KR102439962B1

KR102439962B1 - 기류를 제공하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102439962B1
Application number: KR1020197006460A
Authority: KR
Inventors: 니산크 알. 파텔; 에릭 소머즈; 조셉 씨. 수네이더
Original assignee: 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2022-09-05
Also published as: MX2019001511A; WO2018026558A1; CA3032951A1; CA3032951C; US20180036562A1; US20230181940A1; EP3493882B1; US11596815B2; US20200108281A1; CN109789321B; CN109789321A; EP3493882A1; US10512798B2; KR20190116238A

Abstract

일정한 기류 또는 가변 속도의 기류를 갖는 기류를 사용자에게 전달하기 위한 공기 송풍기 유닛이 제공된다. 공기 송풍기 유닛은 공기를 정화시키기 위한 필터를 또한 포함한다.

Description

기류를 제공하기 위한 방법 및 장치

본 출원은 사용자에게 공기를 제공하는 것과 관련되며, 더욱 구체적으로는 기류를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 공기 청정 호흡기(powered air purifying respirator)와 같이 사용자가 착용하는 보호 장치의 내부에 공기를 공급하기 위한 종래의 시스템의 한계 및 단점은 도면을 참조하여 본 개시의 나머지 부분에 기초로 한 시스템 및 방법의 일부 양태에 따른 이러한 해결방법의 비교를 통해 당업자에게 자명할 것이다.

청구 범위에서보다 완전하게 설명된 바와 같이, 도면들 중 적어도 하나와 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이, 기류(air flow)를 제공하기 위한 방법 및 장치가 제공된다.

이들 및/또는 다른 양태는 첨부 도면과 관련하여 취해진 몇몇 예시적인 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 명백해지고 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 다른 헬멧에 공기를 제공하는 송풍기 유닛의 예시의 도면.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 의류에 공기를 제공하는 송풍기 유닛의 예시를 도시하는 도면.
도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 유닛의 예시의 도면.
도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 보호 장치의 일부인 송풍기 유닛의 예시의 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용접 헬멧에 공기를 제공하는 송풍기 유닛의 예시를 도시하는 도면.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 유닛을 제어하기 위한 사용자 인터페이스의 예시를 도시하는 도면.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 유닛을 제어하기 위한 헬멧 상의 사용자 인터페이스의 예시를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 유닛의 흐름도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 유닛의 흐름도.

공기를 공급하기 위한 팬과 같은 장치는 사용자를 냉각시키는 것을 포함하여 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 그러나 사용자가 헬멧 또는 보호 복과 같은 보호 장치를 착용하는 경우 공기가 보호 장치 내부에 도달될 수 있도록 이 용도로 설계된 설비가 필요할 수 있다. 이 설비는 일반적으로 본 명세서에서 송풍기 유닛이 헬멧의 내부 또는 사용자를 냉각시키기 위한 보호 복에 공기를 제공하는 "송풍기 유닛"으로 지칭될 수 있다. 또한, 사용자가 먼지, 연기 또는 기타 바람직하지 않은 환경에 있기 때문에 공기 품질이 매우 좋지 않은 경우, 공기를 사용자가 호흡하는 경우 공기가 헬멧에 제공되는 경우에도 사용자에게 공기가 공급되기 전에 여과될 필요가 없다.

여과 송풍기 유닛은 또한 공기 정화 호흡기(PAPR) 또는 인공 호흡기로 언급되며, 용접 흄(welding fume)이 위험하거나 또는 적어도 용접기에 자극을 줄 수 있는 환경에서 용접 헬멧과 함께 사용될 수 있다. 이러한 시스템은 일반적으로 공기 덕트를 통해 용접기에 양압 인클로저 내부의 정화된 공기를 송풍하는 벨트 장착형 또는 헬멧 장착형 송풍기 장치와 함께 접촉한다. 송풍기 유닛은 팬 및 모터로 구성되어 예를 들어 고효율 미립자 공기(HEPA) 필터를 통해 공기를 이동시켜 유해하고 원치 않는 입자를 공기 스트림으로부터 제거한다. 필터는 팬 앞이나 뒤에 제공될 수 있다.

송풍기 팬은 보호 장치에 전달되는 기류에 대해 두 가지 이상의 속도를 지원할 수 있으며 사용자는 허용가능한 속도들 사이에서 변환될 수 있는 옵션을 가질 수 있다. 더 높은 속도는 열 쾌적성을 향상시키기 위해 더 많은 기류를 제공하기 때문에 사용자에게 더 바람직할 수 있다. 그러나 속도가 높아지면 배터리를 더 자주 교체하는데 필요한 에너지가 더 많이 소모되거나 또는 사용자가 더 무거운 배터리 팩을 사용(휴대)한다.

본 발명의 일 실시예는 보호 장치에 공기를 제공하도록 구성된 호흡기로서, 상기 호흡기는 공기를 여과하도록 구성된 필터, 가변 속도로 연속 기류를 제공하도록 구성된 송풍기 팬, 배출 위치로 송풍기 팬으로부터 공기를 안내하도록 구성된 공기 덕트를 포함하고, 송풍기 팬은 공기 덕트를 통하여 공기를 송풍하도록 구성되며, 상기 호흡기는 기류 속도 패턴에 따라 기류 속도 범위 내에서 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하기 위해 송풍기 팬을 제어하도록 구성된 송풍기 제어기를 포함한다. 호흡기는 호흡기의 전원 공급원으로 배터리를 포함할 수 있다.

호흡기는 적어도 하나의 환경 조건을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 센서를 포함하고, 송풍기 제어기는 검출된 환경 조건에 응답하여 기류 속도를 조절하도록 구성된다. 센서는 온도 센서 일 수 있으며, 송풍기 제어기는 호흡기 주위의 주변 온도가 온도 임계 값을 초과한 것을 감지하거나 또는 보호 장치 내의 주위 온도가 온도 임계 값을 초과한 것을 감지한 것에 응답하여 기류 속도 패턴에 따라 기류 속도를 조절하도록 구성된다.

센서는 공기 품질 센서일 수 있으며, 송풍기 제어기는 호흡기 주변의 공기 품질이 사전결정된 공기 품질 임계값 아래로 떨어진 것을 감지하는 것에 응답하여 기류 속도 패턴에 따라 기류 속도를 조절하고 및/또는 보호 장치의 공기 품질이 사전결정된 공기 품질 임계값 아래로 떨어진 것을 감지하는 것에 응답하여 기류 속도를 조절하도록 구성된다.

호흡기는 또한 신호를 수신하도록 구성된 통신 회로를 포함할 수 있고, 송풍기 제어기는 송풍기 팬을 제어하여 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하기 위해 수신된 신호를 사용하도록 구성된다. 예를 들어, 통신 회로는 호흡기 외부의 외부 센서 장치에 의해 감지된 외부 센서 환경 정보를 수신할 수 있고, 송풍기 제어기는 수신된 외부 센서 환경 정보에 응답하여 기류 속도 패턴에 따라 기류 속도를 조절하도록 구성된다. 통신 회로는 무선 또는 유선 회로를 통해 환경 정보를 수신할 수 있다.

호흡기는 예를 들어 분당 160 리터(리터/분) 또는 170 리터/분을 포함한 다른 최소 기류 속도로 설정될 수 있다. 최소 속도는 호흡 보호구의 사용 위치에 따라 달라질 수 있다.

