KR20230007907A - 압력 센서 구조체 - Google Patents

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Abstract

압력 센서 구조체가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 압력 센서 구조체는 화상 부위를 압박하기 위한 화상 압박 보조기에 설치되는 압력 센서 구조체로서, 내측에 원통형 공간이 형성되며 상기 화상 압박 보조기를 관통하도록 배치되는 몸체; 일면 상에 발광 부재가 실장되며, 상기 원통형 공간 내에 배치되는 회로기판; 상기 회로기판의 하부에 배치되며, 상기 회로기판과 접촉 시 상기 발광 부재가 발광하도록 전력을 공급하는 배터리; 상기 회로기판과 상기 배터리 사이에 개재되도록 배치되며, 상기 몸체의 높이 방향을 따라 압축 가능한 탄성체; 및 상기 배터리의 하부에 배치되되, 상기 화상 부위와 접촉되도록 적어도 일부가 상기 몸체로부터 상기 화상 부위 방향으로 소정 길이 돌출되어 형성되는 가압 부재;를 포함하고, 상기 가압 부재는 상기 화상 압박 보조기가 상기 화상 부위 측으로 밀착되는 경우, 상기 회로기판과 상기 배터리가 인접하도록 상기 배터리를 가압하여 상기 탄성체를 압축시킬 수 있다.

Description

압력 센서 구조체{PRESSURE SENSOR STRUCTURE}
본 발명은 압력 센서 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화상 압박 보조기가 사용자에게 적절한 압력을 제공하는지 여부를 확인하기 위한 압력 센서 구조체에 관한 것이다.
국민건강보험공단 자료에 따르면, 화상 환자는 한해 50만명이 넘으며, 2013년 약 50만 6,211명에서 2016년에는 52만 5,430명으로 그 수가 꾸준히 증가 추세에 있다.
한편 화상 환자의 경우, 비후성 반흔의 생성을 억제하기 위해서는, 환부를 물리적으로 압박하여 산소와 혈류가 환부 측으로 공급되는 것을 감소시킴으로써, 콜라겐 증식을 억제하여 흉터를 최소화하는 압박치료를 필요로 한다.
이러한 압박치료는 일반적으로 의료용 압박복, 압박붕대 등의 화상 압박 보조기를 이용한다. 이때, 다수의 연구 등에 따르면 화상 환자를 위한 압박치료 시 적절한 수준의 압력을 지속적으로 가해주는 것이 비후성 반흔 억제에 가장 효과적이라고 알려져 있다. 왜냐하면 압박치료 시 압력이 부족한 경우 비후성 반흔 억제에 효과가 부족하며, 압력이 과할 경우 피부의 괴사가 발생할 우려가 있기 때문이다.
그러나, 표면에 다양한 굴곡 형상을 포함하는 화상 부위의 특성상 압박 치료에 의해 적절한 크기의 압력이 화상 부위에 인가되고 있는지 여부를 정확히 확인하는 것이 용이하지 않은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 착용자로 하여금 화상 압박 보조기로부터 적절한 압력이 제공되고 있는지 여부를 신속히 알려줄 수 있는 압력 센서 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 화상 압박 보조기에 설치가 용이하여 공정상 장점이 있는 압력 센서 구조체를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 화상 부위를 압박하기 위한 화상 압박 보조기에 설치되는 압력 센서 구조체로서, 내측에 원통형 공간이 형성되며 상기 화상 압박 보조기를 관통하도록 배치되는 몸체; 일면 상에 발광 부재가 실장되며, 상기 원통형 공간 내에 배치되는 회로기판; 상기 회로기판의 하부에 배치되며, 상기 회로기판과 접촉 시 상기 발광 부재가 발광하도록 전력을 공급하는 배터리; 상기 회로기판과 상기 배터리 사이에 개재되도록 배치되며, 상기 몸체의 높이 방향을 따라 압축 가능한 탄성체; 및 상기 배터리의 하부에 배치되되, 상기 화상 부위와 접촉되도록 적어도 일부가 상기 몸체로부터 상기 화상 부위 방향으로 소정 길이 돌출되어 형성되는 가압 부재;를 포함하고, 상기 가압 부재는 상기 화상 압박 보조기가 상기 화상 부위 측으로 밀착되는 경우, 상기 회로기판과 상기 배터리가 인접하도록 상기 배터리를 가압하여 상기 탄성체를 압축시키는, 압력 센서 구조체를 제공한다.
