KR101965327B1 - 의료용 다이어프램 펌프장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의료용 다이어프램 펌프장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 환자의 환부에 국부적으로 세척하기 위한 세척액에 소독을 겸할 수 있도록 소독액을 함께 공급하고 세척액 및 소독액의 희석비율과 유량을 제어할 수 있기 위한 의료용 다이어프램 펌프장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치는 일측에 제1 및 제2 흡입구와 타측에 배출구가 형성되어 상기 제1 흡입구에서 소정 공간의 제1 캐비티를 거쳐 집결부를 지나 상기 배출구로 연결되고 상기 제2 흡입구에서 세 갈래로 나누어져 소정 공간의 제2 내지 제4 캐비티 중 하나를 거쳐 상기 집결부를 지나 상기 배출구로 연결되는 일측면이 개방된 본체부와, 상기 본체부 일측면을 덮되 상기 제1 내지 제4 캐비티 각각의 입구를 개폐하는 제1 내지 제4 입(入)격막 및 상기 제1 내지 제4 캐비티 각각의 출구를 개폐하는 제1 내지 제4 출(出)격막이 구비되고 상기 제1 내지 제4 캐비티에 대응되는 반대방향으로 제1 내지 제4 돌기부가 구비된 다이어프램부, 및 상기 본체부에 상기 다이어프램부를 밀착시키되 상기 제1 내지 제4 돌기부 각각이 노출되도록 복수의 관통홀이 형성된 고정부를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 제1 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제1 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제1 입격막 및 제1 출격막이 개폐되어 상기 제1 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하고, 상기 제2 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제2 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제2 입격막 및 제2 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하며, 상기 제3 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제3 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제3 입격막 및 제3 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하고, 상기 제4 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제4 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제4 입격막 및 제4 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 한다.
또한, 상기 제1 내지 제4 돌기부 각각의 상하 변위 변화를 조합하여 상기 제1 흡입구로 유입되는 유체와 상기 제2 흡입구로 유입되는 유체의 혼합비율을 결정하고 상기 배출구로 배출되는 유체의 양을 조절한다.

Description

의료용 다이어프램 펌프장치{Medical diaphragm pump device}

본 발명은 의료용 다이어프램 펌프장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 환자의 환부에 국부적으로 세척하기 위한 세척액에 소독을 겸할 수 있도록 소독액을 함께 공급하고 세척액 및 소독액의 혼합비율과 유량을 제어할 수 있기 위한 의료용 다이어프램 펌프장치에 관한 것이다.

종래 병의원의 산부인과, 치과, 외과 등에서 환자의 환부를 국부적으로 세정(洗淨)하기 위하여 급수펌프에 연관된 도관을 통하여, 세척액을 분사하여 세정하고 환부 세척기에는 수술 부위 등의 환부를 세척하는 세척건이 호스로 연결되어 있다.

지금까지 환부 세척기는 오염된 환부에 증류수를 뿌리고, 뿌려준 증류수를 다시 흡입하는 방식으로 세척하였다.

상기 환부 세척기에는 주사기 형태의 세척건이 구비되어 있는데, 세척액의 토출과 흡입을 선택하는 스위치가 각각 형성되어 있어서, 손가락에 의한 스위칭 동작으로 세척건에 흐르는 압축공기의 방향을 바꾸어 줌으로써 이루어졌다.

한편, 인공관절 수술이란 엉덩이 관절, 무릎관절, 어깨관절 및 모든 관절에 오는 말기의 퇴행성 관절염, 대퇴골두 무혈성 괴사, 류마티스성 관절염, 결핵석 또는 화농성 관절염 그리고 외상성 관절염 환자에게 있어서, 일반적으로 약물치료, 물리치료 및 다른 보존요법으로 치료가 불가능할 경우에 시행되는 수술로 통증을 완화하고, 정상적인 보행이 가능하도록 하는 등의 목적을 위해 시행되고 있다.

이러한 인공관절 수술은 관절의 뼈의 표면 일부를 제거하고 그 위에 특수 금속으로 만든 얇은 막을 씌워준 후, 상기 얇은 막을 씌운 뼈와 뼈 사이에 특수 플라스틱이나 세라믹을 삽입하여 그 관절부위가 움직일 때보다 부드럽게 움직일 수 있도록 하는 수술이다.

