KR20230015220A

KR20230015220A - 기침 유발기 및 기침 유발기용 절환 밸브 장치

Info

Publication number: KR20230015220A
Application number: KR1020210096688A
Authority: KR
Inventors: 이진원; 최희은; 송선대
Original assignee: 주식회사 쉐어앤서비스; 이진원
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2023-01-31

Abstract

본 발명은 기침 유발기 및 기침 유발기용 절환 밸브 장치에 관한 것이다. 기침 유발기는, 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에 의해 동작하여 공기를 펌핑하는 펌프와; 펌프에 의해 펌핑되는 공기를 통과시키며 사용자의 들숨 타이밍에 맞추어 펌핑 공기를 사용자의 호흡기로 유도하고, 사용자의 날숨 타이밍에 맞추어 사용자의 호흡기로부터 배출되는 공기를 통과시켜 외부로 배기하는 절환밸브장치와; 상기 절환밸브장치로 공급되는 공기의 온도와 습도를 조절하는 프리컨디셔너를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 기침 유발기는, 사용자의 기도로 들어가는 공기에 대한 온도와 습도를 최적 제어 및 정화하므로, 호흡 관련 근육의 경직이나 기도 내 건조를 방지하고 안전한 사용이 가능하다. 또한, 본 발명의 기침 유발기용 절환 밸브 장치는, 구조가 간단하여 유지 보수가 용이하고 동작 정밀성이 양호하여 다양한 호흡패턴을 구현할 수 있다.

Description

기침 유발기 및 기침 유발기용 절환 밸브 장치{Cough causing apparatus and Switching valve device for the same}

본 발명은 기침 유발기와 기침 유발기에 장착되는 절환 밸브 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 신속 정확한 동작을 구현하며, 구조가 간단하여 유지 보수의 부담이 없는, 기침 유발기 및 기침 유발기용 절환 밸브 장치에 관한 것이다.

기침은 우리 몸이 갖는 여러 반사작용 중 하나로서, 가령 세균이나 먼지 등이 체내에 침투하는 것을 막고, 또한 기도 내에서 발생한 가래나 기타 분비물을 외부로 배출시켜 기도를 보호하는 역할을 한다.

그런데, 호흡과 관련된 질환을 가지는 환자의 경우, 호흡 근육이 제대로 기능하지 못하므로 정상적인 기침을 하지 못하는 경우가 많다. 기침을 제대로 하지 못하게 되면, 이물질의 체내 침투를 방어할 수 없어, 이를테면 폐렴에 걸릴 확률이 아주 높아짐은 물론, 기도 내부의 분비물이 기도를 막아 호흡곤란에 빠질 수도 있다.

이에 따라, 기침에 장애가 있는 환자의 기침을 유도하기 위하여 여러 가지 기침 보조 장치가 제안된 바 있다.

가령, 국내 등록특허공보 제10-1459332호를 통해 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기도 개시된 바 있다. 개시된 기침 유발기는, 제1수용부와 제2수용부가 형성되고, 제1수용부의 주위에 복수의 연통공이 형성되되, 연통공은 외기유동구, 공기압 발생유닛과 연통되는 제1,2접속구 및 제2수용부에 연통되며, 제2수용부는 환자의 호흡기관과 연결된 호흡 유동구에 연통되도록 이루어진 매니폴드와, 제1접속구에 공기 흡입구가 연결되고, 제2접속구에 공기배출구가 연결되어 공기 흡입구를 통해 공기를 흡입함과 아울러 공기배출구를 통해 공기를 배출시키는 공기압 발생유닛과, 제1수용부에 결합되는 것으로, 공기압 발생유닛으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 외기 유동구에서 유입된 공기를 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하는 방향전환 밸브유닛과, 제2수용부에 결합되는 것으로, 외기유동구에서 유입된 공기를 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입할때 고빈도 진동파를 발생시키는 고빈도 진동파 발생수단으로 구성된다.

