KR20110025190A - 공기 정화 방독면 카트리지의 배출 농도 프로파일 및 유효 수명 결정 - Google Patents

공기 정화 방독면 카트리지의 배출 농도 프로파일 및 유효 수명 결정 Download PDF

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KR20110025190A
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마이클 파함
에이미 이. 스타웁스
유칭 딩
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스코트 테크놀로지스, 인코포레이티드
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Abstract

배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 방법은, 적어도 하나의 입력 파라미터를 수신하는 단계, 상기 입력 파라미터에 기초하여 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간, 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 단계, 및 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간, 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 그래픽으로 디스플레이하는 단계를 포함한다. 상기 배출 농도 프로파일은 시간 구간에 대한 화학종(chemical species)의 농도 플롯을 포함한다. 상기 투과 시간은 사전결정된 농도의 상기 화학종이 필터 카트리지를 통과하는 시간을 포함한다.

Description

공기 정화 방독면 카트리지의 배출 농도 프로파일 및 유효 수명 결정{DETERMINING EFFLUENT CONCENTRATION PROFILES AND SERVICE LIVES OF AIR PURIFYING RESPIRATOR CARTRIDGES}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 함께 계류 중인 미국 가출원 번호 제61/057,522호("'522 출원")에 우선권을 주장한다. '522 출원은 2008년 5월 30일에 "공기 정화 방독면 카트리지의 배출 농도 프로파일 및 유효 수명 결정(Determining Effluent Concentration Profiles and Service Lives of Air Purifying Respirator Cartridges)"의 이름으로 출원되었다. '522 출원의 전체 내용은 본 명세서 전체에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 공기 필터의 유효 수명을 결정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공기 정화 방독면에 대한 카트리지의 유효 수명을 계산하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
미국에서는 공기 정화 방독면의 필터 카트리지 또는 필터 카트리지 내의 필터 베드(filter bed)의 유효 수명을 결정하는 것이 규제 대상이다. 또한, 공기 정화 방독면의 많은 사용자들이 교체 데이터 및/또는 추정 유효 수명 계산을 갖기를 원한다. 교체 데이터는 예컨대 공기 정화기 방독면의 카트리지가 언제 새로운 카트리지로 교체 내지 대체되어야 하는지에 대한 스케줄을 포함할 수 있다. 추정 유효 수명 계산은 공기 정화 방독면의 카트리지가 얼마나 오래 지속해야 하는지의 결정을 포함할 수 있다. 교체 데이터 및 추정 유효 수명 계산 양자는 카트리지 및 방독면이 사용되는 환경의 입력에 전체적으로 혹은 부분적으로 기초할 수 있다.
공기 정화 방독면 카트리지에 대한 교체 데이터 및 유효 수명 계산을 결정하는데 사용되는 공지의 방법 및 시스템은 몇 가지 단점을 갖고 있다. 예를 들어, 공지의 시스템 및 방법은 필터 카트리지의 배출 농도 프로파일, 투과 시간(breakthrough time) 또는 유효 수명의 그래픽 출력을 제공하지 않는다. 또한, 이러한 시스템 및 방법은 사용자로부터 동적으로 변경되는 입력에 기초하여 배출 농도 프로파일, 투과 시간 또는 유효 수명의 동적 계산을 제공하지 않는다. 더욱이, 이러한 시스템 및 방법들이 투과 시간 또는 유효 수명을 결정하는 데 있어서, 투과 시간 또는 유효 수명이 기초하는 수학적 모델은 상대적으로 낮은 분자 무게 및/또는 낮은 끓는점을 갖는 여러 오염물질들을 포함하는 여러 오염물질에 대한 투과 시간 또는 유효 수명을 정확히 결정하지 않는다.
따라서, 배출 농도 프로파일의 그래픽 출력을 제공하고, 유효 수명 계산의 동적 계산을 가능하게 하며 보다 정확한 모델에 기초하는 공기 정화 방독면 카트리지에 대한 교체 데이터 및 유효 수명 계산을 결정하기 위한 시스템 및 방법이 필요하다.
일 실시예에서, 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 방법은 적어도 하나의 입력 파라미터를 수신하는 단계, 이 입력 파라미터에 기초하여 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 단계, 및 배출 농도 프로파일, 투과 시간, 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 그래픽으로 디스플레이하는 단계를 포함한다. 배출 농도 프로파일은 시간 구간에 따른 화학종의 농도 플롯을 포함한다. 투과 시간은 사전결정된 농도의 화학종이 필터 카트리지를 통과하는 시간을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 하나 이상의 명령어 집합을 포함하고, 이 명령어 집합은 적어도 하나의 입력 파라미터를 수신하기 위한 명령어들, 이 입력 파라미터에 기초하여 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 명령어들, 및 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 그래픽으로 디스플레이하기 위한 명령어들을 포함한다. 배출 농도 프로파일은 시간 구간에 따른 화학종의 농도 플롯을 포함한다. 투과 시간은 사전결정된 농도의 화학종이 필터 카트리지를 통과하는 시간을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 시스템은 사용자 인터페이스, 프로세서 모듈 및 출력 장치를 포함한다. 사용자 인터페이스는 적어도 하나의 입력 파라미터를 입력하도록 구성된다. 프로세서 모듈은 사용자 인터페이스에 통신적으로 결합되고 입력 파라미터를 수신한다. 프로세서 모듈은 입력 파라미터에 기초하여 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정한다. 출력 장치는 프로세서 모듈에 통신적으로 결합되고 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 그래픽으로 디스플레이한다. 배출 농도 프로파일은 시간 구간에 따른 화학종의 농도 플롯을 포함한다. 투과 시간은 사전결정된 농도의 화학종이 필터 카트리지를 통과하는 시간을 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배출 농도 계산 시스템의 블록도.
도 2는 일 실시예에 따라 하나 이상의 파라미터를 도 1에 도시된 시스템에 입력하고 도 1에 도시된 출력을 디스플레이하는데 사용되는 그래픽 사용자 인터페이스의 도면.
도 3은 일 실시예에 따라 하나 이상의 파라미터를 도 1에 도시된 시스템에 입력하는데 사용되는 그래픽 사용자 인터페이스의 도면.
도 4는 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 방법의 흐름도.
도 5는 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예가 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장, 분배 및 인스톨될 수 있는 방법 예의 블록도.
도 6은 일 실시예에에 따른 필터 카트리지의 분해도.
위에서 설명한 내용 및 이하의 본 발명의 특정 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 해석할 때 보다 쉽게 이해할 수 있다. 도면이 다양한 실시예의 기능 블록도를 나타내는데 있어서, 기능 블록은 반드시 하드웨어 회로 간의 분할을 나타내는 것일 필요는 없다. 따라서, 예컨대, 하나 이상의 기능 블록(예컨대, 프로세서 또는 메모리)이 단일 종류의 하드웨어(예컨대, 범용 단일 프로세서 또는 랜덤 액세스 메모리, 하드 디스크 등)로 구현될 수 있다. 마찬가지로, 프로그램들은 독립형 프로그램일 수 있고, 운영 시스템의 서브루틴으로 통합될 수 있으며, 인스톨된 소프트웨어 패키지에서의 기능이 될 수 있다. 다양한 실시예들이 도면에 도시된 배열 및 수단에 한정되지 않는다는 것을 알 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수로 인용된 요소 또는 단계는 예외 사항이 명확하게 기재되어 있지 않는 한 복수의 요소 또는 단계들을 배제하지 않는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 "일 실시예"의 참조는 인용된 특징을 또한 포함하는 추가적인 실시예들의 존재를 배제하는 의도로 해석되지 않는다. 더욱이, 명확히 다르게 기술되지 않는 한, 특정 속성을 갖는 요소 또는 복수의 요소를 "포함하는" 또는 "갖는" 실시예들은 해당 속성을 갖지 않는 추가적인 이러한 요소들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시예들이 공기 정화 방독면에 대한 필터 카트리지와 함께 설명되었지만, 본 명세서에 설명된 실시예들은 공기 정화 방독면에 한정되지 않는다는 것에 주의해야 한다. 특히, 하나 이상의 실시예는 예컨대 빌딩의 공기 여과 시스템을 포함하는 다른 유형의 여과 시스템과 함께 실시될 수 있다. 또한, 하나 이상의 실시예들이 하나 이상의 컴퓨터 장치 또는 시스템을 이용하여 실시되는 것으로 설명될 수 있지만, 본 명세서에 설명된 실시예들은 컴퓨티 기반 시스템 및 방법에 한정되지 않는다. 특히, 하나 이상의 실시예는 컴퓨터에 기반하지 않는 장치 및 방법과 함께 실시될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예가 사용자에 의해 컴퓨터 기반 시스템으로 입력된 하나 이상의 파라미터에 기초하여 필터 카트리지의 투과 시간 또는 유효 수명을 계산하는 것을 포함하는 반면, 투과 시간 또는 유효 수명이 계산자(slide rule) 또는 휠 계산기(wheel calculator)를 사용하여 계산될 수 있다. 계산자 또는 휠 계산기는 여러 공지의 입력에 기초하여 투과 시간 또는 유효 수명을 제공할 수 있다.
정보를 계산 및 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법의 예시적인 실시예가 이하 자세히 설명된다. 특히, 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천을 동적으로 결정하고 디스플레이하기 위한 시스템 및 방법의 상세한 설명 예가 제공된다. 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예의 기술적 효과는, 사용자에 의해 입력되는 하나 이상의 파라미터에 기초하여 투과 시간 및/또는 배출 농도 프로파일을 그래픽으로 디스플레이하는 것, 사용자로부터의 변경된 입력에 기초하여 동적으로 투과 시간 및/또는 배출 농도 프로파일을 조정하는 것, 사용자로부터의 입력에 기초하여 사용자에게 필터 카트리지를 추천하는 것 및 사용자로부터의 변경된 입력에 기초하여 추천 필터 카트리지를 동적으로 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
도 6은 일 실시예에 따른 필터 카트리지(600)의 분해도이다. 필터 카트리지(600)는 필터 베드(filter bed, 606)를 격납하는 상체 및 하체(602, 604)를 포함한다. 필터 베드(606)는, 예컨대 하나 이상의 화학물질이 스며든 활성 탄소를 포함할 수 있다. 복수의 추가적인 필터층(608, 610)이 각각 추가적인 활성 탄소층을 포함할 수 있다. 정체(retention) 요소(612, 614)가 필터 카트리지(600) 내에 필터층(608, 610)을 유지할 수 있다. 스크린(616)은 필터 카트리지(600)를 통과하는 에어로졸 입자들을 기계적으로 필터링한다. 봉합 요소(618) 및 접착 요소(620)가 필터 카트리지(600)를 조립된 상태로 봉합하기 위해 제공된다. 동작에서, 공기는 하체(604)의 흡기구(622)를 통과하고 필터층(608, 610) 및 필터 베드(606)를 통과한다. 공기가 필터층(608, 610) 및 필터 베드(606)를 통과함에 따라, 하나 이상의 공기 내의 화학 오염물질들이 걸러지거나 필터층(608, 610) 및/또는 필터 베드(606) 내의 물질에 흡수될 수 있다. 필터링된 공기는 계속해서 필터 카트리지(600)를 통과하여 상체(602)의 포트(624)를 통해 필터 카트리지(600) 밖으로 나간다. 필터링된 공기는 그 다음 예컨대 하나 이상의 튜브 또는 파이프를 통해 사용자에게 전달될 수 있다. 필터 베드(606)의 유효성은 계속된 사용에 따라 감소될 수 있다. 예를 들어, 더욱 더 오염된 공기가 필터 베드(606)를 통과하거나 및/또는 더욱 높은 농도의 화학 오염물질들이 필터 베드(606)를 통과함에 따라, 필터 베드(606)는 화학 오염물질을 걸러내는데 있어 보다 비효율적이 된다. 결과적으로, 필터 베드(606)를 통과하는 화학 오염물질의 농도가 최대 허용 농도를 초과할 수 있다. 이것이 발생하는 시간이 필터 카트리지(600)의 투과 시간 또는 유효 수명으로 불리울 수 있다. 필터 카트리지(600)의 투과 시간 또는 유효 수명이 지나면, 필터 카트리지(600)는 더 이상 사용자를 화학 오염물질로부터 보호하는데 사용될 수 없다.
도 1은 일 실시예에 따른 배출 농도 계산 시스템(100)의 블록도이다. 시스템(100)은 무엇보다 사용자 인터페이스(106)에서 사용자로부터 입력(104)을 수신하고 배출 농도 프로파일(204)(도 2에 도시됨), 투과 시간(206)(도 2에 도시됨) 및 필터 카트리지 추천(240)(도 2에 도시됨) 중 적어도 하나를 결정하는 프로세서 모듈(102)을 포함한다. 배출 농도 프로파일(204)은 시간에 따른 필터 카트리지의 필터 베드를 통과하는 하나 이상의 화학종의 농도의 그래픽 표현을 포함한다. 일 실시예에서, 배출 농도 프로파일(204)은 시간에 대하여 필터 베드(606)(도 6에 도시됨)의 한쪽 단에서의 하나 이상의 화학종의 농도를 나타낸다. 예를 들어, 배출 농도 프로파일(204)은 필터 카트리지(600)(도 6에 도시됨)의 상체(602)(도 6에 도시됨)의 포트(624)(도 6에 도시됨)에 가장 가까운 필터 베드(606)의 말단에서의 화학종의 농도를 나타낸다. 이러한 예에서, 배출 농도 프로파일(204)은 필터 카트리지(600)를 통과하여 필터 카트리지(600)의 사용자에게 전달되는 화학종의 대략적인 농도를 나타낸다. 투과 시간(206)은 주어진 농도의 하나 이상의 화학종이 주위 환경으로부터 필터 카트리지를 투과하여 필터 카트리지의 사용자에 도달하는 시간을 포함한다. 필터 카트리지 추천(240)은 사용자에 의해 설정된 조건에 기초하여 사용자에게 추천되는 하나 이상의 필터 카트리지를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 사용자 인터페이스(106)에서 사용자로부터 입력(104)을 수신하고 베드 프로파일(bed profile)을 결정한다. 베드 프로파일은 필터 베드(606)(도 6에 도시됨)의 위치에 따른 필터 베드(606) 내의 하나 이상의 화학종의 농도의 그래픽 표현이다. 예를 들어, 베드 프로파일은 주어진 시간에 필터 베드(606)의 두께의 다양한 위치에 대하여 필터 베드(606) 내의 화학종의 농도를 그래픽으로 도시할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 일 실시예에서 여러 시간에 대한 베드 프로파일을 결정한다. 그 다음 필터 베드(606)를 통과하는 화학종의 움직임은 증가하는 시간 구간에서 프로세서 모듈(102)에 의해 생성되는 복수의 베드 프로파일을 비교하여 시각화될 수 있다.