이때, 상기 몸체는 외주면으로부터 반경 방향으로 소정 길이 연장되며, 상기 화상 압박 보조기에 의해 지지되는 지지 부재를 포함할 수 있다.
이때, 상기 지지 부재는 상기 화상 압박 보조기에 형성된 결합홈에 끼움 결합되도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 지지 부재의 적어도 일부에는 상기 화상 압박 보조기에 상기 지지 부재를 접착 가능하도록 접착 부재가 배치될 수 있다.
이때, 상기 회로기판은 상기 탄성체의 내부 중공을 통해 상기 배터리 측으로 돌출되는 제1 돌출 부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 배터리는 상기 탄성체의 내부 중공을 통해 상기 회로기판 측으로 돌출되는 제2 돌출 부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 제2 돌출 부재 상에는 상기 배터리의 음극이 배치되며, 상기 배터리 중에서 상기 제2 돌출 부재의 외측에는 상기 배터리의 양극이 배치되고, 상기 탄성체는 도전성 재료로 형성되며, 상기 회로기판 및 상기 배터리의 양극을 항상 전기적으로 연결시키도록 배치될 수 있다.
이때, 상기 탄성체의 탄성 계수는, 상기 화상 압박 보조기가 상기 화상 부위를 적정 압력 이상으로 가압하는 경우에만 상기 발광 부재가 발광되도록 상기 적정 압력을 고려하여 결정될 수 있다.
이때, 상기 회로기판은 상기 발광 부재가 발광되고 일정 시간이 경과될 경우, 상기 발광 부재를 소등시키도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 가압 부재가 상기 몸체로부터 돌출되는 돌출 거리는, 상기 회로기판과 상기 배터리 사이의 이격 거리 이상일 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 압력 센서 구조체를 적어도 하나 포함하는 화상 압박 보조기를 제공한다.
이때, 제1 압력 이상인 경우 발광되도록 형성되는 제1 압력 센서 구조체; 및 상기 제1 압력을 초과하는 제2 압력 이상인 경우 발광되도록 형성되는 제2 압력 센서 구조체를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 압력 센서 구조체와 상기 제2 압력 센서 구조체는 서로 발광 색상을 달리할 수 있다.
이때, 상기 화상 압박 보조기는, 안면 형상에 대응되도록 형성된 화상 마스크; 및 상기 화상 마스크의 일측에 연결되며, 상기 화상 마스크가 상기 안면을 가압하도록 외력에 의해 당겨지는 적어도 하나의 스트랩;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체는 단일한 구조체 내에 전원 공급을 위한 배터리 및 이에 의해 발광되는 발광 부재를 모두 구비함으로써 화상 압박 보조기 내 전기적 연결을 위한 복잡한 결선 공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체는 가압 부재, 배터리, 탄성체 및 회로기판의 유기적인 작동 과정을 통해 착용자로 하여금 화상 부위에 적정 압력이 인가되었는지 여부를 즉각적으로 알려줄 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체는 시각적으로 관찰이 용이한 발광 부재를 도입함으로써 착용자를 대상으로 보다 직관적으로 압력 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체는 탄성체가 결선 부재 및 스위치 부재로 동시에 기능함으로써 내장되는 부품을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체는 탈착이 용이한 구조를 가짐에 따라 화상 압박 보조기에 대하여 설치 및 교체가 용이한 장점이 있다.
