KR102603586B1 - 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 의료용 환자의 호흡장치(1)에 설치되는 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 기체튜브(10)가 양단에 결합되어, 환자에게 공급되는 기체가 통과하는 통과유로(S1)를 형성하는 공급관(100)과; 내부공간(S2)이 형성되며, 상기 내부공간(S2)이 상기 통과유로(S1)와 연통되도록 연통구(210)가 형성되는 하우징부(200)와; 상기 내부공간(S2)에 설치되어, 외부로부터 공급되는 물을 미세한 가습입자로 미립화하여 상기 통과유로(S1)에 공급하는 무화부(300)를 포함할 수 있다.

Description

가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기장치의 제어방법{humidifier module, humidifier apparatus having the same and control method for the same}

본 발명은, 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 의료용 환자의 호흡장치에 설치되는 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법에 관한 것이다.

가습기는, 물을 분무하거나 증발시켜 수증기를 만들어 실내의 습도를 조절하는 전기 기구로 습도를 높이는 역할을 하며, 그 종류로는 크게 초음파로 물을 진동시켜 잘게 쪼갠 물방울을 뿜는 방식인 초음파 진동식과 전기로 물을 끓여서 수증기를 내보내는 가열식 방식 및 물을 적신 매체에 자연바람 또는 팬으로 바람을 쐬어 자연 증발시키는 방식이 있다.

특히, 전기로 물을 끓여서 수증기를 내보내는 가열식 가습기의 경우, 물을 끓이는 방식이므로 살균이 자동으로 되고, 가온 가능한 가습이 되어 가장 부작용이 적은 가습 방식이다.

이에 따라, 환자의 호흡장치에 설치되어 호흡장치를 통해 환자에게 공급되는 기체가 적정습도를 유지하도록 설치되는 의료용 가습기는 물을 끓여서 수증기를 내보내는 가열식 가습기가 주로 이용되고 있다.

한편, 종래에는, 호흡장치를 통해 환자측으로 기체를 공급하는 공급관이 가습기를 거치도록 하고, 가습기를 통해 증류수를 끓여 환자측으로 공급되는 기체의 습도를 맞추는 의료용 가습기가 이용되었으나, 이러한 방식의 경우, 가습기로부터 환자의 호흡기까지 도달하는 동안 응결이 발생하는 문제점이 있다.

즉, 환자측으로 기체를 공급하는 호흡장치로부터 공급관을 통해 기체가 공급되는 중간에 가습기를 통해 기체의 습도를 조절하는 바, 가습기로부터 환자의 호흡기에 도달하는 거리가 멀어져 외부의 온도환경에 따라 응결이 발생하는 문제점이 있다.

전술한 바와 같이 공급관에 응결이 발생하는 경우, 관 내부가 습해짐에 따라 박테리아가 번식하여 공급되는 기체를 오염시키고 환자의 호흡기에 유해한 문제점이 있다.

또한, 공급관에 응결이 발생함에 따라, 수분 응결로 인해 고인 물을 제거하거는 등의 유지관리가 지속적으로 필요한 문제점이 있다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 의료용 가습기는, 공급관에 열선을 구비하여, 공급관 내부의 온도를 높임으로써 외부 환경에 따라 공급관 내에 응결이 발생하는 현상을 방지하였으나, 공급관 내부에 열선을 설치하여야 함에 따라 제작공정이 늘어나고, 제작 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 의료용 가습기는 공급관 등에서의 응결을 막기 위해 공급관 등의 내부를 가열시켜주는 가스를 사용하였으나, 이러한 가스의 고열로 인한 안전문제 및 오염문제 등의 2차문제가 발생하는 문제점이 있다.
(특허문헌 1) KR 10-1479545 B1
(특허문헌 2) KR 10-2019-0016936 A

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 사용 편의성이 뛰어나고 유지관리가 간편한 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 기체튜브(10)가 양단에 결합되어, 환자에게 공급되는 기체가 통과하는 통과유로(S1)를 형성하는 공급관(100)과; 내부공간(S2)이 형성되며, 상기 내부공간(S2)이 상기 통과유로(S1)와 연통되도록 연통구(210)가 형성되는 하우징부(200)와; 상기 내부공간(S2)에 설치되어, 외부로부터 공급되는 물을 미세한 가습입자로 미립화하여 상기 통과유로(S1)에 공급하는 무화부(300)를 포함하는 가습기모듈을 개시한다.

상기 하우징부(200)는, 상기 공급관(100) 중 상기 기체 이동방향의 수직방향에 구비될 수 있다.

상기 무화부(300)는, 상기 내부공간(S2) 중 상기 연통구(210)를 복개하도록 설치되는 필터부(310)와; 상기 필터부(310)에 이격설치되어 상기 필터부(310)와의 사이에 가열공간(S3)을 형성하며, 상기 가열공간(S3)에 공급되는 물을 가열하는 히터부(320)와; 상기 가열공간(S3)에 외부로부터 물을 전달받아 공급하는 공급배관(330)을 포함할 수 있다.

상기 필터부(310)는, 상기 가열공간(S3)을 형성하며 상기 가습입자를 통과시키는 필터(311)와, 상기 연통구(210)에 설치되어 상기 필터(311)를 지지하는 필터플레이트(312)를 포함할 수 있다.

