KR20130120482A - 나비형 코 마스크 - Google Patents

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KR20130120482A
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마틴 베케
마르셀 보르그바르트
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인슬립 테크놀로지스, 엘엘씨
마틴 베케
마르셀 보르그바르트
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Abstract

각도를 가지는 나비형 날개부(15, 20)와 함께 경성 기저부(5), 연성 패드부(10)를 포함하는 코 인터페이스가 제공된다. 연성 패드부(10)는 경성 기저부(5)에 연결되고, 일부 구성에서, 경성 기저부(5)로부터 제거될 수 있다. 연성 패드부(10)는 하부 테두리(55)와 나비형 날개부(15, 20) 사이에 위치한 벨로우즈(bellows)(60)를 포함할 수 있다.

Description

나비형 코 마스크{BUTTERFLY NASAL MASK}
본 출원은 "Nasal Interface"라는 명칭으로 2010년 10월 25일에 출원된 미국 가 특허출원 제61/406,315호에 대해 우선권을 주장하며, 그 내용 전부는 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 호흡 장치, 구체적으로 코골이를 감소시키는 것과 관련하여 사용될 수 있는 호흡 장치에 대한 코 인터페이스(nasal interface)에 관한 것이다.
코골이는 많은 사람들에게 영향을 미치는 고통의 원인이다. 코골이는 반복적으로 계속되는 문제일 수 있거나, 간헐적으로 혹은 때때로 발생될 수 있다. 코골이는 코를 고는 사람뿐 아니라 코를 고는 사람의 주변인들에게도 각종 문제들을 발생시킨다. 예를 들면, 코골이는, 코를 고는 사람의 수면 패턴이 방해될 수 있는 수면 부족과 연결되어 있다. 이러한 수면 부족은 주간 졸음, 집중력 부족 및 기타 문제들을 발생시킨다. 그 외 많은 다른 호흡 질병의 예로서, 보충적인 호흡 장치를 사용하는 것에 의해 도움을 받을 수 있는 천식, OSA 및 COPD를 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 코 인터페이스를 채용한 일반적인 시스템의 개략도이다. 일반적으로, 코골이를 치료하는 장치는 공기 공급원(1), 코 인터페이스(2), 및 공기 공급원(1)과 코 인터페이스(2)를 연결하는 연결부(3), 예컨대 튜빙(tubing)을 포함할 수 있다. 사용자의 편안함은 코 인터페이스의 배치에 있어서 중요한 것이다. 또한, 코 인터페이스의 외부로 누설되는 기류의 양을 최소화하는 것도 중요하다. 즉, 코 인터페이스와 사용자의 코 사이에 전달되는 공기의 양을 최대화하기 위해, 코 인터페이스와 사용자의 코 사이에 효율적인 결합(coupling)을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 코 인터페이스와 사용자의 코 사이에 효율적인 결합을 제공할 수 있는 코 인터페이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 코 인터페이스는 하나 이상의 입구를 갖는 기저부; 및 상기 기저부에 작동적으로(operatively) 연결된 하부 테두리, 서로에 대해 각도를 이루며 위치하고 그 안에 형성된 하나 이상의 홀(hole)을 갖는 나비형 날개부, 및 상기 하부 테두리와 상기 나비형 날개부를 연결하는 벨로우즈(bellows)부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세 내용은 이하 상세한 설명 및 첨부된 도면에 기재되어 있다. 다른 특징들도 상세한 설명, 도면 및 청구범위로부터 명백하게 될 것이다.
본 발명으로 인해 사용자에게 편안한 착용감을 제공함과 동시에 코 인터페이스의 외부로 누설되는 기류의 양을 최소화하여 코 인터페이스와 사용자의 코 사이에 전달되는 공기의 양을 최대화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코 인터페이스를 채용할 수 있는 일반적인 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 투시도이다.
도 3은 도2에 도시된 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 정면도이다.
도 4는 도2 및 3에 도시된 일 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기저부(5)의 상면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 코 인터페이스의 연성 패드부의 부분적인 상면도이다.
도 7a는 측면에서 관찰한 본 발명에 따른 코 인터페이스의 단면도이다.