도 1은 화상 환자가 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체가 설치된 화상 압박 보조기를 착용한 상태를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 화상 압박 보조기를 정면에서 바라본 평면도,
도 3은 도 1의 화상 압박 보조기 중에서 압력 센서 구조체가 설치된 일 영역의 단면을 확대하여 도시한 확대단면도,
도 4는 도 1의 압력 센서 구조체의 분리사시도,
도 5 및 도 6은 도 1의 화상 압박 보조기에 압력 센서 구조체를 설치되는 방법과 관련된 다양한 예시를 도시한 단면도,
도 7은 도 1의 화상 압박 보조기가 화상 부위 측으로 밀착됨에 따라 압력 센서 구조체의 가압 부재가 이동되는 것을 도시한 단면도,
도 8은 도 7의 가압 부재의 이동을 보다 상세히 설명하기 위한 설명도, 그리고,
도 9는 도 1의 화상 압박 보조기가 제1 압력 센서 구조체와 제2 압력 센서 구조체를 포함하는 것을 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다. 또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 화상 환자가 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체가 설치된 화상 압박 보조기를 착용한 상태를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 화상 압박 보조기를 정면에서 바라본 평면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 화상 압박 보조기 중에서 압력 센서 구조체가 설치된 일 영역의 단면을 확대하여 도시한 확대단면도이며, 도 4는 도 1의 압력 센서 구조체의 분리사시도이다. 그리고, 도 5 및 도 6은 도 1의 화상 압박 보조기에 압력 센서 구조체를 설치되는 방법과 관련된 다양한 예시를 도시한 단면도이다. 도 7은 화상 압박 보조기가 화상 부위 측으로 밀착됨에 따라 압력 센서 구조체의 가압 부재가 이동되는 것을 도시한 단면도이며, 도 8은 도 7의 가압 부재의 이동을 보다 상세히 설명하기 위한 설명도, 그리고, 도 9는 도 1의 화상 압박 보조기가 제1 압력 센서 구조체와 제2 압력 센서 구조체를 포함하는 것을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 화상 부위를 압박하기 위한 화상 압박 보조기(100)에 설치되는 센서 장치로서, 상기 화상 압박 보조기(100)의 화상 부위 압박 정도를 감지하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 화상 압박 보조기(100)는 일례로 도 1에 도시된 바와 같이 안면 화상 부위의 압박을 위해 환자의 안면에 착용되는 안면 마스크와 같은 형상을 가질 수 있다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)의 적용이 안면 마스크 형태의 화상 압박 보조기로 제한되는 것은 아니며, 수부, 상지 또는 하지 등을 포함하는 모든 부위의 압박 치료용 화상 압박 보조기(100)에도 적용될 수 있음을 밝혀 둔다. 다만, 이하에서는 설명의 편의상 도 1에 도시된 안면 마스크 형태의 화상 압박 보조기를 예시로 하여 설명하기로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)의 각 구성 및 작동에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 화상 압박 보조기(100)의 각 부분에 설치될 수 있다. 즉, 압력 센서 구조체(10)는 화상 압박 보조기(100)의 다양한 영역에 단수 개 또는 복수 개가 설치될 수 있다.
이때, 압력 센서 구조체(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 화상 압박 보조기(100)를 두께 방향으로 관통하는 형태로 설치될 수 있다. 이를 통해 하측에 배치된 가압 부재(60)가 화상 부위와 접촉되어 이동됨으로써 화상 압박 보조기(100)가 화상 부위를 가압하는 정도를 감지할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 몸체(20), 회로기판(30), 배터리(50), 탄성체(40), 가압 부재(60) 및 렌즈(70)를 포함할 수 있다.
먼저, 몸체(20)는 압력 센서 구조체(10)의 외형을 이루는 것으로서, 일례로 도 4에 도시된 바와 같이 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 몸체(20)의 형상이 원기둥 형상으로 한정되는 것은 아니며, 설계에 따라 댜양한 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 몸체(20)의 내측에는 상기 회로기판(30), 배터리(50), 탄성체(40) 및 가압 부재(60)를 수용할 수 있도록 원통형 공간(22)이 형성될 수 있다. 이러한 원통형 공간(22)은 몸체(20)를 높이 방향을 따라 관통하도록 상부와 하부가 모두 개방된 형태로 형성될 수 있다.
보다 상세하게, 몸체(20)의 상부는 후술될 회로기판(30)의 발광 부재(32)에 의해 발광된 빛이 외측으로 진행할 수 있도록 개방된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 몸체(20)의 하부의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 후술될 가압 부재(60)가 몸체(20)의 내부로부터 화상 부위(s) 측으로 소정 길이(d1) 돌출 가능하도록 개방될 수 있다.
한편, 몸체(20)는 화상 압박 보조기(100)를 두께 방향으로 관통하는 상태를 유지하도록 화상 압박 보조기(100)에 고정되어 설치될 수 있다.
이와 관련하여, 몸체(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 외주면으로부터 반경 방향으로 소정 길이 연장되는 지지 부재(26)를 구비할 수 있다.
이때, 지지 부재(26)는 몸체(20)의 외주면 외측에 링 형상으로 구비되거나, 이와 달리 호 형상(링 형상 중 일 부분)을 가지며 몸체(20)의 외주면(24)을 따라 복수 개가 구비될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 이러한 지지 부재(26)를 몸체(20)를 화상 압박 보조기(100)에 효과적으로 설치할 수 있다.
