KR102466246B1

KR102466246B1 - 휴대식 가스 흡인 장치

Info

Publication number: KR102466246B1
Application number: KR1020207019141A
Authority: KR
Inventors: 다카시 다케하라
Original assignee: 아쿠아 뱅크 주식회사
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2022-11-11
Also published as: JP6786754B2; CN111556768A; WO2019139011A1; JPWO2019139011A1; KR20200096799A

Abstract

본 발명은, 별도의 웨어러블 단말 등을 준비하지 않아도 사용자의 기본적인 바이탈 싸인을 검출하여 외부 송신할 수 있는 휴대식 가스 흡인 장치를 제공한다.
본 휴대식 가스 흡인 장치는, 전지와, 사용자가 손가락을 접촉하거나 또는 손가락으로 가압하여 수소 가스 및/또는 산소 가스의 발생을 요구하는 제어 신호를 송신하는 조작 수단과, 상기 전지로부터 전력 공급을 제어하는 제어 기판과, 상기 제어 기판에 의해 전지로부터의 전력의 통전 또는 차전이 이루어지는 한 쌍의 양음 전극과, 상기 한 쌍의 양음 전극이 내부에 삽입되는 저수 가능한 전해조와, 상기 전해조 내부의 소정 기체만을 투과시키는 것이 가능한 투과 장치와, 상기 투과 장치로부터 방출된 기체를 흡인하는 것이 가능한 노즐을 구비한 휴대식 가스 흡인 장치로서, 상기 조작 수단은 사용자의 손가락이 접촉되거나 또는 손가락으로 가압하면 그 사용자의 수치화된 바이탈 싸인을 검출한다.

Description

휴대식 가스 흡인 장치

본 발명은 사용자의 건강 촉진 목적으로 수소 가스 등을 흡인시키는 휴대식 가스 흡인 장치에 있어서 그 조작 버튼 등을 조작할 때에 동시에 사용자의 바이탈 싸인을 검출하여 현실의 컨디션에 따라 가스를 흡인시킴으로써 사용자 개개인에 대응하는 건강 촉진을 가능하게 한 휴대식 가스 흡인 장치에 관한 것이다.

최근, 신경 변성 질환 및 급성 폐장애 등의 다양한 동물 질환 실험이나 메타볼릭 증후군 및 당뇨병 등의 인간의 임상 실험에서 수소의 유효성이 주목을 받아 의료 응용에서 다양한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한, 특정 질환에 이르지 않은 소위 미병 상태의 사람일지라도 특히 활성 산소가 신체에 발생하기 쉬운, 운동시나, 음식 섭취시, 흡연시, 자외선·오염 환경하에서의 체재시, 수면 부족, 장시간 노동 등의 높은 스트레스를 받은 때 등의 다양한 상태에서의 노화의 방지나 미용· 건강 촉진을 위해 수소를 신체로 유입받도록 추천되고 있다.

또한 수소 이외에도 산소는 세포의 에너지를 생성하기 위해 이용되어 인체가 대사를 수행하기 위해서는 필요 불가결한 요소이다. 산소의 신체 세포의 활성화에 주목하여 최근에는 피로 회복, 골절 등의 병상의 자연치유의 촉진, 혈행 장애의 개선, 미용, 스트레스 해소 등을 위해 산소를 의식적으로 체내로 유입하는 것이 효과적임을 알아냈다.

이러한 사정도 감안하여 최근 수소, 산소를 섭취할 수 있는 수소 등 발생 장치가 제공되어 있고 출원인도 사용자가 휴대해 자유롭게 가지고 다닐 수 있도록 충전식이고 소형이며 저렴하고, 나아가 수소 및 산소를 선택적으로 발생시키는 것이 가능한 휴대식 가스 흡인 장치를 제공하고 있다.

일본 특허출원공개 제2004-41949호 공보

일본 특허출원공개 제2014-019640호 공보

그러나, 종래의 수소 등 발생 장치에 의한 수소 등의 섭취는 어디까지나 사용자가 스스로 컨디션 관리를 하고 자기 판단으로 원할 때에 수소 등을 섭취하는 것이었으므로 반드시 필요한 때에 적정량의 수소 등을 섭취할 수 있는 것은 아니어서 건강 촉진 툴로서 불완전한 것이었다. 한편, 최근 심박수나 호흡 수 등의 기초적인 바이탈 싸인에 대해서는 일상적으로 계측할 수 있게 되었고 사용자의 컨디션을 리얼타임으로 진단하는 것이 용이해졌다.

이러한 바이탈 싸인의 계측 수단으로서 최근의 발달이 현저한 범용의 웨어러블 단말이 존재하나, 사용자에 따라서는 별도의 웨어러블 단말을 소유하고 있지 않은 경우나 일상적으로 웨어러블 단말을 소유하고 있지 않거나 또는 몸에 착용하지 않은 경우도 많은 실정이다.

본 발명은, 이상의 실정을 감안하여 창작된 것으로, 휴대식 가스 흡인 장치 이외에 별도의 웨어러블 단말 등을 준비하지 않아도 사용자의 기본적인 바이탈 싸인을 검출하고, 외부 송신할 수 있고, 또한 이에 따른 적정한 가스를 흡인시키는 것이 가능한 휴대식 가스 흡인 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는,

전지와, 사용자가 손가락을 접촉하거나 또는 손가락으로 가압하여 수소 가스 및/또는 산소 가스의 발생을 요구하는 제어 신호를 송신하는 조작 수단(예를 들어, 본 실시 형태에서의 조작 버튼(335) 참조)과, 상기 전지로부터 전력 공급을 제어하는 제어 기판(예를 들어, 본 실시 형태에서의 제어 기판(33, 42) 참조)과, 상기 제어 기판에 의해 전지로부터의 전력의 통전 또는 차전이 이루어지는 한 쌍의 양음 전극(예를 들어, 본 실시 형태에서의 메쉬 전극(17) 참조)과, 상기 한 쌍의 양음 전극이 내부에 삽입되는 저수 가능한 전해조(예를 들어, 본 실시 형태에서의 전해조(10) 참조)와, 상기 전해조 내부의 소정 기체를 유입시키고, 그 기체를 흡인하는 것이 가능한 노즐(예를 들어, 본 실시 형태에서의 혼합기 (2) 및 노즐(5) 참조)을 구비한 휴대식 가스 흡인 장치로서,

상기 조작 수단은 사용자의 손가락이 접촉되거나 또는 손가락으로 가압하면 그 사용자의 수치화된 바이탈 싸인을 검출하는 것을 제공한다.

