KR101731245B1 - 고체산소를 구비한 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크는 사용자의 코와 입 그리고 볼의 일부를 차폐하고 사용자의 입 부위에 하나 이상의 개구부를 포함하는 안면부재; 및 상기 개구부에 장착되며 내측에 고체산소가 포함되는 정화부;로 구성되는 것을 특징으로 하여 들숨시 신선한 고함량의 산소가 발생하고 날숨시 마스크 내부 습기를 제거하여 사용자의 기관지를 건강하게 유지하며 사용할 수 있는 고체산소를 구비한 마스크에 관한 것이다.

Description

고체산소를 구비한 마스크{A MASK WITH SOLID OXYGEN}

본 발명은 고체산소를 구비한 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 들숨시 신선한 고함량의 산소가 발생하고 날숨시 마스크 내부 습기를 제거하여 사용자의 기관지를 건강하게 유지하며 사용할 수 있는 고체산소를 구비한 마스크에 관한 것이다.

현대 도시에서 일상생활은 기후변화, 사막화 현상, 황사와 같은 자연 환경의 변화와 자동차 매연, 공장 매연과 같은 인공적으로 만들어진 미세먼지에 의해 오염된 공기에 노출된 채로 생활을 영위하고 있다. 특히 기관지는 호흡으로 인해 미세먼지에 직접적으로 노출되어 있어, 이로 인해 기침, 천식, 기관지염과 같은 호흡기계 질환 발생이 증가되는 추세이다. 공기 중에 해로운 물질이 많아지면서 호흡기 질병으로 인한 사망자도 점차 늘어나고 있으며, 특히 서울은 미세먼지와 황사의 영향으로 다른 대도시들과 비교하였을 때 더 높은 미세먼지 농도를 보이고 있다.

2013년 환경부 대기환경연보에서 발표한 내용에 따르면, 여러 대도시들 중 서울의 미세먼지 농도가 45μg/m3로 런던의 18μg/m3의 약 3배, LA 30μg/m3의 약 1.5배 수준으로 높음을 알 수 있다. 따라서, 미세먼지와 각종 유해물질로부터 기관지를 보호해야 할 필요가 있으며, 많은 사람들이 이를 위해 외출 시 마스크를 필수적으로 착용하고 있다.

종래의 일반적인 마스크 또는 방진마스크는 공기 중에 부유하는 분진 및 미세먼지 등을 들이마시지 않도록 하기 위해 고안되었으며, 일반 마스크에 비해 미세먼지를 차단하는 비율이 월등히 높고 얼굴곡면에 맞추어 형태를 조정할 수 있도록 금속의 보형물을 포함하여 구성된다. 또한 마스크 내부에 유해물질 차단을 위한 필터를 포함하여 외부 공기에 포함된 미세먼지 또는 다른 유해물질을 차단할 수 있다.

그러나, 종래의 마스크는 외부 공기에 포함된 미세먼지를 차단하여 사용자가 들숨때 깨끗한 공기를 마실 수 있게 하지만, 신선한 산소를 발생시키는 기능은 포함되어 있지 않아 답답함을 느낄 수 있다. 또한, 날숨시 발생하는 입김으로 인해 마스크 내부에 습기가 찰 수 있어 불쾌함을 느끼게 되고 장시간 사용 시 호흡이 가빠져 산소가 부족해지며 폐활량이 약한 사람은 빈혈을 호소하게 된다. 그리고 마스크가 쉽게 눅눅해져 내부에 많은 세균이 번식하게 되어 발진과 염증과 같은 피부질환이 발생하게 되는 문제점이 있다.

도 1은 일반적인 마스크를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 마스크는 마스크의 본체에 해당하는 안면부재(1), 호흡시 공기가 통하게 되며 마스크 외부의 먼지 및 유해물질의 여과를 수행하는 정화부(2), 사용자가 마스크를 착용할 때 콧등 부위에 위치하고 형상이 변화하여 마스크를 사용자의 안면에 편안하게 안착시키는 고정부재(3) 및 마스크를 사용자의 머리에 고정시키는 착용밴드(4)로 구성된다.

