KR101888105B1 - 욕창방지용 온열매트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 욕창방지용 온열매트에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 하부에는 베이스부재, 그 위에 면상발열체, 그 위에 에어쿠션 모듈을 두는 구조로 이루어지며, 면상발열체는 탄소사를 이용하므로 원적외선 효과, 음이온 효과를 볼 수 있고, 에어쿠션 모듈은 통풍이 잘 되도록 하는 기능을 제공하는 침대에 깔아서 설치할 수 있는 매트에 있어서, 상기 에어쿠션 모듈은, 육면체 형상으로 환자가 누울 수 있도록 하는 에어쿠션 하우징; 복수의 에어쿠션 유닛단이 길이방향으로 연속으로 배열되어 형성되어 각 에어쿠션 유닛단에 있어서 에어쿠션 유닛이 n×m(n, m은 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 배열되어 형성되는 에어쿠션 집합; 및 에어쿠션 하우징의 일측부에 형성되어 각 에어쿠션 유닛단으로 제어장치에 의한 제어에 따라 주입되는 에어가 통과되는 '파이프단', 상기 파이프단에서 복수의 에어쿠션 유닛단으로 주입되는 공기를 온/오프하기 위해 에어쿠션 유닛단만큼의 개수로 형성되는 전자 밸브로 이루어지는 '전자 밸브 집합'을 구비하여 형성되는 에어 분배형 주입/배출 파이프; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트는, 병원 침대에 깔아서 설치할 수 있는 매트로서, 하부에는 베이스부재, 그 위에 면상발열체, 그 위에 에어쿠션을 두는 구조로 이루어지며, 면상발열체는 탄소사를 이용하므로 원적외선 효과, 음이온 효과를 볼 수 있고, 에어쿠션은 통풍이 잘 되도록 하는 기능을 부여할 수 있다. 또한, 순차적인 에어쿠션의 작용으로 환자 신체의 구름(rolling)을 유도할 수 있고 자동으로 한 신체 부위에 지속적인 압박이 가해지는 것을 방지하며, 빅데이터 기반으로 접촉되는 신체 부위별로 습도 조절이 가능하므로, 거동이 불편한 환자나 노인의 등 부위 등에서 욕창이 방지하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트는, 병원 침대에 깔아서 설치할 수 있는 매트로서, 하부에는 베이스부재, 그 위에 면상발열체, 그 위에 에어쿠션을 두는 구조로 이루어지며, 면상발열체는 탄소사를 이용하므로 원적외선 효과, 음이온 효과를 볼 수 있고, 에어쿠션은 통풍이 잘 되도록 하는 기능을 부여할 수 있다. 또한, 순차적인 에어쿠션의 작용으로 환자 신체의 구름(rolling)을 유도할 수 있고 자동으로 한 신체 부위에 지속적인 압박이 가해지는 것을 방지하며, 빅데이터 기반으로 접촉되는 신체 부위별로 습도 조절이 가능하므로, 거동이 불편한 환자나 노인의 등 부위 등에서 욕창이 방지하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 욕창방지용 온열매트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 병원 침대에 깔아서 설치할 수 있는 매트로서, 탄소사를 이용하므로 원적외선 효과, 음이온 효과를 볼 수 있고, 통풍이 잘 되도록 하고 환자의 신체를 굴리는 기능을 함으로써 욕창 방지하는 기능을 제공하도록 하기 위한 욕창방지용 온열매트에 관한 것이다.
요양병원이나 호스테스 병동 등의 경우 노인이나 중환자는 몸을 움직이기 어려워 침대와 밀착되는 피부 등에서 욕창이 생기는 것이 큰 문제인데, 이것을 개선하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
관련 기술로서 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1217014호 "욕창방지용 휠체어(A wheel chair for preventing bedsore)"(특허문헌 1)는 주로 치질수술 후의 항문질환자나 출산 전후의 임산부 혹은 하반신이 마비되어 거동이 불편한 장애자의 둔부의 피부를 쾌적한 상태로 유지할 수 있도록 하기 위하여 휠체어와 신체의 피부 사이에 공간을 형성하여 안락감을 주면서 신체의 특정부위의 하중을 분산시켜 혈액순환장애를 방지하는 쿠션기능과 다량의 통기공을 형성하여 피부호흡을 원활하게 유지하는 통풍기능을 개선하는 욕창방지용 휠체어에 관한 것이다.
또한, 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-0925492호 "가변온도부를 갖는 욕창방지용 에어매트리스(ANTI-BEDSORE AIR MATTRESS COMPRISING HEATING UNIT)"(특허문헌 2)는 커버부재와, 상기 커버부재 내측에 구비되어 개별적으로 팽창되는 셀부재 및 상기 셀부재 하측에 설치되는 가변온도부를 포함하여 구성된다.