한편, 종래의 기침 보조 장치는, 환자의 기도로 공급되는 공기에 대한 조절을 할 수 없다는 단점을 갖는다. 가령, 공기의 온도나 습도 등을 최적의 상태로 맞춘 후 공급하지 못한다는 것이다. 차가운 공기가 반복적으로 공급될 경우, 호흡 근육을 경직 시켜 기침의 유발이 제대로 이루어질 수 없게 됨은 물론이다.

국내 등록특허공보 제10-1459332호 (고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기) 국내 등록특허공보 제10-1038262호 (방향 전환 밸브 유닛 및 이를 이용한 기침 보조 장치)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 호흡 관련 근육의 경직이나 기도 내 건조를 방지하여 안전한 사용이 가능하고, 구조가 간단하여 유지 보수가 용이하고 다양한 호흡패턴을 구현할 수 있는, 기침 유발기 및 기침 유발기용 절환 밸브 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 기침 유발기는, 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에 의해 동작하여 공기를 펌핑하는 펌프와; 펌프에 의해 펌핑되는 공기를 통과시키며 사용자의 들숨 타이밍에 맞추어 펌핑 공기를 사용자의 호흡기로 유도하고, 사용자의 날숨 타이밍에 맞추어 사용자의 호흡기로부터 배출되는 공기를 통과시켜 외부로 배기하는 절환밸브장치와; 상기 절환밸브장치로 공급되는 공기의 온도와 습도를 조절하는 프리컨디셔너가 포함된다.

또한, 상기 절환밸브장치의 내부에는, 절환밸브장치를 통과하는 공기의 압력과 온도와 습도를 감지하고, 감지 내용을 제어부로 전달하여, 제어부로 하여금 펌프 및 프리컨디셔너의 동작을 컨트롤 하게 하는 센서부가 구비된다.

또한, 상기 절환밸브장치는; 일정내경을 갖는 드럼수용공간, 드럼수용공간을 외부로 개방하며 공기호스가 연결되는 제1통로, 사용자의 들숨 타이밍에 외부의 공기를 드럼수용공간으로 유도하는 제2통로, 드럼수용공간의 측부에 이격 배치되는 제1챔버 및 제2챔버, 상기 펌프가 고정되는 펌프장착공간, 드럼수용공간과 제1챔버를 연통시키며 위아래로 배치된 제4통로 및 제5통로, 제1챔버와 펌프장착공간을 연통시키며 펌프의 흡입구가 고정되는 펌핑구멍, 제2챔버와 드럼수용공간을 연통시키며 상하로 배치되어 있는 제6통로 및 제7통로, 펌프를 통해 공급되는 공기를 제2챔버로 유도하는 제8통로, 드럼수용공간 내부의 공기를 외부로 배출하는 제3통로가 마련되어 있는 밸브케이싱과; 상기 드럼수용공간에 내장되며 드럼수용공간의 내주면에 면접한 상태로 축회전을 통해 공기의 유로를 절환하는 것으로서, 사용자의 들숨 타이밍시, 제1통로와 제6통로를 연통시킴과 동시에 제2통로와 제5통로를 연통시키는 상부유도로 및 하부유도로를 갖는 드럼과; 제어부의 제어신호를 받아 드럼을 회전시키는 모터를 포함한다.

아울러, 상기 상부유도로는, 사용자의 날숨 타이밍에 맞추어 제1통로와 제4통로를 연통시키고 이와 동시에 하부유도로는 제7통로와 제3통로를 연통시킨다.

또한, 상기 드럼의 내부에는, 상부유도로와 내부적으로 연통하며 상부유도로를 통과하는 공기의 일부를 받아들이고, 상기 센서부를 수용하는 센서설치구가 더 형성되고, 상기 센서부는, 공기의 온습도를 감지하는 온습도센서이다.

