KR101461173B1 - 코마스크와 필터를 이용한 미세먼지 제거 호흡기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체의 목이나 머리 부분에 착용되는 필터에 의해 미세먼지가 걸러진 상태로 코를 통해 공급되게 함으로써 호흡이 원활하고 마스크의 사용시 발생되는 김서림 현상을 방지한 코마스크와 필터를 이용한 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것이다.

Description

코마스크와 필터를 이용한 미세먼지 제거 호흡기{The breathing apparatus for micro dust filtering using norse mask and filter}

본 발명은 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것으로서, 상세하게는 인체의 목이나 머리 부분에 착용되는 필터에 의해 미세먼지가 걸러진 상태로 코를 통해 공급되게 함으로써 호흡이 원활하고 마스크의 사용시 발생되는 김서림 현상을 방지한 코마스크와 필터를 이용한 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것이다.

보다 상세하게 본 발명은 코에 탈착되는 코마스크와 필터 사이에 연질의 공기호스를 설치하여 호흡하는 공기가 원활하게 공급될 수 있게 하되, 흡입하는 공기는 필터를 통과하게 하고 배출하는 공기는 필터를 거치지 않고 바로 외부로 배출될 수 있게 하여 사용자에게 보다 신선한 공기를 흡입할 수 있고, 필터는 미세먼지 및 냄새 등의 흡착기능과 살균기능을 갖도록 하며, 필터는 필요시 교체하여 사용할 수 있게 하여 재활용이 가능한 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것이다.

마스크는 외부의 공기를 여과하여 인체에 공급되게 하는 수단으로 많이 사용되고 있다.

이러한 마스크는 통상적으로 입과 코를 가리는 청에 귀걸이를 설치하여 구성된 것이 많이 사용되었으나, 최근에 다양한 산업 시설 및 차량의 급증 물론, 온난화에 따른 지구의 사막화의 가속에 의한 환경 변화에 따라 먼지에는 다양한 종류의 유해 성분을 포함하고 있을 뿐만 아니라 미세화되어 단순히 천으로 이루어진 마스크만으로는 이러한 미세먼지를 걸러낼 수 없는 문재가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술로 특허문헌 1내지 3이 있다.

특허문헌 1은 이물질을 1차적으로 필터링시킬 수 있도록 지름이 10만분의 1mm의 미세한 구멍으로 직조된 프리필터부재와; 프리필터부재에서 필터링되지 않은 미세한 먼지를 정전현상에 의해 필터링시키는 정전필터부재와; 정전필터부재를 통과한 정화된 공기에 함유된 각종 악취 및 일산화탄소 그리고 아황산가스를 흡착하는 활성탄필터부재와; 활성탄필터부재를 통과한 공기에 함유된 암모니아. 메칠메르캅탄, 황화수소 등의 유해가스는 이산화염소에 의해 분해시키고 박테리아, 곰팡이는 산화분해되어서 청정화된 공기로 변환시키는 이산화염소필터부재로 이루어진 공기청정 마스크에 관한 것이고,

특허문헌 2는 착용자의 코와 입을 가릴 수 있는 면적을 갖고 안면과 접촉되는 내피와; 내피와 동일한 형상으로 내피에 포개져 둘레가 박음질로 연결된 외피와; 내피와 외피의 사이에 개재되어 둘레가 박음질로 상호 연결되고, PP극세사로 제작된 극세사 여과포로 이루어진 마스크이다.

이러한 종래의 마스크는 공기 중에 함유된 각종 이물질 및 악취 그리고 박테리아 및 곰팡이를 필터링하고 제거함으로서 사용자는 정화된 공기를 흡입할 수 있게 되어 상쾌함을 배가시키는 것은 물론이고 각종 질병에 미연에 예방할 수 있는 효과가 있으나, 상기한 바와 같이 다층으로 이루어져 있을 뿐만 아니라 코는 물론 입까지 가리고 있어 호흡에 지장을 줄 뿐만 아니라 장시간 사용할 경우 김서림이 발생하여 축축해지고, 입을 막고 있어 대화는 물론 음식의 섭취가 어려운 문제가 있다.