또한, 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1731967호 "욕창방지용 침대(BED FOR PREVENTING DECIBITUS)"(특허문헌 3)는 매트 또는 침구류를 받쳐주는 상판과 상기 상판의 주변 가장자리를 따라서 돌출 형성되는 가이드를 포함하는 욕창방지용 침대로서, 상기 상판은 서로 분리되어 일렬로 배열되는 복수개의 플레이트를 포함하며, 상기 가이드는 상기 복수개의 플레이트 중 일부를 상하방향으로 이동시키기 위해 플레이트와 탄성부재를 통해 연결되어 있는 적어도 하나 이상의 액츄에이터를 포함하고, 상기 복수개의 플레이트 중 적어도 하나 이상의 플레이트 하부에 설치되어, 상기 플레이트에 가해지는 하중을 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 압력센서를 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 압력센서에서 입력되는 센싱값에 의해서 상기 액츄에이터를 제어하는 제어장치를 포함한다.
또한, 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-0883130호 "욕창방지용 온열 안마매트(Warm Massage Mat for Bedsore Prevention)"(특허문헌 4)는 인체에 전자파가 미치는 악영향을 최소화하기 위하여 인체와 전자파 발생원 간의 거리를 최대로 멀리하면서 패드 형태로 제작가능하며, 온열기능과 필요한 부위를 두드려 주고 통기성을 제공하여 욕창 방지 기능을 구비할 수 있도록 한 욕창방지용 온열안마매트를 제공함에 있다.
그러나 상기 특허문헌 1 내지 4는 욕창이 발생하는 원인에 해당하는 한 자세로 계속 앉아 있거나, 누워 있을 때 신체의 부위에 지속적으로 압력이 가해지는 문제점 외에 습도로 인한 욕창 발생에 대한 문제점을 간과한 한계점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 병원 침대에 깔아서 설치할 수 있는 매트로서, 탄소사를 이용하므로 원적외선 효과, 음이온 효과를 볼 수 있고, 통풍이 잘 되도록 하는 기능과 신체의 롤링(rolling) 기능을 제공하도록 하기 위한 욕창방지용 온열매트를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 자동으로 한 신체 부위에 지속적인 압박이 가해지는 것을 방지하며, 빅데이터 기반으로 접촉되는 신체 부위별로 습도 조절이 가능하도록 하기 위한 욕창방지용 온열매트를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트는, 하부에는 베이스부재, 그 위에 면상발열체, 그 위에 에어쿠션 모듈을 두는 구조로 이루어지며, 면상발열체는 탄소사를 이용하므로 원적외선 효과, 음이온 효과를 볼 수 있고, 에어쿠션 모듈은 통풍이 잘 되도록 하는 기능을 제공하는 침대에 깔아서 설치할 수 있는 매트에 있어서, 상기 에어쿠션 모듈은, 육면체 형상으로 환자가 누울 수 있도록 하는 에어쿠션 하우징; 복수의 에어쿠션 유닛단이 길이방향으로 연속으로 배열되어 형성되어 각 에어쿠션 유닛단에 있어서 에어쿠션 유닛이 n×m(n, m은 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 배열되어 형성되는 에어쿠션 집합; 및 에어쿠션 하우징의 일측부에 형성되어 각 에어쿠션 유닛단으로 제어장치에 의한 제어에 따라 주입되는 에어가 통과되는 '파이프단', 상기 파이프단에서 복수의 에어쿠션 유닛단으로 주입되는 공기를 온/오프하기 위해 에어쿠션 유닛단만큼의 개수로 형성되는 전자 밸브로 이루어지는 '전자 밸브 집합'을 구비하여 형성되는 에어 분배형 주입/배출 파이프; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트에 있어서, 제어장치는, 각 에어쿠션 유닛단에 대해서 개별적인 형태로 미리 설정된 시간으로 조정하거나 각 에어쿠션 유닛에 대한 미리 설정된 간격으로 에어 조절하여 환자의 몸이 움직일 수 있도록 에어가 압력 조절되어 습도 기반으로 환자의 몸을 강제적으로 움직일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트에 있어서, 제어장치는, 상기 면상발열체는, 위사와 경사로 원단을 제직하되 경사 방향으로 경사와 경사 사이에 복수의 제 1 전극선 및 제 2 전극선이 배치되도록 하고, 위사 방향으로 소정 간격으로 통전사가 배치되도록 하여 원단을 제직하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트에 있어서, 상기 면상발열체는, 복수의 에어쿠션 유닛단의 개수와 매칭되도록 형성되거나, 복수의 에어쿠션 유닛단 전체에 해당하는 에어쿠션 집합과 매칭되도록 1개가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트에 있어서, 상기 면상발열체와 상기 에어쿠션 모듈은 일체형 또는 분리형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트는, 병원 침대에 깔아서 설치할 수 있는 매트로서, 하부에는 베이스부재, 그 위에 면상발열체, 그 위에 에어쿠션을 두는 구조로 이루어지며, 면상발열체는 탄소사를 이용하므로 원적외선 효과, 음이온 효과를 볼 수 있고, 에어쿠션은 통풍이 잘 되도록 하는 기능을 부여할 수 있다.