아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 기침 유발기용 절환 밸브 장치는, 기침 유발기의 펌프와 연결되고 펌프에 의해 펌핑되는 공기를 통과시키되 공기를 사용자의 들숨 타이밍에 맞추어 사용자의 호흡기로 유도하고, 날숨 타이밍에 맞추어 사용자의 호흡기로부터 배출되는 공기를 통과시켜 외부로 배기하는 것으로서, 일정내경을 갖는 드럼수용공간, 드럼수용공간을 외부로 개방하며 공기호스가 연결되는 제1통로, 사용자의 들숨 타이밍에 외부의 공기를 드럼수용공간으로 유도하는 제2통로, 드럼수용공간의 측부에 이격 배치되는 제1챔버 및 제2챔버, 상기 펌프가 고정되는 펌프장착공간, 드럼수용공간과 제1챔버를 연통시키며 위아래로 배치된 제4통로 및 제5통로, 제1챔버와 펌프장착공간을 연통시키며 펌프의 흡입구가 고정되는 펌핑구멍, 제2챔버와 드럼수용공간을 연통시키며 상하로 배치되어 있는 제6통로 및 제7통로, 펌프를 통해 공급되는 공기를 제2챔버로 유도하는 제8통로, 드럼수용공간 내부의 공기를 외부로 배출하는 제3통로가 마련되어 있는 밸브케이싱과; 상기 드럼수용공간에 내장되며 드럼수용공간의 내주면에 면접한 상태로 축회전을 통해 공기의 유로를 절환하는 것으로서, 사용자의 들숨 타이밍시, 제1통로와 제6통로를 연통시킴과 동시에 제2통로와 제5통로를 연통시키는 상부유도로 및 하부유도로를 갖는 드럼과; 제어부의 제어신호를 받아 드럼을 회전시키는 모터를 포함한다.

그리고, 상기 드럼의 내부에는, 상부유도로와 내부적으로 연통하며 상부유도로를 통과하는 공기의 일부를 받아들이는 센서설치구가 더 형성되고, 센서설치구에는, 상부유도로를 통과하는 공기의 온습도와 압력을 감지하는 압력센서 및 온습도센서가 장착된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 기침 유발기는, 사용자의 기도로 들어가는 공기에 대한 온도와 습도를 최적 제어 및 정화하므로, 호흡 관련 근육의 경직이나 기도 내 건조를 방지하고 안전한 사용이 가능하다.

또한, 본 발명의 기침 유발기용 절환 밸브 장치는, 구조가 간단하여 유지 보수가 용이하고 동작 정밀성이 양호하여 다양한 호흡패턴을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기침 유발기용 절환 밸브 장치가 적용된 기침 유발기의 구성을 나타내 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기침 유발기용 절환 밸브 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 밸브 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 밸브케이싱의 구조를 설명하기 위한 절제 사시도이다.
도 5는 도 3의 드럼의 내부 구성을 나타내 보인 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시한 드럼의 측면도이다.
도 7은 도 6의 A-A선 단면도이다.
도 8은 도 6의 B-B선 단면도이다.
도 9는 도 6의 C-C선 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기침 유발기용 절환 밸브 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기침 유발기용 절환 밸브 장치(30)가 적용된 기침 유발기(10)의 전체적인 구성을 나타내 보인 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 기침 유발기(10)는, 제어부(11), 프리컨디셔너(13), 절환밸브장치(30), 펌프(17)를 구비한다. 이러한 구성 요소들은, 케이싱(미도시)에 내장될 수 있으며, 이 때 제어부(11)는 사용자에 의해 조작될 수 있게 케이싱의 외부로 노출시킨다. 본 발명에서의 사용자는 기침유발기를 이용해 기침을 해야 하는 환자를 의미한다.

제어부(11)는 후술할 압력센서(23) 및 온습도센서(24)와 유선 접속되며, 센싱 정보를 기초로 펌프(17)와 모터(40) 및 프리컨디셔너(13)의 동작을 제어한다.

프리컨디셔너(13)는, 사용자의 호흡기로 공급될 공기의 온도와 습도를 미리 조절하고 정화처리 하는 것으로서, 온도조절기(13a), 습도도절기(13c), 정화부(13e)를 갖는다. 온도조절기(13a)와 습도조절기(13c)와 정화부(13e)의 배치 순서는 변경 가능하다.

