KR100959146B1

KR100959146B1 - 호흡마스크용 필터

Info

Publication number: KR100959146B1
Application number: KR1020090071238A
Authority: KR
Inventors: 하춘욱; 황호성
Original assignee: (주)씨앤투스
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2010-05-25

Abstract

본 발명은 먼지 등을 걸러내고 깨끗한 공기를 주입하기 위한 호흡마스크에 사용되는 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정프레임 없이 전면 필터층과 배면 필터층 사이에 충분한 내부공간을 확보할 수 있도록 호흡관을 연장하여 호흡시 발생하는 압력강하를 획기적으로 줄일 수 있는 호흡마스크용 필터에 관한 것이다.

본 발명은 하나 이상의 필터부재층을 가진 전면 필터층(110)과 하나 이상의 필터부재층을 가진 배면 필터층(120)이 가장자리에서 서로 접합되고, 상기 배면 필터층(120)에는 개구를 형성하여 상기 개구에 고정 접합되는 호흡관(130)으로 이루어지는 호흡마스크용 필터(100)에 있어서, 상기 호흡관(130)은, 일단이 상기 전면 필터층(110)의 내측과 접촉하는 소정길이의 연장관(133)과, 상기 연장관(133)의 타단에 일체로 형성되는 하부 플랜지(132)와, 상기 하부 플랜지(132)에 일체로 형성되어 마스크에 착탈되는 연결관(131)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 호흡마스크용 필터를 제공한다.

본 발명은 필터의 구조를 간단하게 하여 제조상의 비용을 절감할 수 있는 효과와, 착용자가 쉽게 필터를 착탈할 수 있는 효과를 가진다.

필터, 필터층, 호흡관, 보호망, 호흡마스크, 연장관, 연결관

Description

호흡마스크용 필터{The Filter for respirator}

일반적으로 호흡마스크용 필터는 호흡하기에 곤란한 장소인 먼지가 많이 발생하는 장소, 예를 들어 선박 등과 같은 밀폐된 곳에서 용접을 하는 경우 발생하는 미세입자가 체내로 유입되면 인체에 쌓여 건강에 해로운 경우가 발생할 수 있다. 이러한 먼지 등을 제거하기 위해서는 필수적으로 필터가 구비되어야 하며, 필터는 먼지가 많이 쌓여 더 이상 사용할 수 없는 경우에는 쉽게 교체될 수 있어야 한다. 또한 필터는 교체 전까지 압력저하 없이 충분히 여과된 공기를 제공할 수 있어야 한다. 따라서 필터는 흡기시에 안전한 공기를 공급할 수 있는 충분한 효율을 가지고 있어야 한다.

종래의 호흡마스크용 필터에 관한 특허 제105123호를 살펴보면, 적어도 하나의 필터재료층을 구비한 전방벽 및 후방벽과 내부공간을 형성할 수 있도록 이격된 상태를 유지하는 다공성 층과 호흡관으로 구성된다. 다공성 층을 형성할 수 있는 배플요소로서 여러 가지 대상들이 제시되고 있다. 즉, 상기 특허는 압력저하를 방지하기 위한 내부공간을 형성하고 있으나, 내부공간의 형성을 위해서 별도의 다공성 층을 형성할 수 있는 재료를 사용하여야 한다. 따라서 내부의 다공성 층으로 인한 압력저하의 요인이 존재할 수 있다. 또한, 고정프레임이 존재하지 않고 호흡관을 장착하기 위해 손으로 고정할 수 있는 프레임이 없기 때문에 장착이 쉽지 않다는 문제점이 있을 수 있다.

다른 종래기술로서, US 5,732,695호가 있다. 상기 특허는 호흡관과 다수의 스페이서로 연결되며 외측 말단에 밴드가 형성되는 고정프레임과, 고정프레임의 전면과 배면에 형성되는 필터층으로 구성되어 있다. 즉 상기 특허는 다수의 스페이서를 사용하고 외측 말단에 밴드가 형성된 고정프레임을 이용하여 내부공간을 형성하고 있다. 그러나 상기 특허는 구조가 복잡하기 때문에 제조가 어려워지고, 또한 복잡한 구조로 인하여 비용이 증가할 수 있다. 또한, 다수의 스페이서를 통해서 내부공간을 형성하고 있으므로 압력저하의 요인이 발생할 가능성이 크다.