상기 히터부(320)는, 상기 필터부(310)와 평행하게 설치되어 상기 가열공간(S3)을 형성하는 히터플레이트(321)와, 상기 히터플레이트(321)에 설치되어 열을 발생하는 열선부(322)를 포함할 수 있다.

상기 히터부(320)는, 가장자리에 설치되어 상기 가열공간(S3)이 밀폐되도록 실링하는 실링부재(400)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 히터부(320)에 설치되어 상기 히터부(320)의 온도를 측정하는 온도센서(500)를 포함할 수 있다.

또한 본 발명은, 일단이 환자측에 연결되고, 타단이 환자에게 기체를 공급하는 기체공급장치에 연결되는 기체튜브(10)와; 상기 기체튜브(10)에 설치되어 상기 기체튜브(10)를 통해 환자에게 공급되는 상기 기체에 가습입자를 공급하는 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 가습기모듈(20)과; 상기 가습기모듈(20)과 연결되어, 상기 가습기모듈(20)을 제어함으로써 상기 기체의 습도를 조절하는 제어부(30)를 포함하는 가습기장치를 개시한다.

상기 가습기모듈(20)은, 상기 기체튜브(10) 중 환자 측에 인접하여 구비될 수 있다.

상기 제어부(30)는, 상기 가습기모듈(20) 내의 기체의 온도를 측정하여 상기 기체의 습도를 조절할 수 있다.

상기 제어부(30)는, 상기 가습기모듈(20) 내의 가습입자의 생성을 위한 히터부(320)의 온도를 측정함으로써 상기 기체의 습도를 조절할 수 있다.

또한 본 발명은, 일단이 환자측에 연결되고, 타단이 환자에게 기체를 공급하는 기체공급장치에 연결되는 기체튜브(10)와; 상기 기체튜브(10)에 설치되어 상기 기체튜브(10)를 통해 환자에게 공급되는 상기 기체에 가습입자를 공급하는 가습기모듈(20)과; 상기 가습기모듈(20)과 연결되어, 상기 가습기모듈(20)을 제어함으로써 상기 기체의 습도를 조절하는 제어부(30)를 포함하는 가습기장치의 제어방법으로서, 상기 가습기모듈(20)의 상기 기체의 온도 및 습도를 직접 또는 간접적으로 측정하는 측정단계(S100)와; 측정된 상기 기체의 온도 및 습도를 토대로 상기 제어부(30)를 통해 상기 가습기모듈(20)을 제어함으로써 상기 기체의 습도를 조절하는 습도조절단계(S200)를 포함하는 가습기장치 제어방법을 개시한다.

상기 측정단계(S100)는, 상기 히터부(320)에 설치되는 온도센서(500)를 토대로 측정되는 히터부(320)의 온도를 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법은, 호흡장치를 통해 환자측으로 기체를 공급하는 공급관 중 환자 측에 설치되어 가습기로부터 환자의 호흡기까지의 거리를 최소화하여 공급관 내 응결발생을 최소화하고, 박테리아 발생 등 오염 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.

더 나아가 본 발명에 따른 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법은, 비교적 가볍고 간단한 구조로 모듈화하여 환자측으로 기체를 공급하는 공급관 중 환자 측에 설치됨으로써 가습된 기체가 환자에게 도달하는 동안 외부의 온도환경에 영향을 최소화하여 정밀한 온도 및 습도 제어가 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법은, 공급관 내부를 외부온도 환경으로부터 일정한 온도를 유지하기 위한 열선 등의 부가 구성이 생략가능하여 제작비용이 저렴하고, 제작공정이 단순화되어 제작이 용이한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법은, 공급관 내부의 수분 응결을 방지함으로써, 내부의 고인 물을 제거하는 등의 유지관리가 요구되지 않는 바, 유지관리 비용이 감소하고 사용 편의성이 증대되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법은, 내부의 증류수를 가열하기 위한 히터의 온도를 조절함으로써, 온도에 직접적이고 밀접한 영향을 받는 습도의 정밀한 제어가 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법은, 환자에게 공급되는 기체의 정밀한 습도 제어를 위하여 히터의 실온도를 측정하는 온도센서를 이용함으로써, 정밀한 온도측정을 토대로 기체의 정밀한 습도 제어가 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법은, 공급관 내부의 온도를 유지하기 위한 부가 구성이 생략되고, 물탱크를 포함하는 별도의 본체없이 공급관에 결합되어 환자에게 공급되는 기체 경로 상에 설치되는 구성인 바, 종래 시스템에 비해 무게가 가볍고 구성이 간단한 이점이 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 가습기모듈을 구비하는 가습기 장치의 개략적인 모습을 나타내는 개념도이다.
도 2은, 도 1의 가습기모듈의 모습을 보여주는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 가습기모듈의 구성을 보여주는 분해사시도이다.
도 4는, 도 1의 가습기모듈의 내부구성을 보여주는 횡단면도이다.
도 5은, 도 1의 가습기모듈의 가열이 이루어지는 부분의 모습을 보여주는 확대단면도이다.