도 7b는 본 발명에 따른 코 인터페이스의 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 코 인터페이스를 착용한 사용자를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 코 인터페이스를 착용한 사용자를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 투시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 정면도이다. 도 2 및 3을 참조하면, 설명을 위한 예시적인 실시예는 경성 기저부(5) 및 연성 패드부(10)를 포함한다. 연성 패드부(10)는 실리콘 패드를 포함할 수 있고, 기저부(5)는 연성 패드부(10)에 비해 더 경성일 수 있다. 도 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 연성 패드부(10)는 나비형 날개(15, 20)를 가지는 나비 형상 구조물을 포함한다. 나비형 날개(15, 20)는 각각, 상면(25, 30)과 각각의 말단부(16, 21)를 포함한다. 나비형 날개(15, 20)는 그 내부에 공기 홀(hole)(35, 40)을 각각 포함한다. 이러한 공기 홀은, 날개를 사용자의 비공에 결합시키기 위해, 크기가 정해지고 나비형 날개(15, 20)의 상면(25, 30) 상에 위치하게 된다. 이러한 일 구성의 예가 도 8에 도시되어 있다. 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 나비형 날개(15, 20)의 상면(25, 30)은 사용자의 비공을 체결한다. 이하에서도 설명되는 바와 같이, 이것은 나비형 코 인터페이스로부터의 공기가 사용자의 비공으로 유동될 수 있도록 한다. 다른 실시예에서, 상면(25, 30)은, 사용자의 비공에 대해 코 인터페이스를 위치시키는 것을 용이하게 하기 위해, 공기 홀(35, 40) 주위 또는 부근에 돌출부 또는 기타 물리적으로 관찰 가능한 특징부를 포함할 수 있다.
설명을 위한 실시예에서, 상면(25, 30)은, 본 발명에 따른 코 인터페이스의 나비형 날개(15, 20) 상에 약 90°의 각도로 위치할 수 있다. 나비형 날개(15, 20) 사이의 협각에 대응하는 예시적인 각도인 90°는 도 4에서 선(60)으로 표시되어 있다. 이러한 각도는 인체공학적 연구에 기초하여 선택될 수 있다. 물론, 다양한 실시예에서, 협각은 약 180°협각부터 45°협각까지 다양할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상면(25, 30)은 사용자의 비공 주변을 밀폐할 수 있다. 상면(25, 30)은, 시스템 압력(예컨대, 도 8에 도시된 바와 같은 사용자의 비공에 대해 고정된 코 인터페이스의 기계적 압력)에 의해 사용자의 코로부터 부드럽게 압력을 받게 되어, 이러한 밀폐부를 형성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 나비형 날개(15, 20)의 상면(25, 30)은 지점(45)의 상대적으로 높은 위치에서 지점(50)의 상대적으로 낮은 위치로 경사져 있다. 본 발명을 실시하기 위해 필수적인 것은 아니지만, 이러한 경사는, 본원발명의 코 인터페이스가 도 8 및 9에 도시된 바와 같은 튜빙(tubing)을 알맞게 수용하도록 사용자의 코 위에 위치되게끔 한다.
도 2 및 3을 참조하면, 연성 패드부(10)는 하부 테두리(55)를 포함한다. 설명을 위한 실시예에서, 하부 테두리(55)는 연성 패드부(10)를 기저부(5)에 결합하는 것을 용이하게 한다. 결합은, 기계적 연결, 접착, 용접 등과 같은 임의의 알맞은 결합일 수 있다. 일부 실시예에서, 하부 테두리(55)는 더 둥글거나 타원형인 단면을 가지거나 덜 둥글거나 타원인 단면을 가질 수 있다. 하부 테두리(55)는 기저부(5)의 상부 테두리보다 긴장될(tensioned) 수 있고, 예컨대, 키록(key-lock) 타입 연결을 사용하여 서로 부합하도록 형성될 수 있다. 둥근 형상은, 중심에 대해 방사상으로 작용하는 인장력으로 인해, 기저와 연성 패드(10) 사이에 강한 밀폐의 형성을 용이하게 한다. 코 인터페이스의 사용 및 결합 유형에 따라, 기저부(5)는 연성 패드부(10)로부터 착탈 가능할 수 있다. 이러한 착탈 기능은 코 인터페이스를 세척하거나, 기저부(5) 또는 연성 패드부(10) 중 하나를 교체하는 것을 용이하게 한다.
도 4는 도2 및 3에 도시된 일 실시예를 설명하기 위한 단면도이다. 도 4에 도시된 설명을 위한 실시예에서, 연성 패드부(10)는 벨로우즈(bellows)(60)를 포함한다. 벨로우즈는 코 인터페이스의 높이 및 상면(25, 30)이 사용자의 비공에 대해 이루는 각도의 유연성을 제공할 수 있다. 벨로우즈(60)는 사용자의 코와 기저부(5) 사이에 압력이 가해진 경우 스프링으로서 기능할 수 있다.