온도조절기(13a)는 공기를 통과시키며 가열 또는 냉각하는 역할을 한다. 온도조절기(13a)의 출력 온도는, 의사의 판단에 따라, 제어부(11)를 통해 세팅된다. 습도조절기(13c)은 공기의 습도를 조절한다. 가령, 지나치게 습한 공기의 건도를 높이거나, 너무 건조한 공기에 습기를 부여하는 것이다. 공기의 목표 습도 또한 제어부(11)를 통해 입력된다. 정화부(13e)는 공기에 포함되어 있는 이물질을 필터링하는 역할을 한다. 가령 공기내의 먼지나 바이러스 등의 병원균 등을 걸러내는 것이다.

펌프(17)는 절환밸브장치(30)의 측부에 고정되며 전원(15)으로부터 전력을 공급받아 동작한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 펌프(17)의 토출구(17a)는 연결튜브(21)를 통해 밸브케이싱(50)의 제8통로(57a)에 연결되며, 공기를 항상 화살표 a방향으로 펌핑한다.

한편, 절환밸브장치(30)는, 펌프(17)와 연동하며, 펌프에 의해 펌핑되는 공기를 사용자의 호흡기로 전달하고, 또한 사용자의 호흡기에서 나오는 공기를 당겨 공기중으로 배기하는 역할을 한다.

이를테면, 펌핑되는 공기를 통과시키며 사용자의 들숨 타이밍에 맞추어 펌핑 공기를 사용자의 호흡기로 유도하고, 사용자의 날숨 타이밍에 맞추어 사용자의 호흡기로부터 배출되는 공기를 통과시켜 외부로 배기하는 것이다. 들숨 타이밍은, 사용자가 숨을 들이쉬는 시간이고, 날숨 타이밍은 숨을 내쉬는 시간이다.

또한, 절환밸브장치(30)의 내부에는 센서부가 설치된다. 센서부는 절환밸브장치를 통과하는 공기의 상태를 감지하는 것으로서, 압력센서(23)와 온습도센서(24)를 포함한다. 압력센서(23)를 절환밸브장치(30)를 통과하는 공기의 압력을 감지하고, 온습도센서(24)는 공기의 온도와 습도를 센싱한다. 압력센서(23)와 온습도센서(24)는 신호전달선(23a,24a)을 통해 제어부(11)와 접속되며, 감지 내용을 제어부(11)로 실시간 전달한다.

아울러 절환밸브장치(30)에는 공기호스(19a)가 연결된다. 공기호스(19a)는 공기를 통과시키는 가요성 주름관으로서 밸브케이싱(50)의 제1통로(도 4의 53a)에 연결된다. 또한 공기호스(19a)의 단부에는 마스크(19)가 고정되어 있다. 마스크(19)는 사용자(기침을 해야 할 사람)의 입에 채워진다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기침 유발기용 절환 밸브 장치(30)의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 밸브 장치의 분해 사시도이다. 또한, 도 4는 도 3의 밸브케이싱(50)의 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 3의 드럼(70)의 내부 구성을 나타내 보인 사시도이다. 아울러, 도 6은 도 3에 도시한 드럼의 측면도, 도 7은 도 6의 A-A선 단면도, 도 8은 도 6의 B-B선 단면도, 도 9는 도 6의 C-C선 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 절환 밸브 장치(30)는, 대략 육면체 형태의 밸브케이싱(50), 실린더형 드럼(70), 모터(도 1의 40), (위에 설명한) 센서부를 포함한다.

밸브케이싱(50)의 내부에는 다수의 통로가 형성되어 있고, 이러한 통로는 드럼(70)에 의해 2개의 유로를 구성한다. 하나의 유로는 외부의 공기를 사용자의 호흡기로 보내는 통로이고, 또 하나의 유로는 호흡기의 공기를 통과시켜 공기중으로 배출하는 통로이다. 이러한 공기의 유동에너지는 펌프(17)로부터 제공된다. 즉, 펌프가 외기를 빨아들여 호흡기로 펌핑하고, 호흡기 내의 공기를 흡기하여 배기하는 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 밸브케이싱(50)에는, 드럼수용공간(53), 제1통로(53a) 내지 제8통로(57a), 제1,2챔버(55,57), 펌프장착부(52), 펌핑구멍(52a)을 갖는다.

