WO2022045480A1 - 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체 - Google Patents

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WO2022045480A1
WO2022045480A1 PCT/KR2020/018297 KR2020018297W WO2022045480A1 WO 2022045480 A1 WO2022045480 A1 WO 2022045480A1 KR 2020018297 W KR2020018297 W KR 2020018297W WO 2022045480 A1 WO2022045480 A1 WO 2022045480A1
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tube
coupled
respiration measurement
tube adapter
mouthpiece
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PCT/KR2020/018297
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이인표
윤기상
송창호
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브레싱스 주식회사
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    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087—Measuring breath flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/04—Constructional details of apparatus
    • A61B2560/0443—Modular apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a mouthpiece assembly for a respiration measurement device, and more particularly, to a mouthpiece for a respiration measurement device that can be applied to a device for measuring a user's respiration, and is hygienic and economical.
  • a respiration measurement device is a device for measuring and analyzing a user's respiratory volume and spirometry, and is an essential tool for lung health management. It may be configured to include a mouthpiece.
  • These mouthpieces are manufactured by injection-molding medical plastic materials so as to be harmless to the human body as well as maintain their shape during use and ensure durability as they are a configuration that the user puts his or her mouth on directly.
  • such a mouthpiece needs to be considered for health and hygiene because the user directly puts his/her mouth and breathes, so it is disposable and is discarded after the user uses the mouthpiece.
  • An object of the present invention is to provide a mouthpiece assembly for a respiration measurement device that is not only harmless to the human body, but also can reduce the hygienic and economic burden by using an economical material and easy to manufacture.
  • the present invention is configured to include a first body having a respiration measurement module and a mouthpiece detachably coupled to the first body, the mouthpiece is a cylindrical tube shape on one side of the inner peripheral surface or the first seating surface on the outer peripheral surface This is formed, the outer peripheral side when combined with the first body, the respiration measurement module is inserted through the insertion hole is formed, when the respiration measurement module is inserted into the insertion hole, the insertion hole is shielded tube adapter; and a first tube having a cylindrical tube shape, one side of which is detachably coupled to one end of the tube adapter, and one side of which is contact-coupled to the first seating surface when coupled to the tube adapter.
  • the respiration measurement module is formed to protrude from the inner peripheral surface a first differential pressure generator having a set thickness and height in a circumferential direction passing through the insertion hole, and the tube adapter has a set thickness corresponding to the first differential pressure generator on the inner surface and It is possible to provide a mouthpiece assembly for a respiration measurement device, characterized in that the second differential pressure generating unit having a height is formed to protrude.
  • the mouthpiece assembly for a respiration measurement device can provide economical effects by reducing manufacturing costs as well as being hygienic by forming some of the mouthpieces with materials that are harmless and economical to the human body.
  • the mouthpiece assembly for a respiration measurement device is formed of a durable medical plastic material, and the remaining portion is formed of a paper material that is harmless to the human body and is inexpensive. It is possible to reduce the cost, and because it is easy to manufacture, it is possible to provide an economic effect.
  • the mouthpiece assembly for a respiration measurement device has a simple structure and can be miniaturized, so that it is possible to easily measure the respiration volume of the examinee anytime, anywhere as well as at home or in a hospital, and the first comprising a respiration measurement module
  • the body and the mouthpiece having the air passage through which the air flows separately from each other and detachable from each other, it is possible to easily remove foreign substances in the sensor of the respiration measurement module and the air passage, and to easily maintain a clean state effect can be provided.
  • the mouthpiece assembly for a respiration measurement device can increase the sensing sensitivity through the first differential pressure generator and the second differential pressure generator, as well as provide improved performance and economical effects due to its simple structure. there is.
  • the mouthpiece assembly for a respiration measurement device comprises a first body provided with a respiration measurement module for measuring respiration airflow, and a mouthpiece having an air flow path through which respiration airflow is moved, respectively, and these are detachable Since it is configured to be possible, it can be easily replaced after use by a user, and can provide an effect of easy hygienic maintenance.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a mouthpiece assembly for a respiration measurement device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the bottom portion of the first body in the mouthpiece assembly for the respiratory measurement device of Figure 1.
  • Figure 3 is a front cross-sectional view showing the inside of the mouthpiece assembly for the respiratory measurement device of Figure 1.
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the mouthpiece in the mouthpiece assembly for the respiration measurement device of Figure 1;
  • FIG. 5 is a front cross-sectional view showing the inside of the mouthpiece of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating another embodiment in which a filter unit is provided on a tube adapter in the mouthpiece of FIG. 4 .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the principle of measuring a respiration volume through the first differential pressure generating unit and the second differential pressure generating unit in the mouthpiece assembly for the respiration measuring device of FIG. 1 .
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing another embodiment of the third coupling part and the fourth coupling part in the mouthpiece assembly for the respiratory measurement device of FIG. 1 .
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing in detail the configuration of the third coupling part and the fourth coupling part in the mouthpiece assembly for the respiration measurement device of FIG.
  • Figure 10 is a perspective view showing the bottom surface of the first body in the mouthpiece assembly for the respiratory measurement device of Figure 8.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing another embodiment of the third coupling part and the fourth coupling part of FIG. 9 .
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a case in which a rotation preventing unit is provided in the mouthpiece assembly for the respiration measurement device of FIG. 1 .
  • FIG. 13 is a front cross-sectional view showing a case in which the insertion groove is formed in the mouthpiece assembly for the respiratory measurement device of FIG.
  • first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • the mouthpiece assembly for a respiration measurement device may be configured to include a mouthpiece 200 in which is formed.
  • the respiration measurement module 110 is configured to measure the pressure of air, and when the first body 100 and the mouthpiece 200 are combined, the pressure of the air passing through the air flow path 201 is measured. It can be configured to measure.
  • the first body 100 is an external device (not shown) so that the user can analyze or store the information measured by the operation switch 101 and the respiration measurement module 110 that can control on / off, etc. ) and the connector portion 102 for connection can be formed.
  • the connector portion 102 is formed as a connector groove portion as shown, and can be applied in various ways, such as a configuration detachable from a connector pin or a configuration in which a connection wire is fixedly coupled, although not shown.
  • the respiration measurement module 110 may be configured to detect the differential pressure by forming a differential pressure, and to measure the amount of respiration and the like based on the sensed differential pressure.
  • the respiration measurement module 110, the first differential pressure generating unit 111 having a set thickness and height on the side facing the air flow path 201 may be formed to protrude.
  • the first differential pressure generating unit 111 is formed to protrude to a set height within the air flow path 201 , thereby obstructing the air flow flowing through the air flow path 201 , thereby forming a differential pressure. .
  • the respiration measurement module 110, a sensing flow path 112 is formed therein to sense the differential pressure formed by the first differential pressure generating unit 111, and a sensing unit (not shown) on the sensing flow path 112. may be provided.
  • the sensing flow path 112 has an inlet and an outlet formed on both sides of the first differential pressure generating unit 111 in the front-rear direction with the first differential pressure generating unit 111 interposed therebetween, and the sensing unit includes the inlet and the outlet, respectively. may be configured to detect a pressure difference in
  • the respiration measurement module 110 in order to detect the differential pressure, although not shown, the first differential pressure generating unit 111 instead of the sensing flow path 112 and the sensing unit barometric pressure sensor or pressure sensor for detecting the pressure difference on both sides can be applied.
