KR102062206B1 - 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치 - Google Patents

센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102062206B1
KR102062206B1 KR1020190090893A KR20190090893A KR102062206B1 KR 102062206 B1 KR102062206 B1 KR 102062206B1 KR 1020190090893 A KR1020190090893 A KR 1020190090893A KR 20190090893 A KR20190090893 A KR 20190090893A KR 102062206 B1 KR102062206 B1 KR 102062206B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
main body
air flow
flow path
sensor
air
Prior art date
Application number
KR1020190090893A
Other languages
English (en)
Inventor
이인표
윤기상
송창호
Original Assignee
브레싱스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브레싱스 주식회사 filed Critical 브레싱스 주식회사
Priority to KR1020190090893A priority Critical patent/KR102062206B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102062206B1 publication Critical patent/KR102062206B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087—Measuring breath flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/091—Measuring volume of inspired or expired gases, e.g. to determine lung capacity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0247—Pressure sensors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 센서 접속부를 구비하는 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 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치에 관한 것이다.

Description

센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치{BREATHING MEASURING DEVICE WITH SENSOR CONNECTION}
본 발명은 센서 접속부를 구비하는 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 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치에 관한 것이다.
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.
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.
하지만, 상기한 기류를 측정하는 호흡 측정 장치는 대체로 내부 형태가 복잡하고, 크기가 매우 커 휴대가 불가능하여 집 또는 병원에서만 사용되는 문제점이 있다.
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.
하지만, 병원이나 집을 벗어난 환경에서는 빠르고 간편하며 정확하게 피검사자의 호흡량을 측정하는 것이 거의 불가능하여 문제점으로 지적되고 있다.
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.
대한민국 특허등록공보 제1070960호
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 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로(110)가 형성되는 제1 본체(100); 상기 제1 본체(100)는, 상기 제1 본체(100)의 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정할 수 있도록 호흡 측정 센서 모듈(310)을 포함하는 호흡 측정 유닛(300);을 포함하고, 상기 제1 본체(100)에 탈착 가능하도록 결합되는 제2 본체(200); 상기 호흡 측정 유닛(300)을 작동하기 위하여 상기 호흡 측정 유닛(300)과 접촉되고 상기 제2 본체(200) 내부에 탑재되는 회로기판(320);을 포함하는 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치를 제공한다.
상기 제1 본체(100)의 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정할 수 있는 상기 호흡 측정 유닛(300)은, 상기 제2 본체(200) 내부에 탑재되는 회로기판(320)에 의하여 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 작동시키기 위하여 상기 회로기판(320)과 전기적으로 접촉되는 제1 센서접속부(311);를 포함하고, 또한, 상기 회로기판(320)은 상기 호흡 측정 유닛(300)의 제1 센서접속부(311)와 전기적으로 접촉되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 가동시키는 제2 센서접속부(321)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제1 본체(100)의 상기 공기 유로(110) 내부에 구성되되, 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)과 인접하여 위치되며 공기 유로(110) 내에 흐르는 공기를 조여 일측 및 타측에 압력차를 발생시키는 오리피스(130)를 포함할 수 있다.
상기 공기 유로(110)의 내부 면에 구성되되, 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)과 인접하여 배치되는 제1 차압 생성 블록(A), 상기 공기 유로(110)의 내부 면에 구성되되, 상기 공기 유로(110)의 내부 면에서 상기 공기 유로(110)의 내부 중심 측으로 연장되고, 상기 제1 차압 생성 블록(A)과 대응되도록 상호 마주보게 배치되는 제2 차압 생성 블록(B)을 포함할 수 있다. 제2 본체(200)의 내부에 탑재되되, 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)이 설치되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 작동시키는 회로기판(320)을 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
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.
또한, 상기 서술한 것과 같이 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 사용된 공기 유로를 제거하고 별도의 공기 유로를 손쉽게 결합시켜 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 2는 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 제1 본체를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 제1 본체를 투영한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 개략도이다.