프로세서 모듈(102) 및 사용자 인터페이스(106)가 하나 이상의 유선, 무선, 또는 (LAN, WAN, 인터넷 혹은 인트라넷과 같은) 네트워크 연결을 통해 서로 직접 또는 간접적으로 통신적으로 결합된다. 사용자 인터페이스(106)는 하나 이상의 입력 파라미터를 통신하고 이 입력 파라미터를 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)에 전달할 수 있는 장치, 시스템 또는 기기를 포함한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(106)는 키보드, 마우스, 스타일러스, 터치 감지 스크린, 마이크로폰 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 사용자 인터페이스(106)는 PC, 랩탑 컴퓨터, 스마트폰 등과 같은 독립형 컴퓨팅 장치를 포함한다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102) 및 사용자 인터페이스(106)는 (인터넷을 포함하는) 하나 이상의 네트워크 연결을 통해 서로 통신한다. 예를 들어, 시스템(100)은 웹 브라우저를 사용자 인터페이스(106)로 사용하는 인터넷 기반 시스템일 수 있다.
설명된 실시예에서, 프로세서 모듈(102)이 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110)에 통신적으로 결합된다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110)는 하드 드라이브, RAM, ROM, 플래시 메모리, CD 드라이브, DVD 드라이브 등과 같은 데이터를 저장할 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 메모리를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110)는 하나 이상의 유선, 무선, 또는 (LAN, WAN, 인터넷 또는 인트라넷과 같은) 네트워크 연결을 통해 프로세서 모듈(102)과 직접 또는 간접적으로 통신할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 복수의 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 프로세서 모듈(102)에 통신적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 추가적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체(112)가 프로세서 모듈(102)에 통신적으로 결합될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(112)는 프로세서 모듈(102)에 의해 배출 농도 프로파일(204)(도 2에 도시됨), 투과 시간(206)(도 2에 도시됨) 및 필터 카트리지 추천(240)(도 2에 도시됨) 중 적어도 하나를 결정하는데 사용될 수 있는 하나 이상의 파라미터를 저장하는 데이터베이스(114)를 포함할 수 있다.
프로세서 모듈(102)은 출력 장치(108)에 통신적으로 결합될 수 있다. 출력 장치(108)는 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206), 필터 카트리지 추천(240), 베드 프로파일 및/또는 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206), 필터 카트리지 추천(240) 및/또는 베드 프로파일을 나타내는 데이터를 수신하고 이를 사용자에게 제공할 수 있는 장치, 시스템 또는 기기를 포함한다. 예를 들어, 출력 장치(108)는 CRT 디스플레이, 프린터, Palm Pilot, 모바일폰, Blackberry 등과 같은 모바일 디스플레이 유닛, 컴퓨터 메모리, LCD 스크린 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102) 및 출력 장치(108)는 (인터넷을 포함하는) 하나 이상의 네트워크 연결을 통해 서로 통신한다. 예를 들어, 시스템(100)은 웹브라우저를 출력 장치(108)로 사용하는 인터넷 기반 시스템이 될 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206), 필터 카트리지 추천(240) 및/또는 이를 나타내는 데이터를 출력(120)으로서 출력 장치(108)에 제공한다. 복수의 프로세서 모듈(102), 사용자 인터페이스(106) 및 출력 장치(104)는 일 실시예에서 시스템(100)의 물리적으로 별개의 구성요소이다. 대안적으로, 복수의 프로세서 모듈(102), 사용자 인터페이스(106) 및 출력 장치(104)는 단일 구성요소로 조합된다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102) 및 출력 장치(104)는 공기 방독면 내에 격납된 하나 이상의 마이크로프로세서 및 LCD 스크린으로 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)이 능동 센서(116)에 통신적으로 결합된다. 능동 센서(116)는 하나 이상의 파라미터에 관한 데이터를 감지 또는 측정하도록 구성되는 전동 장치를 포함한다. 데이터 또는 파라미터는 프로세서 모듈(102)에 의해 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206) 및 필터 카트리지 추천(240) 중 적어도 하나를 결정하는데 사용될 수 있다. 프로세서 모듈(102) 및 능동 센서(116)는 하나 이상의 유선, 무선, 또는 (LAN, WAN, 인터넷 또는 인트라넷과 같은) 네트워크 연결을 통해 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 능동 센서(116)는 상황에 앞서 측정 또는 감지된 데이터를 프로세서 모듈(102)에 입력으로(122) 보고할 수 있다. 예를 들어, 능동 센서(116)는 파라미터들을 프로세서 모듈(102)에 입력(122)으로 전달할 수 있는 전동 센서가 될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)이 수동 센서(118)에 통신적으로 결합된다. 수동 센서(118)는 하나 이상의 파라미터에 관한 데이터를 감지하도록 구성된 비전동 장치를 포함한다. 데이터 및 파라미터들은 프로세서 모듈(102)에 의해 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206) 및 필터 카트리지 추천(240) 중 적어도 하나를 결정하는데 사용될 수 있다. 프로세서 모듈(102) 및 수동 센서(118)는 하나 이상의 유선, 무선, 또는 (LAN, WAN, 인터넷 또는 인트라넷과 같은) 네트워크 연결을 통해 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 수동 센서(118)로부터의 데이터 또는 파라미터들을 입력(124)으로서 측정할 수 있다.
프로세서 모듈(102)은 추천된 필터 카트리지 서브 모듈(126), 배출 농도 프로파일 서브 모듈(128), 투과 시간 서브 모듈(130) 및 출력 서브 모듈(132)을 포함하는 복수의 서브 모듈을 포함한다. 프로세서 모듈(102)은 개념적으로 서브 모듈(126 내지 132)의 집합으로 도시되었지만, 전용 하드웨어 보드, DSP, 프로세서 등의 임의의 조합을 활용하여 구현될 수 있다. 이와 달리, 프로세서 모듈(102) 및/또는 서브 모듈(126 내지 132)은 단일 프로세서 또는 복수의 프로세서를 갖는 규격(off-the-shelf) PC를 활용하여 기능 동작들이 프로세서들 간에 분산되도록 구현될 수 있다. 추가적인 옵션으로, 서브 모듈(126 내지 132)은 전용 하드웨어를 이용하여 특정 모듈 기능들이 수행되면서, 나머지 모듈 기능들은 규격 PC 등을 이용하여 수행되는 하이브리드 구성을 활용하여 구현될 수 있다. 서브 모듈(126 내지 132)은 또한 프로세싱 유닛 내의 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다.
서브 모듈(126 내지 132)의 동작들은 프로세서 모듈(102)에 의해 제어될 수 있다. 서브 모듈(126 내지 132)은, 예컨대 중간-프로세서 동작을 수행할 수 있다. 추천 필터 카트리지 서브 모듈(126)은 (하기 설명된) 하나 이상의 입력 파라미터를 수신하고, 입수가능한 임의의 필터 카트리지의 리스트, 테이블, 데이터베이스 등 중 어느 것에 액세스하며, 입력 파라미터에 기초하여 리스트 내의 하나 이상의 필터 카트리지를 추천한다. 예를 들어, 사용자는 필터 카트리지에 대한 여러 기준들을 하기 설명된 하나 이상의 입력 파라미터로 입력할 수 있다. 추천 필터 카트리지 서브 모듈(126)은 이 기준들을 수신하고 모든 가능한 필터 카트리지의 리스트를 좁힌다. 이 조건들 및 남은 필터 카트리지에 기초하여, 추천 필터 카트리지 서브 모듈(126)은 사용자에게 추천할 하나 이상의 필터 카트리지를 선택한다. 추천할 가능한 필터 카트리지의 최초 목록은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)에 저장될 수 있다.
배출 농도 프로파일(effluent concentration profile; "ECP") 서브 모듈(128)은 (하기 설명된) 하나 이상의 입력 파라미터를 수신하고 (도 2에 도시된) 배출 농도 프로파일 또는 커브(204) 및/또는 베드 프로파일을 계산한다. 예를 들어, 사용자는 하나 이상의 농도에서 하나 이상의 화학 오염물질을 갖는 환경에서 필터 카트리지에 대한 배출 농도 프로파일을 계산하기 위한 여러 개의 파라미터를 입력할 수 있다. ECP 서브 모듈(128)은 이러한 파라미터들을 수신하고 파라미터들 및 이에 기초하여 배출 농도 프로파일(204)을 계산하기 위한 하나 이상의 수학 모델에 기초하여 배출 농도 프로파일(204)을 계산한다. 일 실시예에서, ECP 서브 모듈(128)은 사용자에 의해 입력되지는 않지만 배출 농도 프로파일(204)을 계산하는데 사용되는 수학 모델에 의해 요구되는 임의의 파라미터들 또는 변수들에 대한 하나 이상의 디폴트 값을 얻는다. 예를 들어, ECP 서브 모듈(128)은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)로부터 사용자에 의해 입력되지 않는 임의의 변수들에 대한 디폴트 값들을 얻을 수 있다.
투과 시간 서브 모듈(130)은 (하기 설명된) 하나 이상의 입력 파라미터를 수신하고 투과 시간(206, 도 2)을 계산한다. 예를 들어, 사용자는 하나 이상의 농도를 갖는 하나 이상의 화학 오염물질들을 갖는 환경에서 필터 카트리지의 유효 수명을 계산하기 위한 여러 개의 파라미터를 입력할 수 있다. 투과 시간 서브 모듈(130)은 이 파라미터들을 수신하고 파라미터들 및 이에 기초하여 투과 시간(206)을 계산하기 위한 하나 이상의 수학 모델에 기초하여 투과 시간(206)을 계산한다. 일 실시예에서, 투과 시간 서브 모듈(130)은 사용자에 의해 입력되지는 않지만 투과 시간(206)을 계산하는데 사용되는 수학 모델에 의해 요구되는 임의의 파라미터들 혹은 변수들에 대한 하나 이상의 디폴트 값을 얻는다. 예를 들어, 투과 시간 서브 모듈(130)은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)로부터 사용자에 의해 입력되지 않는 임의의 변수들에 대한 디폴트 값들을 얻을 수 있다.
출력 서브 모듈(132)은 (위에서 설명된) 하나 이상의 서브 모듈(126 내지 130)의 출력을 출력(120)으로서 출력 장치(108)로 전달한다. 출력 서브 모듈(132)은 출력(120)을 그래픽으로 디스플레이하거나, 출력(120)을 프린트하거나, 출력(120)을 시스템(100)의 사용자에게 전달하도록 출력(120)을 발생시킬 수 있다.
동작시, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 파라미터를 수신하고 이 파라미터를 이용하여 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206), 하나 이상의 시간에서의 베드 프로파일, 및/또는 필터 카트리지 추천(240)을 생성한다. 유효 수명 계산 모드로 불리우는 제1 동작 모드에서, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 파라미터를 얻거나 수신하여 하나 이상의 배출 농도 프로파일(204) 및 투과 시간(206)을 결정한다. 카트리지 선택 모드로 불리는 제2 동작 모드에서, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 파라미터를 수신하여 추천되는 필터 카트리지를 결정한다. 프로세서 모듈(102)은 유효 수명 계산 모드 및 카트리지 선택 모드 양자를 동시에 혹은 별개로 수행할 수 있다.
유효 수명 계산 모드에서, 배출 농도 프로파일(204) 또는 투과 시간(206)은 파라미터들에 기초하여 필터 카트리지의 유효 수명을 나타내는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 입력 파라미터들에 기초하여, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 화학 오염물질들이 안전하지 않은 레벨로 필터를 투과하여 사용자에게 도달하기 전까지 얼마나 오랫동안 필터 카트리지가 사용될 수 있는지 결정할 수 있다. 유효 수명 계산 모드의 프로세서 모듈(102)에 의해 사용되는 입력 파라미터들은 이하에 한정되지는 않지만 하나 이상의 사용 조건 파라미터를 포함한다. 사용 조건 파라미터들은 필터 카트리지가 사용되거나 사용될 방법에 관한 데이터 또는 정보를 포함한다. 예를 들어, 사용 조건 파라미터들은 이하에 한정되지는 않지만 하나 이상의 카트리지 유형, 화학 오염물질, 화학 농도, 직업상(occupational) 노출 한도 및 현장 조건을 포함할 수 있다.
