KR20120007440A - 호흡기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 호흡기는 회전 밸브가 케이싱에 설치되고, 상기 케이싱은 제1 기체 유입 통로 및 제2 기체 유입 통로를 구비하며 또한 기체 저장 공간이 형성되어 있으며 상기 회전 밸브는 상기 제1 기체 유입 통로와 상기 기체 저장 공간의 연통을 차단하는 제1 위치 및 상기 제2 기체 유입 통로와 상기 기체 저장 공간의 연통을 차단하는 제2 위치 사이에서 회전할 수 있고, 이에 의해, 상기 제1, 제2 기체 유입 통로는 각각 산소원 및 공기원과 연통되어, 사용자는 상기 회전 밸브를 제1 위치 또는 제2 위치로 전환하기만 하면, 곧 필요에 따라 호흡기에 의해 공급되는 기체를 공기 또는 산소로 전환할 수 있다.

Description

호흡기 {RESPIRATOR}
본 발명은 호흡기에 관한 것이고, 특히 공급기체의 종류를 전환할 수 있는 호흡기에 관한 것이다.
호흡기는 폐기능이 충분한 기체교환을 이루지 못하는 환자, 예를 들면 SARS, H1N1 등 질병으로 인해 폐 부위에 병리변화가 발생한 환자 또는 폐 부위를 다친 환자 등이 사용하도록 제공하는 것이다. 호흡기는 병원의 응급실 및 중환자실에서 흔히 볼 수 있을 뿐만 아니라, 가정에서도 장기적으로 호흡의 도움이 필요한 환자에게 제공되는 가정용 호흡기도 있다.
현재 비교적 보편적으로 사용되는 호흡기는 대부분 양압 호흡기이다. 그 구조는 주요하게 송풍기가 케이싱 내에 설치되고, 상기 케이싱은 기체 유입 배관 및 상기 송풍기와 연통된 기체 공급 배관과 연결된다. 산소 또는 공기는 상기 기체 유입 배관에 의해 상기 케이싱에 유입되어, 상기 송풍기에 의해 흡입된 후, 상기 기체 공급 배관을 통하여 환자가 사용하는 비강 마스크 또는 비구강 마스크로 수송되어 환자의 폐 부위에 공급된다.
그렇지만 종래의 호흡기는 기체 유입 배관과 연통된 기체의 유입원을 변경하지 않는 전제하에서는 단지 산소만 공급하거나 또는 공기만 공급할 수밖에 없다. 다시 말하면, 상기 호흡기는 환자의 필요에 따라 공급 기체의 종류를 수시로 전환할 수 없다. 그러므로 여전히 불편한 점이 있어 개선될 필요가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로 본 발명의 주요 목적은 공급 기체의 종류를 필요에 따라 전환할 수 있는 호흡기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명은, 케이싱 및 상기 케이싱에 설치된 회전 밸브를 포함하고, 상기 케이싱은 제1 기체 유입 통로, 제2 기체 유입 통로 및 각각 상기 제1 및 제2 기체 유입 통로와 연통된 기체 저장 공간을 구비하고, 상기 회전 밸브는 상기 제1 기체 유입 통로와 상기 기체 저장 공간의 연통을 차단하는 제1 위치 및 상기 제2 기체 유입 통로와 상기 기체 저장 공간의 연통을 차단하는 제2 위치 사이에서 회전할 수 있는 호흡기를 제공한다. 이에 의해, 상기 케이싱의 제1 기체 유입 통로 및 제2 기체 유입 통로는 각각 산소원 및 공기원과 연통되며, 상기 회전 밸브가 상기 제1 위치에 위치할 경우, 상기 제2 기체 유입 통로에 의해 공기가 상기 기체 저장 공간으로 유입되어 상기 호흡기의 케이싱 내에 설치된 송풍기에 의해 흡입된 후, 적당한 압력으로 필요한 곳으로 수송된다. 마찬가지로 상기 회전 밸브가 상기 제2 위치로 회전할 경우, 상기 호흡기는 상기 제1 기체 유입 통로에 의해 상기 기체 저장 공간으로 유입된 산소를 공급할 수 있다.