상술한 바와 같이, 인공관절 수술을 위해서는 관절뼈의 표면 일부를 제거하는 작업이 필요한데, 이 작업과정에서 제거된 뼈와 혈액 등을 수술용 세척장치를 이용하여 세척할 필요가 있게 된다. 이러한 뼈와 혈액 등의 세척은 생리 식염수로 이루어진 세척액을 이용하여 이루어진다.

수술용 세척장치의 일반적인 구조는, 일단부에 세척액 분사공이 형성되어 있고, 내부에 공간이 있는 본체로 이루어진다. 본체는 유연한(Flexible) 재질로 형성되며 손에 의해 가해지는 힘만으로도 쉽게 변형된다.

즉, 본체의 내부에 세척액을 주입하기 위해서는 본체에 힘을 가해 내부의 공기를 완전히 제거한 상태에서 세척액 분사공을 세척액 저장통에 담그고 본체에 가해진 힘을 제거하면 된다.

이러한 수술용 세척장치를 이용하여 수술 부위를 세척하는 경우, 세척액이 본체의 내부에 주입된 상태에서 세척액 분사공을 수술 부위를 향하도록 배치한 후, 본체에 힘을 가하면 그 힘에 의해 내부에 주입된 세척액이 수술 부위로 분사되며, 그 분사된 세척액에 의해 수술 부위가 세척되는 것이다.

이러한 수술용 세척기구는 간단한 조작만으로 세척액을 수술 부위에 분사할 수 있고, 그 분사된 세척액과 뼈조각, 혈액 등을 비교적 간단히 흡입하여 제거할 수 있다는 특징이 있다.

그러나 이와 같은 종래의 수술용 세척기구는 인공관절, 고관절 등의 정형외과적 수술에 따라 수술 부위의 관절로부터 일부 제거된 뼈와 혈액 등을 세척액으로 세척하는 과정에서 수술 부위를 살균할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 세척액과 함께 살균 능력이 있는 소독액을 함께 분사 가능하고 상기 세척액 및 소독액의 혼합비율과 유량을 제어할 수 있는 공급 장치가 절실히 필요하다.

한국 특허 공개번호 제10-2014-0056373호, 발명의 명칭 '다이어프램 펌프' (공개일자 2014.05.09.)

본 발명은 상기한 문제점 및 필요성을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 환자의 환부에 국부적으로 세척하기 위한 세척액에 소독을 겸할 수 있도록 소독액을 함께 공급하고 세척액 및 소독액의 혼합비율과 유량을 제어할 수 있는 의료용 다이어프램 펌프장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치는 일측에 제1 및 제2 흡입구와 타측에 배출구가 형성되어 상기 제1 흡입구에서 소정 공간의 제1 캐비티를 거쳐 집결부를 지나 상기 배출구로 연결되고 상기 제2 흡입구에서 세 갈래로 나누어져 소정 공간의 제2 내지 제4 캐비티 중 하나를 거쳐 상기 집결부를 지나 상기 배출구로 연결되는 일측면이 개방된 본체부와, 상기 본체부 일측면을 덮되 상기 제1 내지 제4 캐비티 각각의 입구를 개폐하는 제1 내지 제4 입(入)격막 및 상기 제1 내지 제4 캐비티 각각의 출구를 개폐하는 제1 내지 제4 출(出)격막이 구비되고 상기 제1 내지 제4 캐비티에 대응되는 반대방향으로 제1 내지 제4 돌기부가 구비된 다이어프램부, 및 상기 본체부에 상기 다이어프램부를 밀착시키되 상기 제1 내지 제4 돌기부 각각이 노출되도록 복수의 관통홀이 형성된 고정부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제1 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제1 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제1 입격막 및 제1 출격막이 개폐되어 상기 제1 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하고, 상기 제2 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제2 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제2 입격막 및 제2 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하며, 상기 제3 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제3 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제3 입격막 및 제3 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하고, 상기 제4 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제1 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제4 입격막 및 제4 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 한다.

또한, 상기 제1 내지 제4 돌기부 각각의 상하 변위 변화를 조합하여 상기 제1 흡입구로 유입되는 유체와 상기 제2 흡입구로 유입되는 유체의 혼합비율을 결정하고 상기 배출구로 배출되는 유체의 양을 조절한다.

본 발명에 따르면, 혼합비율 및 유량제어가 가능하고, 두 가지의 용액을 원하는 비율로 혼합해 줄 수 있으며, 유량, 혼합비율, 선택 펌핑, 선택제어 등 다양한 모드(mode)로 제어 가능한 이점이 있다.

