KR20230027410A

KR20230027410A - 호흡기 가습 시스템

Info

Publication number: KR20230027410A
Application number: KR1020210109151A
Authority: KR
Inventors: 박만식
Original assignee: 주식회사 소연메디칼
Priority date: 2021-08-19
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2023-02-28
Also published as: KR102619505B1

Abstract

본 발명은 호흡기 가습 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기 발생시 이동과정에서 플로팅프레임 내부에서 결로현상이 발생되어 수증기가 응결되는 것을 방지하고 증기가 쉽게 사용자 호흡기측으로 전달될 수 있어 증기 제공 효율이 향상된 호흡기 가습 시스템에 관한 것이다.

Description

호흡기 가습 시스템 {RESPIRATORY HUMIDIFICATION SYSTEM}

일반적으로 호흡이 용이하지 않은 환자 또는 환자에게 전신마취를 수행하기 위해서 가스공급장치를 이용하여 호흡용 가스나 마취가스를 주입하게 되는데 주로 마취가스나 호흡용 가스는 차고 건조한 상태로 공급되기 때문에 환자에게 저체온을 일으킬 수 있는 원인이 될 뿐만 아니라 특히 수술이 필요한 환자나 중환자의 경우 면역력이 저하된 상태이기 때문에 저온건조한 가스를 지속적으로 주입받을 경우 호흡기 계통의 점막 조직이 건조해져 신체에 악영향을 끼치게 된다.

따라서, 가스가 공급되는 과정에서 가습을 하기위한 기화기를 장착하고, 기화기에서는 무균처리된 증류수를 가열하여 기화시킴으로써 가스의 온도 및 습도를 적절히 높인 상태로 환자에게 주입되는 방식이 이용된다.

이러한 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0030976호 "인공호흡기용 호흡가스 가습장치"가 개시되어 있다.

그러나 상기 선행기술은 혼합부 일측에서 유입되는 가스가 가열부에서 생성된 증기와 맞닿는 과정에서 온도차에 의해 혼합부 내부에서 응결될 우려가 존재한다. 특히, 분리막을 관통한 고온의 증기와 외부의 저온건조한 가스가 혼합부 내측에서 바로 혼합되어 외부로 배출되는 구조를 가지기 때문에 배출되는 가스 내에서 포함된 수증기가 응축될 수 있고, 혼합부 내측에는 수증기가 응결되어 물방울이 맺힐 수 있기 때문에 위생적인 관리 또한 어렵다는 불편함이 존재한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0030976호 "인공호흡기용 호흡가스 가습장치"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 증기 발생시 이동과정에서 플로팅프레임 내부에서 결로현상이 발생되어 수증기가 응결되는 것을 방지하고 증기가 쉽게 사용자 호흡기측으로 전달될 수 있어 증기 제공 효율이 향상된 호흡기 가습 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 가습프레임에 내장된 물을 가열시키는 가열면적을 확장시키고, 이를 통해 가열 및 증기발생 효율이 향상된 호흡기 가습 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 가습프레임 및 플로팅프레임으로 구성되어 이중 구조로 이루어진 가열부를 통해 외부로부터 화상 위험을 방지할 수 있고, 가열부의 열이 외부로 방출되는 것을 최소화하여 가열 및 증기발생 효율을 향상시킬 수 있는 호흡기 가습 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 가열 또는 미가열시 플로팅프레임의 위치가 자동으로 조절될 수 있도록 하고, 가열시 가열체와 가열부를 밀착시켜 열전달 효과를 극대화하고, 가습프레임과 플로팅프레임에 각각 형성된 흡입구와 배출구가 서로 인접하게 위치되어 빠른 공기흡입 및 증기배출이 이루어질 수 있는 호흡기 가습 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 내장된 물이 가열되고, 외측흡입구 및 외측배출구가 형성된 가열부; 및 상기 가열부가 정면 상단에 안착되고, 상기 가열부를 가열시키는 프레임부;로 구성되며, 상기 가열부는, 상면 양측에 상기 외측흡입구와 상기 외측배출구가 각각 형성되며, 상기 프레임부 정면 상단에 안착되고 물이 내장되며 상기 프레임부로부터 가열되어 증기를 발생시키는 가습프레임; 및 하면이 개방된 원통 형상을 가지며, 상기 가습프레임에 내장되고, 상기 외측흡입구로부터 외부 가스가 유입되며, 상기 가습프레임에서 발생된 증기가 내부로 유입되어 상기 외부 가스와 혼합된 혼합가스를 상기 외측배출구로 배출시키는 플로팅프레임;으로 구성되고, 상기 플로팅프레임은 상기 가습프레임 내측 하면에서 이격되어 설치될 수 있다.

또한, 플로팅프레임은, 하면 중앙이 원통형상으로 함몰되되, 하면이 개방되어 내측에 캐비티가 형성되고, 양측 말단이 각각 상측으로 연장되는 증기통로; 및 상기 증기통로의 양측단에 각각 형성되어 상기 증기통로 내측으로 유입된 증기가 상기 가습프레임 내측으로 배출되는 한 쌍의 증기배출구;를 포함하며, 상기 증기통로의 중앙 하면은 상측방향으로 함몰되어 내측에 캐비티가 형성되고, 상기 증기통로의 캐비티 내부로 상기 가습프레임에서 발생된 증기가 상기 가습프레임 내 캐비티로 배출되고, 상기 가습프레임 내 캐비티로 상기 외측흡입구로 유입된 외부 가스와 증기가 혼합되어 상기 외측배출구로 배출될 수 있다.

또한, 가습프레임의 하면 중앙은 상측방향으로 돌출된 제1 중앙돌출면;이 형성되고, 상기 플로팅프레임은 정면에 상기 가열부의 하단 일부가 안착될 수 있도록 상기 가열부 하단과 대응되는 형상으로 함몰된 안착홀;이 형성되고, 상기 안착홀 내측에는 원판 형상의 가열체;가 형성되며, 상기 가열체의 상면 중앙에는 상기 제1 중앙돌출면의 돌출형상과 동일하게 상측방향으로 돌출형성된 제2 중앙돌출면;이 형성되고, 상기 안착홀 내측으로 상기 가열부 하단 인입시 상기 제2 중앙돌출면 상면에 상기 제1 중앙돌출면 하면이 밀착되어 상기 가열체로부터 상기 가열부가 열을 전달받을 수 있다.

이때, 안착홀의 내측에는 상단이 상기 가열체 하면과 결합되어 상기 가열체를 지지하는 가열체 지지구;가 다수개 형성되며, 상기 가열체 지지구는 외주면을 따라 탄성복원력을 가지는 탄성부재;가 형성되고, 상기 가열부의 무게에 따라 상기 가열체 지지구는 팽창 또는 압축되어 상기 가열체와 상기 가열부 하면이 밀착 유지될 수 있다.