이하 본 발명에 따른 가습기모듈, 이를 구비하는 가습기장치 및 가습기모듈의 제어방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 가습기장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 일단이 환자측에 연결되고, 타단이 환자에게 기체를 공급하는 기체공급장치(2)에 연결되는 기체튜브(10)와; 상기 기체튜브(10)에 설치되어 상기 기체튜브(10)를 통해 환자에게 공급되는 상기 기체에 가습입자를 공급하는 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 가습기모듈(20)과; 상기 가습기모듈(20)과 연결되어, 상기 가습기모듈(20)을 제어함으로써 상기 기체의 습도를 조절하는 제어부(30)를 포함한다.

여기서 본 발명에 따른 기체는, 환자에게 공급되는 기체로서 기체공급장치(2)를 통해 환자의 호흡장치(1)로 공급되어 환자에게 전달되며, 환자에게 기체를 통해 전달되는 약액이나 고농축 산소등을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 기체는, 기체공급장치(2)를 통해 환자에게 공급되며, 습도조절 대상이 되는 구성이면 어떠한 구성도 적용 가능하다.

상기 기체튜브(10)는, 일단이 환자측에 연결되고, 타단이 환자에게 기체를 공급하는 기체공급장치(2)에 연결되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 기체튜브(10)는, 일단이 기체공급장치(2)에 연결되고 타단이 가습기모듈에 연결되어 기체공급장치(2)로부터 전달되는 기체를 가습기모듈에 공급하는 제1기체튜브(11)와, 일단이 가습기모듈에 연결되고 타단이 환자측의 호흡장치(1)에 연결되어 상기 가습기모듈을 통해 습도가 조절된 기체를 환자에게 전달하는 제2기체튜브(12)를 포함할 수 있다.

상기 기체튜브(10)는, 종래 개시된 의료용 기체전달 튜브면 어떠한 구성도 적용 가능하다.

상기 가습기모듈(20)은, 기체튜브(10)에 설치되어 기체튜브(10)를 통해 환자에게 공급되는 기체에 가습입자를 공급하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

이때, 상기 가습기모듈(20)은, 기체튜브(10)에 설치되어 환자에게 공급되는 기체에 가습입자를 공급하여 습도를 조절함으로써 습도가 조절된 기체가 환자에게 전달되는 거리를 최소화하여 기체튜브(10)의 박테리아 번식을 방지하고 외부환경으로부터의 영향을 최소화할 수 있다.

즉, 상기 가습기모듈(20)은, 기체튜브(10) 중 환자의 호흡장치(1) 및 환자 측에 인접하여 설치됨으로써, 습도가 조절된 기체가 환자에게 최단거리로 전달되도록 할 수 있다.

한편 상기 가습기모듈(20)은, 환자에게 공급되는 기체의 정밀한 습도 조절이 가능할 수 있다.

예를 들면, 상기 가습기모듈(20)은, 기체튜브(10)가 양단에 결합되어, 환자에게 공급되는 기체가 통과하는 통과유로(S1)를 형성하는 공급관(100)과;내부공간(S2)이 형성되며, 상기 내부공간(S2)이 상기 통과유로(S1)와 연통되도록 연통구(210)가 형성되는 하우징부(200)와; 상기 내부공간(S2)에 설치되어, 외부로부터 공급되는 물을 미세한 가습입자로 미립화하여 상기 통과유로(S1)에 공급하는 무화부(300)를 포함한다.

또한, 상기 가습기모듈(20)은, 후술하는 히터부(320)에 설치되어 히터부(320)의 온도를 측정하는 온도센서(500)를 포함할 수 있다.

상기 공급관(100)은, 기체튜브(10)가 양단에 결합되어, 환자에게 공급되는 기체가 통과하는 통과유로(S1)를 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 공급관(100)은, 내부에 기체가 통과되는 통과유로(S1)와, 일단에 기체가 유입되는 유입구(110)와, 타단에 습도조절이 완료된 기체가 배출되는 배출구(120)가 형성될 수 있다.

상기 공급관(100)은, 횡단면이 원형으로 구성될 수 있으며, 제1튜브(11)가 연결되는 유입구(110)와 제2튜브(12)가 연결되는 배출구(120)가 서로 다른 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.

보다 구체적으로 상기 공급관(100)은, 제1튜브(11)가 연결되는 유입구(110)의 반경이 제2튜브(12)가 연결되는 배출구(120)의 반경보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 공급관(100)은, 통과유로(S1)가 후술하는 하우징부(200)의 내부공간(S2)과 연통구(210)를 통해 연통되도록 연통구(210)에 대응되어 일측에 개방된 개방구(130)가 형성될 수 있다.

이때, 상기 공급관(100)은, 개방구(130)와 연통구(210)를 통해 일측에 구비되는 하우징부(200)의 내부공간(S2)과 통과유로(S1)가 연통될 수 있으며, 이로써 하우징부(200)의 내부공간(S2)을 통해 생성된 가습입자를 연통구(210) 및 개방구(130)를 통해 통과유로(S1)에 공급함으로써, 통과유로(S1)를 통해 환자에게 공급되는 기체의 습도가 조절될 수 있다.