또한, 순차적인 에어쿠션의 작용으로 환자 신체의 구름(rolling)을 유도할 수 있고 자동으로 한 신체 부위에 지속적인 압박이 가해지는 것을 방지하며, 빅데이터 기반으로 접촉되는 신체 부위별로 습도 조절이 가능하므로, 거동이 불편한 환자나 노인의 등 부위 등에서 욕창이 방지하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 구성요소를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 제어장치(140)에 대한 구체적인 구성요소와 센서 모듈 집합(150)을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 면상발열체(120)의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 에어쿠션 모듈(110)의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 제어장치(140)에 대한 구체적인 구성요소와 센서 모듈 집합(150)을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 면상발열체(120)의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 에어쿠션 모듈(110)의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 구성요소를 나타내는 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 제어장치(140)에 대한 구체적인 구성요소와 센서 모듈 집합(150)을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)를 나타내는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 면상발열체(120)의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트(100)의 에어쿠션 모듈(110)의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
먼저 도 1 내지 도 4를 참조하면, 욕창방지용 온열매트(100)는 에어쿠션 모듈(110), 면상발열체(120), 베이스부재(130), 제어장치(140), 그리고 센서 모듈 집합(150)을 포함할 수 있다.
에어쿠션 모듈(110)은 에어쿠션 하우징(111), 에어쿠션 집합(112), 에어 분배형 주입/배출 파이프(113)를 구비할 수 있다.
에어쿠션 하우징(111)은 육면체 형상으로 환자가 누울 수 있는 표면적(예: 1720mm×700mm)을 갖도록 형성될 수 있으며, 두께는 가변적으로 설정될 수 있다.
에어쿠션 집합(112)은 도 4와 같이 제 1 에어쿠션 유닛단(112a), 제 2 에어쿠션 유닛단(112b), 제 3 에어쿠션 유닛단(112c)이 길이 방향으로 연속으로 배열되어 형성될 수 있으며, 주로 환자의 등 부위를 받치기 위해 형성될 수 있다.
한편, 각 에어쿠션 유닛단(112a 내지 112c)에 있어서 에어쿠션 유닛(112u)이 n×m(n, m은 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 배열되어 형성될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예로 도 1 및 도 2와 같이 8×4의 격자형으로 배열될 수 있다.
에어 분배형 주입/배출 파이프(113)는 에어쿠션 하우징(111)의 일측부에 형성됨으로써, 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단(112a 내지 112c)으로 제어장치(140)에서 주입되는 에어가 통과되는 파이프단(113a), 파이프단(113a)에서 각 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단(112a 내지 112c)으로 주입되는 공기를 온/오프하기 위한 제 1 내지 제 3 전자 밸브(113b-1 내지 113b-3)로 이루어지는 전자 밸브 집합(113b)으로 형성될 수 있다.
면상발열체(120)는 도 5를 참조하면, 탄소직물 면상 발열체로 제조될 수 있다.
먼저, 면상발열체(120)는 위사와 경사로 원단(121)을 제직하되 경사 방향으로 경사와 경사 사이에 다수의 제 1 전극선(124a) 및 다수의 제 2 전극선(124b)이 배치되도록 하고, 위사 방향으로 소정 간격으로 통전사(121a)가 배치되도록 하여 원단(121)을 제직한다.
보다 구체적으로, 일반적인 합성섬유 또는 천연섬유를 위사 및 경사로 이용하여 직물 원단을 제직한다. 이때 경사 방향으로는 일정 간격을 두고 경사와 경사 사이에 전극선, 구체적으로는 상호 이격된 부분에 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b)이 배치되도록 원단을 제조한다. 이때 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b)은 각각 (+)전극선 및 (-)전극선이 되는 것으로서, 제어장치(140)를 통해 외부 전원에 연결되어 원단에 전기에너지를 공급한다. 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b)은 통상 사용되는 구리사를 사용할 수 있다. 또한 위사 방향으로는 소정 간격으로 통전사, 즉 구체적으로 탄소 코팅 섬유가 배치되도록 하여 원단을 제직한다.
이후, 제조된 원단(121)의 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b) 상에 카본 접착제를 이용하여 전극체 테이프(122)를 부착하되, 전극체 테이프(122)는 일정 간격으로 다수의 홀(122a)을 포함하여 구성된 것을 사용한다.
보다 구체적으로, 제조된 원단(121)의 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b) 상에 전극체 테이프(122)를 부착하는 경우, 전극체 테이프(122)는 통상 접착제를 사용하여 부착할 수도 있으나 일반적인 접착제의 경우 통전 효과를 감쇄시킬 수 있으므로 카본 분말이 포함된 카본 접착제를 사용하여 부착하는 것이 바람직하다.