또한, 가습프레임은 상면 중앙이 함몰된 끼움홈;이 형성되고, 상기 플로팅프레임 상면에는 중앙을 중심으로 양측에 상측방향으로 돌출형성된 위치고정구;가 형성되며, 상기 플로팅프레임은 상기 끼움홈 내측으로 상기 위치고정구가 인입되면서 상기 가열부 내측 중앙에 고정될 수 있다.

이때, 끼움홈 중앙에는 원통 형상을 가지며, 높이방향으로 관통형성된 중공홀이 형성된 밸브프레임;이 형성되고, 상기 플로팅프레임은 상기 위치고정구 중앙에 원통 형상을 가지며 상측으로 돌출형성되고, 상단에 핀 형상의 중앙밸브가 관통결합되는 밸브끼움구;가 형성되고, 상기 중앙밸브는 상단에 구 형상의 볼이 형성되며, 하단이 상기 밸브끼움구를 관통하여 결합고정되고, 상기 중공홀 중앙에는 상측으로 갈수록 점차 내경이 좁아지는 테이퍼홀;이 형성되며, 상기 중앙밸브는 상기 밸브프레임 하단 내측으로 인입되되, 상기 플로팅프레임이 부력에 의해 상승시 상기 볼이 상기 테이퍼홀 상단을 폐쇄하여 상기 밸브프레임을 통해 외부 멸균증류수가 상기 가열부 내부로의 유입을 차단할 수 있다.

또한, 가습프레임은, 상측으로 갈수록 외경이 좁아지는 원통형상을 가지되, 하단 가장자리를 따라 외측방향으로 돌출된 걸림구가 형성된 상부 가습프레임; 및 상기 상부 가습프레임의 하면과 결합되며 상면 가장자리가 상측으로 돌출하되, 돌출된 상단이 중앙측으로 수직 절곡하여 내측에 걸림홈이 형성되는 하부 가습프레임;으로 구성되고, 상기 걸림구가 상기 걸림홈 내측으로 끼움결합되어 상기 상부 가습프레임과 상기 하부 가습프레임이 합형될 수 있다.

이때, 가열부는 상기 걸림턱 내측에 인입되며 탄성복원력을 가지는 재질로 이루어지는 링 형상의 패킹링;을 더 포함하고, 상기 패킹링은 상기 걸림턱 내측에 인입되되, 상면이 상기 걸림구 하면과 밀착되어 탄성복원력을 통해 상기 걸림홈과 상기 걸림구를 밀착시킬 수 있다.

또한, 가습 시스템은 상기 외측배출구와 연결되어 환자에게 상기 가열부에서 생성한 고온다습한 혼합가스를 제공하는 호스부;를 더 포함하며, 상기 호스부는, 상기 외측배출구와 연결되는 커넥터; 및 상기 커넥터와 일단이 연결되며 타단측으로 고온다습한 혼합가스를 제공하는 연장호스;를 포함하며, 상기 연장호스 내측에는 상기 연장호스의 연장방향을 따라 연장형성되는 열선;을 내장하며, 상기 열선은 상기 연장호스 내 고온다습한 혼합가스의 온도를 증가시킬 수 있다.

이때, 커넥터와 연결되는 상기 연장호스의 일단 내측에는 자외선을 조사하는 살균램프;가 더 포함되며, 상기 살균램프는 상기 연장호스 타단 내측을 향해 설치되고, 상기 연장호스 내부를 따라 이동하는 혼합가스는 상기 살균램프에서 조사되는 자외선을 통해 살균처리될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 증기 발생시 이동과정에서 플로팅프레임 내부에서 결로현상이 발생되어 수증기가 응결되는 것을 방지하고 증기가 쉽게 사용자 호흡기측으로 전달될 수 있어 증기 제공 효율이 향상된 효과를 보유한다.

또한, 가습프레임에 내장된 물을 가열시키는 가열면적을 확장시키고, 이를 통해 가열 및 증기발생 효율이 향상된 효과를 보유한다.

또한, 가습프레임 및 플로팅프레임으로 구성되어 이중 구조로 이루어진 가열부를 통해 외부로부터 화상 위험을 방지할 수 있고, 가열부의 열이 외부로 방출되는 것을 최소화하여 가열 및 증기발생 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 보유한다.

또한, 가열 또는 미가열시 플로팅프레임의 위치가 자동으로 조절될 수 있도록 하고, 가열시 가열체와 가열부를 밀착시켜 열전달 효과를 극대화하고, 가습프레임과 플로팅프레임에 각각 형성된 흡입구와 배출구가 서로 인접하게 위치되어 빠른 공기흡입 및 증기배출이 이루어질 수 있는 효과를 보유한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 호흡기 가습 시스템의 외관을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 가열부를 분해사시도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 호흡기 가습 시스템의 사용예를 정단면도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 호흡기 가습 시스템의 사용예를 측단면도로 나타낸 것이다.
도 5는 도 3의 A를 부분확대도로 나타낸 것이다.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 가열부의 가열여부에 따른 중앙밸브의 이동예시를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 프레임부를 분해사시도로 나타낸 것이다.
도 9a는 본 발명에 따른 가열부를 프레임부의 결합하려는 예시를 나타낸 것이다.
도 9b는 본 발명에 따른 가열부가 프레임부에 결합된 예시를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 호스부를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 호흡기 가습 시스템에 호스부가 적용된 예시를 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

설명에 앞서, 본 발명은 외부로부터 호흡가스나 마취가스가 가습 시스템(1) 내부로 유입되어 상기 가습 시스템(1)에서 발생된 증기와 함께 혼합되어 환자에게 증기가 혼합된 가스를 제공하게 되는데, 호흡가스나 마취가스를 모두 '가스'로 통합하여 지칭하였으며, 상기 가스와 가습프레임 내 액체가 기화되어 발생된 증기가 혼합된 가스를 '혼합가스'라고 지칭하였음을 미리 밝힌다.

도 1은 본 발명에 따른 호흡기 가습 시스템의 외관을 나타낸 것이다.

본 발명은 증기 발생시 이동과정에서 플로팅프레임 내부에서 결로현상이 발생되어 수증기가 응결되는 것을 방지하고 증기가 쉽게 사용자 호흡기측으로 전달될 수 있어 증기 제공 효율이 향상된 호흡기 가습 시스템(1)에 관한 것으로, 이러한 가습 시스템(1)은 가열부(100) 및 상기 가열부(100)를 지지하여 가열시키는 프레임부(200)로 구성된다.

도 2는 본 발명에 따른 가열부를 분해사시도로 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 호흡기 가습 시스템의 사용예를 정단면도로 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 호흡기 가습 시스템의 사용예를 측단면도로 나타낸 것이며, 도 5는 도 3의 A를 부분확대도로 나타낸 것이고, 도 6 및 7은 본 발명에 따른 가열부의 가열여부에 따른 중앙밸브의 이동예시를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 가열부(100)는 내부에 증기로 변화하는 멸균증류수를 내장하는 가습프레임(110)과, 상기 가습프레임(110)에 내장되어 외부로 주입된 가스와 발생된 증기가 혼합되어 외부로 배출시키는 플로팅프레임(120)으로 구성된다.

