KR102039982B1 - Measuring device of breath - Google Patents

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KR102039982B1
KR102039982B1 KR1020190054710A KR20190054710A KR102039982B1 KR 102039982 B1 KR102039982 B1 KR 102039982B1 KR 1020190054710 A KR1020190054710 A KR 1020190054710A KR 20190054710 A KR20190054710 A KR 20190054710A KR 102039982 B1 KR102039982 B1 KR 102039982B1
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KR
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air flow
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air
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KR1020190054710A
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이인표
윤기상
송창호
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브레싱스 주식회사
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Abstract

According to the present invention, a respiration measurement device comprises: a first main body having an air flow path formed therein to allow air created by respiration of a user to enter to be moved, and an opening part formed by opening a portion of the air flow path; a second main body which includes a respiration measurement unit to measure the pressure of air moving in the air flow path, is formed to be attached to the first main body, and is installed to close the opening part formed on the first main body; and a mouthpiece detachably coupled to an inlet side of the air flow path. According to the present invention, the respiration measurement device is reduced in size to measure a respiration volume of a subject in a home or a hospital and an outdoor environment. The second main body having a sensor to measure a respiration air current and the air flow path in the first main body in which the respiration air current is moved can be detached to easily clean and remove foreign substances created on the sensor and the air flow path.

Description

호흡 측정 장치 {MEASURING DEVICE OF BREATH}Breath Measure Device {MEASURING DEVICE OF BREATH}

본 발명은 호흡 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 센서 및 공기 유로에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있도록 하는 호흡 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a respiratory measuring device, and more particularly, to miniaturize the respiratory measuring device to measure the respiratory volume of the examinee anytime, anywhere, as well as at home or hospital, and the sensor and the respiratory airflow to measure the respiratory airflow is moved. The present invention relates to a respiratory measuring device configured to detach and configure an air flow path so that the foreign substances generated in the sensor and the air flow path can be easily washed and removed.

일반적으로 호흡량 검사에 사용되는 측정 장치는 두 가지 방식으로 분류된다. 첫 번째 방식은 폐의 팽창과 수축에 따른 변화, 즉 폐용적의 변화를 양적으로 측정하는 방식으로서, 미리 정해진 양식에 따라 피검사자가 호흡하는 동안 폐용적의 변화를 직접 측정하는 방식이다. 두 번째 방식은 피검사자가 숨을 쉬는 동안에 폐 내외로 유동하는 공기의 흐름을 감지 및 측정하여 호흡량을 측정하는 방식이다.In general, the measuring devices used for respiratory rate tests are classified in two ways. The first method is a quantitative measure of changes in lung expansion and contraction, that is, changes in lung volume, in which a change in lung volume is directly measured while the subject is breathing according to a predetermined form. The second method is to measure the respiratory volume by detecting and measuring the flow of air flowing into and out of the lungs while the examinee breathes.

종래에는 호흡량 측정 방식으로 첫 번째 방식인 폐용적의 변화를 직접 측정하는 방식이 주로 사용되었으나, 사용되는 검사 장치의 구조가 복잡하고 이동에 따른 사용이 불편한 문제점이 있어, 근래에는 피검사자의 호흡에 따른 기류를 측정하는 방식 및 장치가 주로 이용되고 있다. Conventionally, a method of directly measuring the change in lung volume, which is the first method, has been mainly used as a respiratory volume measuring method, but there is a problem in that the structure of the test apparatus used is complicated and it is inconvenient to use due to movement. Methods and devices for measuring airflow are mainly used.

하지만, 상기한 기류를 측정하는 호흡 측정 장치는 대체로 내부 형태가 복잡하고, 크기가 매우 커 휴대가 불가능하여 집 또는 병원에서만 사용되는 문제점이 있다. However, the respiratory measurement device for measuring the air flow is a problem that is generally used only at home or a hospital because the internal shape is complex, the size is very large and not portable.

최근에는 황사, 중금속, 미세먼지에 의한 대기오염이 급증하고 있고 이러한 환경에서 영유아나 노약자는 호흡기 질환에 매우 취약하기 때문에 호흡량 측정을 통한 호흡기의 건강 상태를 지속적으로 점검하는 것이 매우 중요하다.Recently, air pollution caused by yellow dust, heavy metals, and fine dust is rapidly increasing. In this environment, infants and the elderly are very vulnerable to respiratory diseases. Therefore, it is very important to continuously check the respiratory health through measurement of respiratory volume.