이러한 단점을 개성하기 위해 개발된 것으로서 특허문헌 3의 기술이 있다.

이는 두 개의 가지로 구성되어 코청을 감싸는 "U"자형상의 집게부와, 두 개의 가지의 선단에 설치되는 연결봉, 및 연결봉에 설치되고 반구형의 상부필터와 상부필터 저부에 설치되는 함습판체를 포함하는 필터로 구성된 코마스크에 관한 것으로서, 코에 견고하게 착용할 수 있을 뿐만 아니라, 필터를 콧속의 가장 넓은 공간에 설치할 수 있게 하여 필터의 표면적을 넓게 하고, 비강의 크기 차이를 수용하게 함은 물론, 상부필터의 저부에 함습판체를 적용함으로써 수분을 오래 머금을 수 있도록 하여 이물감을 최소화시킬 수 있게 한 것이다.

그러나 이러한 특허문헌 3의 코마스크는 코 속에 삽입되는 부분에 필터가 설치되어 있으므로 코에 삽입하였을 때 착용감이 떨어질 뿐만 아니라 필터의 기능이 떨어져 미세한 먼지를 걸러낼 수 없는 단점이 있다.

1. 대한민국 실용신안등록 제0304097호 2. 대한민국 실용신안등록 제0417114호 3. 대한민국 특허등록 제1273735호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 코에 착용하였을 때 이물감을 느끼지 않아 착용이 용이할 뿐만 아니라 미세먼지도 여과하여 정화된 공기를 공급할 수 있는 미세먼지 제거 호흡기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게 본 발명은 흡입하는 외부공기는 비교적 길지만 공기의 흐름이 원활할 정도의 간극을 갖는 미세먼지 및 냄새 등의 흡착기능과 살균기능을 갖는 필터 내를 연속하여 길게 지나도록 하고, 코에서 나오는 배기 공기는 필터를 거치지 않고 바로 외부로 배출될 수 있도록 코마개를 각각 설치하여 필터에 습기가 차서 기능이 떨어지지 않으므로 장시간 사용할 수 있고 코에만 간편하게 착용하여 입은 자유롭게 사용할 수 있는 미세먼지 및 냄새를 제거하고 살균기능을 갖는 미세먼지 제거 호흡기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 미세먼지 제거 호흡기는 코에 탈착되는 코마스크와; 공기호스에 의해 코마스크에 연결되어 코마스크를 통해 인체로 출입하는 공기를 여과하되, 들숨은 필터를 통과하게 하고 날숨은 필터를 통과하지 않고 직접 배출되게 하는 필터조립체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 필터조립체는 다양하게 변형하여 실시 할 수 있으나, 바람직하게는 하우징의 내부에 설치된 필터; 상기 필터의 일측에 설치되어 들숨시에 개방되고 날숨시에는 폐쇄되는 배기차단막; 상기 배기차단막의 반대 측에 설치되어 들숨시에 폐쇄되고 날숨시에는 개방되는 흡기차단막을 포함하여 이루어지는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기는 코마개가 코 또는 코 주위만을 덥고 있어 입의 사용을 자유롭게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 필터의 흡입과 배기가 분리되어 날숨에 의해 필터가 오염되는 것을 방지할 수 있어 필터의 성능이 장기간 유지될 수 있는 효과가 있다.

더욱이 코만을 가리도록 착용할 수 있으므로 마스크에 의해 안면이 가려져 미관을 해치는 것을 방지할 수 있는 효과도 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기의 일예의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 구성하는 필터의 일부를 절개한 상태의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 구성하는 필터의 분해사시도
도 4는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 구성하는 필터의 단면도
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기의 필터의 작동상태를 도시한 단면도
도 6은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 구성하는 코마스크의 다른 일예의 사진
도 7은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 착용상태의 서로 다른 예

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 호흡이 원활하고 마스크의 사용시 발생되는 김서림 현상을 방지할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기는 코에 탈착되는 코마스크(10)와, 공기호스(20)에 의해 코마스크에 연결되어 코마스크를 통해 인체로 출입하는 공기를 여과하되, 들숨은 필터(32)를 통과하게 하고 날숨은 필터를 통과하지 않고 직접 배출되게 하는 필터조립체(30)를 포함한다.