기류 속도 패턴은 기류 속도를 제1 기류 속도로부터 제2 기류 속도로 변경 한 다음 기류 속도를 제1 기류 속도로 다시 변화시킬 수 있으며, 기류 속도 패턴은 1회 이상으로 완료된다. 기류 속도의 증가는 제1 기류 변화율에서 이루어질 수 있고, 기류 속도의 감소는 제1 기류 변화율 및/또는 제2 기류 변화율이 가변적인 기류 변화율인 제2 기류 변화율에서 있을 수 있다.

호흡기는 보호 장치의 내부에 공기를 제공하기 위해 머리 착용 장치 및 보호 의류와 같은 보호 장치에 연결되도록 구성된다. 호흡기는 또한 사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 장치를 포함할 수 있으며, 송풍기 제어기는 상기 송풍기 팬을 제어하여 제1 상부 기류 속도에 대한 제1 기간 동안에 낮은 기류 속도로부터 높은 기류 속도로 기류 속도를 증가시키기 위해 사용된다.

사용자 인터페이스 장치에 의해 수신된 연속적인 입력은 또한 최대 기간에 도달할 때까지 각각의 연속적인 입력으로 더 긴 기간으로 기간을 증가시키는데 사용될 수 있다. 그 뒤에, 다음 입력은 제1 기간으로 기간을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 예를 들어 시간을 0으로 감소시킴으로써 기류 속도를 더 낮은 기류 속도로 되돌리는 것을 포함하는 상이한 알고리즘을 가질 수 있다.

사용자 인터페이스 장치에 의해 수신된 연속적인 입력은 최대 상부 기류 속도에 도달할 때까지 각각의 연속적인 입력에 따라 기류 속도를 낮은 기류 속도로부터 높은 기류 속도까지 증가시키는데 사용될 수 있다. 그 뒤에, 다음 입력은 실시예에 따라 기류 속도를 하부 기류 속도 또는 다음의 높은 기류 속도로 감소시킬 수 있다. 다양한 실시예는 또한 기간 및 기류 속도에 대한 별도의 입력을 가질 수 있다.

호흡기는 기류 속도 패턴을 또 다른 기류 속도 패턴으로 변경하거나 또는 실질적으로 연속적인 기류를 출력하기 위하여 가변 기류를 출력하도록 기류 속도 패턴을 사용하여 송풍기 팬을 제어하는 입력을 사용하거나 또는 가변 기류를 출력하기 위해 기류 속도 패턴을 사용하여 실질적으로 연속적인 기류를 출력하도록 송풍기 팬을 제어하게 구성된다.

상기 송풍기 제어기는 복수의 기류 속도 중 기류 속도를 조절함으로써 기류 속도 패턴을 사용하여 송풍기 팬을 제어하도록 구성되며, 각각의 복수의 기류 속도는 복수의 기간들 중 각각의 하나의 기간과 연계된다. 따라서, 송풍기 팬은 제1 기간에 대해 더 낮은 기류 속도 및 제2 기간에 대해 더 높은 기류 속도로 송풍할 수 있고, 제1 기간과 제2 기간 중 적어도 하나가 조절가능하다. 기류 속도 및 기간의 수는 구현에 따라 가변적이며, 다양한 구현예는 적어도 하나의 기류 및/또는 적어도 하나의 기간의 조절을 허용할 수 있다.

통신 회로는 신호를 수신하도록 구성되며, 송풍기 제어기는 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하기 위해 송풍기 팬을 제어하기 위해 수신된 신호를 사용한다. 따라서 호흡기의 원격 제어가 있을 수 있다.

송풍기 제어기는 선택된 기간 동안 기류 속도 패턴에 따라 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하도록 송풍기 팬을 제어하고 선택된 기간이 경과될 때 또 다른 기류 속도 패턴을 사용하여 송풍기 팬을 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 용접 헬멧의 내부에 연속적으로 공기 흐름을 제공하도록 구성된 송풍기 팬, 송풍기 팬을 제어하여 기류 속도 패턴에 따라 기류 속도 범위 내에서 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하도록 구성된 송풍기 제어기, 공기를 여과하기 위한 필터, 및 용접 헬멧에 동력을 제공하도록 구성된 배터리를 포함하는 용접 헬멧을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예는 보호 장치에 공기를 제공하기 위한 송풍 장치로서, 보호 장치의 내부에 공기 흐름을 제공하도록 구성된 송풍기 팬, 송풍기의 기류를 조정하도록 송풍기 제어 장치를 구성하는 송풍기 제어기, 기류 패턴에 따라 기류 속도 범위 내의 팬, 및 송풍기 장치에 동력을 제공하도록 구성된 배터리를 포함한다. 송풍기 장치는 또한 공기 품질, 온도 및/또는 습도와 같은 환경 조건을 감지하기 위한 하나 이상의 센서 및/또는 공기를 여과하기 위한 필터를 포함할 수 있고, 송풍기 제어기는 감지된 주변 조건에 응답하여 기류 속도를 조절하도록 구성된다. 보호 장치는 예를 들어 헬멧과 같이 머리에 착용되거나 또는 의류나 장갑/벙어리 장갑과 같이 신체에 착용되는 장치일 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따라 헬멧에 공기를 제공하는 송풍기 유닛의 예시를 나타낸 도면이다. 도 1a를 참조하면, 튜브(또는 공기 덕트)(102)를 통해 헬멧(104)의 내부에 공기를 제공할 수 있는 송풍기 유닛(100)이 도시되어 있다. 일부 실시예는 송풍기 유닛(100)을 위한 필터를 포함하지 않을 수 있다. 송풍기 유닛(100)이 필터를 구비하고 있는지 여부는 송풍기 유닛(100)의 사용 및 그것이 사용되어야 할 환경에 의존할 수 있다. 예를 들어, 용접용 송풍기 유닛(100)은 필터를 가질 수 있다.

도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 의류에 공기를 공급하는 송풍기 유닛의 일례의 도면이다. 도 1b를 참조하면, 튜브(또는 공기 덕트)(102)를 통해 의류(106)에 공기를 제공할 수 있는 송풍기 유닛(100)이 도시되어 있다. 일부 실시예는 송풍기 유닛(100)을 위한 필터를 포함하지 않을 수 있다. 송풍기 유닛(100)이 필터를 갖는지의 여부는 송풍기 유닛(100)의 사용 및 그것이 사용되는 환경에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 의류(106)가 헬멧을 포함하거나, 또는 유해 물질의 노출로 인하여 사람을 손상시킬 수 있는 경우 의류(106)가 사용되는 경우, 송풍기 장치(100)는 필터를 가질 것이다. 송풍기 유닛(100)이 필터를 포함하는지 여부는 구현에 따르며, 송풍기 유닛(100)은 사용자가 선택을 하도록 하는 필터에 대한 옵션을 가질 수 있다.