가습프레임(110)은 상면에 외측흡입구(111) 및 외측배출구(112)가 양측에 각각 형성되며, 내측에 공간을 형성하는 상부 가습프레임(110a)과, 상기 상부 가습프레임(110a)의 개방된 하면을 폐쇄하고, 내측 상면에 플로팅프레임(120)이 구비되어 상기 플로팅프레임(120)을 지지하는 하부 가습프레임(110b)으로 구성된다.

상부 가습프레임(110a) 및 하부 가습프레임(110b)은 서로 상하방향으로 결합되어 하부 가습프레임(110b)을 통해 상부 가습프레임(110a)의 개방된 하면을 폐쇄할 수 있고, 상부 가습프레임(110a) 및 하부 가습프레임(110b)이 합형되어 형성된 내부 캐비티(C1)에는 증기로 변화하는 멸균증류수가 내장된다.

상부 가습프레임(110a)의 상면 일측에는 외부로부터 가스가 주입되는 외측흡입구(111)가 형성되고, 상면 타측에는 상기 외측흡입구(111)를 통해 외부에서 주입된 가스가 플로팅프레임(120)을 통해 증기와 혼합된 혼합가스 상태로 외부로 배출될 수 있는 외측배출구(112)가 형성된다.

외측흡입구(111) 및 외측배출구(112)는 내부에 중공이 상하방향으로 관통하여 형성된 원통 형상을 가지며, 각각 내부가 가습프레임(110) 내 캐비티(C1)와 연통되어 가스 및 혼합가스가 용이하게 유입 및 배출될 수 있도록 한다.

또한, 가습프레임(110)의 상면, 즉 상부 가습프레임(110a)의 상면에는 내부 하측방향으로 함몰된 끼움홈(114)이 형성되고, 이러한 끼움홈(114) 중앙에는 후술된 중앙밸브(140)가 내부에서 상하방향으로 이동할 수 있는 밸브프레임(113)이 형성된다.

밸브프레임(113)은 원통 형상을 가지며 중앙에 밸브프레임(113)의 높이를 따라 관통형성된 중공홀(113a)이 형성되고, 밸브프레임(113)중앙측 외주면이 확장되어 끼움홈(114)의 함몰된 내측 너비보다 크게 형성되는 걸림턱(113b)이 형성된다.

이러한 걸림턱(113b)은 밸브프레임(113)이 가습프레임(110) 상면 중앙에 형성시 하단이 끼움홈(114) 내측으로 인입되되, 걸림턱(113b)이 끼움홈(114)의 중앙 상단에 걸려 고정될 수 있도록 한다.

중공홀(113a)은 멸균증류수를 공급하기 위한 외부 수액백이 연결되며, 테이퍼홀(113c) 내부에 위치하는 중앙밸브(140)가 상측에 형성된 탄성재질의 볼(141)을 통해 테이퍼홀(113c) 내측 상단을 개폐함으로써 플로팅프레임(120)과 함께 가습프레임(110) 내 멸균증류수의 일정 수위를 유지하기 위한 플로팅 밸브 구조를 가진다.

즉, 중공홀(113a)을 통해 수액백에서 유입되는 멸균증류수가 가습프레임(110) 내부로 유입되고, 일정수위 이상으로 멸균증류수가 유입되면 플로팅프레임(120)이 부력에 의해 떠올라 중공홀(113a) 내측에 구비된 중앙밸브(140)도 함께 상승하게 되고, 테이퍼홀(113c) 내측 상단으로 중앙밸브(140) 상단에 형성된 볼(141)이 걸려 중공홀(113a)을 폐쇄(잠금)하게 되고, 이로 인해 외부에서 더이상 과도한 멸균증류수가 유입되지 않도록 한다.

이때, 중공홀(113a)의 중앙측, 즉 플로팅프레임(120)이 더이상 상승하지 않도록 플로팅프레임(120)의 최대 상승 높이에 해당되는 중공홀(113a) 내측 너비에는 상측으로 갈수록 점차 너경이 좁아지는 테이퍼홀(113c)이 형성된다.

테이퍼홀(113c)은 도 7과 같이 하측은 중앙밸브(140) 상단이 충분히 인입될 수 있는 내경을 갖되, 상측으로 갈수록 점차 내경이 축소되어 중앙밸브(140) 상승시 테이퍼홀(113c)의 내측 상단을 중앙밸브(140)의 볼(141)이 테이퍼홀(113c) 상단 내측에 밀착되어 테이퍼홀(113c)을 포함한 중공홀(113a)을 폐쇄시킬 수 있는 내측 경사가 형성된다.

따라서, 테이퍼홀(113c)을 통해 평상시에는 밸브프레임(113)의 중공홀(113a)이 개방되어 외부 공기가 가습프레임(110) 내측으로 유입될 수 있도록 하되, 가습프레임(110)이 프레임부(200)릍 통해 가열되면 내장된 멸균증류수가 끓으면서 기화하게 되고, 기화된 증기는 플로팅프레임(120) 하단 내측의 캐비티(C2)가 형성된 증기통로(125) 내측으로 유도되어 상기 증기통로(125) 양측단과 내부가 연통된 양측의 증기배출구(121,122)를 통과하여 외측흡입구(111)로부터 유입된 차갑고 건조한 혼합가스와 증기가 가습프레임(110) 내 캐비티(C1)에서 서로 섞이게 되어 외측배출구(112)를 통해 환자에게 공급되도록 한다.

이때, 외측흡입구(111)를 통해 가습프레임(110) 내 캐비티(C1)로 유입되는 차갑고 건조한 혼합가스는 가습프레임(110)의 벽면을 냉각시켜 가습 시스템(1) 사용자가 가습프레임(110)을 동작중에 만졌을 때 심각한 화상을 입지 않도록 보호할 수 있다.

플로팅프레임(120)은 증기통로(125)를 제외한 내부 공간으로 인해 단열재 기능을 수행하는데 이는 외측흡입구(111)로 유입되는 차갑고 건조한 혼합가스에 의해 멸균증류수의 비등점 냉각현상을 방지하여 가습프레임(110) 하단에서 끓고 있는 멸균증류수의 증기 생산이 멈추지 않도록 유도할 수 있다.

끼움홈(114)은 상부 가습프레임(110a) 상면 중앙에서 플로팅프레임(120) 상면 중앙측에 돌출형성된 위치고정구(123)가 내측에 끼워지는 것으로, 끼움홈(114)은 함몰되되, 함몰된 내측은 위치고정구(123)가 인입될 수 있는 내부 공간을 형성함으로써 끼움홈(114)은 내부 캐비티(C1)가 가열부(100) 외측을 차단하되, 내측으로 위치고정구(123)가 구비되도록 하여 플로팅프레임(120)이 가열부(100) 내측에 위치가 고정될 수 있도록 한다.

