KR-20260060524-A - Ceiling-type silent light with integrated fan filter unit and method for controlling light source group thereof

KR20260060524AKR 20260060524 AKR20260060524 AKR 20260060524AKR-20260060524-A

Abstract

본 발명은 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등에 관한 것으로서, 일측에 수술실 내부 순환 공기와 외부로부터 외기가 유입되는 유입구가 형성되고, 내부에 수용공간이 형성되며, 저면이 개방된 하우징과, 상기 하우징의 수용공간 내에 설치되고, 상기 유입구를 통해 유입된 에어를 상기 하우징의 하방으로 압송하는 팬유닛과, 상기 수용공간 중 상기 팬유닛의 하부에 배치되고, 상기 하방으로 압송되는 에어에 포함된 이물질을 필터링하는 필터부재와, 상기 하우징의 내부 중 상기 필터부재의 하부에 전후좌우방향으로 틸팅가능하게 설치되는 지지프레임과, 상기 하우징의 내부 일측에 설치되고, 일측이 상기 지지프레임에 연결되어 상기 지지프레임에 회전력을 제공하는 회전력제공수단과, 상기 지지프레임의 일측에 다수개의 LED바가 미리 설정된 간격으로 설치되고, 하부의 타겟영역을 조명하는 광원부를 포함하되, 상기 LED바의 단부를 정면으로 보았을 때, 상기 다수개의 LED가 미리 설정된 곡률로 상향 만곡지게 배치되는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등을 제공한다. 상기와 같은 본 발명에 따르면, 팬 필터 유닛의 하부에 틸팅가능한 광원부를 구비하여 별도의 설치면적이 요구되지 않고, 타겟영역인 환부를 정확하게 조명할 수 있으면서도 수술 중인 의료진의 넓은 시야를 확보할 수 있으며, 팬 필터 유닛으로부터 배출되는 에어를 통해 광원부를 냉각하여 수명을 크게 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Inventors

김종욱
최봉근
지석현

Assignees

주식회사 모디넥스

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20241024

Claims (8)

일측에 수술실 내부 순환 공기와 외부로부터 외기가 유입되는 유입구가 형성되고, 내부에 수용공간이 형성되며, 저면이 개방된 하우징과; 상기 하우징의 수용공간 내에 설치되고, 상기 유입구를 통해 유입된 에어를 상기 하우징의 하방으로 압송하는 팬유닛과; 상기 수용공간 중 상기 팬유닛의 하부에 배치되고, 상기 하방으로 압송되는 에어에 포함된 이물질을 필터링하는 필터부재와; 상기 하우징의 내부 중 상기 필터부재의 하부에 전후좌우방향으로 틸팅가능하게 설치되는 지지프레임과; 상기 하우징의 내부 일측에 설치되고, 일측이 상기 지지프레임에 연결되어 상기 지지프레임에 회전력을 제공하는 회전력제공수단과; 상기 지지프레임의 일측에 다수개의 LED바가 미리 설정된 간격으로 설치되고, 하부의 타겟영역을 조명하는 광원부를 포함하되, 상기 LED바의 단부를 정면으로 보았을 때, 상기 다수개의 LED가 미리 설정된 곡률로 상향 만곡지게 배치되는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등.
제1항에 있어서, 상기 회전력제공수단은 상기 하우징의 내면 일측에 고정설치되고, 상기 지지프레임의 전후방향으로 회전하는 제1 구동축을 포함하는 제1 구동부와; 상기 제1 구동축에 결합된 브라켓과; 상기 브라켓의 일측에 설치되고, 상기 지지프레임의 좌우방향으로 회전하는 제2 구동축을 포함하는 제2 구동부와; 상기 제2 구동축과 상기 지지프레임을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등.
제1항에 있어서, 상기 LED바는 상기 지지프레임의 일측에 일체로 결합되고, 저면에 길이방향을 따라 슬라이딩홈이 형성된 몸체부와; 저면에 다수의 LED가 구비되고, 상기 슬라이딩홈에 삽입, 설치되는 LED모듈과; 상기 몸체부의 양단부에 결합되어 상시 슬라이딩홈을 차폐하는 마감부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등.
제3항에 있어서, 상기 몸체부는 상기 지지프레임의 정면을 기준으로 하부에서 상부로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등.
제1항에 있어서, 상기 다수의 LED바는 상기 지지프레임의 측면을 기준으로 2열 배치되며, 2열의 LED바가 각각 외측방향으로 하향 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등.
제1항에 있어서, 상기 지지프레임의 정면을 기준으로, 상기 다수의 LED바는 미리 설정된 갯수의 LED바를 1조로 하여 다수의 조로 구분되고, 이웃하는 조간 미리 설정된 각도로 동일하게 경사 배치되는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등.
제1항에 있어서, 수술실의 일측에 설치되고, 베드에 위치하는 환자를 촬상하고, 이미지를 취득하는 촬상부와; 상기 촬상부에서 취득한 이미지를 분석하여 환부영역을 검출하고, 상기 환부영역에 대한 위치정보를 포함한 검출신호를 발생하는 분석부; 및 상기 검출신호에 포함된 상기 위치정보에 기초하여 상기 광원부가 상기 환부를 조명하도록 상기 회전력제공수단을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등.
제7항에 따른 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등이 다수 설치된 경우 다수의 상기 천장형 무형등을 그룹화하는 통합제어부를 포함하며, 상기 통합제어부는 상기 위치정보에 기초하여 다수의 상기 천장형 무형등이 환부영역을 동시에 조명하도록 각 상기 천장형 무형등의 상기 회전력제공수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등의 광원 그릅제어방법.

