유(440) 및 멤브레인 필터(450)를 더 포함할 수 있다. 유리섬유(440)는 제2유체관(300)의 상기 타단과 ACF 필터(420) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 멤브레인 필터(450)는 ACF 필터(420)와 화학 처리된 활성탄 필터(430) 사이에 배치될 수 있다.
유리섬유(440)는 제2유체관(300)(300)의 상기 타단으로부터 전달받은 연기(20)에 포함된 상기 수분을 흡착할 수 있다. 유리섬유(440)는 예로써 솜 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 제2유체관(300)의 상기 타단으로부터 전달받은 연기(20)와의 접촉할 수 있는 표면적이 증가할 수 있다. 이를 통하여 유리섬유(440)에 의한 연기(20)에 포함된 상기 수분의 적어도 일부의 흡착률이 향상될 수 있다.
멤브레인 필터(450)는 ACF 필터(420)에서 비산되는 작은 분말, ACF 필터(420)를 통과한 연기(20)에 포함되는 미세분말 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나-이하 미립자 용질이라 함-를 걸러줄 수 있다. 즉, 멤브레인 필터(450)는 막에 형성되는 미세구멍의 사이즈를 적절히 조절함으로써 액체 또는 기체 환경의 혼합 물질에 대해 원하는 입자 등에 대해서만 선택적 투과 및 분리를 할 수 있다.
이를 통하여 ACF 필터(420) 및 화학 처리된 활성탄 필터(430)에 수분이 흡착됨으로 야기되는 ACF 필터(420) 및 화학 처리된 활성탄 필터(430)의 상기 유해 기체 흡착 성능의 저하를 방지하고, 상기 제3몸체를 통한 상기 미립자 용질의 외부 배출을 방지할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 복수의 필터들은 ACF 필터(420), 화학 처리된 활성탄 필터(430), 유리섬유(440) 및 멤브레인 필터(450) 이외에 추가적인 수분필터(460)를 더 포함할 수 있다. 추가적인 수분필터(460)는 제2유체관(300)의 상기 타단과 유리섬유(440) 사이에 배치될 수 있다.
추가적인 수분필터(460)는 제2유체관(300)의 상기 타단으로부터 전달받은 연기(20)에 포함된 상기 수분을 흡착함으로써 ACF 필터(420) 및 화학 처리된 활성탄 필터(430)에 수분이 흡착됨으로 야기되는 ACF 필터(420) 및 화학 처리된 활성탄 필터(430)의 상기 유해 기체 흡착 성능의 저하를 방지할 수 있다.
추가적인 수분필터(460)의 경우 수분필터와 구조 등이 실질적으로 동일하므로 추가적인 수분필터(460)에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다.
한편, 도 2의 (c)에 예로서 도시한 바와 같이, 본 명세서에서 개시하는 유해 기체 제거 장치(10)는 선택적으로 비통기성의 기체투과방지부(470)를 더 포함할 수 있다. 기체투과방지부(470)는 서로 적층되는 상기 복수의 필터들의 가장자리부에 배치됨으로써 제2유체관(300)의 타단으로 배출되는 연기(20)가 상기 복수의 필터들 중 어느 한 필터의 측면을 통하여 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
다시 말하면, 상기 복수의 필터들을 서로 적층하여 배치하는 과정에서 각 층을 고주파로 본딩하거나, 바인더를 통하여 본딩하는 방법 등이 활용될 수 있다. 이 경우, 제2유체관(300)의 타단을 통하여 배출되는 연기(20)가 적층된 상기 복수의 필터들 모두를 경유하지 아니하고 어느 한 필터의 측면을 통하여 외부로 배출될 수도 있다. 상기 복수의 필터들을 적층하는 과정에서 기체투과방지부(470)를 상기 복수의 필터들의 가장자리부에 배치함으로써 이를 방지할 수 있다.
확산판(500)은 제1유체관(100)의 상기 타단과 수분필터 사이에 배치되어 제1개구부(210a)를 통하여 제1면(220a)으로 유입되는 연기(20)를 확산시킬 수 있다.
도 2의 (b)에 예로서 도시한 바와 같이, 확산판(500)은 제1유체관(100)의 상기 타단과 대향하는 일면 및 제1개구부(210a)와 대향하는 타면을 가지며, 확산판(500) 내부에는 확산판(500)의 상기 일면 및 상기 타면을 연결하는 복수의 관통홀(510)들이 형성될 수 있다. 이 경우, 복수의 관통홀(510)들 중 일부는 제1유체관(100)의 상기 타단과 제1개구부(210a)를 잇는 연장선과 실질적으로 평행한 형상을 가질 수 있다. 복수의 관통홀(510)들 중 다른 일부는 제1유체관(100)의 상기 타단과 제1개구부(210a)를 잇는 상기 연장선과 소정의 각도를 가지도록 방사상의 형상을 가질 수 있다. 이를 통하여 확산판(500)이 제1개구부(210a)를 통하여 제1면(220a)으로 유입되는 연기(20)를 확산시켜 수분흡착부재(230c)에 의한 연기(20)에 포함된 상기 수분의 적어도 일부의 흡착률이 향상될 수 있다.