이러한 밸브프레임(113)의 내측에는 밸브끼움구(124)를 관통한 중앙밸브(140)가 내삽되고, 위치고정구(123)는 중앙밸브(140)를 중심으로 양측에 위치한 끼움홈(114) 내측으로 상단이 끼워져 플로팅프레임(120)이 가습프레임(110) 내부에 위치가 고정된 상태로 구비되도록 한다.

이는 플로팅프레임(120)의 증기배출구(121,122)와 가습프레임(110)의 외측배출구(112)의 방향이 일치되도록 함과 동시에 외부의 진동이 있더라도 플로팅프레임(120)이 기설치된 위치를 벗어나지 않고, 정위치를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

상술된 구성을 갖는 상부 가습프레임(110a)은 하측으로 갈수록 직경이 증가하는 원통형상을 가지되, 하단 가장자리에는 외경이 확장된 걸림구(115)가 형성된다.

이러한 걸림구(115)는 하부 가습프레임(110b)의 상단 내측에 함몰형성되는 걸림홈(116)의 내측으로 걸려져 상부 가습프레임(110a)이 하부 가습프레임(110b)과 결합될 수 있도록 한다.

하부 가습프레임(110b)은 원형 패널과 같은 형상을 가지된다. 이러한 하부 가습프레임(110b)은 상면 가장자리가 상측으로 돌출되되, 돌출된 상단이 내측방향으로 수직절곡되어 내측에 걸림홈(116)이 형성된다.

이러한 걸림홈(116)을 포함한 하부 가습프레임(110b)의 상면에는 상부 가습프레임(110a)의 하단이 결합되며, 걸림구(115)가 걸림홈(116) 내측으로 걸려져 상부 가습프레임(110a)을 상측으로 들어올릴 때 걸림구(115)가 걸림홈(116) 내측에 걸려 하부 가습프레임(110b)과 합형된 상태로 결합된다.

하부 가습프레임(110b)의 중앙에는 상측방향으로 볼록하게 돌출된 제1 중앙돌출면(117)이 형성된다. 이러한 제1 중앙돌출면(117)은 후술된 프레임부(200)의 가열체(220) 중앙에 볼록하게 형상된 제2 중앙돌출면(220a)과 밀착되어 구비되며, 이를 통해 가열체(220)로부터 전달받은 열이 빠르게 가습프레임(110)으로 전달되어 상기 가습프레임(110)에 내장된 멸균증류수를 빠르게 증기화시킬 수 있도록 한다. 이는 후술된 가열체(220)를 통해 더욱 자세히 설명하도록 한다.

이때, 걸림홈(116)의 내측에 함몰된 형상이 걸림구(115)가 돌출된 형상과 동일할 경우 상부 가습프레임(110a)과 하부 가습프레임(110b)이 견고하게 결합될 수는 있으나 결합 및 분리과정이 불편하고, 추후 가습프레임(110) 내부 세척시 상부 가습프레임(110a)과 하부 가습프레임(110b)이 쉽게 분리되지 않아 가열부(100)를 위생적으로 관리하기 다소 어렵다는 문제가 존재한다.

또한, 가습프레임(110) 내 캐비티(C1)에 증기로 변화하는 멸균증류수가 저장되기 때문에 상부 가습프레임(110a)과 하부 가습프레임(110b)간의 결합된 부분에 미세한 틈새가 발생할 수 있고, 이러한 틈새를 통해 내장된 멸균증류수가 외부로 배출되는 누수 문제가 발생할 수도 있다.

따라서, 걸림홈(116)의 내측 높이는 걸림구(115)의 높이보다 크게 형성되되, 걸림홈(116)과 걸림구(115)간의 상하방향 이격된 높이와 대응되는 패킹링(130)이 추가로 포함될 수 있다.

패킹링(130)은 링 형상을 가지며, 하부 가습프레임(110b)의 걸림홈(116) 내측에 구비되며, 패킹링(130)의 상면과 걸림홈(116) 내측 상면간의 이격된 공간으로 걸림구(115)가 끼워져 결합되도록 한다. 또한, 패킹링(130)은 걸림구(115)의 상면이 걸림홈(116) 내측 상면에 걸려질 때 걸림구(115)와 걸림홈(116) 내측 공간이 서로 완전 밀착되어 누수가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 패킹링(130)의 단면은 도 5와 같이 상면 중앙을 중심으로 양측으로 돌출된 한 쌍의 상부돌기(131)와, 하면 중앙에 형성된 하부돌기(132)가 형성된다.

상부돌기(131)는 상측에 걸림홈(116) 내측으로 인입된 걸림구(115)의 하면과 밀착되어 걸림구(115)가 걸림홈(116) 내측 상면에 밀착되어 결합고정되도록 하고, 하부돌기(132)는 패킹링(130) 하면과 걸림홈(116) 내측 하면이 밀착되도록 유도함으로써 패킹링(130)이 각각 상부 가습프레임(110a)과 하부 가습프레임(110b)과 밀착되어 마찰력을 발생시키고, 이를 통해 걸림구(115)가 걸림홈(116) 내측에 인입된 상태로 밀착되어 걸림구(115)와 걸림홈(116)간의 미세한 틈새가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 패킹링(130)을 포함한 가습프레임(110)의 내측 캐비티(C1)에 저장된 멸균증류수가 걸림홈(116) 내측을 통해 외부로 누수되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

따라서, 패킹링(130)을 통해 상부 가습프레임(110a)과 하부 가습프레임(110b)간의 결합력 및 고정력을 향상시킬 수 있고, 미세한 틈새가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

플로팅프레임(120)은 합형된 가습프레임(110) 내부에 내장되어 가습프레임(110)에 저장된 멸균증류수가 프레임부(200)에서 가해지는 열에 의해 증기로 변화하면 플로팅프레임(120) 하부 내측에 형성된 캐비티(C2)로 이동되고, 외부로 유입된 가스와 혼합되어 혼합가스로 외측배출구(112)를 통해 배출될 수 있도록 한다.

이러한 플로팅프레임(120)은 위치고정구(123) 및 밸브끼움구(124)가 상면에 형성된 상부 플로팅프레임(120a)과, 상기 상부 플로팅프레임(120a)의 개방된 하면과 합형되고, 하면이 상측으로 함몰되어 내측에 캐비티(C2)를 형성하는 하부 플로팅프레임(120b)으로 이루어진다.

상부 플로팅프레임(120a)은 내부에 공간을 형성하여 공기가 내장되며, 양측 상단에는 상기 상부 플로팅프레임(120a)을 관통하는 원통 형상의 증기배출구(121,122)가 각각 형성된다.

이때, 증기배출구(121,122)는 하측방향으로 갈수록 점차 내경이 좁아지는 형태를 가지며, 상부 플로팅프레임(120a)의 개방된 하면으로 하단이 돌출된다.