드럼수용공간(53)은 일정내경을 가지며 도면상 상부로 개방되어 있는 공간으로서 드럼(70)을 축회전 가능하게 수용한다. 드럼수용공간(53)의 내주면과 드럼(70)의 외주면은 면접한 상태로 미끄럼 운동 한다.

제1통로(53a)는 드럼수용공간(53)을 밸브케이싱(50) 외부로 개방하는 구멍으로서 위에 설명한 바와 같이 공기호스(19a)가 연결된다. 제2통로(53b)는 제1통로(53a)의 수직방향 하부에 위치하는 구멍으로서 드럼수용공간(53)을 밸브케이싱(50) 외부로 개방한다. 제2통로(53b)에는 프리컨디셔너(13)가 장착될 수 있다. 프리컨디셔너(13)를 통과한 공기는 제2통로(53b)를 통해 드럼수용공간(53)으로 유입한다.

제1챔버(55)는 드럼수용공간(53)의 일측부에 이격 배치되는 공간이다. 도 4에서 제1챔버(55) 및 제2챔버(57)가 상부로 개방되어 있지만, 제1,2챔버(55,57)의 상부는 밀폐커버(도 1의 60)에 의해 막힌다. 제1챔버(55)는 제4통로(53d)와 제5통로(53e)을 통해 드럼수용공간(53)에 연통한다. 제5통로(53e)는 제4통로(53d)의 수직방향 하부에 위치한다. 아울러 제4통로(53d)와 제5통로(53e)의 간격은, 제1통로(53a)와 제2통로(53b)의 간격과 동일하다. 또한 드럼수용공간(53)의 바닥면에 대한 제4통로(53d)와 제1통로(53a)의 높이는 동일하다.

제1챔버(55)의 측부에는 펌프장착부(52)가 형성되어 있다. 펌프장착부(52)는 펌프(17)가 설치되는 공간으로서, 펌핑구멍(52a)을 통해 제1챔버(55)에 연통한다. 펌핑구멍(52a)은 펌프(17)의 흡기구(미도시)가 끼워지는 구멍이다.

제2챔버(57)는, 드럼수용공간(53)을 기준으로 90도 각도 방향에 위치한 공간으로서, 제6통로(53f)와 제7통로(53g)를 통해 드럼수용공간(53)에 연통한다. 드럼수용공간(53)의 바닥면에 대한 제6,7통로(53f,53g)의 높이는, 제1,2통로(53a,53b)의 높이와 동일하다.

또한 제2챔버(57)는 제8통로(57a)를 통해 외부로 개방된다. 제8통로(57a)는 도 2에 도시한 바와 같이, 연결튜브(21)가 끼워지는 구멍이다.

그리고, 제2통로(53b)와 제5통로(53e)의 사이에는 제3통로(53c)가 마련되어 있다. 제3통로(53c)는 사용자의 날숨을 외부로 배기하는 구멍으로서 이에 대한 설명은 후술된다.

한편, 드럼(70)은 일정 직경 및 높이를 갖는 원기둥형 부재로서, 드럼수용공간에 내장되며 드럼수용공간의 내주면에 면접한 상태로 축회전을 통해 공기의 유로를 절환한다.

드럼(70)에는, 상부유도로(71), 하부유도로(72), 센서설치구(74,75)가 마련되어 있다.

상부유도로(71)는 도 8에 도시한 바와 같이, 상호 직교하는 제1,2,3포트(71a,71b,71c)를 갖는다. 제1포트(71a)와 제3포트(71c)는 직선형 유로의 개방구이다. 또한 제2포트(71b)는 제1,3포트를 연결하는 통로에 대해 직교하는 유로의 개방구이다. 제1,2,3포트(71a,71b,71c)는, 드럼(70)의 회전 운동에 따라, 제1,4,6통로(53a,53d,53f)에 선택적으로 대응한다.