또한, 종래 기술의 유체펌프는 한가지 유체만 제어할 수 있었지만, 두 가지의 유체를 선택하여 제어하고 혼합 가능하며 그 혼합의 비율을 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 유체의 유량을 다양한 모드(mode)로 제어할 수 있는데, 직경 10mm의 소형 다이어그램 펌프를 다수의 전자석으로 독립적으로 제어 및 작동할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치를 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 도 1을 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치를 도시한 전체 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5를 반대 방향에서 바라본 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 본체부를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7을 더욱 자세하게 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 이해를 돕기 위한 본체부 및 다이어프램부의 일부를 도시한 투시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 이상적인 실시 예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시 예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않는다. 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 걸치거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다.

또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것도 아니다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시 예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명은 종래 병의원의 산부인과, 치과, 외과 등에서 환자의 환부를 국부적으로 세정(洗淨)하기 위하여 호스로 연결된 세척건으로 세척액을 분사하여 세정할 때, 환부 부위를 살균할 수 없는 문제점을 해결하고 세척액과 함께 소독액을 함께 분사 가능하며 상기 세척액 및 소독액의 혼합비율과 유량을 제어할 수 있는 공급 장치의 필요성에 따른 것으로, 환자의 환부에 국부적으로 세척하기 위한 세척액에 소독을 겸할 수 있도록 소독액을 함께 혼합하여 공급하고 세척액 및 소독액의 혼합비율과 유량을 제어할 수 있는 의료용 다이어프램 펌프장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치를 도시한 전체 사시도이고, 도 2는 도 1을 다른 각도에서 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치를 도시한 전체 분해 사시도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해 사시도이며, 도 6은 도 5를 반대 방향에서 바라본 분해 사시도이다.

또한, 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 본체부를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7을 더욱 자세하게 설명하기 위한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 이해를 돕기 위한 본체부 및 다이어프램부의 일부를 도시한 투시도이다.

그럼, 상기 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치의 구성 및 사용에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시 예에 따른 다이어프램 펌프장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 펌프부(100)를 포함하고 보조적으로 지지부(200) 및 솔레노이드부(300)를 추가로 포함할 수 있다.

여기서, 본 발명이 제안하는 펌프부(100)는 본체부(110), 다이어프램부(120) 및 고정부(130)를 포함하는 것으로, 나중에 자세히 후술하고자 한다.

먼저, 본 발명이 제안하는 지지부(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지판(210) 및 지지대(220)를 포함한다.

지지판(210)은 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프부(100) 또는 펌프부(100)의 고정부(130)를 안착 지지할 수 있고 다이어프램부(120)의 제1 내지 제4 돌기부가 하방으로 통과할 수 있는 복수의 홀(hole)을 가지고 있다.

또한, 지지대(220)는 도 3에 도시된 바와 같이, 지지판(210)을 하부에서 지지하면서 전자기기인 솔레노이드부(300)와 소정 거리를 유지할 수 있게 한다.

본 발명이 제안하는 솔레노이드부(300)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 프레임(310)과, 솔레노이드 코일(320)과, 솔레노이드 바(330), 및 체결부(340)를 포함한다.

특히, 솔레노이드부(300)는 엠씨유(MCU) 및 전자장치에 설정된 소프트웨어에 따라 작동되어 다이어프램부(120)를 동작시킨다.

프레임(310)은 도 3에 도시된 바와 같이, 전후방이 개방된 블록 형상으로 상판 및 하판 사이에 기둥이 받쳐주어 내부 설치 공간을 마련하고 전자기기 등이 장착될 수 있으며 외부로부터의 충격 등을 커버한다.

또한, 프레임(310)은 지지부(200)를 소정 간격 이격되게 지지한다.

솔레노이드 코일(320)는 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(310) 내에 복수 개가 설치되는 데, 내부가 빈 원통형으로 감기어져 자력이 형성될 수 있게 한다.

또한, 솔레노이드 코일(320)의 수량은 펌프부(100)의 돌기부 수량에 대응된다.

예를 들어, 펌프부(100)의 돌기부(121)가 4개이면 이에 대응하여 솔레노이드 코일(320)의 수량도 4개가 된다.

또한, 솔레노이드 코일(320)은 설정된 소프트웨어에 따른 엠씨유(MCU) 및 전자장치에 의해서 전압, 전류, 펄스 등이 제어되어 솔레노이드 바(330)를 다양하게 작동시킨다.