본 발명에서 제공한 호흡기의 상세 구조, 특징, 조립 또는 사용방식에 관하여, 후술하는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 상세하게 설명할 것이다. 그러나 상기 상세 설명 및 본 발명에서 예시한 특정 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 청구범위를 한정하는 것은 결코 아니라는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에서 제공한 호흡기는 사용자로 하여금 필요한 기체 종류를 선택할 수 있도록 할 뿐 아니라, 사용자가 기체를 선택하면 상기 호흡기는 필터를 거친 맑은 공기를 사용자에게 공급하며 또한 기체를 여과하는 필터 부재의 교체 필요 여부에 대해 사용자가 알 수 있게 함으로 사용자가 흡입하는 공기의 청결도를 더욱 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호흡기의 입체 분해도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호흡기를 나타내는 입체 조립도이며, 설명의 편의를 위하여 그 중 외부 케이스 및 내부 케이스 부재를 제거하였다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호흡기의 케이싱 및 회전 밸브를 나타내는 단면도이며, 상기 회전 밸브가 제1 위치에 위치한 상태를 나타낸다.
도 4는 도 3과 유사한 도면이며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호흡기의 회전 밸브가 제2 위치에 위치한 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호흡기에 설치된 필터 부재의 청결도 판단 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터 부재의 청결도를 판단하는 방법의 흐름도이다.
이하 실시예와 도면을 결합하여 본 발명의 기술내용 및 특징을 상세하게 설명한다.
출원인이 우선 이 부분에서 설명할 것은 아래에서 소개할 실시예 및 도면의 동일한 참조번호는 동일하거나 유사한 소자 또는 그 구조 특징을 표시한다.
먼저 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호흡기(10)는 주로 케이싱(20), 회전 밸브(30), 필터 부재(40), 및 송풍기(50)를 포함한다.
상기 케이싱(20)은 하부 케이스 부재(21), 리어 케이스 부재(22), 내부 케이스 부재(23) 및 상부 케이스 부재(24)를 포함하고, 상기 하부 케이스 부재(21)는 베이스(212), 및 상기 베이스(212)에서 일체로 볼록하게 돌출된 볼록 외벽(214) 및 볼록 내벽(216)을 구비하며, 상기 리어 케이스 부재(22)는 상기 하부 케이스 부재(21)의 후단부에 설치되며 또한 상기 볼록 외벽(214) 및 볼록 내벽(216)과 연결되고, 상기 내부 케이스 부재(23)는 상기 하부 케이스 부재(21)의 상부에 설치되며 상기 볼록 내벽(216) 및 상기 리어 케이스 부재(22)와 연결되며, 상기 상부 케이스 부재(24)는 상기 하부 케이스 부재(21) 및 내부 케이스 부재(23)의 상부에 설치되며 상기 하부 케이스 부재(21)의 볼록 외벽(214) 및 상기 리어 케이스 부재(22)와 연결된다. 상기 내부 케이스 부재(23)는 상기 하부 케이스 부재(21)의 베이스(212), 볼록 내벽(216) 및 상기 리어 케이스 부재(22)와 함께 상기 케이싱(20)의 기체 저장 공간(26)을 형성한다. 그 밖에, 상기 케이싱(20)은 상기 리어 케이스 부재(22)에 위치한 제1 기체 유입 통로(27) 및 제2 기체 유입 통로(28)를 구비하고, 상기 제1 기체 유입 통로(27)는 상기 기체 저장 공간(26)으로 향한 제1 내부 개구부(272) 및 상기 케이싱(20) 외부로 향한 제1 외부 개구부(274)를 구비하며, 상기 제2 기체 유입 통로(28)는 상기 기체 저장 공간(26)으로 향한 제2 내부 개구부(282) 및 케이싱(20)의 외부로 향한 제2 외부 개구부(284)를 구비한다.
상기 회전 밸브(30)는 회전축(32) 및 상기 회전축(32)으로부터 부동(不同)한 방향으로 일체로 연장된 제1 덮개판(34) 및 제2 덮개판(36)을 구비하고, 상기 회전 밸브(30)는 회전축(32)에 의해 상기 케이싱(20)의 하부 케이스 부재(21) 및 리어 케이스 부재(22) 사이에 힌지 설치되며, 또한 회전축(32)은 리어 케이스 부재(22)에 설치된 모터(38)의 구동에 의해 회전된다. 상기 회전 밸브(30)가 도 3에 도시한 바와 같이 제1 위치(P1)까지 회전하였을 경우, 상기 제1 덮개판(34)은 상기 케이싱(20)의 제1 내부 개구부를 완전히 차폐함으로 상기 제1 기체 유입 통로(27)가 상기 기체 저장 공간(26)과 연통되지 않도록 하며, 이때 상기 제2 기체 유입 통로(28)는 상기 기체 저장 공간(26)과 연통된다. 상기 회전 밸브(30)가 도 4에 도시한 바와 같이 제2 위치(P2)까지 회전하였을 경우, 상기 제2 덮개판(36)은 상기 케이싱(20)의 제2 내부 개구부(282)를 완전히 차폐함으로 상기 제2 기체 유입 통로(28)가 상기 기체 저장 공간(26)과 연통되지 않도록 하며, 이때 상기 제1 기체 유입 통로(27)는 상기 기체 저장 공간(26)과 연통된다.
