KR101606681B1

KR101606681B1 - 이동식 기침 유발기

Info

Publication number: KR101606681B1
Application number: KR1020160004108A
Authority: KR
Inventors: 김계철; 김칠환
Original assignee: (주)서일퍼시픽
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2016-03-28
Anticipated expiration: 2036-01-13
Also published as: US20180361089A1; WO2017122910A1; CN106964038A; CN106964038B

Abstract

본 발명은 이동식 기침 유발기에 관한 것으로, 그 목적은, 공기유로를 최대한 단순화시켜 유량손실을 최소화하도록 하는 이동식 기침 유발기를 제공함에 있다. 이는 상부에 제1수용부와 제2수용부가 형성되고, 하부에 흡기챔버와 호기챔버가 형성되어진 매니폴드와, 모터로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 팬을 통해 공기를 흡입 및 배출시키는 것으로, 상기 흡기챔버에 공기흡입구가 연결되고, 상기 제2수용부에 공기배출구가 연결되어진 공기압 발생유닛과, 상기 제1수용부에 결합되는 것으로, 상기 공기압 발생유닛으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 외기를 유입하여 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하는 방향전환밸브유닛과, 상기 제2수용부에 결합되는 것으로, 유입된 외기를 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입할 때 고빈도 진동파를 발생시키는 고빈도 진동파 발생수단을 포함하며, 상기 매니폴드의 제1수용부의 주위에 복수의 연통구를 형성하되, 상기 연통구는, 외기유동구, 흡기챔버 및 호기챔버에 각각 연통되도록 하는 것이다.

Description

이동식 기침 유발기{Portable cough stimulating device}

본 발명은 이동식 기침 유발기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 공기유로를 최대한 단순화시켜 유량손실을 최소화하도록 하는 이동식 기침 유발기에 관한 것이다.

기침은 우리 몸의 중요한 방어작용의 하나이며, 가스, 세균 등의 해로운 물질이나 다양한 이물질이 기도 안으로 들어오는 것을 막아준다. 또한 흡입된 이물질이나 기도의 분비물이 기도 밖으로 배출되도록 하여 항상 기도를 깨끗하게 유지시키는 작용을 한다.

따라서 예를 들어 호흡계 근육의 마비를 동반한 신경근 환자나 제한성 폐질환자와 같이 기침 기능이 저하된 경우 이물질에 의해 폐렴이 발병하거나 분비물이 기도를 막아 호흡곤란 현상을 일으키게 된다.

이와 같은 위험으로부터 환자를 보호하기 위해서 기침 보조 장치가 개발되어 있는바, 이에 대한 종래의 일예로서는 본 출원인이 선출원하여 등록받은 대한민국 등록특허 10-1459332호의 "고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기"에서 찾아 볼 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래에 따른 이동식 기침 유발기의 일예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참고하면, 종래의 이동식 기침 유발기는, 제1수용부(1a)와 제2수용부(1b)가 형성되고, 상기 제1수용부(1a)의 주위에 복수의 연통공(1c)이 형성되되, 상기 연통공(1c)은 외기유동구(1d), 공기압 발생유닛(2)과 연통되는 제1,2 접속구(1e)(1f) 및 제2수용부(1b)에 연통되며, 상기 제2수용부(1b)는 환자의 호흡기관과 연결된 호흡유동구(1g)에 연통되도록 이루어진 매니폴드(1)와,

상기 제1접속구(1e)에 공기흡입구(2a)가 연결되고, 상기 제2접속구(1f)에 공기배출구(2b)가 연결되어 상기 공기흡입구(2a)를 통해 공기를 흡입함과 아울러 상기 공기배출구(2b)를 통해 공기를 배출시키는 공기압 발생유닛(2)과,

상기 제1수용부(1a)에 결합되는 것으로, 상기 공기압 발생유닛(2)으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 상기 외기유동구(1d)에서 유입된 공기를 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하는 방향전환 밸브유닛(3)과,

상기 제2수용부(1b)에 결합되는 것으로, 상기 외기유동구(1d)에서 유입된 공기를 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입할때 고빈도 진동파를 발생시키는 고빈도 진동파 발생수단(4)을 포함하는 것이다.