하지만, 병원이나 집을 벗어난 환경에서는 빠르고 간편하며 정확하게 피검사자의 호흡량을 측정하는 것이 거의 불가능하여 문제점으로 지적되고 있다.However, it is pointed out as a problem that it is almost impossible to measure the respiratory volume of the examinee quickly, easily and accurately in an environment outside the hospital or home.

또한, 종래의 호흡 측정 장치는 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로가 일체형으로 형성되어 있어 세척이 곤란하여, 상기 센서와 공기 유로에 생성된 이물질을 제거하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, the conventional respiratory measuring device has a problem that it is difficult to wash because the sensor for measuring the respiratory air flow and the air flow path for moving the respiratory air flow is integrally formed, it is difficult to remove the foreign substances generated in the sensor and the air flow path.

대한민국 특허등록공보 제1070960호Korean Patent Registration Publication No. 1070960

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 센서 및 공기 유로에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있도록 하는 호흡 측정 장치를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 호흡 측정 장치의 공기 유로로 유입되는 호흡의 압력을 조절할 수 있도록 함으로서 사용자가 호흡 운동시 사용자의 건강 상태에 맞는 호흡 압력을 제공하여 사용자의 호흡 운동 효과를 높일 수 있는 호흡 측정 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to miniaturize the respiratory measurement device to measure the respiratory volume of the examinee anytime, anywhere, as well as at home or hospital, and to measure the respiratory air flow and breathing It is to provide a respiration measurement device that can be configured by detaching the air flow path to move the air flow separately, it is easy to wash and remove the foreign substances generated in the sensor and the air flow path. In addition, an object of the present invention by adjusting the pressure of the breath flowing into the air flow path of the respiratory measurement device by providing a breathing pressure according to the user's health state during the user's breathing exercise breathing measurement that can increase the user's respiratory exercise effect To provide a device.

상기 목적은 본 발명에 따라, 사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로가 형성되며, 상기 공기 유로의 일부가 개구되어 형성되는 개구부가 구비되는 제1 본체; 상기 공기 유로를 이동하는 공기의 압력을 측정하는 호흡 측정 유닛을 포함하고, 상기 제1 본체에 탈착 가능하도록 형성되며 상기 제1 본체에 형성되는 상기 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 제2 본체; 상기 공기 유로의 유입 측에 탈착 가능하도록 결합되는 마우스피스; 및 상기 마우스피스와 상기 공기유로의 유입 측 사이에 설치되는 마우스피스 결합 부재에 의해 달성된다.According to the present invention, an air flow path is formed therein so that the air generated by the user's breath is introduced and moved, a first body having an opening formed by opening a portion of the air flow path; A second main body including a breath measuring unit measuring a pressure of air moving through the air flow path, the second main body being detachably attached to the first main body and installed to close the opening formed in the first main body; A mouthpiece detachably coupled to an inflow side of the air passage; And a mouthpiece engaging member provided between the mouthpiece and the inflow side of the air passage.

상기 마우스피스 결합 부재에는 금속체가 형성되고, 상기 마우스피스에는 상기 금속체와 탈착 가능하도록 결합되는 자성체가 형성될 수 있다.A metal body may be formed in the mouthpiece coupling member, and a magnetic body may be formed in the mouthpiece to be detachably coupled to the metal body.

또한 상기 마우스피스 결합 부재에 설치되되, 상기 공기 유로의 유입 측으로부터 유입되는 오염물을 걸러내도록 설치되는 필터;를 더 포함할 수 있다,In addition, the mouthpiece coupling member, which is installed to filter out contaminants introduced from the inflow side of the air flow path; may further include a;

상기 공기 유로의 유입 측과 상기 마우스피스 결합 부재의 사이에 배치되어 회전에 의해 상기 공기 유로의 내부로 유입되는 호흡의 압력을 조절하는 호흡 압력 조절 유닛;을 더 포함할 수 있다.It may further include a breathing pressure control unit is disposed between the inlet side of the air flow path and the mouthpiece coupling member to adjust the pressure of the respiration flowing into the inside of the air flow path by rotation.

상기 호흡 압력 조절 유닛은, 중심부에 회전축이 형성되어 회전 가능하도록 설치되는 회전 부재; 및 상기 회전 부재를 관통하도록 형성되되, 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 형성되는 복수 개의 압력 조절 공:을 포함할 수 있다.The breathing pressure control unit, the rotating member is formed in the center of the rotating shaft rotatably installed; And a plurality of pressure adjusting balls formed to penetrate the rotating member and radially formed around the rotating shaft.

상기 복수 개의 압력 조절 공은 그 단면적이 각각 상이하도록 형성될 수 있다.The plurality of pressure adjusting balls may be formed so that their cross-sectional areas are different.