상기 필터 부재(40)는 기체가 통과될 수 있으며 동시에 기체 중의 불순물을 여과 할 수 있는 재료로 만들어졌고, 본 실시예에서 상기 필터 부재(40)는 유리섬유가 얽혀서 구성된 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air Filter; HEPA Filter로 약칭)이나, 이에 한정되는 것이 아니다. 상기 필터 부재(40)는 상기 케이싱(20)의 제2 내부 개구부(282)와 제2 외부 개구부(284) 사이에 설치되고, 이에 의해, 상기 회전 밸브(30)가 상기 제1 위치(P1)에 위치할 경우, 상기 케이싱(20)의 외부 공기는 먼저 상기 필터 부재에 의해 여과된 후, 상기 기체 저장 공간(26)으로 유입되어 상기 기체 저장 공간(26)에 깨끗한 공기가 저장되게 한다. 그 밖에, 상기 케이싱(20)의 제1 외부 개구부(274)는 산소공급장치(도시되지 않음)와 연통되고, 상기 회전 밸브(30)가 제2 위치(P2)에 위치할 경우, 상기 산소공급장치는 산소를 제1 기체 유입 통로(27)를 거쳐 상기 기체 저장 공간(26)에 산소를 공급한다.
상기 송풍기(50)는 일반적으로 흔히 볼 수 있는 기체를 압력 이송하는 송풍기이고, 케이스(52) 내에 모터(54)가 설치되고, 상기 송풍기(50)는 상기 케이싱(20)의 상기 기체 저장 공간(26)에 설치되고, 상기 모터(54)는 상기 기체 저장 공간(26) 내의 산소 또는 공기를 상기 케이스(52)로 흡입하고, 이어 적당한 압력으로 상기 케이스(52) 내의 산소 또는 공기를 배기관(29)을 통해 상기 케이싱(20)의 외부로 수송하고, 나아가 환자가 사용하고 있는 비강 마스크 또는 비구강 마스크로 이송하여 환자의 호흡을 도와준다.
상기에 서술한 본 발명에 따른 호흡기(10)는 사용자가 모터(38)를 제어하여 상기 회전 밸브(30)를 제1 위치(P1) 또는 상기 제2 위치(P2)에 전환하기만 하면, 필요에 따라 상기 호흡기(10)로부터 공급되는 기체를 공기 또는 산소로 바로 전환할 수 있다.
언급할 만한 것은 본 발명의 핵심은 상기 제1, 제2 기체 유입 통로(27, 28)를 이용하여 상기 호흡기(10)의 사용자에게 2가지 종류의 기체 즉 산소 및 공기를 공급할 수 있다는 것이며, 또한 상기 회전 밸브(30)는 상기 2가지 기체 중의 한가지 기체가 기체 저장 공간(26)에 유입되게 하여 상기 호흡기(10)가 공급하는 기체 종류를 전환한다. 따라서 상기 호흡기(10)의 케이싱(20) 설계는 본 실시예에 기재된 형식에 한정되지 않고, 상기 케이싱(20) 내에 기체 저장 공간이 형성되어 있고 상기 기체 저장 공간이 2개의 기체 유입 통로와 연통되기만 하면 된다. 그 밖에, 상기 제2 기체 유입 통로(28)는 직접적으로 맑은 공기를 제공하는 장치(예를 들면 공기청정기)에 연결될 수 있다. 그러므로 상기 제2 기체 유입 통로(28)에 상기 필터 부재(40)를 설치하지 않아도 된다.