이 과정에서 사용되는 전극체 테이프(122)는 예를 들어 얇은 두께의 동 테이프를 사용할 수 있으며 전극체 테이프(122)는 도 5에 도시된 바와 같이 일정 간격을 두고 다수의 홀(122a)이 형성된 것을 사용한다.
이때 전극체 테이프(122)의 홀(122a)은 이후 설명되는 것과 같이, 합성 수지 코팅 과정에서 코팅액이 홀(122a)을 통과하여 원단의 상하로 스며듦으로써 원단(121)과 전극체 테이프(122)를 단단히 고정하는 역할을 한다.
또한, 전극체 테이프(122)는 통상 구리사로 구성된 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b) 상에서 상기 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b)을 커버하도록 부착되는데, 본 발명에서는 전극선 테이트(122)가 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b)을 커버하는 개수가 3 내지 5개가 되도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들어 상기 전극체 테이프(122)의 폭은 약 1.0~2.0 cm 범위에 포함되고, 전극체 테이프(122)가 커버하는 제 1 전극선(124a) 및 제 2 전극선(124b)의 각각의 간격은 0.2~0.5 cm 범위에 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 방법으로 제조되는 면상발열체(120)의 직물 원단은 위사 방향으로 통전사(121a)를 포함하고 있으므로 그대로 사용될 수도 있으나 발열 효율을 높이기 위해서는 전체 원단을 카본으로 코팅하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 전극체 테이프(122)가 부착된 원단을 카본액에 함침하여 염색하는 과정을 추가로 둘 수 있다.
구체적으로 카본액 염색은 전극체가 부착된 원단은 카본액에 함침하고 한 쌍의 가압롤러를 통과시켜 가압하여 원단 상에 카본액이 고르게 침투하여 정착될 수 있도록 하고 건조로 또는 온풍기 등을 이용하여 상기 카본액을 건조 및 경화시킨다.
본 발명에서 사용되는 카본액은 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적으로 사용되는 카본액을 사용할 수도 있으나, 발열 효율을 높이기 위해서는 본 발명자가 특별히 고안한 카본액을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 카본액은 하기 조성으로 이루어진다. 즉, (a) 0.01~0.1㎛의 입자크기를 갖는 탄소분말 30~50 중량%, 1~10㎛의 입자크기를 갖는 탄소분말 30~50 중량%, 은코팅된 구리 분말, 은코팅된 알루미늄 분말, 은코팅된 그라파이트 분말을 포함하는 혼합 미분말 0.1~20 중량%를 포함하는 분말성분 5 ~ 10 중량부, (b) 폴리에스테르 및 폴리우레탄 중에서 선택되는 1종 이상의 합성 수지 60~80 중량부, (c) 에틸렌 비닐 아세테이트 10~18 중량부, 및 (d) 분산제, 커플링제, 소포제 및 산화방지제를 포함하는 첨가제 0.1~5.0 중량부를 혼합한 후 진동밀에서 10 내지 30분간 혼합 분쇄하는 메카노케미컬 활성화 처리를 통하여 얻어진 카본액을 이용하고, 상기 염색 및 경화되는 카본액의 두께가 0.1~50㎛ 범위에 들도록 하는 것을 특징으로 한다. 상기 방법으로 제조되는 카본액을 사용할 경우 원단 섬유에의 고정력이 증대되고 통전 효율이 높아 발열 효율이 높고 전력 소비율이 낮은 효과가 있다. 또한, 카본액의 효과로 인해 원단의 변형으로 인한 스트레스를 받을 경우에도 신장 및 수축성이 우수하여 직물 원단에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이후, 전극체 테이프(122)가 부착된 원단(121)을 합성 수지(123)로 코팅하되 합성 수지(123)가 전극체 테이프(122)의 다수의 홀(122a)을 통과하여 경화됨으로써 합성 수지(123)가 전극체 테이프(122)를 원단의 상하에서 고정시켜서 제조되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 발열체 원단 표면에 발열체 원단을 보호하고 누전이나 감전 등을 방지하기 위하여 합성 수지(123)로 이루어진 절연체를 피복한다.
본 발명에서 합성 수지는 구체적으로 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 실리콘 및 폴리카보네이트 등과 같이 경화 후에 휨성이 좋고 내후성 및 내구성이 좋은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 합성 수지를 피복하는 방법은 합성 수지액에 원단을 함침한 후 롤러를 통과시켜 경화시키는 방법을 사용할 수도 있고, 합성 수지로 이루어진 필름을 상하로 덮은 후 가열 롤러를 통과시키면서 압착하여 피복시키는 방법을 사용할 수도 있다.