도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 유닛의 예시를 도시한다. 도 1c를 참조하면, 송풍기 제어기(110), 메모리(112), 사용자 인터페이스(114), 통신 인터페이스(116), 필터(118), 송풍기 팬(120) 및 배터리(130)를 포함하는 송풍기 유닛(100)이 도시된다. 송풍기 제어기(110)는 송풍기 유닛(100)의 다양한 부분을 제어할 수 있는 하드웨어 및/또는 소프트웨어(펌웨어)를 포함할 수 있다. 소프트웨어는 메모리(112)에 저장될 수 있고, 메모리(112)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리 및/또는 다른 대용량 저장 장치를 포함한다. 대용량 저장 장치는 예를 들어 하드 드라이브일 수 있다. 메모리(112)는 또한 예를 들어 기류 속도 패턴, 상이한 용도(EU, USA에서의 사용)의 최소 및 최대 기류 속도 등과 같은 다른 정보를 저장할 수 있다. 기류 속도 패턴은 송풍기 유닛(100)의 상이한 작동 모드에 대한 기류 속도 및 상이한 기류 속도에 대한 지속 시간을 포함할 수 있다.

송풍기 제어기(110)는 송풍기 팬(120)의 속도를 제어하고, 사용자 인터페이스(114)를 통해 입력 및 출력 메시지를 수신하고, 통신 인터페이스(116)를 통해 다른 장치와 통신하고, 이러한 옵션이 이용가능한 경우 필터(118)를 이용하며 및/또는 배터리(130)에 의해 공급된 전력을 제어할 수 있다.

사용자 인터페이스(114)는 예를 들어 누르고 및/또는 회전할 수 있는 버튼, 숫자 패드, 화살표 패드, 키보드, 마우스 등과 같은 입력 장치를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(114)는 또한 상태 및/또는 메시지가 디스플레이될 수 있는 디스플레이(LED/LCD 텍스트/그래픽/비디오 디스플레이, LED 조명 등)일 수 있다. 사용자 인터페이스(114)는 또한 터치 감지 스크린을 포함할 수 있고, 터치 감지 스크린은 또한 텍스트, 그래픽 및/또는 비디오를 디스플레이할 수 있다.

통신 인터페이스(116)는 무선 또는 유선 통신을 통해 다른 장치와 정보를 교환하는데 사용될 수 있는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 통신은 예를 들어 WiFi, 블루투스, USB 등과 같은 프로토콜을 통해 이루어질 수 있다. 송풍기 유닛(100)에 의해 수신될 수 있는 정보의 일부는 송풍기 유닛(100) 외부의 장치에 의해 측정된 환경 정보일 수 있다. 이 정보는 예를 들어 송풍기 팬(120)의 기류 속도, 다양한 기류 속도 패턴 등을 결정하기 위해 송풍기 제어기(110)에 의해 사용될 수 있다. 기류 속도 패턴은 송풍기 팬(120)이 상이한 속도로 작동하도록 할 수 있으며, 여기서 각각의 속도는 소정의 대응하는 시간에 대한 것이다. 예를 들어, 하나의 기류 속도 패턴은 송풍기 팬(120)을 제1 기간 동안 제1 기류 속도로, 그 뒤에 제2 기간 동안 제2 기류 속도로 송풍시킬 수 있다. 이 주기는 연속적으로 반복될 수 있다. 제1 기류 속도와 제2 기류 속도는 다를 것이나, 제1 기간과 제2 기간은 상이하거나 동일할 수 있다.

일부 상황에서, 필터(118)는 공기를 여과하기 위해 필요할 수 있다. 여과는 공기로부터 상이한 가스, 습기 및/또는 악취를 없애거나 또는 미립자를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 특히 보호 장치가 헬멧과 같이 머리 착용 장치인 경우 사용자의 보호 장치에 공기를 불어 넣을 때 사용자가 더 나은 공기 품질을 누릴 수 있게 한다. 비-머리 착용 장치에 공기를 송풍된 경우에도 공기로부터 미립자를 여과하는 것이 공기가 여과되지 않은 경우보다 보호 장치 아래의 의류를 청결하게 유지하는 데 적절할 수 있다.

실시예가 사용자를 냉각시키기 위해 사용되며 공기 품질이 좋지 않은 환경에 있을 것으로 예상되지 않는 경우에 일부 실시예는 필터(118)를 포함하지 않을 수 있다. 다른 실시예는 HEPA 필터, 카본 필터, 정전 필터 및/또는 임의의 다른 유형의 적절한 필터와 같은 필터(118)를 포함할 수 있다. 필터(118)는 배치되거나 또는 제거될 수 있으며, 필터(118)는 다른 유형의 필터(118)로 대체될 수 있다. 예를 들어, 필터(118)는 탄소 필터로 대체될 수 있는 HEPA 필터일 수 있다. 송풍기 팬(120)은 공기를 이동시키도록 기능을 하며, 예를 들어 블레이드형 팬 또는 블레이드리스형 팬과 같은 임의의 유형의 적절한 기술을 이용할 수 있다.

임의의 하드웨어 장치에 존재할 수 있는 일반적인 다수의 로직에 대한 하드웨어 로직 블록(122)이 또한 존재한다. 하드웨어 로직 블록(122)은 예를 들어, 시간의 만료 시 송풍기 제어기(110)를 차단하도록 설정될 수 있는 타이머를 포함할 수 있다.

센서 블록(124)은 예를 들어 온도, 습도, 연기, 먼지 등과 같은 환경 조건을 감지하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 이러한 환경 조건은 기류 속도 및/또는 기류 속도 패턴을 결정하는 데 사용될 수 있다. 환경 조건은 또한 공기의 여과를 시작 및 중단할 수 있는 이들 실시예에 대해 공기를 여과하기 위해 사용될 수 있다. 센서 블록(124) 내의 이들 센서는 송풍기 유닛(100)과 통신하는 원격 센서(들) 또는 송풍기 유닛(100)의 외측에서 송풍기 유닛(100) 내에 있을 수 있다. 송풍기 유닛(100)은 센서 블록(124)의 일부가 아닌 다른 센서로부터 센서 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 이러한 다른 센서는 보호 장치의 일부일 수 있다.

배터리(130)는 송풍기 유닛(100)에 전력을 제공한다. 일부 실시예는 송풍기 유닛(100)의 나머지 부분으로부터 분리된 배터리(130)를 가질 수 있는 반면, 다른 실시예는 송풍기 유닛(100)의 일부로서 배터리(130)를 가질 수 있다.

도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 장치의 일부인 송풍기 유닛의 예시의 도면이다. 도 1d를 참조하면, 보호 장치(150)의 일부인 송풍기 유닛(160)이 도시된다. 보호 장치(150)가 용접 헬멧인 경우, 송풍기 유닛(160)은 공기 덕트에 의해 용접 헬멧에 연결될 필요가 없다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 헬멧에 공기를 공급하는 송풍기 유닛의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 용접 헬멧(270)의 내부에 공기를 공급하는 송풍기 유닛(100)에 연결된 용접 시스템(200)이 도시된다. 용접 시스템(200)은 용접 작업에 사용하기에 적합한 AC 및/또는 DC 전력으로 입력 전력을 변환하는 전원(240)을 포함한다. 전원(240)은 전력 출력(242, 243)에 연결된 토치(280)에 출력하기 위해 입력 전력(248)을 AC 및/또는 DC 용접 전력으로 변환하는 전력 변환기(246)를 포함한다. 도 2의 예시에서, 용접 시스템(200)은 전원 출력(242)을 통해 토치(280)에 연결되고, 전기 아크가 개시될 때 가공물(284)과 전기 회로를 형성하도록 전원 출력(243)을 통해 작업 클램프(282)에 연결된다.