안면부재(1)는 일반적으로 종이, 부직포, 천, 면섬유, 모섬유, 견섬유, 마섬유 등의 천연섬유와, 플리에스테르계, 폴리아마이드계, 플리아크릴로니트릴계, 폴리비닐알코올계, 폴리우레탄계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계, 플리에틸렌계, 폴리알킬렌파라옥시벤조에이트계, 폴리플루오로에틸렌계 등의 화학섬유 중 단독 또는 조합하여 선택 사용할 수 있다. 또한, 움직임, 변형, 안면 윤곽에 대한 가소성이 있는 재질을 모두 포함하여 구성될 수 있다.

정화부(2)는 필터를 포함하여 사용자가 마스크를 착용하고 들숨을 하여 외부 공기를 흡입할 때, 외부 공기에 포함된 미세먼지, 유해물질의 여과를 수행하는 것을 기본으로 하고, 필요에 따라 정화부에 음이온 물질 또는 방향 물질을 포함하여 살균, 소독 및 방향을 수행하여 사용자의 기관지를 보호한다.

하지만, 종래의 일반적인 마스크는 정화부의 기능이 매우 제한적이고, 일반적인 마스크를 오래 사용하게 되면 필터가 소진되어 먼지 여과의 기능이 크게 떨어지면서 들숨시 마시게 되는 산소의 질이 나빠지게 된다. 따라서 사용자의 기관지 건강을 해치거나 기관지의 성능이 떨어지게 될 수 있다. 또한, 일반적인 마스크의 안면부재는 사용자의 날숨시 입김에 포함된 수분에 의해 오염될 수 있으며, 상대적으로 높은 습도에 의해 세균이 번식할 수 있다. 이로 인해 사용자는 습진, 발진, 염증과 같은 피부질환을 겪을 수 있으므로 이러한 단점을 개선하기 위한 보완이 반드시 필요하다.

상술한 문제를 해결하기 위해 많은 연구가 진행되었으며, 특히 특허문헌 1 내지 3에서는 마스크를 착용하는 사용자의 착용 환경 개선과 인체 보호를 위한 기술을 제시한다.

먼저 ‘특허문헌 1’은 외기 차단형 마스크로 일반적인 생활용 마스크와 같이 본체와 걸이밴드가 구비되되, 본체 중앙에는 개구부를 형성하고, 본체의 전면 측에 다수의 주름이 형성되어 팽창 가능하도록 된 공기주머니부를 갖춘 확장부재를 설치하여 본체 후면에서 개구부를 통해 바람을 불어 넣으면 공기주머니부가 팽창되도록 하여 화재 등의 상황에서 외기의 유입을 차단한 채 공기주머니부 내부의 공기를 이용하여 호흡을 할 수 있게 하는 것에 기술적 특징이 있다.

‘특허문헌 2’는 먼지 차단 및 김 서림 방지용 마스크로 외부 먼지가 사용자의 호흡기로 유입되는 것을 차단하고 사용자의 호흡기에서 배출되는 공기를 다수 방향으로 흐르도록 분산시키는 기술적 특징이 있다.

‘특허문헌 3’은 기능성 방진 마스크로 안경의 코받침이 제대로 안착되도록 하고 안경의 렌즈에 습기가 차지 않도록 하며 콧등은 물론 미간이 빛과 열에 의해 화상을 입는 폐단도 방지하는 구조를 가짐으로써 착용감과 작업성 및 안전성을 높일 수 있는 기술적 특징이 있다.

이러한 종래의 마스크들은 외부 공기에 포함된 미세먼지를 제거할 수 있는 방진 기능을 제공하거나 사용자의 입김을 분산시켜 내부를 쾌적하게 유지하는 방법을 제시하고 있지만, 사용자의 들숨시 공기 질을 향상시킬 수 있는 방법은 전혀 제시하고 있지 않으며 날숨시 발생하는 습기를 제거하여 입 주변을 쾌적하게 유지시키는 기술적 특징을 함께 포함하지 않고 있다.

KR 10-1161848 외기 차단형 마스크 KR 10-1648577 먼지 차단 및 김 서림 방지용 마스크 KR 10-2016-0097619 기능성 방진 마스크