도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 탄소직물 면상 발열체(120)는 제 1 전극선(124a) 또는 제 2 전극선(124b)이 중간 부분에서 단선이 발생하는 경우에도 그 상부에 전극체 테이프(122)가 연결되어 있으므로 통전에 문제가 없으므로 전체적으로 발열이 중단되는 문제는 발생되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 탄소직물 면상 발열체는 전극체 테이프(122)에 구비된 다수의 홀(122a)을 통해 합성 수지(123)가 관통하여 피복을 형성하고 합성 수지(123)는 발열체 원단(121)의 상하를 관통하여 전극체 테이프(122)를 고정하므로 전극체 테이프(122)가 잦은 변형에 의해 합성 수지 피복으로부터 분리되어 간격이 발생되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다. 따라서 스파크의 발생을 방지함으로써 화재 등의 안전 사고 발생 가능성을 획기적으로 높일 수 있고 소비자 불만 요소를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
베이스부재(130)는 전극체 테이프(122)가 부착된 원단(121)을 코팅하는 합성 수지(123)와 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 도 1 및 도 2와 같은 일체형 구조의 발열체로 형성될 수 있다.
한편, 베이스부재(130)의 상부에 놓이는 면상발열체(120)는 각기 제 1 에어쿠션 유닛단(112a), 제 2 에어쿠션 유닛단(112b), 제 3 에어쿠션 유닛단(112c)과 매칭되도록 3개가 형성되거나 에어쿠션 집합(112)과 전체로 매칭되도록 1개가 형성될 수 있다.
제어장치(140)는 제어장치 본체 상으로 파이프 삽입단(141), 전원 플러그(142)를 구비하며, 내부 구성요소로 I/O 인터페이스(140a), 입출력부(140b), 제어부(140c), 저장부(140d), 송수신부(140e), 에어 블로워(140f)를 포함하며, 제어부(140c)는 센싱 수단(140c-1), 제어 수단(140c-2) 및 빅데이터 기반 제어 수단(140c-3)을 구비할 수 있다.
센서 모듈 집합(150)은 제 1 센서 모듈(150a), 제 2 센서 모듈(150b) 및 제 3 센서 모듈(150c)로 구분되며, 각 센서 모듈은 습도 센서 및 압력 센서를 구비할 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1 내지 제 3 센서 모듈(150a 내지 150c)은 각기 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단(112a 내지 112c)의 에어쿠션 유닛(112u) 상부 내부에 형성된 습도 센서의 집합을 구비함으로서, 각 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단(112a 내지 112c)과 맞닿는 인체의 습도를 센싱하기 위해 형성될 수 있다.
이하에서는 제어부(140c)의 구성 요소에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
센싱 수단(140c-1)은 인체 중 제 1 접촉단과 맞닿는 제 1 센서 모듈(150a), 제 1 접촉단 하단의 제 2 접촉단과 맞닿는 제 2 센서 모듈(150b), 그리고 제 2 접촉단 하단의 제 3 접촉단과 맞닿는 제 3 센서 모듈(150c)로부터 각기 습도 정보를 수신한 뒤, 저장부(140d)에 저장할 수 있다.
이후, 센싱 수단(140c-1)은 제 1 센서 모듈(150a)의 각 습도 센서에서 측정된 습도 정보의 평균값 내지는 총합값을 연산하여 제 1 습도 센서값을 획득하고, 동일한 방식으로, 제 2 센서 모듈(150b) 및 제 3 센서 모듈(150c)에 대해서도 제 2 습도 센서값 및 제 3 습도 센서값을 획득한 뒤 저장부(140d) 상에 다시 저장할 수 있다.
제어 수단(140c-2)은 센싱 수단(140c-1)에 의해 실시간으로 센싱되는 제 1 내지 제 3 습도 센서값 중 미리 설정된 임계 습도값보다 높은 것에 해당하는 센서 모듈이 적어도 하나 이상이 있는 경우 추출한 뒤, 추출된 센서 모듈과 상하로 1:1 매칭되는 구조에 놓인 에어쿠션 유닛단을 추출한다.
이후, 제어 수단(140c-2)은 에어 분배형 주입/배출 파이프(113)와 연결된 에어 블로워(140f)를 동작시킨 뒤, 추출된 하나 이상의 에어쿠션 유닛단에 대한 전자 밸브(113b-1 내지 113b-3)만을 온(ON) 상태로 제어하고, 나머지 에어쿠션 유닛단에 대한 전자 밸브는 오프(OFF) 상태로 제어할 수 있다. 여기서 에어 블로워(140f)는 에어의 주입 및 배출 용도로 활용될 수 있다.
한편, 여기서, 주입되는 에어가 통과되는 파이프단(113a)은 하나의 파이프로 도시되어 있으나, 내부에는 에어쿠션 집합(112)을 구성하는 제 1 에어쿠션 유닛단(112a), 제 2 에어쿠션 유닛단(112b), 제 3 에어쿠션 유닛단(112c) 각각으로 분기하는 분기형 파이프로 구성되며, 각 분기형 파이프 상에 에어의 주입, 유지, 배출을 제어하기 위한 전자 밸브(113b-1 내지 113b-3)가 형성되는 것이 바람직하다.