또한, 상기 고빈도 진동파 발생수단(4)은, 중심축에 유로(F)가 형성되어짐과 아울러 수평방향으로 관통공(h)이 형성된 내통(4a-1) 및 상기 내통(4a-1)의 외측에 형성되고 내주면에 자석(M)이 설치되어진 외통(4a-2)이루어진 고정체(4a)와, 상기 내통(4a-1)과 자석(M) 사이에 설치되고, 수평방향으로 관통공(h)이 형성되며, 외주면에 코일(C)이 감겨져 전류의 공급에 의해 상,하 이동하도록 하는 이동체(4b)를 포함하며, 상기 이동체(4b)의 상부 외주면에는 위치감지용 자석(4c)이 설치되고, 이의 외측에는 센터위치용 감지센서(4d)가 설치되어진 것이다.

이와 같은 구성된 종래의 이동식 기침 유발기는, 전원을 켜고 압력을 설정한 상태에서 기기를 가동시키면 공기압 발생유닛(2)이 설정된 압력에 따른 회전속도로 구동되며, 흡기모드, 휴지모드 및 호기모드를 수행하게 된다.

상기 흡기모드(IN)는, 방향전환 밸브유닛(3)의 회전체(3a)에 의해 외기유동구(1d)에서 유입된 외기는 공기압 발생유닛의 공기흡입구(2a)로 통해 공기배출구(2b)를 통과하고, 다시 고빈도 진동파 발생수단(4)을 통과함과 아울러 호흡유동구(17)를 통해 환자측에 공기를 제공하게 된다.

또한, 휴지모드(PA)는, 방향전환 밸브유닛(3)의 회전체(3a)에 의해 공기압 발생유닛(2)의 공기흡입구(2a)로 유입된 공기가 공기배출구(2b)로 유동되며, 이때 외기유동구(1d) 및 호흡유동구(1g)의 공기는 공기압 발생유닛(2) 측으로는 유입되지 않는 상태가 된다.

또한, 호기모드(EX)는 호흡유동구(1g)에서 유입된 공기가 고빈도 진동파 발생수단(4)을 통과하고, 방향전환 밸브유닛(3)의 회전체(3a)의 의해 공기압 발생유닛(2)의 공기흡입구(2a)로 유입된 후 다시 공기배출구(2b)로 배출되며, 방향전환 밸브유닛(3)의 회전체(3a)에 의해 형성된 유로를 통과하여 외기유동구(1d)로 배출된다.

이때 상기 흡기모드(IN)와 호기모드(EX)에서 고빈도 진동파 발생수단(4)은 고정체(4a)의 내통(4a-1)과 외통(4a-2) 사이에 설치된 이동체(4b)가 전류의 공급에 의해 상,하로 이동되면서 내통(4a-1)에 형성된 관통공(h)과 이동체(4b)에 형성된 관통공(h)이 개방 또는 폐쇄을 반복하면서 공기가 유동되어 진동파를 형성하게 되는데, 이는 센터위치용 감지센서(4d) 및 위치감지용 자석(4c)에 의해 관통공(h)의 위치를 정확히 감지하여 공기의 유동이 가능하게 하게 되고, 이동체(4b)의 이동속도 및 이동거리에 의해 주파수 및 진폭이 결정되는 것이다.

그러나, 종래의 이동식 기침 유발기는, 매니폴드(1)와 공기압 발생유닛(2)이 수평으로 설치되어 유로의 길이가 길어짐으로 인해 유량손실이 많은 문제점이 있다.

또한, 종래의 이동식 기침 유발기는, 외부공기가 들어가는 외기유동구(1d)와 환자의 호흡기관으로 부터 호기된 공기가 같은 통로로 배출되어 신선한 외기와 호기된 배출공기가 섞일 가능성이 많고, 외기유동구(1d)로 배출공기가 직접 배출됨으로 배기소음이 큰 문제점이 있다.

또한, 흡기모드(IN)와 호기모드(EX)에서 고빈도 진동파 발생수단(4)의 진동(Oscillation) 및 진폭(Amplitude)제어가 센터위치용 감지센서(4d) 및 위치감지용 자석(4c)에 이루어져 정확한 제어가 어려움 문제점이 있다.