유량조절기(600)는 제1유체관(100) 외면에 배치될 수 있다. 유량조절기(600)는 제1유체관(100)의 상기 외면의 적어도 일부를 감싸며, 제1유체관(100)의 길이방향을 기준으로 단면적이 변화하는 형상을 가지는 제2몸체(610) 및 제2몸체(610)에 형성된 가이드 라인(미도시)을 통하여 안내되며, 제2몸체(610)를 따라 제1유체관(100)의 상기 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 제2몸체(610)에 결합되는 압박체(620)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2몸체(610)의 단면적이 제1유체관(100)의 상기 길이방향을 기준으로 변화하므로, 제1유체관(100)은 압박체(620)가 제2몸체(610)를 따라 제1유체관(100)의 상기 길이방향으로 슬라이딩하는 과정에서 압박되어 제1유체관(100)의 단면적이 변화할 수 있다. 이를 통하여 압박체(620)에 의한 제1유체관(100)의 상기 단면적의 변화에 의하여 상기 제1채널을 통하여 수분트랩(200)에 전달되는 연기(20)의 유량이 조절될 수 있다.
이하 도면을 다시 참조하여, 본 명세서에서 개시하는 유해 기체 제거 장치(10)의 동작을 연기(20)의 흐름에 따라 설명하기로 한다.
먼저, 복강경 시술과 같은 대상물의 시술과정에서 연기(20)가 발생할 수 있다. 이 경우, 제1유체관(100)의 일단을 연기(20)가 발생하는 지점에 삽입하거나 연기(20)가 발생하는 지점과 인접한 지점에 배치할 수 있다.
연기(20)는 대상물의 복압 등에 의하여 소정의 압력을 가지면서 외부로 배출되며, 연기(20)는 가까이에 있는 제1유체관(100)의 일단으로 유입되어 이동하게 된다. 연기(20)의 배출압력이 높을 경우 제1유체관(100)의 외면에 배치되는 유량조절기(600)를 통하여 연기(20)의 유량을 조절함으로써 적절한 유량이 제1유체관(100)을 통하여 수분트랩(200) 등으로 전달되도록 할 수 있다.
제1유체관(100)을 통하여 이동하는 연기(20)에 포함되는 수분의 적어도 일부는 1차로 수분트랩(200)에서 제거된다. 또한, 시술과정에서 대상물로부터 분출되는 대상물의 피부조직, virus particle 등의 bio-aerosol 역시 수분트랩(200)에서 적어도 일부 걸러질 수 있다.
이때, 수분트랩(200) 앞단에 확산판(500)을 배치함으로써 연기(20)가 수분트랩(200) 내부의 수분필터와 접하는 면적을 넓혀 수분트랩(200)의 흡착률을 향상시킬 수 있다.
이후, 수분트랩(200)을 경유하여 제2유체관(300)으로 이동한 연기(20)는 유해기체여과부(400)로 전달되며, 유해기체여과부(400)로 전달된 연기(20)는 추가적인 수분필터(460), 유리섬유(440), ACF 필터(420), 멤브레인 필터(450) 및 화학 처리된 활성탄 필터(430)를 통하여 유해 기체가 여과된 후 외부로 배출될 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 유해 기체 제거 장치(10)는 인체에 유해한 기체 제거할 수 있어 환자 및 의료시술자의 건강 보호 및 발생되는 연기(20)로 인한 수술 시야 저하 방지 등의 효과를 제공할 수 있다.
상기로부터, 본 개시의 다양한 실시 예들이 예시를 위해 기술되었으며, 아울러 본 개시의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 가능한 다양한 변형 예들이 존재함을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 개시되고 있는 상기 다양한 실시 예들은 본 개시된 사상을 한정하기 위한 것이 아니며, 진정한 사상 및 범주는 하기의 청구항으로부터 제시될 것이다.