또 다른 종래기술로는 공개된 특허인 US 2003/0089089에서는 내부공간을 형성하기 위해 주름진 분리층을 형성하여 호흡관과 일체형 또는 분리형으로 구성된다. 상기 공개된 특허는 내부공간을 형성하기 위해 다공성 층을 사용하는 대신 주름진 분리층을 사용한다는 점에서 차이점은 있으나, 주름진 분리층과 호흡관을 별 도로 제작하여야 하고, 프레임이 형성되어 있지 않아서 장착이 용이하지 않고, 장착시에 필터에 강한 힘을 줄 수 있어서 필터의 손상이 발생할 염려가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 고정프레임 없이 구조가 간단하고 장착이 용이한 호흡마스크용 필터를 제공함을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 간단한 구조를 가짐으로 인해서 호흡시의 여과 효율이 높고 비용절감이 가능한 호흡마스크용 필터를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 충분한 내부공간을 확보함으로써, 장시간 사용시에도 먼지 등의 불순물에 의해 발생하는 큰 압력저하를 방지할 수 있는 호흡마스크용 필터를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하나 이상의 필터부재층을 가진 전면 필터층(110)과 하나 이상의 필터부재층을 가진 배면 필터층(120)이 가장자리에서 서로 접합되고, 상기 배면 필터층(120)에는 개구를 형성하여 상기 개구에 고정 접합되는 호흡관(130)으로 이루어지는 호흡마스크용 필터(100)에 있어서, 상기 호흡관(130)은, 마스크에 착탈되는 연결관(131)과, 상기 연결관(131)의 상단 외주면에 일체로 형성되고 상기 배면 필터층의 내측이 고정 접합되는 하부 플랜지(132)와, 상기 하부 플랜지(132)의 상부에 상기 연결관(131)과 일체로 형성되고 외주면에는 통기공이 형성되는 소정길이의 연장관(133)과, 상기 연장관(133)의 상단 외주면에 일체로 형성되어 상기 전면 필터층의 내측과 접촉하는 상부 플랜지(135)로 구성되는 것을 특징으로 하는 호흡마스크용 필터를 제공한다.

또한, 본 발명은 전면 및 배면 필터층을 보호하기 위해 메시(mesh)망으로 이루어진 보호망층이 더 포함될 수 있다. 보호망층은 착용자가 작업시에 용접이나 그라인드 사용 등으로 인한 불씨가 튀어 필터층에 구멍이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 보호망층은 플라스틱, PE, PP 등의 폴리머 재질로 된 메시(mesh) 망을 사용한다.

또한, 본 발명에 따른 상부 플랜지는 전면 필터층을 고정 접합하거나 내부공간의 확보를 용이하게 하기 위함이다. 또한, 착용자가 마스크에 필터를 착용시 편리성을 증대시키기 위함이다.

또한, 본 발명에 따른 연장관은 전면 필터층과 배면 필터층 사이의 내부공간의 확보를 위한 것이고, 흡입시의 흡입저항을 줄이기 위해 연장관의 외주면에 통기공을 형성할 수도 있다. 일반적으로 필터층은 다수의 필터부재층으로 이루어지므로, 연장관의 말단 상부 플랜지와 필터층 사이에는 소정의 이격거리가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명은 상부 또는 하부 플랜지의 외주면에 소정길이를 가진 다수의 연장핀을 더 형성할 수 있다. 연장핀을 형성하는 것은 전면 및 배면 필터층 사이 내부공간의 확보를 용이하게 하기 위함이다. 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 외주면에는 소정길이를 가진 다수의 연장핀을 형성할 수도 있으며, 연장관의 외주면에는 소정길이를 가진 다수의 연장핀을 형성하여 내부공간의 확보를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 필터를 마스크에 착탈시에 착탈이 용이하도록 상부 플랜지에 전면 필터층을 고정 접합할 수 있다. 전면 필터층을 초음파 용접 등을 이용하여 호흡관의 상부 플랜지에 접합함으로써, 착용자가 마스크에 필터를 착탈시 쉽게 장착하거나 탈착할 수 있도록 호흡관이 가이드 역할을 할 수 있다.