이때, 상기 개방구(130)는, 후술하는 히터부(320) 및 필터부(310)의 평면 형상에 대응되어 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 이때 평면 상 기체의 이동방향과 평행한 방향의 변부가 기체의 이동방향과 수직인 변부에 비해 길게 형성될 수 있다.

이를 통해 통과유로(S1)를 통해 환자에게 공급되는 기체의 히터부(320) 및 필터부(310)로부터 영향을 받는 시간 및 위치를 길게 확보함으로써 기체의 습도조절을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

상기 하우징부(200)는, 내부공간(S2)이 형성되며, 내부공간(S2)이 통과유로(S1)와 연통되도록 연통구(210)가 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

상기 하우징부(200)는, 공급관(100) 중 기체 이동방향의 수직방향에 구비될 수 있다.

즉, 상기 하우징부(200)는, 공급관(100) 중 기체 이동방향의 수직방향에 반경방향으로 연장되도록 구비될 수 있다.

예를 들면, 상기 하우징부(200)는, 공급관(100)과 연통되도록 일측이 개방되어 형성되는 연통구(210)와, 공급관(100) 중 기체 이동방향의 수직방향에서 구비되는 본체부와(220), 본체부(220)의 상측에서 결합되어 내부공간(S2)을 형성하는 복개부(230)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징부(200)는, 본체부(220)에 형성되어 외부로부터 내부로 물을 공급하는 후술하는 공급배관(330)이 설치되는 인입부(240)를 포함할 수 있다,

상기 연통구(210)는, 공급관(100)과 연통되도록 본체부(220)의 일측이 개방되어 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 연통구(210)는, 본체부(220)의 공급관(100)과의 접촉부분에 형성됨으로써, 공급관(100)의 일측에 형성되는 개방구(130)와 연통할 수 있으며, 하우징부(200)의 내부공간(S2)과 공급관(100)의 통과유로(S1)가 후술하는 필터부(310)를 거쳐 연통되도록 할 수 있다.

상기 연통구(210)는, 전술한 개방구(130)와 대응되어 평면 상 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 장변이 기체의 이동방향에 대응되도록 형성될 수 있다.

상기 본체부(220)는, 공급관(100) 중 기체 이동방향의 수직방향에서 구비되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 본체부(220)는, 공급관(100)과 일체로 형성되어 공급관(100)의 일측에, 예로서 상측방향으로 연장되어 내부공간(S2)을 형성하도록 구비될 수 있다.

한편, 상기 본체부(220)는, 공급관(100)에 결합을 통해 설치될 수 있음은 또한 물론이다.

상기 본체부(220)는, 전술하는 연통구(210)가 형성되는 바닥부(221)와, 상기 바닥부(221)의 가장자리에서 단차를 가지도록 형성되는 단차부(222)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체부(220)는, 후술하는 복개부(230)와의 결합을 위하여 최외각 가장자리에 형성되는 측벽부(223)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 본체부(220)는, 연통구(210)가 형성되며, 저면이 공급관(100)과 일체 또는 접촉결합되는 바닥부(221)와, 바닥부(221)의 가장자리에서 상측으로 단차를 가지도록 형성되는 단차부(222)와, 복개부(230)와의 결합을 위하여 가장자리에 형성되는 측벽부(223)를 포함할 수 있다.

상기 복개부(230)는, 본체부(220)의 상측에서 결합되어 내부공간(S2)을 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 복개부(230)는, 본체부(220)의 측면에 형성되는 측벽부(223)를 덮어 감싸도록 상측에서 상기 본체부(220)에 덮어 결합될 수 있으며, 이 경우, 후술하는 실링플레이트의 상측면과 측벽부(223)의 상부면에 접촉되어 내부공간(S2)을 형성할 수 있다.

상기 인입부(240)는, 본체부(220)에 형성되어 외부로부터 내부로 물을 공급하는 공급배관(330)이 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 인입부(240)는, 일단이 외부의 물공급장치에 연결되고 타단이 본체부(220)에 연결되는 공급배관(330)이 본체부(220)에 설치되는 부분으로서, 공급배관(330)의 일단에 대응되어 가공을 통해 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 인입부(240)는, 공급배관(330)이 연결되는 연결부(241)와, 연결부(241)로부터 내부공간(S2), 구체적으로는 후술하는 가열공간(S3)에 연통되어 공급배관(330)으로부터 공급된 물을 가열공간(S3)에 전달하는 전달부(242)를 포함할 수 있다.

한편, 다른 예로서, 상기 인입부(240)는, 전술한 본체부(220)의 가공을 통해 형성되는 것 뿐만 아니라, 별도의 배관 설치를 통해 구성될 수 있음은 또한 물론이다.

또한, 상기 하우징부(200)는, 복개부(230) 전체 및 본체부(220)의 적어도 일부를 커버하는 커버부(250)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 커버부(250)는, 복개부(230) 전체 및 본체부(220)의 적어도 일부를 커버하도록 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 커버부(250)는, 복개부(230)의 외각에서 복개부(230)의 측면을 둘러싸도록 상측에서 설치될 수 있으며, 복개부(230)의 측면을 둘러싸도록 구비된 상태에서 하측으로 연장되어 본체부(220)의 적어도 일부를 커버할 수 있다.