예시적인 일례로서, 화상 압박 보조기(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 지지 부재(26)를 제외한 몸체(20)의 주요 부분에 대응되는 형상으로 형성되며 화상 압박 보조기(100)를 두께 방향으로 관통하는 관통홀(112)과, 상기 관통홀(112)의 외측에 지지 부재(26)에 대응되는 형상으로 형성되는 결합홈(114)을 구비할 수 있다. 즉, 관통홀(112)과 결합홈(114)을 합친 전체 공간은 몸체(20)의 일부 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 결합홈에 지지 부재(26)가 끼움 결합됨으로써, 몸체(20)는 화상 압박 보조기(100)에 의해 지지되도록 화상 압박 보조기(100)에 설치될 수 있다. 여기서 화상 압박 보조기(100)는 실리콘과 같이 다소 유연한 재질로 형성되므로 형상의 변형이 가능하다. 따라서 관통홀(112) 대비 직경이 더 큰 지지 부재(26)라 하더라도 화상 압박 보조기(100)의 결합홈(114)에 안정적으로 삽입될 수 있다.
다른 일례로서, 화상 압박 보조기(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 몸체(20)의 외주면(24)에 대응되는 직경을 가지는 관통홀(112)과, 상기 관통홀(112)과 연통되되 지지 부재(26)의 외경에 대응되는 직경을 가지는 부착홀(116)을 포함하여 2단 구조로 형성된 관통 구조를 가질 수 있다.
이를 통해, 지지 부재(26)는 부착홀(116) 내에 안착되어 일면이 지지됨으로써 안정된 설치 상태를 유지할 수 있다.
이때, 몸체(20)의 일부는 상기 관통홀(112)에 삽입되며, 몸체(20)의 지지 부재(26)에는 도 6에 도시된 바와 같이 화상 압박 보조기(100)에 지지 부재(26)를 접착시키기 위한 접착 부재(28)가 배치될 수 있다. 여기서, 접착 부재(28)는 일례로 양면 테이프로 형성되거나, 별도의 접착제가 도포되는 형태로 마련될 수 있다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 특유의 지지 부재(26)를 구비함으로써 화상 압박 보조기(100)에 안정적이면서도, 탈착이 용이하게 설치될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 몸체(20)의 상부 측에는 회로기판(30)이 배치될 수 있다.
이때, 회로기판(30)은 상면 상에 일례로 LED 소자와 같은 발광 부재(32)가 실장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 회로기판(30)의 발광 부재(32)는 후술될 배터리(50)와 회로기판(30)이 접촉되어 전기적으로 연결될 경우에만 선택적으로 발광될 수 있다. 이와 같은 전기적 접촉은 후술될 탄성체(40)의 압축과 동반되어 형성될 수 있는데 이에 대해서는 탄성체(40)에 대한 설명을 마친 후에 상세히 기술하기로 한다.
한편, 회로기판(30)의 하면에는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 돌출 부재(34)가 구비될 수 있다. 이때, 제1 돌출 부재(34)는 탄성체(40)의 압축 시 회로기판(30)과 배터리(50)의 접촉을 가능하도록 하기 위한 부재로서, 탄성체(40)의 내부 중공(42)을 통해서 돌출될 수 있다. 일례로 제1 돌출 부재(34)는 소정 두께를 가지며 회로기판(30)의 단자부(미도시)와 연결된 솔더 볼(Solder ball) 또는 솔더 범브(Solder bump) 일 수 있다. 이처럼, 상기 제1 돌출 부재(34)는 도전성 재질로 형성됨으로써 후술될 배터리(50)의 제2 돌출 부재(52)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 회로기판(30) 중에서 상기 제1 돌출 부재(34)의 외측 둘레에는 도 4에 도시된 바와 같이 전기 회로(36)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 전기 회로(36)는 회로기판(30)의 일면 상에 얇게 패터닝된 형태로 배치될 수 있다. 이러한 전기 회로(36)는 전도성 재질로 형성되는 탄성체(40)의 일단부와 접촉됨으로써 상기 탄성체(40)와 통전 가능하도록 연결될 수 있다.
그리고, 회로기판(30)에는 발광 부재(32)를 제어하기 위한 복수의 제어칩(미도시)이 실장될 수 있다. 이때, 상기 제어칩은 발광 부재(32)가 발광된 후 일정 시간이 경과될 경우, 발광 부재(32)가 자동적으로 소등되도록 제어할 수 있다. 이것은 최초 발광 부재(32)의 발광을 통한 정보를 착용자에게 제공한 후에는 전력 사용을 차단시킴으로써, 배터리(50)에 저장된 전력량을 보다 효율적으로 사용하기 위한 것이다. 다만, 이 경우에도 회로기판(30)과 배터리(50)가 탄성체(40)에 의해 다시 이격된 상태에 놓이면, 제어칩은 상술한 제어 상태를 초기화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 몸체(20)의 최상부에는 발광 부재(32)에 의한 빛의 확산 경로를 제한하고, 몸체(20) 측으로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 렌즈(70)가 결합될 수 있다.