  • the first body 100 may include a first coupling part 120 and a second coupling part 130 for detachably coupling with the tube adapter 210 , and the first coupling part 120 .
  • a detailed description of the second coupling part 130 will be described in more detail in the third coupling part 230 and the fourth coupling part 240 to be described later.
  • the first body 100, a circuit board (not shown) therein for the operation of the respiration measurement module 110 may be built-in.
  • the mouthpiece 200 may include a tube adapter 210 , a first tube 270 , and a second tube 280 .
  • the tube adapter 210 is detachably coupled with the first body 100 on the outer circumferential side in a cylindrical tube shape, and the respiration measurement module 110 on the outer circumferential side when coupled with the first body 100.
  • the insertion hole 213 to be inserted may be formed through.
  • the tube adapter 210 may be configured such that the insertion hole 213 is sealed when the respiration measurement module 110 is inserted into the insertion hole 213 .
  • the insertion hole 213, as shown, may be formed in the central portion with respect to the longitudinal direction of the tube adapter 210, but this is an embodiment and the formation position can be variously changed.
  • the first tube 270 may be detachably coupled to one side and the second tube 280 may be detachably coupled to the other side.
  • a first seating surface 211 to which the first tube 270 is contact-coupled may be formed on one inner circumferential surface, and the second tube 280 may be formed on the other inner circumferential surface. ) to which the second seating surface 212 is contact-coupled may be formed.
  • first tube 270 and the second tube 280 are coupled to both sides of the tube adapter 210, external air Alternatively, internal air is prevented from flowing into or out of the air flow path 201 inside the mouthpiece 200, and the first tube 270 and the second tube 280 and the tube adapter 210 are brought into close contact with each other. It serves to make the bond more tight.
  • the first seating surface 211 and the second seating surface 212 are formed along the circumferential direction of the inner circumferential surface from the end to the set length as shown, and may be formed in the form of a groove having a set depth from the inner circumferential surface.
  • first seating surface 211 is formed to have the same depth (height) as the thickness of the first tube 270 to be contact-coupled
  • second seating surface 212 is the second tube to be contact-coupled. It is preferably formed to the same depth (height) as the thickness of (280).
  • the first seating surface 211 is formed on one inner peripheral surface
  • the second seating surface 212 is formed on the other inner peripheral surface
  • the first tube is formed on the inner peripheral surface of both ends.
  • 270 and the second tube 280 are configured to be inserted thereinto.
  • first seating surface 211 and the second seating surface 212 are formed on both outer peripheral surfaces of the tube adapter 210, so that both ends of the tube adapter 210 are
  • the first tube 270 and the second tube 280 may be inserted and coupled to the inner circumferential surface.
  • the tube adapter 210 may be formed with a second differential pressure generator 214 having a set thickness and height corresponding to the first differential pressure generator 111 protrude from the inner surface thereof.
  • the second differential pressure generating unit 214 is formed to protrude to a set height in the air flow path 201 like the first differential pressure generating unit 111 and controls the air flow flowing through the air flow path 201 . It interferes with this and causes a differential pressure to build up.
  • the second differential pressure generator 214 may be formed along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the tube adapter 210 .
  • first differential pressure generating unit 111 and the second differential pressure generating unit 214 are aligned with each other when the first body 100 and the tube adapter 210 are coupled. It may be configured to form an annular orifice along the circumferential direction on the inner circumferential surface.
  • the first differential pressure generating unit 111 and the second differential pressure generating unit 214 form an annular orifice in the air flow path 201 to generate a differential pressure in the air flow path 201 and measure respiration through this.
  • the module 110 can measure the flow rate of air passing through the air flow path 201 and measure the user's respiration rate.
  • the principle of measuring the respiration volume from the differential pressure generated by such an orifice will be described in more detail with reference to FIG. 7 to be described later.
  • the tube adapter 210 may include a third coupling part 230 and a fourth coupling part 240 .
  • the third coupling part 230 and the fourth coupling part 240 are positioned to correspond to the first coupling part 120 and the second coupling part 130 , and the tube adapter 210 and the When coupled with the first body 100 , the first coupling part 120 and the second coupling part 130 may be detachably coupled to each other.
  • the third coupling part 230 and the fourth coupling part 240 may be respectively formed on one front side and the other rear side of the insertion hole 213 in the longitudinal direction of the tube adapter 210 , but this do not limit
  • the first coupling part 120 , the second coupling part 130 , the third coupling part 230 , and the fourth coupling part 240 are magnets having a magnetic force in a configuration to be detached from each other, respectively. can be applied. However, this is a preferred embodiment and can be applied in various ways as long as it is a detachable configuration other than the magnet.
  • the tube adapter 210 and the first body 100 include the first coupling part 120 , the second coupling part 130 , the third coupling part 230 , and the second coupling part 120 . 4 It is easily coupled through the coupling part 240 and can be easily separated when the user applies an external force.
  • the tube adapter 210 may be formed of a medical plastic material having durability to maintain its shape when combined with the first body 100 .
  • the first tube 270 may have a cylindrical tube shape, and one end may be detachably coupled to one side of the tube adapter 210 . When the first tube 270 is coupled to the tube adapter 210 , one side may be contact-coupled to the first seating surface 211 .
  • the second tube 280 may have a cylindrical tube shape, and one side may be detachably coupled to the other end of the tube adapter 210 . When the second tube 280 is coupled to the tube adapter 210 , one side thereof may be contact-coupled to the second seating surface 212 .
  • the first tube 270 or the second tube 280 the user can breathe directly into the mouth, and is used for one-time use in consideration of hygiene.
  • the first tube 270 and the second tube 280 may be formed of a pulp (paper) material that is easy to manufacture and harmless to the human body.
  • the mouthpiece 200 includes the tube adapter 210 that is detachably coupled to the respiration measurement module 110, and the first tube 270 or the second tube ( 280) is separated from each other to be detachable from each other, so that separation and cleaning are facilitated, the tube adapter 210 is made of a plastic material, and the first tube 270 and the second tube 280 are It is possible to reduce manufacturing cost and improve economic feasibility by forming each of them differently using inexpensive paper materials.
  • FIGS. 4 and 5 are views showing another embodiment of the mouthpiece 200 .
  • the tube adapter 210a may include a tube adapter body 261 and an extension portion 262 .
  • the tube adapter body 261 is detachably coupled to the first body 100 on the outer circumferential side in a cylindrical tube shape, and the respiration measurement module 110 on the outer circumferential side when coupled with the first body 100 ) through which the insertion hole 213 is inserted may be formed.
  • the first tube 270 and the second tube 280 are detachably coupled to both ends respectively, and in detail, the first tube 270 is attached to the inner peripheral surface of one end. ) and a first seating surface 211 contact-coupled to, and a second seating surface 212 contact-coupled with the second tube 280 may be formed on the inner circumferential surface of the other end.
  • the configuration of the tube adapter body 261 including the insertion hole 213, the first seating surface 211, and the second seating surface 212 is that of the tube adapter 210a of FIG. Since it corresponds to the configuration, a detailed description thereof will be omitted.