한편, 상기 커버부(250)는, 복개부(230)와의 사이에 단열공간을 형성하도록 복개부(230) 측으로 돌출되어 형성되는 복수의 돌기부(251)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 커버부(250)는, 복개부(230)와 복수의 돌기부(251)에 접촉되어 설치될 수 있으며, 이로써 복개부(230) 및 본체부(220) 와의 사이에 단열공간을 형성할 수 있다.

이로써, 상기 히터부(320)를 통해 열이 전달되는 복개부(230)와의 사이에 단열을 통해 사용자의 가습기모듈의 조작시에 안전성을 향상 및 도모할 수 있다.

상기 무화부(300)는, 내부공간(S2)에 설치되어, 외부로부터 공급되는 물을 미세한 가습입자로 미립화하여 통과유로(S1)에 공급하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

이때 상기 무화부(300)는, 내부공간(S2)에 설치되어 초음파를 통해 외부로부터 전달받은 물입자를 가속입자로 미립화하여 통과유로(S1)에 공급하거나, 팬 등을 이용하여 물입자를 자연 증발시키는 구성일 수 있다.

다른 예로서, 상기 무화부(300)는, 히터를 이용하여 외부로부터 전달받은 물입자를 가열함으로써, 가속입자로 미립화하여 통과유로(S1)에 공급하는 구성일 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 무화부(300)는, 내부공간(S2) 중 연통구(210)를 복개하도록 설치되는 필터부(310)와; 필터부(310)에 이격설치되어 필터부(310)와의 사이에 가열공간(S3)을 형성하며, 가열공간(S3)에 공급되는 물을 가열하는 히터부(320)와; 가열공간(S3)에 외부로부터 물을 전달받아 공급하는 공급배관(330)을 포함할 수 있다.

상기 필터부(310)는, 내부공간(S2) 중 연통구(210)를 복개하도록 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

즉, 상기 필터부(310)는, 내부공간(S2) 중 연통구(210) 및 개방구(130)를 복개함으로써 내부공간(S2)과 통과유로(S1) 사이를 분리하며, 내부공간(S2)과 통과유로(S1) 사이에 미립화된 가습입자를 통과시키고 물입자는 차단하는 구성일 수 있다.

예를 들면, 상기 필터부(310)는, 가열공간(S3)을 형성하며 가습입자를 통과시키는 필터(311)와, 연통구(210)에 설치되어 필터(311)를 지지하는 필터플레이트(312)를 포함할 수 있다.

상기 필터(311)는, 후술하는 히터부(320)와 가열공간(S3)을 형성하며 가습입자를 통과시키는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 필터(311)는, 히터부(320)의 하측에 이격되어 설치됨으로써, 히터부(320)와의 사이에서 가열공간(S3)을 형성하며, 가열공간(S3)에 공급된 물입자의 통과를 차단하고, 히터부(320)를 통해 가열되어 미립화된 가습입자를 선택적으로 통과시킬 수 있다.

이때, 상기 필터(311)는, 멤브레인 소재가 적용될 수 있다.

상기 필터플레이트(312)는, 연통구(210)에 설치되어 필터(311)를 지지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 필터플레이트(312)는, 연통구(210)에 설치되어 상측에 위치하는 필터(311)를 지지할 수 있으며, 보다 구체적으로 지속적으로 가습입자가 통과함으로써 필터(311)의 형상변형이 일어나는 것을 하측에서 방지할 수 있다.

또한, 상기 필터플레이트(312)는, 필터(311)를 통과한 가습입자가 통과하여 연통구(210) 및 개방구(130)를 거쳐 통과유로(S1)에 공급될 수 있도록 메쉬소재로 형성될 수 있다.

즉, 상기 필터플레이트(312)는, 필터(311)를 지지하기 위한 프레임들과 프레임들 사이에 설치되는 메쉬소재로 구성될 수 있다.

또한, 상기 필터플레이트(312)는, 후술하는 히터플레이트(321)와의 사이에서 밀폐된 가열공간(S3)을 형성하기 위하여 일측에서 히터플레이트(321) 측인 상측으로 돌출되어 형성되는 필터플레이트돌출부(313)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 필터플레이트돌출부(313)는, 상측으로 일부 돌출되어 가열공간(S3)의 측면을 형성할 수 있으며, 필터플레이트(312)를 기준으로 양측에 형성되어 후술하는 히터플레이트(321)와 결합되어 밀폐된 가열공간(S3)을 형성할 수 있다.

상기 히터부(320)는, 필터부(310)에 이격설치되어 필터부(310)와의 사이에 가열공간(S3)을 형성하며, 가열공간(S3)에 공급되는 물을 가열하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

즉, 상기 히터부(320)는, 필터부(310)와의 사이에 가열공간(S3)을 형성하고 가열공간(S3)내에 후술하는 공급배관(330) 및 인입부(240)의 구성을 통해 공급되는 물을 가열함으로써, 물입자를 미립화하여 가습입자가 형성되도록 할 수 있다.