도 5b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 개략도이다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 회로기판을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 호흡 압력 조절 유닛을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 마우스피스를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치의 필터를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 호흡량 측정 원리를 도시한 도면이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치에 관하여 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치는, 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이,
사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로(110)가 형성되는 제1 본체(100),
상기 제1 본체(100)에 탈착 가능하도록 결합되는 제2 본체(200)를 포함한다.
먼저, 제1 본체(100)는 내부에 중공의 공기 유로(110)가 형성되는 부재로서,
일 측(도 1의 좌측, 공기 유입 측(111)) 및 타 측(도 1의 우측, 공기 배출 측)이 개방되어 공기 유로(110)가 외부와 연동되도록 형성된다.
그리고 제2 본체(200)는 제1 본체(100)의 길이에 대응되는 길이를 갖도록 형성되어 그 하부가 제1 본체(100)와 탈착 가능하게 결합된다.
본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 본체(100)의 일면에 형성되되, 상기 제1 본체(100)의 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정할 수 있도록 호흡 측정 센서 모듈(310)을 포함하는 호흡 측정 유닛(300)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 호흡 측정 센서 모듈(310)의 하단 면은 상기 공기 유로(110)의 외측 면과 일 직선상에 위치되도록 배치된다.
상기 호흡 측정 센서 모듈(310)은 차압식 센서 또는 기압을 측정할 수 있는 압력센서 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 차압식 센서 또는 압력센서는 공기유로를 통과하는 공기의 압력차 또는 기압을 측정하여 공기 유로 내에 흐르는 사용자의 호흡량(공기 유량)을 측정할 수 있게 되는 것이다.
상기 호흡 측정 유닛(300)은, 상기 제1 본체(100)의 일면에 형성하게 되는데, 이는 상기 제2 본체(200)와 상기 제1 본체(100)가 접촉되는 측에 위치하는 것이다.
본 발명은, 상기 호흡 측정 유닛(300)을 작동하기 위하여 상기 호흡 측정 유닛(300)과 접촉되고 상기 제2 본체(200) 내부에 탑재되는 회로기판(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 본체(100)의 호흡 측정 유닛(300)과 상기 제2 본체(200)의 회로기판(320)은 제1 본체(100)와 제2 본체(200)가 결합할 시 접촉됨과 동시에 상기 호흡 측정 유닛(300)과 상기 회로기판(320)은 전기적으로 접속되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)이 구동되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 본체(100)의 호흡 측정 유닛(300)과 제2 본체(200)의 회로기판(320)에 대하여 상세히 설명하면,
상기 호흡 측정 유닛(300)은, 상기 회로기판(320)에 의하여 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 작동시키기 위하여 상기 회로기판(320)과 전기적으로 접촉되는 제1 센서접속부(311)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회로기판(320)은 상기 호흡 측정 유닛(300)의 제1 센서접속부(311)와 전기적으로 접촉되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 가동시키는 제2 센서접속부(321)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 본체(100)의 제1 센서접속부(311)와 제2 본체(200)의 제2 센서접속부(321)를 포함하여 센서접속부라 하며,
상기 제1 센서접속부(311)와 제2 센서접속부(321)의 접속 방식은 PCB(인쇄회로기판)에 형성되는 단자가 직접적으로 접촉하는 방식 또는 단자대 및 접속단자를 이용한 결합 접속 방식, 탄성력 있는 단자를 이용하여 접속하는 방식 등 다양한 방식을 이용할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 상기 제1 본체(100)와 제2 본체(200)가 결합되었을 시 상기 회로기판(320)의 제2 센서접속부(321)와 상기 호흡 측정 유닛(300)의 제1 센서접속부(311)가 전기적으로 접촉되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)이 작동하게 되며, 상기 제1 본체(100)와 제2 본체(200)가 분리되었을 시 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)의 작동이 정지하게 되므로 상기 제1 본체(100)의 공기 유로(110)를 용이하게 세척할 수 있는 분리 구조를 제공하여 공기 유로(110) 내의 이물질을 손쉽게 제거할 수 있게 된다.