카트리지 유형은 사용되고 있거나 사용이 권장되는 필터 카트리지 유형이다. 예를 들어, 사용자에 의해 공기 방독면에 포함되도록 권장되는 카트리지 유형은 사용자 인터페이스(106)에서 사용자에 의해 입력되고 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달될 수 있다. 다른 예에서, 능동 센서(116)는 어떤 필터 카트리지가 사용자에 의해 사용되고 있는지를 결정하고 이 카트리지 유형을 입력(122)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달할 수 있다. 또 다른 예에서, 카트리지 유형은 특정 유형의 방독면 및/또는 특정 미립자 보호 레벨에 대한 사용자 선호에 기초하여 프로세서 모듈(102)에 의해 결정될 수 있다. 방독면 유형은 필터 카트리지가 사용되거나 사용될 공기 방독면의 제조 및/또는 모델을 포함할 수 있다. 미립자 보호 레벨은 사용자 생각에 필터 카트리지를 통과하여 사용자에게 도달하여도 괜찮을 수 있는 화학 미립자량을 포함할 수 있다. 방독면 유형 및/또는 미립자 보호 레벨은 사용자에 의해 사용자 인터페이스(106)를 통해 입력되고 입력(104)으로서 전달될 수 있다. 이와 달리, 방독면 유형은 하나 이상의 능동 및 수동 센서(116, 118)에 의해 결정되고 입력(122, 124)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달될 수 있다. 방독면 유형 및/또는 미립자 보호 레벨에 기초하여, 프로세서 모듈(102)은 사용자가 입수가능한 모든 가능한 필터 카트리지 목록을 좁혀나갈 수 있다. 입수가능한 필터 카트리지 목록은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)에 저장될 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 목록에 액세스하고 방독면 유형 및/또는 미립자 보호 레벨에 의해 정의된 조건을 만족하지 않는 필터 카트리지들을 제거할 수 있다. 예를 들어, 목록 내의 일부 필터 카트리지는 프로세서 모듈(102)에 입력된 방독면 유형에서 작동하지 않을 수 있다. 좁혀진 잠재적인 필터 카트리지 목록에 기초하여, 프로세서 모듈(102)은 좁혀진 목록의 하나 이상의 필터 카트리지에 대한 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정할 수 있다. 이와 달리, 프로세서 모듈(102)은 좁혀진 필터 카트리지 목록을 출력 장치(108)에서 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는 그 다음 사용자 인터페이스(106)를 이용하여 목록으로부터 하나 이상의 필터 카트리지를 선택할 수 있다.
화학 오염물질은 필터 카트리지에 의해 필터링되는 하나 이상의 화학종이다. 화학 오염물질은 수동 및/또는 능동 센서(118, 116)에 의해 검출되고 입력(124, 122)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달되는 화학종들을 포함할 수 있다. 이와 달리, 화학 오염물질은 사용자 인터페이스(106)를 통해 사용자에 의해 입력되고 입력(104)으로서 전달되는 화학종들을 포함할 수 있다.
화학 농도는 필터 카트리지가 사용되거나 사용될 환경 내의 하나 이상의 화학 오염물질의 농도이다. 예를 들어, 화학 농도는 수증기, 액체 및/또는 에어로졸 농도들일 수 있다. 화학 농도는 수동 및/또는 능동 센서(118, 116)에 의해 검출되고 입력(124, 122)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달되는 농도들을 포함할 수 있다. 이와 달리, 화학 농도는 사용자 인터페이스(106)를 통해 사용자에 의해 입력되고 입력(104)으로서 전달되는 화학종들의 농도들을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 화학 농도는 필터 카트리지를 통과 내지 투과하는 하나 이상의 화학 오염물질의 최대 농도이다. 이 최대 농도는 투과 농도라고 할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 화학 농도 파라미터에 대한 디폴트 값을 얻을 수 있다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 기록 매체(110, 112)로부터 사용자에 의해 입력되는 화학 오염물질의 화학 농도에 대한 디폴트 값을 얻을 수 있다. 화학 농도 파라미터에 대한 디폴트 값은 사용자에 의해 입력되는 하나 이상의 기타 파라미터와 연관될 수 있다. 예를 들어, 화학 농도에 대해 사용되는 디폴트 값은 사용자에 의해 입력되는 상이한 화학 오염물질 및/또는 카트리지 유형에 따라 다를 수 있다. 화학 농도 파라미터 및 사용자로부터의 입력 파라미터 중 하나 이상에 대한 다양한 디폴트 값들 간의 연관성은 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)의 테이블, 데이터베이스 또는 기타 메모리 구조에 저장될 수 있다.
직업상 노출 한도는 필터 카트리지가 사용되는 환경 내의 하나 이상의 화학 오염물질의 양 또는 농도에 대한 하나 이상의 한도를 포함한다. 예를 들어, 직업상 노출 한도는 특정 시간 구간동안 사람이 노출될 수 있는 화학 오염물질의 양 또는 농도에 대한 법에 규정된 한도일 수 있다. 직업상 노출 한도는 사용자 인터페이스(106)에서 사용자에 의해 입력되고 입력(104)으로서 전달될 수 있다. 이와 달리, 직업상 노출 한도는 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110 및/또는 112)에 저장되고 이로부터 프로세서 모듈(102)에 의해 얻어질 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 직업상 노출 한도 파라미터에 대한 디폴트 값을 얻을 수 있다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)로부터 직업상 노출 한도에 대한 디폴트 값을 얻을 수 있다. 직업상 노출 한도 파라미터에 대한 디폴트 값은 사용자에 의해 입력되는 하나 이상의 기타 파라미터와 연관될 수 있다. 예를 들어, 직업상 노출 한도에 대해 사용되는 디폴트 값은 사용자에 의해 입력되는 상이한 화학 오염물질 및/또는 카트리지 유형에 따라 다를 수 있다. 직업상 노출 한도 파라미터 및 사용자로부터의 하나 이상의 기타 입력 파라미터에 대한 다양한 디폴트 값들 간의 연관성은 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)의 테이블, 데이터베이스 또는 기타 메모리 구조에 저장될 수 있다.
현장 조건 파라미터는 필터 카트리지가 사용되거나 사용될 환경에 관한 하나 이상의 파라미터를 포함한다. 예를 들어, 주위 압력, 온도 및/또는 상대 습도가 현장 조건 파라미터로서 프로세서 모듈(102)로 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 호흡수가 현장 조건 파라미터로서 프로세서 모듈(102)로 전달된다. 호흡수는 사용자에 의해 권장되는 호흡수이거나 특정 필터 카트리지를 현재 사용하고 있는 사용자의 측정된 호흡수이다. 하나 이상의 현장 조건은 사용자 인터페이스(106)에서 사용자에 의해 입력되고 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 능동 및/또는 수동 센서(116, 118)가 하나 이상의 현장 조건을 측정 또는 감지하고 현장 조건은 입력(122 및/또는 124)으로서 프로세서 모듈(102)에 의해 수신된다. 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 현장 조건 파라미터에 대한 디폴트 값을 얻을 수 있다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)로부터 주위 압력, 온도, 상대 습도 및/또는 호흡수에 대한 디폴트 값을 얻을 수 있다. 현장 조건 파라미터에 대한 디폴트 값은 사용자에 의해 입력되는 하나 이상의 파라미터와 연관될 수 있다. 하나 이상의 현장 조건 파라미터에 대한 상이한 디폴트 값들은 사용자에 의해 입력되는 상이한 화학 오염물질 및/또는 카트리지 유형과 연관될 수 있다. 예를 들어, 호흡수에 대해 사용되는 디폴트 값은 상이한 화학 오염물질 및/또는 사용자에 의해 입력되는 카트리지 유형에 따라 다를 수 있다. 현장 조건 파라미터 및 사용자로부터의 입력 파라미터들 중 하나 이상에 대한 다양한 디폴트 값들 간의 연관성은 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)의 테이블, 데이터베이스 또는 기타 메모리 구조에 저장될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 하나 이상의 파라미터와 연관된 신뢰 레벨을 입력한다. 예를 들어, 사용자는 하나 이상의 주위 압력, 호흡수, 온도, 상대 습도, 화학 농도 등에 대하여 5%의 신뢰 레벨을 입력할 수 있다. 기타 신뢰 레벨들이 사용자에 의해 입력될 수 있다. 일반적으로, 더 큰 신뢰 레벨은 사용자가 입력 파라미터의 수치에 대해 더 낮은 신뢰를 갖고 있음을 나타낸다. 예를 들어, 화씨 80도의 입력 온도 파라미터에 대한 5%의 신뢰 레벨은 사용자가 온도 파라미터가 화씨 76 내지 84도 사이에 있다고 생각하는 것을 나타낸다. 이와 달리, 화씨 80도의 온도 파라미터에 대한 10%의 신뢰 레벨은 사용자가 온도 파라미터가 화씨 72 내지 88도 사이에 있다고 생각하는 것을 나타낸다.
유효 수명 계산 모드에서, 프로세서 모듈(102)은 파라미터들 및 파라미터들에 적용되는 하나 이상의 수학 모델에 기초하여 하나 이상의 사용자 조건 파라미터를 수신하고, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 생성한다. 배출 농도 프로파일(204) 및 투과 시간(206) 중 하나 또는 모두는 특정 카트리지가 사용 조건 파라미터에 의해 기술된 사용 방식 및 환경에서 사용자에 의해 얼마나 오랫동안 사용될 수 있는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 주어진 농도의 특정 화학 오염물질들을 갖는 환경에서 사용되는 주어진 유형의 필터 카트리지에 대해, 이 카트리지가 하나 이상의 화학 오염물질이 필터 카트리지를 투과하여 사용자에게 도달하기 전까지 얼마나 오랫동안 이 환경에서 사용될 수 있는지를 결정하는데 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 사용 조건 파라미터들의 최소 수 또는 양을 수신할 때까지 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정하지 않는다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 카트리지 유형, 화학 오염물질(들) 및 화학 농도(들)를 수신할 때까지 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정하지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 생성하는데 필요한 임의의 기타 파라미터들 또는 변수들에 대한 디폴트 값들을 얻을 수 있다. 이 디폴트 값들은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)로부터 얻을 수 있다.
프로세서 모듈(102)은 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)(또는 이들 중 어느 하나를 나타내는 데이터)을 출력(120)으로서 출력 장치(108)로 전달한다. 출력 장치(108)는 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 사용자에게 제공한다. 예를 들어, 출력 장치(108)는 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 그래프 상에 플로팅하여 디스플레이할 수 있다. 이와 달리, 출력 장치(108)는 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 사용자에 제공되는 표로 정리된 보고서로 디스플레이할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정하고 출력 장치(108)가 이를 사용자에게 제공한다. 사용자는 그 다음 프로세서 모듈(102)에 입력된 파라미터를 변경, 교체 또는 이에 부가할 수 있다. 그리고 나서 프로세서 모듈(102)은 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)의 업데이트된 버전을 결정하고 출력 장치(108)가 이를 사용자에게 제공한다. 예를 들어, 사용자는 프로세서 모듈(102)에 입력된 파라미터들을 변경할 수 있고 프로세서 모듈(102)은 이에 응답하여 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 동적으로 변경 또는 업데이트한다. 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 업데이트함으로써, 사용자는 이제 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)에 대한 변화하는 하나 이상의 파라미터의 영향을 시각적으로 볼 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 복수의 화학종 또는 오염물질 각각에 대하여 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206) (또는 임의의 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 나타내는 데이터) 중 적어도 하나를 결정하고 이를 출력(120)으로서 출력 장치(108)에 전달한다. 출력 장치(108)는 복수의 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 디스플레이한다. 예를 들어, 복수의 배출 농도 프로파일(204)이 단일 그래프 상에 디스플레이되면서, 각각의 배출 농도 프로파일(204)이 상이한 화학종 또는 오염물질의 농도를 나타낼 수 있다. 이와 달리, 프로세서 모듈(102)은 복수의 상이한 파라미터 시나리오 각각에 대해 적어도 하나의 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정하고, 출력 장치(108)가 이를 디스플레이할 수 있다. 파라미터 시나리오는 사용자에 의해 입력되는 파라미터 집합을 포함한다. 상이한 파라미터 시나리오는 사용자에 의해 입력되는 잠재적인 입력 파라미터들의 상이한 순열들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상이한 파라미터 시나리오는 하나 이상의 상이한 화학 오염물질, 상이한 화학 오염물질 집합, 상이한 필터 카트리지 등을 포함할 수 있다. 사용자는 그 다음 상이한 화학 오염물질 및/또는 파라미터 시나리오에 대한 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 동시에 시각적으로 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 파라미터 시나리오가 세이브되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되며 프로세서 모듈(102)에 의해 액세스 가능하다. 예를 들어, 몇몇의 파라미터 시나리오가 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110)에 저장될 수 있다. 사용자는 프로세서 모듈(102)로 전달될 하나 이상의 파라미터 시나리오를 선택할 수 있다. 파라미터 시나리오의 파라미터들은 출력 장치(108)에 전달되고 사용자에게 제공될 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 그 다음 사용자에 의해 선택된 파라미터 시나리오의 하나 이상의 파라미터를 이용하여 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자는 또 다른 사용자에 의해 이전에 입력 및 저장된 파라미터 시나리오를 선택하고 나서 파라미터 시나리오의 하나 이상의 파라미터를 수정하거나, 추가적인 파라미터를 파라미터 시나리오에 입력하거나, 및/또는 하나 이상의 파라미터를 파라미터 시나리오로부터 제거한다. 그 다음 프로세서 모듈(102)은 예컨대 수정된 파라미터 시나리오에 기초하여 배출 농도 프로파일(204)을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 입력 파라미터 값에 대하여 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)(또는 임의의 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 나타내는 데이터) 중 적어도 하나를 결정하는데, 이 값들은 입력 파라미터에 대한 신뢰 레벨에 속하는 값의 범위 내에 있다. 예를 들어, 만약 사용자가 5%의 신뢰 레벨로 온도 파라미터를 화씨 80도로 입력하면, 프로세서 모듈(102)은 화씨 80도의 5% 내에 해당하는 복수의 값에 대한 복수의 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정할 수 있다. 이 복수의 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)은 출력 장치(108)에서 동시에 디스플레이될 수 있다. 이와 달리, 프로세서 모듈(102)은 신뢰 레벨 내에 해당하는 파라미터 값들의 범위를 이용하여 결정되는 다양한 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206) 중 가장 안전한, 즉 가장 보수적인 것을 제공하는 신뢰 레벨 내의 파라미터 값에 대한 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정한다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 5% 신뢰 레벨을 갖는 화씨 80도, 즉 화씨 76도 내지 84도의 온도 파라미터에 대하여, 화씨 76 내지 84도 사이의 복수의 온도에 대한 가장 짧은 투과 시간(206)은 화씨 84도의 온도 파라미터에서 발생한다고 결정할 수 있다. 이러한 예에서, 프로세서 모듈(102)은 투과 시간(206) 중 가장 짧은 시간을 출력 장치(108)로 전달하여 사용자에게 제시한다. 프로세서 모듈(102)은 따라서 사용자의 입력 신뢰 레벨에 기초하여 안전 한도로서 보수적인 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및/또는 투과 시간(206)을 결정할 수 있고 출력 장치(108)는 이들을 표시할 수 있다.