예를 들면, 상기 히터부(320)는, 필터부(310)와 평행하게 설치되어 가열공간(S3)을 형성하는 히터플레이트(321)와, 히터플레이트(321)에 설치되어 열을 발생하는 열선부(322)를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 히터부(320)는, 필터부(310)에 대응되는 형상인 직사각형 형상으로 구비되며, 필터부(310)로부터 상측으로 일정간격 이격하여 평행하게 설치됨으로써, 가열공간(S3)을 형성할 수 있다.

이때, 가열공간(S3)은, 외부로부터 후술하는 공급배관(330)을 통해 공급되는 물이 일시적으로 저장되는 공간으로서, 히터부(320) 즉 히터플레이트(321)와 필터부(310) 사이에 형성될 수 있다.

이로써, 상기 히터부(320)는, 가열공간(S3)에 제공된 물입자에 열을 가함으로써, 물을 증발시켜 미립화된 가습입자가 필터부(310)를 통과하여 통과유로(S1)에 공급되도록 할 수 있다.

상기 히터플레이트(321)는, 필터부(310), 즉 필터(311)에 대응되는 크기의 직사각형으로 형성되며, 필터(311)의 상측으로 일정간격 이격되어 평행하게 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

특히, 상기 히터플레이트(321)는, 후술하는 열선부(322)를 통해 전달되는 열이 가열공간(S3) 및 가열공간(S3) 내의 물입자에 잘 전달될 수 있도록 열전도가 뛰어난 소재인 금속소재로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로 알루미늄, 스테인리스 등이 사용될 수 있다.

상기 열선부(322)는, 히터플레이트(321)의 일면에 형성되어 물입자에 전달되는 열을 발생시키는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 열선부(322)는, 히터플레이트(321)를 통한 열전도 효율을 증대시키기 위하여, 히터플레이트(321)의 일면에 일정한 패턴을 가지도록 구비될 수 있다.

한편, 상기 열선부(322)는, 히터플레이트(321)의 상부면에 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로는 히터플레이트(321)의 가열공간(S3)의 반대측 면에 형성되어 열을 발생함으로써, 히터플레이트(321)를 통해 열을 전달할 수 있다.

또한 상기 히터부(320)는, 가장자리에 설치되어 가열공간(S3)이 밀폐되도록 실링하는 실링부재(400)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 실링부재(400)는, 히터플레이트(321)의 가장자리에 설치되어, 가열공간(S3)이 밀폐되어 내부의 물입자 등이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 상기 실링부재(400)는, 히터플레이트(321)의 가장자리와 본체부(220)의 바닥부(221)에 밀착되는 부재로서, 히터플레이트(321)와 필터부(310) 사이에 형성되는 가열공간(S3)이 밀폐되어 내부의 물입자가 외부로 누출되지 않도록 설치될 수 있다.

한편, 이 경우 상기 실링부재(400)는, 본체부(220)의 바닥부(221)에 상측으로 단차를 가지도록 형성되는 단차부(222)에 설치될 수 있다.

또한, 상기 히터부(320)는, 히터플레이트(321)의 가장자리에 대응되도록 형성되어 히터플레이트(321)의 상측에서 결합하는 실링플레이트(323)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 실링플레이트(323)는, 가열공간(S3) 내의 물입자가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 실링플레이트(323)는, 히터플레이트(321)의 상측에서 일부가 히터플레이트(321)의 가장자리에 대응되어 결합되며, 일부는 본체부(220)의 바닥부(221) 및 측벽부(223)에 면접촉을 통해 결합될 수 있다.

즉, 일부가 히터플레이트(321)의 상측에서 히터플레이트(321)의 가장자리 및 본체부(220)의 바닥부(221)를 덮도록 결합함으로써, 가열공간(S3)으로부터 물입자가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 이 경우, 본체부(220)의 바닥부(221) 최외각에서 단차를 가지고 형성되는 제2단차부(224)의 상부면에 접촉되도록 형성될 수 있으며, 히터플레이트(321)와 결합함으로써, 결합면을 통한 물입자의 외부 누출을 차단할 수 있다.

상기 공급배관(330)은, 가열공간(S3)에 외부로부터 물을 전달받아 공급하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 공급배관(330)은, 히터부(320)를 통해 증발되는 가습입자를 형성하기 위한 물을 외부로부터 공급하기 위한 구성으로서, 일단이 물 공급장치 또는 물탱크(3)에 연결되고 타단이 하우징부(200)에 연결될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 공급배관(330)은, 본체부(220)에 형성되는 인입부(240)에 연결되어 가열공간(S3)으로 물을 공급할 수 있다.

상기 온도센서(500)는, 히터부(320)에 설치되어 히터부(320)의 온도를 측정하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 온도센서(500)는, 히터부(320)에 설치되어 히터부(320)의 온도를 측정함으로써, 제어부(30)를 통해 설정된 히터부(320)의 설정온도와 히터부(320)의 온도를 비교하여 기체의 습도를 보다 정밀하게 제어하도록 할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 온도센서(500)는, 히터부(320)의 온도를 통해 가열온도를 측정하고, 측정된 가열온도를 토대로 물입자에 전달되는 온도를 보다 정밀하게 조절하여 가습입자의 양을 조절하고 기체의 습도를 정밀하게 조절할 수 있으며, 더 나아가 가습입자의 온도를 함께 파악함으로써, 온도와 밀접한 관련을 가지는 습도를 종합적인 인자를 고려하여 조절할 수 있다.