본 발명은, 도 4, 도 5a, 도 6a에 도시한 바와 같이, 상기 공기 유로(110)의 내부에 구성되되, 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)과 인접하여 위치되며 공기 유로(110) 내에 흐르는 공기를 조여 일측 및 타측에 압력차를 발생시키는 오리피스(130)를 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 오리피스(130)는 소정 두께와 높이를 갖는 부재로서, 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)에 인접하여 배치된다.
상기 오리피스(130)는 공기 유로(110) 내에 압력차를 발생시켜 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)에서 압력차를 측정할 수 있도록 하여 압력과 공기 유량을 계측할 수 있게 하기 위한 구성이다.
호흡 측정 센서 모듈(310)은 오리피스(130) 양측의 압력차 또는 일측의 기압을 측정할 수 있다.
이때, 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 오리피스(130)는, 원통형으로 하여 호흡측 측정 센서 모듈(310)이 오리피스(130) 양측의 압력차 또는 일측의 기압을 측정하여 공기 유로(110) 내의 공기 유량을 측정할 수 있게 되는데 한편, 본 발명은 제2 실시예로 오리피스(130)를 제외한 구조로,
상기 공기 유로(110)의 내부 면에, 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)과 인접하여 위치되는 블록 형상의 제1 차압 블록(A)이 형성될 수 있으며, 상기 제1 차압 블록(A)은, 상기 공기 유로(110)의 내부 면에 구성되되, 상기 공기 유로(110)의 내부 면에서 상기 공기 유로(110)의 내부 중심 측으로 연장되도록 형성된다.
또한, 상기 공기 유로(110)의 내부 면에 구성되되, 상기 공기 유로(110)의 내부 면에서 상기 공기 유로(110)의 내부 중심 측으로 연장되고, 상기 제1 차압 블록(A)과 대응되도록 상호 마주보게 배치되는 제2 차압 생성 블록(B)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 차압 생성 블록(A)과 제2 차압 생성 블록(B)은 상기 오리피스(130)와 유사한 역할을 하는 구성으로서, 상기 오리피스(130)의 구조로 형성되었을 시 분리 세척 과정에서 오리피스(130)의 단턱 구조로 인하여 용이하게 세척하기 어려운 문제가 있어 이를 보완하고, 측정 효율을 높이기 위한 구조이다.
이때, 상기 제1 차압 생성 블록(A)과 제2 차압 생성 블록(B)의 역할을 보조하기 위하여,
상기 공기 유로(110) 내부 면에 구성되되, 상기 제1 차압 생성 블록(A)과 제2 차압 생성 블록(B)을 포함하는 동일 선상의 중심축을 기준으로 90°회전시킨 지점에 제3 차압 생성 블록(C)과 제4 차압 생성 블록(D)을 더 포함할 수 있다.
제3 차압 생성 블록(C)과 제4 차압 생성 블록(D)은 상기 제1 차압 생성 블록(A)과 제2 차압 생성 블록(B)의 역할을 보조하기 위한 구성으로, 상기 오리피스(130) 구조의 역할을 제1 차압 생성 블록(A) 및 제2 차압 생성 블록(B)만으로 필요한 측정이 곤란할 경우 상기 제3 차압 생성 블록(C)과 제4 차압 생성 블록(D)을 더 추가하여 역할을 보조할 수 있도록 구성하게 되는 것이다.
