KR20150050197A

KR20150050197A - Uv led가 구비된 의료용 흡입기

Info

Publication number: KR20150050197A
Application number: KR1020130131706A
Authority: KR
Inventors: 김선주; 이성민
Original assignee: 서울바이오시스 주식회사
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-05-08

Abstract

본 개시의 UV LED가 구비된 의료용 흡입기는, 컴프레서 모터를 포함하는 본체부; 상기 본체부와 연결되고 자외선 광원부가 내부에 구비되고 분무 상태의 약액을 제조하는 네블라이저 어셈블리; 상기 네블라이저 어셈블리에 연결된 마스크; 상기 본체부와 네블라이저 어셈블리를 연결하는 연결 호스; 및 상기 네블라이저 어셈블리와 마스크를 연결하는 커넥터부를 포함한다.

Description

UV LED가 구비된 의료용 흡입기{Nebulizer having UV LED}

본 개시(disclosure)는 의료용 흡입기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기에 관한 것이다.

네블라이저(Nebulizer)는 호흡기 질환에 사용되는 약액 혹은 약품을 에어로졸화하여 환자가 에어로졸화 된 약액의 입자를 마우스 피스나 마스크를 이용해 코나 입으로 흡입할 수 있도록 하여 약액이 환자의 기관지 말초까지 이르러 질환을 치료할 수 있도록 된 의료용 흡입기이다. 일반적으로 네블라이저는 마스크 또는 마우스 피스가 배치되어 사용자가 마스크 또는 마우스 피스를 집어 사용할 수 있도록 구성되어 있다.

이러한 네블라이저는 주로 이비인후과와 같은 의원과 가정에서 환자의 코 질환, 기관지 질환, 감기 또는 천식등과 같은 호흡기 질환 치료에 사용되고 있다. 이와 같이 네블라이저는 질환을 치료하기 위한 의료기기임에 따라 세균등의 미생물에 노출될 수 있으므로 위생을 위해 네블라이저를 구성하는 구성품을 살균 처리하는 것이 중요하다. 네블라이저를 구성하는 구성품을 살균 처리하는 방법은 끓는 물에서 소독하는 가열식 소독 방법이나 별도의 자외선 소독기를 이용하는 방법이 있다. 그러나 별도의 자외선 소독기의 경우 네블라이저 구성품의 변색 등을 유발할 수 있고 자외선 소독기를 구비하기 위한 별도의 공간이 필요하다. 또한, 일반적인 가정에서는 자외선 소독기를 별도로 구비하지 않고 끊는 물에 소독하고 있는 실정이다.

본 개시의 실시예는, 자외선 발광 다이오드를 이용하여 네블라이저 구성품들의 살균 효과가 증대되도록 할 수 있는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기를 제공하는 것이다.

본 개시에 따른 UV LED가 구비된 의료용 흡입기는, 컴프레서 모터를 포함하는 본체부; 상기 본체부와 연결되고 자외선 광원부가 내부에 구비되고 분무 상태의 약액을 제조하는 네블라이저 어셈블리; 상기 네블라이저 어셈블리에 연결된 마스크; 상기 본체부와 네블라이저 어셈블리를 연결하는 연결 호스; 및 상기 네블라이저 어셈블리와 마스크를 연결하는 커넥터부를 포함한다.

본 개시에 있어서, 상기 컴프레서 모터는 분출 압력을 약물에 가하여 상기 약물을 미세한 입자의 크기로 만들어 상기 마스크를 통해 사용자에게 분무한다.

상기 네블라이저 어셈블리는, 내측벽에 자외선 광원부가 형성된 제1 캡부; 및 상기 제1 캡부 상에 중첩되어 상기 제1 캡부 사이에 약물 이동 통로를 형성하는 제2 캡부를 포함하여 형성된다.

상기 제2 캡부는 상기 제1 캡부보다 큰 크기를 가지게 형성된다.

상기 자외선 광원부는 상기 제1 캡부의 바깥 방향으로 자외선을 제공한다.