또한, 양측에 각각 형성된 증기배출구(121,122)와 수직하는 방향에 전후측에 각각 위치고정구(123)가 끼움홈(114) 내측 형상과 동일하게 상측으로 돌출형성되며, 한 쌍의 위치고정구(123)간의 이격된 공간, 즉 상부 플로팅프레임(120a) 정중앙에는 중앙밸브(140)의 하단이 내삽되어 끼움결합되는 밸브끼움구(124)가 상측방향으로 돌출형성된다.

따라서, 하측으로 돌출된 증기배출구(121,122)의 개방된 하단으로 후술된 하부 플로팅프레임(120b)의 증기통로(125) 양측 말단이 인입되어 끼움결합됨으로써 상부 플로팅프레임(120a)과 하부 플로팅프레임(120b)이 합형되도록 한다.

밸브끼움구(124)는 상부 플로팅프레임(120a)의 정중앙에 형성되며, 상측방향으로 원통형상으로 돌출된다. 이러한 밸브끼움구(124)의 중앙에는 홀이 형성되어 중앙밸브(140)의 하단이 삽입된 상태로 끼움결합될 수 있고, 이를 통해 상부 플로팅프레임(120a)과 중앙밸브(140)가 일체형으로 고정될 수 있다.

하부 플로팅프레임(120b)은 개방된 상면으로 상부 플로팅프레임(120a)이 결합되어 합형된 상태로 가습프레임(110) 내부에 구비되며, 하부 플로팅프레임(120b)은 하면에는 중앙을 따라 함몰되며 양측 말단이 상측으로 연장되어 증기배출구(121,122)의 개방된 하단으로 삽입되어 끼움결합되는 증기통로(125)가 형성된다.

증기통로(125)는 내부에 캐비티(C2)가 형성되고, 하부 플로팅프레임(120b)의 하면과 맞닿는 부분은 가습프레임(110)에 내장되어 가열에 의해 변화된 증기가 내측 캐비티(C2)로 인입된다.

이러한 플로팅프레임(120)은 가습프레임(110)에 내장된 멸균증류수의 수면상에 위치하여 멸균증류수 수위에 맞춰 부력에 의해 상하방향으로 이동될 수 있고, 멸균증류수가 기화되어 발생되는 증기는 플로팅프레임(120) 내 증기통로(125) 내측을 따라 증기배출구(121,122)로 배출되어 가습프레임(110) 내 캐비티(C1)에서 증기와 가스가 혼합될 수 있다.

증기통로(125)는 양측 말단이 상측으로 향하되, 원통형상을 가지며 내부 캐비티(C2)와 연통되는 인입말단(125a)이 각각 돌출형성된다. 이때, 인입말단(125a)은 하부 플로팅프레임(120b)의 개방된 상면보다 상측으로 돌출형성되며, 도 6과 같이 상부 플로팅프레임(120a)과 하부 플로팅프레임(120b)이 합형될 때 인입말단(125a)은 각각의 증기배출구(121,122)의 내측으로 인입되어 끼움결합됨으로써 한 쌍의 증기배출구(121,122)와 증기통로(125)의 내부가 서로 연통된다.

따라서, 도 3과 같이 가습프레임(110)에 내장된 멸균증류수는 기화되어 플로팅프레임(120)의 증기통로(125) 내측으로 이동하게 되고, 상기 증기통로(125)와 연결된 한 쌍의 증기배출구(121,122)를 통해 증기통로(125) 내부의 증기가 가습프레임(110) 내 캐비티(C1)로 배출되어, 유입된 외부 가스와 증기통로(125) 내부 캐비티(C2)에서 배출된 증기와 혼합되어 외측배출구(112)를 통해 외부로 배출된다.

이때, 하부 플로팅프레임(120b)과 맞닿는 증기통로(125)는 단순 원통형상으로 하부 플로팅프레임(120b) 하면 중앙을 따라 연장될 수 있으나, 증기통로(125)의 중앙은 상측으로 부푼 형상을 가질 수도 있다.

즉, 증기통로(125) 내부에서 외부에서 유입된 가스와 증기가 혼합되면서 가스와 증기간의 온도차로 인해 결로현상이 발생될 수 있는데 결로현상이 발생된 혼합가스가 외부로 배출되기 전에 플로팅프레임(120) 내부에서 먼저 발생되도록 유도할 수 있다.

이는 가습프레임(110) 및 플로팅프레임(120)을 통해 가열부(100) 내부로 유입된 가스는 가습프레임(110)과 증기통로(125) 내에 형성된 각각의 캐비티(C1,C2)를 관통하면서 온도가 저하되고, 증기통로(125) 중앙측 캐비티(C2) 내부에서 가스와 가습프레임(110)으로부터 전달받은 습기가 혼합되면서 증기통로(125) 내측에 결로현상이 발생되더라도 가스의 온도가 높아져있기 때문에 최소한의 결로현상이 발생되도록 유도할 수 있다.

또한, 증기통로(125) 내 캐비티(C2)를 통해 혼합된 혼합가스는 증기통로(125) 내부를 따라 증기배출구(121,122) 및 외측배출구(112)를 통해 이동하면서 환자에게 적절한 온습도의 안전한 혼합가스로 전달될 수 있다.

중앙밸브(140)는 밸브끼움구(124)에 하단이 끼워져 플로팅프레임(120)과 일체형으로 가습프레임(110)에 내장되는 것으로, 중앙밸브(140) 상단에는 고무와 같이 탄성재질로 이루어진 구 형상의 볼(141)이 형성되고, 이러한 볼(141)은 멸균증류수의 가열, 증기발생, 후술된 가열체 지지구(221)의 팽창 등으로 인해 가습프레임(110) 내 수위가 내려가면 전체적으로 플로팅 밸브와 같이 동작하여 외부 수액백과 연결된 튜브를 통해 멸균증류수를 보충받으며, 공급된 수액의 수위가 높아지는 경우 플로팅프레임(120)이 부력에 의해 상측으로 이동하게 되어 밸브프레임(113)이 잠금 상태가 되고, 더이상 과도한 수액이 충진되지 않도록 중앙밸브(140)가 중공홀(113a)을 차단하여 항상 일정한 수위를 유지할 수 있도록 한다.

더불어 외부로 가습프레임(110) 내 증기가 배출되지 않고 외측배출구(112)로만 배출될 수 있도록 유도할 수 있다.

즉, 플로팅프레임(120)이 상측으로 이동하게 되면 밸브프레임(113)이 잠금 형태가 되어 밸브프레임(113) 상단과 연결되어 중공홀(113a)로 멸균증류수가 일정 수위 이상으로 인입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 일정 수위 이하로 멸균증류수가 가습프레임(110)에 내장되면 플로팅프레임(120)이 상승하지 않아 밸브프레임(113)이 잠금해제 상태로 구비되어 외부에서 멸균증류수가 용이하게 가열부(100) 내측으로 유입될 수 있도록 한다.