또한, 휴지모드시 호흡유동구(1g)와 외기유동구(1d)의 유로가 연통되지 않아 환자에게 대기압 상태에서 호흡이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 공기유로를 최대한 단순화시켜 유량손실을 최소화하도록 하는 이동식 기침 유발기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 외부공기가 유입되는 입구와 환자로부터 호기된 공기가 배출되는 배출구를 완전분리하고, 호기시 배기소음을 감소시키도록 하는 이동식 기침 유발기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 흡기모드(IN)와 호기모드(EX)에서 고빈도 진동파 발생수단의 진동 및 진폭제어가 압력을 피드백하여 제어하도록 하는 이동식 기침 유발기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 환자에게 대기압 상태에서 호흡이 이루어지도록 하여 환자에게 편안한 휴지기능을 제공하는 이동식 기침 유발기를 제공함에 있다.

본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기는, 상부에 제1수용부와 제2수용부가 형성되고, 하부에 흡기챔버와 호기챔버가 형성되어진 매니폴드와, 모터로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 팬을 통해 공기를 흡입 및 배출시키는 것으로, 상기 흡기챔버에 공기흡입구가 연결되고, 상기 제2수용부에 공기배출구가 연결되어진 공기압 발생유닛과, 상기 제1수용부에 결합되는 것으로, 상기 공기압 발생유닛으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 외기를 유입하여 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하는 방향전환밸브유닛과, 상기 제2수용부에 결합되는 것으로, 유입된 외기를 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입할 때 고빈도 진동파를 발생시키는 고빈도 진동파 발생수단을 포함하며, 상기 매니폴드의 제1수용부의 주위에 복수의 연통구를 형성하되, 상기 연통구는, 외기유동구, 흡기챔버 및 호기챔버에 각각 연통되도록 하는 것이다.

또한, 상기 흡기챔버 및 호기챔버와 연통되는 연통구는 수직방향으로 연통된 것이다.

또한, 상기 제2수용부의 일측에는 공기 공급챔버가 연통되게 형성되며, 상기 공급챔버에 공기압 발생유닛의 배출구가 연결되어진 것이다.

또한, 상기 방향전환 밸브유닛은, 상기 제1수용부의 주위에 형성된 연통로를 선택적으로 개방시키는 한쌍의 격벽으로 이루어진 회전체와, 상기 회전체의 축과 연결되는 정역 모터;를 포함하는 것이다.

또한, 상기 고빈도 진동파 발생수단은, 중심축에 유로가 형성되어짐과 아울러 수평방향으로 관통공이 형성된 내통 및 상기 내통의 외측에 형성되고 내주면에 자석이 설치되어진 외통으로 이루어진 고정체와, 상기 내통과 자석 사이에 설치되고, 수평방향으로 관통공이 형성되며, 외주면에 코일이 감겨져 전류의 공급에 의해 상,하 이동하도록 하는 이동체를 포함하는 것이다.

또한, 상기 이동체에 의해 흡기 및 호기시 진동 및 진폭 제어하되, 공기 유로의 압력을 피드백 받아 상기 이동체의 위치를 제어하도록 하는 것이다.

본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기는, 매니폴드에 수직방향으로 공기압 발생유닛을 설치하도록 함으로서, 공기유로를 최대한 단순화시켜 유량손실을 최소화하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기는, 흡기시에는 외부공기를 유입하도록 유로를 형성함과 아울러 호기시에는 고빈도 진동파 발생수단의 중앙의 유로로 배출되도록 하고, 회기시에 공기압 발생유닛의 공기 유입구로 공기유입을 차단하도록 함으로서, 외부공기가 유입되는 입구와 환자로부터 호기된 공기가 배출되는 배출구를 완전분리하고, 호기시 배기소음을 감소시키도록 할 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기는, 종래의 이동체의 상부에 위치감지용 자석과 이의 외측에 설치된 센터위치용 감지센서를 삭제하돌고 함으로서, 흡기모드(IN)와 호기모드(EX)에서 고빈도 진동파 발생수단(40)의 진동 및 진폭제어가 압력을 피드백하여 제어하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기는, 휴지모드시 호흡유동구와 외기유동구의 유로를 연통시키도록 함으로서, 환자에게 대기압 상태에서 호흡이 이루어지도록 하여 환자에게 편안한 휴지기능을 제공할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래에 따른 이동식 기침 유발기의 일예를 나타낸 도면.
도 3는 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기의 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기의 평면도.
도 7은 도 4의 A - A선 단면도.
도 8은 도 6의 B - B선 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기의 매미폴드 평면 및 저면사시도.
도 10은 도 9의 C - C선 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기의 진동파를 설명하기 위한 그래프.
도 12는 본 발명에 따른 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기의 흡기모드를 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명에 따른 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기의 휴지모드를 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명에 따른 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기의 호기모드를 설명하기 위한 도면.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 10을 참고하면, 본 발명에 따른 이동식 기침 유발기(100)는 매니폴드(10), 공기압 발생유닛(20), 방향전환 밸브유닛(30) 및 고빈도 진동파 발생수단(40)를 포함한다.