이때, 상기 온도센서(500)는, 히터플레이트(321)의 열선부(322)가 배치되는 상부면에 인접 또는 접촉하도록 구비되어 히터부(320)의 온도를 측정할 수 있다.

한편, 상기 온도센서(500)는, 후술하는 제어부(30)와 전기적으로 연결됨으로써, 센싱된 히터부(320)의 온도를 제어부(30)에 제공하여 히터부(320)의 온도를 토대로 제어부(30)의 제어신호를 히터부(320)에 전달할 수 있다.

이 경우, 센싱된 히터부(320)의 온도를 토대로 제어부(30)의 미리 설정된 히터부(320)의 온도와의 차이를 고려하여 제어신호를 보정할 수 있으며, 다른 예로서 목표값인 미리 설정된 히터부(320)의 온도와의 차이를 보상하도록 설정 값이 재산출될 수 있다.

한편, 이 경우 공급관(100) 내에 습도센서가 설치될 수 있으며, 통과유로(S1)를 통과하는 기체 및 가습입자를 포함하는 기체의 습도를 측정하여 제어부(30)에 측정값을 전달할 수 있다.

이 경우, 기체의 습도값과 히터부(320)의 온도를 종합적으로 고려하여 기체가 미리 설정된 목표값인 습도를 가지도록 히터부(320)의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.

상기 제어부(30)는, 가습기모듈(20) 내의 기체의 온도를 측정하여 기체의 습도를 조절할 수 있다.

예를 들면, 상기 제어부(30)는, 가습기모듈(20) 내의 가습입자의 생성을 위한 히터부(320)를 조절함으로써, 물입자의 미립화 정도를 조절하여 기체의 습도를 조절할 수 있다.

더 나아가, 상기 제어부(30)는, 가습기모듈(20) 내의 가습입자의 생성을 위한 히터부(320)를 조절함으로써, 가습입자의 온도를 조절하여 가습입자의 양과 온도를 통해 기체의 습도를 정밀하게 조절할 수 있다.

한편, 이 경우 상기 제어부(30)는, 가습기모듈(20) 내의 가습입자의 생성을 위한 히터부(320)의 온도를 측정함으로써 기체의 습도를 조절할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제어부(30)는, 전술한 온도센서(500)를 통해 측정된 히터부(320)의 온도를 토대로 히터부(320)의 목표 온도값을 조절하는 제어신호를 통해 기체의 습도를 조절할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 가습기장치의 제어방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 가습기장치의 제어방법은, 가습기모듈(20)의 기체의 온도 및 습도를 직접 또는 간접적으로 측정하는 측정단계(S100)와; 측정된 기체의 온도 및 습도를 토대로 제어부(30)를 통해 가습기모듈(20)을 제어함으로써 기체의 습도를 조절하는 습도조절단계(S200)를 포함한다.

상기 측정단계(S100)는, 가습기모듈(20)의 기체의 온도 및 습도를 직접 또는 간접적으로 측정하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.

예를 들면, 상기 측정단계(S100)는, 가습기모듈(20)의 기체의 온도 및 습도를 측정하며, 공급관(100) 내의 습도 및 온도센서를 통해 공급관(100)을 통과하는 기체의 습도 및 온도를 측정할 수 있다.

또한, 상기 측정단계(S100)는, 가습기모듈(20)의 기체의 온도 및 습도를 간접적으로 측정하기 위하여, 히터부(320)에 설치되는 온도센서(500)를 토대로 히터부(320)의 온도를 측정할 수 있다.

상기 습도조절단계(S200)는, 측정단계(S100)를 통해 측정된 가습기모듈(20)의 기체의 온도 및 습도를 토대로, 사용자의 설정에 따라 설정되는 기체의 습도 목표값과 현재 기체의 습도값을 비교하여 차이값을 산출하고, 산출된 값을 통해 도출된 제어신호를 히터부(320)에 전달함으로써 히터부(320)를 통한 가습입자의 양과 온도를 조절하여 습도를 조절할 수 있다.

이 경우, 상기 습도조절단계(S200)는, 측정단계(S100)를 통해 측정된 히터부(320)의 온도를 토대로, 기체의 온도 및 습도를 간접적으로 산출하고 사용자의 목표값과의 비교를 통해 습도를 조절할 수 있으며, 더 나아가 측정된 히터부(320)의 온도를 토대로 히터부(320)의 실제 온도와 제어신호를 통한 설정온도와의 차이를 보정하여 제어신호를 전달할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 가습기모듈은, 전술한 제어부(30)와의 전기적 연결을 위한 커넥터부(600)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 커넥터부(600)는, 가습기모듈, 특히 무화부(300)를 제어하기 위한 제어부(30)와 가습기모듈이 전기적으로 연결되도록 함으로써, 제어신호 등을 전달할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

10: 기체튜브 100: 공급관
200: 하우징부 300: 무화부
400: 실링부재 500: 온도센서

Claims (13)