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 마스크에 고체산소가 포함된 흡입부를 구성하여 사용자의 들숨시 외부 공기에 포함된 미세먼지를 걸러줌과 동시에 고체산소에서 고농도의 산소를 발생시켜 사용자가 쾌적함과 상쾌함을 느낄 수 있고, 마스크 내부에 제습부를 구성하여 사용자의 날숨시 발생하는 습기를 흡수하여 마스크와 사용자의 입 주변의 공기를 건조하게 유지시켜 피부질환을 방지할 수 있는 고체산소를 구비한 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 일상생활이나 산업현장에서 흔히 발생하는 이산화탄소, 포름알데히드, 이산화황, 이산화질소 및 암모니아를 포함한 공기중의 유해가스를 효율적으로 제거하여 사용자의 기관지를 보호하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크는, 사용자의 코와 입 그리고 볼의 일부를 차폐하고 사용자의 입 부위에 하나이상의 개구부를 포함하는 안면부재; 및 상기 개구부에 장착되며, 내측에 고체산소가 포함되는 정화부;로 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 고체산소는, 활성탄 100 중량부에 대하여 금속의 과산화물 5 내지 50 중량부 및 촉매 0.001 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 청구항 2에 있어서, 상기 활성탄은 야자계, 목질계 및 석탄계로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 금속의 과산화물은 과산화칼슘, 과산화마그네슘, 과산화칼륨, 과산화바륨 및 과산화나트륨으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 촉매는 카탈라아제, 퍼옥시다아제, 요오드화칼륨 및 이산화망간으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정화부는, 내측에 공간을 가지며 상기 고체산소와 필터가 위치하는 고체산소커버; 상기 고체산소커버 내부에 위치하는 필터; 상기 고체산소커버를 상기 개구부에 고정시키는 프레임; 및 일렬로 형성된 복수개의 구멍을 포함하는 적어도 하나 이상의 정화부캡; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 고체산소커버는 상기 프레임과 맞닿는 면에 하나 이상의 돌기 또는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 프레임은, 상기 안면부재 외측에 위치하며 적어도 하나의 구멍을 포함하는 외측커버; 및 상기 안면부재 내측에 위치하며 적어도 하나의 구멍을 포함하는 내측커버;로 구성되며, 상기 외측커버 또는 내측커버는 상기 고체산소커버의 외주면과 맞닿으며, 맞닿는 면에 하나 이상의 돌기 또는 홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안면부재 내측에 위치하며, 사용자의 호흡에 의해 발생하는 수분 및 상기 고체산소에서 발생되는 수분을 제거하는 제습부;를 더 포함하고 상기 제습부는, 다수의 미세한 기공이 형성된 소재로 형성된 패드; 및 상기 패드 내부에 제습제를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제습제는 활성탄, 숯, 은, 황토, 피톤치드, 실리카겔, 과망간산 칼륨 및 제올라이트로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하며, 상기 패드는 은나노 성분의 화학물질을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고체산소를 구비한 마스크는 고체산소와 필터를 포함한 제습부를 구성하여 황사, 미세먼지 등을 차단함과 동시에 사용자의 들숨시 신선한 고함량의 산소를 발생시켜 호흡기 건강을 유지할 수 있다. 날숨시 발생하는 입김으로 인한 시야 가림과 같은 사용자의 불편을 마스크 내부의 제습부를 통해 효과적으로 제거하여 위생적이고 쾌적하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용자의 호흡시 발생하는 수분이 고체산소와 맞닿을 때 산소 발생을 촉진시켜주고 고체산소와 제습부가 수분을 흡수하여 마스크 내부 환경의 습한 환경을 완화시키는 효과가 있다.

또한, 제습부를 통해 호흡 또는 고체산소에서 발생하는 수분을 제거하여안면부재와 내부를 건조하게 유지시킴으로써 마스크를 장시간 사용할 수 있도록 하고, 세균번식과 악취를 제거하여 사용자의 건강에 도움을 줄 수 있다.

또한, 뇌에 원활한 산소공급을 통해 피로회복과 피부미용, 두통예방, 숙취예방 등 건강증진에 큰 도움이 될 수 있으며 특히 노약자, 임산부, 수험생 및 산업현장 근로자 등 호흡기 질환 보호를 위한 대상자에게 효과가 있다.

또한, 일상생활이나 산업현장에서 흔히 발생하는 이산화탄소, 포름알데히드, 이산화황, 이산화질소 및 암모니아를 포함한 공기중의 유해가스를 제거하여 맑은 공기를 흡입할 수 있게 함으로써 사용자의 기관지를 보호하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 마스크를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크에 포함되는 정화부를 분해한 분해도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크의 내부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크의 착용 상태와 효과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크의 정화부 및 장식커버의 또다른 예시를 나타낸 도면이다.