상기 매니폴드(10)는, 상부에 제1수용부(11)와 제2수용부(12)가 형성되고, 하부에 흡기챔버(13)와 호기챔버(14)가 형성되어진 것이다.

또한, 상기 매니폴드(10)의 제1수용부(11)의 주위에 복수의 연통구(15)를 형성하되, 상기 연통구(15)는, 외기유동구(16), 흡기챔버(13) 및 호기챔버(14)에 각각 연통되도록 하는 것이다.

또한, 상기 흡기챔버(13) 및 호기챔버(14)와 연통되는 연통구(15)는 수직방향으로 연통되도록 하여 종래에 비해 유로의 구조를 단순화시킬 수 있다.

또한, 상기 제2수용부(12)의 일측에는 공기 공급챔버(17)가 연통되게 형성되며, 상기 공기 공급챔버(17)에 후술하는 공기압 발생유닛(20)의 공기배출구(22)가 연결되도록 한다.

또한, 상기 제2수용부(12)는 환자의 호흡기관과 연결된 호흡유동구(18)에 연통되도록 이루어진 것이다.

또한, 상기 외기유동구(16)에는 필터가 설치되어 외기의 이물질을 걸려내도록 한다.

또한, 상기 호흡유동구(18)는 도면에 미도시하였지만 환자포트를 통해 박테리아필터를 거쳐 환자의 입에 밀착하기 위한 마스크 호스와 연결되는 것이다.

상기 공기압 발생유닛(20)은, 모터로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 팬을 통해 공기를 흡입 및 배출시키는 것으로, 상기 흡기챔버(13)에 공기흡입구(21)가 연결되고, 상기 제2수용부(12)에 공기배출구(22)가 연결되도록 하여 상기 공기흡입구(21)를 통해 공기를 흡입함과 아울러 상기 공기배출구(22)를 통해 공기를 배출시키는 것이다.

상기 방향전환 밸브유닛(30)은 상기 제1수용부(11)에 결합되는 것으로, 상기 공기압 발생유닛(20)으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 상기 외기유동구(16)에서 유입된 공기를 환자의 호흡기관으로 공급하거나 환자의 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하는 것이다.

또한, 상기 방향전환 밸브유닛(30)은, 상기 제1수용부(11)의 주위에 형성된 연통구(15)를 선택적으로 개방시키는 한쌍의 격벽(31a)으로 이루어진 회전체(31)와, 상기 회전체(31)의 축과 연결되는 정역 모터(32);를 포함하는 것이다.

또한, 상기 격벽(31a) 사이의 통로(31b)를 통해 회전체(31)의 회전에 따라 유로를 형성할 수 있다.

즉, 상기 방향전환 밸브유닛(30)의 회전체(31)가 회전되면서 상기 제1수용부(11)의 주위에 형성된 연통구(15)를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하여 기침을 유도하는 기능을 수행하게 되는데, 이는 크게 흡기모드(Inhale mode), 호기모드(Exhale mode) 및 휴지모드(Pause mode)를 하나의 사이클(Cycle)로 수행하도록 하는 것이다.

또한, 상기 연통구(15)은 설명의 편의를 위해 270°위치에 제1연통구(15a), 0°위치에 제2연통구(15b), 90°위치에 제3연통구(15c)로 구분하여 설명한다.