Description

팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등 및 이의 광원 그룹제어방법{Ceiling-type silent light with integrated fan filter unit and method for controlling light source group thereof} 본 발명은 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팬 필터 유닛의 하부에 틸팅가능한 광원부를 구비하여 별도의 설치면적이 요구되지 않고, 환부를 정확하게 조명할 수 있으면서도 수술 중인 의료진의 넓은 시야를 확보할 수 있으며, 팬 필터 유닛으로부터 배출되는 에어를 통해 광원부를 냉각하여 수명을 크게 증대시킬 수 있는 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등에 관한 것이다. 무영등은 전등본체의 표면상에 여러 개의 전구를 배열하여 구성되며, 각 전구로부터 출사되는 빛이 각각 다른 각도방향에서 환부를 조명하도록 함으로써, 하나의 전구로부터의 빛에 의해 생기는 그림자를 다른 전구로부터의 빛에 의해 상쇄(相殺)하여 시술자에 의한 그림자의 발생을 방지하는 조명 장치로서, 시술자의 시양 확보를 도와 치료의 정확성과 예후를 향상시키는 매우 중요한 장비이다. 이러한 무영등은 일반적으로 수술실 천장에 설치되는 다관절 암 단부에 다수의 광원이 배열된 조명이 설치되는 구조로 형성되는데, 하나의 베드 당 적게는 1~2개 많게는 3~4개의 조명부가 설치되고 있다. 그런데, 통상 수술실의 천장에는 수술실 내 청정도를 유지하기 위한 팬 필터 유닛과, 수술실 내부의 필요 조도를 제공하기 위한 천정등 및 수술시 환부를 조명하기 위한 무영등과 같은 필수 장치를 비롯하여 피그테일, 펜던트 등 다양한 기구들이 설치되므로 매우 복잡한 구조를 취하고 있으며, 통상 수술실 내부의 청정도 유지와 함께 필요 조도를 안정적으로 공급하기 위해 팬 필터유닛 및 천정등이 최소 4개 이상이 배치되어 그 외 영역이 매우 협소하여 무영등의 설치영역을 확보하기 어려운 문제점이 있었다. 나아가, 종래의 무영등은 다관절 암에 의해 적어도 하나의 조명부가 지지되는 구조로 천장의 하방에 위치하는 구조를 취하면서 수술 중인 의료인의 시야를 일부 가리게 되는 문제점 뿐 아니라 다관절 암의 상부 또는 조명부 상부에 먼지 등이 쌓이게 되고, 환부를 조명하기 위해 의료진이 조명부를 수동조작하는 과정에서 쌓여던 먼지가 비산하여 수술실을 오염시키는 등 다양한 문제점이 있었다. 도1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등의 사시도, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등의 분해 사시도, 도3은 도1에 표시된 A-A선 단면도, 도4a는 본 발명의 일실시예에 따른 지지프레임이 전후방향으로 틸팅되는 상태를 도시한 도면, 도4b는 본 발명의 일실시예에 따른 지지프레임이 좌우방향으로 틸팅되는 상태를 도시한 도면, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징 내부로 유입된 에어가 팬유닛에 의해 하방으로 이동되는 상태를 도시한 도면, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 광원부가 하방으로 이동되는 에어에 접촉되고 이를 가이드하는 상태를 도시한 도면, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도, 도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다수의 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등에 통합제어부가 연결된 상태를 도시한 블럭도. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 한편, 본 실시예에서는 방향에 따라 구성의 배치, 배열 구조가 설명되는 바 아래에서는 보다 명확하고 간결한 설명을 위해 도2를 기준으로 작도법에 따라 장치의 정면(선단)과, 배번(후단), 좌우측을 정의하고 설명하도록 한다. 도1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등의 사시도이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등의 분해 사시도이며, 도3은 도1에 표시된 A-A선 단면도이다. 도1 내지 도3에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛이 일체로 결합된 천장형 무영등(1)은 하우징(10)과, 팬유닛(20)과, 필터부재(30)와, 지지프레임(40)과 회전력제공수단(50)과, 광원부(60)를 포함하여 구성된다. 하우징(10)은 대략 직육면체의 박스 형상으로 형성되고, 내부에 수용공간(11)이 형성됨과 아울러 하부가 개방된 형상으로 형성되며, 상부 일측에는 수술실 내부에서 흡입된 에어와 외기가 유입되는 유입구(12)가 형성된다. 이러한 하우징(10)은 수술실 내 천장에 설치되며, 후술하는 각 구성의 설치영역을 제공함과 아울러 이를 지지하는 역할을 한다. 팬유닛(20)은 하우징(10)의 수용공간(11) 내부 중 상부측에 유입구(12)로 유입된 에어를 하방으로 압송하는 역할을 한다. 필터부재(30)는 하우징(10)의 수용공간(11) 내에 설치되고, 수용공간(11)을 상하로 구획하며, 팬유닛(20)에 의해 하방으로 압송되는 에어에 포함된 이물질을 필터링하는 역할을 한다. 이때, 필터부재(30)는 수술실 내에서 요구되는 청정도를 유지하기 위해 전처리필터, 헤파필터 등 다수의 필터들이 적층되어 구성될 수 있다. 지지프레임(40)은 다수의 금속바가 상호 조립되어 대략 직육면체의 프레임 형상으로 형성되고, 수용공간(11) 중 필터부재(30) 하부에 전후좌우방향으로 틸팅가능하게 설치되며, 후술하는 광원부(60)를 지지함과 아울러 틸팅되는 경우 광원부(60)가 동반회전하도록 하여 광원부(60)로부터 조사된 광이 환부를 정확하게 조명할 수 있도록 하는 역할을 한다. 회전력제공수단(50)은 상면이 하우징(10)의 내면 상부에 고정설치되는 제1 구동부(51)와, 제1 구동부(51)의 일측에 결합된 브라켓(52)과, 브라켓(52)의 일측에 설치되는 제2 구동부(53) 및 양측부가 각각 제2 구동부(53)의 일측 및 지지프레임(40)에 연결되는 연결부(54)를 포함하여 구성된다. 제1 구동부(51)는 지지프레임(40)의 전후방향으로 회전하되, 미리 설정된 회전범위 내에서 회전하는 제1 구동축(51a)을 구비하며, 제1 구동축(51a)이 회전하는 경우 지지프레임(40)에 회전력을 제공하여 지지프레임(40)이 전후방향으로 틸팅되도록 하는 역할을 한다. 브라켓(52)은 대략 'ㄴ'자 형상으로 형성되고, 측면 일측이 제1 구동축(51a)에 결합되며, 제1 구동축(51a)이 회전하는 경우 동반회전하여 제1 구동축(51a)의 회전력이 후술하는 제2 구동부(53) 및 연결부(54)를 통해 지지프레임(40)으로 전달되도록 하는 역할을 한다. 