복수의 시간에서 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206) 및/또는 하나 이상의 베드 프로파일이 위에서 설명된 하나 이상의 입력 파라미터를 이용하는 여러 수학 모델 중 임의의 것을 이용하여 계산되어 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206) 및/또는 베드 프로파일을 결정할 수 있다. 예를 들어, 일 실시에에서, 배출 농도 프로파일(204)을 결정하기 위한 새로운 모델이 사용된다. Ding 모델이라고 불리는 이 모델은 흡착 프로세스에 대한 두 가정을 포함한다: (a)양질의 정량 공급의 흡착 프로세스에 대하여, 단위가 없는(dimensionless) 화학 퍼텐셜이 베드 위치에 따라 지수적으로 변하고 (b)농도 파동(wave)의 속도가 파동이 베드로부터 진전되어 나가는 시간에 따라 가속된다. Ding 모델은 여러 자리수 크기의 농도의 넓은 범위에 대하여 실험 데이터를 적용할 수 있다. Ding 모델은 흡착 평형 및 특정 동작 조건에 대한 두 파라미터들의 감도를 고려했을 때 예측 툴로 사용될 수 있다. Ding 모델은 또한 공기 정화 프로세스에 대한 흡착 및 반응 프로세스 모두에 적용될 수 있다. Ding 모델은 기존 모델의 몇 가지 단점을 극복하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, Ding 모델은 상이한 독성 레벨, 상이한 유입 농도 및 상이한 남은 수명 시간에서의 유효 수명을 계산하는데 사용될 수 있다. Ding 모델은 필터 디자인을 돕기 위해 상이한 시간에서의 흡착 베드 프로파일을 역추정하는데 사용될 수 있다. Ding 모델은 상대적으로 낮은 분자량 및/또는 끓는점을 갖는 화학 오염물질의 배출 농도 프로파일 및/또는 투과 시간을 보다 정확히 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 배출 농도 프로파일 및/또는 투과 시간을 계산하는데 사용되는 수학 모델은 (위에서 설명된) 사용자에 의해 입력된 파라미터들 및 필터링될 화학 오염물질들의 물리적 속성들의 조합에 기초한다. 화학 오염물질들은 위에서 설명된 바와 같이 사용자에 의해 입력될 수 있다. 화학 오염물질들의 물리적 속성들은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)와 같은 컴퓨터 판독가능 저장 매체로부터 얻을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 저장 매체(112)는 사용자에 의해 입력된 화학 오염물질들의 관련 물리적 속성들을 저장하는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 데이터베이스는 또한 기타 관련 화학물질들 및 화합물들에 대한 물리적 속성 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스는 물 및 대기에 대한 물리적 속성 데이터를 저장할 수 있다. 물리적 속성 데이터의 데이터베이스는 하나 이상의 공공 데이터베이스, 개인용 데이터베이스 및 커스텀 데이터베이스가 될 수 있다. 공공 데이터베이스에 대하여, 데이터베이스는 인터넷을 통해 입수가능한 대중이 액세스할 수 있는 데이터베이스가 될 수 있다. 개인용 데이터베이스는 제한된 수의 사용자들에 의해 액세스될 수 있는 데이터베이스가 될 수 있다. 예를 들어, 개인용 데이터베이스는 로그인 및 암호 절차를 통해 인증된 사용자들에 의해서만 액세스될 수 있는 인트라넷을 통해 입수가능한 데이터베이스가 될 수 있다. 커스텀 데이터베이스는 공공 및/또는 개인용 데이터베이스로부터 물리적 속성 데이터를 얻지만 커스텀화된 방식으로 데이터를 조직 및/또는 필터링하는 데이터베이스가 될 수 있다.
예를 들어, 데이터베이스는 사용자에 의해 선택될 수 있는 각각의 화학 오염물질에 대한 하나 이상의 속성을 포함할 수 있다. 이러한 속성들은 이하에 한정되지 않지만, 하나 이상의 화학 개요 서비스(Chemical Abstracts Service; "CAS") 등록 번호, 화학식, 분자량, (예컨대, 세제곱 센티미터당 그램의) 액체 밀도, (예컨대, Pe의) 몰 극성, 수용성, 수증기 모델(예컨대, 모델 0 또는 모델 1), 하나 이상의 증기 모델 A, B 및 C, 화학 이름, 별명 또는 가명, (예컨대, 백만분의 일 단위의) 생명 및 건강에 즉각 해로운(Immediately Dangerous to Life and Health, "IDLH") 한도, (예컨대, 백만분의 일 단위의) 권장 노출 한도(Recommended Exposure Limit, "REL"), (예컨대, 백만분의 일 단위의) 허용 노출 한도(Permissible Exposure Limit, "PEL"), (예컨대, 백만분의 일 단위의) 임계 한도 값(Threshold Limit Value, "TLV") 및 코멘트를 포함한다. 코멘트는 임의의 추가적인 관련 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수증기 모델의 모델 0는 Antoine 형태의 증기 모델이 될 수 있고 수학식 15로 기술될 수 있다.
Figure pct00001
수증기 모델의 모델 1은 Antoine 형태의 증기 모델이 될 수 있고 수학식 16으로 기술될 수 있다.
Figure pct00002
화학물질들의 속성들은 시스템(100)의 관리자에 의해 입력될 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 화학 속성이 http://webbook.nist.gov/에서 입수할 수 있는 NIST 웹북으로부터 얻어진다. 하나 이상의 화학 속성은 http://www.cdc.gov/niosh/idlh/intridl4.html에서 입수할 수 있는 NIOSH IDLH 가이드북 또는 웹페이지로부터 얻어질 수 있다. 만약 특정 속성이 데이터베이스에서 입수할 수 없고 사용자에 의해 제공되지 않았다면, 시스템은 청각 및/또는 시각적으로 사용자에게 경고를 발행할 수 있다.
Ding 모델은 필터 카트리지에 의해 필터링될 화학 오염물질의 화학 퍼텐셜 차이를 수학식 1로 정의한다.
Figure pct00003
Φ는 필터 카트리지의 필터 베드 내의 화학 오염물질의 로컬 화학 퍼텐셜과 공급 농도 즉, 필터 카트리지가 사용되는 환경 내의 농도의 화학 오염 물질의 화학 퍼텐셜 간의 차이이다.
Figure pct00004
는 필터 베드의 주어진 위치에서의 화학 오염물질의 화학 퍼텐셜이다.
Figure pct00005
는 공급 농도의 화학 오염물질의 화학 퍼텐셜이다.
Figure pct00006
은 화학 오염물질이 필터 베드를 통과할 때 화학 오염물질의 파동의 전면, 즉 투과 커브 전면에서의 화학 오염물질의 화학 퍼텐셜이다. C0는 투과 커브 전면에서의 화학 오염물질의 농도로 정의된다. C* 및 C0 *는 실질적으로 일정한 또는 일정한 공급 농도 (Cf)에 참조되는 단위가 없는 변수로 정의된다. 화학 포텐셜(
Figure pct00007
)은 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure pct00008
일 실시예에서, 투과 커브 전면은 필터 베드의 임의의 깨끗한 영역, 즉 실질적으로 화학 오염물질의 농도가 없는 영역의 영향을 효과적으로 제거하도록 임의로 정의될 수 있다. 이러한 실시예에서, 필터 베드 내의 화학 오염물질의 특정 위치와 연관된 화학 오염물질의 단위가 없는 위치(
Figure pct00009
) 및 단위가 없는 시간(τ)은 수학식 3 및 4로 정의될 수 있다.
Figure pct00010
Figure pct00011
z는 미터로 표시되는 필터 베드 내의 위치 또는 로케이션이다. z0는 미터로 표시되는 필터 베드 내의 투과 커브 전면의 위치이다. zref는 미터로 표시되는 필터 베드 내의 참조 위치이다. t는 초로 표시되는 시간이다. t0는 투과 커브 전면이 필터 베드 내의 위치 z0에 위치하는 초 단위의 시간이다. tref는 초로 표시되는 참조 시간이다. 일 실시예에서, 투과 파면에서 코브라 값
Figure pct00012
및 시간 τ은 제로이고 투과 파면에서 화학 오염물질의 농도(C)는 위에서 설명한 바와 같이 C0이다. 일 실시예에서, 참조점에서 위치(
Figure pct00013
) 및 시간(τ)은 1이고 농도(C)는 참조 농도(Cref)이다. 시간(τ)이 증가하여 무한대(∞)에 가까워짐에 따라, 농도(C)는 참조 농도(Cref)와 같아진다.
만약 필터 카트리지가 화학 오염물질을 포함하는 환경에 남아 있다면, 화학 오염물질의 일정한 공급이 계속되므로, Φ, 즉 필터 카트리지의 필터 베드의 화학 오염물질의 로컬 화학 퍼텐셜 및 공급 농도의 화학 오염물질의 화학 퍼텐셜 간의 차이는 필터 베드 내의 위치에 따라 변한다. Φ의 변화는 수학식 5로 나타낼 수 있다.
Figure pct00014
Φref는 참조 위치에서의 필터 베드 내의 화학 오염물질의 화학 퍼텐셜과 공급 농도의 화학 오염물질의 화학 퍼텐셜 간의 차이이다.
화학 오염물질의 파동이 필터 카트리지의 필터 베드에서 진화하는 경우, 파동의 위치는 시간에 대하여 가속될 수 있다. 파동이 필터 베드에서 진화하는 속도는 수학식 6에 따라 시간에 대하여 변할 수 있다.
Figure pct00015
v*는 속도이고 제타(
Figure pct00016
)는 "코브라 값"으로 불리는 가속 인자이다. 제타(
Figure pct00017
)는 여러 화학 오염물질에 대한 배출 농도 프로파일(204)(도 2에 도시됨)의 코브라처럼 생긴 모양으로 인해 코브라 값으로 불리운다. 일 실시예에서, 실질적으로 일정한 또는 감속되는 속도(v*)로 필터 베드에서 나오는 화학 오염물질들의 파동들은 1보다 작은 코브라 값(
Figure pct00018
)을 갖는 반면, 가속되는 속도(v*)로 필터 베드에서 나오는 파동들은 1보다 큰 코브라 값(
Figure pct00019
)을 갖는다. 하나 이상의 코브라 값(
Figure pct00020
)이 사용자에 의한 데이터 또는 입력으로부터 실증적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 코브라 값(
Figure pct00021
) 목록이 실험 데이터로부터 결정되고 프로세서 모듈(102)에 의해 액세스되는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)에 저장될 수 있다.
따라서, 화학 오염물질의 위치(
Figure pct00022
)는 수학식 7로 나타낼 수 있다.
Figure pct00023
수학식 6을 수학식 4에 대입시키면 수학식 8의 관계가 도출된다.
Figure pct00024
수학식 7은 Ding 모델과 함께 베드 프로파일의 일반 형태를 나타내는데 사용되고, 단독으로 사용되거나 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 다른 수학식과 결합하여 사용되어 배출 농도 프로파일을 생성할 수 있다. 예를 들어, 필터 카트리지(600)(도 6에 도시됨)의 포트(624)(도 6에 도시됨)에 가장 가까운 필터 베드(606)(도 6에 도시됨)의 말단에서의 화학 오염물질들의 농도는 복수의 시간에 대한 Ding 모델을 이용하여 계산될 수 있다. 필터 베드(606)의 말단에서의 화학 오염물질들의 농도는 시간에 따라 그래프 상에 표시되어 필터 베드(606)를 투과하는 화학 오염물질들의 농도를 도시할 수 있다.
Ding 모델의 화학량적(stoichiometric) 시간(ts)이 수학식 9로 결정될 수 있다.
Figure pct00025
일 실시예에서, 수학식 7에 대해 사용된 참조점이 임의로 정의된다. 예를 들어, 배출 농도 프로파일(204)과 유사한 배출 농도 프로파일 내의 임의의 점 1에 대하여, 수학식 8이 수학식 10으로 된다.
Figure pct00026
수학식 8을 적용하면, 참조점이 수학식 11로 표현될 수 있다.
Figure pct00027
위첨자 ´는 Ding 모델에 대한 새로운 참조점을 나타낸다. 따라서, 여러 참조점들이 Ding 모델의 하나 이상의 파라미터의 값들을 변경할 필요없이 여러 애플리케이션에 대해 선택될 수 있다.