따라서, 상술된 구조를 갖는 가열부(100)를 통해 프레임부(200)로부터 열을 전달받으면 내장된 물이 증기화되고, 이를 외부로 유입되는 저온건조 가스와 혼합되면서 결로현상을 최소화하여 혼합시킬 수 있고, 이러한 혼합가스를 배출시킴으로써 환자에게 안전하고 신체무해한 고온다습 혼합가스를 제공할 수 있다는 이점을 보유한다.

또한, 가스와 증기가 혼합되는 과정은 외측에 구비된 가습프레임(110)이 아닌 상기 가습프레임(110)에 내장된 플로팅프레임(120) 내부에서 발생되기 때문에 외부에서 가습프레임(110)을 접촉하더라도 화상을 입는 등의 안전사고가 발생되지 않도록 플로팅프레임(120)을 가습프레임(110)을 통해 보호할 수 있다.

한편, 가열부(100) 상단에는 안전을 위하여 열감응 변색도료를 이용한 발열여부표시부재(도면에 미도시)를 인쇄하거나 부착하여 사용자로 하여금 가열부(100)의 발열 및 잔열 여부를 직관적으로 파악할 수 있게 안내하고, 이를 통해 쉽게 접촉하지 않아 화상 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

도 8은 본 발명에 따른 프레임부를 분해사시도로 나타낸 것이며, 도 9a는 본 발명에 따른 가열부를 프레임부의 결합하려는 예시를 나타낸 것이고, 도 9b는 본 발명에 따른 가열부가 프레임부에 결합된 예시를 나타낸 것이다.

프레임부(200)는 가열부(100)가 상면에 거치되어 상기 가열부(100)에 열을 전달하여 가열부(100) 내 증기를 발생시키는 것으로, 육면체를 가지되 정면이 함몰되어 가열부(100)가 거치될 수 있는 거치면(210)이 형성되고, 거치면(210) 중앙에는 상기 가열부(100)의 하단 일부가 내삽될 수 있는 안착홀(211)이 형성된다.

안착홀(211)은 가열부(100)의 하단과 대응되는 형상으로 함몰되어 상기 가열부(100) 하단 일부가 안착홀(211) 내측으로 삽입되어 가열부(100) 하단이 안착홀(211)에 내장된 가열체(220)와 맞닿아 가열될 수 있도록 한다.

안착홀(211) 내부에는 프레임부(200)와 연결된 전력케이블(도면에 미도시) 등을 통해 가열되어 밀착된 가열부(100)로 열을 전달하는 가열체(220)가 구비된다.

가열체(220)는 안착홀(211) 내부 형상과 동일한 원판 형상을 가지되, 상면 중앙은 제1 중앙돌출면(117)의 하면 내측에 함몰된 형상과 동일하게 상측방향으로 돌출된 제2 중앙돌출면(220a)이 형성된다.

따라서, 가열체(220) 상면에 안착되는 가열부(100)의 제1 중앙돌출면(117) 하측으로 제2 중앙돌출면(220a)이 인입되면서 가열체(220) 상면과 가열부(100) 하면이 밀착하게 되고, 이를 통해 가열체(220)의 열이 가열부(100) 내부로 빠르게 전달될 수 있도록 한다.

즉, 가열체(220) 및 가열부(100) 하면이 평탄하게 형성되는 경우 가열부(100)에 내장된 물이 대류 현상 등을 통해 천천히 가열되며, 이로인해 증기발생에 걸리는 시간이 다소 소요될 수 있다는 우려가 존재한다.

따라서, 가열체(220)의 열을 빠르게 가열부(100)측으로 전달함으로써 빠르게 증기를 발생시켜 환자에게 신속하게 고온다습한 혼합가스를 제공할 수 있도록 하고, 가열체(220)의 열손실을 방지할 수 있다는 효과를 보유한다.

가열체(220)의 하단, 즉 안착홀(211)의 내부에는 다수개로 이루어져 가열체(220)를 지지하는 가열체 지지구(221)가 형성되며, 상기 가열체 지지구(221)는 외주면을 따라 스프링 형상의 탄성부재(222)가 형성된다.

따라서, 가열체 지지구(221) 상단과 결합된 가열체(220)는 내장된 물의 무게에 따라 탄성부재(222)가 압축되어 가열부(100)와 가열체(220)가 밀착될 수 있도록 하고, 내장된 물의 다수가 증기로 변환되더라도 탄성복원력에 의해 탄성부재(222)가 팽창되면서 가열체(220)는 상승하게 되고, 이를 통해 가벼워진 가열부(100)의 하면과도 지속적으로 밀착되어 빠르게 열전달이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 안착홀(211)의 일측, 즉 도 8과 같이 프레임부(200) 정면 중앙에는 안착홀(211) 내부로 안착되는 가열부(100)의 일측이 걸림상태로 유지시켜 가열부(100)가 안착홀(211) 밖으로 이탈하는 것을 방지할 수 있는 고정구(230)가 형성된다.

고정구(230)는 상단 일측, 즉 가열부(100) 및 안착홀(211)측을 향해 돌출된 상부턱(230a)과, 하단 타측, 즉 안착홀(211)과 반대되는 측으로 돌출된 하부턱(230b)이 형성된다.

이러한 고정구(230)는 프레임부(200) 정면 일측에 내삽된 상태로 고정되되, 상기 고정구(230)를 관통하는 축 형상의 힌지(231)를 통해 고정구(230)는 도 9와 같이 사용자가 하부턱(230b)을 잡고 하측으로 가압하면 힌지(231)를 중심으로 상측으로 프레임부(200) 외측방향으로 회동하여 가열부(100)가 이탈, 분리될 수 있다.

또한, 가열부(100)가 안착홀(211) 내부로 인입 및 안착되면 사용자는 고정구(230)를 다시 가열부(100) 및 안착홀(211)측으로 기울이면서 가열부(100)의 상단, 즉 안착홀(211)에 내장된 가열부(100)의 하단 가장자리가 상부턱(230a)에 의해 걸리도록 회동함으로써 가열부(100)가 프레임부(200)를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 프레임부(200)의 구동, 즉 가열체(220)의 가열여부, 가열 정도를 사용자가 직접 조작할 수 있도록 프레임부(200) 정면에는 조작모듈(240)이 형성된다.

조작모듈(240)은 사용자가 가습 시스템(1)의 구동을 직접 조작할 수 있는 스위치를 포함할 뿐만 아니라 현재 가습 시스템(1) 내부 상태, 즉 물의 잔량, 외부로 제공되어지는 혼합가스의 온도 등을 외부로 안내할 수 있는 디스플레이도 포함할 수 있다.