도시된 벨로우즈는 (예컨대, 기저에 상대적으로 수직인) 수직부(65) 및 (예컨대, 기저에 상대적으로 수평인) 수평부(70)를 포함한다. 수직부(65)는 형상에 대해 안정성을 제공할 수 있다. 수평부는 상면(25, 30)의 수직 이동이 가능하도록 할 수 있다. 이러한 수직 이동은, 기저부(5)에 관하여, 연성 패드부(10) 전체에 대한 것일 수 있다. 수직 이동은 패드의 일 측면 상에서 일어나거나, (서로 다른 측면에서 서로 다른 각도로 이동하는 것을 포함하여) 패드의 양 측면 상에서 일어날 수 있다. 따라서, 벨로우즈(60)는 상면(25, 30)의 기저에 대한 각도가 변화할 수 있도록 한다. 이러한 벨로우즈의 유연성 및 상면(25, 30)의 각도를 변화시키는 기능은 사용자의 비공과 상면(25, 30) 사이에 자기 밀폐 효과(self sealing effect)를 발생시킬 수 있다. 벨로우즈(60)는, 코 인터페이스 주변에서 연장되는 것으로 설명되었지만, 코 인터페이스의 일부분의 주변에서만 연장될 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 코 인터페이스의 연성 패드부(10)의 부분적인 상면도이다. 상면(25, 30)의 홀(35, 40)은 공기가 사용자의 비공으로 출입할 수 있도록 한다. 이러한 홀의 크기 및 형상은, 본 발명에 따른 소정의 디자인의 바람직한 유동 및 음향 특성에 따라 조절될 수 있다. 도 6에 도시되지는 않았지만, 홀은, 홀을 통과하는 기류로부터 압력 손실 및 소음을 감소시키기 위해 최적화된 단면을 가질 수 있다. 또한, 설명된 실시예에서, 홀(35, 40)은 상면(25, 30)과 측면(75) 사이의 에지(edge) 부근에 있을 수 있다. 대부분의 사용자는 그 윗입술 바로 위 또는 바로 근처에서 시작되는 비공을 가지므로, 이러한 위치는 설명된 실시예에 도시되어 있다.
사용자의 비공은 윗입술로부터 바로 시작될 수 있으므로, 상면(25, 30)을 사용자의 코에 밀폐하기 위한 상당한 표면이 존재하지 않을 수도 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 설명을 위한 실시예는 측면(75)를 포함할 수 있다. 측면(75)은 코 인터페이스와 사용자 사이에 밀폐를 제공하는 것을 용이하게 한다. 이것은 사용자의 윗입술에 인접하여 압력을 가하는 측면(75)에 의해 가능하다.
도 9에 도시된 코 인터페이스는 사용자의 코 및 윗입술에 대한 각도에 위치할 수 있다. 이러한 실시예에서, 연성 패드부(10)의 표면은 매우 부드럽고 안전한 위치를 가진다. 예컨대 벨로우즈(60)에 의해 제공된, 연성 패드부(10)의 유연성으로 인해, 코 인터페이스는 3 개의 면: 사용자의 비공에 대한 2 개의 나비형 날개(15, 20) 및 윗입술에 대한 면에 대해 조절될 수 있다. 위치 조정의 유연성은 코 인터페이스의 위치가 고도로 규정되도록(highly defined) 할 수 있다. 코 인터페이스의 미끄러짐은 이러한 구조적 형태에 의해 감소되거나 및/또는 방지될 수 있다. 또한, 기저부(5)를 기울이는 것은, 벨로우즈(60)의 스프링 유사 기능, 벨로우즈(60)가 사용자의 코에 대해 가하는 압력, 및 벨로우즈(60)가 허용하는 상면(25, 30)의 각도의 유연성으로 인한 누설을 방지할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 코 인터페이스를 사용자의 비공으로 효과적으로 밀폐하기 위해 매우 낮은 힘만이 필요하게 된다.
설명된 실시예에서, 기저부(5)는, 도 8에 도시된 바와 같은, 하나 이상의 튜브와 연결(예컨대, 접착, 용접, 스냅 피트(snap fit) 또는 프레스 피트(press fit) 등)될 수 있다. 도 8에 도시된 설명을 위한 실시예는 1 개의 튜브가 아니라 2 개의 튜브(80, 85)를 이용한다. 튜브는 기저부(5)의 홀(95, 100)과 연결된다.
홀(95, 100)의 방향 각도는 서로 다를 수 있다. 일 실시예에서, 홀(95, 100)은 코 인터페이스의 완전한 밀폐를 보장하기에 적절한 임의의 방향으로 조절될 수 있다. 설명된 실시예는 코 인터페이스의 양쪽에 2 개의 튜브(80, 85)를 연결하기 위한 2 개의 홀(95, 100)만을 도시하고 있지만, 다른 배치 또한 이용될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 튜브는, 코 인터페이스의 전면 또는 기타 적절한 위치와 같은, 코 인터페이스 상의 다양한 위치에 연결될 수 있다.