빅데이터 기반 제어 수단(140c-3)은 센싱 수단(140c-1)에 대한 요청을 통해 제 1 내지 제 3 센서 모듈(150a 내지 150c)의 각 압력센서에서 측정된 압력 정보를 제공받을 수 있다.
여기서, 빅데이터 기반 제어 수단(140c-3)은 압력 정보를 통해 각 제 1 에어쿠션 유닛단(112a), 제 2 에어쿠션 유닛단(112b), 제 3 에어쿠션 유닛단(112c)과 맞닿는 인체의 형상을 도출한 뒤 각 에어쿠션 유닛단과 맞닿은 신체의 부위 정보를 획득할 수 있다.
즉, 빅데이터 기반 제어 수단(140c-3)은 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단(112a 내지 112c)과 맞닿을 수 있는 인체 부위에 대해서 사전에 시뮬레이션하여 저장부(140d)에 저장할 수 있으며, 네트워크를 통해 클라우드 서버로 제공하도록 송수신부(140e)를 제어함으로써, 클라우드 서버에서 머신 러닝 및 딥 러닝 기반으로 필요한 데이터를 추출하여 빅데이터를 수집할 수 있도록 하며, 클라우드 서버로부터 각 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단(112a 내지 112c)과 맞닿는 인체 부위 정보를 수신할 수 있다.
이후, 빅데이터 기반 제어 수단(140c-3)은 각 맞닿은 인체 부위 정보에 따른 에어쿠션 유닛단으로 공기를 주입하여 욕창이 생기는 것을 방지하기 위한 임계 습도값을 저장부(140d)로부터 추출한 뒤, 제어 수단(140c-2)에 통지한다. 이에 따라, 제어 수단(140c-2)은 센싱 수단(140c-1)에 의해 실시간으로 센싱되는 제 1 내지 제 3 습도 센서값 중 미리 설정된 각 인체 부위 정보 별로 설정된 임계 습도값보다 높은 것에 해당하는 센서 모듈이 적어도 하나 이상이 있는 경우 추출한 뒤, 추출된 센서 모듈과 상하로 1:1 매칭되는 구조에 놓인 에어쿠션 유닛단을 추출한다. 제어 수단(140c-2)은 상술한 방식과 동일하게 에어 분배형 주입/배출 파이프(113)와 연결된 에어 블로워(140f)를 동작시킨 뒤, 추출된 하나 이상의 에어쿠션 유닛단에 대한 전자 밸브(113b-1 내지 113b-3)만을 온(ON) 상태로 제어하고, 나머지 에어쿠션 유닛단에 대한 전자 밸브는 오프(OFF) 상태로 제어할 수 있다.
제어 수단(140c-2)은 에어쿠션 유닛단에 대해서 도 6 및 도 7과 같이 다양한 형태로 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 수단(140c-2)은 각 에어쿠션 유닛단에 대해서 개별적인 형태로 미리 설정된 시간으로 조정하거나 각 에어쿠션 유닛에 대한 미리 설정된 간격으로 에어 조절하여 환자의 몸이 움직일 수 있도록, 즉 일정 정도의 롤링(rolling)이 가능하도록 에어가 압력 조절되어 습도 기반으로 환자의 몸을 강제적으로 움직일 수 있도록 하여 욕창을 방지할 수 있도록 한다.
이상, 본 발명의 실시예에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다.
이상 설명된 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 온열매트는, 병원 침대에 깔아서 설치할 수 있는 매트로서, 하부에는 베이스부재, 그 위에 면상발열체, 그 위에 에어쿠션을 두는 구조로 이루어지며, 면상발열체는 탄소사를 이용하므로 원적외선 효과, 음이온 효과를 볼 수 있고, 에어쿠션은 통풍이 잘 되도록 하는 기능을 부여할 수 있다. 또한, 순차적인 에어쿠션의 작용으로 환자 신체의 구름(rolling)을 유도할 수 있고 자동으로 한 신체 부위에 지속적인 압박이 가해지는 것을 방지하며, 빅데이터 기반으로 접촉되는 신체 부위별로 습도 조절이 가능하므로, 거동이 불편한 환자나 노인의 등 부위 등에서 욕창이 방지하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 욕창방지용 온열매트 110 : 에어쿠션 모듈
120 : 면상발열체 130 : 베이스부재
140 : 제어장치 140a : I/O 인터페이스
140b : 입출력부 140c : 제어부
140c-1 : 센싱 수단 140c-2 : 제어 수단
140c-3 : 빅데이터 기반 제어 수단
140d : 저장부 140e : 송수신부
140f : 에어 블로워 141 : 파이프 삽입단
142 : 전원 플러그 150 : 센서 모듈 집합
120 : 면상발열체 130 : 베이스부재
140 : 제어장치 140a : I/O 인터페이스
140b : 입출력부 140c : 제어부
140c-1 : 센싱 수단 140c-2 : 제어 수단
140c-3 : 빅데이터 기반 제어 수단