본 발명은 고정프레임 없이 필터의 구조를 간단하게 하여 제조상의 비용을 절감할 수 있는 효과와, 착용자가 쉽게 필터를 착탈할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 고정프레임 없이 필터에 충분한 내부공간을 형성함으로써, 착용자의 안전과 더불어 필터의 효율을 증가시킨다는 효과를 가진다.

또한, 충분한 내부공간이 확보됨으로써 착용자의 사용시간을 연장할 수 있다는 장점을 가진다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

우선, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서, 본 발명의 여러 실시예에 있어서 기술적 특징이 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 사용함을 미리 밝혀둔다.

도 1은 필터의 마스크 장착에 대한 구조도이고, 도 2는 본 발명에 따른 필터의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 필터의 제1 실시예의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 필터의 제1 실시예의 호흡관의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 필터의 제2 실시예의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 필터의 제2 실시예의 호흡관의 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 필터의 제3 실시예의 호흡관의 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 필터의 제4 실시예의 호흡관의 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 필터의 제5 실시예의 호흡관의 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 필터의 실시예의 상부 플랜지에 전면 필터층을 접합한 단면도이다.

도 1은 필터의 마스크 장착에 대한 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 필터(100)는 필터에 형성된 호흡관(120)의 결착고리(139)와 마스크(1)의 측면에 형성된 장착부(2)의 장착돌기와 결합되어 필터가 장착된다.

도 2는 본 발명에 따른 필터의 사시도이다. 상기 도면에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 필터(100)는 가장자리에서 서로 접합되어 형성된다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 필터(100)의 제1 실시예에 대한 도면이다. 상기 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필터(100)의 구성을 살펴보면, 하나 이상의 필터부재층을 가진 전면 필터층(110)과 하나 이상의 필터부재층을 가진 배면 필터층(120)이 가장자리에서 서로 접합되고, 상기 배면 필터층(120)에는 개구를 형성하여 상기 개구에 고정 접합되는 호흡관(130)으로 이루어진다. 호흡관(130)을 상세하게 설명하면, 일단이 상기 전면 필터층(110)의 내측과 접촉하고 외주면에는 통기공(134)이 형성되는 연장관(133)과, 상기 연장관(133)의 타단에 일체로 형성되는 하부 플랜지(132)와, 상기 하부 플랜지(132)에 일체로 형성되는 연결관(131)과, 연결관의 단부에 형성되어 마스크(1)의 필터 장착부(2)에 착탈되는 결착고리(139)로 구성된다. 전면 필터층(110)과 배면 필터층(120)은 가장자리에서 초음파 등의 접합방법으로 접합되어 접합점(JP)이 가장자리에 형성된다. 또한, 호흡관(130)의 하부 플랜지(132)에 배면 필터층(120)의 개구부가 초음파 접합되어 호흡관(130)이 필터층에 고정된다. 호흡관(130)의 연장관(133)에 의해 전면 필터층(110)과 배면 필터층(120) 사이에는 내부공간(S)이 형성된다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 필터(100)의 제2 실시예에 대한 도면이다. 제2 실시예의 구성은 제1 실시예의 구성과 동일하나, 호흡관(130)의 구조에서 차이 점을 가진다. 호흡관(130)의 구조를 살펴보면, 전면 필터층(110)의 내측과 접촉하는 상부 플랜지(135)와, 상부 플랜지에 일체로 형성되고 통기공(134)이 형성되는 연장관(133)과, 연장관(133)의 말단에 일체로 형성되는 하부 플랜지(132)와, 하부 플랜지(132)에 일체로 형성되는 연결관(131)과, 연결관의 단부에 형성되어 마스크(1)의 필터 장착부(2)에 착탈되는 결착고리(139)로 구성된다. 즉, 전면 필터층(110)의 내측과 접촉하는 연장관(133)의 단부에 상부 플랜지(135)가 형성된다는 점에서 특징을 가진다. 상부 플랜지(135)를 더 형성하는 것은 내부공간(S)의 확보 및 착용시의 편의성을 증대시키 위함이다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 필터(100)의 제3 실시예에 대한 도면이다. 제3 실시예의 구성은 필터를 구성하는 다른 구성요소는 제2 실시예와 동일하나, 호흡관(130)의 구조에서 차이를 가진다. 호흡관(130)의 구조를 자세히 살펴보면 제2 실시예와 마찬가지로, 전면 필터층(110)의 내측과 접촉하는 상부 플랜지(135)와, 상부 플랜지에 일체로 형성되고 통기공(134)이 형성되는 연장관(133)과, 연장관(133)의 말단에 일체로 형성되는 하부 플랜지(132)와, 하부 플랜지(132)에 일체로 형성되는 연결관(131)과, 연결관의 단부에 형성되어 마스크(1)의 필터 장착부(2)에 착탈되는 결착고리(139)로 구성된다. 다만, 상부 플랜지(135)의 외주면에 필터층의 접합점이 있는 가장자리 쪽으로 소정길이 연장되는 연장핀(136)이 더 형성된다는 점에서 차이점을 가진다. 연장핀(136)을 형성함으로써, 내부공간의 확보를 더 용이하게 하고, 착용자가 필터를 마스크에 착탈하는 경우 연장핀(136)과 연 장관을 잡고서 쉽게 착탈하는 것을 가능하게 해준다.