또한, 가습프레임(110)이 프레임부(200)에 제대로 장착되지 않았거나 제거되었을 때에는 이를 감지할 수 있는 스위치나 센서가 프레임부(200)에 포함되어 자동으로 프레임부(200)의 전력을 차단하여 화상과 같은 안전사고를 방지할 수 있는 기능 또한 수행할 수 있다.

또한, 가습 시스템(1)의 현재 구동상황을 파악하기 위해 가열부(100) 또는 안착홀(211) 내부에 가열부(100)의 무게를 감지하는 로드셀이나 가열부(100)의 온도를 감지할 수 있는 별도의 온도 감지 센서가 추가로 형성될 수 있으며, 조작모듈(240)은 이러한 센서들과 연결되어 가습 시스템(1)의 구동 상황을 사용자나 환자에게 안내할 수도 있다.

한편, 프레임부(200)의 후측 일면에는 프레임부(200)에 전력을 공급하여 가열체(220)를 가열시키는 전력케이블과 연결되는 플러그(201)가 형성될 수 있으며, 플러그(201)는 다양한 형태의 전력 공급 단자로 제작될 수 있다.

상술된 구성을 갖는 가습 시스템(1)은 가열부(100) 내부에서 가스 및 증기가 혼합시 발생될 수 있는 결로현상을 방지하고, 가스 유입과 동시에 증기와 혼합되면서 고온가습된 증기혼합가스가 가습프레임(110)의 외측배출구(112)와 연결된 호스를 통해 환자에게 제공될 수 있다.

이때, 가습 시스템(1)은 통상적으로 사용되는 고무 호스와 연결될 수 있으나 보다 혼합가스의 결로현상을 방지하고, 고온다습한 증기혼합가스로 환자에게 제공될 수 있는 호스부(300)가 더 포함될 수 있으며 이를 도 10 및 11을 통해 설명하도록 한다.

도 10은 본 발명에 따른 호스부를 나타낸 것이며, 도 11은 본 발명에 따른 호흡기 가습 시스템에 호스부가 적용된 예시를 나타낸 것이다.

도 10을 참조하면, 호스부(300)는 가습프레임(110)의 외측배출구(112)와 연결되는 커넥터(310)와, 일단이 상기 커넥터(310)와 연결되며 내부에 열선(321)이 내장되는 연장호스(320)로 구성된다.

커넥터(310)는 가습프레임(110)의 외측배출구(112)에 끼움결합되는 것으로, 외측배출구(112)와 직접 끼움결합될 수 있는 삽입구(311)와 상기 삽입구(311)와 반대되는 측면에는 연장호스(320)의 일단이 결합될 수 있는 호스연결구(312)가 형성된다.

이러한 커넥터(310)는 삽입구(311)가 외측배출구(112)의 내경과 동일한 외경을 가짐으로써 삽입구(311)가 외측배출구(112)에 끼움결합되어 상기 외측배출구(112)를 통해 배출될 고온다습한 혼합가스가 호스연결구(312)측으로 이동되도록 하고, 호스연결구(312)는 연결된 연장호스(320)로 전달받은 고온다습한 혼합가스가 이동되도록 함으로써 환자에게 용이하게 혼합가스를 제공할 수 있도록 한다.

연장호스(320)는 합성수지 재질로 이루어진 자바라 형태의 호스로 이루어지며, 이러한 연장호스(320)의 일단에는 호스연결구(312)와 결합되는 제1 연결구(322)가 형성되고, 타단에는 환자의 신체와 직접 연결될 수 있는 제2 연결구(323)가 형성된다.

이러한 연장호스(320)의 내측에는 가열부(100)로부터 전달받은 고온다습한 혼합가스가 이동하게 되는데 이때 연장호스(320)를 이동하는 과정에서 결로현상이 발생되거나 혼합가스의 온도가 저하되는 것을 방지하기 위하여 연장호스(320)의 내측에는 상기 연장호스(320) 내부를 따라 열선(321)이 구비되도록 한다.

열선(321)은 도 1O과 같이 연장호스(320) 내부를 따라 회전하며 연장되고, 이를 통해 혼합가스와의 접촉면적을 향상시켜 고온다습한 혼합가스로 환자에게 제공될 수 있도록 한다.

이러한 열선(321)은 제2 연결구(323)의 일측에 형성된 전선배출구(323a)를 통해 열선(321)과 연결된 전선이 외부로 인출될 수 있고, 이러한 전선을 외부 동력제공원과 연결시켜 열선(321)에 전력을 제공하고, 이를 통해 혼합가스의 온도를 유지 또는 상승시킬 수 있다.

이때, 호스연결구(312)는 연장호스(320)의 개수에 맞춰 하나 이상으로 형성되며, 각 호스연결구(312)에 단일개의 연장호스(320)가 연결되어 고온다습한 혼합가스를 연장호스(320)를 통해 전달되도록 한다.

또한, 각 연장호스(320) 또는 도 10과 같이 하나의 연장호스(320)의 내측에는 상기 연장호스(320) 내부를 따라 이동하는 혼합가스 내 미생물, 세균 등을 살균처리할 수 있는 살균램프(330)가 추가적으로 구비될 수 있다.

살균램프(330)는 제1 연결구(322) 내측에 구비되어 제2 연결구(323)측을 향하여 UV를 조사할 수 있도록 한다. 이러한 살균램프(330)는 UV를 조사할 수 있는 UV-C LED로 이루어지는 것이 바람직하며, 제1 연결구(322) 내측에 구비되되 제2 연결구(323)측을 향하도록 내장됨으로써 연장호스(320) 내부를 따라 이동하는 혼합가스가 최대한 많은 자외선에 노출될 수 있도록 한다.

이때, 살균램프(330)에 전력을 제공하는 전선 또한 제2 연결구(323)의 전선배출구(323a)를 통해 외부로 인출이 가능하며, 전선배출구(323a)를 통해 외부로 연장된 전선은 외부 동력제공원과 연결되어 열선(321) 및 살균램프(330)가 구동되어질 수 있다.

이러한 구성을 갖는 호스부(300)는 도 11과 같이 가스 및 증기가 혼합된 혼합가스가 배출되는 외측배출구(112)에 커넥터(310)가 연결되어 한 쌍의 연장호스(320)로 혼합가스가 이동하여 제2 연결구(323)측으로 배출될 수 있으며, 제2 연결구(323)와 연결된 환자의 신체로 혼합가스가 용이하게 주입될 수 있도록 한다.

이때, 연장호스(320)는 열선(321) 및 살균램프(330)를 통해 온열 및 살균된 혼합가스가 제공됨으로써 환자 체내로 저온건조한 혼합가스가 제공되는 것을 방지하고, 혼합가스 내 존재할 수도 있는 미생물 등을 살균처리하여 보다 위생적이고 인체친화적인 혼합가스가 환자에게 제공될 수 있도록 한다.