본 고안의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명이 되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 고안을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 고안에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 오로지 실용신안등록청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크(10)를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 도 2(a)는 마스크(10)의 전면을 도시한 사시도이며, 도 2(b)는 후면을 도시한 사시도이다. 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크(10)는 사용자의 코와 입 그리고 볼의 일부를 차폐하고 사용자의 입 부위에 하나 이상의 개구부를 포함하는 안면부재(100), 안면부재(100)의 개구부에 위치하는 정화부(200), 안면부재(100)의 내측에 위치하는 제습부(300) 안면부재의 상단 일측에 위치하며 연성이 있는 금속 소재로 구성되는 고정부재(400) 및 안면부재(100)의 측면 양단에 한쌍이 U자 형태로 고정되어 마스크를 사용자의 얼굴에 고정시키는 착용밴드(500)로 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 마스크(10)는 종래의 일반적인 마스크를 더욱 발전시키고 개량한 것으로, 산소발생기, 공기청정기의 기능을 정화부(200)에 구성하고 제습기의 기능을 제습부(300)에 구성하여 하나의 안면부재(100)에 결합한 것으로서, 종래의 여과 기능을 가지는 마스크에 고농도 청정 산소 발생 및 마스크 내부 환경 개선의 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 오염이 심한 곳이나, 호흡기 바이러스 등을 방지하고 예방할 수 있으며 마스크(10)를 오래 착용하여도 피부질환 발생의 염려가 없고 일회용이 아닌 여러 번 반복하여 재사용 할 수 있게 될 수 있다.

안면부재(100)는 일반적인 마스크의 안면부재와 동일한 소재로 구성되며 종이, 부직포, 천, 면섬유, 면섬유, 모섬유, 견섬유, 마섬유 등의 천연섬유와, 플리에스테르계, 폴리아마이드계, 플리아크릴로니트릴계, 폴리비닐알코올계, 폴리우레탄계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계, 플리에틸렌계, 폴리알킬렌파라옥시벤조에이트계, 폴리플루오로에틸렌계 등의 화학섬유 중 단독 또는 조합하여 선택 사용할 수 있다. 또한, 움직임, 변형, 안면 윤곽에 대한 변형성이 있는 재질을 모두 포함하여 구성될 수 있다. 또한 안면부재(100)의 형상은 사용자의 코, 입 그리고 볼 주변을 차폐할 수 있도록 반구형의 곡면으로 구성되며 사용자가 착용시 입과 안면부재(100) 사이에 공간이 형성되도록 구성된다. 그리고 정화부(200)를 체결할 수 있도록 안면부재(100)의 가운데에 하나 이상의 개구부를 형성한다.

정화부(200)는 안면부재(100)의 정면에 위치하며 사용자가 마스크(10)를 착용시 입 부분에 대응되어 위치하도록 구성한다. 상술한바와 같이 정화부(200)는 공기정화, 산소발생, 오염물질 제거 기능을 포함하고 있으며, 상세한 구성은 도 3의 그림을 참조하여 설명한다.

제습부(300)는 마스크(10)의 내부에 위치하며 기본적으로 알파벳 C자의 형태를 가지며, 제습부(300)의 내부에 습기를 흡수하는 특징을 가진 제습제를 포함하고, 한쌍의 동일한 형상의 제습부(300)가 정화부(200)를 중심으로 상호 대칭된 형태로 구성되나, 제습부(300)의 개수나 형상에 제한을 두지는 않으며 필요에 따라 하나 또는 하나 이상의 제습부(300)가 구성될 수 있다.

고정부재(400)는 마스크(10)를 착용한 사용자의 콧등 부위에 위치하여 사용자가 마스크(10)를 착용하면서 고정부재(400)를 손으로 눌러 사용자의 콧등 형상과 동일하게 조절하도록 구성된다. 따라서 고정부재(400)의 소재로는 휨성과 연성이 좋은 금속 소재를 사용할 수 있다.

착용밴드(500)는 탄성력이 있는 고무 소재의 밴드로 구성되며, 한쌍의 밴드가 안면부재(100)의 측면에 각각 U자 형태로 고정되어 귀에 걸 수 있도록 구성되거나, 한쌍의 착용밴드(500)의 한쪽 끝이 안면부재(100)의 측면 일측에 고정되고, 착용밴드(500)의 반대편 끝은 측면 일측 타단에 U자 형태로 고정되어 사용자가 마스크(10)를 착용 시 머리 뒷편으로 둘러 고정하여 사용할 수 있도록 위치하여 형성된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크에 포함되는 정화부(200)를 분해한 분해도이다.