  • the extension part 262 may be formed to extend a predetermined length along the longitudinal direction (axial direction) from the side surface (thick surface) of one end and the side surface (thickness surface) of the other end of the tube adapter body 261 .
  • the extension part 262 moves toward the inner bottom surface of the first tube 270 .
  • a portion of the outer circumferential side of the second tube 280 may be in contact with each other.
  • the extension 262 may guide the insertion of the first tube 270 and the second tube 280 into the tube adapter body 261, and after coupling, the first tube 270 and the second tube 280 can be more stably supported.
  • the extension part 262 may include the third coupling part 230 and the fourth coupling part 240 , and the third coupling part 230 and the fourth coupling part ( 240) has been described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the tube adapter 210a of FIGS. 4 and 5 is configured to include the tube adapter body 261 and the extension part 262, so that the length of the tube adapter body 261 is shown in FIG. 1
  • the length of the tube adapter 210 of It is possible to stably insert and support the tube 270 and the second tube 280 .
  • the mouthpiece 200 may be configured to further include a filter unit 300 for filtering foreign substances that may be introduced or discharged from the outside according to the user's breathing.
  • the filter unit 300 may be coupled to at least one of the tube adapters 210 and 210a, the first tube 270 and the second tube 280 .
  • the filter unit 300 is configured separately and coupled to the second tube 280 is shown.
  • the filter unit 300 may be configured to include a filter body 310 and a filter member 320.
  • the filter body 310 is coupled to a cylindrical tube shape and has an inside It communicates with the air flow path 201 and may be configured to be detachably fitted to the other end of the second tube 280 .
  • the filter member 320 is coupled to the inside of the filter body 310 to filter foreign substances.
  • the filter member 320 as shown, is configured in the form of a mesh network, it is possible to filter saliva and the like that comes out when the user exhales.
  • the filter member 320 a mesh network made of general metal, plastic, etc. may be applied, but other materials may be applied if this purpose can be achieved.
  • the filter unit 300 may be provided in the mouthpiece 200, which is not a separate configuration, unlike FIGS. 4 and 5 .
  • the filter unit 300a may be provided inside the tube adapter 210 .
  • the filter unit 300a may be located at the rear of the insertion hole 213 with respect to the flow direction so as not to affect the sensing sensitivity of the respiration measurement module 110 .
  • the filter unit 300a may be formed in a circular shape to correspond to the inner shape of the tube adapter 210 , so that an outer circumferential surface thereof may be coupled to an inner circumferential surface of the tube adapter 210 .
  • the filter unit 300a may be fixedly coupled to the tube adapter 210 or formed integrally with various embodiments.
  • FIG. 6 shows a case in which the filter unit 300a is provided in the tube adapter 210, but this is an embodiment.
  • the filter unit 300a includes a first tube 270 and a second tube ( 280), of course.
  • the respiration measurement module 110 will look at the principle of measuring the user's respiration volume through the differential pressure generated by the first differential pressure generating unit 111 and the second differential pressure generating unit 214. .
  • FIG. 7 is a view showing an orifice pipe installed in a general flow path and its pressure change. Referring to the drawing, between the upstream section a of the orifice pipe and the narrowed flow section b, Equations 1 and 2 Bernoulli's equation and continuity equation can be established.
  • V1 and V2, P1 and P2, ⁇ 1 and ⁇ 2, A1 and A2 represent the average flow velocity, pressure, fluid density, and flow cross-sectional area in parts a and b.
  • the relationship between the flow rate Q passing through the orifice tube and the differential pressure (P 1 -P 2 ) through Equation 1 and Equation 2 is the same as Equation 3 above.
  • Equations 1 to 3 above are known flow rate calculation formulas through an orifice, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the flow rate can be measured through the differential pressure measured in the orifice tube as described above. Accordingly, in the present invention, when the first body 100 and the tube adapter 210 are coupled, an orifice ( tube) to generate a differential pressure, and after measuring the differential pressure through the respiration measurement module 110, it is possible to calculate the user's respiration volume by the above-described measurement principle.
  • the first coupling portion (120a), the second coupling portion (130a), the third coupling portion (230a, 230b) and the fourth coupling portion (240a, 240b) ) will be described with respect to another embodiment.
  • the third coupling part 230a and the fourth coupling part 240a are provided on the outer peripheral side of the tube adapter 210 , and the tube with the insertion hole 213 interposed therebetween.
  • the adapter 210 may be positioned to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the third coupling part 230a and the fourth coupling part 240a may each include a protrusion 251 and a first magnet member 252 .
  • the protrusion 251 has a rectangular shape in plan view, and the direction of the long side is arranged along the axial direction of the tube adapter 210 .
  • the protrusion 251 is formed to protrude outward from the outer circumferential surface of the tube adapter 210 as shown, and is a locking protrusion so that the first body 100 does not shake when combined with the first body 100 . It can play a role, thereby inducing a more stable coupling with the first body (100).
  • the protrusion 251 may be provided with a fitting portion 253 to which the first magnet member 252 is coupled.
  • the fitting portion 253 is formed on the upper surface of the protrusion 251 , and may be formed in the form of a groove having a set depth from the upper surface of the protrusion 251 .
  • the first magnet member 252 may be fitted to the fitting portion 253 and may be formed to have a thickness corresponding to a shape and a set depth of the fitting portion 253 .
  • the first magnet member 252 is bonded to the bottom surface in face-to-face contact with the fitting portion 253 so that the position is fixed after being inserted and coupled to the fitting portion 253 , and is fixed to the fitting portion 253 . can be combined. This is because, when the first body 100 is detached, the first magnet member 252 can be separated from the fitting part 253 while being coupled to the second magnet member 122 .
  • FIG. 10 is a bottom view illustrating the first coupling part 120a and the second coupling part 130a of the first body 100 in FIG. 8 .
  • the first coupling part 120a and the second coupling part 130a are formed so that the above-described third coupling part 230a and the fourth coupling part 240a can be inserted and seated. and may be configured to include an insertion groove portion 121 and a second magnet member 122, respectively.
  • the insertion groove part 121 is positioned at a position corresponding to the first coupling part 120a and the second coupling part 130a, and the protrusion part 251 may be inserted thereinto.
  • the insertion groove 121 is formed to correspond to the shape of the protrusion 251 so that the bottom surface of the first body 100 comes into contact with the outer circumferential surface of the tube adapter 210 and the protrusion 251 when combined. may be formed so that it can be completely inserted.
  • the second magnet member 122 is provided in the insertion groove portion 121, and attractive force acts on the first magnet member 252 so that the first body 100 and the tube adapter 210 are connected to each other. make it detachable.
  • FIG 11 is a view showing another embodiment of the third coupling part 230b and the fourth coupling part 240b.
  • the third coupling part 230b and the fourth coupling part 240b include a protrusion 251a and the first magnet member 252, but the first magnet member 252 may be inserted and coupled in the lateral direction of the protrusion 251a.
  • the protrusion 251a may have the fitting portion 253a formed on the side thereof, and the first magnet member 252 may be inserted and coupled in the lateral direction.
  • the first magnet member 252 may be fitted to the fitting portion 253a without a separate bonding process. This is because the detaching direction of the first body 100 and the coupling direction of the first magnet member 252 are different from each other, and the upper surface of the protrusion 251b is shielded, so even if the first body 100 is detached, the This is because the first magnet member 252 is attached to the second magnet member 122 and is not separated.