상기 자외선 광원부는 자외선 발광다이오드를 포함하여 형성된다.

상기 제1 캡부는 상기 자외선이 투과될 수 있는 투명한 재질로 형성된다.

상기 자외선 광원부는 상기 약물 이동통로를 이동하는 수돗물에 자외선을 제공하여 고도산화수를 제조한다.

상기 자외선 광원부는 100 nm 내지 280 nm의 파장 범위의 자외선을 방출한다.

상기 고도산화수는 상기 수돗물 내의 잔류 염소와 상기 자외선 광원의 자외선을 반응시켜 수산화 라디칼(OHㆍ)을 포함하는 고도산화수를 상기 마스크 방향으로 배출한다.

상기 자외선 광원은 상기 제1 캡부와 제2 캡부 사이의 약물 이동 통로의 농축된 약액을 자외선으로 분해하는 기능을 더 수행할 수 있다.

본 개시에 따르면, 별도의 자외선 소독 장비를 구비하지 않고 네블라이저 구성품 내부에 직접 자외선 발광 다이오드를 장착하여 손쉽게 소독 및 살균히 이루어지도록 할 수 있다는 이점이 제공된다.

또한, 네블라이너 구성품의 내부에 잔류할 수 있는 약물을 고도산화수를 이용한 분해 작용으로 분해함으로써 관 내부에 약액이 농축되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 예에 따른 UV LED가 구비된 의료용 흡입기를 나타내보인 도면이다.
도 2는 도 1의 UV LED가 구비된 의료용 흡입기를 분해하여 나타내보인 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 약액통 부분을 확대하여 나타내보인 도면이다.
도 4는 약액통 상에 수행되는 고도산화 처리 동작을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다.

복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 개시의 일 예에 따른 UV LED가 구비된 의료용 흡입기를 나타내보인 도면이다. 도 2는 도 1의 UV LED가 구비된 의료용 흡입기를 분해하여 나타내보인 분해사시도이다. 도 3은 도 1의 약액통 부분을 확대하여 나타내보인 도면이다. 그리고 도 4는 약액통 상에 수행되는 고도산화 처리 동작을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 개시에 따른 UV LED가 구비된 의료용 흡입기(100)는 본체부(110)와, 자외선 광원부(300)가 내부에 구비된 네블라이저 어셈블리(150)와, 네블라이저 어셈블리(150)에 연결된 마스크(130)와, 본체부(110)와 네블라이저 어셈블리(150)를 연결하는 연결 호스(235) 및 네블라이저 어셈블리(150)와 마스크(130)를 연결하는 커넥터부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

본체부(110)는 내부에 컴프레서 모터(111)를 구비하며, 분출 압력을 네블라이저 어셈블리(150)로 이송하도록 제1 연결부(120)에 연결되어 있다. 컴프레서 모터(111)는 컴프레서 모터(111)의 분출 압력을 약액통(220)에 가하여 약액통(220)에 저장되는 약물을 미세한 입자의 크기로 만들어 마스크(130)를 통해 사용자에게 분무시킬 수 있다. 본체부(110)의 표면에는 의료용 흡입기(100)의 전원을 온/오프(on/off) 시키는 제1 전원 버튼(115), 자외선 광원부(300)의 전원을 온/오프 시키는 제2 전원 버튼(116), 사용자가 지정한 시간 동안에 네블라이저 어셈블리(150)를 동작시키는 타이머(112) 및 타이머 조작 버튼(126)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라 네블라이저 어셈블리(150)를 이용하여 치료를 진행하는 동안에는 자외선 광원부(300)의 전원을 차단한 상태에서 수행하고, 네블라이저 어셈블리(150)에 대한 살균/소독 과정을 진행하는 경우에만 선택적으로 전원을 인가할 수 있다.