도 3을 참조하면, 정화부(200)는 사용자의 들숨 또는 날숨시 공기가 통과하며 정화부(200)를 안면부재(100)에 고정하는 프레임(210), 프레임(210)에 고정되게 위치하며 고체산소(230)를 보관하는 고체산소커버(220), 고체산소커버(220)의 내측에 위치하며 원기둥 형태로 구성되는 고체산소(230), 사용자의 들숨시 외부 공기의 먼지, 오염물질을 걸러 사용자가 깨끗한 공기를 마실 수 있도록 하는 필터(240)로 구성된다. 그리고 고체산소커버(220)의 개구부를 닫아 고체산소(230)와 필터(240)가 이탈되지 않도록 구성되는 정화부캡(250), 고체산소커버(220)의 전면에 고정 체결되는 장식커버(260) 및 고체산소(230) 및 필터(240)를 보호하는 보호필름(270)으로 구성된다.

프레임(210)은 고체산소커버(220)를 개구부에 고정시키며, 플라스틱 소재로 구성된다. 더욱 상세하게는 프레임(210)은 한쌍의 외측커버(211)와 이에 대응되는 내측커버(212)로 구성되며 한쌍의 외측커버(211)는 고체산소커버(220) 좌우측에 마주보며 대응되게 위치하며, 고체산소커버(220)를 덮어주는 형태로 결합된다. 또한 프레임(210)의 내측에는 공기 통과를 위한 구멍이 하나 이상 형성되어 있으며, 구멍의 형상에 제한을 두지는 않는다. 그리고 내측커버(212)는 외측커버(211)에 대응되도록 위치하며, 안면부재(100)의 내측에서 외측커버(211)와 끼워지게 결합되고 이때 안면부재(100)의 개구부 측면 일부는 외측커버(211)와 내측커버(212) 사이에 위치하여 정화부(200) 전체가 안면부재(100)에 고정되도록 한다. 그리고 프레임(210)은 고체산소커버(220)의 외주면에 위치하여 사용자가 호흡을 할 때 흡기 또는 배기의 경로를 길게 만들어 주어 더 많은 양의 공기가 고체산소(230) 및 필터(240)를 통과하게 하여 사용자의 호흡을 도와주는 효과가 있다.

고체산소커버(220)는 내측에 공간을 가지고, 원기둥 형상으로 구성될 수 있으나 그 형상에 제한은 없다. 또한 외측커버(211) 또는 내측커버(212)과 맞닿는 외주면에 돌기 또는 홈이 형성되어 있어 외측커버(211) 또는 내측커버(212)에 위치한 홈 또는 돌기에 대응되어 체결된다.

고체산소(230)는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 발생시키는 특성이 있는 물질로, 특히 밀폐 공간의 공기질을 개선하는 효과가 있다. 고체산소(230)는 활성탄 100중량부에 대하여 금속의 과산화물 5 내지 50중량부 및 촉매 0.001 내지 5중량부를 포함한다. 금속의 과산화물은 과산화칼슘, 과산화마그네슘, 과산화칼륨, 과산화바륨 및 과산화나트륨으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하고촉매는 카탈라아제, 퍼옥시다아제, 요오드화칼륨 및 이산화망간으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하며, 활성탄은 야자계, 목질계 및 석탄계로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함한다. 고체산소(230)는 조성물을 포장하는 포장재 또는 용기에 담겨져 구성되고, 포장에는 분말 형태의 물질이 빠져나오지 않으면서도 통기성이 좋은 소재를 사용해야 하며, 부직포가 일반적으로 사용된다. 용기는 통상적으로 용기의 일부가 통기성 소재로 봉할 수 있는 것을 사용하면 되며, 일단 조성물이 이러한 용기에 정해진 양 만큼 담긴 후 입구 부분을 통기성 소재로 봉하여 구성된다. 이러한 예는 통상적인 방습제나 방향제에서 사용되는 구성과 동일하다.