도 9는 본 발명에 따른 필터(100)의 제4 실시예에 대한 도면이다. 제4 실시예의 구성은 제2 실시예의 구성과 동일하나, 연장핀(137)이 하부 플랜지(132)의 외주면에 더 형성된다는 점에서 차이점을 가진다. 이러한 구성 또한 착용자가 필터를 착용시 상부 플랜지(135)와 하부의 연장핀(137)을 손으로 잡고 쉽게 착탈할 수 있게 한다. 또한, 연장관(133) 및 하부 플랜지(132)에 형성된 연장핀(137)에 의해 내부공간의 확보가 용이해 진다.

도 10은 본 발명에 따른 필터(100)의 제5 실시예에 대한 도면이다. 제5 실시예의 구성은 호흡관(130)의 구성인 상하 플랜지의 외주면에 연장핀(136,137)을 모두 형성한다는 점에 특징이 있다. 따라서, 내부공간(S)의 확보가 더 용이해 지고, 착용자가 착용시 상하의 연장핀을 손으로 잡고 장착하면 되므로 필터의 착탈이 더 용이해진다.

도 11은 본 발명에 따른 필터(100)의 제6 실시예에 대한 도면이다.제6 실시예의 구성은 호흡관(130)의 구성인 연장관에 일체로 연장핀(138)을 형성한 것에 특징이 있다. 연장핀(138)과 연장핀 사이에는 통기공(134)이 형성된다. 이러한 구성도 내부공간 확보의 용이성 및 착용자의 착용의 편리성을 제공한다.

도 12는 본 발명에 따른 필터(100)의 전면 필터층(110) 및 보호망층(140a)을 상부 플랜지(135)에 접착한 것을 도시한 도면이다. 상기에 예시한 각 실시예에 도시된 상부 플랜지(135)에 전면 필터층(110) 및 보호망층(140a)을 접합함으로써, 더 견고한 내부공간(S)의 확보가 가능해지고, 착용자가 필터를 착용하는 경우에도 필터의 내부공간의 변형은 거의 없게 되고, 착용도 편리해질 수 있는 이점을 가진다.