본 발명에 따르면, 수소 가스 등의 방출을 요구하는 스위치(조작 수단)로 사용자의 바이탈 싸인을 검출할 수 있으므로 휴대식 가스 흡인 장치를 사용자의 건강 상태를 보면서 적정한 수소 등의 가스나 흡인량을 선택할 수 있어 사용자 개인의 현실의 컨디션에 따른 건강 촉진용 기기로서 기능할 수 있다. 특히 웨어러블 단말로 검출된 데이터의 활용이 요구되고 있는 사회 정세를 감안하여도 본 휴대식 가스 흡인 장치를 일종의 웨어러블 단말로서 평가할 수 있어 유익하다.

또한, 상기 조작 수단은 검출된 바이탈 싸인에 기초하여 미리 정해진 소정량의 수소 가스 및/또는 산소 가스를 발생시키는 제어 신호를 제어 기판으로 송신하는 것이 바람직하다.

이 조작 수단에 의하면, 본 휴대식 가스 흡인 장치를 사용할 때에 검출되는 사용자의 바이탈 싸인에 따라 수소 가스 등의 발생량을 제어하여 사용자에게 섭취시킬 수 있어 사용자 개개인의 현재 상태의 컨디션에 따른 적정한 건강 촉진을 수행할 수 있다.

또한, 다른 구성으로서 본 휴대식 가스 흡인 장치는,

상기 조작 수단에서 검출된 바이탈 싸인을 외부 송신하는 바이탈 싸인 송신 수단과,

상기 제어 기판에서 상기 전지로부터 한 쌍의 양음 전극으로의 전력 공급을 제어하는 제어 신호를 외부로부터 수신하여 제어 기판으로 송신하는 전력 신호 수신 수단 을 구비할 수도 있다.

이 휴대식 가스 흡인 장치에서는 검출된 사용자의 바이탈 싸인을 외부 서버나 클라우드 서버로 송신하고, 다른 웨어러블 단말 등에 인스톨된 어플리케이션 등으로 필요한 수소 가스량 등을 분석하여 이에 따른 휴대식 가스 흡인 장치의 한 쌍의 양음 전극으로의 전력 공급의 제어 신호를 반송함으로써 현실의 컨디션에 적정한 건강 촉진을 수행하는 것이 가능해진다. 이 휴대식 가스 흡인 장치의 경우, 바이탈 싸인에 따라 필요한 가스량 등을 이해하고 있지 못한 사용자에게도 유리하다.

본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치는 사용자가 원하는 장소·시간에 수소 가스 등을 흡인할 수 있음과 아울러, 별도의 웨어러블 단말 등을 준비하지 않아도 휴대식 가스 흡인 장치 자체가 흡인 조작과 동시에 기본적인 바이탈 싸인을 검출할 수 있어 사용자의 현실의 컨디션에 따른 수소 가스 등을 흡인을 할 수 있다.

또한, 본 휴대식 가스 흡인 장치에 의하면, 실제로 사용하는 사용자 개인의 바이탈 싸인에 기초하여 적정한 가스 선택, 가스량의 제어를 수행할 수 있으므로 전문적 지식을 얻지 못한 사용자일지라도 자기의 건강 촉진에 필요한 가스 섭취를 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 각 부재에 대해 예시하는 조립 분해도이고,
도 2는 도 1의 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 각 방향에서 본 도면으로, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도, (d)는 저면도, (e)는 상면도를 나타내고,
도 3은 도 1 및 도 2의 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치를 도 2(c)의 라인 A-A에 따라 나타낸 단면도이고,
도 4는 (a)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 실시예의 사진도이고, (b)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 다른 실시예의 사진도이며,
도 5(a)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 실시예의 블럭도이고,
도 5(b)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 다른 실시예의 블럭도이고,
도 6(a)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 실시의 플로우를 나타내고,
도 6(b)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 실시의 플로우를 나타내고,
도 7(a)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 다른 예의 실시의 플로우를 나타내고,
도 7(b)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 다른 예의 실시의 플로우를 나타내고,
도 7(c)는 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 다른 예의 실시의 플로우를 나타내고,
도 8(a)는 도 7의 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 실시예에서의 일부의 플로우를 나타내고,
도 8(b)는 도 7의 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 실시예에서의 일부의 플로우를 나타내고,
도 9는 필요 기체의 산출 방법을 설명하기 위한 모식도이다.

이하, 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치에 대해 그 구성을 도 1~도 3을 참조하면서 예시 설명한다. 본 휴대식 가스 흡인 장치에서는 도 1~도 3에 도시된 휴대식 가스 흡인 장치에 한정되지 않고 다양한 개변된 것이 포함된다.