상기 코마스크(10)는 필터조립체(30)에 의해 여과되어 공기호스(20)를 통해 공급되는 공기를 단순히 코로 공급하기 하한 수단으로 도 1 및 도 7에 도시한 바와 코에 끼워 넣을 수 있는 형상으로 만들거나 도 6에 도시한 바와 같이 코를 덮을 수 있는 형태로 제작될 수 있다.

상기 공기호스(20)는 유연성이 우수한 재질로 만들어진 것으로서, 도 1에 도시한 바와 같이 길게 형성하여 도 7에 도시한 바와 같이 필터조립체(30)를 뒷목이나 뒷머리에 놓이게 착용하였을 때에도 코마스크(10)가 코에 착용될 수 있도록 길게 제작하며, 필터조립체(30)의 하우징 일측에 형성된 호스연결부(30c)에 탈착가능하게 연결될 수 있다. 물론, 코마스크(10)에도 연결부를 형성하여 공기호스를 탈착가능하게 연결할 수 있게 할 수 있다.

상기 필터조립체(30)는 코마스크(10)를 통해 인체에 공급되는 공기를 여과하기 위한 수단으로 하우징(30h)의 내부에 여과필터(32)를 설치하여 구성되어 있으며, 상기 필터(32)는 공기 중의 미세 먼지를 여과함은 물론 외부의 유해균이 호흡을 통해 신체로 유입되는 것을 차단할 수 있는 필터링 기능을 구비한 것으로 이미 개발된 것 중 어느 하나 또는 두 개 이상을 선택하여 구성될 수 있다.

상기 필터조립체(30)는 들숨 및 날숨 시 공기의 흐름을 단속할 수 있도록 개폐수단을 구비하고 있으며, 공기의 흐름은 상기한 바와 같이 들숨은 필터(32)를 통과하게 하고 날숨은 필터를 통과하지 않고 직접 배출되게 한다.

이러한 개폐수단으로는 도 2내지 도 5b에 도시한 바와 같이 필터의 일측에 설치되어 들숨시에 개방되고 날숨시에는 폐쇄되는 배기차단막(31)과, 배기차단막의 반대 측에 설치되어 들숨시에 폐쇄되고 날숨시에는 개방되는 흡기차단막(33)을 포함한다.

이러한 차단막들(31, 33)은 얇은 필름으로 이루어질 수 있으며, 도시한 바와 같이 막지지판(33m) 또는 막지지망(31)에 의해 일측이 지지되어 이들로부터 이격되면 유로가 개방되고, 이들과 면접되면 유로가 차폐_된다.

즉, 들숨시에는 도 5a에 도시한 바와 같이 배기차단막(31)이 막지지망(31m)으로부터 이격되어 막지지망에 형성된 망눈을 통과하여 외부의 공기가 유입되고, 유입된 공기는 필터(32)를 통과하면서 여과된 상태에서 공기호스(20)를 경유하여 코마스크(10)를 통해 코로 공급된다. 이때 흡기차단막(33)은 그 안쪽에 설치된 막지지판(33m)측으로 당겨지되, 막지지판(33m)과 면접되어 막지지판(23m)에 형성된 통기홀(33h)을 폐쇄하게 된다. 따라서 들숨시 코로 공급되는 공기는 반드시 필터(32)를 통과하면서 여과된 상태가 되는 것이다.