140d : 저장부 140e : 송수신부
140f : 에어 블로워 141 : 파이프 삽입단
142 : 전원 플러그 150 : 센서 모듈 집합
Claims (5)
- 에어쿠션 모듈, 면상발열체, 베이스부재, 제어장치, 그리고 센서 모듈 집합을 포함하는 욕창방지용 온열매트에 있어서,
에어쿠션 모듈은,
육면체 형상으로 환자가 누울 수 있도록 미리 설정된 표면적과 두께를 갖도록 형성되는 에어쿠션 하우징;
제 1 에어쿠션 유닛단, 제 2 에어쿠션 유닛단, 제 3 에어쿠션 유닛단이 상기 에어쿠션 하우징 상부면에 길이 방향으로 연속으로 배열되어 형성되어 환자 몸체를 받치기 위해 형성되되, 각 에어쿠션 유닛단에는 에어쿠션 유닛이 n×m(n, m은 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 배열되어 형성되는 에어쿠션 집합; 및
제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단으로 상기 제어장치에서 주입되는 에어가 통과되는 '파이프단', 그리고 상기 파이프단에서 각 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단으로 주입되는 공기를 온/오프하기 위한 제 1 내지 제 3 전자 밸브로 이루어지는 '전자 밸브 집합'을 포함하여 상기 에어쿠션 하우징의 일측부에 형성되되, 주입되는 에어가 통과되는 상기 파이프단 내부에는 상기 제 1 에어쿠션 유닛단, 상기 제 2 에어쿠션 유닛단, 상기 제 3 에어쿠션 유닛단 각각으로 분기하는 분기형 파이프로 구성되어 분기형 파이프 상에 에어의 주입, 유지, 배출을 전자 밸브가 제어하는 에어 분배형 주입/배출 파이프; 을 포함하며,
면상발열체는,
위사와 경사로 이루어지는 원단을 합성섬유 또는 천연섬유로 제직하되 경사 방향으로 경사와 경사 사이에 복수의 제 1 전극선 및 복수의 제 2 전극선이 배치되도록 하고, 위사 방향으로 미리 설정된 간격으로 탄소 코팅 섬유인 통전사가 배치되도록 하여 제직하며, 상기 제 1 전극선 및 상기 제 2 전극선은 각각 (+)전극선 및 (-)전극선이 되는 것으로서, 상기 제어장치를 통해 외부 전원에 연결되어 원단에 전기에너지를 공급하기 위해 구리사를 사용하며, 상기 원단의 상기 제 1 전극선 및 상기 제 2 전극선 상에 카본 접착제를 이용하여 전극체 테이프를 부착하되, 상기 전극체 테이프에는 미리 설정된 간격으로 복수의 홀을 포함하여 구성되며, 상기 전극체 테이프가 부착된 상기 원단을 합성 수지로 코팅하되 상기 합성 수지가 상기 전극체 테이프의 복수의 홀을 통과하여 경화되어 상기 합성 수지가 상기 전극체 테이프를 상기 원단의 상하에서 고정되도록 하며,
베이스부재는,
상기 합성 수지와 동일한 재질로 형성되며, 상부에 상기 면상발열체가 놓이도록 공간을 제공하며, 상부에 각기 제 1 에어쿠션 유닛단, 제 2 에어쿠션 유닛단, 제 3 에어쿠션 유닛단과 매칭되도록 상기 면상발열체가 3개가 놓이거나 상기 에어쿠션 집합과 전체로 매칭되도록 상기 면상 발열체가 1개가 놓이며,
센서 모듈 집합은,
제 1 센서 모듈, 제 2 센서 모듈 및 제 3 센서 모듈로 구분되며, 각 센서 모듈은 습도 센서 및 압력 센서를 구비하며, 제 1 내지 제 3 센서 모듈이 각기 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단의 에어쿠션 유닛 상부 내부에 형성된 습도 센서의 집합을 구비하여 각 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단과 맞닿는 인체의 습도를 센싱하기 위해 형성되며,
제어장치는,
제어장치 본체 상으로는 파이프 삽입단, 전원 플러그를 구비하며, 내부 구성요소로 I/O 인터페이스, 입출력부, 제어부, 저장부, 송수신부, 상기 에어쿠션 하우징으로의 에어의 주입 및 배출 용도로 활용되는 에어 블로워를 포함하며, 제어부는, 센싱 수단, 제어 수단 및 빅데이터 기반 제어 수단을 구비하되,
센싱 수단은,
인체 중 제 1 접촉단과 맞닿는 제 1 센서 모듈, 제 1 접촉단 하단의 제 2 접촉단과 맞닿는 제 2 센서 모듈, 그리고 제 2 접촉단 하단의 제 3 접촉단과 맞닿는 제 3 센서 모듈로부터 각기 습도 정보를 수신한 뒤, 저장부에 저장하되, 상기 제 1 센서 모듈의 각 습도 센서에서 측정된 습도 정보의 평균값 내지는 총합값을 연산하여 제 1 습도 센서값을 획득하고, 동일한 방식으로, 상기 제 2 센서 모듈 및 제 3 센서 모듈에 대해서도 제 2 습도 센서값 및 제 3 습도 센서값을 획득한 뒤 상기 저장부 상에 저장하며,
제어 수단은,