상부유도로(71) 위에는, 수직유도로(73)와, 두 개의 센서설치구(74,75)가 마련되어 있다. 수직유도로(73)는 상부유도로(71) 내부의 공기의 일부를 상부로 유도하는 통로이다. 수직유도로(73)의 상단부는 캡(77)으로 막힌다.

센서설치구(74,75)는 상부유도로(71)의 상부에 형성되며 반자름 방향으로 개방된 공간으로서 수직유도로(73)를 통해 상부유도로(71)와 연통한다. 수직유도로(73)를 통과하는 공기의 일부가 수직유도로(73)를 거쳐 센서설치구(74,75)로 유입함은 물론이다. 센서설치구(74,75)는 도 2에 도시한 바와 같이, 벨브케이싱(50)의 상면으로부터 상부로 노출되어 있다.

두 개의 센서설치구(74,75) 중 하나의 센서설치구(74)에는 압력센서(23)가, 나머지 센서설치구(75)에는 온습도센서(24)가 내장된다. 압력센서(23)는 상부유도로(71) 내부의 압력을 감지하는 센서이다. 압력센서(23)가 감지한 압력 정보는 신호전달선(23a)을 통해 제어부(11)로 전달된다. 또한 온습도센서(24)는 상부유도로(71) 내부 공기의 온도와 습도를 감지하고 감지 내용을 신호전달선(24a)을 통해 제어부(11)로 보낸다.

제어부(11)는 압력센서(23) 및 온습도센서(24)로부터 전달받은 정보를 기초로, 펌프(17)와 프리컨디셔너(13)를 컨트롤 한다. 즉, 사용자의 호흡기로 들어가는 공기의 온도 및 습도와 압력을 실시간으로 조절하는 것이다.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 벨브케이싱(50)의 상부에는, 밀폐커버(60)와 지지프레임(43)과 모터(40)가 구비된다.

밀폐커버(60)는 일정두께를 갖는 판상부재로서, 위에 설명한 제1,2챔버(55,57)를 밀폐시킨다. 드럼(70)은 밀폐커버(60)의 상부로 돌출된다.

지지프레임(43)은 밀폐커버(60)의 상부에 고정된 상태로 모터(40)를 수직으로 지지하는 구조체이다. 모터(40)는 제어부(11)에 의해 제어되어 회전력을 출력하는 양방향 모터이다. 모터(40)의 구동축(41)은 드럼(70)의 상부 중심축부에 고정되며, 90도의 회전각도 범위내에서 시계방향과 반시계 방향의 각운동을 반복한다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기침 유발기용 절환 밸브 장치(30)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 10a 및 도 10b는, 사용자가 숨을 들이쉴 때의 드럼(70)의 상태를 나타낸 도면이다. 도시한 바와 같이, 제2포트(71b)는 제1통로(53a)로, 제1포트(71a)는 제6통로(53f)로 개방되어 있고, 하부유도로(72)는 제2통로(53b)와 제5통로(53e)를 연통시키고 있다. 이 때, 제3통로(53c), 제4통로(53d), 제7통로(53g)는 차단된다.

이 상태에서 펌프(17)를 구동하면, 외부의 공기가 화살표 c방향으로 이동하며, 제2통로(53b), 하부유도로(72), 제5통로(53e), 제1챔버(55), 펌핑구멍(52a)을 통과해 펌프(17)로 흡기된다.

또한 펌프로 흡기된 공기는, 토출구(도 2의 17a)를 통해 토출되어, 연결튜브(21)를 거쳐, 제8통로(57a), 제2챔버(57), 제6통로(53f), 제1포트(71a), 제2포트(71b), 제1통로(53a)를 화살표 d방향으로 통과한 후, 공기호스(19a)를 통해 사용자의 호흡기로 공급된다.

공기의 공급이 진행되는 동안 압력센서(23)와 온습도센서(24)가 계속적으로 동작함은 물론이다.

상기 과정을 통해 외부공기의 공급이 완료되었다면, 모터(40)를 이용해 드럼(70)을 90도 각도로 회전시켜 도 11a의 상태가 되게 한다.