그럼에도 불구하고 상기 호흡기(10)의 제2 기체 유입 통로(28)에 상기 필터 부재(40)를 설치한다면, 일정기간 사용 후에 상기 필터 부재(40)를 세척 또는 교체할 필요가 있다. 따라서 상기 호흡기(10)는 필터 부재의 청결도 판단 시스템을 더 포함하여 사용자로 하여금 상기 필터 부재의 세척 또는 교체가 필요한 시점을 알 수 있도록 할 수 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 시스템은 부유입자 감지기(60), 타이머(70), 표시장치(80) 및 제어기(90)를 구비한다. 상기 부유입자 감지기(60)는 필터 부재(40)와 상기 케이싱(20)의 제2 외부 개구부(284) 사이에 설치되어, 외부 공기 중에 함유된 부유입자의 농도를 감지하는데 사용된다. 상기 타이머(70)는 상기 송풍기(50)의 작동시간, 예를 들면 상기 송풍기(50)가 작동한 누계시간, 매번 가동 된 후의 작동시간, 또는 각각의 필터 부재(40)를 사용한 누계시간 등등을 계산하는데 사용된다. 본 실시예에서 상기 표시장치(80)는 상기 케이싱(20)의 상부 케이스 부재(24)(도 1에 도시한 바와 같음)에 설치되고, 3개 표시램프를 포함하며, 각각 상기 필터 부재(40)의 청결도 우수, 보통, 불량을 대표한다. 뿐만 아니라 상기 표시장치(80)는 문자메시지를 나타내는 스크린 또는 음성메시지를 전달하는 장치일 수도 있다. 상기 제어기(90)는 상기 부유입자 감지기(60), 송풍기(50), 타이머(70) 및 상기 표시장치(80)와 전기적으로 연결되고, 부유입자 감지기(60)가 감지한 데이터 및 타이머(70)가 계산한 데이터를 접수하며 또한 상기 수치에 근거하여 표시장치(80)를 제어한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 호흡기(10)의 상기 필터 부재 청결도 판단 시스템에 의한 필터 부재의 청결도 판단 방법은 주로 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다.
a. 외부 환경 중의 부유입자 농도를 감지하는 단계. 외부 환경 중의 부유입자 농도가 높을수록, 상기 필터 부재(40)의 세척 또는 교체 빈도는 높을 것이다.
b. 호흡기(10) 송풍기(50)의 작동 풍속을 측정하는 단계. 상기 송풍기(50)의 풍속이 빠를수록, 단위 시간 내에 필터 부재(40)를 통과하는 공기가 더 많다는 것을 의미함으로, 상기 필터 부재(40)의 세척 또는 교체 빈도는 더욱 높을 것이다. 또한, 상기 송풍기(50)의 풍압의 크기는 풍속의 크기와 관련되기에 상기 송풍기(50)의 풍압을 측정하는 것으로 상기 송풍기(50)의 작동 풍속을 측정하는 것을 대체할 수 있다.
c. 호흡기(10) 송풍기(50)의 작동시간을 계산하는 단계. 상기 송풍기(50)의 작동 시간이 길수록, 상기 필터 부재(40)를 사용한 시간이 더욱 길다는 것을 의미하기에 상기 필터 부재(40)의 세척 또는 교체가 더욱 필요하다. 또한 서로 다른 판단조건의 설정에 근거하여, 상기 타이머(70)는 상기 송풍기(50)의 작동 누계 시간, 매번 가동된 후의 작동 시간, 또는 매개의 필터 부재(40)가 사용한 누계 시간 등등을 제공할 수 있다.
d. 외부 환경 중의 부유입자 농도, 호흡기(10) 송풍기(50)의 작동풍속, 및 호흡기(10) 송풍기의 작동시간을 이용하여 상기 필터 부재(40)의 청결도를 판단하는 단계. 단계a, b, c에서 얻은 결과는 상기 필터 부재(40)의 청결도와 밀접히 관련됨으로 각각의 상기 결과를 제어기(90)에 전송하여 매개변수로 하여 소정의 함수로 연산하면 필터 부재(40)의 청결도를 바로 판단할 수 있다. 특히 설명이 필요한 것은, 단계 a, b, c의 목적은 상기 각각의 매개변수를 획득하는 것이기에 본 발명을 실시할 때, 단계 a, b, c는 본 발명에서 제공한 순서에 한정되지 않는다.
마지막으로, 상기 제어기(90)는 판단해낸 상기 필터 부재(40)의 청결도를 직접 표시장치(80)에 나타내어 사용자로 하여금 필터 부재의 세척 또는 교체 여부를 결정할 수 있게 한다. 또는 상기 제어기(90)는 판단해낸 상기 필터 부재(40)의 청결도에 근거하여 필터 부재(40)의 세척 또는 교체 필요 여부에 대해 결정하며, 또한 상기 필터 부재(40)를 세척 또는 교체해야 한다는 신호, 또는 세척 또는 교체하지 않아도 된다는 신호를 발생하여 표시장치(80)가 신호를 표시하도록 한다.