즉, 솔레노이드 코일(320)은 솔레노이드 바(330)와 연동된 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 각각의 상하 변위를 제어한다.

솔레노이드 바(330)는 솔레노이드 코일(320) 내에 삽입되는 막대 형상의 전자석으로, 솔레노이드 코일(320)에서 형성되는 자력에 의해서 상하 움직임이 가능하다.

체결부(340)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 솔레노이드 바(330)를 펌프부(100)의 돌기부(121) 각각과 연결한다.

여기서 체결부(340)는 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 각각과 핀(pin) 연결 또는 공지된 기술 등을 이용하여 체결하여 연동시킨다.

본 발명의 일실시 예에 따른 펌프부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 본체부(110)와, 다이어프램부(120), 및 고정부(130)를 포함한다.

본 발명이 제안하는 본체부(110)는 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이, 일측면이 개방되어 있고 일측에 제1 흡입구(111) 및 제2 흡입구(112)와 타측에 배출구(113)가 형성되어 있다.

또한, 제1 흡입구(111)는 살균능력이 있는 소독액이 공급되는 입구(入口)로 소독액이 공급되는 호스(hose)와 연결되고 제2 흡입구(112)는 생리 식염수가 포함된 세척액이 공급되는 입구(入口)로 세척액이 공급되는 호스(hose)와 연결된다.

또한, 배출구(113)는 혼합된 소독액 및 세척액을 제공하는 출구(出口)로, 세척건 등의 호스(hose)와 연결된다.

더욱 자세하게 본 발명의 일실시 예에 따른 본체부(110)를 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 본체부(110)는 제1 흡입구(111)에서 소정 공간의 제1 캐비티(114-1)를 거쳐 집결부(116)를 지나 배출구(113)로 연결된다.

또한, 본체부(110)는 제2 흡입구(112)에서 세 갈래로 나누어져 소정 공간의 제2 캐비티(114-2), 제3 캐비티(114-3) 및 제4 캐비티(114-3) 중 하나를 거쳐 집결부(116)를 지나 배출구(113)로 연결된다.

또한, 본체부(110)는 제1 캐비티(114-1) 및 집결부(116) 사이에 제1 유로부(115-1)가 형성되고, 제2 흡입구(112)에서 제2 및 제3 캐비티(114-2, 114-3)에 제2 유로부(115-2)가 형성되며, 제2 캐비티(114-2) 및 집결부(116) 사이에 제3 유로부(115-3)가 형성되고, 제2 흡입구(112)에서 제4 캐비티(114-4)에 제4 유로부(115-4)가 형성되며, 집결부(116) 및 배출구(113) 사이에 이물질을 걸려 주는 필터부(117)가 형성된다.

또한, 제2 유로부(115-2)는 제2 및 제3 캐비티(114-2, 114-3) 양측으로 원활하게 분배되도록 소정 시간 머물를 수 있는 공간이 중간에 마련되어 있다.

또한, 집결부(116)는 제1 흡입구(111) 및 제1 흡입구(112)에서 유입된 유체가 필터부(117)와 함께 골고루 잘 섞일 수 있도록 부채꼴 형상을 가진다.

따라서, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 흡입구(111)로 유입되는 유체 및 제2 흡입구(112)로 유입되는 유체가 집결부(116)에 모여 혼합된 후 필터부(117)를 통과하여 배출구(113)로 배출된다.

또한, 본체부(110)는 플라스틱 합성수지재 또는 금속재로 그 형상이 유지되는 강성(rigid) 재질이다.

본 발명이 제안하는 다이어프램부(120)는 돌기부(121)와 격막부(124)를 포함하고, 돌기부(121)를 제외하고 고무와 같은 소프트(soft)한 탄성 재질로 본체부(110) 일측면을 덮어 밀폐시킨다.

여기서 돌기부(121)는 제1 돌기부(121-1), 제2 돌기부(121-2), 제3 돌기부(121-3) 및 제4 돌기부(121-4)를 포함한다.

또한, 격막부(124)는 제1 내지 제4 입(入)격막(124-1a, 124-2a, 124-3a, 124-4a) 및 제1 내지 제4 출(出)격막(124-1b, 124-2b, 124-3b, 124-4b)을 포함한다.