10 : 유해 기체 제거 장치
20 : 연기
100 : 제1유체관
200 : 수분트랩
210a : 제1개구부
210b : 제2개구부
220 : 수분필터
220a : 제1면
220b : 제2면
230a : 제1통기성부재
230b : 제2통기성부재
230c : 수분흡착부재
300 : 제2유체관
400 : 유해기체여과부
410 : 제3개구부
420 : ACF 필터
430 : 화학 처리된 활성탄 필터
440 : 유리섬유
450 : 멤브레인 필터
460 : 추가적인 수분필터
470 : 기체투과방지부
500 : 확산판
510 : 복수의 관통홀
600 : 유량조절기
610 : 제2몸체
620 : 압박체

Claims (8)

  1. 대상물의 시술과정에서 발생하는 연기로부터 유해 기체를 제거하는 유해 기체 제거 장치에 있어서,
    상기 유해 기체 제거 장치는
    일단을 통하여 유입되는 상기 연기를 타단으로 전달하는 제1채널이 내부에 형성되는 제1유체관;
    상기 제1유체관의 상기 타단과 연결되며, 상기 제1유체관으로부터 상기 연기를 전달받아 상기 연기에 포함된 수분의 적어도 일부를 제거하는 수분트랩;
    상기 수분트랩과 일단이 연결되며, 상기 일단을 통하여 상기 수분트랩으로부터 전달받은 상기 연기를 타단으로 전달하는 제2채널이 내부에 형성되는 제2유체관; 및
    상기 제2유체관의 상기 타단으로부터 상기 연기를 전달받아 상기 연기에 포함된 상기 유해 기체를 여과시키는 유해기체여과부를 포함하되,
    상기 수분트랩은
    내부에 제1공간을 가지며, 상기 제1공간을 외부와 연통되도록 하는 제1개구부와 제2개구부를 갖는 제1몸체; 및
    상기 제1공간에 배치되어 상기 연기에 포함된 상기 수분의 적어도 일부를 제거하는 수분필터를 포함하되,
    상기 제1개구부는 상기 제1유체관의 상기 타단과 연결되고, 상기 제2개구부는 상기 제2유체관의 일단과 연결되며,
    상기 수분필터는 상기 제1유체관을 경유하여 상기 제1개구부를 통하여 유입되어 상기 제2개구부를 통하여 상기 제2유체관으로 전달되는 상기 연기의 이동경로상에 배치됨으로써 상기 연기에 포함된 상기 수분의 적어도 일부를 제거하며,
    상기 수분필터는
    서로 대향하여 배치되는 제1통기성부재와 제2통기성부재; 및
    상기 제1통기성부재와 상기 제2통기성부재 사이에 배치되는 수분흡착부재를 포함하되,
    상기 수분필터는 말린 형상을 가지며,
    상기 수분필터의 외면 중에서 상기 수분흡착부재가 외부에 노출되는 상기 수분필터의 어느 한 면-이하 제1면이라 함- 및 상기 수분필터의 상기 외면 중에서 상기 수분흡착부재가 외부에 노출되는 상기 수분필터의 다른 어느 한 면-이하 제2면이라 함-은 각각 상기 제1개구부 및 상기 제2개구부와 대향하며,
    상기 연기는 상기 제1개구부를 통하여 유입된 후 상기 제1면을 통하여 상기 제2면으로 이동하여 상기 제2개구부로 전달되는 과정에서 상기 수분흡착부재에 의하여 상기 연기에 포함된 상기 수분의 적어도 일부가 제거되는 유해 기체 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1유체관의 상기 타단과 상기 수분필터 사이에 배치되어 상기 제1개구부를 통하여 상기 제1면으로 유입되는 상기 연기를 확산시키는 확산판을 더 포함하되,
    상기 확산판은 상기 제1유체관의 상기 타단과 대향하는 일면 및 상기 제1개구부와 대향하는 타면을 가지며,
    상기 확산판 내부에는 상기 확산판의 상기 일면 및 상기 타면을 연결하는 복수의 관통홀들이 형성되며,
    상기 복수의 관통홀들 중 일부는 상기 제1유체관의 상기 타단과 상기 제1개구부를 잇는 연장선과 실질적으로 평행한 형상을 가지며, 상기 복수의 관통홀들 중 다른 일부는 상기 제1유체관의 상기 타단과 상기 제1개구부를 잇는 상기 연장선과 소정의 각도를 가지도록 방사상의 형상을 가짐으로써 상기 확산판이 상기 제1개구부를 통하여 상기 제1면으로 유입되는 상기 연기를 확산시켜 상기 수분흡착부재에 의한 상기 연기에 포함된 상기 수분의 적어도 일부의 흡착률이 향상되는 유해 기체 제거 장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1유체관 외면에 배치되는 유량조절기를 더 포함하되,
    상기 유량조절기는
    상기 제1유체관의 상기 외면의 적어도 일부를 감싸며, 상기 제1유체관의 길이방향을 기준으로 단면적이 변화하는 형상을 가지는 제2몸체; 및