마스크(130)는 커넥터부(140)의 제1 수평관부(200)에 연결되고 제1 수평관부(200)는 결합부(210)를 통해 제2 수평관부(205)에 연결되고, 제1 수평관부(200) 및 제2 수평관부(205)는 내부가 빈 공간으로 이루어져 본체부(110) 및 네블라이저 어셈블리(150)를 통해 형성된 분무 상태의 약물을 마스크(130)로 이동시키는 이동 통로 역할을 한다. 제2 수평관부(205)는 수직 방향으로 수직관부(215)로 연결되어 네블라이저 어셈블리(150, 도 1 참조)로 연결될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 네블라이저 어셈블리(150)는 본체부(110)의 컴프레서 모터(111)에 연결되는 약액통(220)과, 약액통(220)에 수용된 약액이 분무 상태로 배출되는 배출구(260)와, 약액통(220) 상부에 결합되는 덮개부(255)와, 약액통(220)과 덮개부(255)를 체결하는 안착부(265)를 포함한다. 약액통(220)은 사용자에게 공급될 약액, 예를 들어, 기침, 천식, 기관기등의 호흡기 질환의 약물을 수용하는 수용 공간(230)을 포함한다. 약액통(220)은 원통 형상으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

약액통(220)은 내부에 배치되면서 내측벽에 자외선 광원부(200)를 포함하는 제1 캡부(240) 및 제1 캡부(240) 상에 중첩되는 제2 캡부(245)를 포함하여 구성될 수 있다. 제2 캡부(245)는 제1 캡부(240) 상에 중첩됨에 따라 상기 제1 캡부(240)보다 큰 크기를 가지게 형성될 수 있다. 제2 캡부(245)는 내부가 비어 있는 원뿔 형상으로 형성될 수 있고 고깔의 꼭지점 부분에는 제2 관통공(250)이 형성될 수 있다. 제1 캡부(240)는 하부가 막혀 있는 원뿔 형상으로 형성될 수 있고 고깔의 꼭지점 부분에는 제1 관통공(225)이 형성될 수 있다. 제1 캡부(240)는 약액통(220)의 내부에 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 약액통(220)의 내벽과 제1 캡부(240)의 외주면 사이에 약액이 저장되는 일정 부피의 수용 공간(430)가 형성된다. 제1 캡부(240) 또는 제2 캡부(245)는 상부에 배치된 관통공(250, 225)과 덮개부(255) 내부에 배치된 지지대(270)로 덮개부(255)와 결합되어 고정될 수 있다. 약액통(220)은 하부에 연결된 연결호스(235) 및 플러그(170)를 통해 본체부(110)의 제1 연결부(120)에 연결될 수 있다.

제1 캡부(240)는 내측벽에 배치된 자외선 광원부(300)를 포함한다. 자외선 광원부(300)는 일 예로서, 자외선 발광다이오드(UV LED)를 포함할 수 있다. 구체적인 실시예에서, 자외선 발광다이오드는 패키지의 형태로서, 패키지 기판(미도시함)에 실장될 수 있다. 여기서 자외선 광원부(300)는 바깥 방향으로 자외선을 제공하도록 발광면이 배치될 수 있다. 제1 캡부(240)는 자외선 광원부(300)로부터 제공되는 자외선이 바깥 방향으로 조사될 수 있게 투명한 재질, 예를 들어 석영을 포함하여 구성될 수 있다. 또한 자외선 광원부(300)는 약액에 접촉하지 않게 제1 캡부(240)의 내측벽에 배치되는 것이 바람직하다. 자외선 광원부(300)는 적어도 제1 캡부(240)의 내측벽에 소정 간격을 가지게 이격하여 원뿔의 옆면에 일렬로 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예에서 자외선 광원부(300)는 원뿔의 하부면을 따라 배치될 수도 있다.