반대로 날숨시에는 도 5b에 도시한 바와 같이 코로부터 배출되는 공기가 하우징(30h)의 내부로 유입되면 흡기차단막(33)은 그 안쪽에 설치된 막지지판(33m)으로부터 이격되어 막지지판(23m)에 형성된 통기홀(33h)이 개방되고, 이때 배기차단막(31)은 배출되는 공기압력에 의해 막지지망(31m)측로 밀려 막지지망(31m)과 밀착됨에 의해 막지지망에 형성된 망눈을 폐쇄하여 공기가 배출되지 않게 되며, 이에 따라 날숨시에는 필터(32)측으로 공기가 흐르지 못하여 날숨에 포함된 수분이 필터(32)에 영향을 주지 않게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기에 있어서, 날숨시 코로부터 배출되는 공기의 압력에 의해 배기차단막(31)이 막지지망(31m) 측으로 밀리기 위해서는 이미 날숨이 필터(32)를 통과하여야 한다. 이렇게 날숨의 일부가 필터(32)를 통과할 경우 적게나마 필터에 날숨이 수분이 작용할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 흡기차단막(33)과 필터(32) 사이에는 날숨시 필터로 공기가 흐르는 것을 차단하는 역류방지막(34)을 더 설치할 수도 있다.

즉, 상기 역류방지막(34)은 들숨시에는 도 5a에 도시한 바와 같이 필터로부터 분리되어 필터를 통과한 공기가 공기호스(20)측으로 이동될 수 있게 하고, 날숨시에는 도 5b에 도시한 바와 같이 필터에 밀착되어 날숨이 필터로 유입되는 것을 차단한다. 물론, 상기 역류방지막(34)의 필터를 향한 면에는 다수의 통기홀(34h)이 형성된 막지지판(43m)을 설치할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 및 특정 사항들과 한 정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 코마스크
20: 공기호스
30: 필터조립체 30c: 호스연결부 30h: 하우징
31: 배기차단막 31m: 막지지망
32: 필터
33: 흡기차단막 33m: 막지지판 33h: 통기홀
34: 역류방지막 34m: 막지지판 34h: 통기홀

Claims (4)

1. 코에 탈착되는 코마스크;
   공기호스에 의해 코마스크에 연결된 필터조립체를 포함하며;
   상기 필터조립체는,
   하우징의 내부에 설치된 필터;
   들숨시 상기 필터를 통과한 공기에 의해 개방되고, 날숨시 상기 공기호스에서 배출되는 공기에 의해 폐쇄되어 상기 필터로 공기가 흐르는 것을 차단하는 역류방지막;
   상기 역류방지막과 이격되어 배치되며, 날숨시 상기 공기호스에서 배출되는 공기가 통과할 수 있는 다수의 통기홀이 형성된 날숨용 막지지판;
   상기 날숨용 막지지판과 접촉되어 상기 필터조립체의 외측에 배치되며, 날숨시 상기 폐쇄되는 역류방지막에 의해 상기 다수의 통기홀이 개방되면, 개방된 다수의 통기홀을 통해 배출되는 날숨 공기에 의해 개방되고,
   들숨시 개방되는 역류방지막에 의해 상기 다수의 통기홀이 폐쇄되면, 폐쇄상태를 유지하는 흡기차단막을 포함하며,
   상기 역류방지막은
   들숨시 개방되면서 상기 다수의 통기홀을 폐쇄시켜 상기 흡기차단막 측으로 공기가 유입되는 것을 차단하여 상기 흡기차단막이 개방되는 것을 폐쇄시키며,
   상기 공기호스는 역류방지막과 날숨용 막지지판 사이의 이격된 이격공간 양측으로 연결되며, 들숨시 및 날숨시 이동하는 공기는 상기 역류방지막의 개방 및 폐쇄에 따라 이격공간을 통과하면서 이동방향이 변경되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 호흡기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 필터를 기준으로 상기 흡기차단막의 반대측에 설치되어 들숨시에 개방되고 날숨시에는 폐쇄되는 배기차단막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 호흡기.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 배기차단막의 바깥쪽에는 망체 형상의 막지지망이 설치되고, 상기 역류방지막과 필터사이에는 다수의 통기홀이 형성된 들숨용 막지지판이 더 설치된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 호흡기.
   

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