이에 의해, 본 발명은 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 센서 및 공기 유로에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다. 호흡 압력 조절 유닛에 의하여 공기 유로로 유입되는 호흡의 압력을 조절함으로서 사용자가 호흡 운동시 사용자의 건강 상태에 맞는 호흡 압력을 제공할 수 있으므로 개별 사용자의 호흡 운동 효과를 높일 수 있다. As a result, the present invention can reduce the size of the breathing apparatus to measure the respiratory volume of the examinee anytime, anywhere, as well as at home or in the hospital, and can be detached by separately configuring a sensor for measuring the respiratory airflow and an air flow path through which the respiratory airflow is moved. By doing so, there is an effect that can be easily washed to remove the foreign substances generated in the sensor and the air flow path. By adjusting the pressure of the respiratory pressure introduced into the air flow path by the respiratory pressure control unit, the user can provide a respiratory pressure suitable for the user's health during respiratory exercise, thereby improving the respiratory exercise effect of the individual user.

도 1 및 2는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 제1 본체를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 호흡 측정 유닛을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 호흡 압력 조절 유닛을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 마우스피스를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 필터를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 호흡량 측정 원리를 도시한 도면이다.1 and 2 are perspective views of the breathing apparatus according to the present invention.
Figure 3 is a plan view showing a first body of the breathing apparatus according to the invention.
4 is a schematic diagram of a respiratory measuring device according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of the respiratory measuring device according to the present invention.
6 is a view showing a breathing measuring unit of the breathing measuring apparatus according to the present invention.
7 is a view showing a breathing pressure control unit of the breathing apparatus according to the invention.
8 is a view showing a mouthpiece of the breathing apparatus according to the invention.
9 is a view showing a filter of the breathing apparatus according to the present invention.
10 is a view showing the principle of measuring the respiratory volume of the breathing apparatus according to the invention.

본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the inventive concept disclosed herein are provided for the purpose of describing the embodiments according to the inventive concept only. It may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.Embodiments according to the inventive concept may be variously modified and have various forms, so embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to specific embodiments, and includes modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, the first component may be called a second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in the middle. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Expressions that describe the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “neighboring to” and “directly neighboring”, should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms “comprise” or “have” are intended to designate that the indicated feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but one or more other features, numbers, steps It is to be understood that the present invention does not exclude, in advance, the possibility of the presence or the addition of an operation, a component, a part, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 호흡 측정 장치에 관하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, a breathing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 호흡 측정 장치는, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로(110)가 형성되며 공기 유로(110)의 일부가 개구되어 형성된 개구부(120)가 구비되는 제1 본체(100), 상기 제1 본체(100)에 탈착 가능하도록 형성되며 상기 제1 본체에 형성되는 개구부(120)를 폐쇄하도록 설치되는 제2 본체(200), 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정하는 호흡 측정 유닛(300), 공기 유로(110)의 유입 측(111)에 설치되는 마우스피스 결합 부재(400) 및 마우스피스 결합 부재(400)에 탈착 가능하도록 결합되는 마우스피스(500)를 포함한다.In the respiratory measurement apparatus according to the present invention, as shown in Figures 1 to 4, the air flow path 110 is formed therein to move the air generated by the user's breath is moved, and a part of the air flow path 110 is A first body 100 having an opening 120 formed to be opened, a second body formed to be detachable to the first body 100 and installed to close the opening 120 formed in the first body ( 200, the breathing measuring unit 300 for measuring the pressure of the air moving through the air flow path 110, the mouthpiece coupling member 400 and the mouthpiece coupling member installed on the inflow side 111 of the air flow path 110. And a mouthpiece 500 detachably coupled to the 400.

먼저, 제1 본체(100)는 내부에 중공의 공기 유로(110)가 형성되는 부재로서, 일 측(도 1의 좌측, 공기 유입 측) 및 타 측(도 1의 우측, 공기 배출 측)이 개방되어 공기 유로(110)가 외부와 연동되도록 형성된다. 그리고 제1 본체(100) 상부 측 일부가 제거되도록 형성되는 개구부(120)가 형성되어 공기 유로(110)의 상부 측 일부가 개방되도록 형성된다.First, the first body 100 is a member in which a hollow air flow path 110 is formed, and one side (left side of FIG. 1, air inlet side) and the other side (right side of FIG. 1, air discharge side) are formed. It is opened so that the air flow path 110 is interlocked with the outside. In addition, an opening 120 is formed such that a portion of the upper side of the first main body 100 is removed, and a portion of the upper side of the air flow path 110 is opened.