이때, 렌즈(70)는 발광 부재(32)에 의해 생성된 빛을 통과시키도록 유리 또는 투명 플라스틱과 같이 투명한 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 4를 참조하면, 회로기판(30)의 하부에는 탄성체(40)가 배치될 수 있다.
이때, 탄성체(40)는 예시적인 일례로서, 철사와 같은 선형 강재가 일방향을 따라 수회 권선되어 형성된 압축 스프링 일 수 있다. 이에 따라 탄성체(40)는 도 8(b)와 같이 가압 부재(60)가 배터리(50)를 가압하는 경우, 몸체(20)의 높이 방향을 따라 압축될 수 있다.
다만, 탄성체(40)의 예시에 상기 압축 스프링으로 제한되는 것은 아니며, 압축 스펀지와 같이 탄성력을 가지며 압축될 수 있는 부재라면 어떠한 부재도 탄성체(40)로 이용될 수 있다.
한편, 탄성체(40)의 내측에는 중공(42)이 형성될 수 있다. 이와 같은 중공(42)을 통해서 도 8에 도시된 바와 같이, 회로기판(30)의 하면으로부터 돌출되는 제1 돌출 부재(34) 또는 후술될 배터리(50)의 상면으로부터 돌출되는 제2 돌출 부재(52)가 돌출될 수 있는 공간이 마련될 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 탄성체(40)는 회로기판(30)과 배터리(50) 사이에 개재되도록 배치될 수 있다. 즉, 탄성체(40)의 상부는 회로기판(30)의 하면과 접할 수 있고, 탄성체(40)의 하부는 배터리(50)의 상면과 접할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 탄성체(40)는 전류가 흐를 수 있도록 도전성 재질로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 탄성체(40) 중에서 회로기판(30) 측 일단부는 회로기판(30)의 전기 회로(36)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 배터리(50) 측 타단부는 배터리(50)의 양극(54)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 탄성체(40)는 압축 변형 여부와 상관 없이 양단부가 언제나 회로기판(30) 및 배터리(50)와 접촉됨으로써, 회로기판(30) 회로기판(30)과 배터리(50)가 항상 통전 가능하도록 연결시키는 매개체로서 기능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 탄성체(40)의 하부에는 배터리(50)가 배치될 수 있다.
이때, 배터리(50)는 상술한 회로기판(30)과 접촉 시에 발광 부재(32)가 발광하도록 회로기판(30) 측으로 전력을 공급할 수 있다.
이때, 배터리(50)는 몸체의 원통형 공간(22)에 대응되도록 원통 형상으로 형성될 수 있다. 일례로, 배터리(50)로서 공지의 코인셀 배터리가 이용될 수 있다.
한편, 배터리(50)는 가압 부재(60)의 가압에 의해 몸체(20)의 원통형 공간(22)을 따라 이동 가능하도록 배치될 수 있다.
구체적으로, 도 8을 참조하면, 배터리(50)는 평상 시에는 도 8(a)와 같이 탄성체(40)를 사이에 둔 상태로 회로기판(30)과 서로 이격되어 위치하다가, 도 8(b)처럼 가압 부재(60)에 의해 회로기판(30) 측으로 이동되는 경우 상부의 탄성체(40)를 압축시키면서 회로기판(30)과 접촉되도록 가까워질 수 있다.
이때, 배터리(50)의 상부에는 전술한 바와 같이 제2 돌출 부재(52)가 구비될 수 있다. 여기서 제2 돌출 부재(52)는 탄성체(40)의 압축 시 회로기판(30)과 접촉을 용이하게 하기 위한 부재로서, 배터리(50)로부터 탄성체(40)의 내부 중공(42)을 통해서 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 배터리(50)의 전극 배치와 관련된 예시적인 일례로서, 상기 제2 돌출 부재(52)에는 배터리(50)의 음극이 배치될 수 있으며, 제2 돌출 부재(52)의 외측 둘레에는 양극(54)이 배치될 수 있다. 이때, 배터리(50)의 양극(54)은 앞서 설명한 바와 같이 탄성체(40)를 통해서 항상 회로기판(30)과 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있으며, 배터리(50)의 음극(52, 제2 돌출 부재)는 탄성체(40)의 압축 여부에 따라 회로기판(30)의 제1 돌출 부재(34)와 결선 또는 단선된 상태에 놓을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 배터리(50)의 하부에는 가압 부재(60)가 배치될 수 있다.