그리고, 상기 방향전환 밸브유닛(30)에는 회전체(31)의 회전을 감지하면서 정역 모터(32)의 구동을 제어하기 위한 감지수단(33)을 포함하여 구성되는데, 상기 감지수단(33)은 하나의 실시 예로서 정역 모터(32)의 상부축에 결합되고, 테두리를 따라 일정간격으로 마크가 형성된 원반(33a)과 정역 모터(32)의 상측에 설치되고, 원반(33a)의 마크를 감지하는 센서(33b)를 포함하여 구성된다.

여기서, 원반(33a)의 마크는 센서가 감지할 수 있는 모드 감지홈(S)이 될 수 있고, 상기 모드 감지홈(S)은 45°간격으로 형성되어 각각 흡기모드(IN), 휴지모드(PA), 호기모드(EX)의 3개의 홈으로 이루어져 회전체(31)가 어떤 모드로 회전된 상태인지를 감지하여 제어부(미도시)로 신호를 출력한다

상기 고빈도 진동파 발생수단(40)은 상기 제2수용부(12)에 결합되는 것으로, 상기 외기유동구(16)에서 유입된 공기를 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입할때 고빈도 진동파를 발생시키는 것이다.

또한, 상기 고빈도 진동파 발생수단(40)은, 중심축에 유로(F)가 형성되어짐과 아울러 수평방향으로 관통공(h)이 형성된 내통(41a) 및 상기 내통(41a)의 외측에 형성되고 내주면에 자석(41c)이 설치되어진 외통(41b)으로 이루어진 고정체(41)와, 상기 내통(41a)과 자석(41c) 사이에 설치되고, 수평방향으로 관통공(h)이 형성되며, 외주면에 코일(42a)이 감겨져 전류의 공급에 의해 상,하 이동하도록 하는 이동체(42)를 포함하는 것이다.

또한, 본 발명은 종래와 같이 이동체(42)의 상부에 위치감지용 자석과 이의 외측에 설치된 센터위치용 감지센서를 삭제하고, 상기 이동체(42)에 의해 흡기 및 호기시 진동 및 진폭 제어하되, 공기 유로의 압력을 피드백 받아 상기 이동체(42)의 위치를 제어하도록 하는 것이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기(100)의 작용을 구체적으로 살펴본다.

작용의 구체적인 설명에 앞서 다음에 설명되는 용어를 정리하면 다음과 같다. 흡기모드(Inhale mode)는 환자가 숨을 들이마시는 흡기상태이나, 본 발명에서는 기침 유발기(100)가 주체로서 공기압 발생유닛(20)에서 발생한 공기압을 이용하여 방향전환 밸브유닛(30) 및 고빈도 진동파 발생수단(40)을 통해 환자의 호흡기관으로 공기를 공급하는 상태로 설명한다. 휴지모드(Pause mode)는 환자가 숨을 멈춘 무호흡상태이나, 본 발명에서는 기침 유발기(100)가 주체로서 공기압 발생유닛(20)이 흡입하거나 배출하는 공기압을 방향전환 밸브유닛(30)이 차단하여 환자의 호흡기관으로 공기를 공급하거나 흡입하는 것을 멈춘 상태로 설명한다. 호기모드(Exhale mode)는 환자가 숨을 내뱉는 호기상태이나, 본 발명에서는 기침 유발기(100)가 주체로서 공기압 발생유닛(20)에서 발생한 공기압을 이용하여 방향전환 밸브유닛(30) 및 고빈도 진동파 발생수단(40)을 통해 환자의 호흡기관으로부터 공기를 배출하는 상태로 설명한다.

도 11은 본 발명에 따른 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기의 진동파를 설명하기 위한 그래프이며, 그래프를 참고하면 흡기모드와 호기모드에서 진동파가 발생되는 상태를 확인할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기의 흡기모드를 설명하기 위한 도면이다. 참고로 매니폴드의 단면도로 공기 흐름을 나타내고, 감지수단으로 흡기모드(IN) 상태임을 나타내며, 고빈도 진동파 발생수단으로 공기 흐름을 나타낸다.

먼저, 기침 유발기(100)를 사용하기 위해 전원을 켜고 압력을 설정한 상태에서 가동시키면 공기압 발생유닛(20)이 설정된 압력에 따른 회전속도로 구동되고, 수동 또는 자동으로 모드가 설정된다.