그리고 제2 본체(200)는 제1 본체(100)의 길이에 대응되는 길이를 갖도록 형성되어 그 하부가 제1 본체(100)와 탈착 가능하게 결합된다. The second main body 200 is formed to have a length corresponding to the length of the first main body 100, and a lower part thereof is detachably coupled to the first main body 100.

한편, 호흡 측정 유닛(300)은, 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 상기 공기 유로의 개구부에 대응되도록 형성되어 상기 제1 본체와 제2 본체의 결합에 의해 상기 공기 유로의 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 호흡 측정 센서 모듈(310), 상기 호흡 측정 센서 모듈로부터 상기 공기 유로의 내부 중심 측으로 연장되도록 형성되는 제1 차압 생성 블록(320) 및 상기 공기 유로의 내부 면에 배치되며, 상기 공기 유로의 내부 면에서 상기 공기 유로의 내부 중심 측으로 연장되고, 상기 제1 차압 생성 블록과 대응되도록 상호 마주보게 배치되는 제2 차압 생성 블록(330)을 포함한다. Meanwhile, as illustrated in FIGS. 4 to 6, the respiration measurement unit 300 is formed to correspond to the opening of the air flow path so as to close the opening of the air flow path by coupling the first body and the second body. A respiration measurement sensor module 310 to be installed, a first differential pressure generating block 320 formed to extend from the respiration measurement sensor module toward an inner center side of the air flow path, and disposed on an inner surface of the air flow path, The second differential pressure generating block 330 extends from an inner side to an inner center side of the air flow path and is disposed to face each other to correspond to the first differential pressure generating block.

호흡 측정 센서 모듈(310)은 제1 본체(100)의 개구부(120)에 대응되도록 형성되는 부재로서, 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)가 결합될 때 호흡 측정 센서 모듈(310)이 개구부(120)를 폐쇄하게 된다. 즉, 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)의 결합에 의해 호흡 측정 센서 모듈(310)이 개구부(120)를 덮어주게 되어 공기 유로(110)가 밀폐되는 것이다. 상기와 같이 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)가 완벽히 분리되도록 형성되고, 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)의 분리에 의해 공기 유로(110)의 일부가 개방 가능하기 때문에, 제1 본체를 세척하여 공기 유로(110)의 내부 이물질을 손쉽게 제거할 수 있게 된다. 이때, 호흡 측정 센서 모듈(310)의 하단 면은 상기 공기 유로(110)의 상부 외측 면과 일 직선상에 위치되도록 배치된다.The respiration measurement sensor module 310 is a member formed to correspond to the opening 120 of the first body 100, and when the first body 100 and the second body 200 are coupled to the respiration measurement sensor module 310. ) Closes the opening 120. That is, the breathing sensor module 310 covers the opening 120 by the combination of the first body 100 and the second body 200, so that the air passage 110 is sealed. As described above, the first main body 100 and the second main body 200 are formed to be completely separated, and a part of the air flow path 110 may be opened by the separation of the first main body 100 and the second main body 200. Therefore, it is possible to easily remove the foreign matter inside the air passage 110 by washing the first body. In this case, the bottom surface of the respiration measurement sensor module 310 is disposed to be located on a straight line with the upper outer surface of the air flow path 110.

그리고 제1 차압 생성 블록(320)은 소정 두께와 높이를 갖는 부재로서, 호흡 측정 센서 모듈(310)의 중심부에 배치되며 상기한 제1 차압 생성 블록(320)은 호흡 측정 센서 모듈(310)의 표면으로부터 공기 유로(110)의 내부 중심 측으로 돌출되도록 형성된다.The first differential pressure generation block 320 is a member having a predetermined thickness and height, and is disposed at the center of the respiration measurement sensor module 310, and the first differential pressure generation block 320 is configured to measure the respiration measurement sensor module 310. It is formed to protrude from the surface toward the inner center side of the air flow path (110).