튜브(80, 85)는, 공기를 코 인터페이스에 공급하기 위해서뿐 아니라, 마스크를 사용자의 코와 연결이 유지되는(예컨대, 사용자의 코와의 체결을 밀폐하는) 올바른 위치에 홀딩(holding)하기 위해 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 튜브는, 도 9에 도시된 바와 같이 사용자 귀의 윗 방향으로부터 나올 수 있다. 다른 실시예에서, 튜브를 포함하지 않는 헤드기어(headgear)(및/또는 튜브)의 구성이 사용자에 대해 마스크를 위치시키기 위해 이용될 수 있다.
도 4 및 5를 참조하면, 기저부(5)는 추가 홀(110)을 포함할 수 있다. 홀(110)의 크기 및 형상은 본 발명에 따른 소정의 디자인의 유동 및 음향 특성에 따라 선택될 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기저부(5)의 상면도이다. 설명을 위한 실시예에 도시된 바와 같이, 추가 홀(110)은 환경(공기 배출구)에 대한 것일 수 있다. 일 실시예에서, 홀(110)은 마스크 내부에서 2 mbar에서 약 20l/min 의 기류를 허용하도록 설계될 수 있다. 이것은 사용자에 대한 CO2 농도가 과도하게 높아지는 것을 방지하거나 및/또는 감소시킬 수 있다. 또한, 홀(110)은, 사용자가 일반적으로 홀을 통과하여 들어오는 주변 공기를 호흡할 수 있는 것과 같은, 개방식 호흡 인터페이스를 제공하기 위한 크기로 될 수 있다. 주변 공기는 튜브(들)(예컨대, 튜브(80, 85))을 통해 공급되는 가스(예컨대, 산소 등)로 보충될 수 있다. 도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 추가 튜브(120)는 코 인터페이스 내의 압력을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 추가 튜브(120)는 도 1에 도시된 공기 공급원(1)에 대한 압력 피드백을 위해 사용될 수도 있다.
도 7a는 측면에서 관찰한 본 발명에 따른 코 인터페이스의 단면도이다. 도 7b는 본 발명에 따른 코 인터페이스의 측면도이다. 본 발명에 따른 설명을 위한 실시예의 이러한 도면들은 본 발명에 개시된 구조물이 제공하는 유연성을 추가로 나타낼 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 도 7a는 상면(25)의 경사를 나타낸다.
폭넓은 범위의 사용자에게 부합하는 코 인터페이스를 위해, 코 인터페이스는 사용자의 코에 대해 상대적으로 작은 치수를 가질 수 있다. 또한, 나비형 날개(25, 30)의 형상은 사용자 코의 목적 크기에 따라 더 클 수 있다. 도 2, 3 및 5에서 알 수 있는 바와 같이, 기저부(5)는 상대적으로 작은 치수를 가진다. 도 5에 도시된 바와 같은, 내부의 단면은 그 전 형상이 스타일링(styling)을 위해 선택될 수 있도록 한다. 설명을 위한 실시예의 구조물은, 사용자의 코에서의 나비형 날개(25, 30)의 이동 없이, 혹은 최소한의 이동만으로, 기저부(5)가 측방향 및 상방향으로 이동할 수 있도록 한다.
이상 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 첨부된 청구범위에 기재된 발명의 범위를 벗어나지 않고 변경 및 변형이 가능함은 명백할 것이다.
1: 공기 공급원 2: 코 인터페이스
3: 연결부 5: 기저부
10: 연성 패드부 15, 20: 나비형 날개
16, 21: 말단부 25, 30: 상면
35, 40: 공기 홀 55: 하부 테두리
60: 벨로우즈 65: 수직부
70: 수평부 75: 측면
80, 85: 튜브 95, 100: 홀
110: 추가 홀 120: 추가 튜브

Claims (6)

  1. 하나 이상의 입구를 갖는 기저부; 및
    상기 기저부에 작동적으로(operatively) 연결된 하부 테두리, 서로에 대해 각도를 이루며 위치하고 그 안에 형성된 하나 이상의 홀(hole)을 갖는 나비형 날개부, 및 상기 하부 테두리와 상기 나비형 날개부를 연결하는 벨로우즈(bellows)부를 포함하는 연성 패드부를 포함하는
    코 인터페이스(nasal interface).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기저부는 출구를 추가로 포함하는
    코 인터페이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 벨로우즈부는 수평부 및 만곡된 상기 수평부 사이에 위치한 수직부를 포함하는
    코 인터페이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수평부 및 수직부는 만곡된
    코 인터페이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 나비형 날개부는 말단부를 가지며, 상기 나비형 날개부는 상기 원위 단부 사이의 라인을 가로지르는 방향으로 경사진
    코 인터페이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 나비형 날개부의 서로에 대해 이루는 상기 각도는 약 45° 내지 약 180° 범위인
    코 인터페이스.
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