전원(240)은 전력 변환기(246)에 작동가능하게 연결된 제어기(256)를 포함한다. 제어기(256)는 또한 용접 프로세서로 지칭될 수 있다. 제어기(256)는 하나 이상의 논리 회로, 범용 마이크로프로세서, 특수 목적 마이크로프로세서, 응용주문형 집적 회로(ASIC), 현장 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서(DSP) 및/또는 임의의 다른 유형의 로직 및/또는 프로세싱 장치를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기(256)는 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제어기(256)는 제어 기능을 수행하기 위한 개별 컴포넌트 제어 회로를 포함할 수 있다. 제어기(256)는 전력 변환기(246) 내의 스위칭 컴포넌트(예를 들어, SCR)를 제어하기 위해 제어 신호(257)를 생성함으로써 전력 변환기(246)로부터 출력 전력을 제어한다. 제어기(256)는 또한 용접 시스템(200)의 동작을 일반적으로 제어할 수 있다.

제어기(256)는 사용자 인터페이스(244)로부터 사용자-선택 동작 파라미터를 수신한다. 제어기(256)는 또한 아크 전압, 아크 암페어 및/또는 바람직한 선택기 세팅을 포함하여 용접기에 대해 중요한 용접 작업에 관한 정보를 사용자 인터페이스(244)에 전송한다. 예시적인 사용자 인터페이스(244)는 키보드, 포인팅 장치(예를 들어, 마우스, 트랙패드), 마이크로폰, 카메라(예를 들어, 제스춰 기반 입력), 터치 감지 스크린 및/또는 임의의 다른 유형의 사용자 입력 및/또는 출력 장치를 포함할 수 있다.

제어기(256)는 또한 용접 시스템(200)의 다양한 양태를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(256)는 사용자 인터페이스(44) 및/또는 통신 인터페이스(245)를 통해 입력 및 출력을 제어할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제어기(256)는 일반적으로 용접 시스템(200)의 다양한 양태를 제어하기 위해 함께 작동하는 프로세서를 포함하는 복수의 장치를 지칭할 수 있다.

일부 예에서, 용접 시스템(200)은 다른 장치로부터 유선 및/또는 무선 통신을 사용하여 통신 인터페이스(245)를 통해 통신하도록 구성될 수 있다. 통신은 예를 들어 용접 시스템(200)이 센서(247)에 의해 감지된 다양한 환경 측정치를 송풍기 유닛(100) 및/또는 용접 헬멧(270)에 전달할 수 있도록 한다. 센서(247)는 예를 들어 온도, 습도, 공기 품질 등을 측정할 수 있다.

메모리 장치(258) 및 저장 장치(260)는 용접 사이클 간에 및/또는 전원 차단 이후 장래의 회복을 위해 사용자 인터페이스(244) 상의 선택기의 설정을 포함하는 데이터를 저장하기 위한 제어기(256)에 결합된다.

메모리 장치(258)는 랜덤 액세스 메모리(RAM)(258b)와 같은 휘발성 메모리 및/또는 ROM(258a)과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 저장 장치(260)는 하드 디스크, 솔리드 스테이트 저장 장치, 광 매체 및/또는 임의의 다른 단기간 및/또는 장기간 저장 장치와 같은 자기 매체를 포함할 수 있다. 메모리 장치(258) 및/또는 저장 장치(260)는 임의의 목적을 위한 정보(예를 들어, 데이터)를 저장할 수 있고 및/또는 제어기(256)에 의한 요청에 따라 저장된 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(258) 및/또는 저장 장치(260)는 제어기(256)가 실행하기 위한 프로세서 실행가능 명령(예를 들어, 펌웨어 또는 소프트웨어)를 저장할 수 있다.

메모리 장치(258)는 다양한 정보를 저장할 수 있으며 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(258)는 제어기(256)가 실행하기 위한 프로세서 실행가능 명령(예를 들어, 펌웨어 또는 소프트웨어)를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 또한 기류 패턴 및 속도에 관한 정보를 포함할 수 있다.

임의의 하드웨어 장치에 존재할 수 있는 일반적인 다수의 로직을 위한 하드웨어 로직 블록(250)이 또한 존재한다. 하드웨어 로직 블록(250)은 예를 들어, 시간 만료 시 제어기(256)를 차단하도록 설정될 수 있는 타이머를 포함할 수 있다.

송풍기 유닛(100)으로부터의 기류 속도는 일정 시간 동안 일정할 수 있거나 또는 기류 속도는 환경의 다양한 조건들에 또한 또한 용접기의 제어 하에 변할 수 있다. 예를 들어, 용접기는 송풍기 유닛을 다른 일정 속도로, 시간에 따라 변하는 속도로, 또는 원래 속도로 되돌아가기 전에 일정 기간 동안 다른 속도(들)로 송풍하기 위해 제어될 수 있다. 기류 속도는 송풍기 유닛(100)의 센서 블록(124) 내의 하나 이상의 센서 또는 용접 시스템(200)의 센서(247)에 의해 검출될 수 있는 온도, 습도, 공기 품질 등과 같은 환경 조건으로 인해 변할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 예를 들어 통신 인터페이스(116)를 통해 환경 조건 정보를 수신할 수 있다.

따라서, 두 기류 설정에서 공기의 사이클링은 항상 대기압 초과의 사용자를 위한 통기성 포켓을 생성하여 사용자를 보다 효과적으로 리프레시한다. 송풍기 유닛(100)은 미국에서 170리터/분 이상의 유속 및 유럽 연합에서는 최소 160리터/분의 유속의 용접 환경에서 바람직하지 못한 물질을 여과함으로써 여과된 공기를 제공한다. 다른 국가에서의 작동을 위해 설계된 이러한 실시예는 적절한 기준을 충족한다.

사용자가 간헐 기류 모드를 선택할 때 팬 속도 제어기는 예를 들어 일정 기 간 동안 175 리터/분의 낮은 기류 속도로 및 다른 시간 동안 특정 빈도로 200리터/분의 높은 기류 속도로 공기를 송풍한다. 또한 저/고 기류 속도의 듀티 사이클은 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 설명된 이러한 변수는 제조자가 설정할 수 있거나 및/또는 최종 사용자에 의해 맞춤구성될 수 있다.

전력 소비를 줄이기 위해 진동 주파수 및 속도가 조절되어 팬 효율을 최대화하여 전력 소비를 최소화할 수 있다. 용접기는 배터리 시스템의 중량을 지탱해야 하며 장기간 사용에 따라 목과 등 피로를 일으킬 수 있기 때문에 일반적으로 이 중량을 최소화하는 것이 바람직하다. 특정 팬 속도를 유지하기 위해 모터에 필요한 전류 소비(current draw)를 고려하여 전력 소비를 줄일 수 있다. 기류 속도가 더 빨라지면 더 점진적인 증가에 따라 전류 소비가 더 커진다. 따라서 간헐 기류의 빈도와 속도를 조절하여 전력 소비를 최소화할 수 있다. 유사하게, 기류가 더 높은 속도에서 더 낮은 속도로 이동함에 따라 기류 속도가 더 높은 기류 속도에서 낮은 기류 속도로 자연스럽게 감소시킴으로써 팬 속도가 감소될 수 있다.