참고로, 본체부(110)에는 격막부(141)에 대응하는 위치에 홈이 형성되어 있는 데, 제1 내지 제4 입(入)격막(124-1a, 124-2a, 124-3a, 124-4a)에 대응하여 제1 내지 제4 입(入)홈부(114-1a, 114-2a, 114-3a, 114-4a)가 형성되고, 제1 내지 제4 출(出)격막(124-1b, 124-2b, 124-3b, 124-4b)에 대응하여 제1 내지 제4 출(出)홈부(114-1b, 114-2b, 114-3b, 114-4b)가 형성된다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이 하나의 캐비티(cavity)에 한 쌍의 입출구가 형성되는 데, 제1 캐비티(114-1)의 입구를 개폐하는 제1 입(入)격막(124-1a) 및 제1 캐비티(114-1)의 출구를 개폐하는 제1 출(出)격막(124-1b)이 구비되고 제2 캐비티(114-2)의 입구를 개폐하는 제2 입(入)격막(124-2a) 및 제1 캐비티(114-2)의 출구를 개폐하는 제2 출(出)격막(124-2b)이 구비되며 제3 캐비티(114-3)의 입구를 개폐하는 제3 입(入)격막(124-3a) 및 제3 캐비티(114-3)의 출구를 개폐하는 제3 출(出)격막(124-3b)이 구비되고 제4 캐비티(114-4)의 입구를 개폐하는 제4 입(入)격막(124-4a) 및 제4 캐비티(114-4)의 출구를 개폐하는 제4 출(出)격막(124-4b)이 구비된다.

또한, 돌기부(121)는 제1 내지 제4 캐비티(114-1, 114-2, 114-3, 114-4)에 대응되는 위치의 반대방향으로 소정 높이로 돌출되는 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)가 구비된다.

특히, 돌기부(121)는 솔레노이드부(300)의 솔레노이드 바(330)와 연결되어 연동된다.

또한, 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 각각의 상하 움직임에 따라 제1 내지 제4 캐비티(114-1, 114-2, 114-3, 114-4) 각각의 내부 압력이 변화하여 펌프(pump)역할을 수행한다.

예를 들어, 제1 돌기부(121-1)가 하강하면 제1 캐비티(114-1) 내부 압력의 변화에 따라 제1 입(入)격막(124-1a)이 열리고 제1 출(出)격막(124-1b)이 닫혀 유체를 유입시키고, 제1 돌기부가 상승하면 제1 캐비티(114-1) 내부 압력의 변화에 따라 제1 입(入)격막(124-1a)이 닫히고 제1 출(出)격막(124-1b)이 열려 유체를 토출시킨다.

이와 마찬가지로 제2, 제3 및 제4 돌기부 상하 움직임에 따라 격막부(124)가 개폐되어 본체부(110) 내의 유체를 이동시키게 된다.

따라서 본 발명에 따르면, 제1 돌기부(121-1)의 상하 이동에 따른 변위 변화로 제1 캐비티(114-1) 내의 압력이 작용하여 제1 입격막(124-1a) 및 제1 출격막(124-1b)이 개폐되어 제1 흡입구(111)에서 배출구(113)로 유체가 흐르게 된다.

또한, 제2 돌기부(121-2)의 상하 이동에 따른 변위 변화로 제2 캐비티(114-2) 내의 압력이 작용하여 제2 입격막(124-2a) 및 제2 출격막(124-2b)이 개폐되어 제2 흡입구(112)에서 배출구(113)로 유체가 흐르게 된다.

또한, 제3 돌기부(121-3)의 상하 이동에 따른 변위 변화로 제3 캐비티(114-3) 내의 압력이 작용하여 제3 입격막(124-3a) 및 제3 출격막(124-3b)이 개폐되어 제2 흡입구(112)에서 배출구(113)로 유체가 흐르게 된다.

또한, 제4 돌기부(121-4)의 상하 이동에 따른 변위 변화로 제4 캐비티(114-4) 내의 압력이 작용하여 제4 입격막(124-4a) 및 제4 출격막(124-4b)이 개폐되어 제2 흡입구(112)에서 배출구(113)로 유체가 흐르게 된다.

이와 같이 본 발명은 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 각각의 상하 변위 변화를 조합하여 제1 흡입구(111)로 유입되는 유체(소독액)와 제2 흡입구(112)로 유입되는 유체(세척액)의 혼합비율을 결정하고 배출구(113)로 배출되는 유체의 양을 조절할 수 있다.

특히, 본 발명은 혼합비율 및 유량제어가 가능하고, 두 가지의 용액을 원하는 비율로 혼합해 줄 수 있으며, 유량, 혼합비율, 선택 펌핑, 선택제어 등 다양한 모드(mode)로 제어 가능하다.

또한, 종래 기술의 유체펌프는 한가지의 유체만 제어할 수 있었지만, 본 발명은 두 가지의 유체를 선택하여 제어하고 혼합 가능하며 그 혼합의 비율을 조절할 수 있다.

또한, 유체의 유량을 다양한 모드(mode)로 제어할 수 있는데, 직경 10mm의 소형 다이어그램 펌프를 다수의 전자석으로 독립적으로 제어 및 작동할 수 있는 구성이다.

또한, 하나의 캐비티(cavity)로 하나의 유체를, 나머지 세 개의 캐비티(cavity)로 다른 하나의 유체를 제어하게 하므로, 상대적으로 다량이 필요한 유체에 다수의 캐비티를 할당하여 작동 효율을 높일 수 있다.

또한, 본체부(110)의 제1 내지 제4 캐비티(114-1, 114-2, 114-3, 114-4)에 다이어프램부(120)가 독립적으로 구동할 수 있게 하므로 다양한 조절이 가능하다.

또한, 한가지의 유체만 선택작동 가능하고 또 다른 한가지의 유체만 선택작동 가능하며 두가지의 유체를 원하는 비율로 혼합이 가능하다.

또한, 4개의 캐비티(cavity)로 구성된 본체부(110)에 다이어프램부(120)가 결합되어 엠씨유(MCU)의 제어에 의한 하나의 모듈로 동작된다.

또한, 하나의 모듈 내에 직경 10mm 초소형 다이어프램 펌프 네 개가 집약되어 있으며 각각의 펌프에는 솔레노이드 코일에 의한 전자석이 결합과 분리가 가능하게 되어 있다.

또한, 유체의 흡입구는 두 개로 구성되어 있고 배출구에 정화용 필터를 거쳐 하나의 출구로 토출된다.

또한, 엠씨유(MCU)와 전자장치에 의하여 작동하는 네 개의 솔레노이드 코일은 소프트웨어에 설정된 기능에 의하여 작동할 수 있다.

또한, 솔레노이드 코일에 전압, 전류, 펄스 등을 제어하여 전자석의 작동을 다양하게 할 수 있다.

참고로, 엠씨유(MCU)는 기기 등의 조작이나 프로세스를 제어하는 기능을 수행할 수 있는 집적 회로를 말한다.

고정부(130)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본체부(110)에 다이어프램부(120)를 밀착시키되 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 각각이 노출되도록 복수의 관통홀(130h)이 형성되어 있다.

또한, 고정부(130)는 본체부(110) 일측면에 다이어프램부(120)를 부착 고정시키되 제1 내지 제4 캐비티(114-1, 114-2, 114-3, 114-4) 각각이 원활한 펌핑(pumping)되도록 소정 공간의 제1 내지 제4 캐비티(114-1, 114-2, 114-3, 114-4) 각각의 태두리를 압박하여 밀폐시킨다.

또한, 고정부(130)는 플라스틱 합성수지재 또는 금속재로 그 형상이 유지되는 강성(rigid) 재질이다.

따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치(10)는,

일측에 제1 및 제2 흡입구(111, 112)와 타측에 배출구(113)가 형성되어 상기 제1 흡입구(111)에서 소정 공간의 제1 캐비티(114-1)를 거쳐 집결부(116)를 지나 상기 배출구(113)로 연결되고 상기 제2 흡입구(112)에서 세 갈래로 나누어져 소정 공간의 제2 내지 제4 캐비티(114-2, 114-3, 114-4) 중 하나를 거쳐 상기 집결부(116)를 지나 상기 배출구(113)로 연결되는 일측면이 개방된 본체부(110)와,

상기 본체부(110) 일측면을 덮되 상기 제1 내지 제4 캐비티(114-1, 114-2, 114-3, 114-4) 각각의 입구를 개폐하는 제1 내지 제4 입(入)격막(124-1a, 124-2a, 124-3a, 124-4a) 및 상기 제1 내지 제4 캐비티(114-1, 114-2, 114-3, 114-4) 각각의 출구를 개폐하는 제1 내지 제4 출(出)격막(124-1b, 124-2b, 124-3b, 124-4b)이 구비되고 상기 제1 내지 제4 캐비티(114-1, 114-2, 114-3, 114-4)에 대응되는 반대방향으로 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)가 구비된 다이어프램부(120), 및

상기 본체부(110)에 상기 다이어프램부(120)를 밀착시키되 상기 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 각각이 노출되도록 복수의 관통홀(130h)이 형성된 고정부(130)를 포함하여 이루어지고,

상기 제1 돌기부(121-1)의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제1 캐비티(114-1) 내의 압력이 작용하여 상기 제1 입격막(124-1a) 및 제1 출격막(124-1b)이 개폐되어 상기 제1 흡입구(111)에서 상기 배출구(113)로 유체가 흐르게 하고, 상기 제2 돌기부(121-2)의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제2 캐비티(114-2) 내의 압력이 작용하여 상기 제2 입격막(124-2a) 및 제2 출격막(124-2b)이 개폐되어 상기 제2 흡입구(112)에서 상기 배출구(113)로 유체가 흐르게 하며,

상기 제3 돌기부(121-3)의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제3 캐비티(114-3) 내의 압력이 작용하여 상기 제3 입격막(124-3a) 및 제3 출격막(124-3b)이 개폐되어 상기 제2 흡입구(112)에서 상기 배출구(113)로 유체가 흐르게 하고, 상기 제4 돌기부(121-3)의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제4 캐비티(114-4) 내의 압력이 작용하여 상기 제4 입격막(124-4a) 및 제4 출격막(124-4b)이 개폐되어 상기 제2 흡입구(112)에서 상기 배출구(113)로 유체가 흐르게 하며,

상기 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 각각의 상하 변위 변화를 조합하여 상기 제1 흡입구(111)로 유입되는 유체와 상기 제2 흡입구(112)로 유입되는 유체의 혼합비율을 결정하고 상기 배출구(113)로 배출되는 유체의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 본체부(110)가 상기 집결부(116) 및 배출구(113) 사이에 이물질을 걸려 주는 필터부(117)를 포함하고, 상기 제1 흡입구(111)로 유입되는 유체 및 상기 제2 흡입구(112)로 유입되는 유체가 상기 집결부(116)에 모여 혼합된 후 상기 필터부(117)를 통과하여 상기 배출구(113)로 배출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 본체부(110)가 상기 제1 캐비티(114-1) 및 집결부(116) 사이에 형성된 제1 유로부(115-1), 상기 제2 흡입구(112)에서 상기 제2 및 제3 캐비티(114-2, 114-3)에 형성된 제2 유로부(115-2), 상기 제2 캐비티(114-2) 및 집결부(116) 사이에 형성된 제3 유로부(115-3), 및 상기 제2 흡입구(112)에서 상기 제4 캐비티(114-4)에 형성된 제4 유로부(115-4)를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 제1 흡입구(111)로 유입되는 유체가 살균능력이 있는 소독액이고 상기 제2 흡입구(112)로 유입되는 유체가 생리 식염수가 포함된 세척액인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 고정부(130)를 지지하고 상기 제1 내지 제4 돌기부(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)가 하방으로 통과되는 복수의 홀(hole)이 형성된 지지판(210) 및 상기 지지판(210)을 지지하는 지지대(220)가 구비된 지지부(200),

및 상기 지지대(220)를 받쳐주는 프레임(310)과, 상기 프레임(310) 내에 설치되는 솔레노이드 코일(320)과, 상기 솔레노이드 코일(320) 내에 삽입되는 막대 형상의 솔레노이드 바(330), 및 상기 솔레노이드 바(330)를 상기 돌기부(121)와 연결하는 체결부(340)가 구비된 솔레노이드부(300)를 포함하고,

상기 솔레노이드부(300)는 엠씨유(MCU) 및 전자장치에 설정된 소프트웨어에 따라 작동되어 상기 솔레노이드 바(330)와 연동된 상기 돌기부(121) 각각의 변위를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 의료용 다이어프램 펌프장치(10)는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따르면, 혼합비율 및 유량제어가 가능하고, 두 가지의 용액을 원하는 비율로 혼합해 줄 수 있으며, 유량, 혼합비율, 선택 펌핑, 선택제어 등 다양한 모드(mode)로 제어 가능한 이점이 있다.