상기 제1 ~ 4 차압 생성 블록(A)(B)(C)(D)은 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.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 제1 차압 생성 블록(A)은 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)에 포함되어 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 상기 제2 차압 생성 블록(B)은 상기 제1 차압 생성 블록(A)와 대응되도록 상호 마주보게 배치되며, 상기 제3 내지 제4 차압 생성 블록(D) 또한 상기 제 2 실시예와 마찬가지로 상기 제1 차압 생성 블록(A)과 상기 제2 차압 생성 블록(B)의 위치에 맞추어 위치하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 호흡 측정 유닛(300)이 사용자의 호흡량을 측정하는 원리에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 호흡 측정 유닛(300)의 호흡 측정 모듈(310)은 상기 서술한 것과 같이 차압식 센서 또는 기압을 측정할 수 있는 압력센서를 이용하게 되는데,
일 실시예로 차압식 센서를 이용할 시 도 11을 참조하여 설명하면,
오리피스 관의 상류 단면 a와 흐름이 좁혀진 단면 b와의 사이에는 베르누이 방정식과 연속 방정식이 성립한다.
Figure 112019077031912-pat00001
Figure 112019077031912-pat00002
(V: 평균 유속, P: 압력, ρ: 유체의 밀도)
오리피스 관을 통과하는 부피 유량 Q와 차압(P₁- P₂)와의 관계는 다음과 같다.
Figure 112019077031912-pat00003
Figure 112019077031912-pat00004
따라서 P₁과 P₂를 알면 유량 Q를 구할 수 있다.
본 발명은 오리피스(130) 또는 차압 생성 블록(A)(B)(C)(D)을 이용한 구성 및 이와 같은 구성에 따른 호흡 측정 센서 모듈(310)의 측정 결과에 의해 P₁과 P₂를 구할 수 있다.
상기와 같이 구한 P₁과 P₂를 상기 식에 대입하면, 사용자의 호흡량을 측정할 수 있게 된다.
또는 제 2 실시예로 기압을 측정할 수 있는 압력센서를 이용하였을 시,
본 발명의 호흡 측정 센서 모듈(310)에서 공기 유로(110) 내 기준기압(P₁)을 측정하고, 사용자가 호흡을 할 시 변화되는 기압(P₂)을 이용하여 압력 차를 구할 수 있고, ρ₁는 공기 유로 내에 유입된 공기의 밀도이며, A₂는 오리피스의 단면적이고 A₁는 상류측 단면적으로 각각 값을 대입하면 유량 Q를 구할 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 도 9에 도시된 바와 같이 마우스피스(500)를 포함할 수 있으며, 마우스피스(500)는,
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(500) 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 자성체(510)와 금속체(410)는 마우스피스(500) 결합 부재(400)와 마우스피스(500) 상호간에 교차 배치가 가능하다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명인 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치는 필요에 따라 유입되는 호흡 압력을 조절하기 위하여 호흡 압력 조절 유닛(600)을 더 포함할 수 있다.
호흡 압력 조절 유닛(600)은,
회전 부재(610), 회전축(620) 및 복수 개의 압력 조절 공을 포함한다.
회전 부재(610)는 소정 두께를 갖는 원형의 플레이트로서 공기 유로(110)의 유입 측(111)과 마우스피스(500) 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.
압력 조절 공은 회전 부재(610)를 관통하도록 형성되는 홀로서, 복수개로 마련되어 회전축(620)을 중심으로 방사상으로 형성된다.
이때, 각 압력 조절 공은 그 단면적이 각각 상이하도록 형성된다.
상기와 같이 구성되는 호흡 압력 조절 유닛(600)은 회전 부재(610)의 회전에 의해 각기 다른 압력 조절 공이 공기 유로(110)와 연동되어 각 압력 조절 공의 단면적에 따라 공기 유로(110)로 유입되는 호흡의 압력이 조절되게 된다.
한편 제1 본체(100)와 마우스피스(500) 사이에는 마우스피스 결합 부재(400)가 포함될 수 있다. 마우스피스 결합 부재(400)는 소정 두께를 갖는 플레이트로 마련되어 상기 제1 본체(100)의 공기 유로(110)의 유입 측(111)에 설치되어 마우스피스(500)와 결합된다(도 1 내지 도 2 참조). 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 10 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.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 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)과 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 본체(100)가 분리 가능하게 됨으로서 세척이 매우 용이한 효과가 있다.