  • the mouthpiece 200 includes the first tube 270 and the first tube 270 in a state in which the first tube 270 or the second tube 280 is fitted and coupled to the tube adapter 210 .
  • the second tube 280 may be configured to further include an anti-rotation unit 400 that can prevent the rotation.
  • the anti-rotation unit 400 may include a rotation-preventing groove 410 and a rotation-preventing protrusion 420 .
  • the anti-rotation groove 410 may be formed to have a set length along the insertion direction from one end of the first tube 270 .
  • the anti-rotation groove 410 prevents rotation of the second tube 270 after the first tube 270 is coupled to the tube adapter 210 as well as prevents the tube adapter 210 from rotating.
  • the rotation preventing groove 410 can limit the insertion depth through the formed length, thereby preventing the excessive insertion of the first tube 270 into the tube adapter 210 .
  • the anti-rotation protrusion 420 is formed on the inner peripheral surface of one end of the tube adapter 210, and is fitted into the anti-rotation groove 410 when the first tube 270 is coupled.
  • the anti-rotation protrusion 420 may have various shapes such as a cylindrical shape or a square box shape, and corresponds to the shape of the anti-rotation protrusion 420 so that the outer surface is in close contact when it is inserted and seated in the anti-rotation groove 410 .
  • the anti-rotation groove 410 may be formed in a shape.
  • FIG. 13 is a view showing another embodiment of the mouthpiece of the present invention.
  • a fitting groove 2111 may be formed in the first seating surface 211 .
  • the fitting groove 2111 is formed in the stepped portion of the first seating surface 211, and when the first tube 270 is seated on the first seating surface 211 and contact-coupled, the first tube The insertion end of 270 is fitted.
  • the fitting groove 2111 prevents lifting or wrinkling that may occur in the process of being inserted into the tube adapter 210b, so that when the user breathes, such lifting It is possible to reduce flow resistance due to wrinkling and to prevent deterioration of sensing sensitivity.
  • the fitting groove 2111 may be formed not only on the first seating surface 211 but also on the second seating surface 212 .
  • the mouthpiece 200 may include a breathing pressure adjusting unit provided in the first tube 270 or the second tube 280 to adjust the user's breathing pressure.
  • the breathing pressure control unit adjusts the flow passage and cross-sectional area of the air flow path 201 during respiration to adjust the pressure of respiration flowing into the air flow path 201, so that the user adjusts the breathing pressure suitable for the user's health condition during breathing exercise. It may be configured to provide, through which it is possible to increase the effect of individual users' breathing exercise.
  • the present invention can be applied to a respiration measurement device.

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Abstract

본 발명은, 호흡 측정 모듈을 구비하는 제1본체 및 제1본체와 탈착 가능하게 결합되는 마우스피스를 포함하여 구성되고, 마우스피스는, 원통관 형상의 튜브어댑터 및 원통관 형상으로 튜브어댑터와 탈착 가능하게 결합되는 제1튜브를 포함하여 구성되는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체를 제공할 수 있다. 상기한 바에 따르면 제조비용을 저감시킬 수 있으며 경제적이다.

Description

호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체
본 발명은 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 호흡을 측정하는 장치에 적용될 수 있으며, 위생적이고 경제적인 호흡 측정 장치용 마우스피스에 관한 것이다.
일반적으로 호흡 측정 장치는 사용자의 호흡량 및 폐활량을 측정하고 분석하기 위한 장치로서 폐건강 관리를 위한 필수적인 도구이며, 사용자의 호흡량을 분석할 수 있도록 사용자가 입을 대고 숨을 내쉬거나 들여 마시는 호흡 튜브 즉, 마우스피스를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 마우스피스는 사용자가 직접 입을 대는 구성인 만큼 인체에 무해하여야 함은 물론, 사용 시 형태를 유지할 수 있고 내구성을 확보할 수 있도록 주로 의료용 플라스틱 재료를 사출 성형하여 제조되고 있다.
한편, 이러한 마우스피스는, 사용자가 직접 입을 대고 숨을 불어 넣기 때문에 보건 위생을 고려할 필요가 있으며, 때문에 일회용으로서 사용자가 마우스피스를 사용하고 나면 이를 폐기하고 있다.
그런데, 이러한 종래의 마우스피스는, 제조 단가가 높은 의료용 플라스틱 재료로 제조되는 만큼 제조비용의 부담이 가중될 수밖에 없으며 이에 따른 경제성도 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 인체에 무해할 뿐만 아니라 경제적인 재료이면서 제조가 용이한 재질을 사용함으로써, 위생적이며 경제적인 부담을 저감시킬 수 있는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 호흡 측정 모듈을 구비하는 제1본체 및 상기 제1본체와 탈착 가능하게 결합되는 마우스피스를 포함하여 구성되고, 상기 마우스피스는, 원통관 형상으로 일측 내주면 또는 외주면에 제1안착면이 형성되고, 외주측면에는 상기 제1본체와 결합될 시 상기 호흡 측정 모듈이 삽입되는 삽입구가 관통 형성되며, 상기 삽입구에 상기 호흡 측정 모듈이 삽입될 시 상기 삽입구가 차폐되는 튜브어댑터; 및 원통관 형상으로 일측이 상기 튜브어댑터의 일단부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 튜브어댑터에 결합될 시 일측면이 상기 제1안착면에 접촉 결합되는 제1튜브;를 포함하여 구성되되, 상기 호흡 측정 모듈은, 내주면에 상기 삽입구를 지나는 원주방향을 따라 설정 두께와 높이를 갖는 제1차압생성부가 돌출되게 형성되고, 상기 튜브어댑터는 내측면에 상기 제1차압생성부와 대응되는 설정 두께와 높이를 갖는 제2차압 생성부가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체는, 마우스피스 중 일부를 인체에 무해하고 경제적인 재질로 형성함으로써 위생적일뿐만 아니라 제조비용을 저감시켜 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체는, 마우스피스에서 제1본체와 결합되는 부분은 내구성의 의료용 플라스틱 재질로 형성하고, 나머지 부분은 인체에 무해하고 저렴한 종이재질로 형성하여, 제조비용을 절감할 수 있으며, 제조가 용이하기 때문에 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체는, 구조가 간단하고 소형화가 가능하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 용이하게 측정할 수 있으며, 호흡 측정 모듈을 포함하는 제1본체와, 공기가 유동하는 공기 유로가 형성된 마우스피스를 서로 별도로 구성하고 서로 탈착 가능하도록 구성하여, 호흡 측정 모듈의 센서와 공기 유로 내의 이물질을 용이하게 제거할 수 있으며, 청결한 상태를 용이하게 유지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체는, 제1차압생성부와 제2차압생성부를 통하여 센싱 감도를 높일 수 있음은 물론 그 구조가 간단하여 성능향상 및 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체는, 호흡 기류를 측정하는 호흡 측정 모듈이 구비된 제1본체와, 호흡 기류가 이동되는 공기유로를 갖는 마우스피스를 각각 개별적으로 구성하고 이들이 탈착 가능하도록 구성되어 있기 때문에, 사용자가 사용한 이후 용이하게 교체가 가능하며, 위생적인 유지관리가 용이한 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체를 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서 제1본체의 저면부를 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체의 내부를 나타내는 정단면도이다.