도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 가습 시스템
100: 가열부 110: 가습프레임
120: 플로팅프레임 130: 패킹링
140: 중앙밸브 200: 프레임부
210: 거치면 220: 가열체
230: 고정구 240: 조작모듈
300: 호스부 310: 커넥터
320: 연장호스 330: 살균램프
C1,C2: 캐비티

Claims

내장된 멸균증류수가 가열되고, 외측흡입구 및 외측배출구가 형성된 가열부; 및
상기 가열부가 정면 상단에 안착되고, 상기 가열부를 가열시키는 프레임부;로 구성되며,
상기 가열부는,
상면 양측에 상기 외측흡입구와 상기 외측배출구가 각각 형성되며, 상기 프레임부 정면 상단에 안착되고 멸균증류수가 내장되며 상기 프레임부로부터 가열되어 증기를 발생시키는 가습프레임; 및
하면이 개방된 원통 형상을 가지며, 상기 가습프레임에 내장되고, 상기 외측흡입구로부터 외부 가스가 유입되며, 상기 가습프레임에서 발생된 증기가 내부로 유입되어 상기 외부 가스와 혼합된 혼합가스를 상기 외측배출구로 배출시키는 플로팅프레임;으로 구성되고,
상기 플로팅프레임은 상기 가습프레임 내측 하면에서 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제1항에 있어서,
상기 플로팅프레임은,
하면 중앙이 원통형상으로 함몰되되, 하면이 개방되어 내측에 캐비티가 형성되고, 양측 말단이 각각 상측으로 연장되는 증기통로; 및
상기 증기통로의 양측단에 각각 형성되어 상기 증기통로 내측으로 유입된 증기가 상기 가습프레임 내측으로 배출되는 한 쌍의 증기배출구;를 포함하며,
상기 증기통로의 중앙 하면은 상측방향으로 함몰되어 내측에 캐비티가 형성되고,
상기 증기통로의 캐비티 내부로 상기 가습프레임에서 발생된 증기가 상기 가습프레임 내 캐비티로 배출되고, 상기 가습프레임 내 캐비티로 상기 외측흡입구로 유입된 외부 가스와 증기가 혼합되어 상기 외측배출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제1항에 있어서,
상기 가습프레임의 하면 중앙은 상측방향으로 돌출된 제1 중앙돌출면;이 형성되고,
상기 플로팅프레임은 정면에 상기 가열부의 하단 일부가 안착될 수 있도록 상기 가열부 하단과 대응되는 형상으로 함몰된 안착홀;이 형성되고,
상기 안착홀 내측에는 원판 형상의 가열체;가 형성되며,
상기 가열체의 상면 중앙에는 상기 제1 중앙돌출면의 돌출형상과 동일하게 상측방향으로 돌출형성된 제2 중앙돌출면;이 형성되고,
상기 안착홀 내측으로 상기 가열부 하단 인입시 상기 제2 중앙돌출면 상면에 상기 제1 중앙돌출면 하면이 밀착되어 상기 가열체로부터 상기 가열부가 열을 전달받는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제3항에 있어서,
상기 안착홀의 내측에는 상단이 상기 가열체 하면과 결합되어 상기 가열체를 지지하는 가열체 지지구;가 다수개 형성되며,
상기 가열체 지지구는 외주면을 따라 탄성복원력을 가지는 탄성부재;가 형성되고,
상기 가열부의 무게에 따라 상기 가열체 지지구는 팽창 또는 압축되어 상기 가열체와 상기 가열부 하면이 밀착 유지되는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제1항에 있어서,
상기 가습프레임은 상면 중앙이 함몰된 끼움홈;이 형성되고,
상기 플로팅프레임 상면에는 중앙을 중심으로 양측에 상측방향으로 돌출형성된 위치고정구;가 형성되며,
상기 플로팅프레임은 상기 끼움홈 내측으로 상기 위치고정구가 인입되면서 상기 가열부 내측 중앙에 고정되는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제5항에 있어서,
상기 끼움홈 중앙에는 원통 형상을 가지며, 높이방향으로 관통형성된 중공홀이 형성된 밸브프레임;이 형성되고,
상기 플로팅프레임은 상기 위치고정구 중앙에 원통 형상을 가지며 상측으로 돌출형성되고, 상단에 핀 형상의 중앙밸브가 관통결합되는 밸브끼움구;가 형성되고,
상기 중앙밸브는 상단에 구 형상의 볼이 형성되며, 하단이 상기 밸브끼움구를 관통하여 결합고정되고,
상기 중공홀 중앙에는 상측으로 갈수록 점차 내경이 좁아지는 테이퍼홀;이 형성되며,
상기 중앙밸브는 상기 밸브프레임 하단 내측으로 인입되되, 상기 플로팅프레임이 부력에 의해 상승시 상기 볼이 상기 테이퍼홀 상단을 폐쇄하여 상기 밸브프레임을 통해 외부 멸균증류수가 상기 가열부 내부로의 유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제1항에 있어서,
상기 가습프레임은,
상측으로 갈수록 외경이 좁아지는 원통형상을 가지되, 하단 가장자리를 따라 외측방향으로 돌출된 걸림구가 형성된 상부 가습프레임; 및
상기 상부 가습프레임의 하면과 결합되며 상면 가장자리가 상측으로 돌출하되, 돌출된 상단이 중앙측으로 수직 절곡하여 내측에 걸림홈이 형성되는 하부 가습프레임;으로 구성되고,
상기 걸림구가 상기 걸림홈 내측으로 끼움결합되어 상기 상부 가습프레임과 상기 하부 가습프레임이 합형되는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제7항에 있어서,
상기 가열부는 상기 걸림턱 내측에 인입되며 탄성복원력을 가지는 재질로 이루어지는 링 형상의 패킹링;을 더 포함하고,
상기 패킹링은 상기 걸림턱 내측에 인입되되, 상면이 상기 걸림구 하면과 밀착되어 탄성복원력을 통해 상기 걸림홈과 상기 걸림구를 밀착시키는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제1항에 있어서,
상기 가습 시스템은 상기 외측배출구와 연결되어 환자에게 상기 가열부에서 생성한 고온다습한 혼합가스를 제공하는 호스부;를 더 포함하며,
상기 호스부는,
상기 외측배출구와 연결되는 커넥터; 및
상기 커넥터와 일단이 연결되며 타단측으로 고온다습한 혼합가스를 제공하는 연장호스;를 포함하며,
상기 연장호스 내측에는 상기 연장호스의 연장방향을 따라 연장형성되는 열선;을 내장하며, 상기 열선은 상기 연장호스 내 고온다습한 혼합가스의 온도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.
제9항에 있어서,
상기 커넥터와 연결되는 상기 연장호스의 일단 내측에는 자외선을 조사하는 살균램프;가 더 포함되며,
상기 살균램프는 상기 연장호스 타단 내측을 향해 설치되고, 상기 연장호스 내부를 따라 이동하는 혼합가스는 상기 살균램프에서 조사되는 자외선을 통해 살균처리되는 것을 특징으로 하는 호흡기 가습 시스템.