상기 호흡 측정 센서 모듈(310)은 상기 호흡 측정 센서 모듈 내부를 관통하도록 형성되되, 입구 및 출구가 상기 제1 차압 생성 블록의 양 측에 각각 형성되는 센싱 유로 및 압력 차를 감지하는 감지부를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기한 호흡 측정 센서 모듈(310)에는 공기 유로를 통과하는 공기의 압력을 측정하기 위한 센싱 유로(311)가 호흡 측정 센서 모듈(310) 내부에 형성되되, 센싱 유로(311)의 입구 및 출구는 공기 흐름 방향으로 제1 차압 생성 블록(320)을 사이에 두고 양 측에 각각 형성된다. 그리고 센싱 유로(311)의 내부에는 감지부(312)가 배치된다. 감지부(312)는 차압 센서로서 센싱 유로(311)의 입구 측 및 출구 측의 압력 차이를 감지하고 이를 바탕으로 호흡량을 계산할 수 있다. The respiration measurement sensor module 310 is formed to penetrate the inside of the respiration measurement sensor module, the inlet and outlet includes a sensing unit for sensing the sensing flow path and the pressure difference respectively formed on both sides of the first differential pressure generating block. Can be. More specifically, the sensing flow sensor module 310 has a sensing flow passage 311 formed inside the breathing measurement sensor module 310 for measuring the pressure of the air passing through the air flow passage, the inlet of the sensing flow passage 311 And outlets are formed at both sides with the first differential pressure generating block 320 therebetween in the air flow direction. The sensing unit 312 is disposed inside the sensing flow path 311. The sensing unit 312 may detect a pressure difference between the inlet side and the outlet side of the sensing flow path 311 as a differential pressure sensor and calculate a respiratory volume based on the pressure difference.

호흡 측정 센서 모듈(310)은 회로기판(340)에 설치되고, 회로기판(340)은 제2 본체(200)의 내부에 탑재된다. 호흡 측정 센서 모듈(310)은 제2 본체와 제1 본체가 결합할 때 호흡 측정 센서 모듈(310)이 제1 본체의 개구부(120)를 폐쇄할 수 있도록, 제2 본체에 노출되게 설치된다. (도 4 및 5 참조)The respiration measurement sensor module 310 is installed on the circuit board 340, and the circuit board 340 is mounted inside the second body 200. The respiration measurement sensor module 310 is installed to be exposed to the second body so that the respiration measurement sensor module 310 can close the opening 120 of the first body when the second body and the first body are coupled. (See Figures 4 and 5)

또한, 제2 차압 생성 블록(330)은 제1 차압 생성 블록(320)에 대응되도록 형성되는 소정 두께와 높이를 갖는 부재로 마련되어 공기 유로(110)의 내부 면 상에 배치된다. 이때, 제2 차압 생성 블록(330)은 제1 차압 생성 블록(320)과 상호 마주보도록 배치된다.In addition, the second differential pressure generating block 330 is provided as a member having a predetermined thickness and height formed to correspond to the first differential pressure generating block 320 and is disposed on the inner surface of the air flow path 110. In this case, the second differential pressure generation block 330 is disposed to face each other with the first differential pressure generation block 320.

그리고 본 발명의 호흡 측정 유닛(300)은 제3 차압 생성 블록(350) 및 제4 차압 생성 블록(360)을 더 포함할 수 있다. 상기한 제3 차압 생성 블록(350) 및 제4 차압 생성 블록(360)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 공기 유로(110)의 양 측에 각각 형성될 수도 있다. In addition, the respiration measurement unit 300 may further include a third differential pressure generation block 350 and a fourth differential pressure generation block 360. The third differential pressure generation block 350 and the fourth differential pressure generation block 360 may be formed at both sides of the air flow path 110, as shown in FIG. 5.

제1 ~ 4 차압 생성 블록은 소정 두께와 높이를 갖는 형상의 부재로서 본 발명에서는 사각형 형상의 부재로 구성하였으나, 반드시 사각형 형상이어야 하는 것은 아니며 후술하는 바와 같이 소정 두께와 높이로 차압을 생성할 수만 있다면 형상은 다양하게 구성할 수 있을 것이다.Although the first to fourth differential pressure generating blocks are members having a shape having a predetermined thickness and height, the first to fourth pressure generating blocks are formed in a rectangular shape in the present invention. If so, the shape can be configured in various ways.

상기와 같이 구성되는 호흡 측정 유닛(300)에 의해 사용자의 호흡을 측정하게 된다.The breathing unit 300 configured as described above is to measure the breathing of the user.

이하에서는, 본 발명의 호흡 측정 유닛(300)이 사용자의 호흡량을 측정하는 원리에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the principle of measuring the breathing amount of the user of the breathing measuring unit 300 of the present invention will be described in detail.

도 10은 일반적인 유로 내부에 오리피스 관을 설치하고 이의 압력 변화를 도시한 도면이다.10 is a view showing a change in pressure of the orifice pipe is installed in the general flow path.

도 10을 참조하면, 오리피스 관의 상류 단면 a와 흐름이 좁혀진 단면 b와의 사이에는 베르누이 방정식과 연속 방정식이 성립한다.Referring to Fig. 10, the Bernoulli equation and the continuous equation hold between the upstream end face a of the orifice tube and the narrowed end face b.

Figure 112019047735460-pat00001
Figure 112019047735460-pat00001

Figure 112019047735460-pat00002
Figure 112019047735460-pat00002

(V: 평균 유속, P: 압력, ρ: 유체의 밀도)(V: average flow rate, P: pressure, ρ: density of fluid)

오리피스 관을 통과하는 부피 유량 Q와 차압(P1-P2)와의 관계는 다음과 같다.The relationship between the volume flow rate Q through the orifice tube and the differential pressure (P 1 -P 2 ) is as follows.

Figure 112019047735460-pat00003
Figure 112019047735460-pat00003

Figure 112019047735460-pat00004
Figure 112019047735460-pat00004

따라서 P1과 P2를 알면 유량 Q를 구할 수 있다.Therefore, by knowing P 1 and P 2 , the flow rate Q can be obtained.

본 발명은 제1 차압 생성 블록(320) 및 제2 차압 생성 블록(330)이 상술한 측정 원리의 오리피스 관을 대체하는 것이므로, 호흡 측정 센서 모듈(310)의 센싱 유로(311) 내부에 위치한 감지부(312)의 감지 결과에 의해 P1과 P2를 구할 수 있다.Since the first differential pressure generation block 320 and the second differential pressure generation block 330 replace the orifice tube of the above-described measurement principle, the sensing unit 311 is located inside the sensing flow path 311 of the respiration measurement sensor module 310. P 1 and P 2 can be obtained based on the detection result of the unit 312.

상기와 같이 구한 P1과 P2를 상기 식에 대입하면, 사용자의 호흡량을 측정할 수 있게 된다.Substituting P 1 and P 2 obtained as described above into the above equation, it is possible to measure the user's breathing volume.

한편 제1 본체와 마우스피스 사이에는 마우스피스 결합 부재(400)가 포함될 수 있다. 마우스피스 결합 부재(400)는 소정 두께를 갖는 플레이트로 마련되어 상기 제1 본체의 공기 유로(110)의 유입 측(111)에 설치되어 마우스피스와 결합된다. 이때, 마우스피스 결합 부재(400)의 일 측에는 마우스피스(500)와 결합하기 위한 금속체(410)가 형성되며, 공기 유로(110)의 유입 측(111)과 연동되도록 필터(420)가 형성(도 9 참조)된다. 상기한 필터(420)는 일반적인 금속망, 프리필터 등으로 마련되어 공기 유로(110)의 유입 측(111)으로부터의 이물질을 걸러내도록 설치된다. 마우스피스 결합 부재(400)는 제1 본체와 별도의 구성요소로 존재할 수 있지만 필요에 따라 제1 본체와 일체로 형성하는 것도 가능하다.Meanwhile, a mouthpiece coupling member 400 may be included between the first body and the mouthpiece. Mouthpiece coupling member 400 is provided as a plate having a predetermined thickness is installed on the inlet side 111 of the air flow path 110 of the first body is coupled to the mouthpiece. In this case, a metal body 410 for coupling with the mouthpiece 500 is formed at one side of the mouthpiece coupling member 400, and a filter 420 is formed to interlock with the inflow side 111 of the air flow path 110. (See FIG. 9). The filter 420 is provided as a general metal net, a pre-filter, etc. and is installed to filter foreign matter from the inflow side 111 of the air flow path 110. The mouthpiece coupling member 400 may exist as a separate component from the first body, but may be integrally formed with the first body as necessary.

마우스피스(500)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 사용자가 입에 물고 호흡을 불어넣을 수 있도록 공기 유로(110)와 연결되는 호흡 공(520)이 형성된 부재로서, 일 측에 자성체(510)가 설치되어 마우스피스 결합 부재(400)의 금속체(410)와 탈착 가능하도록 결합된다. 상기와 같이 마우스피스(500)가 탈착 가능하도록 결합되므로 호흡 공(520) 내부 및 필터(420)를 손쉽게 청소할 수 있게 된다. 여기서 자성체와 금속체는 마우스피스 결합 부재와 마우스피스 상호간에 교차 배치가 가능하다.As shown in FIG. 8, the mouthpiece 500 is a member in which a breathing ball 520 is connected to the air flow path 110 so that a user may bite and breathe into the mouth and has a magnetic body 510 on one side. ) Is installed and detachably coupled to the metal body 410 of the mouthpiece coupling member 400. Since the mouthpiece 500 is detachably coupled as described above, the inside of the breathing ball 520 and the filter 420 can be easily cleaned. Herein, the magnetic body and the metal body may be cross-placed between the mouthpiece coupling member and the mouthpiece.

한편, 호흡 측정 장치는 필요에 따라 유입되는 호흡 압력을 조절하기 위하여 호흡 압력 조절 유닛(600)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the respiratory measurement device may further include a respiratory pressure control unit 600 to adjust the respiratory pressure introduced as needed.

호흡 압력 조절 유닛(600)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 회전 부재(610), 회전축(620) 및 복수 개의 압력 조절 공(630)을 포함한다.As shown in FIG. 7, the breathing pressure regulating unit 600 includes a rotating member 610, a rotating shaft 620, and a plurality of pressure adjusting balls 630.

회전 부재(610)는 소정 두께를 갖는 원형의 플레이트로서 공기 유로(110)의 유입 측(111)과 마우스피스 결합 부재(400)의 사이에 배치될 수 있다. 이때, 회전 부재(610)의 중심부에는 회전축(620)이 형성되어 회전축(620)에 의해 회전 부재(610)가 회전 가능하도록 설치된다.The rotating member 610 is a circular plate having a predetermined thickness and may be disposed between the inflow side 111 of the air flow path 110 and the mouthpiece coupling member 400. At this time, a rotating shaft 620 is formed in the center of the rotating member 610 is installed so that the rotating member 610 is rotatable by the rotating shaft 620.

압력 조절 공(630)은 회전 부재(610)를 관통하도록 형성되는 홀로서, 복수 개로 마련되어 회전축(620)을 중심으로 방사상으로 형성된다. 이때, 각 압력 조절 공(630)은 그 단면적이 각각 상이하도록 형성된다.The pressure adjusting ball 630 is a hole formed to penetrate the rotating member 610, and is provided in plural and is formed radially about the rotating shaft 620. At this time, each of the pressure adjusting holes 630 is formed so that their cross-sectional area is different.

상기와 같이 구성되는 호흡 압력 조절 유닛(600)은 회전 부재(610)의 회전에 의해 각기 다른 압력 조절 공(630)이 공기 유로(110)와 연동되어 각 압력 조절 공(630)의 단면적에 따라 공기 유로(110)로 유입되는 호흡의 압력이 조절되게 된다.In the respiratory pressure control unit 600 configured as described above, different pressure regulating balls 630 are interlocked with the air flow path 110 by the rotation of the rotating member 610 according to the cross-sectional area of each pressure regulating ball 630. The pressure of the breath flowing into the air passage 110 is adjusted.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치는 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 호흡 측정 센서 모듈(310)와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로(110)를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 호흡 측정 센서 모듈(310) 및 공기 유로(110)에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다. 특히 사용자의 호흡이 직접 통과하는 제1 본체가 분리 가능하게 구성됨으로서 세척이 매우 용이해지고, 제2 본체의 호흡 측정 센서 모듈이 감지부와 일체형으로 형성됨으로서 착탈이 반복되어도 센싱 오차가 거의 발생하지 않는 특유의 효과가 있게 된다. The respiratory measurement device according to the present invention configured as described above is capable of measuring the respiratory volume of the examinee anytime, anywhere as well as at home or in the hospital by miniaturizing the respiratory measurement device, and measuring the respiratory airflow module 310. And by separately configuring the air flow path 110 to move the respiratory air flow is removable, there is an effect that can be easily washed to remove the foreign substances generated in the respiratory sensor module 310 and the air flow path (110). In particular, since the first body through which the user's breath passes directly is detachably configured, washing is very easy, and since the respiratory sensor module of the second body is integrally formed with the sensing unit, a sensing error hardly occurs even if the detachment is repeated. There is a unique effect.

또한 기존의 오리피스 관을 대체하도록 하나 이상의 차압 생성 블록이 공기 유로 내부에 형성됨으로서 구조를 보다 단순화하면서도 센싱 감도를 높일 수 있는 효과가 있게 된다.In addition, at least one differential pressure generating block is formed inside the air passage to replace the existing orifice tube, thereby simplifying the structure and increasing the sensing sensitivity.

한편 호흡 압력 조절 유닛(600)은 각 압력 조절 공(630)의 단면적에 따라 공기 유로(110)로 유입되는 호흡의 압력을 조절할 수 있으므로, 사용자가 호흡 운동시 사용자의 건강 상태에 맞는 호흡 압력을 제공할 수 있어서 개별 사용자의 호흡 운동 효과를 높일 수 있다. On the other hand, the respiratory pressure control unit 600 may adjust the pressure of the respiration flowing into the air flow path 110 according to the cross-sectional area of each pressure control ball 630, so that the user to adjust the respiratory pressure according to the user's health during respiratory exercise It can provide an individual user's respiratory exercise effect.

이상으로 본 발명에 따른 호흡 측정 장치에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.It has been described above with respect to a preferred embodiment of the breathing apparatus according to the present invention.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the following claims rather than the foregoing description. And it is to be understood that all changes and modifications derived from the equivalent concept as well as the meaning and scope of the claims are included in the scope of the present invention.

100: 제1 본체 110: 공기 유로
120: 개구부 200: 제2 본체
300: 호흡 측정 유닛 310: 호흡 측정 센서 모듈
311: 센싱 유로 312: 감지부
320: 제1 차압 생성 블록 330: 제2 차압 생성 블록
340: 기판 350: 제3 차압 생성 블록
360: 제4 차압 생성 블록 400: 마우스피스 결합 부재
410: 금속체 420: 필터
500: 마우스피스 510: 자성체
520: 호흡 공 600: 호흡 압력 조절 유닛
610: 회전 부재 620: 회전축
630: 압력 조절 공100: first body 110: air flow path
120: opening 200: second body
300: respiration measurement unit 310: respiration measurement sensor module
311: sensing euro 312: sensing unit
320: first differential pressure generation block 330: second differential pressure generation block
340: substrate 350: third differential pressure generating block
360: fourth differential pressure generating block 400: mouthpiece engaging member
410: metal body 420: filter
500: mouthpiece 510: magnetic material
520: breathing ball 600: breathing pressure control unit
610: rotation member 620: rotation axis
630: pressure regulation ball

Claims (6)

사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로가 형성되며, 상기 공기 유로의 일부가 개구되어 형성되는 개구부가 구비되는 제1 본체;
상기 공기 유로를 이동하는 공기의 압력을 측정하는 호흡 측정 유닛을 포함하고, 상기 제1 본체에 탈착 가능하도록 형성되며 상기 제1 본체에 형성되는 상기 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 제2 본체;
상기 공기 유로의 유입 측에 탈착 가능하도록 결합되는 마우스피스;
상기 마우스피스와 상기 공기유로의 유입 측 사이에 설치되는 마우스피스 결합 부재; 및
상기 공기 유로의 유입 측과 상기 마우스피스 결합 부재의 사이에 배치되어 회전에 의해 상기 공기 유로의 내부로 유입되는 호흡의 압력을 조절하는 호흡 압력 조절 유닛;을 포함하고,
상기 호흡 압력 조절 유닛은,
중심부에 회전축이 형성되어 회전 가능하도록 설치되는 회전 부재; 및
상기 회전 부재를 관통하도록 형성되되, 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 형성되는 복수 개의 압력 조절 공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡 측정 장치.
A first main body having an air flow path formed therein to allow the air generated by the user's breath to flow in, and having an opening formed by opening a portion of the air flow path;
A second main body including a breath measuring unit measuring a pressure of air moving through the air flow path, the second main body being detachably attached to the first main body and installed to close the opening formed in the first main body;
A mouthpiece detachably coupled to an inflow side of the air passage;
A mouthpiece coupling member installed between the mouthpiece and the inflow side of the air passage; And
And a breathing pressure regulating unit disposed between the inflow side of the air flow path and the mouthpiece coupling member to adjust the pressure of the breath introduced into the air flow path by rotation.
The breathing pressure control unit,
Rotating member is formed in the center of the rotation shaft is rotatably installed; And
And a plurality of pressure adjusting balls formed to penetrate the rotating member and radially formed around the rotating shaft.
제1항에 있어서,
상기 마우스피스 결합 부재에는 금속체가 형성되고,
상기 마우스피스에는 상기 금속체와 탈착 가능하도록 결합되는 자성체가 형성되는 것을 특징으로 하는 호흡 측정 장치.
The method of claim 1,
The mouthpiece coupling member is formed of a metal body,
Respiration measurement apparatus, characterized in that the mouthpiece is formed with a magnetic body that is detachably coupled to the metal body.
제1항에 있어서,
상기 마우스피스 결합 부재에 설치되되, 상기 공기 유로의 유입 측으로부터 유입되는 오염물을 걸러내도록 설치되는 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡 측정 장치.
The method of claim 1,
And a filter installed at the mouthpiece coupling member and configured to filter out contaminants introduced from the inflow side of the air flow path.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 압력 조절 공은 그 단면적이 각각 상이하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 호흡 측정 장치.
The method of claim 1,
The plurality of pressure regulating ball is characterized in that the cross-sectional area is formed so as to each different.
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