도 11a 및 도 11b는 사용자가 숨을 내쉴 때의 드럼(70)의 상태를 나타낸 도면이다. 펌프(17)는 사용자가 숨을 내쉴 때, 호흡기 내의 공기를, 말하자면, 빠른 속도로 빨아내어 기침을 유발한다. 이러한 원리는 일반적인 것이므로 그 설명은 생략한다.

도시한 바와 같이, 제1포트(71a)는 제1통로(53a)로, 제3포트(71c)는 제4통로(53d)로 개방되고, 제2포트(71b)는 드럼수용공간(53)의 내주면에 막혀 차단된다. 또한, 제6통로(53f)는 드럼(70)의 외주면에 막힌다. 아울러, 제7통로(53g)와 제3통로(53c)는 하부유도로(72)에 의해 연통한다.

사용자가 숨을 내쉴 때 호흡기로부터 배출되는 공기는, 화살표 f방향으로 유동하여, 제1통로(53a), 제1포트(71a), 제3포트(71c), 제4통로(53d), 제1챔버(55), 펌핑구멍(52a)을 차례로 통과해 펌프(17)로 유입한다. 또한 펌프로 유입한 공기는, 토출구(17a)와 연결튜브(21)를 거쳐 화살표 g방향으로 이동한다. 즉, 제8통로(57a), 제2챔버(57), 제7통로(53g), 하부유도로(72), 제3통로(53c)를 거쳐 외부로 배출되는 것이다.

공기의 배기가 완료되었다면, 드럼(70)을 반대방향으로 90도 회전시켜 상기 과정을 반복한다.

절환밸브장치(30)는, 펌프(17)가 계속적으로 동작하는 동안 드럼(70)의 각도를 조절함으로서 사용자에게 외부 공기를 공급하고, 또한 호흡기 내부의 공기를 외부로 빼내는 동작을 반복한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:기침유발기 11:제어부 13:프리컨디셔너
13a:온도조절기 13c:습도조절기 13e:정화부
15:전원 17:펌프 17a:토출구
19:마스크 19a공기호스 21:연결튜브
23:압력센서 23a:신호전달선 24:온습도센서
24a:신호전달선 30:절환밸브장치 40:모터
41:구동축 43:지지프레임 50:밸브케이싱
52:펌프장착부 52a:펌핑구멍 53:드럼수용공간
53a:제1통로 53b:제2통로 53c:제3통로
53d:제4통로 53e:제5통로 53f:제6통로
53g:제7통로 55:제1챔버 57:제2챔버
57a:제8통로 60:밀폐커버 70:드럼
71:상부유도로 71a:제1포트 71b:제2포트
71c:제3포트 72:하부유도로 74:센서설치구
75:센서설치구 77:캡