이때, 가압 부재(60)는 예시적인 일례로서, 몸체(20)의 원통형 공간(22) 보다 작은 직경을 가지는 원통형 부재로 형성될 수 있다.
그리고, 가압 부재(60)는 일단부가 배터리(50)의 일면과 접하면서 동시에 타단부는 화상 부위(s)와 접촉 가능하도록 몸체(20)로부터 화상 부위(s) 측으로 소정 거리(d1) 돌출될 수 있다. 즉, 가압 부재(60)는 몸체(20)의 일부는 몸체의 원통형 공간(22)에 배치되며, 다른 일부는 몸체(20)의 외부에 배치될 수 있다.
한편, 가압 부재(60)는 도 7과 같이 화상 부위(s)와 접촉된 상태에서 화상 압박 보조기(100)가 화상 부위(s) 측으로 밀착됨에 따라 화상 부위(s)로부터 발생되는 수직항력에 의하여 몸체(20)의 내부로 삽입되도록 이동될 수 있다. 이에 따라 가압 부재(60)가 몸체(20)로부터 돌출되는 거리는 변동 전 거리(d1)에서 변동 후 거리(d1')로 감소될 수 있다.
보다 상세하게, 도 8을 참조하여 가압 부재(60)에 의해 회로기판(30)과 배터리(50)가 접촉되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
회로기판(30)과 배터리(50)가 소정 이격 거리(d2)를 유지한 채 이격된 상태에서, 화상 압박 보조기(100)의 피부 밀착에 따라 가압 부재(60)가 회로기판(30) 측으로 가압될 경우, 가압 부재(60)는 몸체(20)의 원통형 공간으로 진입 길이(d3)만큼 진입할 수 있다.
이에 따라 가압 부재(60)와 접촉되는 배터리(50)도 상측으로 이동하게 되며 이에 따라 탄성체(40')도 진입 길이(d3)만큼 압축되게 된다.
그 후, 진입 길이(d3)가 증가되어 상술한 소정 이격 거리(d2)와 같아질 경우, 회로기판(30)의 제1 돌출 부재(34)와 배터리(50)의 제2 돌출 부재(52)는 서로 접하게 되어 발광 부재(32)가 발광될 수 있다.
이 경우 전기적 연결 관계를 살펴보면, 탄성체(40)의 압축에 따라, 도전성 재질로 형성되는 제1 돌출 부재(34)가 배터리(50)의 제2 돌출 부재(52) 상에 마련된 음극(-)과 서로 전기적으로 연결되며, 배터리(50)의 양극(54,+)은 탄성체(40')에 의해 이미 회로기판(30)의 전기회로(36)와 연결되어 있으므로 회로기판(30)과 배터리(50)는 전체적으로 폐회로를 구성하여 발광 부재(32)를 발광시킬 수 있다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 탄성체(40)가 회로기판(30)과 배터리(50) 사이에 개재되어 양극과 음극 중 어느 하나를 상시 전기적으로 연결시키는 결선 부재로서 기능함과 동시에, 양극과 음극 중 다른 하나에 대해서는 압축 여부에 따라 회로를 결선 또는 단선시키는 스위치 부재로서 기능할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 별도의 스위치 또는 결선 부재의 부가를 최소화할 수 있다.
한편, 위와 같은 원리를 고려하였을 때, 회로기판(30)과 배터리(50) 간 안정적인 접촉을 위하여, 가압 부재(60)가 몸체(20)로부터 돌출되는 최대 돌출 거리(d1)는 회로기판(30)의 제1 돌출 부재(34)와 배터리(50)의 제2 돌출 부재(52) 사이의 소정 이격 거리(d2) 이상인 것이 바람직하다.
이하, 착용자가 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)를 이용하여 압력을 감지하는 과정에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 목적하는 압력이 화상 부위(s)에 작용될 경우에만 회로기판(30)과 배터리(50)가 서로 접촉되어 발광 부재(32)를 발광시키도록 작동될 수 있다.
예를 들면, 착용자는 도 1의 화상 압박용 안면 마스크(110)를 착용한 상태에서 발광 부재(32)가 발광되지 않을 경우 아직 적절한 압력이 화상 부위에 인가되지 않은 것으로 판단할 수 있으며, 압력을 증가시키기 위해 마스크(110)와 연결된 스트랩(120)을 보다 당길 수 있다.