먼저, 도 1~도 3을 참조하여 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치를 설명하는 전제로서 바이탈 싸인의 검출 기능 이외의 휴대식 가스 흡인 장치의 기본 구조를 설명한다. 도 1은 휴대식 가스 흡인 장치(100)의 각 부재에 대해 예시하는 조립 분해도이다. 또한, 도 2는 도 1의 휴대식 가스 흡인 장치(100)의 각 방향에서 본 도면으로서, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도, (d)는 저면도, (e)는 상면도를 나타내고 있다. 본 명세서에서 상하 방향, 세로 방향이라고 칭할 때는 (b)의 지면 상하 방향, 지면 세로 방향을 의미하고, 폭 방향, 가로 방향, 측부측이라고 칭할 때는 (b)의 지면 좌우 방향, 지면 가로 방향, 지면 좌우측부 측을 의미하고 있다.

또한, 도 3은 도 1 및 도 2의 휴대식 가스 흡인 장치(100)를 도 2(c)의 라인 A-A에 따라 나타낸 단면도이다. 이하, 휴대식 가스 흡인 장치(100)에 대해 도 1의 조립 분해도를 주로 참조하면서 설명하고, 설명의 편의상 다른 도면에 대해 언급하기로 한다. 본체 커버(1)는 윗쪽으로 개구되고, 이 개구를 통해 세로 방향으로 전지(충전식 리튬 전지)(36)을 삽입·내장하는 전지 수용부(43)와, 이와 세로 방향으로 병렬하여 전해조(10)의 하부를 삽입 장착할 수 있는 전해조 수용부(44)를 마련하고 있다. 본체 커버(1)는 전지 수용부(43)측이 길고, 전해조 수용부(44)측의 상부가 측방으로 경사지도록 잘려나간 형상을 갖고 있다. 본체 커버(1)의 저부는 본체 보텀 커버(6)에 의해 전지 수용부(43)의 저부를 개방·폐쇄 가능하고 조립시에 전지(36)를 저부를 통해 삽입하여 십자구멍 붙이 나사(38)로 폐쇄한다. 또한, 본체 커버(1)는 전지 수용부(43)의 측부 양측에서 세로 방향으로 전지(36)를 개재하도록 2개의 제어 기판(33, 42)이 배치된다. 본체 커버(1)의 측면측의 제어 기판(33)은 주제어 기판으로서, 메쉬 전극(17)(전극판)이나 흡인부(32)로의 전력 공급을 수행하는 전해조(10)측의 제어 기판(42)으로의 전지(36)로부터의 전력 공급을 제어한다. 아울러 흡인부(32)는, 필수 구성요소는 아니지만 예를 들어 전력이 공급되면 방향을 방출하는 장치 등을 고려할 수 있다.

상기 도 1~도 3의 휴대식 가스 흡인 장치(100)의 경우는, 사용자의 바이탈 싸인의 검출 기능, 바이탈 싸인의 외부 송신 기능, 휴대 단말 등으로부터의 제어 지령 수신 기능 등이 없는 수소 가스 등의 흡인 기능의 기본 구조이다.

본체 커버(1)의 측면에는 화장판(9)의 개구(9a, 9b, 9c)에 제어 기판(33)에 대한 조작 버튼(35)이나 LED(30), 전지(36)를 충전하는 커넥터가 마련되고, 조작 버튼(35)를 누르면 제어 기판(33)에서 전력 공급 신호가 제어 기판(42)으로 송신되고, 전지(36)의 전력이 기판 커넥터용 하우징(31), 단자 기판(28)을 통해 한 쌍의 메쉬 전극(전극판)(17)으로 소정 시간 공급된다. 메쉬 전극(17)으로 전력 공급되면 제어 기판(33)에서는 LED 기판(30)으로 전력 공급 신호를 송신하고, LED 기판(30)에 의해 LED가 발광되어 사용자는 수소 또는 산소 가스의 발생을 인식할 수 있게 된다.

도 1~도 3의 예에서는, 메쉬 전극(17)으로의 전력 공급의 조건 조작 버튼(35)을 수동으로 누르는 것으로 하고 있으나, 후술하는 휴대 단말 등으로부터의 지령 신호를 수신한 제어 기판(42)이 메쉬 전극(17)으로의 전력 공급을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 도시하지 않은 수신 단말이 소정의 전력 공급 신호를 수신하고 이것을 제어 기판(42)으로 송신하여 전력 공급 신호에 기초하여 전지(36)로부터의 전력을 메쉬 전극(17)으로 공급하여 정지시킨다.

전류가 공급되면 메쉬 전극(17)은 2개 한 쌍으로 윗쪽을 향해 길게 병렬 배치되고, 각각 양음극을 형성하여 전지(36)의 양음극으로부터의 전력에 대응한다. 또한, 메쉬 전극(17)의 상단은 전해조(10)의 축경부(45)와 저수 본체부(46)와의 경계선에 대응하도록 비스듬하게 잘려진 형상을 갖는다. 메쉬 전극(17)의 하단은, 단자 기판(28)에 기립시켜 전기적으로 접속할 수 있도록 봉 형상의 티타늄 전극(16)이 연결되어 있다. 메쉬 전극(17)을 기립시킨 상태에서 메쉬 기판(17)과 단자 기판(28)을 차수 (water insulation) 하기 위해 단자 기판(28)상에 장착하는 패킹(13)(실리콘 등의 수지제)과 티타늄 전극(16)의 주위에 장착하는 O링(실리콘 등의 수지제: 이하, O링은 동일)이 마련되어 있다.