제2 구동부(53)는 일측이 브라켓(52)의 일측에 고정설치되고, 지지프레임(40)의 좌우방향으로 회전하되, 미리 설정된 회전범위 내에서 회전하는 제2 구동축(53a)을 구비한다. 이러한 제2 구동부(53)는 제2 구동축(53a)이 회전하는 경우 지지프레임(40)에 회전력을 제공하여 지지프레임(40)이 좌우방향으로 틸팅되도록 하는 역할을 하는데, 상기한 제1 구동부(51) 및 제2 구동부(53)는 지지프레임(40)의 틸팅각도를 미세하게 조정할 수 있도록 스텝모터가 사용되는 것이 바람직하다. 연결부(54)는 대략 막대 형상으로 형성되고, 상단부가 제2 구동축(53a)의 일측에 결합되고, 하단부가 지지프레임(40)의 상부 일측에 결합되어 제1,2 구동축으로부터 제공되는 회전력을 지지프레임(40)으로 전달하여 지지프레임(40)이 틸팅되도록 하는 역할을 한다. 이와 같이 회전력제공수단(50)은 필터부재(30)의 하부에 설치될 수 있으나, 본 실시예에서는 필터부재(30)의 일부를 절개하여 수용공간(11)의 상부에 설치되도록 함으로써 장치의 부피를 최소화하며, 주름관과 같은 밀폐관체를 이용하여 회전력제공수단(50)을 감싸도록 배치함과 아울러 밀폐관체의 상하단부를 각각 하우징(10)의 내면과 필터부재(30) 상면에 실링함으로써 하우징(10) 내부로 유입된 에어가 필터부재(30)의 절개된 공간을 통해 하방으로 누출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 광원부(60)는 지지프레임(40)의 하부에 다수개의 LED바(61)가 미리 설정된 간격으로 설치되어 타겟영역인 환자의 환부를 조명하는 역할을 하는데, 지지프레임(40)의 정면을 기준으로 다수개의 LED바(61)가 상향 만곡지게 배치된다. 또한, 지지프레임(40)의 측면을 기준으로 다수개의 LED바(61)가 지지프레임(40)에 2열로 구성되는데, 2열의 LED바(61)가 각각 외측방향으로 하향 경사지게 배치된다. 이와 같은 LED바(61)의 만곡배치 구조 및 2열의 경사 구조를 통해 LED바(61)로부터 조사된 광의 집광효율을 증대시킬 수 있으며, 광의 집광효율이 향상됨에 따라 타겟영역에 필요 조도를 충분히 확보할 수 있다. 나아가, 다수개의 LED바(61)는 지지프레임(40)의 정면을 기준으로 동일선상에 배치되는 4개의 LED바(61)를 1조로 하여 총 5개조의 LED바(61)가 상향 만곡지게 설치될 수 있는데, 본 실시예에 따른 5개조의 LED바(61)는 도3에서 보는 바와 같이 서로 이웃하는 조간에 미리 설정된 각도로 동일하게 경사배치될 수 있다. 이와 같은 광원부(60)는 다수의 LED바(61)를 그룹화하여 균일한 조도를 갖는 일정 면적의 조명영역을 구현할 수 있으며, 서로 이웃하는 조간 미리 설정된 각도로 동일하게 경사배치하여 각 조의 LED바(61)에 의해 형성되는 일정면적의 조명영역을 집광함으로써 타겟영역을 균일한 조도로 조명하면서도 충분한 광량을 제공할 수 있는 특징을 갖는다. 그리고, LED바(61)는 지지프레임(40)의 일측에 일체로 형성되고 저면에 길이방향을 따라 슬라이딩홈이 형성된 몸체부(61a)와, 저면에 다수의 LED가 구비되고 슬라이딩홈에 삽입,설치되는 LED모듈(61b) 및 몸체부(61a)의 양단부에 결합되어 LED모듈(61b)이 슬라이딩홈으로부터 이탈되는 것을 방지하는 마감부재(61c)를 포함하여 구성된다. 여기서, 몸체부(61a)는 단면을 기준으로 하부에서 상부로 갈수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다. 상술하면, 수술실 내 팬 필터 유닛은 하방으로 에어를 토출