그 후, 스트랩(120)을 점차 당김에 따라 마스크(110)가 화상 부위에 가하는 압력도 상승되게 되며, 이에 따라 가압 부재(60)는 마스크(110)가 가하는 압력에 비례하여 몸체(20) 내부 측으로 진입하게 된다. 마침내 마스크(110)가 가하는 압력이 적정 압력 이상이 되는 경우, 상기 소정 이격 거리(d2)와 진입 길이(d3)가 동일하게 되어 회로기판(30)과 배터리(50)가 결선됨으로써 발광 부재(32)가 발광될 수 있다. 이 경우 착용자는 발광 부재(32)의 발광을 통해 적절한 압력이 형성된 것으로 판단하고 스트랩(120)을 당기는 행위를 중지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 가압 부재(60)에 동일한 크기의 압력이 작용하더라도, 진입 길이(d3)는 탄성체(40)의 탄성 계수에 따라 달라질 수 있다. 따라서 착용자는 환부의 특성에 따라 필요로 하는 적정 압력의 크기를 고려하여 탄성체(40)의 탄성 계수를 결정할 수 있다.
예를 들어, 화상 치료를 위해 고압의 압력이 요구되는 경우에는 보다 큰 크기의 탄성 계수를 가지는 탄성체(40)를 이용할 수 있으며, 환부가 연약한 경우에는 작은 크기의 탄성 계수를 가지는 탄성체(40)를 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 압력 센서 구조체(10)는 제1 압력 센서 구조체(11)와 제2 압력 센서 구조체(12)를 포함하여 복수 개가 화상 압박 보조기(100)에 설치될 수 있다.
이와 관련하여 도 9를 참조하면, 제1 압력 센서 구조체(11)와 제2 압력 센서 구조체(12)는 화상 압박 보조기(100)의 일 영역에 서로 인접한 형태로 배치될 수 있다.
이때, 제1 압력 센서 구조체(11)는 제1 압력 이상인 경우, 발광되도록 형성될 수 있으며, 제2 압력 센서 구조체(12)는 제1 압력을 초과하는 제2 압력 이상인 경우, 발광되도록 형성될 수 있다.
이를 위해, 일례로 제1 압력 센서 구조체(11)에 구비된 탄성체의 탄성 계수는 제2 압력 센서 구조체(12)에 구비된 탄성체의 탄성 계수 보다 작을 수 있다.
다른 일례로서, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 압력 센서 구조체(11)의 가압 부재가 몸체(20)로부터 돌출된 길이(d1a)는 제2 압력 센서 구조체(12)의 가압 부재가 몸체(20)로부터 돌출된 길이(d1b) 보다 작을 수 있다.
또 다른 일례로서, 제1 압력 센서 구조체(11)의 소정 이격 거리(d2)는 제2 압력 센서 구조체(12)의 소정 이격 거리(d2) 보다 작을 수 있다.
이처럼 제1 압력 센서 구조체(11)와 제2 압력 센서 구조체(12)를 발광시키는 적정 압력의 크기를 달리하는 것은 착용자가 화상 부위(s)가 필요로 하는 최소 압력(제1 압력)과, 화상 부위(s)에 허용될 수 있는 최대 압력(제2 압력)을 모두 확인하도록 하기 위함이다.
즉, 화상 부위(s)에 제1 압력 이상 제2 압력 이하의 압력이 인가되는 것이 필요한 경우, 착용자는 제1 압력 센서 구조체(11)가 발광되고, 제2 압력 센서 구조체(12)가 발광되지 않은 상태를 확인함으로써 화상 압박 보조기(100)가 적절한 범위의 압력을 인가하고 있음을 알 수 있다. 그 후, 스트랩(120)을 좀 더 당김으로써, 제2 압력 센서 구조체(12)까지 발광될 경우, 착용자는 스트랩(120)의 장력을 완화시켜 다시 적절한 범위의 압력이 형성되도록 할 수 있다.
한편, 제1 압력 센서 구조체(11)와 제2 압력 센서 구조체(12)는 서로 발광 색상을 달리할 수 있다. 이를 통해 착용자로 하여금 복수의 압력 센서 구조체(10)에 의한 발광 여부의 확인과 관련한 가시성을 보다 향상시킬 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 단일한 구조체 내에 전원 공급을 위한 배터리 및 이에 의해 발광되는 발광 부재를 모두 구비함으로써 화상 압박 보조기 내 전기적 연결을 위한 복잡한 결선 공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 가압 부재, 배터리, 탄성체 및 회로기판의 유기적인 작동 과정을 통해 착용자로 하여금 화상 부위에 적정 압력이 인가되었는지 여부를 즉각적으로 알려줄 수 있다.