도 4는 도 1의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서 마우스피스의 다른 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 마우스피스의 내부를 나타내는 정단면도이다.
도 6은 도 4의 마우스피스에서 튜브어댑터에 필터부가 구비되는 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 1의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서 제1차압생성부와 제2차압생성부를 통한 호흡량 측정 원리는 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 1의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서 제3결합부 및 제4결합부의 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이다.
도 9는 도 8의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서 제3결합부 및 제4결합부의 구성을 세부적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 10은 도 8의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서 제1본체의 저면을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 9의 제3결합부 및 제4결합부의 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이다.
도 12는 도 1의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서 회전방지부가 구비된 경우를 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 1의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서 삽입홈부가 형성된 경우를 나타내는 정단면도이다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체는, 제1본체(100)와, 상기 제1본체(100)와 탈착 가능하게 결합되고 내부에 공기유로(201)가 형성된 마우스피스(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 제1본체(100)는, 호흡 측정 모듈(110)이 구비될 수 있다. 상기 호흡 측정 모듈(110)은, 공기의 압력을 측정할 수 있도록 구성되며, 상기 제1본체(100)와 상기 마우스피스(200)가 결합되면 상기 공기유로(201)를 통과하는 공기의 압력을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 제1본체(100)는, 사용자가 온/오프 조절 등을 할 수 있는 작업스위치(101)와, 상기 호흡 측정 모듈(110)에 의하여 측정된 정보를 분석하거나 저장할 수 있도록 외부기기(미도시)와 연결되기 위한 커넥터부(102)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 커넥터부(102)는 도시된 바와 같이 커넥터홈부로 형성되어 커넥터핀과 착탈 가능한 구성 또는 도시하지 않았지만 연결전선이 고정 결합된 구성 등 다양하게 적용 가능하다.
도 2를 참조하면, 상기 호흡 측정 모듈(110)은, 차압이 형성되게 하여 상기 차압을 감지하고, 감지된 차압을 토대로 호흡량 등을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 상기 호흡 측정 모듈(110)은, 상기 공기유로(201)와 대면하는 측면에 설정 두께와 높이를 갖는 제1차압생성부(111)가 돌출되게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1차압생성부(111)는, 상기 공기유로(201) 내에서 설정 높이로 돌출되게 형성되어, 상기 공기유로(201)를 유동하는 공기 흐름을 방해하고 이를 통해 차압이 형성되게 한다.
상기 호흡 측정 모듈(110)은, 상기 제1차압생성부(111)에 의하여 형성된 차압을 감지하도록 내부에 센싱유로(112)가 형성되고, 상기 센싱유로(112) 상으로 감지부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 센싱유로(112)는, 상기 제1차압생성부(111)를 사이에 두고 상기 제1차압생성부(111)의 전후방향 양측에 입구와 출구가 형성되고, 상기 감지부는 상기 입구와 출구 각각에서의 압력 차이를 감지하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 호흡 측정 모듈(110)은, 차압을 감지하기 위하여, 도시하지 않았지만 센싱유로(112)와 감지부 대신 상기 제1차압생성부(111) 양측에 압력차를 감지하는 기압센서 또는 압력센서를 적용할 수 있다.
상기 제1본체(100)는, 상기 튜브어댑터(210)와 탈착 가능하게 결합하기 위한 제1결합부(120) 및 제2결합부(130)가 구비될 수 있으며, 상기 제1결합부(120) 및 제2결합부(130)에 대한 상세한 설명은 후술되는 제3결합부(230)와 제4결합부(240)에서 보다 상세하게 살펴보도록 한다.
상기 제1본체(100)는, 상기 호흡 측정 모듈(110)의 작동을 위하여 내부에 회로기판(미도시)이 내장될 수 있다.
상기 마우스피스(200)는, 튜브어댑터(210)와, 제1튜브(270)와, 제2튜브(280)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 튜브어댑터(210)는, 원통관 형상으로 외주측면으로 상기 제1본체(100)와 탈착 가능하게 결합되며, 외주측면에는 상기 제1본체(100)와 결합될 시 상기 호흡 측정 모듈(110)이 삽입되는 삽입구(213)가 관통 형성될 수 있다. 이때, 상기 튜브어댑터(210)는, 상기 삽입구(213)에 상기 호흡 측정 모듈(110)이 삽입될 시 상기 삽입구(213)가 밀폐되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 삽입구(213)는, 도시된 바와 같이 튜브어댑터(210)에서 길이방향에 대하여 중앙부에 형성될 수 있으나, 이는 일 실시예로 그 형성위치는 다양하게 변경 가능하다.
상기 튜브어댑터(210)는, 일측으로 상기 제1튜브(270)가 탈착 가능하게 결합되고, 타측으로 상기 제2튜브(280)가 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 튜브어댑터(210)는, 일측 내주면에 상기 제1튜브(270)가 접촉 결합되는 제1안착면(211)이 형성될 수 있으며, 타측 내주면에 상기 제2튜브(280)가 접촉 결합되는 제2안착면(212)이 형성될 수 있다.
상기 제1안착면(211)과 상기 제2안착면(212)은, 상기 튜브어댑터(210)의 양측에 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)가 결합될 시, 외부 공기 또는 내부 공기가 마우스피스(200) 내부의 공기유로(201)에 유입되거나 유출되는 것을 방지하며, 상기 제1튜브(270) 및 상기 제2튜브(280)와 상기 튜브어댑터(210)를 밀착시켜 그 결합을 보다 긴밀하게 하는 역할을 한다.
상기 제1안착면(211)과 상기 제2안착면(212)은, 도시된 바와 같이 단부로부터 설정 길이까지 내주면 원주방향을 따라 형성되고, 내주면으로부터 설정 깊이의 홈형태로 형성될 수 있다.
나아가, 상기 제1안착면(211)은, 접촉 결합되는 제1튜브(270)의 두께와 동일한 깊이(높이)로 형성되고, 상기 제2안착면(212)은, 접촉 결합되는 상기 제2튜브(280)의 두께와 동일한 깊이(높이)로 형성되는 것이 바람직하다.
이는, 상기 튜브어댑터(210)의 양측 상기 제1안착면(211)과 상기 제2안착면(212)에 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)가 결합될 때, 내부에 단차가 형성되는 것을 방지하여 불필요한 차압이 생성되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 도면에서 상기 튜브어댑터(210)는, 일측 내주면에 상기 제1안착면(211)이 형성되고, 타측 내주면에 상기 제2안착면(212)이 형성되어, 양측 단부 내주면으로 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)가 삽입되도록 구성되어 있다.
하지만, 이는 일 실시예로 상기 제1안착면(211)과 상기 제2안착면(212)은, 상기 튜브어댑터(210)의 양측 외주측면에 형성되어, 상기 튜브어댑터(210)의 양측 단부가 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)의 내주면으로 삽입 결합될 수 있다.
상기 튜브어댑터(210)는 내측면에 상기 제1차압생성부(111)와 대응되는 설정 두께와 높이를 갖는 제2차압생성부(214)가 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 제2차압생성부(214)는, 상기 제1차압생성부(111)와 마찬가지로 상기 공기유로(201) 내에서 설정 높이로 돌출되게 형성되어, 상기 공기유로(201)를 유동하는 공기 흐름을 방해하고 이를 통해 차압이 형성되게 한다.
상기 제2차압생성부(214)는, 튜브어댑터(210)의 내주면에 원주방향을 따라 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1차압생성부(111)와 상기 제2차압생성부(214)는, 상기 제1본체(100)와 상기 튜브어댑터(210)가 결합되면, 서로 일렬로 얼라인(align)되어 내주면에 원주방향을 따라 환형의 오리피스를 형성하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제1차압생성부(111)와 상기 제2차압생성부(214)는, 공기유로(201)에서 환형의 오리피스를 형성함으로써 공기유로(201) 내 차압을 발생시키고, 이를 통해 호흡 측정 모듈(110)이 공기유로(201)를 통과하는 공기의 유량을 측정 및 사용자의 호흡량을 측정할 수 있게 된다. 여기서, 이러한 오리피스에 의하여 발생되는 차압으로부터 호흡량을 측정하는 원리는 후술하는 도 7에서 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
상기 튜브어댑터(210)는, 제3결합부(230) 및 제4결합부(240)가 구비될 수 있다. 상기 제3결합부(230)와 상기 제4결합부(240)는, 상기 제1결합부(120)와 상기 제2결합부(130)에 대응되도록 위치하여, 상기 튜브어댑터(210)와 상기 제1본체(100)와 결합 시 상기 제1결합부(120)와 상기 제2결합부(130)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 상기 제3결합부(230)와 상기 제4결합부(240)는, 상기 튜브어댑터(210)의 길이방향으로 상기 삽입구(213)의 전방 일측과 후방 타측에 각각 형성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
상기 제1결합부(120)와, 상기 제2결합부(130)와, 상기 제3결합부(230)와, 상기 제4결합부(240)는, 각각 서로 탈착되는 구성으로 자력을 갖는 자석을 적용할 수 있다. 하지만 이는 바람직한 실시예로 이러한 자석 외 탈착이 가능한 구성이라면 다양하게 적용 가능하다.
이에, 상기 튜브어댑터(210)와 상기 제1본체(100)는, 상기 제1결합부(120)와, 상기 제2결합부(130)와, 상기 제3결합부(230)와, 상기 제4결합부(240)를 통하여 용이하게 결합되고 사용자가 외력을 가하면 용이하게 분리될 수 있다.
한편, 상기 튜브어댑터(210)는, 상기 제1본체(100)와의 결합 시 그 형태를 유지할 수 있도록 내구성을 갖는 의료용 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
제1튜브(270)는, 원통관 형상으로 일단부가 상기 튜브어댑터(210)의 일측으로 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제1튜브(270)는, 상기 튜브어댑터(210)에 결합될 시 일측면이 상기 제1안착면(211)에 접촉 결합될 수 있다.
제2튜브(280)는, 원통관 형상으로 일측이 상기 튜브어댑터(210)의 타단부에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제2튜브(280)는, 상기 튜브어댑터(210)에 결합될 시 일측면이 상기 제2안착면(212)에 접촉 결합될 수 있다.
한편, 상기 제1튜브(270) 또는 상기 제2튜브(280)는, 사용자가 직접 입에 대고 호흡을 할 수 있으며, 위생을 고려하여 일회용으로 사용된다. 이를 감안할 때, 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)는, 제조가 용이하고 인체에 무해한 펄프(종이)재질로 형성될 수 있다.
상기한 바에 따르면, 상기 마우스피스(200)는, 호흡 측정 모듈(110)과 탈착 가능하게 결합되는 상기 튜브어댑터(210)와, 사용자가 입을 대는 상기 제1튜브(270) 또는 상기 제2튜브(280)를 각각 서로 분리시켜 서로 착탈 가능하도록 구성함으로써 분리 및 세척이 용이하게 되며, 상기 튜브어댑터(210)는 플라스틱 재질로 형성되고, 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)는 저렴한 종이재질로 각각 다르게 형성함으로써 제조비용을 저감시킬 수 있으며 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 상기 마우스피스(200)의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 상기 튜브어댑터(210a)는, 튜브어댑터몸체(261)와, 연장부(262)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 튜브어댑터몸체(261)는, 원통관 형상으로 외주 측면으로 상기 제1본체(100)와 탈착 가능하게 결합되며, 외주측면에는 상기 제1본체(100)와 결합될 시 상기 호흡 측정 모듈(110)이 삽입되는 삽입구(213)가 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 튜브어댑터몸체(261)는, 양측 단부로 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)가 각각 탈착 가능하게 결합되며, 세부적으로는 일단부 내주면에 상기 제1튜브(270)와 접촉 결합되는 제1안착면(211)과, 타단부 내주면에 상기 제2튜브(280)와 접촉 결합되는 제2안착면(212)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 삽입구(213), 상기 제1안착면(211) 및 상기 제2안착면(212)을 포함하는 상기 튜브어댑터몸체(261)의 구성은, 전술한 도 1의 튜브어댑터(210a)의 구성과 대응되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 연장부(262)는, 상기 튜브어댑터몸체(261)의 일단부 측면(두께면)과 타단부 측면(두께면)으로부터 길이방향(축방향)을 따라 설정 길이로 연장 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 연장부(262)는, 상기 튜브어댑터(210a)에 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)가 결합될 시, 내측 저면으로 상기 제1튜브(270)의 외주측면 일부와 상기 제2튜브(280)의 외주측면 일부가 접촉될 수 있다.
이러한 연장부(262)는, 상기 튜브어댑터몸체(261)에 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)가 삽입되는 것을 가이드할 수 있으며, 결합 후에는 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
상기 연장부(262)는, 도시된 바와 같이 상기 제3결합부(230)와 상기 제4결합부(240)가 구비될 수 있으며, 상기 제3결합부(230)와 상기 제4결합부(240)는 전술하였으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 바에 따르면, 도 4 및 도 5의 상기 튜브어댑터(210a)는, 상기 튜브어댑터몸체(261)와 상기 연장부(262)를 포함하도록 구성되어, 튜브어댑터몸체(261)의 길이를 도 1의 튜브어댑터(210)의 길이보다 축소시킬 수 있어 소재를 절감할 수 있으며, 연장부(262)를 통하여 제1안착면(211)과 제2안착면(212)의 형성길이를 감소시켜도 제1튜브(270)와 제2튜브(280)와의 안정적인 삽입 및 지지가 가능하다.
다음으로, 상기 마우스피스(200)는, 사용자의 호흡에 따라 외부에서 유입되거나 배출될 수 있는 이물질을 필터링하는 필터부(300)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 필터부(300)는, 상기 튜브어댑터(210,210a), 상기 제1튜브(270) 및 상기 제2튜브(280) 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.
도 4 및 도 5에서, 상기 필터부(300)는, 별도로 구성되어 상기 제2튜브(280)에 결합된 실시예를 나타내고 있다.
도면을 참조하면, 상기 필터부(300)는, 필터몸체(310)와, 필터부재(320)를 포함하여 구성될 수 있다.상기 필터몸체(310)는, 원통관 형상으로 결합 후 내부가 상기 공기유로(201)와 연통되고, 상기 제2튜브(280)의 타단부에 탈착 가능하게 끼움 결합하도록 구성될 수 있다.
상기 필터부재(320)는, 상기 필터몸체(310) 내부에 결합되어 이물질을 필터링하는 역할을 한다. 상기 필터부재(320)는, 도시된 바와 같이 메쉬망 형태로 구성되어, 사용자가 숨을 내쉴 때 나오는 타액 등을 필터링할 수 있다. 여기서, 상기 필터부재(320)는, 일반적인 금속, 플라스틱 등으로 제조되는 메쉬망이 적용될 수 있으나, 이 외 이러한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 소재의 적용이 가능하다.
한편, 상기 필터부(300)는, 도 4 및 도 5와는 달리 별도의 구성이 아닌 마우스피스(200)에 구비될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 필터부(300a)는, 상기 튜브어댑터(210) 내측에 구비될 수 있다.
이때, 상기 필터부(300a)는, 상기 호흡 측정 모듈(110)의 센싱감도에 영향을 미치지 않도록 유동방향에 대하여 상기 삽입구(213)의 후방에 위치할 수 있다.
상기 필터부(300a)는, 상기 튜브어댑터(210)의 내부 형상에 대응하여 원형으로 형성되어 외주면이 상기 튜브어댑터(210)의 내주면에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 필터부(300a)는, 상기 튜브어댑터(210)에 고정 결합되거나, 일체로 형성되는 등 다양한 실시예가 가능하다.
한편, 도 6은 상기 필터부(300a)가 상기 튜브어댑터(210)에 구비된 경우를 나타내고 있으나, 이는 일 실시예로 상기 필터부(300a)는, 제1튜브(270)와 제2튜브(280)에 구비될 수 있음은 물론이다.
이하에서는, 상기 호흡 측정 모듈(110)이 상기 제1차압생성부(111)와 상기 제2차압생성부(214)에 의하여 발생된 차압을 통하여 사용자의 호흡량을 측정하는 원리에 대하여 살펴보기로 한다.
우선, 도 7은 일반적인 유로 내부에 오리피스 관을 설치하고 이의 압력 변화를 도시한 도면으로, 도면을 참조하면 오리피스 관의 상류 단면 a와 흐름이 좁혀진 단면 b와의 사이에는 수학식1 및 수학식 2의 베르누이 방정식과 연속 방정식이 성립될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2020018297-appb-img-000001
수학식 2
Figure PCTKR2020018297-appb-img-000002
여기서, V1과 V2, P1과 P2, ρ1과 ρ2, A1과 A2는 a과 b부분에서의 평균 유속, 압력, 유체밀도, 유동단면적을 나타낸다. 상기한 수학식 1 및 수학식 2를 통해 오리피스 관을 통과하는 유량 Q와 차압(P 1-P 2)과의 관계는 수학식 3과 같다.
수학식 3
Figure PCTKR2020018297-appb-img-000003
Figure PCTKR2020018297-appb-img-000004
이에 따르면, P 1과 P 2를 알면 유량 Q를 구할 수 있게 된다. 한편, 상기에서 수학식 1 내지 수학식 3은 공지의 오리피스를 통한 유량 계산식으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 바와 같이 오리피스 관에서 측정된 차압을 통하여 유량을 측정할 수 있음을 알 수 있다. 이에 본 발명은 상기 제1본체(100)와 상기 튜브어댑터(210)가 결합되면, 상기 제1차압생성부(111)와 제2차압생성부(214)를 통하여 공기유로(201) 내 오리피스(관)를 형성하여 차압을 발생시키고, 상기 호흡 측정 모듈(110)을 통하여 차압을 측정한 후 상기한 측정원리에 의하여 사용자의 호흡량을 계산할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체에서, 상기 제1결합부(120a), 상기 제2결합부(130a), 제3결합부(230a,230b) 및 제4결합부(240a,240b)의 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저 도 8을 참조하면, 상기 제3결합부(230a)와 상기 제4결합부(240a)는, 상기 튜브어댑터(210)의 외주측면에 구비되며, 상기 삽입구(213)를 사이에 두고 상기 튜브어댑터(210)의 원주방향을 따라 서로 이격되게 위치할 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 제3결합부(230a)와 상기 제4결합부(240a)는, 각각 돌출부(251)와, 제1자석부재(252)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 돌출부(251)는, 평면상으로 직사각형의 형상을 갖고 있으며, 장변의 방향이 상기 튜브어댑터(210)의 축방향을 따라 배열되어 있다.
여기서, 상기 돌출부(251)는, 도시된 바와 같이 상기 튜브어댑터(210)의 외주면으로부터 외측으로 돌출 형성되고, 상기 제1본체(100)와의 결합 시 상기 제1본체(100)가 흔들리지 않도록 걸림턱 역할을 할 수 있으며, 이에 제1본체(100)와의 보다 안정적인 결합을 유도할 수 있다.
상기 돌출부(251)는, 상기 제1자석부재(252)가 결합되기 위한 끼움부(253)가 형성될 수 있다.
상기 끼움부(253)는 상기 돌출부(251)의 상면에 형성되고, 상기 돌출부(251)의 상면으로부터 설정 깊이의 홈형태로 형성될 수 있다.
상기 제1자석부재(252)는, 상기 끼움부(253)에 끼워지며, 상기 끼움부(253)의 형상 및 설정 깊이에 대응하는 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제1자석부재(252)는, 상기 끼움부(253)에 삽입 결합된 후 그 위치가 고정되도록, 상기 끼움부(253)에 대면 접촉하는 저면에 본딩 처리되어 상기 끼움부(253)에 고정 결합될 수 있다. 이는, 상기 제1본체(100)의 탈착 시 상기 제1자석부재(252)가 상기 제2자석부재(122)에 결합된 상태로 상기 끼움부(253)로부터 분리될 수 있기 때문이다.
도 10은 도 8에서 상기 제1본체(100)의 제1결합부(120a)와 상기 제2결합부(130a)를 나타내기 위한 저면도이다. 도면을 참조하면, 상기 제1결합부(120a)와 상기 제2결합부(130a)는, 전술한 상기 제3결합부(230a)와 상기 제4결합부(240a)가 삽입 안착될 수 있도록 형성되며, 각각 삽입홈부(121)와, 제2자석부재(122)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 삽입홈부(121)는, 상기 제1결합부(120a)와 상기 제2결합부(130a)에 대응하는 위치에 위치하고, 상기 돌출부(251)가 삽입될 수 있다.
여기서, 상기 삽입홈부(121)는, 상기 돌출부(251)의 형상과 대응되도록 형성되어 결합 시 상기 제1본체(100)의 저면이 상기 튜브어댑터(210)의 외주면과 접촉되어 상기 돌출부(251)가 완전히 삽입될 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 제2자석부재(122)는, 상기 삽입홈부(121)에 구비되고, 상기 제1자석부재(252)에 대하여 인력이 작용하여 상기 제1본체(100)와 상기 튜브어댑터(210)가 서로 탈착 가능하게 한다.
도 11은 상기 제3결합부(230b)와 상기 제4결합부(240b)의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 상기 제3결합부(230b)와 상기 제4결합부(240b)는, 돌출부(251a)와, 상기 제1자석부재(252)를 포함하되, 상기 제1자석부재(252)는 상기 돌출부(251a)의 측방향으로 삽입 결합될 수 있다.