전해조(10)는 저수용 용기로서, 하부로부터 차례로, 축경부(45)와 저수 본체부(46)가 일체로 형성되고 서로 내부에서 유체적으로 접속하고 있다. 저수 본체부(46)는 윗쪽으로 개방되어 물 주입 가능하게 되어 있고 전해조 덮개(12)를 장착함으로써 반폐쇄된다. 전해조 덮개(12)는 상하로 관통되고 엄브렐러 밸브(23)나 스크류 캡(14) 등을 수용하는 관통 개구(12a)가 마련되어 있다. 저수 본체부(46)는 도 3에 도시된 바와 같이 외측부(46a)가 상단에서 하단에 걸쳐 가로 방향으로 대략 평탄한 측벽을 형성하여 축경부(45)의 상단에 그대로 연결되고, 본체 커버(1)측의 내측부(46b)는 상단에서 중앙 하부 위치까지는 외측부(46a)와 평행하게 형성되고, 중앙 하부 위치에서 꺽여져 경사지는 저부(46c)를 갖는다. 저부(46c)는 가로 방향 중간 위치까지 연장되어 축경부(45)의 상단에 연결된다.

또한, 축경부(45)는, 상술하는 바와 같이 저수 본체부(46)보다 가늘어지고, 도 3에 도시된 바와 같이 측벽측의 외측부(46a)의 상단은 저수 본체부(46)의 외측부(46a)의 하단에 그대로 연속 연결되어 하단까지 연장되어 있고, 본체 커버(1)측의 내측부(45b)의 상단은 저수 본체부(46)의 저부(46c)의 끝단(가장자리)의 위치에서 아래 방향으로 굴곡하여 연결되어 내측부(45b)와 평행하게 하단까지 연장되어 있다.

나아가 저수 본체부(46)의 외측부(46a)의 하단과 축경부(45)의 외측부(46a)의 상단과의 연결 위치에서는, 저수 본체부(46)의 저부(46c)와 거의 동일하게 경사져서 개구(45c)까지 연장되는 차수판(45d)이 설치되어 있다. 이 차수판(45d)은 도 3의 지면 수직 방향 전역 내부에 걸쳐 연장되어 있다. 따라서, 전해조(10)내에 모여 있는 수용액이 전기 분해되어 저수량이 줄어든 경우일지라도 항상 축경부(45)의 내부 거의 전역에 물이 고여있게 된다. 구체적으로는 저수량이 줄어 전해조(10) 내에 일부 공기층이 생겼을 때, 먼저, 저수 본체부(46)보다 축경부(45)가 가늘기 때문에 통상의 기립 상태에서는 저수량이 상당히 줄지 않는 한 축경부(45)는 물이 가득차 있어 공기층이 발생하지 않는다.

나아가 어느 정도 저수량이 줄어든 경우에도 휴대식 가스 흡인 장치(100)가 경사 또는 눕혀진 경우에 축경부(45) 내에 공기층이 발생할 것으로 생각되나, 본 전해조(10)의 경우는 이러한 경우에도 축경부(45) 내에 물이 가득찬다. 구체적으로는, 예를 들어 도 3의 지면 좌방향으로 경사시킨 경우에는 저부(46c)가 방해판이 되어 공기층이 저수 본체부(46)의 내측부(46b)측에 형성된다. 반대로, 도 3의 지면 우방향으로 경사시켰을 경우에는 차수판(45d)이 방해판이 되어 공기층이 저수 본체부(46)의 외측부(46a)측에만 형성된다. 따라서, 축경부(45)내에 배치되는 메쉬 전극(17)은 항상 전체가 물과 접촉하게 되어 사용자가 옆으로 들이마시거나 하는 경우에도 수소 또는 산소 발생량을 항상 확보할 수 있다.

메쉬 전극(17)의 상단 엣지는, 상기 축경부(45) 및 개구(45c)의 형상을 따라 축경부(45)내의 물에 빈틈없이 전극이 잠기도록 비스듬하게 잘려서 형성되어 있다. 다시 도 1로 돌아와 전해조(10)의 하단은 전해조 바닥(11)으로 폐쇄되나, 전해조 바닥(11)은 메쉬 전극(17)이 삽입되는 한 쌍의 관통홀이 마련되고, 전해조(10)의 축경부(45)를 커버 본체(1)의 전해조 수용부(44)에 삽입하면 메쉬 전극(17)이 전해조 바닥(11)의 관통홀을 통과하여 축경부(45)내에 위치 고정된다.

전해조(10)의 상단의 전해조 덮개(12)의 관통 개구(12a)에 장착되는 엄브렐러 밸브(23) 등에 대해 설명한다. 관통 개구(12a)에는, 윗쪽에 개구를 갖고 상하로 관통하는 스크류 캡(14)이 장착되고, 그 때 스크류 캡(14)의 저부의 구멍과 관통 개구(12a)의 저부와의 사이에 벤트 필터(18)가 개재되고, 스크류 캡(14)의 하부 주위에 O링(20)이 삽입된다. 벤트 필터(18)는 미소한 구멍으로 스크류 캡(14)의 개구내의 내압을 조정하면서 방수·방진하는 기능을 갖는다. 또한, O링(21)은 스크류 캡(14)의 개구의 외주벽과 관통 개구(12a)의 내주벽 사이를 차수한다.

또한, 스크류 캡(14)의 개구내에는 상하 방향으로 동작하는 엄브렐러 밸브(23)(실리콘 등의 가요성을 갖는 소재)가 장착되고, 노즐(5)를 사용자가 들이마셔 윗쪽으로 부압이 작용하면 엄브렐러 밸브(23)가 상승 동작하여 스크류 캡(14)의 저부의 관통홀, 전해조 덮개(12)의 관통 개구(12a)를 통해 전해조(10)내와 유체적으로 접속한다. 따라서, 노즐(5)을 들이마시면 전해조(10)내에 상승 저장되어 있는 수소 또는 산소 가스를 외부로 방출하게 된다. 반대로 사용자가 흡입을 중단하여 부압이 작용하지 않는 상태가 되면 엄브렐러 밸브(23)가 하강 동작하고 스크류 캡(14)의 저부의 관통홀이 폐쇄되어 전해조(10)내의 수소 또는 산소 가스의 방출을 폐쇄한다.