전술한 바와 같이, 미국의 용접 응용에 사용되는 PAPR 시스템은 170 리터/분을 초과할 필요가 있다. 따라서, 안전 계수(제조자에 의해 선택되거나 최종 사용자에 의해 선택됨)가 또한 적용될 수 있고 송풍기 유닛(호흡기)(100)이 예를 들어 175 리터/분 미만으로 설정되는 것을 방지할 수 있다. 대안으로, 이들 파라미터는 무선 통신을 통해 온도, 습도 또는 대기 품질 측정치와 같은 센서 입력에 자동으로 설정될 수 있다. 이들 센서로부터 얻어진 정보는 간헐적 기류 파라미터 및/또는 터보 기류 모드 파라미터를 결정할 수 있는 사전 구성된 알고리즘에 입력될 수 있다. 센서 입력을 기반으로 알고리즘은 이러한 모드를 트리거링하고 턴오프할 때를 자동으로 결정할 수 있다.

이들은 상이한 센서 유형의 일부 예일 뿐이며, PAPR 시스템의 간헐 및 터보 기류 모드에 조정가능 변수를 관련시킬 때 이들 특정 센서 유형에 한정되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 시스템은 또한 필터 막힘 또는 기타 시스템 제한을 검출하고 모터 제한 내에서 기류 속도를 변경하기 위해 PAPR 송풍기 시스템으로부터 입력을 취할 수 있다. "터보" 및 간헐 기류 모드가 PAPR의 요구 사항 내에서 안전하게 사용될 수 없는 경우, 시스템의 다양한 실시예는 시각적, 청각적 또는 진동 경고를 사용자에게 제공할 수 있다.

대안의 실시예는 기류의 "간헐적" 또는 "버스트" 모드를 무선으로 활성화할 수 있는 송풍기 유닛 또는 용접 헬멧의 외부에 위치한 온도 센서로부터의 입력 신호를 포함할 수 있다. 입력 신호는 센서에 국한되지 않는다. 송풍기 유닛(100)의 다양한 제어는 송풍기 유닛(100)에 원격인 개인 또는 장치에 의해 활성화될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 용접기는 예를 들어 사용자 인터페이스(114)를 사용함으로써 간헐적인 기류 또는 고속 기류의 버스트의 패턴을 맞춤구성할 수 있다. 사용자는 기류 변화의 빈도 또는 버스트 모드의 길이와 같은 파라미터를 조절할 수 있다. 용접 헬멧과 함께 사용되는 PAPR 시스템에 대한 다양한 설명이 제시되었지만, 송풍기 유닛(100)은 예를 들어, 안전 모자 및 연삭 페이스 쉴드와 같은 산업 용접 환경에서 사용되는 임의의 머리 착용 보호 호흡기와 함께 사용될 수 있다. 송풍기 유닛(100)은 또한 예를 들어, 다른 머리 착용 장치 및 보호 의류와 같은 다른 보호 장치의 사용자와 함께 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 송풍기 유닛(100)은 머리 착용 보호 장치 또는 다른 보호 장치/의류에 통합될 수 있다.

송풍기 유닛(100)은 필터(118)를 구비하거나 또는 구비하지 않은 열전 냉각 장치를 사용하는 데 적용될 수 있다. 이는 열전 장치의 일 측면에 고도 압축 공기가 배출되는 임의의 시스템 또는 다른 측면과 접촉하는 공기를 냉각시키기 위한 열 싱크 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어 "터보" 모드는 냉각 공기의 짧은 버스트를 제공하는 열전 장치 또는 열 싱크에 공기가 송풍되도록 고도로 압축된 공기의 배출과 연계될 수 있다. 다양한 실시예가 또한 공기 압축기를 통해 이동하는 여과 된 공기로 깨끗한 청정 통기성 공기를 제공하는 공기 시스템과 함께 사용될 수 있다. 디지털 자동 압력 조절기는 간헐적인 기류를 생성하기 위해 사용될 수 있다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기를 제어하기 위한 송풍기 상의 사용자 인터페이스의 예의 도면이다. 도 3a를 참조하면, 기류 버튼(305) 및 전원 버튼(302)을 갖는 송풍기 유닛(100)을 위한 사용자 인터페이스(300)가 도시된다. 전원 버튼(302)은 송풍기 유닛을 켜고 끄는 데 사용될 수 있다. 기류 버튼(305)은 예를 들어 상이한 기류 모드를 통과하도록 가압될 수 있다. 기류 모드는 예를 들어 소정 기간 동안에 각각의 기류 속도에 따른 하나 이상의 기류 속도로 수행될 수 있다. 예를 들어 정상, 간헐적, 터보의 3가지 기류 모드가 있을 수 있다.

정상 모드는 특정 기류 속도에서 일정한 기류일 있다. 간헐적 모드는 두 기류 속도 사이를 순환할 수 있으며 각 기류 속도는 해당 기간 동안 설정된다. 간헐적 모드에서, 기류 속도는 제1 기류 속도로부터 제2 기류 속도로 그 뒤에 제1 기류 속도로 변화할 수 있다. 이는 송풍기 유닛이 꺼지거나 또는 다른 모드로 전환될 때까지 지속될 수 있다. 터보 모드는 송풍기 유닛이 특정 기간 동안 기류 속도를 증가시키는 모드일 수 있다.

다양한 실시예는 간헐 모드 및/또는 터보 모드에 대한 기류 속도(들) 및/또는 기간을 변화시키는 것을 허용할 수 있다. 특정 사용자 인터페이스가 사용자 입력에 대해 기술되었지만, 다양한 실시예는 터치 감지 디스플레이, 회전 노브, 로커 스위치 등과 같은 다른 사용자 인터페이스를 사용할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 터보 모드를 작동시키는 별도의 버튼이 있을 수 있다.

도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 유닛을 제어하기 위한 헬멧 상의 사용자 인터페이스의 예를 도시한다. 도 3b를 참조하면, 도 3a와 관련하여 설명된 바와 같이 터보 모드로 진입하기 위해 송풍기 유닛을 제어하는 버튼(325)을 갖는 헬멧 사용자 인터페이스가 도시된다. 따라서, 사용자는 추가 공기의 필요성을 느끼는 기간 동안 공기의 블라스트을 위해 버튼(325)을 누르거나 또는 탭할 수 있다. 터보 모드에 대한 기간은 다양한 실시예에 대해 조절될 수 있다.

다양한 실시예는 또한 둘 초과의 기류 속도를 가질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 버튼(325)의 각각의 탭은 최대 기류 속도에 도달할 때까지 터보 모드가 연속적으로 더 높은 기류 속도로 진행하도록 허용할 수 있다. 버튼(325)의 다음 탭은 기류 속도를 최저 속도로 유도할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예는 기류 속도를 최대 기류 속도로부터 최저 기류 속도 초과의 제1 기류 속도로 유도할 수 있다.

또한, 예를 들어 버튼(325)의 각각의 탭은 최대 기간에 도달될 때까지 터보 모드를 더 긴 기간으로 연속적으로 진행할 수 있게 한다. 이어서, 버튼(325)의 다음의 탭은 기간을 제1(최소) 기간으로 유도할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 예를 들어, 최대로부터 0으로 시간을 감소시킴으로써, 기류 속도를 최저 기류 속도로 되돌리는 터보 모드를 종료시키는 것을 포함하는 다른 알고리즘을 가질 수 있다.

또 다른 실시예는 기류 속도 및 기간을 변화시키는 것을 허용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍기 유닛의 흐름도의 예이다. 도 4에서, 이전 도면들에서 설명된 장치들에 대한 설명은 설명의 편의를 위해 이루어진다. 402에서, 송풍기 유닛(100)은 파워 온될 수 있고 일정한 제1 기류 속도에서 연속 기류를 제공하는 상태로 있을 수 있다. 송풍기 유닛(100)의 사용에 따라 기류는 규제 요건을 충족시키기 위해 최소 기류 속도에서 연속적일 수 있다. 예를 들어, 현재 미국에서는 호흡기가 EU에서 170 리터/분과 160 리터/분의 기류 최소 속도를 가져야 한다. 404에서, 송풍기 제어기(110)는 간헐적인 모드가 요구될 수 있는지를 체크할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 송풍기 유닛(100)은 일정한 제1 기류 속도로 유지될 수 있다. 간헐 모드가 요청되는 경우, 블로워 유닛(100)은 406에서 사용 중인 기류 속도 패턴에 따라 제1 기류 속도 및 제2 기류 속도를 사용하여 간헐 모드를 개시한다.

408에서, 송풍기 유닛(100)은 송풍기 팬(120)을 적절한 제2 기류 속도로 제어할 것이다. 408에서 송풍기 제어기(110)는 송풍기 팬이 현재 제1 기류 속도에서 작동하는 경우 제2 기류 속도로 송풍기 팬(120)이 작동하도록 변환하고 역으로도 가능하다. 송풍기 팬이 기류 패턴으로 표시된 대응하는 기간 동안 제2 기류 속도로 작동한 후, 송풍기 제어기(110)는 410에서 간헐 모드에서 빠져나갈지의 여부를 체크한다. 그렇다면, 송풍기 제어기(110)는 412에서 일정한 제1 기류 속도로 송풍기 팬(120)을 송풍하도록 설정하고, 송풍기 유닛(100)은 402로 복귀한다.

송풍기 유닛(100)이 간헐 모드로 유지되면, 408에서 다른 기류 속도가 송풍 팬(120)에 대해 설정되고 흐름도 동작이 계속된다.

한편, 도 4는 예시적인 흐름도에 대한 명백한 단계를 도시할지라고, 다른 실시예는 상이한 단계 또는 상이한 방법론을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예는 소프트웨어 명령으로 수행될 수 있거나, 또는 제어는 하드웨어 로직 블록(122 또는 250)에서 하드웨어 상태 머신을 사용하여 수행될 수 있거나 또는 하드웨어 상태 머신 및 소프트웨어 제어의 일부 조합이 사용될 수 있다. 타이머는 또한 예를 들어, 제1 기류 속도로부터 제2 기류 속도로 및 제2 기류 속도로부터 제1 기류 속도로 변환되기 전에 적절한 기간을 대기하는 것과 같은 일부 기능에 대해 사용될 수 있다. 기간의 만료는 다수의 상이한 방법으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기간의 만료는 차단(interrupt)을 트리거링하거나, 플래그가 설정되거나, 하드웨어 신호가 설정될 수 있다.

추가로, 두 가지의 상이한 기류 속도가 예시로서 주어질 수 있을지라도 다양한 실시예가 이에 제한되지 않는다. 일 기류 속도로부터 다른 기류 속도로의 변환 및 기류 속도의 개수가 구현에 종속된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍기 유닛의 흐름도의 예이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이전 도면에서 설명된 장치들에 대한 설명은 설명의 편의를 위해 이루어진다. 송풍기 유닛(100)은 송풍기 유닛(100)이 선택된 모드에서 작동하는 502에서 작동 상태에 있을 수 있다. 송풍기 유닛(100)은, 예를 들어, 전원 버튼(302)이 눌려질 때 시작할 수 있고 502에서 작동될 수 있다. 송풍기 유닛(100)은 예를 들어 일정한 제1 기류 속도의 디폴트 상태에서 개시될 수 있다. 다른 실시예는 송풍기 유닛(100)이 꺼졌을 때 최종 모드에서 개시될 수 있다. 다른 실시예가 터보 모드에서 개시될 수 있다. 송풍기 유닛(100)이 개시되는 모드는 상이한 실시예에 대해 상이한 옵션으로 설정될 수 있다. 다양한 실시예가 또한 사용자가 설정 옵션의 일부로서 시작 모드를 선택할 수 있게 한다.

추가로, 송풍기 유닛(100)의 사용에 따라 기류가 규제 요건을 충족시키기 위해 최소 기류 속도로 연속적일 수 있다. 예를 들어, 현재 미국에서는 호흡기가 EU에서 170 리터/분과 160 리터/분의 최소 기류 최소 속도를 가져야 한다.

504에서, 송풍기 제어기(110)는 송풍기 팬 모드에 대한 임의의 입력이 있는지를 체크한다. 예를 들어, 실시예에서, 사용자는 정상(일정한 기류 속도) 모드, 간헐 기류 속도 모드 또는 터보 모드를 사용할지를 사용자 인터페이스(300 및/또는 320)를 통해 입력할 수 있으며, 또한 송풍기 유닛(100)을 턴오프할 수 있다.

입력이 정상 모드를 나타내면, 506에서 송풍기 제어기(110)가 송풍기 팬(120)을 정상 모드로 설정한다. 508에서, 송풍기 제어기(110)는 송풍기 팬(120)을 일정한 제1 기류 속도로 송풍하도록 제어한다. 그 뒤에, 송풍기 유닛(100)은 502에서 선택된 속도로 작동함으로써 공정을 재차 개시할 수 있다. 제1 기류 속도는 본 개시의 다양한 실시예에서 조절될 수 있다.

입력이 터보 모드를 나타내는 경우, 510에서 송풍기 제어기(110)는 터보 모드에 대해 송풍기 팬(120)을 설정한다. 512에서, 송풍기 제어기(110)는 제2 기류 속도가 제1 기류 속도보다 더 큰 기간 동안에 제2 기류 속도에서 송풍하도록 송풍기 팬(120)을 제어한다. 이어서, 송풍기 유닛(100)은 일정 기간 동안 송풍기 팬을 제2 기류 속도로 502에서 작동시킴으로써 공정을 재차 개시할 수 있다. 일정 기간 이후, 송풍기 팬(120)은 제1 기류 속도로 작동한다.

입력이 간헐 모드를 나타내면, 514에서 송풍기 제어기(110)는 송풍기 팬(120)을 간헐 모드로 설정한다. 516에서 송풍기 제어기(110)는 송풍 팬(120)이 제1 기류 속도로 제1 기간 동안 송풍하고, 제2 기류 속도로 제2 기간 동안 송풍하도록 제어하며, 제2 기류 속도는 제1 기류 속도보다 높다. 그 뒤에, 송풍기 유닛(100)은 502에서 적절한 속도로 주행함으로써 공정을 재개시할 수 있다. 따라서, 송풍기 유닛(100)이 간헐 모드를 빠져나올 때까지 송풍기 팬(120)은 2개의 상이한 속도로 공기를 송풍할 것이다.

제1 기간은 제2 기간과 독립적일 수 있다. 다양한 모드에 대한 기류 속도와 기간은 기류 속도 패턴에 따라 의존된다. 기류 속도 패턴은 본 개시의 다양한 실시예에서 조절될 수 있다.

제1 기류 속도 및/또는 제2 기류 속도에 대한 기간은 적절할 수 있는 임의의 적합한 기술을 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 기간은 소프트웨어 루프에 의해 측정될 수 있거나, 하드웨어 로직 블록(122 또는 250) 내의 타이머가 설정될 수 있고, 타이머는 주기적으로 체크될 수 있거나 또는 타이머는 카운트하도록 설정된 시간에 도달하면 차단을 설정할 수 있다. 예를 들어 송풍기 제어기(110) 또는 제어기(256)와 같은 또 다른 프로세서 내에서 타이머가 또한 이용될 수 있다.

입력이 송풍기 유닛(100)이 차단되어야 한다는 것을 표시하는 경우, 송풍기 유닛(100)은 518에서 셧다운 모드로 진입한다. 셧다운 모드(518)는, 예를 들어 송풍기 유닛(100)이 턴온되는 다음의 기간을 사용하기 위해 현재의 모드를 메모리(112)에 저장하는 것을 포함할 수 있다. 520에서, 셧다운 표시는 사용자 인터페이스(114 및/또는 244)로 출력될 수 있다. 표시는 LED를 플래싱하거나, LED를 켜거나, 셧다운 또는 다른 적절한 표시를 나타내는 메시지를 디스플레이하는 것일 수 있다. 전력은 522에서 턴오프될 수 있고, 흐름도는 524에서 최종 단계에 있다.

다양한 실시예는 기류 속도를 저속에서 고속으로 또는 그 반대로 변경하는 것을 개시한다. 속도를 변경하는 동안 고속에서 저속으로 이동할 때와 저속에서 고속으로 이동할 때 속도 변화 속도가 다를 수 있다. 예를 들어, 고속으로부터 저속으로 진행할 때, 송풍기 팬(120)으로의 전력은 감소되거나 또는 송풍기 팬(120)이 스스로 감속하도록 제거될 수 있다. 저속에서 고속으로 진행하는 것은 배터리(130)의 잔류 용량 및/또는 송풍기 제어기(110)에 의해 사용될 수 있는 다른 파라미터에 따라 상이한 양의 전력을 사용할 수 있다. 그러나, 송풍기 팬(120)은 송풍기 팬(120)을 더욱 신속히 감속시키기 위해 전력을 사용할 수 있다. 다시, 사용되는 전력의 양은 송풍기 제어기(110)에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 기류 속도 변경을 위한 변화율은 가변적일 수 있다.

재차, 예시적인 흐름도가 설명되었지만, 다양한 실시예가 이 예에 제한될 필요는 없다. 예를 들어, 하나의 기류 속도로부터 또 다른 기류 속도로 변환 및 기류 속도의 개수는 구현에 따른다.

본 발명의 방법 및 시스템은 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 방법 및/또는 시스템은 적어도 하나의 컴퓨팅 시스템에서 중심화 방식으로 또는 상이한 요소들이 몇몇 상호연결된 컴퓨팅 시스템에 걸쳐 분산되는 분산 방식으로 구현될 수 있다. 여기에 설명된 방법을 수행하도록 구성된 임의의 종류의 컴퓨팅 시스템 또는 다른 장치가 적합하다. 하드웨어 및 소프트웨어의 전형적인 조합은, 로딩되고 실행될 때, 여기에 설명된 방법을 수행하도록 컴퓨팅 시스템을 제어하는 프로그램 또는 다른 코드를 갖는 범용 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다.

또 다른 전형적인 구현은 하나 이상의 주문형 집적 회로 또는 칩을 포함할 수 있다. 일부 구현은 머신에 의해 실행가능한 하나 이상의 코드 라인이 그 위에 저장된 비일시적 머신-판독가능(예를 들어, 컴퓨터 판독가능) 매체(예를 들어, 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 저장 디스크 등)를 포함할 수 있고, 이에 따라 머신이 본원에 기술된 바와 같은 공정을 수행할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어"비 일시적-머신 판독가능 매체"는 모든 타입의 머신 판독가능 저장 매체를 포함하고 전파 신호를 배제하도록 정의된다.

본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "회로들" 및 "회로"라는 용어는 하드웨어를 구성하고, 하드웨어에 의해 실행될 수 있고 또는 다른 방식으로 하드웨어와 관련될 수 있는 물리적 전자 컴포넌트(즉, 하드웨어) 및 임의의 소프트웨어 및/또는 펌웨어("코드")를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 예를 들어, 특정 프로세서 및 메모리는 하나 이상의 제1 코드 라인을 실행할 때 제1 "회로"를 포함할 수 있고, 하나 이상의 제2 코드 라인을 실행할 때 제2 "회로"를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 이용된 바와 같이, "및/또는"은 "및/또는"에 의해 결합된 목록 내의 임의의 하나 이상의 항목을 의미한다. 예를 들어, "x 및/또는 y"는 세 요소 집합{(x),(y),(x, y)} 중 임의의 요소를 의미한다. 즉, "x 및/또는 y"는 "x 및 y 중 하나 또는 둘 다"를 의미한다. 다른 예로서, "x, y 및/또는 z"는 7개의 요소 집합{(x),(y),(z),(x, y),(x, z),(y, z),(x, y, z)} 중 임의의 요소를 의미한다. 즉, "x, y 및/또는 z"는 "x, y 및 z" 중 하나 이상"을 의미한다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "예시적인"이라는 용어는 비 제한적인 예시, 경우 또는 도시로서 기능을 한다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "예" 및 "예를 들어"는 하나 이상의 비제한적인 예시, 경우 또는 도시 중의 목록을 설정한다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 회로는 기능의 수행이 가능하거나 또는 가능하지 않는(예를 들어, 사용자 구성가능 셋팅, 팩토리 트림 등에 의해) 것을 고려하지 않고 기능을 수행하기 위한 회로가 필요한 하드웨어 및 코드(필요한 경우)를 포함할 때마다 기능을 수행하도록 작동가능하다. 본 방법 및/또는 시스템은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.

또 다른 전형적인 구현은 하나 이상의 주문형 집적 회로 또는 칩을 포함할 수 있다. 일부 구현은 머신에 의해 실행가능한 하나 이상의 코드 라인이 그 위에 저장된 비일시적 머신-판독가능(예를 들어, 컴퓨터 판독가능) 매체(예를 들어, 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 저장 디스크 등)를 포함할 수 있고, 이에 따라 머신이 본원에 기술된 바와 같은 공정을 수행할 수 있다.

본 방법 및/또는 시스템이 소정의 구현을 참조하여 설명되었지만, 당업자는 본 방법 및/또는 시스템의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변경이 가해질 수 있고 등가물이 대체될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 명세서의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 교시에 특정 상황 또는 재료를 적용하기 위해 많은 수정이 가해질 수 있다. 따라서, 본 방법 및/또는 시스템은 개시된 특정 구현에 제한되지 않는다. 대신, 본 방법 및/또는 시스템은 문자 그대로 및 균등물의 원리에 따라 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 모든 구현을 포함할 것이다.