특히 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 시각적으로 관찰이 용이한 발광 부재를 도입함으로써 착용자를 대상으로 보다 직관적으로 압력 정보를 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 구조체(10)는 탈착이 용이한 구조를 가짐에 따라 화상 압박 보조기에 대하여 설치 및 교체가 용이한 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 압력 센서 구조체 20 몸체
30 회로기판 40 탄성체
50 배터리 60 가압 부재
70 렌즈 100 화상 압박 보조기

Claims (14)

  1. 화상 부위를 압박하기 위한 화상 압박 보조기에 설치되는 압력 센서 구조체로서,
    내측에 원통형 공간이 형성되며 상기 화상 압박 보조기를 관통하도록 배치되는 몸체;
    일면 상에 발광 부재가 실장되며, 상기 원통형 공간 내에 배치되는 회로기판;
    상기 회로기판의 하부에 배치되며, 상기 회로기판과 접촉 시 상기 발광 부재가 발광하도록 전력을 공급하는 배터리;
    상기 회로기판과 상기 배터리 사이에 개재되도록 배치되며, 상기 몸체의 높이 방향을 따라 압축 가능한 탄성체; 및
    상기 배터리의 하부에 배치되되, 상기 화상 부위와 접촉되도록 적어도 일부가 상기 몸체로부터 상기 화상 부위 방향으로 소정 길이 돌출되어 형성되는 가압 부재;를 포함하고,
    상기 가압 부재는 상기 화상 압박 보조기가 상기 화상 부위 측으로 밀착되는 경우, 상기 회로기판과 상기 배터리가 인접하도록 상기 배터리를 가압하여 상기 탄성체를 압축시키는, 압력 센서 구조체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 몸체는 외주면으로부터 반경 방향으로 소정 길이 연장되며, 상기 화상 압박 보조기에 의해 지지되는 지지 부재를 포함하는, 압력 센서 구조체.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 화상 압박 보조기에 형성된 결합홈에 끼움 결합되도록 형성되는, 압력 센서 구조체.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 지지 부재의 적어도 일부에는 상기 화상 압박 보조기에 상기 지지 부재를 접착 가능하도록 접착 부재가 배치되는, 압력 센서 구조체.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 회로기판은 상기 탄성체의 내부 중공을 통해 상기 배터리 측으로 돌출되는 제1 돌출 부재가 구비되는, 압력 센서 구조체.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 탄성체의 내부 중공을 통해 상기 회로기판 측으로 돌출되는 제2 돌출 부재가 구비되는, 압력 센서 구조체.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 돌출 부재 상에는 상기 배터리의 음극이 배치되며, 상기 배터리 중에서 상기 제2 돌출 부재의 외측에는 상기 배터리의 양극이 배치되고,
    상기 탄성체는 도전성 재료로 형성되며, 상기 회로기판 및 상기 배터리의 양극을 항상 전기적으로 연결시키도록 배치되는, 압력 센서 구조체.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 탄성체의 탄성 계수는, 상기 화상 압박 보조기가 상기 화상 부위를 적정 압력 이상으로 가압하는 경우에만 상기 발광 부재가 발광되도록 상기 적정 압력을 고려하여 결정되는, 압력 센서 구조체.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 회로기판은 상기 발광 부재가 발광되고 일정 시간이 경과될 경우, 상기 발광 부재를 소등시키도록 제어하는, 압력 센서 구조체.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 가압 부재가 상기 몸체로부터 돌출되는 돌출 거리는, 상기 회로기판과 상기 배터리 사이의 이격 거리 이상인, 압력 센서 구조체.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 압력 센서 구조체를 적어도 하나 포함하는, 화상 압박 보조기.
  12. 제11 항에 있어서,
    제1 압력 이상인 경우 발광되도록 형성되는 제1 압력 센서 구조체; 및
    상기 제1 압력을 초과하는 제2 압력 이상인 경우 발광되도록 형성되는 제2 압력 센서 구조체를 포함하는, 화상 압박 보조기.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 압력 센서 구조체와 상기 제2 압력 센서 구조체는 서로 발광 색상을 달리하는, 화상 압박 보조기.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 화상 압박 보조기는,
    안면 형상에 대응되도록 형성된 화상 마스크; 및
    상기 화상 마스크의 일측에 연결되며, 상기 화상 마스크가 상기 안면을 가압하도록 외력에 의해 당겨지는 적어도 하나의 스트랩;을 포함하는, 화상 압박 보조기.
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