스크류 캡(14)이나 엄브렐러 밸브(23)가 장착된 전해조 덮개(12)는, 혼합기(2)가 윗쪽에서 장착된다. 혼합기(2)는 도 3에 도시된 바와 같이 아래쪽으로 연장되는 통 모양 부재(2a)를 가지며, 통 모양 부재(2a)의 하단을 스크류 캡(14)의 개구에 삽입함으로써 통 모양 부재(2a)가 엄브렐러 밸브(23)로부터의 수소 또는 산소 가스를 윗쪽으로 안내하는 유로를 형성한다. 이 통 모양 부재(2a)의 외주벽 주위에는 O링(20)이 마련되어 스크류 캡(14)의 개구 내벽과의 틈새를 봉지한다.

혼합기(2)와 전해조 덮개(12) 간의 고정에는 로크 버튼(3, 4)를 장착함으로써 이루어진다. 로크 버튼(3, 4)은 각각, 혼합기(2)와 전해조 덮개(12) 간의 상하 방향의 틈새 위치에서 전후 방향(도 3의 지면 수직 방향)으로 끼워 넣고 스냅 고정하고 있다. 나아가 도 3에 도시된 바와 같이 혼합기(2)는, 그 상부에서 노즐(5) 방향을 향해 유로(2b)를 마련하고 있다. 이 유로(2b)는 통 모양 부재(2a)로 형성된 유로와 접속하고 있고 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이 수소 또는 산소 가스를 안내한다.

이어서, 방향 공기를 생성하는 방향 방출 장치(방향 히터부)(32)에 대해 설명한다. 방향 히터부(32)는 전지(36)의 접점 단자(37)로부터 전지(36)의 전력이 공급되고, 내부에 발생한 방향의 공기가 윗쪽으로 방출된다. 접점 단자(37)는 십자구멍 붙이 나사(39)로 조인트(8)에 체결되고, 혼합기(2)를 장착할 때, 조인트(8)와 혼합기(2) 사이에 지지되어 본체 커버(1)에 고정된다. 또한, 혼합기(2)에는 통 모양 부재(2a)와 병렬하여 하부로 연장되는 통 모양 부재(2c)가 마련되고, 통 모양 부재(2c)에 방향 히터부(32)의 상단이 접속됨으로써 방향의 공기가 통 모양 부재(2c)를 통과하고(도 3의 화살표 참조) 수소 또는 산소 가스와 합류하여 노즐(5)로 흘러들어 사용자의 입안에 도달한다. 아울러 노즐(5)의 저부와 혼합기(2)와의 연결부에 O링(22)이 배치되어 봉지되어 있다. 방향 히터부(32)는 도 1~도 3의 예의 경우, 메쉬 전극(17)과 마찬가지로 버튼(35)을 누름으로써 제어 기판(33)이 전력 공급하나(예를 들어, 버튼(35)의 길게 누름), 메쉬 전극(17)과 마찬가지로 휴대 단말 등으로부터의 신호를 수신한 제어 기판(33)에 의해 전력 공급하는 경우도 있다.

이상, 본 휴대식 가스 흡인 장치의 기본 구조에 대해 설명했으나, 상기에서 설명한 것에 한정되지 않고, 당업자에 의해 다양한 개변이 허용되는 것은 말할 필요도 없다.

이어서, 상술한 기본 구조에, 사용자의 바이탈 싸인의 검출 기능, 바이탈 싸인의 외부 송신 기능, 휴대 단말 등으로부터의 제어 지령 수신 기능 등을 구비한 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 실시예를 도 4 ~ 도 9를 이용하여 설명한다. 상술한 기본 구조와 동일한 기재에 대해서는 적절히 생략하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 하나의 실시예를 도 4(a), 도 5(a), 도 6을 이용하여 설명한다.

도 4(a)는 사용자의 바이탈 싸인의 검출 기능, 바이탈 싸인의 외부 송신 기능을 구비한 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 사진도를 나타낸다. 휴대식 가스 흡인 장치(300)는 바이탈 싸인의 측정 및 기체의 방출을 수행하기 위한 조작 버튼(335)을 구비하고 있다.

도 5(a)는 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 블럭도를 나타낸다. 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)는 조작 버튼(335), 전지(36), 메쉬 전극(17), 바이탈 싸인을 측정하기 위한 환경 온도 측정 수단(301), 체온 측정 수단(302) 및 맥박·혈압 측정 수단(303), LED에 의해 기체의 방출을 표시하기 위한 LED 기판(30), 각 신호의 생성 등을 제어하는 제어 기판(33 및/또는 42)(이하, 제어 기판(33)으로 칭함)을 갖는다. 제어 기판(33)은 신호 생성 수단(304), 판정 수단(305), 기록 수단(306), 송신 수단(307)을 구비한다. 또한, 송신 수단(307)에 의해 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)로부터 송신된 신호를 수신하는 서버(400)는 기록 수단(406), 수신 수단(408), 데이터 집적 수단(409), 바이탈 싸인 신호 판정 수단(405a)을 구비한다.

도 6은 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 실시의 플로우를 나타내는 도면이다. 이하, 도 5(a)를 참조하면서, 주로 도 6(a) 및 (b)을 이용하여 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 실시예에 대해 설명한다.

본 휴대식 가스 흡인 장치(300)는 사용자가 조작 버튼(335)을 누름으로써 사용 가능 상태로 바뀌어 기체의 방출 및 사용자의 바이탈 싸인의 측정을 동시에 수행하는 것이다.

*본 휴대식 가스 흡인 장치(300)에서는 먼저 조작 버튼 ON/OFF 판정 수단(305a)에 의해 조작 버튼(335)의 ON/OFF를 판정하고(S100), ON상태인 경우에는 사용자가 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)를 사용하는 것으로 판단하고, 기체 방출(S230~S260) 및 바이탈 싸인 측정(S110~S220 및 S270~S300)의 스텝으로 진행한다.