Claims

제어신호를 출력하는 제어부와;
상기 제어부에 의해 동작하여 공기를 펌핑하는 펌프와;
펌프에 의해 펌핑되는 공기를 통과시키며 사용자의 들숨 타이밍에 맞추어 펌핑 공기를 사용자의 호흡기로 유도하고, 사용자의 날숨 타이밍에 맞추어 사용자의 호흡기로부터 배출되는 공기를 통과시켜 외부로 배기하는 절환밸브장치와,
상기 절환밸브장치로 공급되는 공기의 온도와 습도를 조절하는 프리컨디셔너가 포함되는,
기침 유발기.
제1항에 있어서,
상기 절환밸브장치의 내부에는,
절환밸브장치를 통과하는 공기의 압력과 온도와 습도를 감지하고, 감지 내용을 제어부로 전달하여, 제어부로 하여금 펌프 및 프리컨디셔너의 동작을 컨트롤 하게 하는 센서부가 구비된,
기침 유발기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 절환밸브장치는;
일정내경을 갖는 드럼수용공간, 드럼수용공간을 외부로 개방하며 공기호스가 연결되는 제1통로, 사용자의 들숨 타이밍에 외부의 공기를 드럼수용공간으로 유도하는 제2통로, 드럼수용공간의 측부에 이격 배치되는 제1챔버 및 제2챔버, 상기 펌프가 고정되는 펌프장착공간, 드럼수용공간과 제1챔버를 연통시키며 위아래로 배치된 제4통로 및 제5통로, 제1챔버와 펌프장착공간을 연통시키며 펌프의 흡입구가 고정되는 펌핑구멍, 제2챔버와 드럼수용공간을 연통시키며 상하로 배치되어 있는 제6통로 및 제7통로, 펌프를 통해 공급되는 공기를 제2챔버로 유도하는 제8통로, 드럼수용공간 내부의 공기를 외부로 배출하는 제3통로가 마련되어 있는 밸브케이싱과;
상기 드럼수용공간에 내장되며 드럼수용공간의 내주면에 면접한 상태로 축회전을 통해 공기의 유로를 절환하는 것으로서, 사용자의 들숨 타이밍시, 제1통로와 제6통로를 연통시킴과 동시에 제2통로와 제5통로를 연통시키는 상부유도로 및 하부유도로를 갖는 드럼과;
제어부의 제어신호를 받아 드럼을 회전시키는 모터를 포함하는,
기침 유발기.
제3항에 있어서,
상기 상부유도로는,
사용자의 날숨 타이밍에 맞추어 제1통로와 제4통로를 연통시키고 이와 동시에 하부유도로는 제7통로와 제3통로를 연통시키는,
기침 유발기.
제3항에 있어서,
상기 드럼의 내부에는,
상부유도로와 내부적으로 연통하며 상부유도로를 통과하는 공기의 일부를 받아들이고, 상기 센서부를 수용하는 센서설치구가 더 형성되고,
상기 센서부는, 공기의 온습도를 감지하는 온습도센서, 압력을 감지하는 압력센서인,
기침 유발기.
기침 유발기의 펌프와 연결되고 펌프에 의해 펌핑되는 공기를 통과시키되 공기를 사용자의 들숨 타이밍에 맞추어 사용자의 호흡기로 유도하고, 날숨 타이밍에 맞추어 사용자의 호흡기로부터 배출되는 공기를 통과시켜 외부로 배기하는 것으로서,
일정내경을 갖는 드럼수용공간, 드럼수용공간을 외부로 개방하며 공기호스가 연결되는 제1통로, 사용자의 들숨 타이밍에 외부의 공기를 드럼수용공간으로 유도하는 제2통로, 드럼수용공간의 측부에 이격 배치되는 제1챔버 및 제2챔버, 상기 펌프가 고정되는 펌프장착공간, 드럼수용공간과 제1챔버를 연통시키며 위아래로 배치된 제4통로 및 제5통로, 제1챔버와 펌프장착공간을 연통시키며 펌프의 흡입구가 고정되는 펌핑구멍, 제2챔버와 드럼수용공간을 연통시키며 상하로 배치되어 있는 제6통로 및 제7통로, 펌프를 통해 공급되는 공기를 제2챔버로 유도하는 제8통로, 드럼수용공간 내부의 공기를 외부로 배출하는 제3통로가 마련되어 있는 밸브케이싱과;
상기 드럼수용공간에 내장되며 드럼수용공간의 내주면에 면접한 상태로 축회전을 통해 공기의 유로를 절환하는 것으로서, 사용자의 들숨 타이밍시, 제1통로와 제6통로를 연통시킴과 동시에 제2통로와 제5통로를 연통시키는 상부유도로 및 하부유도로를 갖는 드럼과;
제어부의 제어신호를 받아 드럼을 회전시키는 모터를 포함하는,
기침 유발기용 절환 밸브 장치.
제6항에 있어서,
상기 드럼의 내부에는,
상부유도로와 내부적으로 연통하며 상부유도로를 통과하는 공기의 일부를 받아들이는 센서설치구가 더 형성되고,
센서설치구에는,
상부유도로를 통과하는 공기의 온습도와 압력을 감지하는 압력센서 및 온습도센서가 장착되는,
기침 유발기용 절환 밸브 장치.