    상기 제2몸체에 형성된 가이드 라인을 통하여 안내되며, 상기 제2몸체를 따라 상기 제1유체관의 상기 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 제2몸체에 결합되는 압박체를 포함하되,
    상기 제2몸체의 단면적이 상기 제1유체관의 상기 길이방향을 기준으로 변화하므로, 상기 제1유체관은 상기 압박체가 상기 제2몸체를 따라 상기 제1유체관의 상기 길이방향으로 슬라이딩하는 과정에서 압박되어 상기 제1유체관의 단면적이 변화하며,
    상기 압박체에 의한 상기 제1유체관의 상기 단면적의 변화에 의하여 상기 제1채널을 통하여 상기 수분트랩에 전달되는 상기 연기의 유량이 조절되는 유해 기체 제거 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 유해기체여과부는
    내부에 제2공간을 가지며, 상기 제2공간을 상기 외부와 연통되도록 하는 제3개구부를 가지는 제3몸체; 및
    상기 제2공간에 배치되어 상기 연기에 포함된 상기 유해 기체를 여과시키는 필터부를 포함하되,
    상기 제3몸체는 통기성을 가지며,
    상기 제2유체관의 상기 타단은 상기 제3개구부를 통하여 상기 제2공간으로 유입되며,
    상기 필터부는 상기 제2유체관의 상기 타단을 감싸도록 배치되며,
    상기 제2유체관의 상기 타단을 통하여 전달받은 상기 연기는 상기 필터부를 거쳐 상기 제3몸체를 통하여 외부로 배출됨으로써 상기 연기에 포함된 상기 유해 기체가 여과되는 유해 기체 제거 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터부는 상기 제2유체관의 상기 타단 방향에서 상기 제3몸체의 외면 방향을 기준으로 상기 제2유체관의 상기 타단을 감싸도록 적층된 복수의 필터들을 포함하되,
    상기 복수의 필터들은 ACF(activated carbon fiber) 필터 및 화학 처리된 활성탄 필터를 포함하며,
    상기 ACF 필터는 상기 제2유체관의 상기 타단과 상기 제3몸체의 상기 외면 사이에 배치되며,
    상기 화학 처리된 활성탄 필터는 상기 ACF 필터와 상기 제3몸체의 상기 외면 사이에 배치되며,
    상기 ACF 필터는 상기 제2유체관의 상기 타단으로부터 전달받은 상기 연기에 포함된 상기 수분 및 상기 유해 기체를 흡착하며,
    상기 화학 처리된 활성탄 필터는 상기 유해 기체 중에서 상기 ACF 필터를 통하여 흡착되지 않는 기체를 화학적 흡착방식으로 흡착함으로써 상기 연기에 포함된 상기 유해 기체가 여과되는 유해 기체 제거 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 필터들은 유리섬유 및 멤브레인 필터를 더 포함하며,
    상기 유리섬유는 상기 제2유체관의 상기 타단과 상기 ACF 필터 사이에 배치되며,
    상기 멤브레인 필터는 상기 ACF 필터와 상기 화학 처리된 활성탄 필터 사이에 배치되며,
    상기 유리섬유는 상기 제2유체관의 상기 타단으로부터 전달받은 상기 연기에 포함된 상기 수분을 흡착하며,
    상기 멤브레인 필터는 상기 ACF 필터에서 비산되는 작은 분말, 상기 ACF 필터를 통과한 상기 연기에 포함되는 미세분말 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나-이하 미립자 용질이라 함-를 걸러줌으로써 상기 ACF 필터 및 상기 화학 처리된 활성탄 필터에 수분이 흡착됨으로 야기되는 상기 ACF 필터 및 상기 화학 처리된 활성탄 필터의 상기 유해 기체 흡착 성능의 저하를 방지하고, 상기 제3몸체를 통한 상기 미립자 용질의 외부 배출을 방지하는 유해 기체 제거 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 필터들은 추가적인 수분필터를 더 포함하며,
    상기 추가적인 수분필터는 상기 제2유체관의 상기 타단과 상기 유리섬유 사이에 배치되며,
    상기 추가적인 수분필터는 상기 제2유체관의 상기 타단으로부터 전달받은 상기 연기에 포함된 상기 수분을 흡착함으로써 상기 ACF 필터 및 상기 화학 처리된 활성탄 필터에 수분이 흡착됨으로 야기되는 상기 ACF 필터 및 상기 화학 처리된 활성탄 필터의 상기 유해 기체 흡착 성능의 저하를 방지하는 유해 기체 제거 장치.
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