바이탈 싸인 측정(S130~S220 및 S270~S300) 스텝에서는 먼저, 조작 버튼(335)에 구비되는 맥파 센서(303a)에 의해 사용자의 손가락으로부터 맥박(a)을 측정한다(S110). 또한, 환경 온도 측정 수단(301)에 의해 환경 온도(T1)를, 조작 버튼(335)에 구비되는 적외선 검출 수단(302a)에 의해 사용자의 손가락으로부터 검출되는 적외선에서 얻어지는 상대 온도(T2)를 측정하고(S120, S130), 체온 산출 수단(302b)에 의해 T1 및 T2의 온도차로부터 체온(b)을 산출한다(S140). 나아가 조작 버튼(335)에 구비되는 가압력 검출 수단(303b)에 의해 사용자의 손가락의 조작 버튼(335)에 대한 가압력(P)을 검출하고(S150), 혈압 산출 수단(303c)에 의해 맥박 (a) 및 가압력(P)으로부터 혈압(c)을 산출한다(S160). 이어서, 측정·산출된 맥박(a), 체온(b), 혈압(c)에 기초하여 생체 반응 신호 생성 수단(304a)에 의해 생체 반응 신호를 설정·생성한다(S170). 이어서 노이즈 캔슬을 위해, 생성된 생체 반응 신호 a, b, c와 각각 소정의 문턱값 c1, c2, c3과의 대소를 생체 반응 판정 수단(305b)에 의해 판정하고(S180), 각각 문턱값보다 큰 경우에는 노이즈가 아니라 실제의 맥박, 체온, 혈압인 것(=바이탈 싸인인 것)으로 보고 맥박 a=A, 체온 b=B, 혈압 c=C으로 설정한다(S190). 이어서, 바이탈 싸인의 정보를 이용할 수 있도록 하기 위해, 바이탈 싸인 신호 생성 수단(304d)에 의해 바이탈 싸인 신호가 생성되고(S200), 기록 수단(306)에 의해 바이탈 싸인 신호가 기록되고(S210), 송신 수단(307)에 의해 외부로 송신된다(S220). S220 후에는, 도 6(b)의 서버(400)의 플로우의 S270으로 진행한다.

서버(400)에서는 수신 수단(408)에 의해 신호를 수신하고(S270), 수신한 신호에 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)로부터 외부 송신된 바이탈 싸인 신호가 포함되는지를 바이탈 싸인 신호 판정 수단(405a)에 의해 판정한다(S280). 바이탈 싸인 신호가 포함되는 경우에는, 바이탈 싸인 신호를 기록 수단(406)에 의해 기록하고(S290), 데이터 집적 수단(409)에 의해 과거의 바이탈 싸인 신호에 집적시킨다(S300). 따라서, 서버(400)에 의해, 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)를 사용한 전체 사용자의 바이탈 싸인 정보를 취득하고, 데이타베이스화하여 사용자의 바이탈 싸인 정보 이용의 플랫폼으로서 이용할 수 있게 된다.

이어서, 조작 버튼이 ON인 경우에 바이탈 싸인 측정(S130~S220 및 S270~S300) 스텝과 동시에 수행되는 기체 방출(S230~S260) 스텝에 대해 설명한다. 우선, 기체의 방출을 위해, 메쉬 전극(17)으로의 전력 공급 신호가 생성되고(S230) 전지(36)로부터 메쉬 전극(17)으로의 전력 공급이 이루어짐으로써 기체가 발생한다(S240). 나아가 LED 기판으로의 전력 공급 신호가 메쉬 전극 전력 공급 신호 생성 수단(304b)에 의해 생성되고(S250), LED 기판으로 전력 공급이 이루어져 LED 발광 수단(30a)에 의해 LED(30b)가 발광한다(S260). LED 발광에 의해, 사용자는 기체가 방출되어 있는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 사용자는, LED 발광을 확인하면서 흡인 동작을 수행함으로써 무색 투명한 기체를 확실히 흡인할 수 있다.

본 휴대식 가스 흡인 장치(300)에서는 바이탈 싸인의 취득과 동시에 기체 흡인도 가능하므로, 사용자의 기체 흡인의 바이탈 싸인에 대한 영향도 정보로서 집적하여 기록 가능하다. 따라서, 집적 정보의 피드백에 의해 더욱 효과적인 기체 흡인 방법을 사용자에게 제안하는 것도 가능해진다.

이상, 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 실시예를 설명하였다. 이어서, 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치의 다른 실시예를 도 4(b), 도 5(b), 도 7을 이용하여 설명한다.

도 4(b)는 도 4(a)의 휴대식 가스 흡인 장치에, 추가로 서버나 휴대 단말 등으로부터의 제어 지령 수신 기능을 구비하고, LED 기판(30) 대신에 유리 기판(330)을 구비한 본 발명의 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 예를 나타낸다. 사용자는 유리 기판(330)에 구비되는 디스플레이(330b)에 의해, 측정·산출된 바이탈 싸인이나 서버 등으로부터 수신한 방출되는 기체의 종류·양·시간(후술함) 등의 정보를 확인할 수 있다.

도 5(b)는 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 블럭도를 나타낸다. 도 5(a)의 실시예와 다른 구성으로서, 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)는 유리 기판(330), 수신 수단(308), 필요 기체 신호 판정 수단(305c)을 구비한다. 또한, 서버(400)는 도 5(a)의 실시예와 다른 구성으로서, 송신 수단(407), 기체 신호 생성 수단(404a), 집적 데이터 신호 생성 수단(404b), 집적 데이터 신호 판정 수단(405b), 데이터 호출 수단(410), 필요 기체 산출 수단(500)을 구비한다.

도 7은 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 다른 예의 실시의 플로우를 나타내는 도면이다. 이하, 도 5(b)를 참조하면서, 주로 도 7(a)~(c)를 이용하여 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 7의 플로우도에서는 도 6의 플로우도와 비교하여, 바이탈 싸인 측정의 일부의 스텝 S100~S210이 공통되나, 기체 발생 및 LED 발광 스텝(S230~S260) 및 서버(400)에서의 스텝 S270~S300을 구비하지 않고, 대신에 도 7(b), (c)의 플로우가 추가된 것이다. 이하, S210(바이탈 싸인 신호의 기록) 후부터의 플로우를 설명한다.

도 7(a)에서, 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)에서는 바이탈 싸인 신호의 기록 후, 유리 기판(330)으로의 전력 공급 신호를 디스플레이 전극 전력 공급 신호 생성 수단(304c)에 의해 생성하고(S211), 기록한 바이탈 싸인 신호에 기초하여, 유리 기판(320)으로 전력 공급하여 디스플레이 발광 수단(330a)에 의해 디스플레이(330)의 표시를 수행한다(S212). 이에 의해, 사용자는 바이탈 싸인을 확인할 수 있다. 그 후 신호를 외부 송신한다(S220). S220 후에는 도 7(b)의 S310으로 진행한다.

이어서 도 7(b)에서는, 서버(400)에서, 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)로부터 송신된 바이탈 싸인 정보를 서버(400)가 취득하고, 사용자에게 있어 필요한 기체의 종류·양·시간을 산출하고, 산출한 결과를 다시 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)로 송신하는 플로우를 설명한다.

먼저, 수신 수단(409)에 의해 신호를 수신하고(S310), 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)로부터 송신된 바이탈 싸인 신호가 있는지 판정한다(S320). 바이탈 싸인 신호가 있는 경우에는 바이탈 싸인 신호에 기초한 기체의 종류·양·시간의 산출을 산출 수단(500) 및 등록 데이터 호출 수단(410a)을 이용하여 수행한다(S330, 도 8 및 도 9를 이용하여 후에 상세히 설명하기로 함). 산출 후, 사용자에게 있어 필요한 기체의 정보를 나타내는 필요 기체 신호를 기체 신호 생성 수단(404a)에 의해 생성(S340)한다. 이어서, 바이탈 싸인 신호 및 필요 기체 신호를 서버(400)에서 기록하고(S350), 송신 수단(407)에 의해 외부(본 휴대식 가스 흡인 장치(300))로 송신한다(S360). S190 후에는 도 7(c)의 S400으로 진행한다.

이어서 도 7(c)에서는, 서버(400)로부터 송신된 필요 기체 신호를 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)가 수신하여 사용자에게 적합한 종류·양·시간의 기체를 방출하는 플로우를 설명한다.

먼저, 신호를 수신 수단(308)에 의해 수신한다(S400). 그리고, 수신한 신호에 필요 기체 신호가 포함되는지를 필요 기체 신호 판정 수단(305c)에 의해 판정하고(S410a), 필요 기체 신호가 포함되는 경우에는, 다시 조작 버튼의 ON/OFF를 판정하고(S420), ON상태인 경우에는 사용자가 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)를 사용하는 상태에 있다고 판단한다. 이어서 수신한 필요 기체 신호를 도시하지 않은 증폭기로 증폭하고, 도시하지 않은 AD변환 수단으로 AD변환한다(S430). 이어서, 메쉬 전극(17)으로의 전력 공급 신호가 생성되고(S440), 전지(36)로부터 메쉬 전극(17)으로의 전력 공급이 이루어져 기체가 발생한다(S450). 나아가 유리 기판(330)으로의 전력 공급 신호가 생성되고(S460), 유리 기판(330)으로 전력 공급이 이루어져 디스플레이(330)에 필요 기체의 정보가 표시된다(S470). 디스플레이 표시에 의해, 사용자는 방출되고 있는 기체의 종류, 양, 시간을 바이탈 싸인과 함께 확인할 수 있다.

아울러 S410a 또는 S420의 판정에서 신호가 없는 경우에는 기체의 방출은 수행하지 않는다.

이상, 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 다른 실시예의 플로우에 대해 설명하였다. 계속해서, 상술한, 플로우중의 산출 수단(500) 및 등록 데이터 호출 수단(410a)을 이용한 바이탈 싸인 신호에 기초한 기체의 종류·양·시간의 산출(S330)에 대해 도 8(a), (b) 및 도 9를 이용하여 상세히 설명한다.

사용자는 미리 본 휴대식 가스 흡인 장치(300) 또는 인터넷을 통한 홈 페이지 상에서 사용자 자신의 성별·생년월일 등의 대체로 변화하지 않는 정보를 등록하여 두고, 또한 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 사용 개시 후에 적절히 체중·신장·식사량 등의 변화하는 정보를 등록한다. 이러한 정보와 가장 가까운 바이탈 싸인 신호에 기초한 정보로부터 서버(400)에서 그 사용자에게 적합한 기체의 정보를 산출한다.

구체적으로는 서버(400)에서 먼저, 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)에서는 측정할 수 없는, 사용자의 체중·신장·식사량의 등록 정보(D) 및 성별·생년월일의 등록 정보(E)를 등록 정보 호출 수단(410a)에 의해 호출하고 설정한다(S500, S510), 이어서, 사용자의 과거의 정보를 집적하여 데이타베이스화한 집적 데이터 신호(도 8(b)에서 후술)를 수신하고 있는지의 여부를 판정하고(S520), 수신하고 있으면 신호 정보(F)로서 설정한다(S530). 이어서, 설정된 정보 D, E, F에 기초하여, 필요 기체 테이블 작성 수단(500a)에 의해 필요 기체 산출 테이블을 생성한다(S540). 필요 기체 산출 테이블은 사용자의 입력·등록 정보 등마다 그때그때의 바이탈 싸인에 적절한 필요한 기체·양·시간을 산출하도록 설정된 프로그램이다. 사용자의 바이탈 싸인 맥박(A), 체온(B), 혈압(C)을 바이탈(X)로서 설정하고(S550), 테이블 판정 수단(500b)에 의해 필요 기체 산출 테이블에서의 탐색(산출)을 수행함으로써 필요한 기체·양·시간을 판정한다(S560).