이러한 경우 상기 돌출부(251a)는, 상기 끼움부(253a)가 측면에 형성되고, 상기 제1자석부재(252)가 측방향으로 삽입 결합될 수 있다.
한편, 이러한 경우, 상기 제1자석부재(252)는, 별도의 본딩 처리 없이 상기 끼움부(253a)에 끼움 결합될 수 있다. 이는, 상기 제1본체(100)의 탈착방향과 상기 제1자석부재(252)의 결합방향이 서로 다르고, 상기 돌출부(251b)의 상면이 차폐되어 있어 상기 제1본체(100)가 탈착되더라도 상기 제1자석부재(252)가 상기 제2자석부재(122)에 결합된 상태로 딸려 분리되지 않기 때문이다.
이하에서는, 상기 마우스피스(200)의 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.
도 12를 참조하면, 상기 마우스피스(200)는, 상기 튜브어댑터(210)에 상기 제1튜브(270) 또는 상기 제2튜브(280)가 끼워져 결합된 상태에서 상기 제1튜브(270)와 상기 제2튜브(280)의 회전을 방지할 수 있는 회전방지부(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 회전방지부(400)는, 회전방지홈(410)과, 회전방지돌기(420)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 회전방지홈(410)은, 상기 제1튜브(270)의 일측 단부로부터 삽입방향을 따라 설정 길이로 형성될 수 있다. 상기 회전방지홈(410)은, 상기 튜브어댑터(210)에 상기 제1튜브(270)가 결합된 후 상기 제2튜브(270)의 회전을 방지함은 물론, 상기 튜브어댑터(210)에 대한 상기 제1튜브(270)의 삽입을 가이드하여 보다 용이하고 안정적인 결합을 유도할 수 있다. 여기서, 상기 회전방지홈(410)은, 그 형성길이를 통하여 삽입깊이를 제한할 수 있으며, 이를 통해 튜브어댑터(210)에 대한 상기 제1튜브(270)의 무리한 삽입을 방지할 수 있다.
상기 회전방지돌기(420)는, 상기 튜브어댑터(210)의 일단부 내주측면에 형성되어, 상기 제1튜브(270)가 결합될 시 상기 회전방지홈(410)에 끼워지게 된다.
상기 회전방지돌기(420)는 원통형 또는 사각박스형 등 다양한 형상이 적용될 수 있으며, 상기 회전방지홈(410)에 삽입되어 안착될 시 외측면이 밀착되도록 상기 회전방지돌기(420)의 형태에 대응하는 형상으로 상기 회전방지홈(410)이 형성될 수 있다.
도 13은 본 발명의 마우스피스의 또다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 튜브어댑터(210b)는, 상기 제1안착면(211)에 끼움홈부(2111)가 형성될 수 있다.
상기 끼움홈부(2111)는, 상기 제1안착면(211)의 단턱부에 형성되어, 상기 제1안착면(211)에 상기 제1튜브(270)가 안착되어 접촉 결합될 시 상기 제1튜브(270)의 삽입단부가 끼워지게 된다.
상기 끼움홈부(2111)는, 상기 제1튜브(270)가 얇은 종이재질로 형성된 만큼 상기 튜브어댑터(210b)에 삽입되는 과정에서 발생할 수 있는 들뜸이나 구겨짐 등을 방지하여 사용자가 호흡할 시 이러한 들뜸이나 구겨짐으로 인한 유동저항을 감소시키고, 센싱감도 저하를 방지할 수 있다. 한편, 상기 끼움홈부(2111)는, 상기한 제1안착면(211)뿐만 아니라 제2안착면(212)에도 형성될 수 있음은 물론이다.
나아가, 도시하지 않았지만 상기 마우스피스(200)는, 상기 제1튜브(270) 또는 상기 제2튜브(280)에 구비되어 사용자의 호흡압력을 조절할 수 있는 호흡 압력 조절 유닛을 구비할 수 있다. 상기 호흡 압력 조절 유닛은, 호흡 시 공기유로(201)의 유동통과 단면적을 조절하여 상기 공기유로(201)로 유입되는 호흡의 압력을 조절함으로서 사용자가 호흡 운동 시 사용자의 건강 상태에 맞는 호흡 압력을 제공할 수 있게 구성될 수 있으며, 이를 통해 개별 사용자의 호흡 운동 효과를 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명은 호흡 측정 장치에 적용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 호흡 측정 모듈을 구비하는 제1본체 및 상기 제1본체와 탈착 가능하게 결합되고 내부에 공기유로가 형성된 마우스피스를 포함하여 구성되고,
    상기 마우스피스는,
    원통관 형상으로 내부로 상기 공기유로가 형성되고, 일단부 내주면 또는 외주면에 제1안착면이 형성되며, 외주측면에는 상기 제1본체와 결합될 시 상기 호흡 측정 모듈이 삽입되는 삽입구가 관통 형성되고, 상기 삽입구에 상기 호흡 측정 모듈이 삽입될 시 상기 삽입구가 차폐되는 튜브어댑터; 및
    원통관 형상으로 일단부가 상기 튜브어댑터의 일단부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 튜브어댑터에 결합될 시 일측면이 상기 제1안착면에 접촉 결합되는 제1튜브;를 포함하여 구성되되,
    상기 호흡 측정 모듈은, 상기 공기유로와 대면하는 측면에 설정 두께와 높이를 갖는 제1차압생성부가 돌출되게 형성되고,
    상기 튜브어댑터는 내측면에 상기 제1차압생성부와 대응되는 설정 두께와 높이를 갖는 제2차압생성부가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브어댑터는, 타단부 내주면 또는 외주면에 제2안착면이 형성되고,
    상기 마우스피스는, 원통관 형상으로 일단부가 상기 튜브어댑터의 타단부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 튜브어댑터에 결합될 시 일측면이 상기 제2안착면에 접촉 결합되는 제2튜브;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1본체는, 상기 튜브어댑터와 탈착 가능하게 결합하기 위한 제1결합부 및 제2결합부가 구비되고,
    상기 튜브어댑터는, 상기 제1본체와 결합 시 상기 제1결합부와 상기 제2결합부에 대응되는 위치에 상기 제1결합부와 상기 제2결합부와 탈착 가능하게 결합되는 제3결합부 및 제4결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제3결합부와 상기 제4결합부는, 각각
    상기 튜브어댑터의 외주면으로부터 돌출 형성되고, 상면 또는 측면으로 끼움부가 형성된 돌출부와, 상기 끼움부에 구비되는 제1자석부재를 포함하여 구성되고,
    상기 제1결합부와 상기 제1결합부는, 각각
    상기 돌출부와 대응되는 위치에 위치하고, 상기 돌출부가 삽입되는 삽입홈부와, 상기 삽입홈부에 구비되는 제2자석부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1차압생성부와 상기 제2차압생성부는,
    상기 제1본체와 상기 튜브어댑터가 결합되면, 내주면에 원주방향을 따라 환형의 오리피스를 형성하도록 구성됨을 특징으로 하는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 마우스피스는,
    상기 튜브어댑터, 상기 제1튜브 및 상기 제2튜브 중 적어도 어느 하나에 결합되어 사용자의 호흡에 따른 이물질을 필터링하는 필터부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 호흡 측정 장치용 마우스피스 조립체.
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