흡기모드(IN)에서는 방향전환 밸브유닛은 흡기상태로 위치되는데, 이는 방향전환 밸브유닛(30)의 회전체(31)가 시계방향으로 45°로 경사지게 되어 제1연통구(15a)와 제2연통구(15b)는 개방되는데 반해, 제3연통구(15c)는 폐쇄된 상태이다.

이와 같이 회전체(31)가 시계방향으로 45° 경사진 상태에서 외기유동구(16)에서 유입된 외기는 제1,2 연통구(15a)(15b)을 통과하는데, 상기 제2연통구(15b)가 흡기챔버(13)에 수직으로 연통되어 있어 상기 흡기챔버(13)에 연결된 공기압 발생유닛(20)의 공기흡입구(21)로 유입된 후 공기배출구(22)를 통과하게 된다.

상기 공기배출구(22)를 통과한 외기는 제2수용부(12)에 연통된 공기 공급챔버(17)로 이동된 후 다시 제2수용부(12)에 설치된 고빈도 진동파 발생수단(40)을 통과함과 아울러 호흡유동구(17)를 통해 환자의 호흡기관 공기를 제공하게 된다.

이때 고빈도 진동파 발생수단(40)의 이동체(42)는 하방에 위치되어 있는 상태이며, 전류의 공급에 의해 상기 이동체(42)가 상부로 이동되는데, 이는 설정압력이 -진폭압력이 될 때 까지 위로 움직이고, 진폭압력에 도달하면 다시 이동체(42)를 하부로 이동시키는데, 이는 설정압력이 +진폭압력이 될때 가지 아래로 움직이게 되며, 이 동작을 설정 주파수에 맞춰 동작하게 되면 도 11의 그래프와 같은 결과를 얻게 된다.(압력은 PID 제어)

도 13은 본 발명에 따른 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기의 휴지모드를 설명하기 위한 도면이다. 참고로 매니폴드의 단면도로 공기 흐름을 나타내고, 감지수단으로 휴지모드(PA) 상태임을 나타낸다.

휴지모드(PA)에서는 방향전환 밸브유닛(30)은 휴지상태로 위치되는데, 이는 방향전환 밸브유닛(30)의 회전체(31)가 시계방향으로 90°로 경사지게 되어 제1연통구(15a)와 제3연통구(15c)는 개방되는데 반해, 제2연통구(15b)는 폐쇄된 상태이며, 이에 따라 호흡유동구(18)에서 유출입되는 환자의 호흡은 호기챔버(14)를 통해 제3연통구(15c)로 상승된 된 후 방향전환 밸브유닛의 회전체(31)의 격벽(31a) 사이의 통로를 통해 제1연통구(15a)와 연통된 외기유동구(16)에 의해 대기압 상태에서 호흡이 이루어지도록 하여 환자에게 편안한 휴지기능을 제공할 수 있다.

한편, 공기압 발생유닛(20)은 계속 동작되는 상태이며, 공기흡입구(21)로 유입된 공기가 공기배출구(22)로 유동된 후 공기챔버를 통해 고빈도 진동파 발생수단(40)의 이동체(42)에 형성된 유로(F)를 통해 상부로 배출된다.

도 14는 본 발명에 따른 고빈도 진동파를 이용한 이동식 기침 유발기의 호기모드를 설명하기 위한 도면이다. 참고로 매니폴드의 단면도로 공기 흐름을 나타내고, 감지수단으로 휴지모드(PA) 상태임을 내며, 고빈도 진동파 발생수단으로 공기 흐름을 나타낸다.

호기모드(EX)에서는 방향전환 밸브유닛은 호기상태로 위치되는데, 이는 방향전환 밸브유닛(30)의 회전체(31)가 반시계방향으로 45°로 경사지게 되어 제2연통구(15b)와 제3연통구(15c)는 개방되는데 반해, 제1연통구(15a)는 폐쇄된 상태이다.

이와 같은 상태에서 환자의 호흡기관에서 호기된 공기가 호흡유동구(18)에서 호기챔버(14)를 통과하여 제3연통구(15c)와 제2연통구(15b)를 통해 공기압 발생유닛ㅍ의 공기흡입구(21)로 유입되고, 이 유입된 공기는 공기배출구(22)를 통해 공기 공급챔버(17)을 통과함과 아울러 고빈도 진동파 발생수단(40)의 관통공(h)을 통과하며, 중앙의 유로(F)를 통해 상부로 배출된다.