일 실시예에서, Ding 모델이 배출 농도 프로파일(204)을 결정하고 배출 농도 프로파일(204)을 사용자에 의해 입력된 투과 농도와 비교함으로써 투과 시간(206)을 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 배출 농도 프로파일(204)이 프로세서 모듈(102)에 의해 생성되면, 투과 농도가 배출 농도 프로파일(204)에서 발생하는 시간이 투과 시간(206)이 될 수 있다. 이와 달리, Ding 모델이 투과 시간(206)을 직접 계산하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명된 참조점은 수학식 9에서 정의된 화학량적 중심과 동일하게 설정될 수 있어 투과 시간(206)이 수학식 12로 정의될 수 있다.
Figure pct00028
q는 킬로그램당 몰로 표시되는 필터 베드 내의 화학 오염물질(들)의 적재량(laoding), 또는 흡착 평형을 나타낸다.
Figure pct00029
는 세제곱미터당 킬로그램으로 표시되는 필터 베드 내의 필터 입자들의 밀도를 나타낸다. V는 세제곱미터로 표시되는 필터 베드의 부피를 나타낸다. F는 초당 세제곱미터로 표시되는 필터 베드를 통과하는 화학 오염물질(들)의 유속을 나타낸다. tr은 투과 시간(206) 즉 체류 시간을 나타낸다. Λ는 공급 농도 Cf에서 계산되는 분리 비율(separation ratio)을 나타낸다. 흡착 평형의 값(q)은 실험 데이터, 시뮬레이트된 등온선 모델 또는 사용자에 의한 입력으로부터 계산될 수 있다. 수학식 12로부터, 분리 비율(Λ) 및 투과 시간(tr, 206)은 수학식 13 및 14를 이용하여 결정될 수 있다.
Figure pct00030
Figure pct00031
이와 달리, 위에서 설명된 Ding 모델 외의 하나 이상의 기타 수학 모델이 하나 이상의 베드 프로파일, 배출 농도 프로파일(204) 및 투과 시간(206)을 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, Wood. Gerry O.. Estimating Service Lives of Organic Vapor Cartridges, American Industrial Hygiene Association Journal (Jan. 1994), pp. 11-15; Wood. Gerry O., Moyer, Ernest S.: A Review of the Wheeler Equation and Comparison of Its Applications to Organic Vapor Respirator Cartridge Breakthrough Data, Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 50(8): 400-407 (1989): Wood, Gerry O., Estimating Service Lives of Air-Purifying Respirator Cartridges for Reactive Gas Removal, J. of Occupational and Environmental Hygiene, 2:414-423 (2005): Wood, Gerry O., Organic Vapor Respirator Cartridge Breakthrough Curve Analysis, J. of the International Society for Respiratory Protection, Winter 1992-1993 (이하, 전체적으로 "Wood 모델"이라 함)에 설명된 하나 이상의 모델이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 수학식 1 내지 14와 함께 위에서 설명된 하나 이상의 변수가 사용자에 의해 사용자 인터페이스(106)를 통해 프로세서 모듈(102)로 입력될 수 있다. 이와 달리, 이 하나 이상의 변수가 프로세서 모듈(102)에 의해 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112) 중 하나 또는 모두로부터 얻어질 수 있다. 예를 들어, 변수에 대한 디폴트 값이 위에서 설명된 바와 같이 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110)로부터 얻어질 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)이 위에서 설명한 바와 같이 사용자에게 데이터를 입력하도록 요구하는 대신 공공, 개인용 및/또는 커스텀 데이터베이스로부터 화학 오염물질에 대한 데이터를 얻을 수 있다.
카트리지 선택 모드에서, 프로세서 모듈(102)이 하나 이상의 파라미터를 입수 또는 수신하여 추천되는 필터 카트리지를 결정한다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 또한 위에서 설명된 바와 같이 하나 이상의 배출 농도 프로파일(204) 및 투과 시간(206)을 결정할 수 있다. 추천 필터 카트리지는 입력 파라미터들에 기초하여 사용자가 사용하기에 추천되는 필터 카트리지이다. 카트리지 선택 모드의 프로세서 모듈(102)에 의해 사용되는 입력 파라미터들은 이하에 한정되지는 않지만 하나 이상의 카트리지 선택 파라미터를 포함한다. 하나 이상의 사용 조건 파라미터 또한 입력 파라미터들로서 사용될 수 있다. 카트리지 선택 파라미터들은 필터 카트리지의 사용자에 대한 유용성 또는 활용도에 관한 데이터 또는 정보를 포함한다. 예를 들어, 카트리지 선택 파라미터들은 이하에 한정되지 않지만 하나 이상의 최소 유효 수명, 편의 지표, 가격, 실증적 결과, 재고, 지역 요건, 단계적 제거 표시(phasing out indication), 단계적 도입 표시(phasing in indication) 및 사용 파라미터 유연성을 포함할 수 있다.
최소 유효 수명 파라미터는 사용되는 것이 바람직한 필터 카트리지의 최소 유효 수명을 포함한다. 예를 들어, 사용자는 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 임의의 필터 카트리지에 대해 자신이 요구하는 최소 유효 수명을 입력할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 이 최소 유효 수명을 이용하여 모든 가능한 필터 카트리지 목록으로부터 하나 이상의 필터 카트리지를 제거할 수 있다. 예를 들어, 최소 유효 수명 및 하나 이상의 사용 조건 파라미터에 기초하여, 프로세서 모듈(102)은 몇몇의 필터 카트리지에 대한 투과 시간(206)이 사용자에 의해 입력된 최소 유효 수명을 충족하거나 초과하지 않는다고 결정할 수 있다. 이러한 필터 카트리지들은 사용자에게 추천 가능한 카트리지들 목록으로부터 제거된다. 최소 유효 수명은 시간량 또는 용인되는 유효 수명 시간 범위로서 입력될 수 있다. 최소 유효 수명은 사용자 인터페이스(106)를 이용하여 입력될 수 있고 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달될 수 있다.
편의 지표는 필터 카트리지 사용의 편의에 관한 정보를 포함한다. 예를 들어, 편의 지표는 필터 카트리지의 무게 및/또는 필터 카트리지의 흡입 저항으로서 표시될 수 있다. 사용자는 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 필터 카트리지의 최대 무게 및/또는 최대 흡입 저항으로 편의 지표를 입력할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 편의 지표(들)를 이용하여 모든 가능한 필터 카트리지 목록으로부터 하나 이상의 필터 카트리지를 제거할 수 있다. 예를 들어, 최대 무게 및/또는 최대 흡입 저항에 기초하여, 프로세서 모듈(102)은 사용자에게 추천되는 가능한 카트리지 목록으로부터 몇몇의 필터 카트리지를 제거할 수 있다. 제거된 필터 카트리지들은 최대 필터 무게를 초과하는 무게 및/또는 최대 흡입 저항을 초과하는 흡입 저항을 가질 수 있다. 편의 지표는 사용자 인터페이스(106)를 이용하여 입력될 수 있고 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달된다.
가격 파라미터는 필터 카트리지 사용자에 대한 비용을 포함한다. 예를 들어, 가격은 필터 카트리지를 구입하는 현재 시장에서의 비용이 될 수 있다. 사용자는 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 필터 카트리지의 최대 비용을 가격으로 입력할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 이 가격을 이용하여 모든 가능한 필터 카트리지 목록으로부터 하나 이상의 필터 카트리지를 제거할 수 있다. 예를 들어, 사용자에 의해 입력된 최대 비용에 기초하여, 프로세서 모듈(102)은 사용자에게 추천되는 가능한 카트리지 목록으로부터 몇몇의 필터 카트리지를 제거할 수 있다. 제거된 필터 카트리지는 사용자에 의해 입력된 최대 비용을 초과하는 비용을 가질 수 있다. 가격은 사용자 인터페이스(106)를 이용하여 입력될 수 있고 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달될 수 있다.
실증적 결과는 하나 이상의 공통 입력 파라미터에 기초한 이전의 필터 카트리지 추천에 기초하여 사용자에게 필터 카트리지를 추천하는 것을 포함한다. 해당 입력 파라미터에 기초한 이전 필터 카트리지 추천들로부터의 복수의 실증적 결과는 예컨대 데이터베이스 또는 테이블로서 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110 및/또는 112)에 저장될 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 이 데이터베이스 또는 테이블에 문의하여 사용자에 의해 입력된 하나 이상의 카트리지 선택 파라미터가 또 다른 사용자에 의해 이전에 입력된 카트리지 선택 파라미터들에 대응하는지 여부를 결정할 수 있다. 만약 이전 필터 카트리지 추천으로부터의 충분한 수의 카트리지 선택 파라미터들이 사용자에 의해 현재 입력된 카트리지 선택 파라미터들과 실질적으로 유사하다면, 프로세서 모듈(102)은 이전에 추천된 것과 동일한 필터 카트리지를 추천할 수 있다. 일 실시예에서, 필터 카트리지가 실증적 결과에 기초하여 추천되기 전에 요구되는 공통 카트리지 선택 파라미터의 수가 사용자에 의해 수정될 수 있다.
재고 파라미터는 입수가능한 필터 카트리지 양을 포함한다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)에 의해 사용자에게 추천될 수 있는 하나 이상의 필터 카트리지는 품절되거나 입수불가능할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 입수가능한 필터 카트리지의 재고를 고려하고 사용자에게 추천되는 필터 카트리지 목록으로부터 품절된 필터 카트리지를 제거할 수 있다. 이렇게 함으로서, 프로세서 모듈(102)은 입수불가능한 필터 카트리지를 사용자에게 추천하는 것을 피할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 데이터베이스로부터의 입수가능한 필터 카트리지 재고 또는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)에 저장된 입수가능한 필터 카트리지 목록에 액세스할 수 있다.
지역 요건 파라미터는 지역 필터 카트리지 요건을 포함한다. 예를 들어, 여러 정부 및/또는 관할 구역이 필터 카트리지에 대하여 최소 요건을 변화시킬 수 있다. 이러한 최소 요건들은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)에 저장될 수 있고 프로세서 모듈(102)에 액세스할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 관련 지역 요건들에 액세스하여 입수가능한 필터 카트리지 세트로부터 하나 이상의 필터 카트리지를 제거할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 필터 카트리지는 특정 관할 구역의 요건을 충족하거나 초과하지 않을 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 사용자에게 추천되는 가능한 필터 카트리지 목록으로부터 이들 필터 카트리지를 제거할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 사용자의 인터넷 프로토콜("IP") 주소를 입수함으로써 사용자에 대한 지역 요건들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 사용자가 카트리지 선택 파라미터를 입력하는데 사용하는 사용자 인터페이스(106)의 IP 주소를 입수할 수 있다. 이 IP 주소에 기초하여, 프로세서 모듈(102)은 어느 지역 요건들이 사용자에게 적용되는지 결정할 수 있고 이 지역 요건들에 충족하거나 초과하지 않는 임의의 필터 카트리지를 제거할 수 있다.
단계적 제거 표시는 하나 이상의 필터가 시장으로부터 제거되고 있음을 나타내는 표시를 포함한다. 예를 들어, 필터 카트리지는 필터 카트리지가 더 이상 제조되지 않고 필터 카트리지의 기존의 재고가 필터 카트리지의 남아있는 재고임을 나타내는 데이터와 연관될 수 있다. 필터 카트리지에 대한 단계적 제거 표시들은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112) 내에 저장되는 목록, 테이블 또는 데이터베이스에 저장될 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 입수가능한 필터 카트리지의 단계적 제거를 고려하고 사용자에게 추천되는 모든 필터 카트리지 목록으로부터 단계적으로 제거되고 있는 필터 카트리지들을 제거할 수 있다. 이렇게 함으로써, 프로세서 모듈(102)은 단계적으로 제거되고 있는 필터 카트리지를 사용자에게 추천하는 것을 피할 수 있다.
단계적 도입 표시는 하나 이상의 필터가 시장에 도입되고 있음을 나타내는 표시를 포함한다. 예를 들어, 필터 카트리지는 필터 카트리지가 상대적으로 새로운 것이고 특정 시장 또는 업계에 사용되도록 도입되고 있다고 표시하는 데이터와 연관될 수 있다. 필터 카트리지들에 대한 단계적 도입 표시들은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112) 내에 저장되는 목록, 테이블 또는 데이터베이스에 저장될 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 필터 카트리지들의 단계적 도입을 고려할 수 있고 단계적으로 도입되고 있는 필터 카트리지들만을 추천할 수 있다.
사용 파라미터 유연성은 특정 필터 카트리지를 사용할 수 있는 공기 방독면의 수 표시를 포함한다. 예를 들어, 사용 파라미터 유연성은 필터 카트리지가 호환가능한 공기 방독면 수를 포함할 수 있다. 이와 달리, 사용 파라미터 유연성은 얼마나 많은 공기 방독면들이 특정 필터 카트리지를 사용할 수 있는지의 상대적 표시가 될 수 있다. 예를 들어, 만약 제1 필터 카트리지가 제2 필터 카트리지보다 많은 공기 방독면과 함께 사용될 수 있으면, 제1 필터 카트리지는 제2 필터 카트리지보다 더 큰 사용 파라미터 유연성과 연관될 수 있다. 사용 파라미터 유연성은, 예컨대 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)의 목록, 테이블, 데이터베이스 등 내의 복수의 필터 카트리지 각각과 연관될 수 있다.
카트리지 선택 모드에서, 프로세서 모듈(102)은 하나 이상의 카트리지 선택 파라미터를 수신하고 이 파라미터들에 기초하여 하나 이상의 필터 카트리지를 사용자에게 추천한다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110 및/또는 112)로부터의 필터 카트리지 목록에 액세스할 수 있다. 사용자에 의해 입력 및/또는 프로세서 모듈(102)에 의해 액세스되는 카트리지 선택 파라미터들에 기초하여, 프로세서 모듈(102)은 필터 카트리지 목록으로부터 하나 이상의 필터 카트리지를 제거한다. 프로세서 모듈(102)은 사용자가 입력한 파라미터들에 충족하지 않는 필터 카트리지들을 제거한 후 목록에 남아있는 하나 이상의 필터 카트리지를 추천할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 또한 하나 이상의 사용 조건 파라미터를 수신한다. 프로세서 모듈(102)은 이 사용자 조건 파라미터들을 이용하여 목록 내의 하나 이상의 필터의 투과 시간(206)을 결정할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 카트리지 선택 파라미터들에 설정된 조건을 충족하는 필터들만을 추천할 수 있고 충분히 큰 투과 시간(206)을 가질 수 있다. 충분히 큰 투과 시간(206)은 예컨대 최소 투과 시간이 될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)은 자신이 최소 수 또는 양의 카트리지 선택 파라미터 및/또는 사용 조건 파라미터를 수신할 때까지 필터 카트리지를 추천하지 않는다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 자신이 적어도 하나의 카트리지 선택 파라미터, 카트리지 유형, 화학 오염물질(들) 및 화학 농도(들)에 액세스할 수 있거나 및/또는 이들을 수신할 때까지 추천 필터 카트리지를 결정하지 않을 수 있다.
프로세서 모듈(102)은 추천 필터 카트리지(또는 추천 필터 카트리지를 나타내는 데이터)을 출력(120)으로서 출력 장치(108)로 전달한다. 출력 장치(108)는 추천 필터 카트리지(들)를 사용자에게 제공한다. 예를 들어, 출력 장치(108)는 추천 필터 카트리지의 이미지를 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 모듈(102)이 추천 필터 카트리지를 결정하고 출력 장치(108)가 이를 사용자에게 제시한다. 사용자는 그 다음 프로세서 모듈(102)에 입력된 파라미터들을 변경, 교체하거나 이들에 부가할 수 있다. 프로세서 모듈(102)은 그리고 나서 추천 필터 카트리지가 업데이트될 필요가 있는지 결정한다. 만약 그러하면, 프로세서 모듈(102)은 업데이트된 필터 카트리지 추천을 제공하고 출력 장치(108)가 이를 사용자에게 제시한다. 예를 들어, 사용자는 프로세서 모듈(102)에 입력된 파라미터들을 교체할 수 있고 프로세서 모듈(102)은 이에 응답하여 추천 필터 카트리지를 동적으로 교체 또는 업데이트할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따라 도 1에 도시된 시스템(100)에 하나 이상의 파라미터를 입력하고 출력(120)(도 1에 도시됨)을 사용자에게 디스플레이하는데 사용되는 그래픽 사용자 인터페이스(200)의 도면이다. 그래픽 사용자 인터페이스(200)는 출력 장치(108)(도 1에 도시됨)에서 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 사용자는 사용자 인터페이스(106)(도 1에 도시됨)에서 입력 장치를 사용하여 그래픽 사용자 인터페이스(200) 내의 하나 이상의 버튼, 슬라이드, 메뉴, 목록 등을 조작한다. 도 2가 프로세서 모듈(102)에 입력(104)(도 1에 도시됨)을 제공하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 일 실시예를 도시하였지만, 다른 레이아웃 및 그래픽 표현을 갖는 그래픽 사용자 인터페이스의 기타 실시예가 가능하다.
그래픽 사용자 인터페이스(200)는 그래프 창(202)을 포함한다. 설명되는 실시예에서, 그래프 창(202)이 배출 농도 프로파일(204) 및 투과 시간(206)을 디스플레이한다. 배출 농도 프로파일(204)은 시간 축(208) 및 농도 축(210)으로 정의되는 그래프 내의 데이터 플롯으로 표시될 수 있다. 투과 시간(206)이 동일한 그래프 상에 표시될 수 있다. 배출 농도 프로파일(204)을 만들어 내는데 사용되는 데이터는 위에서 설명된 바와 같이 수학 모델 및 사용자에 의해 입력된 하나 이상의 파라미터에 기초하여 프로세서 모듈(102)(도 1에 도시됨)에 의해 생성될 수 있다. 투과 시간(206)은 투과 농도(212)를 계산하고 배출 농도 프로파일(204)이 투과 농도(212)를 초과하는 시간을 결정함으로써 프로세서 모듈(102)에 의해 결정될 수 있다. 투과 농도(212)는 사용자에 의해 입력되거나 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(110, 112)(도 1에 도시됨)로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 투과 농도(212)는 위에서 설명된 바와 같이 사용자에 의해 입력된 직업상 노출 한도 및/또는 미립자 보호 레벨에 기초하거나 이와 실질적으로 유사할 수 있다.
요약 창(214)이 일 실시예에서 사용자가 입력한 파라미터들의 요약 및/또는 프로세서 모듈(102)에 의해 계산되는 투과 시간(206)을 제공한다. 예를 들어, 요약 창(214)은 투과 시간(206), 사용자가 입력한 화학 오염물질, 및 사용자가 입력한 화학 농도를 열거할 수 있다.
사용자는 위에서 설명한 하나 이상의 파라미터를 복수의 파라미터 창(216, 218, 220, 222)에 입력할 수 있다. 설명된 실시예에서, 사용자는 파라미터 창(216)에 주위 압력을, 파라미터 창(218)에 호흡수를, 파라미터 창(220)에 주위 온도를, 파라미터 창(222)에 상대 습도를 입력할 수 있다. 사용자는 키보드, 스타일러스 등을 이용하여 파라미터 창(216, 218, 220, 222)에 파라미터들을 텍스트로 입력하거나 드롭다운 메뉴로부터 파라미터에 대한 값을 선택할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 창(218)이 드롭다운 메뉴를 제공하여 사용자가 호흡수를 선택하도록 할 수 있다. 사용자는 하나 이상의 변화량 창(224, 226, 228, 230)에서 파라미터 창(216, 218, 220, 222)에 입력된 하나 이상의 파라미터에 대한 변화량을 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 변화량 창(224, 226, 228, 230) 중 하나에 퍼센트를 입력하여 해당 파라미터 창(216, 218, 220, 222) 내의 파라미터에 대한 용인되는 변화량을 표시할 수 있다. 일 실시예에서, 해당 입력 파라미터와 연관된 신뢰 값이 변화량 창(224, 226, 228, 230)을 이용하여 사용자에 의해 입력된다. 예를 들어, 설명된 실시예에서 도시된 바와 같이 사용자는 파라미터 창(216)에 입력된 주위 압력 파라미터에 대한 변화량 창(224)에 5%의 신뢰값을, 파라미터 창(218)에 입력된 호흡수 파라미터에 대한 변화량 창(226)에 10%의 신뢰값을, 파라미터 창(220)에 입력된 온도 파라미터에 대한 변화량 창(228)에 10%의 신뢰값을, 파라미터 창(222)에 입력된 습도 파라미터에 대한 변화량 창(230)에 5%의 신뢰값을 입력할 수 있다. 하나 이상의 슬라이더 바(232, 234, 236, 238)가 사용자에 의해 움직여지거나 조작되어 파라미터 창(216, 218, 220, 222)에 입력된 해당 파라미터 값을 변경할 수 있다.
일 실시예에서 필터 카트리지 추천(240)이 그래픽 사용자 인터페이스(200) 상에서 사용자에게 제시된다. 위에서 설명한 바와 같이, 필터 카트리지 추천(240)은 사용자로부터의 하나 이상의 입력 파라미터에 기초하여 프로세서 모듈(102)(도 1에 도시됨)에 의해 선택되는 추천 필터 카트리지를 포함한다. 일 실시예에서, 설명된 실시예에서 도시된 바와 같이 필터 카트리지 추천(240)은 추천 필터 카트리지의 이미지로 제시될 수 있다. 이와 달리, 필터 카트리지 추천(240)은 사용자에 의해 선택되는 하나 이상의 필터 카트리지의 하나 이상의 이미지를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 필터 카트리지 라벨(242)이 그래픽 사용자 인터페이스(200) 상에 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 필터 카트리지 추천(240)에 대응하는 필터 카트리지 라벨(242)의 이미지가 그래픽 사용자 인터페이스(200) 상에 디스플레이될 수 있다. 이와 달리, 필터 카트리지 라벨(242)은 사용자에 의해 선택되는 필터 카트리지에 대한 하나 이상의 라벨의 하나 이상의 이미지를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 카트리지 목록 창(244)이 사용자에 의해 선택될 수 있는 필터 카트리지 목록을 제공한다. 사용자는 카트리지 목록 창(244)으로부터 하나 이상의 필터 카트리지를 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 카트리지 목록 창(244) 내에 제공된 하나 이상의 카트리지를 선택함으로써 위에서 설명된 카트리지 유형 파라미터를 입력할 수 있다. 카트리지 목록 창(244)에 목록화된 필터 카트리지들은 위에서 설명된 바와 같이 사용자에 의해 입력된 하나 이상의 카트리지 선택 파라미터에 기초하여 제한될 수 있다.
일 실시예에서 오염물질 목록 창(246)이 사용자에 의해 선택가능한 화학 오염물질 목록을 제공한다. 사용자는 오염물질 목록 창(246)으로부터 하나 이상의 화학 오염물질을 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 오염물질 목록 창(246)에 제공되는 하나 이상의 화학 오염물질을 선택함으로써 위에서 설명된 화학 오염물질 파라미터를 입력할 수 있다.
일 실시예에서, 오염물질 검색 창(248)에 사용자가 하나 이상의 화학 오염물질을 타이핑하여 프로세서 모듈(102)이 해당 화학 오염물질을 검색할 수 있도록 한다. 예를 들어, 오염물질 목록 창(246)에 제공된 화학 오염물질 목록을 검토하는 대신에, 사용자는 오염물질 검색 창(248) 내의 화학 오염물질의 이름을 타이핑하여 화학 오염물질 파라미터를 프로세서 모듈(102)에 입력할 수 있다.
화학 농도 창(250)에 의해 사용자가 위에서 설명한 화학 농도 파라미터를 입력할 수 있다. 사용자는 변화량 창(254)을 이용하여 화학 농도 파라미터에 대한 용인되는 변화량을 입력할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자는 변화량 창(224, 226, 228, 230)에 대하여 위에서 설명한 바와 유사하게, 변화량 창(254)에 신뢰값을 입력한다. 예를 들어, 사용자는 화학 농도 창(250)에 입력된 화학 농도 파라미터에 대응하는 0%의 신뢰값을 변화량 창(254)에 입력할 수 있다. 투과 농도 창(252)에 의해 사용자가 위에서 설명된 투과 농도(212)를 입력할 수 있다. 화학 농도 파라미터 및 투과 농도(212) 중 하나 또는 모두는 사용자가 슬라이더 바(256, 258) 중 하나 또는 모두를 슬라이딩함으로써 조정될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 일단 프로세서 모듈(102)(도 1에 도시됨)이 사용자로부터의 입력 파라미터들에 기초하여 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206) 및/또는 추천 필터 카트리지(240)를 결정하면, 프로세서 모듈(102)은 사용자가 하나 이상의 입력 파라미터를 교체하거나 업데이트하는 경우 동적으로 하나 이상의 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206) 및 추천 필터 카트리지(240)를 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 만약 사용자가 오염물질 목록 창(246) 내의 다른 화학 오염물질을 선택하여 화학 오염물질 파라미터를 교체한다면, 프로세서 모듈(102)은 업데이트된 화학 오염물질 파라미터를 수신하고, 필요한 경우, 업데이트된 화학 오염물질 파라미터에 기초하여 배출 농도 프로파일(204), 투과 시간(206) 및/또는 추천 필터 카트리지(240)를 업데이트한다.
도 3은 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 시스템(100)에 하나 이상의 파라미터를 입력하는데 사용되는 그래픽 사용자 인터페이스(300)의 도면이다. 그래픽 사용자 인터페이스(200)(도 2에 도시됨)와 유사하게, 그래픽 사용자 인터페이스(300)는 출력 장치(108)(도 1에 도시됨)에서 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 사용자는 사용자 인터페이스(106)(도 1에 도시됨)에서 입력 장치를 이용하여 그래픽 사용자 인터페이스(300) 내의 하나 이상의 버튼 및 슬라이드 등을 조작한다. 도 3이 입력(104)(도 1에 도시됨)을 프로세서 모듈(102)에 제공하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 일 실시예를 도시하였지만, 상이한 레이아웃 및 그래픽 표현을 갖는 그래픽 사용자 인터페이스의 기타 실시예가 가능하다.
그래픽 사용자 인터페이스(300)는 사용자가 위에서 설명한 하나 이상의 파라미터를 입력하기 위해 조작하는 복수의 슬라이더 바(302, 304, 306, 308)를 포함한다. 예를 들어, 사용자는 사용자 인터페이스(106)(도 1에 도시됨)에서 마우스와 같은 입력 장치를 이용하여 하나 이상의 슬라이더 바(302, 304, 306, 308)를 하나 이상의 입력 파라미터에 대응하는 위치로 이동시킬 수 있다. 설명된 실시예에서, 사용자는 슬라이더 바(302)를 이동시켜 위에서 설명된 최소 유효 수명을 입력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 슬라이더 바(302)를 그래픽 사용자 인터페이스(300)의 오른쪽으로 이동시켜 프로세서 모듈(102)에 의해 추천되는 필터 카트리지의 최소 유효 수명 또는 투과 시간이 사용자에게 상대적으로 중요하다고 나타낼 수 있다. 반대로, 사용자는 슬라이더 바(302)를 왼쪽으로 이동시켜 프로세서 모듈(102)에 의해 추천되는 필터 카트리지의 최소 유효 수명 또는 투과 시간이 사용자에게 상대적으로 덜 중요하다고 나타낼 수 있다. 슬라이더 바(302)의 이동은 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달된다. 프로세서 모듈(102)은 슬라이더 바(302)를 이용하여 입력되는 최소 유효 수명 파라미터를 수신하고 이에 응답하여 사용자에게 추천 필터 카트리지(240)(도 2에 도시됨)로 추천될 필터 카트리지 목록을 제한할 수 있다. 예를 들어, 만약 사용자가 슬라이더 바(302)를 이용하여 필터 카트리지의 최소 유효 수명이 상대적으로 중요하다고 나타내면, 프로세서 모듈(102)은 추천될 수 있는 가능한 필터 카트리지들을 상대적으로 긴 유효 수명을 갖는 필터 카트리지들로 한정할 수 있다. 반면, 만약 사용자가 슬라이더 바(302)를 사용하여 필터 카트리지의 최소 유효 수명이 상대적으로 덜 중요하다고 나타내면, 프로세서 모듈(102)은 필터 카트리지들의 유효 수명에 기초하여 추천될 수 있는 가능한 필터 카트리지들을 한정하지 않을 수 있다. 이와 달리, 슬라이더 바(302)를 이용하여 필터 카트리지의 유효 수명의 상대적 중요성을 나타내는 대신, 슬라이더 바(302)는 최소 유효 수명을 입력하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 슬라이더 바(302)가 사용자에 의해 조작되어 최소 유효 수명을 분, 시간, 일수의 형태로 입력할 수 있다. 대안적으로, 슬라이더 바(302) 외의 또 다른 입력 메커니즘이 최소 유효 수명 파라미터를 입력하는데 사용된다. 예를 들어, 창(216 내지 222)과 유사한 창이 사용될 수 있다.
슬라이더 바(304)가 위에서 설명한 편의 지표를 입력하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 슬라이더 바(304)를 그래픽 사용자 인터페이스(300)의 오른쪽으로 이동시켜 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 필터 카트리지의 편의 지표가 사용자에게 상대적으로 중요하다고 나타낼 수 있다. 반대로, 사용자는 슬라이더 바(304)를 왼쪽으로 이동시켜 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 필터 카트리지의 편의 지표가 사용자에게 상대적으로 덜 중요하다고 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 편의 지표는 하나 이상의 필터 카트리지의 무게 또는 흡입 저항으로 표현될 수 있다. 슬라이더 바(304)의 이동은 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달된다. 프로세서 모듈(102)은 슬라이더 바(304)를 이용하여 입력된 편의 지표를 수신하고 이에 응답하여 사용자에게 추천 필터 카트리지(240)(도 2에 도시됨)로서 추천될 필터 카트리지의 목록을 제한할 수 있다. 예를 들어, 만약 사용자가 슬라이더 바(304)를 이용하여 필터 카트리지의 편의 지표가 상대적으로 중요하다고 나타내면, 프로세서 모듈(102)은 추천될 수 있는 가능한 필터 카트리지들을 상대적으로 낮은 무게 및/또는 낮은 흡입 저항을 갖는 필터 카트리지들로 한정할 수 있다. 반면, 만약 사용자가 슬라이더 바(304)를 이용하여 필터 카트리지의 편의 지표가 상대적으로 덜 중요하다고 나타내면, 프로세서 모듈(102)은 필터 카트리지의 무게 및/또는 흡입 저항에 기초하여 추천될 수 있는 가능한 필터 카트리지들을 한정하지 않을 수 있다. 이와 달리, 슬라이더 바(304)를 이용하여 필터 카트리지의 편의 지표의 상대적 중요성을 나타내는 대신에, 슬라이더 바(304)가 편의 지표를 입력하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 슬라이더 바(304)가 사용자에 의해 조작되어 필터 카트리지의 최대 무게 및/또는 흡입 저항을 입력할 수 있다. 대안적으로, 슬라이더 바(304) 외의 또 다른 입력 메커니즘이 편의 지표를 입력하는데 사용된다. 예를 들어, 창(216 내지 222)과 유사한 창이 사용될 수 있다.
슬라이더 바(306)가 위에서 설명한 비용 파라미터를 입력하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 슬라이더 바(306)를 그래픽 사용자 인터페이스(300)의 오른쪽으로 이동시켜 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 필터 카트리지의 가격이 사용자에게 상대적으로 중요하다고 나타낼 수 있다. 반대로, 사용자는 슬라이더 바(306)를 왼쪽으로 이동시켜 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 필터 카트리지의 가격이 사용자에게 상대적으로 덜 중요하다고 나타낼 수 있다. 슬라이더 바(306)의 이동은 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달된다. 프로세서 모듈(102)은 슬라이더 바(306)를 이용하여 입력된 비용 파라미터를 수신하고 이에 응답하여 사용자에게 추천 필터 카트리지(240)(도 2에 도시됨)로서 추천될 필터 카트리지의 목록을 제한할 수 있다. 예를 들어, 만약 사용자가 슬라이더 바(306)를 이용하여 필터 카트리지의 가격이 상대적으로 중요하다고 나타내면, 프로세서 모듈(102)은 추천될 수 있는 가능한 필터 카트리지들을 상대적으로 낮은 가격을 갖는 필터 카트리지들로 한정할 수 있다. 반면, 만약 사용자가 슬라이더 바(306)를 이용하여 필터 카트리지의 가격이 상대적으로 덜 중요하다고 나타내면, 프로세서 모듈(102)은 필터 카트리지의 가격에 기초하여 추천될 수 있는 가능한 필터 카트리지들을 한정하지 않을 수 있다. 이와 달리, 슬라이더 바(306)를 이용하여 필터 카트리지의 가격의 상대적 중요성을 나타내는 대신에, 슬라이더 바(306)가 가격을 화폐량으로 입력하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 슬라이더 바(306)가 사용자에 의해 조작되어 필터 카트리지의 최대 가격을 입력할 수 있다. 대안적으로, 슬라이더 바(306) 외의 또 다른 입력 메커니즘이 비용 파라미터를 입력하는데 사용된다. 예를 들어, 창(216 내지 222)과 유사한 창이 사용될 수 있다.
슬라이더 바(308)가 위에서 설명한 사용 파라미터 유연성을 입력하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 슬라이더 바(308)를 그래픽 사용자 인터페이스(300)의 오른쪽으로 이동시켜 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 필터 카트리지의 사용 파라미터 유연성이 사용자에게 상대적으로 중요하다고 나타낼 수 있다. 반대로, 사용자는 슬라이더 바(308)를 왼쪽으로 이동시켜 프로세서 모듈(102)에 의해 추천될 필터 카트리지의 사용 파라미터 유연성이 사용자에게 상대적으로 덜 중요하다고 나타낼 수 있다. 슬라이더 바(308)의 이동은 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달된다. 프로세서 모듈(102)은 슬라이더 바(308)를 이용하여 입력된 사용 파라미터 유연성을 수신하고 이에 응답하여 사용자에게 추천 필터 카트리지(240)(도 2에 도시됨)로서 추천될 필터 카트리지의 목록을 제한할 수 있다. 예를 들어, 만약 사용자가 슬라이더 바(308)를 이용하여 필터 카트리지의 사용 파라미터 유연성이 상대적으로 중요하다고 나타내면, 프로세서 모듈(102)은 추천될 수 있는 가능한 필터 카트리지들을 상대적으로 높은 사용 유연성을 갖는 필터 카트리지들로 한정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서 모듈(102)은 가능한 필터 카티리지를 가장 상이한 공기 방독면과 함께 사용될 수 있는 필터 카티리지로 한정할 수 있다. 반면, 만약 사용자가 슬라이더 바(308)를 이용하여 필터 카트리지의 사용 파라미터 유연성이 상대적으로 덜 중요하다고 나타내면, 프로세서 모듈(102)은 필터 카트리지의 사용 유연성에 기초하여 추천될 수 있는 가능한 필터 카트리지들을 한정하지 않을 수 있다. 이와 달리, 슬라이더 바(308)를 이용하여 필터 카트리지의 사용 유연성의 상대적 중요성을 나타내는 대신에, 슬라이더 바(308)가 추천된 필터 카트리지(240)(도 2에 도시됨)가 호환되어야만 하는 최소 공기 방독면 수에 따라 사용 파라미터 유연성을 입력하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 슬라이더 바(308) 외의 또 다른 입력 메커니즘이 사용 파라미터 유연성을 입력하는데 사용된다. 예를 들어, 창(216 내지 222)과 유사한 창이 사용될 수 있다.
도 4는 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 방법(400)의 흐름도이다. 블록(402)에서 하나 이상의 입력 파라미터가 수신된다. 예를 들어, 하나 이상의 사용 조건 파라미터, 현장 조건 파라미터 및 카트리지 선택 파라미터가 사용자에 의해 사용자 인터페이스(106)로 입력되고 입력(104)으로서 프로세서 모듈(102)로 전달된다. 블록(404)에서, 하나 이상의 입력 파라미터가 하나 이상의 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천을 결정하는데 사용된다. 예를 들어, 위에서 설명된 Ding 모델이 위에서 설명한 배출 농도 프로파일(204)(도 2에 도시됨) 및 투과 시간(206)(도 2에 도시됨)을 계산하는데 사용될 수 있다. 블록(406)에서, 하나 이상의 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천이 사용자에 디스플레이된다. 예를 들어, 필터 카트리지 추천(240)(도 2에 도시됨)의 이미지가 출력 장치(108)에서 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 블록(408)에서, 블록(402)에서 수신된 임의의 파라미터가 업데이트되었는지 및/또는 임의의 추가적인 파라미터가 수신되었는지에 관한 판단이 이루어진다. 만약 하나 이상의 파라미터가 업데이트되었거나 하나 이상의 추가적인 파라미터가 수신되었다면, 방법(400)은 블록(408) 및 블록(410) 사이로 진행한다. 만약 어떤 파라미터도 업데이트되지 않거나 더 이상 파라미터가 수신되지 않는다면, 방법(400)은 종료된다. 블록(410)에서, 업데이트된 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및/또는 필터 카트리지 추천이 결정된다. 예를 들어, 하나 이상의 파라미터에 대한 교체 또는 업데이트, 또는 더 많은 파라미터들의 추가는 블록(404)에서 결정된 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천에 영향을 줄 수 있다. 블록(410)에서 업데이트된 및/또는 추가적인 파라미터(들)가 고려되고(factored) 업데이트된 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및/또는 필터 카트리지 추천을 결정하는데 사용된다. 블록(412)에서, 업데이트된 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및/또는 필터 카트리지 추천이 디스플레이된다. 예를 들어, 배출 농도 프로파일 및/또는 투과 시간의 업데이트된 플롯이 출력 장치(108) 상에 디스플레이될 수 있다. 방법(400)은 블록(412) 및 블록(408) 사이로 진행한다.
도 5는 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예가 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장, 분배 및 인스톨되는 방법 예의 블록도를 도시한다. 도 5에서, "애플리케이션(application)"은 위에서 설명된 하나 이상의 방법 및 프로세스 동작을 나타낸다. 예를 들어, 애플리케이션은 위에서 설명된 도 4와 관련하여 수행되는 프로세스를 나타낼 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 애플리케이션은 처음 발생되고 소스 컴퓨터 판독가능 매체(504)에 소스 코드(502)로 저장된다. 소스 코드(502)는 그 다음 경로(506)를 따라 전달되고 컴파일러(508)에 의해 프로세싱되어 객체 코드(510)를 만든다. 객체 코드(510)는 경로(512)를 통해 전달되고 마스터 컴퓨터 판독가능 매체(514)에 하나 이상의 애플리케이션 마스터로 저장된다. 객체 코드(510)는 그 다음 경로(516)에 의해 나타난 바와 같이 수차례 복제되어 별개의 생성(production) 컴퓨터 판독가능 매체(520)에 저장되는 생성 애플리케이션 복사본(518)을 생성한다. 생성 컴퓨터 판독가능 매체(520)는 그 다음 경로(522)에 의해 나타난 바와 같이 다양한 시스템, 장치, 터미널 등에 전달된다. 도 5의 예에서, 사용자 단말기(524), 장치(526) 및 시스템(528)이 하드웨어 구성요소의 예로 도시되어 있는데, 이들에는 생성 컴퓨터 판독가능 매체(520)가 애플리케이션(530, 532, 534로 표시)으로 인스톨된다.
소스 코드는 스크립트로서 또는 하이 레벨 또는 로우 레벨 언어로 기재될 수 있다. 소스, 마스터 및 생성 컴퓨터 판독가능 매체(502, 514 및 520)의 예는 이하에 한정되지 않지만, CDROM, RAM, ROM, 플래시 메모리, RAID 드라이브, 컴퓨터 시스템 상의 메모리 등을 포함한다. 경로(506, 512, 516 및 522)의 예는 이하에 한정되지는 않지만 네트워크 경로, 인터넷, 블루투스, GSM, 적외선 무선 LAN, HIPERLAN, 3G, 위성 등을 포함한다. 경로(506, 512, 516 및 522)는 또한 두 지역 위치 간에 소스, 마스터 또는 생성 컴퓨터 판독가능 매체(502, 514 또는 520)의 하나 이상의 물리적 복사본을 전송하는 공공 또는 개인용 캐리어 서비스를 나타낼 수 있다. 경로(506, 512, 516 및 522)는 하나 이상의 프로세서에 의해 병렬로 수행되는 스레드를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하나의 컴퓨터가 소스 코드(502), 컴파일러(508) 및 객체 코드(510)를 보유할 수 있다. 복수의 컴퓨터가 병렬적으로 동작하여 생성 애플리케이션 복사본(518)을 만들 수 있다. 경로(506, 512, 516 및 522)는 주(state) 내의, 주 간의, 국가 내의, 국가 간의, 대륙 내의, 대륙 간의 것이 될 수 있다.
도 5에 도시된 동작들은 전세계에 넓게 분산되는 방식으로 수행되어 이의 일부만이 미국에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션 소스 코드(502)가 미국에서 작성되고 미국 내의 소스 컴퓨터 판독가능 매체(504)에 저장될 수 있으나, 또 다른 나라로 전송되어(경로(506)에 해당) 컴파일, 복사 및 인스톨될 수 있다. 이와 달리, 애플리케이션 소스 코드(502)가 미국 내 또는 밖에서 작성되고, 미국 내에 위치하는 컴파일러(508)에서 컴파일되며, 미국 내의 마스터 컴퓨터 판독가능 매체(514)에 저장되지만, 객체 코드(510)는 또 다른 나라로 전송되어(경로(516)에 해당) 복제 및 인스톨될 수 있다. 이와 달리, 애플리케이션 소스 코드(502) 및 객체 코드(510)가 미국 내 또는 밖에서 생성되지만, (예컨대, 스테이징 동작의 일부로서) 생성 애플리케이션 복사본(518)이 미국 내에서 생성되거나 미국으로 전달되어 생성 애플리케이션 복사본(518)이 미국 내 또는 밖에 위치하는 사용자 단말기(524), 장치(526) 및/또는 시스템(528) 상에 애플리케이션(530, 532, 534)으로 인스톨될 수 있다.
본 명세서의 상세한 설명 및 청구항에 사용된 "컴퓨터 판독가능 매체" 및 "구성된 명령어들"의 구들은 i) 소스 컴퓨터 판독가능 매체(504) 및 소스 코드(502), ii) 마스터 컴퓨터 판독가능 매체 및 객체 코드(510), iii) 생성 컴퓨터 판독가능 매체(520) 및 생성 애플리케이션 복사본(518) 및/또는 iv) 단말기(524), 장치(526) 및 시스템(528) 내의 메모리에 저장된 애플리케이션(530, 532, 534) 중 임의의 하나 또는 전부를 의미할 수 있다.
위의 내용은 예시적으로 설명하기 위한 것이지 내용을 제한하기 위한 것이 아니다. 예를 들어, 위에서 설명된 실시예들 (및/또는 이들의 일면)은 서로 함께 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 범위를 넘지 않으면서 여러 수정을 가하여 특정 상황 또는 자료를 본 발명의 내용에 적용할 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 자료들의 단위 및 유형은 본 발명의 파라미터들을 정의하기 위한 것이지만, 이들은 결코 한정하는 것이 아니고 예시적인 실시예에 불과하다. 당업자라면 위의 내용을 검토하여 여러 다른 실시예를 명확히 알 수 있다. 따라서, 발명의 범위는 이하의 청구항을 참고하여 이러한 청구항과 같은 범주 전체와 함께 결정되어야 한다. 첨부된 청구항에서, "포함하는(including)" 및 "에서(in which)"는 이라는 용어는 영문 상 각각 "포함하는(comprising)" 및 "에서(wherein)"의 용어와 동등하게 사용된다. 또한, 이하의 청구항에서, "제1", "제2" 및 "제3"이라는 용어는 단지 라벨로 사용되는 것이고, 해당 대상에 대해 수와 관련된 조건들을 부과하기 위한 것이 아니다. 더욱이, 이하의 청구항의 한정 요소들은 이 한정요소들이 추가적인 구조가 없는 기능의 서술이 뒤따르는 "위한 수단(means for)"의 어구를 명확히 사용하지 않는 이상, 기능식(means-plus-function) 형태로 기재되지 않고 미국법 35 U.S.C. §112, 제6장에 기초하여 해석되도록 의도한 것이 아니다.
본 명세서는 예들을 이용하여 최적의 모드를 포함하는 발명을 개시하고, 또한 임의의 장치 또는 시스템을 제작 및 사용하고 임의의 포함된 방법들을 수행하는 것을 포함하는 발명을 당업자가 실시할 수 있도록 한다. 특허가능한 발명의 범위는 청구항에 의해 정의되고, 당업자가 알 수 있는 기타 예들을 포함할 수 있다. 이러한 예들은 이들이 청구항의 기재 언어와 다르지 않는 구조적 요소들을 포함하거나 이들이 청구항의 기재 언어와 미미한 차이를 갖는 균등 구조 요소들을 포함하면 청구항의 범위 내에 있는 것으로 볼 수 있다.

Claims (25)

  1. 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 방법으로서,
    적어도 하나의 입력 파라미터를 수신하는 단계;
    상기 입력 파라미터에 기초하여 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간, 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
    상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간, 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 그래픽으로 디스플레이하는 단계
    를 포함하고, 상기 배출 농도 프로파일은 시간 구간에 대한 화학종(chemical species)의 농도 플롯을 포함하고, 상기 투과 시간은 사전결정된 농도의 상기 화학종이 필터 카트리지를 통과하는 시간을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는 주위 압력, 주위 온도, 상대 습도, 호흡수(breathing rate), 화학 오염물질, 화학 농도, 직업상(occupational) 노출 한도, 사용자 선택 카트리지, 및 카트리지 선택 파라미터 중 하나 이상을 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는
    방독면(respirator) 유형 및 미립자 보호 레벨 중 적어도 하나를 수신하는 단계; 및
    상기 방독면 유형 및 상기 미립자 보호 레벨 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자 선택 카트리지를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 카트리지 선택 파라미터는 최소 유효 수명, 편의 지표(comfort indicator), 가격, 적어도 하나의 공통 입력 파라미터에 기초한 상기 필터 카트리지 추천의 적어도 하나의 사전 결정으로부터의 실증적 결과, 필터 카트리지의 현재 재고, 지역 필터 카트리지 요건, 필터 카트리지 단계적 제거 표시, 및 필터 카트리지 단계적 도입 표시 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 편의 지표는 필터 무게 및 흡입 저항 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 입력 파라미터들의 최소 레벨이 상기 수신하는 단계에서 수신되는 경우에만 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 하나 이상의 추가적인 입력 파라미터들을 입수하는 단계를 포함하고, 상기 추가적인 입력 파라미터들은 상기 수신하는 단계에서 수신되지는 않지만 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는데 필요한 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 입력 파라미터에 대한 업데이트 및 신규 입력 파라미터 중 적어도 하나를 수신하는 단계;
    상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 업데이트하여, 상기 업데이트 및 상기 신규 입력 파라미터 중 적어도 하나에 기초해서 업데이트된 배출 농도 프로파일, 업데이트된 투과 시간 및 업데이트된 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
    상기 업데이트된 배출 농도 프로파일, 상기 업데이트된 투과 시간 및 상기 업데이트된 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 디스플레이하는 단계
    를 더 포함하고, 상기 배출 농도 프로파일은 시간 구간에 대한 화학종의 농도 플롯을 포함하고, 상기 투과 시간은 사전결정된 농도의 상기 화학종이 필터 카트리지를 통과하는 시간을 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배출 농도 프로파일을 결정하는 단계는 필터 베드(filter bed)를 통과하는 상기 화학종의 투과 파면(wave front)의 위치를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 위치는 상기 투과 파면이 상기 필터 베드로부터 진화하는(evolve) 진화 속도 및 가속 지수의 거듭제곱으로 상승되는 시간 중 적어도 하나의 함수가 되며, 상기 가속 지수는 감속하는 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 작고 가속된 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 큰 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배출 농도 프로파일을 결정하는 단계는
    Figure pct00032
    에 따라 상기 필터 베드를 통과하는 상기 화학종의 위치를 계산하는 단계를 포함하고,
    Figure pct00033
    는 위치이며, τ는 상기 시간 구간 내의 시간이고,
    Figure pct00034
    는 가속 지수이며, 상기 가속 지수는 감속하는 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 작고 가속된 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 큰 방법.
  11. 제1항에 있어서, 수신하는 단계는 센서로부터 적어도 하나의 입력 파라미터를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 하나 이상의 명령어들의 집합들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 명령어들의 집합들은
    적어도 하나의 입력 파라미터를 수신하는 단계를 위한 명령어들;
    상기 입력 파라미터들에 기초하여 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 위한 명령어들; 및
    상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 그래픽으로 디스플레이하는 단계를 위한 명령어들
    을 포함하고, 상기 배출 농도 프로파일은 시간 구간에 대한 화학종의 농도 플롯을 포함하고, 상기 투과 시간은 사전결정된 농도의 상기 화학종이 필터 카트리지를 통과하는 시간을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수신하는 단계를 위한 명령어들은 주위 압력, 주위 온도, 상대 습도, 호흡수, 화학 오염물질, 화학 농도, 직업상 노출 한도, 사용자 선택 카트리지 및 카트리지 선택 파라미터 중 하나 이상을 수신하는 단계를 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 수신하는 단계를 위한 명령어들은 방독면 유형 및 및 미립자 보호 레벨 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 위한 명령어들을 포함하고, 상기 방독면 유형 및 상기 미립자 보호 레벨 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자 선택 카트리지를 결정하는 단계를 위한 명령어들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 카트리지 선택 파라미터는 유효 수명, 편의 지표, 가격, 적어도 하나의 공통 입력 파라미터에 기초한 상기 필터 카트리지 추천의 적어도 하나의 사전 결정으로부터의 실증적 결과, 필터 카트리지의 현재 재고, 지역 필터 카트리지 요건, 카트리지의 단계적 제거 표시, 및 카트리지의 단계적 도입 표시 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 결정하는 단계를 위한 명령어들은 입력 파라미터들의 최소 레벨이 상기 수신하는 단계에서 수신되는 경우에만 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 업데이트하는 단계 및 적어도 하나의 상기 입력 파라미터에 기초하여 업데이트된 배출 농도 프로파일, 업데이트된 투과 시간 및 업데이트된 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 디스플레이하는 단계를 위한 명령어들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 결정하는 단계를 위한 명령어들은 필터 베드를 통과하는 화학 오염물질의 투과 파면의 위치를 계산하는 단계를 위한 명령어들을 포함하고, 상기 위치는 상기 투과 파면이 상기 필터 베드로부터 진화하는 진화 속도 및 가속 지수의 거듭제곱으로 상승되는 시간 중 적어도 하나의 함수가 되며, 상기 가속 지수는 감속하는 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 작고 가속된 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 큰, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 수신하는 단계를 위한 명령어들은 센서로부터 적어도 하나의 입력 파라미터를 수신하는 단계를 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 결정하는 단계를 위한 명령어들은
    Figure pct00035
    에 따라 상기 필터 베드를 통과하는 상기 화학종의 위치를 계산하는 단계를 위한 명령어들을 포함하고,
    Figure pct00036
    는 상기 위치이며, τ는 상기 시간 구간 내의 시간이고,
    Figure pct00037
    는 가속 지수이며, 상기 가속 지수는 감속하는 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 작고 가속된 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 큰, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  21. 배출 농도 프로파일, 투과 시간 및 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하기 위한 시스템으로서,
    적어도 하나의 입력 파라미터를 입력하도록 구성된 사용자 인터페이스;
    상기 사용자 인터페이스에 통신적으로 결합되고 상기 입력 파라미터를 수신하며, 상기 입력 파라미터에 기초하여 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하는 프로세서 모듈; 및
    상기 프로세서 모듈에 통신적으로 결합되고 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간, 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 그래픽으로 디스플레이하는 출력 장치
    를 포함하고, 상기 배출 농도 프로파일은 시간 구간에 대한 화학 종의 농도 플롯을 포함하고, 상기 투과 시간은 사전결정된 농도의 상기 화학종이 필터 카트리지를 통과하는 시간을 포함하는 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 입력 파라미터는 주위 압력, 주위 온도, 상대 습도, 호흡수, 화학 오염물질, 화학 농도, 직업상 노출 한도, 사용자 선택 카트리지, 최소 유효 수명, 편의 지표, 가격, 적어도 하나의 공통 입력 파라미터에 기초한 상기 필터 카트리지 추천의 적어도 하나의 사전 결정으로부터의 실증적 결과, 필터 카트리지의 현재 재고, 지역 필터 카트리지 요건, 필터 카트리지 단계적 제거 표시, 및 필터 카트리지 단계적 도입 표시 중 하나 이상을 포함하는 시스템.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 프로세서 모듈은 상기 입력 파라미터에 대한 업데이트 및 신규 입력 파라미터 중 적어도 하나를 수신하고, 상기 배출 농도 프로파일, 상기 투과 시간 및 상기 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 업데이트하여 상기 업데이트 및 상기 신규 입력 파라미터 중 적어도 하나에 기초하여 업데이트된 배출 농도 프로파일, 업데이트된 투과 시간 및 업데이트된 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 결정하도록 구성되고, 상기 출력 장치는 상기 업데이트된 배출 농도 프로파일, 상기 업데이트된 투과 시간 및 상기 업데이트된 필터 카트리지 추천 중 적어도 하나를 디스플레이하도록 구성되는 시스템.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 프로세서 모듈은 필터 베드를 통과하는 상기 화학종의 투과 파면의 위치를 계산함으로써 상기 배출 농도 프로파일을 결정하고, 상기 위치는 상기 투과 파면이 상기 필터 베드로부터 진화하는 진화 속도 및 가속 지수의 거듭제곱으로 상승되는 시간 중 적어도 하나의 함수가 되며, 상기 가속 지수는 감속하는 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 작고 가속된 진화 속도를 갖는 투과 파면들에 대한 가속 지수보다 큰 시스템.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 프로세서 모듈에 통신적으로 결합되고 적어도 하나의 입력 파라미터를 상기 프로세서 모듈에 통신하도록 구성되는 센서를 더 포함하는 시스템.
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