자외선 광원부(300)는 100 nm 내지 280 nm의 파장 범위의 자외선을 방출할 수 있으며, 구체적으로, 275nm의 파장 범위의 자외선을 방출할 수 있다. 자외선 광원부(300)는 약을 첨가하지 않은 상태에서 네블라이저 어셈블리(150)를 살균 또는 소독하는 시간 동안 전원을 인가하여 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 도 4를 참조하면, 네블라이저 어셈블리(150)를 사용하기 전에 약을 첨가하지 않고 약액통(220, 도 3 참조) 수돗물을 넣은 상태에서 자외선 광원부(300)의 전원을 인가하여 자외선(L)을 조사하는 상태에서 네블라이저 어셈블리(150)를 가동시킨다. 그러면 본체부(110)의 컴프레서 모터(111)와 연결된 연결 호스(235)로 산소가 공급되고 약액통(220) 내부에 있는 수돗물(W)은 미립자 형태로 제1 캡부(240) 및 제2 캡부(245) 사이의 이동통로로 이동한다. 이동통로 사이를 이동하는 수돗물 상에 자외선이 조사되면 고도산화공정을 통하여 고도산화수로 제조되어 관통공(250, 225)을 통해 배출된다.

고도산화수(Advanced oxidized water)란 고도산화공정을 통하여 생성되어 강력한 산화력을 가지는 수산화 라디칼(ㆍOH)을 포함하는 용액을 의미한다. 수돗물은 약 0.1 mg/L 내지 2.0 mg/L의 염소를 포함할 수 있고, 잔류 염소로부터 염소 라디칼(Clㆍ)이 생성될 수도 있다. 본 개시의 의료용 흡입기는 수돗물을 이용하여 네블라이저 어셈블리(150)를 소독하되, 수돗물 내의 잔류 염소와 자외선을 반응시켜, 잔류 염소로부터 수산화 라디칼(ㆍOH)을 생성함으로써 잔류 염소가 제거된 고도산화수를 제조할 수 있다. 이렇게 생성된 고도산화수는 염소 성분이 제거된 청정수이다. 고도산화수는 네블라이저 어셈블리(150) 내부의 약물 이동 통로를 소독하고, 마스크로 배출되면서 마스크를 소독시킬 수 있다.

잔류 염소와 자외선을 반응시켜 수산화 라디칼(ㆍOH)을 생성시키는 과정은 다음과 같이 설명될 수 있다. 살균 또는 소독을 위해 정수장에서 첨가되는 염소는 수돗물 내에서 반응식 (1)과 같이, 차아염소산(HOCl)과 염산(HCl)의 형태로 존재한다. 차아염소산은 반응식 (2)에서와 같이, 수소 이온(H⁺)과 하이포아염소산이온(OCl^-)으로 분해되어 수돗물 내에 존재할 수 있다.

Cl₂ + H₂O -> HOCl + HCl --------------- (식 1)

HOCl -> H⁺+ OCl^- --------------- (식 2)

반응식 (2)에 있어서, 20℃에서의 해리 상수(pKa)는 7.6 으로서, 차아염소산 내의 수소이온이 충분히 해리되어, 수소 이온(H⁺)과 하이포아염소산이온(OCl^-)으로 존재하고 있음을 알 수 있다.

수돗물 내에 존재하는 차아염소산은 하기의 반응식 (3)에서와 같이, 자외선 광원부(300)로부터 제공되는 자외선(L, 도 4 참조)에 의해 광분해되어, 수산화 라디칼(ㆍOH) 및 염소 라디칼(Clㆍ)을 생성한다. 수돗물 내에 존재하는 하이포아염소산이온은 반응식 (4)에서와 같이, 자외선 광원부(300)가 제공하는 자외선에 의해 광분해되어 산소 라디칼(Oㆍ^-)과 염소 라디칼(Clㆍ)을 생성한다. 산소 라디칼은 하기의 반응식 (5)에서와 같이, 물과 반응하여 수산화 라디칼(ㆍOH)과 수산화 이온을 생성한다. 자외선(L)은 100 nm 내지 280 nm의 파장을 가질 수 있고, 구체적으로, 275nm의 파장의 자외선을 제공한다.