이때 고빈도 진동파 발생수단(40)의 이동체(42)는 상부에 위치되어 있는 상태이며, 전류의 공급에 의해 상기 이동체(42)가 하부로 이동되는데, 이는 설정압력이 -진폭압력이 될 때 까지 아래로 움직이고, 진폭압력에 도달하면 다시 이동체(42)를 상부로 이동시키는데, 이는 설정압력이 + 진폭압력이 될때 까지 위로 움직이게 되며, 이 동작을 설정 주파수에 맞춰 동작하게 되면 도 11의 그래프와 같은 결과를 얻게 된다.(압력은 PID 제어)

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

100: 이동식 기침 유발기
10: 매니폴드 11: 제1수용부
12: 제2수용부 13: 흡기챔버
14: 호기챔버 15: 연통구
15a: 제1연통구 15b: 제2연통구
15c: 제3연통구 16: 공기 공급챔버
17: 호흡유동구 18: 외기유동구
20: 공기압 발생유닛 21: 공기흡입구
22: 공기배출구 30: 방향전환 밸브유닛
31: 회전체 31a: 격벽
31b: 통로 32: 정역 모터
33: 감지수단 33a: 원반
S: 모드감지홈 33b: 센서
40: 고빈도 진동파 발생수단 41: 고정체
41a: 내통 F: 유로
h: 관통공 41b: 외통
41c: 자석 42: 이동체
42a: 코일

Claims

상부에 제1수용부와 제2수용부가 형성되고, 하부에 흡기챔버와 호기챔버가 형성되어진 매니폴드와,
모터로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 팬을 통해 공기를 흡입 및 배출시키는 것으로, 상기 흡기챔버에 공기흡입구가 연결되고, 상기 제2수용부에 공기배출구가 연결되어진 공기압 발생유닛과,
상기 제1수용부에 결합되는 것으로, 상기 공기압 발생유닛으로부터 발생하는 공기압을 이용하여 외기를 유입하여 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입하도록 방향을 전환하는 방향전환밸브유닛과,
상기 제2수용부에 결합되는 것으로, 유입된 외기를 호흡기관으로 공급하거나 호흡기관으로부터 공기를 흡입할 때 고빈도 진동파를 발생시키는 고빈도 진동파 발생수단을 포함하며,
상기 매니폴드의 제1수용부의 주위에 복수의 연통구를 형성하되, 상기 연통구는, 외기유동구, 흡기챔버 및 호기챔버에 각각 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동식 기침 유발기.
제1항에 있어서,
상기 흡기챔버 및 호기챔버와 연통되는 연통구는 수직방향으로 연통된 것을 특징으로 하는 이동식 기침 유발기.
제1항에 있어서,
상기 제2수용부의 일측에는 공기 공급챔버가 연통되게 형성되며, 상기 공급챔버에 공기압 발생유닛의 배출구가 연결되어진 것을 특징으로 하는 이동식 기침 유발기.
제1항에 있어서,
상기 방향전환 밸브유닛은,
상기 제1수용부의 주위에 형성된 연통로를 선택적으로 개방시키는 한쌍의 격벽으로 이루어진 회전체와,
상기 회전체의 축과 연결되는 정역 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 기침 유발기.
제1항에 있어서,
상기 고빈도 진동파 발생수단은,
중심축에 유로가 형성되어짐과 아울러 수평방향으로 관통공이 형성된 내통 및 상기 내통의 외측에 형성되고 내주면에 자석이 설치되어진 외통으로 이루어진 고정체와,
상기 내통과 자석 사이에 설치되고, 수평방향으로 관통공이 형성되며, 외주면에 코일이 감겨져 전류의 공급에 의해 상,하 이동하도록 하는 이동체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 기침 유발기.
제5항에 있어서,
상기 이동체에 의해 흡기 및 호기시 진동 및 진폭 제어하되, 공기 유로의 압력을 피드백 받아 상기 이동체의 위치를 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 이동식 기침 유발기.