또한, 종래 기술의 유체펌프는 한가지의 유체만 제어할 수 있었지만, 두 가지의 유체를 선택하여 제어하고 혼합 가능하며 그 혼합의 비율을 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 유체의 유량을 다양한 모드(mode)로 제어할 수 있는데, 직경 10mm의 소형 다이어그램 펌프를 다수의 전자석으로 독립적으로 제어 및 작동할 수 있는 이점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 본 발명이 제안하는 다이어프램 펌프장치
100 : 펌프부
110 : 본체부
120 : 다이어프램부
130 : 고정부
200 : 지지부
210 : 지지판
220 : 지지대
300 : 솔레노이드부
310 : 프레임
320 : 솔레노이드 코일
330 : 솔레노이드 바
340 : 체결부

Claims (5)

1. 일측에 제1 및 제2 흡입구와 타측에 배출구가 형성되어 상기 제1 흡입구에서 소정 공간의 제1 캐비티를 거쳐 집결부를 지나 상기 배출구로 연결되고 상기 제2 흡입구에서 세 갈래로 나누어져 소정 공간의 제2 내지 제4 캐비티 중 하나를 거쳐 상기 집결부를 지나 상기 배출구로 연결되는 일측면이 개방된 본체부와,
   상기 본체부 일측면을 덮되 상기 제1 내지 제4 캐비티 각각의 입구를 개폐하는 제1 내지 제4 입(入)격막 및 상기 제1 내지 제4 캐비티 각각의 출구를 개폐하는 제1 내지 제4 출(出)격막이 구비되고 상기 제1 내지 제4 캐비티에 대응되는 반대방향으로 제1 내지 제4 돌기부가 구비된 다이어프램부, 및
   상기 본체부에 상기 다이어프램부를 밀착시키되 상기 제1 내지 제4 돌기부 각각이 노출되도록 복수의 관통홀이 형성된 고정부를 포함하여 이루어지고,
   상기 제1 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제1 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제1 입격막 및 제1 출격막이 개폐되어 상기 제1 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하고, 상기 제2 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제2 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제2 입격막 및 제2 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하며,
   상기 제3 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제3 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제3 입격막 및 제3 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하고, 상기 제4 돌기부의 상하 이동에 따른 변위 변화로 상기 제4 캐비티 내의 압력이 작용하여 상기 제4 입격막 및 제4 출격막이 개폐되어 상기 제2 흡입구에서 상기 배출구로 유체가 흐르게 하며,
   상기 제1 내지 제4 돌기부 각각의 상하 변위 변화를 조합하여 상기 제1 흡입구로 유입되는 유체와 상기 제2 흡입구로 유입되는 유체의 혼합비율을 결정하고 상기 배출구로 배출되는 유체의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 의료용 다이어프램 펌프장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체부는 상기 집결부 및 배출구 사이에 이물질을 걸려 주는 필터부를 더 포함하고,
   상기 제1 흡입구로 유입되는 유체 및 상기 제2 흡입구로 유입되는 유체가 상기 집결부에 모여 혼합된 후 상기 필터부를 통과하여 상기 배출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 의료용 다이어프램 펌프장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체부는
   상기 제1 캐비티 및 집결부 사이에 형성된 제1 유로부,
   상기 제2 흡입구에서 상기 제2 및 제3 캐비티에 형성된 제2 유로부,
   상기 제2 캐비티 및 집결부 사이에 형성된 제3 유로부, 및
   상기 제2 흡입구에서 상기 제4 캐비티에 형성된 제4 유로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 다이어프램 펌프장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 흡입구로 유입되는 유체는 살균능력이 있는 소독액이고 상기 제2 흡입구로 유입되는 유체는 생리 식염수가 포함된 세척액인 것을 특징으로 하는 의료용 다이어프램 펌프장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정부를 지지하고 상기 제1 내지 제4 돌기부가 하방으로 통과되는 복수의 홀(hole)이 형성된 지지판 및 상기 지지판을 지지하는 지지대가 구비된 지지부, 및
   상기 지지대를 받쳐주는 프레임과, 상기 프레임 내에 설치되는 솔레노이드 코일과, 상기 솔레노이드 코일 내에 삽입되는 막대 형상의 솔레노이드 바, 및 상기 솔레노이드 바를 상기 제1 내지 제4 돌기부 각각과 연결하는 체결부가 구비된 솔레노이드부를 더 포함하고,
   상기 솔레노이드부는 엠씨유(MCU) 및 전자장치에 설정된 소프트웨어에 따라 작동되어 상기 솔레노이드 바와 연동된 상기 제1 내지 제4 돌기부 각각의 변위를 제어하는 것을 특징으로 하는 의료용 다이어프램 펌프장치.

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