HOCl + 자외선 -> ㆍOH + Clㆍ ------------------ (3)

OCl^- + 자외선 -> Oㆍ^- + Clㆍ ------------------ (4)

Oㆍ^- + H₂O -> ㆍOH + OH^- ------------------ (5)

상술한 반응식 (3) 내지 (5)를 통해, 생성되는 수산화 라디칼 또는 염소 라디칼은 강한 산화제 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상술한 반응식 (1) 내지 (5)를 통해, 수돗물 내에 잔류하고 있는 미세 농도의 염소가 제거될 수 있다. 상술한 바와 같이, 수돗물 내에는 잔류 염소가 하이포아염소산이온의 형태로 존재할 가능성이 높으며 이러한 잔류 염소는 자외선 조사를 통해 효율적으로 제거될 수 있다.

또한, 자외선 광원부(300)로부터 제공되는 자외선(L)은 네블라이저 어셈블리(150) 내의 약물이 이동하는 통로 내에 잔류할 수 있는 약물을 광분해하는 기능을 수행할 수 있다. 이와 같이, 약물을 광분해함으로써 약물이 내부에 농축되는 것을 방지할 수 있다.

본 개시에 따른 의료용 호흡기는 네블라이저 어셈블리 내부에 직접 자외선 광원부를 장착하여 용이하게 소독이 가능하다. 이에 따라 별도의 자외선 소독기를 필요로 하지 않는다. 따라서 별도의 자외선 소독기를 구비하기 위한 공간을 생략할 수 있고, 가정에서도 용이하게 의료용 호흡기를 소독시킬 수 있어 위생적으로 사용할 수 있다.

100 : 의료용 흡입기 110 : 본체부
130 : 마스크 140 : 커넥터부
150 : 네블라이저 어셈블리 220 : 약액통
240 : 제1 캡부 245 : 제2 캡부
300 : 자외선 광원부

Claims

컴프레서 모터를 포함하는 본체부;
상기 본체부와 연결되고 자외선 광원부가 내부에 구비되고 분무 상태의 약액을 제조하는 네블라이저 어셈블리;
상기 네블라이저 어셈블리에 연결된 마스크;
상기 본체부와 네블라이저 어셈블리를 연결하는 연결 호스; 및
상기 네블라이저 어셈블리와 마스크를 연결하는 커넥터부를 포함하는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 컴프레서 모터는 분출 압력을 약물에 가하여 상기 약물을 미세한 입자의 크기로 만들어 상기 마스크를 통해 사용자에게 분무하는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제1항에 있어서, 상기 네블라이저 어셈블리는,
내측벽에 자외선 광원부가 형성된 제1 캡부; 및
상기 제1 캡부 상에 중첩되어 상기 제1 캡부 사이에 약물 이동 통로를 형성하는 제2 캡부를 포함하여 형성된 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제3항에 있어서,
상기 제2 캡부는 상기 제1 캡부보다 큰 크기를 가지게 형성된 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제3항에 있어서,
상기 자외선 광원부는 상기 제1 캡부의 바깥 방향으로 자외선을 제공하는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 자외선 광원부는 자외선 발광다이오드를 포함하여 형성된 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제3항에 있어서,
상기 제1 캡부는 상기 자외선이 투과될 수 있는 투명한 재질로 형성된 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제3항에 있어서,
상기 자외선 광원부는 상기 약물 이동통로를 이동하는 수돗물에 자외선을 제공하여 고도산화수를 제조하는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제8항에 있어서,
상기 자외선 광원부는 100 nm 내지 280 nm의 파장 범위의 자외선을 방출하는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제8항에 있어서,
상기 고도산화수는 상기 수돗물 내의 잔류 염소와 상기 자외선 광원의 자외선을 반응시켜 수산화 라디칼(OHㆍ)을 포함하는 고도산화수를 상기 마스크 방향으로 배출하는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.
제3항에 있어서,
상기 자외선 광원은 상기 제1 캡부와 제2 캡부 사이의 약물 이동 통로의 농축된 약액을 자외선으로 분해하는 기능을 더 수행하는 UV LED가 구비된 의료용 흡입기.