상기 실시예의 설명으로부터 알 수 있듯이, 본 발명에서 제공한 호흡기(10)는 사용자로 하여금 필요한 기체 종류를 선택할 수 있도록 할 뿐 아니라, 사용자가 기체를 선택하면 상기 호흡기(10)는 필터를 거친 맑은 공기를 사용자에게 공급하며 또한 기체를 여과하는 필터 부재(40)의 교체 필요 여부에 대해 사용자가 알 수 있게 함으로 사용자가 흡입하는 공기의 청결도를 더욱 확보할 수 있다.
마지막으로 반드시 한번 더 설명할 것은, 본 발명의 상기 실시예에서 개시한 구성소자는 예를 들어 설명하였을 뿐, 본 사건의 범위를 한정하는 것은 결코 아니며, 기타 등가소자에 의한 치환 또는 변경도 본 사건의 청구범위에 포괄된다는 것이다.
10: 호흡기
20: 케이싱
21: 하부 케이스 부재
212: 베이스
214: 볼록 외벽
216: 볼록 내벽
22: 리어 케이스 부재
23: 내부 케이스 부재
24: 상부 케이스 부재
26: 기체 저장 공간
27: 제1 기체 유입 통로
272: 제1 내부 개구부
274: 제1 외부 개구부
28: 제2 기체 유입 통로
282: 제2 내부 개구부
284: 제2 외부 개구부
29: 배기관
30: 회전 밸브
P1: 제1 위치
P2: 제2 위치
32: 회전축
34: 제1 덮개판
36: 제2 덮개판
38: 모터
40: 필터 부재
50: 송풍기
52: 케이스
54: 모터
60: 부유입자 감지기
70: 타이머
80: 표시장치
90: 제어장치

Claims (6)

  1. 제1 기체 유입 통로, 제2 기체 유입 통로, 및 상기 제1 기체 유입 통로 및 제2 기체 유입 통로와 각각 연통되는 기체 저장 공간을 구비하는 케이싱; 및
    상기 케이싱에 설치되며, 또한 상기 제1 기체 유입 통로와 상기 기체 저장 공간 사이의 연통을 차단하는 제1 위치 및 상기 제2 기체 유입 통로와 상기 기체 저장 공간 사이의 연통을 차단하는 제2 위치 사이에서 회전할 수 있는 회전 밸브
    를 포함하는 호흡기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱의 상기 제1 기체 유입 통로는 상기 기체 저장 공간으로 향한 제1 내부 개구부를 가지고, 상기 제2 기체 유입 통로는 상기 기체 저장 공간으로 향한 제2 내부 개구부를 가지고,
    상기 회전 밸브는 회전축 및 상기 회전축과 연결된 제1 덮개판 및 제2 덮개판을 가지며,
    상기 제1 덮개판은 상기 회전 밸브가 상기 제1 위치에 위치할 경우 상기 제1 내부 개구부를 차폐하고,
    상기 제2 덮개판은 상기 회전 밸브가 상기 제2 위치에 위치할 경우 상기 제2 내부 개구부를 차폐하는, 호흡기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱의 제2 기체 유입 통로는 상기 케이싱의 외부로 향한 제2 외부 개구부를 가지며, 또한 상기 제2 내부 개구부와 상기 제2 외부 개구부 사이에는 필터 부재가 설치되어 있는, 호흡기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이싱의 기체 저장 공간에 설치한 송풍기, 상기 필터 부재와 상기 제2 외부 개구부 사이에 설치한 부유입자 감지기, 및 상기 송풍기 및 상기 부유입자 감지기와 전기적으로 연결되는 제어기를 더 포함하는, 호흡기.
  5. 제4항의 호흡기를 응용한 필터 부재의 청결도 판단방법으로서,
    a. 환경 중의 부유입자 농도를 감지하는 단계;
    b. 상기 호흡기의 송풍기의 작동 풍속을 측정하는 단계;
    c. 상기 호흡기의 송풍기의 작동 시간을 계산하는 단계; 및
    d. 상기 부유입자의 농도, 상기 송풍기의 작동 풍속, 및 상기 송풍기의 작동 시간을 매개변수로 하여 상기 필터 부재의 청결도를 판단하는 단계
    를 포함하는 필터 부재의 청결도 판단방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터 부재의 세척 또는 교체가 필요함을 표시하거나, 상기 필터 부재의 세척 또는 교체가 필요하지 않음을 표시하는 단계를 더 포함하는, 필터 부재의 청결도 판단방법.
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