Claims

보호 장치에 공기를 제공하도록 구성된 호흡기로서,
공기를 여과하도록 구성된 필터,
가변 속도로 연속 기류를 제공하도록 구성된 송풍기 팬,
배출 위치로 송풍기 팬으로부터 공기를 유도하도록 구성된 공기 덕트 - 송풍기 팬은 공기 덕트를 통해 공기를 송풍하도록 구성됨 - , 및
기류 속도 패턴에 따라 기류 속도 범위 내에서 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하기 위해 송풍기 팬을 제어하도록 구성된 송풍기 제어기를 포함하고,
상기 기류 속도 패턴은 복수의 기류 속도들을 포함하며, 복수의 기류 속도들 중 각각의 기류 속도는 복수의 기간들 중 대응하는 하나의 기간과 연계되는 호흡기.
제1항에 있어서, 하나 이상의 환경 조건을 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서를 추가로 포함하고, 송풍기 제어기는 검출된 환경 조건에 응답하여 기류 속도를 조절하도록 구성되는 호흡기.
제2항에 있어서, 하나 이상의 센서는 온도 센서이고, 송풍기 제어기는 호흡기 주위의 주변 온도가 온도 임계값을 초과한 것을 검출하고 보호 장치 내의 주변 온도가 온도 임계값을 초과한 것을 검출하는 것들 중 하나 이상에 응답하여 기류 속도 패턴에 따라 기류 속도를 조절하도록 구성되는 호흡기.
제2항에 있어서, 하나 이상의 센서는 공기 품질 센서이고, 송풍기 제어기는 호흡기 주변의 공기 품질이 소정의 공기 품질 임계값 미만으로 떨어진 것을 검출하고 보호 장치 내의 공기 품질이 소정의 공기 품질 임계값 미만으로 떨어진 것을 검출하는 것들 중 하나 이상에 응답하여 기류 속도 패턴에 따라 기류 속도를 조절하도록 구성되는 호흡기.
제2항에 있어서, 호흡기 외부의 외부 센서 장치에 의해 감지된 외부 센서 환경 정보를 수신하도록 구성된 통신 회로를 추가로 포함하고, 송풍기 제어기는 수신된 외부 센서 환경 정보에 응답하여 기류 속도 패턴에 따라 기류 속도를 조절하도록 구성되는 호흡기.
제5항에 있어서, 통신 회로는 외부 센서 환경 정보를 무선으로 수신하는 호흡기.
제1항에 있어서, 기류 속도 범위는 160 리터/분 이상의 더 낮은 기류 속도를 포함하는 호흡기.
제1항에 있어서, 기류 속도 범위는 170 리터/분 이상의 더 낮은 기류 속도를 포함하는 호흡기.
제1항에 있어서, 기류 속도 패턴은 기류 속도를 제1 기류 속도로부터 제2 기류 속도로 변경하고 그 뒤에 제1 기류 속도로 변경하는 단계를 포함하고, 기류 속도 패턴은 1회 이상으로 완료되는 호흡기.
제9항에 있어서, 기류 속도를 제1 기류 속도로부터 제2 기류 속도로 변경하는 단계는 제1 기류 변화율에서 수행되고, 기류 속도를 제2 기류 속도로부터 제1 기류 속도로 변경하는 단계는 제2 기류 변화율에서 수행되며, 제1 기류 변화율과 제2 기류 변화율 중 하나 이상이 가변 기류 변화율인 호흡기.
제1항에 있어서, 호흡기에 전력을 제공하도록 구성된 배터리를 추가로 포함하는 호흡기.
제1항에 있어서, 호흡기는 보호 장치의 내부에 공기를 제공하기 위하여 보호 장치에 연결되도록 구성되는 호흡기.
제1항에 있어서, 보호 장치는 머리 착용 장치 및 보호 의류 중 하나인 호흡기.
제1항에 있어서, 사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 장치를 추가로 포함하고, 송풍기 제어기는 제1 기간 동안 기류를 제1 상부 기류 속도로 증가시키기 위하여 송풍기 제어기를 제어하도록 입력을 사용하는 호흡기.
제14항에 있어서, 최대 기간에 도달될 때까지 사용자 인터페이스 장치에 의해 수신된 연속적인 입력에 따라 송풍기 제어기가 제1 기간을 더 긴 기간으로 증가시키도록 구성되고, 사용자 인터페이스 장치에 의해 수신된 다음의 입력은 최대 기간을 제1 기간으로 감소시키는 호흡기.
제14항에 있어서, 최대 상부 기류 속도에 도달될 때까지 사용자 인터페이스 장치에 의해 수신된 각각의 연속적인 입력에 따라 송풍기 제어기는 제1 상부 기류 속도를 더 높은 상부 기류 속도로 증가시키도록 구성되고, 사용자 인터페이스 장치에 의해 수신된 다음의 입력은 최대 상부 기류 속도를 제1 상부 기류 속도로 감소시키는 호흡기.
제1항에 있어서, 사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 장치를 추가로 포함하고, 송풍기 제어기는 기류 속도 패턴을 또 다른 기류 속도 패턴으로 변경시키기 위해 입력을 사용하도록 구성되는 호흡기.
제1항에 있어서, 사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 장치를 추가로 포함하고, 송풍기 제어기는 상기 입력을 사용하여: 가변 기류를 출력하기 위해 상기 기류 속도 패턴을 사용하는 것으로부터 실질적으로 일정한 기류를 출력하는 것으로 송풍기 팬을 제어하거나 또는 실질적으로 일정한 기류를 출력하는 것으로부터 가변 기류를 출력하기 위해 상기 기류 속도 패턴을 사용하는 것으로 송풍기 팬을 제어하도록 구성되는 호흡기.
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제1항에 있어서, 복수의 기류 속도들 중 하나 이상이 조절가능한 호흡기.
제1항에 있어서, 복수의 기간들 중 하나 이상이 조절가능한 호흡기.
제1항에 있어서, 신호를 수신하도록 구성된 통신 회로를 추가로 포함하고, 송풍기 제어기는 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하기 위하여 송풍기 팬을 제어하도록 수신된 신호를 이용하는 호흡기.
제1항에 있어서, 송풍기 제어기는 선택된 기간 동안 기류 속도 패턴에 따라 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하도록 송풍기 팬을 제어하며, 선택된 기간이 만료되었을 때 또 다른 기류 속도 패턴을 사용하도록 송풍기 팬을 제어하는 호흡기.
용접 헬멧으로서,
용접 헬멧의 내부에 연속적인 기류를 제공하도록 구성된 송풍기 팬,
기류 속도 패턴에 따라 기류 속도 범위 내에서 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하기 위해 송풍기 팬을 제어하도록 구성된 송풍기 제어기,
공기를 여과하기 위한 필터, 및
용접 헬멧에 전력을 제공하도록 구성된 배터리를 포함하고,
상기 기류 속도 패턴은 복수의 기류 속도들을 포함하며, 복수의 기류 속도들 중 각각의 기류 속도는 복수의 기간들 중 대응하는 하나의 기간과 연계되는 용접 헬멧.
보호 장치에 공기를 제공하기 위한 송풍기 장치로서,
보호 장치의 내부에 기류를 제공하도록 구성된 송풍기 팬,
기류 속도 패턴에 따라 기류 속도 범위 내에서 송풍기 팬의 기류 속도를 조절하기 위해 송풍기 팬을 제어하는 송풍기 제어기, 및
송풍기 장치에 전력을 제공하도록 구성된 배터리를 포함하고,
상기 기류 속도 패턴은 복수의 기류 속도들을 포함하며, 복수의 기류 속도들 중 각각의 기류 속도는 복수의 기간들 중 대응하는 하나의 기간과 연계되는 송풍기 장치.
제25항에 있어서, 공기를 여과하도록 구성된 필터를 추가로 포함하는 송풍기 장치.
제25항에 있어서, 환경 조건을 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서를 추가로 포함하고, 송풍기 제어기는 검출된 환경 조건에 응답하여 기류 속도를 조절하도록 구성되는 송풍기 장치.