한편 호흡 압력 조절 유닛(600)은 각 압력 조절 공의 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.
이상으로 본 발명에 따른 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.
상기 서술한 구성 및 구성 간의 작용으로 인하여, 본 발명은 센서 접속부를 구비하는 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.
또한, 상기 서술한 것과 같이 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 사용된 공기 유로를 제거하고 별도의 공기 유로를 손쉽게 결합시켜 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 공기 유로(110) 뿐만 아니라 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)에 손상 및 이물질 오염 등의 문제가 있을 시 이를 손쉽게 교체하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
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.
100: 제1 본체 110: 공기 유로
200: 제2 본체 130: 오리피스
300: 호흡 측정 유닛 310: 호흡 측정 센서 모듈
320: 회로기판 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

Claims (4)

  1. 사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로(110)가 형성되고 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정할 수 있는 호흡 측정 센서 모듈(310)을 포함하는 호흡 측정 유닛(300);을 포함하는 제1 본체(100);와,
    상기 제1 본체(100)에 탈착 가능하도록 결합되고, 상기 제1 본체의 상기 호흡 측정 유닛(300)을 작동하기 위한 회로기판(320)을 내부에 탑재하는 제2 본체(200);를 포함하고,
    상기 제1 본체(100)의 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정할 수 있는 상기 호흡 측정 유닛(300)은, 상기 제2 본체(200) 내부에 탑재되는 회로기판(320)에 의하여 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 작동시키기 위한 상기 회로기판(320)과 전기적으로 접촉되는 제1 센서접속부(311);를 더 포함하고,
    또한, 상기 제2 본체의 상기 회로기판(320)은 상기 호흡 측정 유닛(300)의 제1 센서접속부(311)와 전기적으로 접촉되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 가동시키는 제2 센서접속부(321)를 더 포함하며,
    상기 공기 유로(110)의 내부 면에 구성되되, 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)과 인접하여 배치되는 제1 차압 생성 블록(A)과, 상기 공기 유로(110)의 내부 면에 구성되되, 상기 공기 유로(110)의 내부 면에서 상기 공기 유로(110)의 내부 중심 측으로 연장되고, 상기 제1 차압 생성 블록(A)과 대응되도록 상호 마주보게 배치되는 제2 차압 생성 블록(B)을 더 포함하되,
    상기 제1 본체(100)와 제2 본체(200)가 결합할 시 제1 센서접속부와 제2 센서접속부가 접촉됨과 동시에 제1 본체(100)의 호흡 측정 유닛(300)과 상기 제2 본체(200)의 회로기판(320)은 전기적으로 접속되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)이 구동되는 것을 특징으로 하는 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로(110)가 형성되고 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정할 수 있는 호흡 측정 센서 모듈(310)을 포함하는 호흡 측정 유닛(300);을 포함하는 제1 본체(100);와,
    상기 제1 본체(100)에 탈착 가능하도록 결합되고, 상기 제1 본체의 상기 호흡 측정 유닛(300)을 작동하기 위한 회로기판(320)을 내부에 탑재하는 제2 본체(200);를 포함하고,
    상기 제1 본체(100)의 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정할 수 있는 상기 호흡 측정 유닛(300)은, 상기 제2 본체(200) 내부에 탑재되는 회로기판(320)에 의하여 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 작동시키기 위한 상기 회로기판(320)과 전기적으로 접촉되는 제1 센서접속부(311);를 더 포함하고,
    또한, 상기 제2 본체의 상기 회로기판(320)은 상기 호흡 측정 유닛(300)의 제1 센서접속부(311)와 전기적으로 접촉되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)을 가동시키는 제2 센서접속부(321)를 더 포함하며,
    제1 본체(100)의 상기 공기 유로(110) 내부에 구성되되, 상기 호흡 측정 모듈(310)과 인접하여 위치되며 공기 유로(110) 내에 흐르는 공기를 조여 일측 및 타측에 압력차를 발생시키는 오리피스(130)를 더 포함하되,
    상기 제1 본체(100)와 제2 본체(200)가 결합할 시 제1 센서접속부와 제2 센서접속부가 접촉됨과 동시에 제1 본체(100)의 호흡 측정 유닛(300)과 상기 제2 본체(200)의 회로기판(320)은 전기적으로 접속되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)이 구동되는 것을 특징으로 하는 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치.