1. 기체튜브(10)가 양단에 결합되어, 환자에게 공급되는 기체가 통과하는 통과유로(S1)를 형성하는 공급관(100)과;
   내부공간(S2)이 형성되며, 상기 내부공간(S2)이 상기 통과유로(S1)와 연통되도록 연통구(210)가 형성되는 하우징부(200)와;
   상기 내부공간(S2)에 설치되어, 외부로부터 공급되는 물을 미세한 가습입자로 미립화하여 상기 통과유로(S1)에 공급하는 무화부(300)를 포함하며,
   상기 무화부(300)는,
   상기 내부공간(S2) 중 상기 연통구(210)를 복개하도록 설치되는 필터부(310)와;
   상기 필터부(310)에 상측으로 이격설치되어 상기 필터부(310)와의 사이에 가열공간(S3)을 형성하며, 상기 가열공간(S3)에 공급되는 물을 가열하는 히터부(320)와;
   상기 가열공간(S3)에 외부로부터 물을 전달받아 공급하는 공급배관(330)을 포함하며,
   상기 필터부(310)는,
   상기 가열공간(S3)을 형성하며 상기 가습입자를 통과시키는 필터(311)와, 상기 공급관(100)과 상기 필터(31) 사이인 상기 연통구(210)에 설치되어 상기 필터(311)를 하측에서 지지하는 메쉬소재의 필터플레이트(312)를 포함하며,
   상기 히터부(320)는,
   상기 필터부(310)와 평행하게 설치되어 상기 가열공간(S3)을 형성하는 히터플레이트(321)와, 상기 히터플레이트(321)에 설치되어 열을 발생하는 열선부(322)를 포함하며,
   상기 히터부(320)는,
   가장자리에 설치되어 상기 가열공간(S3)이 밀폐되도록 실링하는 실링부재(400)를 추가로 포함하며,
   상기 하우징부(200)는,
   상기 공급관(100)과 연통되도록 일측이 개방되어 형성되는 연통구(210)와, 상기 공급관(100) 중 기체 이동방향의 수직방향에서 구비되는 본체부(220)와, 상기 본체부(220)의 상측에서 결합되어 내부공간(S2)을 형성하는 복개부(230)를 포함하며,
   상기 본체부(220)는,
   상기 연통구(210)가 형성되는 바닥부(221)와, 상기 바닥부(221)의 가장자리에서 단차를 가지도록 형성되는 단차부(222)를 포함하며,
   상기 실링부재(400)는,
   상기 단차부(222) 외측에서 상기 단차부(222) 상에 지지되는 상기 히터플레이트(321)의 가장자리와 상기 바닥부(221) 사이에 밀착되어 설치되며,
   상기 하우징부(200)는,
   상기 복개부(230) 및 상기 본체부(220)의 적어도 일부를 커버하며, 상기 복개부(230)와의 사이에 단열공간을 형성하도록 상기 복개부(230) 측으로 돌출되는 복수의 돌기부(251)가 형성되는 커버부(250)를 포함하며,
   복수의 상기 돌기부(251) 중 적어도 일부는 상기 커버부(250)가 상기 복개부(230)에 대하여 정위치에서 설치되도록 상기 복개부(230)에 삽입되며, 상기 복개부(230) 측으로 갈수록 단면적이 줄어드는 쐐기형상인 것을 특징으로 하는 가습기모듈.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징부(200)는,
   상기 공급관(100) 중 상기 기체 이동방향의 수직방향에 구비되는 것을 특징으로 하는 가습기모듈.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 히터부(320)에 설치되어 상기 히터부(320)의 온도를 측정하는 온도센서(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기모듈.
8. 일단이 환자측에 연결되고, 타단이 환자에게 기체를 공급하는 기체공급장치(2)에 연결되는 기체튜브(10)와;
   상기 기체튜브(10)에 설치되어 상기 기체튜브(10)를 통해 환자에게 공급되는 상기 기체에 가습입자를 공급하는 청구항 제1항, 제2항 및 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 가습기모듈(20)과;
   상기 가습기모듈(20)과 연결되어, 상기 가습기모듈(20)을 제어함으로써 상기 기체의 습도를 조절하는 제어부(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 가습기모듈(20)은,
   상기 기체튜브(10) 중 환자 측에 인접하여 구비되는 것을 특징으로 하는 가습기장치.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부(30)는,
    상기 가습기모듈(20) 내의 기체의 온도를 측정하여 상기 기체의 습도를 조절하는 것을 특징으로 하는 가습기장치.
11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부(30)는,
    상기 가습기모듈(20) 내의 가습입자의 생성을 위한 히터부(320)의 온도를 측정함으로써 상기 기체의 습도를 조절하는 것을 특징으로 하는 가습기장치.
12. 청구항 제8항에 따른 가습기장치의 제어방법으로서,
    상기 가습기모듈(20)의 상기 기체의 온도 및 습도를 직접 또는 간접적으로 측정하는 측정단계(S100)와;
    측정된 상기 기체의 온도 및 습도를 토대로 상기 제어부(30)를 통해 상기 가습기모듈(20)을 제어함으로써 상기 기체의 습도를 조절하는 습도조절단계(S200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기장치 제어방법.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 측정단계(S100)는,
    상기 히터부(320)에 설치되는 온도센서(500)를 토대로 측정되는 히터부(320)의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 가습기장치 제어방법.

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