본 발명의 제1 실시예에서 연장관에 통기공(134)이 형성되어 있으나 통기공(134)이 형성되지 않은 상태에서도 전면 필터층(110)과 소정 거리 이격될 수 있기 때문에 통기공(134)을 형성하지 않고서도 사용할 수 있다(도면 미도시). 이하 설명되는 제2 내지 제6 실시예의 경우에도 통기공이 형성되지 않았어도 전면 필터층과 연장관의 말단 사이에 소정의 이격거리가 형성되는 경우에는 통기공을 형성하지 않고서도 호흡관(130)을 사용할 수 있다. 즉, 전면 필터층(110)은 필터부재층이 다수의 겹으로 형성되어 소정의 이격거리가 형성될 수 있으므로 통기공이 형성되지 않은 경우에도 사용할 수 있으며, 통기공(134) 대신에 연장관의 말단에 요철을 형성하는 경우에는 별도의 통기공을 형성하지 않고서도 사용할 수 있다(미도시). 또한, 하부 플랜지(132)의 상단에서 전면 필터층(110)의 내측 상 방향으로 소정길이의 봉을 다수 개 형성하면 연장관과 같은 관의 형태를 유지하지 않고서도 내부공간을 확보하기 위한 연장관의 역할을 할 수 있다(미도시). 또한, 상부 플랜지(135)를 제거한 형태의 연장관 형태로도 변형할 수 있다(미도시). 이와 같이 본 발명에서 연장관의 형태를 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 이러한 변형은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이라고 할 수 있다.

위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 필터의 마스크 장착에 대한 구조도.

도 2는 본 발명에 따른 필터의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 필터의 제1 실시예의 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 필터의 제1 실시예의 호흡관의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 필터의 제2 실시예의 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 필터의 제2 실시예의 호흡관의 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 필터의 제3 실시예의 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 필터의 제3 실시예의 호흡관의 사시도.

도 9는 본 발명에 따른 필터의 제4 실시예의 호흡관의 사시도.

도 10은 본 발명에 따른 필터의 제5 실시예의 호흡관의 사시도.

도 11은 본 발명에 따른 필터의 제6 실시예의 호흡관의 사시도.

도 12는 본 발명에 따른 필터의 실시예의 상부 플랜지에 전면 필터층을 접합한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 마스크 2 : 필터 장착부

100 : 필터 110 : 전면 필터층

120 : 배면 필터층

130 : 호흡관 131 : 결착고리

132 : 하부 플랜지 133 : 연장관

134 : 통기공 135 : 상부 플랜지

136, 137, 138 : 연장핀

140 : 보호망층

JP : 접합점(Junction Point) S : 내부공간(Space)

Claims

하나 이상의 필터부재층을 가진 전면 필터층(110)과 하나 이상의 필터부재층을 가진 배면 필터층(120)이 가장자리에서 서로 접합되고, 상기 배면 필터층(120)에는 개구를 형성하여 상기 개구에 고정 접합되는 호흡관(130)으로 이루어지는 호흡마스크용 필터(100)에 있어서,

상기 호흡관(130)은, 마스크에 착탈되는 연결관(131)과, 상기 연결관(131)의 상단 외주면에 일체로 형성되고 상기 배면 필터층의 내측이 고정 접합되는 하부 플랜지(132)와, 상기 하부 플랜지(132)의 상부에 상기 연결관(131)과 일체로 형성되고 외주면에는 통기공이 형성되는 소정길이의 연장관(133)과, 상기 연장관(133)의 상단 외주면에 일체로 형성되어 상기 전면 필터층의 내측과 접촉하는 상부 플랜지(135)로 구성되는 것을 특징으로 하는 호흡마스크용 필터.
청구항 1에 있어서,

상기 전면 및 배면 필터층을 보호하기 위해 메시(mesh)망으로 이루어진 보호망층(140)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 호흡마스크용 필터.
삭제
삭제
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 상부 플랜지(135) 또는 하부 플랜지(132)의 외주면에는 소정길이를 가진 다수의 연장핀(136, 137)이 형성되는 것을 특징으로 하는 호흡마스크용 필터.
삭제
삭제
삭제
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 연장관(133)의 외주면에는 소정길이를 가진 다수의 연장핀(138)이 형성되는 것을 특징으로 하는 호흡마스크용 필터.
삭제
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 상부 플랜지(135)에는 상기 전면 필터층(110)이 고정 접합되는 것을 특징으로 하는 호흡마스크용 필터.