  4. 삭제
KR1020190090893A 2019-07-26 2019-07-26 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치 KR102062206B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190090893A KR102062206B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190090893A KR102062206B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102062206B1 true KR102062206B1 (ko) 2020-01-03

Family

ID=69155542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190090893A KR102062206B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102062206B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220089862A (ko) * 2020-12-22 2022-06-29 (주)프로젝트레인보우 호흡훈련 시스템 및 이에 포함되는 호흡측정장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101070960B1 (ko) 2009-11-06 2011-10-06 김홍균 휴대용 폐활량 측정장치
WO2016161036A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Compliant Games, Inc. Respiratory therapy instrument offering game-based incentives,training, and telemetry collection
KR20190081588A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 삼성전자주식회사 사용자 호흡에 대한 운동 상태 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 이의 제어 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101070960B1 (ko) 2009-11-06 2011-10-06 김홍균 휴대용 폐활량 측정장치
WO2016161036A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Compliant Games, Inc. Respiratory therapy instrument offering game-based incentives,training, and telemetry collection
KR20190081588A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 삼성전자주식회사 사용자 호흡에 대한 운동 상태 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 이의 제어 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220089862A (ko) * 2020-12-22 2022-06-29 (주)프로젝트레인보우 호흡훈련 시스템 및 이에 포함되는 호흡측정장치
KR102473686B1 (ko) * 2020-12-22 2022-12-02 (주)프로젝트레인보우 호흡훈련 시스템 및 이에 포함되는 호흡측정장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102039984B1 (ko) 호흡 측정 장치
RU2127077C1 (ru) Способ, пневмотахометрическое устройство и устройство для контроля функции легких субъекта
JP2007212312A (ja) マスク性能測定装置
KR102062205B1 (ko) 호흡 측정 장치를 이용한 인공지능 기반 개인별 폐건강 관리 시스템
JP2007061281A (ja) 吸入量測定システム
EP2818107B1 (en) On-airway pulmonary function tester
US20160120441A1 (en) Portable Device for Direct Nasal Respiration Measurement
KR102274713B1 (ko) 기압 측정 방식을 이용한 호흡 측정 장치
KR102039982B1 (ko) 호흡 측정 장치
KR102062206B1 (ko) 센서 접속부를 구비하는 호흡 측정 장치
KR102463254B1 (ko) 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체
JP7109534B2 (ja) 肺活量計の流れ感知配置構成
KR20210016301A (ko) 분리 세척이 가능한 호흡 측정 장치
US8585608B2 (en) Flow meter for pulmonary function tests
TWI503082B (zh) 面罩阻塞性評估系統
JP5950334B2 (ja) 呼吸測定用マスク
WO2024052656A1 (en) Pitot tube for measuring high and low respiratory flow rates
KR100455450B1 (ko) 호흡방해효과를 최소화한 단방향 기류 밸브관
CN206526043U (zh) 一种智能峰流速测试仪
TWI849818B (zh) 用於乾粉吸入器的流體量測裝置
KR20070014587A (ko) 소형 단방향 기류 계측용 호흡관
US20210290101A1 (en) Respiratory diagnostic tool and method
Kalicka et al. Modelling of spirometry. Diagnostic usefulness of model parameters
KR200382368Y1 (ko) 폐활량 검사 측정 장치
JP2004170418A (ja) 受動的ガスサンプリングのための装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant