KR200338140Y1 - 시린지펌프의 막힘 검출 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 시린지펌프에 내장된 모터를 구동하여 시린지플런져를 시린지바렐내로 이송시켜 환자에게 약액을 주입하는 시린지펌프의 막힘 검출 장치의 구조 구성에 관한 것이다. 막힘 검출 장치는 약액 주입시 구동축에 작용되는 축방향의 압력을 지속적으로 측정하여, 여러가지 원인에 의하여 약액 도관이 막혀 시린지플런져에 과도한 압력이 가해지는 경우 자동으로 시린지펌프의 작동을 중지시켜 환자를 위험으로부터 보호해 주는 하중 검출 장치이다.

Description

시린지펌프의 막힘 검출 장치{Occulusion Detection Mechanism for Syringe Pump}

본 고안은 시린지펌프에 내장되어 있는 구동 모터를 작동하여 시린지플런져를 이송시켜 환자에게 약액을 주입하는 시린지펌프의 막힘 하중 검출 메커니즘에 관한 것으로, 약액 주입시 구동축에 작용되는 축방향의 압력을 지속적으로 측정하여, 외부의 여러가지 원인에 의하여 약액 도관이 막히는 경우 시린지플런져에 과도한 압력이 가해지는 것을 사전에 방지할 수 있도록 하는 하중 검출 메커니즘과 이를 포함하는 시린지펌프에 관한 것이다.

시린지펌프 내의 구동 모터 작동과 기어열을 통한 감속 및 구동측과 이송축 등의 일련의 구동 메커니즘을 통하여 시린지플런져를 이송시키는 과정에서, 수액도관이 막히는 경우에는 구동축에 작용되는 축방향의 압력이 증가하게 된다. 구동측에 작용되는 축방향 압력을 검출하는 종래의 방법으로는 1 차 및 2 차 코일을 한 쌍으로 배열하여 구동축의 축방향 변위를 코일에 발생되는 전자력 값의 변화로 측정하여 압력의 크기를 검출하는 방식, 스트레인게이지를 부착한 외팔보 형상의 소형판이 포함된 구성체를 구동측 끝 단에 설치하여 구동축이 외팔보를 밀 때 스트레인게이지의 저항값 변화를 계측하여 압력값을 측정하는 방식 및, 구동 메커니즘 내부에 설치된 코일 스프링이 구동축에 작용되는 압력의 크기가 한계값 이상으로 크게 작용할 때 소형 클러치를 단락시키며 또한 전기적인 신호를 단락시켜 시린지펌프의 작동을 멈추게 하는 방식 등이 사용되고 있다.

시린지펌프를 작동하여 약액을 환자에게 주입하는 도중에 약액 도관이 외부의 여러가지 원인에 의하여 막히는 경우에는 약액의 주입이 원할하지 못하며, 또한 막혔던 상태가 급격히 해제되는 경우에는 약액의 주입이 짧은 시간 내에 급격히 이루어져 환자에게 예상하지 못한 위험이 발생될 수 있다. 이러한 위험한 상황이 발생되는 것을 사전에 방지하기 위하여 구동축에 가해지는 압력을 지속적으로 측정하고, 측정된 압력값이 미리 설정한 허용 압력값 이상일 때 시린지펌프의 작동을 자동으로 정지시켜 환자를 위험으로부터 보호해 줄 것이 요구된다. 상기한 여러가지 하중 검출 장치들은 모두 구조가 복잡하고 구성품 제작과 조립시의 품질 관리에 어려움이 있다. 구동축이 축방향의 하중을 받는 상태로 회전하면서 시린지플런져 이송축을 구동하는 기능상의 특성과 구성품 가공과 조립시의 품질 관리에 유리하며구조가 간단하면서도 정확한 압력 측정이 가능한 하중 검출 장치의 고안이 필요하다.

도 1 은 시린지펌프의 외관 사시도

도 2 는 시린지펌프 내부의 메커니즘 구성도

도 3 은 구동 메커니즘 조립체의 사시도

도 4 는 시린지펌프의 막힘 검출 메커니즘 사시도

도 5 는 시린지펌프의 하중 검출 스프링의 사시도

도 6 은 구동 메커니즘 조립체의 평면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 시린지펌프 하부케이스 2 : 시린지펌프 상부케이스

3 : 이송축 5 : 시린지바렐 고정 노브

6 : 플런져홀더 조립체 7 : 플런져홀더 노브

9 : 시린지바렐 13 : 수액 도관

14 : 구동 모터 15 : 기어열

18 : 구동축 20 : 구동 메커니즘 지지 브라켓

21 : 하중 검출 스프링 22 : 영구 자석

23 : 자력 검출 센서 25 : 이송축 지지대

26 : 이송 나사 27 : 브라켓 지지대

28, 28a : 브라켓의 스폿 용접용 기준 구멍

29, 29a : 응력 집중 방지 홈

30, 30a, 31, 31a : 스폿 용접부 32 : 하중 검출 스프링 삽입 구멍

33, 33a : 스프링의 스폿 용접용 기준 구멍

34 : 스프링 굽힘 목 35 : 구동축 통과 구멍

36 : 스프링 끝단 37 : 축베어링

101 : 시린지펌프 102 : 구동 메커니즘 조립체

103 : 막힘 검출 메커니즘

본 고안의 구성에 대해 첨부도면과 연계하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 시린지펌프(101)의 외관 사시도를, 도 2 는 시린지펌프 내부의 구동 메커니즘 구성도를, 도 3 은 구동 메커니즘 조립체(102)의 사시도를, 도 4 는 하중 검출 스프링(21)과 영구 자석(22) 및 자력 검출 센서(23) 등을 포함하고 있는 시린지펌프의 막힘 검출 메커니즘(103) 사시도를, 도 5 는 구동축에 작용되는 하중을 검출하는 하중 검출 스프링(21)에 스폿 용접용 기준 구멍(33)(33a)과 구동축 통과 구멍(35)을 상세하게 나타낸 상기 스프링(21)의 사시도를, 도 6 은 도 3 에 도시한 구동 메커니즘 조립체(102)의 평면도를 나타낸다.

도 4 에 도시한 것과 같이, 시린지펌프 내부의 구동 메커니즘 브라켓(20)에는 하중 검출 스프링(21)을 조립할 때 사용되는 하중 검출 스프링 삽입 구멍(32)과 응력 집중 방지용 홈(29)(29a)이 마련되어 있다. 상기 스프링(21)은 상기 브라켓(20)의 상기 스프링 삽입 구멍(32)을 통하여 넣어지며, 스프링의 스폿 용접용 기준 구멍(33)(33a)을 브라켓의 스폿 용접용 기준 구멍(28)(28a)에 일치시킨 상태에서 스폿 용접부(30)(30a)(31)(31a) 4 곳을 스폿 용접하는 방법으로 상기 스프링(21)을 상기 브라켓(20)에 고정한다.

도 4 및 도 6 에 도시한 바와 같이, 영구 자석(22)을 상기 스프링(21)의 끝단(36)에 부착하며, 상기 영구 자석(22)의 자력선 세기를 검출하기 위한 자력 검출센서(23)를 상기 영구 자석(22)과 마주 대하는 위치의 상기 브라켓(20)에 부착하는 구조로 되어 있다. 축베어링(37)을 상기 스프링(21)의 중간 부분에 닿게 하여 상기 스프링(21)이 변형되도록 한 구성품의 배치는, 도 5 의 스프링 굽힘 목(34)에서 구동축 통과 구멍(35)까지의 거리와 상기 스프링 굽힘 목(34)에서 상기 스프링 끝단(36)까지의 거리의 배율만큼 구동축(18)의 실제 이동량을 확대시켜 측정하는 구조 배열상의 특징을 갖는다.

본 고안의 실시 예를 첨부도면과 연계하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 에 도시한 것과 같이 수액 도관(13)이 연결된 시린지 바렐(9)을 시린지펌프(101)에 장착한 후 구동 모터(14)를 구동시키면, 구동 모터(14)와 기어열(15) 및 구동축(18)과 이송축 지지대(25) 등의 일련의 구동 메커니즘(102)의 작동으로 이송축(3)과 일체로 연결되어 있는 플런져홀더 조립체(6)가 이송되어 시린지플런져(11)를 시린지바렐(9) 내로 이동시키게 된다. 외부의 여러가지 원인에 의해 수액 도관이 막히는 경우에는 구동 모터(14)의 계속적인 회전에 따라 구동축(18)에 가해지는 압력이 증가되며, 도 6 에 도시한 바와 같이 하중 검출 스프링(21)의 중간 부분에 위치한 구동축 통과 구멍(35)의 중심과 일치되게 배열된 구동축(18)은 축베어링(37)에 압력을 가하여 하중 검출 스프링(21)이 변형되게 한다.

상기 스프링(21)이 상기 압력을 받아 변형되면 압력이 가해지지 않은 상태에 비해 영구 자석(22)과 자력 검출 센서(23) 사이의 간격이 벌어지며, 상기 영구 자석(22)과 자력 검출 센서(23) 사이의 자력선 분포에 변화가 생기게 된다. 이러한간격의 변화는 구동 메커니즘의 구조 구성상 항상 벌어지는 방향으로 생기며 좁아지는 경우는 없다. 측정된 자력선 분포의 세기는 구동회로에 미리 입력시켜 놓은 여러가지 크기의 시린지 용량과 막힘 상태에 따른 기준값과 비교되어 막힘 정도가 판정되며, 필요시 구동회로를 통하여 구동 모터(14)의 작동을 멈추어 약액 주입을 정지시키거나 경고 상태를 나타내게 하기도 한다.

본 고안은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 고안의 효과는 다음과 같다.

하중 검출 스프링과 자력 검출 센서 및 영구 자석으로 구성된 간단한 구조의 메커니즘으로 구동축에 가해지는 압력을 측정하는 본 고안에 의한 하중 검출 방법은, 구동축에 작용되는 압력에 따른 스프링 변위 측정 만으로 직접 정확하게 구동축에 작용하는 압력을 측정할 수 있게 해 준다. 이러한 구조의 구성에 의한 하중 측정 방법은 종래의 1 차 및 2 차 코일을 복합적으로 사용하거나 판에 스트레인게이지를 부착하여 저항 변화를 측정하는 방법 또는 구동 메커니즘에 포함된 코일 스프링과 소형 클러치의 조립체로 구동축에 작용되는 압력을 측정하는 것 등에 비하여 간단한 구조로, 구성체의 수가 적고 측정이 정확하며 막힘 검출 메커니즘 제작시 품질 관리가 용이하고 생산비가 저렴한 효과가 있다

Claims (4)

1. 구동 메커니즘 지지 브라켓(20)에 구동축(18)을 조립할 때 사용되는 구동축 통과 구멍(35)과, 하중 검출 스프링(21)을 상기 브라켓(20)에 스폿 용접할 때 사용되는 스폿 용접용 기준 구멍(33)(33a) 등이 마련되어 있는 것을 구조의 특징으로 하는 하중 검출 스프링(21).
2. 상기 청구항 1 에 청구된 상기 하중 검출 스프링(21) 조립용 하중 검출 스프링 삽입 구멍(32)과, 하중 작용시 응력이 집중되는 것을 방지하기 위한 목적의 응력 집중 방지 홈(29)(29a)과, 상기 스프링(21)을 상기 브라켓(20)에 스폿 용접할 때 사용되는 스폿 용접용 기준 구멍(28)(28a) 등이 마련되어 있는 것을 구조의 특징으로 하는 구동 메커니즘 지지 브라켓(20).
3. 상기 청구항 1 에 청구된 상기 하중 검출 스프링(21)과 상기 청구항 2 에 청구된 상기 구동 메커니즘 지지 브라켓(20) 및 영구 자석(22)과 자력 검출 센서(23)로 구성된 하중 검출 기구 조립체(103).
4. 상기 청구항 3 에 청구된 상기 하중 검출 기구 조립체(103)가 시린지펌프에 작용되는 막힘 하중을 검출할 목적의 구조 구성으로 포함되어 있는 시린지펌프(101).