상기 센싱 수단에 의해 실시간으로 센싱되는 제 1 내지 제 3 습도 센서값 중 미리 설정된 임계 습도값 초과에 해당하는 센서 모듈이 적어도 하나 이상이 있는 경우 추출한 뒤, 추출된 센서 모듈과 상하로 1:1 매칭되는 구조에 놓인 에어쿠션 유닛단을 추출하며, 상기 에어 분배형 주입/배출 파이프와 연결된 상기 에어 블로워를 동작시킨 뒤, 추출된 하나 이상의 에어쿠션 유닛단과 매칭되는 전자 밸브만을 온(ON) 상태로 제어하고, 나머지 에어쿠션 유닛단에 대한 전자 밸브는 오프(OFF) 상태로 제어하며,
빅데이터 기반 제어 수단은,
상기 센싱 수단에 대한 요청을 통해 제 1 내지 제 3 센서 모듈의 각 압력센서에서 측정된 압력 정보를 제공받은 뒤, 압력 정보를 통해 각 제 1 에어쿠션 유닛단, 제 2 에어쿠션 유닛단, 제 3 에어쿠션 유닛단과 맞닿는 인체의 형상을 도출한 뒤, 각 에어쿠션 유닛단과 맞닿은 신체의 부위 정보를 획득하며, 각 맞닿은 인체 부위 정보에 따른 에어쿠션 유닛단으로 공기를 주입하여 욕창이 생기는 것을 방지하기 위한 임계 습도값을 상기 저장부로부터 추출한 뒤, 상기 제어 수단에 통지하며,
제어 수단은,
상기 센싱 수단에 의해 실시간으로 센싱되는 제 1 내지 제 3 습도 센서값 중 미리 설정된 각 인체 부위 정보별로 설정된 임계 습도값 초과에 해당하는 센서 모듈이 적어도 하나 이상이 있는 경우 추출한 뒤, 추출된 센서 모듈과 상하로 1:1 매칭되는 구조에 놓인 에어쿠션 유닛단을 추출한 뒤, 상기 에어 분배형 주입/배출 파이프와 연결된 상기 에어 블로워를 동작시키고, 추출된 하나 이상의 에어쿠션 유닛단에 대한 전자 밸브만을 온(ON) 상태로 제어하고, 나머지 에어쿠션 유닛단에 대한 전자 밸브는 오프(OFF) 상태로 제어하는 제 1 제어 모드를 수행하거나, 상기 센싱 수단에 의해 실시간으로 센싱되는 제 1 내지 제 3 습도 센서값 중 미리 설정된 각 인체 부위 정보별로 설정된 임계 습도값 초과에 해당하는 센서 모듈이 적어도 하나 이상이 있는 경우 추출한 뒤, 각 에어쿠션 유닛단에 대해서 개별적인 형태로 미리 설정된 시간으로 조정하거나 각 에어쿠션 유닛에 대한 미리 설정된 간격으로 에어 조절하여 환자의 몸이 움직일 수 있도록, 미리 설정된 각도의 롤링(rolling)이 가능하도록 에어가 압력 조절되어 습도 기반으로 환자의 몸을 강제적으로 움직일 수 있도록 하여 욕창을 방지할 수 있도록 하는 제 2 제어 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 욕창방지용 온열매트.
- 청구항 1에 있어서,
빅데이터 기반 제어 수단이, 상기 센싱 수단에 대한 요청을 통해 제 1 내지 제 3 센서 모듈의 각 압력센서에서 측정된 압력 정보를 제공받은 뒤, 신체의 부위를 도출시, 상기 저장부에 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛과 맞닿을 수 있는 인체 부위에 대해서 사전 시뮬레이션 정보를 활용하거나, 네트워크를 통해 클라우드 서버로 제공하도록 상기 송수신부를 제어하여 머신 러닝 및 딥 러닝 기반으로 데이터를 추출하여 수집하는 클라우드 서버에 대한 요청을 통해 각 제 1 내지 제 3 에어쿠션 유닛단과 맞닿는 인체 부위 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 욕창방지용 온열매트.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180008203A KR101888105B1 (ko) | 2018-01-23 | 2018-01-23 | 욕창방지용 온열매트 |
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| KR1020180008203A KR101888105B1 (ko) | 2018-01-23 | 2018-01-23 | 욕창방지용 온열매트 |
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| KR101888105B1 true KR101888105B1 (ko) | 2018-08-13 |
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| KR1020180008203A KR101888105B1 (ko) | 2018-01-23 | 2018-01-23 | 욕창방지용 온열매트 |
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- 2018-01-23 KR KR1020180008203A patent/KR101888105B1/ko active IP Right Grant
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