필요 기체 산출 테이블에서의 판정은, 모식적으로는 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이 각 바이탈 싸인 등의 설정 정보에 근거한 “방”에 대응하는 기체 정보를 필요 기체로서 설정한다. 도 9의 예에서는 표시를 간단히 하기 위해 바이탈 싸인 및 등록 정보가 맥박(A), 체온(B), 체중(D) 3개 뿐인 경우를 설명한다(실제로는 혈압·성별 등의 다른 설정 정보도 고려함). 예를 들어 맥박(A), 체온(B), 체중(D)이 각각 a1, b1, d1일 때에는 공간 상의 r1의 “방”이 판정·선택된다. 설정 정보로부터 판정·선택된 “방”에 대응한 기체 정보를 사용자에게 필요한 기체로서 설정한다.

이어서, 상술한 집적 데이터 신호의 판정·설정(S520, S530)에 대해 도 8(b)을 이용하여 설명한다. 도 8(b)는 사용자의 과거부터의 집적 정보를 참조하여 사용자에게 있어 더욱 적합한 기체의 정보를 산출하기 위해 서버(400)내에서 집적 데이터 신호가 생성되는 플로우를 나타낸 것이다.

먼저, 서버(400)에서는 최신의 신호를 수신하고(S600), 이어서 집적 데이터 호출 수단(410b)에 의해 과거의 집적 데이터를 호출하고(S610), 최신의 신호(데이터)와 과거의 집적 데이터로서, 바이탈 싸인 신호, 필요 기체 신호, 사용자의 입력 정보의 신호, 미리 등록된 사용자 등록 정보의 신호의, 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 시스템에 관련하는 신호를 설정한다(S620). 이어서, 수신한 최신 정보에 기초하여 과거의 집적 데이터를 갱신하고(S630), 새로운 집적 데이터를 집적 데이터 신호 생성 수단(404b)에 의해 신호화한다(S640). 집적 데이터는 전세계의 사용자가 사용할 때마다 수시 갱신된다. 또한, 집적 데이터 신호를 이용한 필요 기체 산출 테이블의 생성(도 8(a)의 S540)은 AI에 의한 심층 학습으로 수행함으로써 최적화·고속화된다.

이상, 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)의 2가지 실시예에 대해 설명을 하였으나 상기 실시예에 한정되지 않고 적절히 개변되는 등은 말할 필요도 없다. 예를 들어 바이탈 싸인 맥박(A), 체온(B), 혈압(C)이 소정의 문턱값(c4, c5, c6)보다 큰 경우에 바이탈이 이상하다고 판단하고 LED 발광이나 디스플레이 표시를 수행하기 위한, 이상 판정 수단, 이상 신호 생성 수단을 본 휴대식 가스 흡인 장치(300)에 구비하는 구성을 생각할 수 있고, 이 구성을 채용하면 사용자가 자신의 바이탈이 이상하고 이상이 해소되는지의 여부를 기준으로 기체의 흡인을 수행할 수 있다.

1 본체 커버
2 혼합기
5 노즐
10 전해조
13 패킹
14 스크류 캡
16 티타늄 전극
17 메쉬 전극(양음 전극)
18 벤트필터
20 O링
23 엄브렐러 밸브
28 단자 기판
33 제어 기판
42 제어 기판
100, 300 휴대식 가스 흡인 장치
304, 404 신호 생성 수단
305, 405 판정 수단
307 송신 수단
308 수신 수단
335 조작 버튼(조작 수단)
500 산출 수단

Claims

전지와, 사용자가 손가락을 접촉하거나 또는 손가락으로 가압하여 수소 가스 및/또는 산소 가스의 발생을 요구하는 제어 신호를 송신하는 조작 수단과, 상기 전지로부터 전력 공급을 제어하는 제어 기판과, 상기 제어 기판에 의해 전지로부터의 전력의 통전 또는 차전이 이루어지는 한 쌍의 양음 전극과, 상기 한 쌍의 양음 전극이 내부에 삽입되는 저수 가능한 전해조와, 상기 전해조 내부의 소정 기체를 유입시키고, 그 기체를 흡인하는 것이 가능한 노즐을 구비한 휴대식 가스 흡인 장치로서,
상기 조작 수단은, 사용자의 손가락이 접촉되거나 또는 손가락으로 누르면 그 사용자의 수치화된 바이탈 싸인을 검출하고,
상기 조작 수단에서 검출된 바이탈 싸인을 외부 서버에 송신하는 바이탈 싸인 송신 수단과,
상기 제어 기판에서 상기 전지로부터 한 쌍의 양음 전극으로의 전력 공급을 제어하는 제어 신호를 외부 서버로부터 수신하여 제어 기판으로 송신하는 전력 신호 수신 수단을 구비하고,
상기 휴대식 가스 흡인장치가 구비한 상기 조작 수단은 검출된 바이탈 싸인에 기초하여 미리 정해진 소정량의 수소 가스 및/또는 산소 가스를 발생시키는 제어 신호를 제어 기판으로 송신함으로써, 바이탈 사인 감지 가능한 별도의 웨어러블 단말기의 휴대가 불필요한 휴대식 가스 흡인 장치.
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