필터(240)는 사용자의 들숨시 외부 공기에 포함된 미세먼지, 황사, 분진, 오염물질 등을 통과하지 못하게 걸러주며, 사용자로 하여금 맑은 공기를 마실 수 있도록 하기 위해 구성된다. 필터는 일반적으로 통기가 가능한 플라스틱, 천, 부직포, 망사 또는 탄소가 포함된 견사 소재가 적용되나 외부 공기에 포함된 먼지를 차단할 수 있는 소재라면 어떤것이든 적용이 가능하며 그 소재의 선택에 제한을 두지는 않는다. 필터(240)의 위치는 고체산소(230)와 연속되게 위치하며, 고체산소커버(220)의 내부에 포함된다. 또한, 필터(240)는 고체산소(230)에서 발생하는 활성탄, 금속의 과산화물 또는 촉매가 사용자의 기관지로 흡입되는 것을 방지한다. 그리고 필터(240)는 사용자의 침 또는 입에서 발생하는 분비물을 차단하여 고체산소(230)가 오염되거나 수명이 짧아지는 것을 막아주는 효과가 있다.

정화부캡(250)은 일렬로 형성된 복수개의 구멍을 포함하여 구성된다. 또한 고체산소커버(220) 내부에 위치하여 고체산소(230) 및 필터(240)가 이탈하지 않도록 고체산소커버(220)에 고정되게 끼워져 결합된다. 그리고 하나 이상의 정화부캡(250)이 고체산소커버(220)에 위치할 수 있다. 또한, 둘 이상의 정화부캡(250)의 조합이 개시될 때 정화부캡(250)이 서로 회전하여 구멍의 크기를 조절하여 사용자의 호흡시 흡입되는 산소의 양을 조절할 수 있다. 그리고 정화부캡(250)은 사용자의 혀가 고체산소(230)에 닿는 것을 차단하며, 사용자의 침 또는 입에서 발생하는 분비물이 고체산소(230)를 오염시키는 것을 경감시키는 효과가 있다.

장식커버(260)는 고체산소커버(220)의 전면에 고정되며, 플라스틱 소재의 나뭇잎 형상 구성되어 심미적으로 아름다움을 사용자에게 제공할 수 있으나, 그 형상에 제한을 두지는 않는다. 또한 장식커버(260)는 기본적으로는 접착제 또는 접착테이프를 이용하여 고체산소커버(220)의 전면에 부착되나, 장식커버(260)에 홈 또는 돌기를 형성하고 고체산소커버(220)에는 이에 대응되는 돌기 또는 홈을 형성하여 사용자가 원하는 형상으로 교체하여 결합할 수 있도록 구성할 수 있다.

보호필름(270)은 정화부캡(250)의 후면에 부착된 형태로 위치한다. 보호필름(270)의 한면은 부착을 위한 점착성이 있는 물질이 도포되어 있으며, 반대면은 점착성 물질이 도포되어 있지 않도록 형성되어 있다. 보호필름(270)은 마스크(10)가 보관되거나 포장된 상태일 때 고체산소(230)와 필터(240)가 공기중에 노출되어 불필요한 반응이 발생하는 것을 예방하고, 사용자가 마스크를 사용할 때 제거되어 정화부(200)가 정상적으로 작동 할 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크의 내부를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 마스크(10)의 중심에는 정화부(200)가 위치하며 특히 내측커버(212)와 정화부캡(250)이 보이도록 구성된다. 그리고 정화부(200)의 좌우측에는 알파벳 C자의 형태를 가지며 내부에 습기를 흡수하는 제습제를 포함한 한쌍의 제습부(300)가 상호 대칭된 형태로 구성되나, 제습부(300)의 개수나 형상에 제한을 두지는 않으며 필요에 따라 하나 또는 하나 이상의 제습부(300)가 구성될 수 있다.

제습제는 활성탄, 숯, 은, 황토, 피톤치드와 같은 천연물이거나 알코올 성분의 화합물, 실리카겔, 과망간산 칼륨, 제올라이트 등으로 이루어진 화학적 조성물이 다수의 미세한 기공을 형성된 소재로 형성된 패드 내부에 포함되어 구성된다. 제습부(300)를 구성하는 대표적인 물질은 제올라이트를 사용할 수 있으나, 기술된 제습제를 구성할 수 있는 천연물 또는 화학적 조성물 외에도 습기를 흡수할 수 있는 소재는 어느것이든 적용할 수 있으며 그 소재상의 제한을 두지는 않는다.

제습부(300)는 안면부재(100) 내측에 위치하여 사용자의 호흡에 의해 발생하는 수분 및 고체산소(300)에서 발생되는 수분을 제거한다.

또한 제습부(300)에는 은나노 성분의 화학물질을 더 포함할 수 있다. 은나노 성분은 살균기능을 위한 것으로 탈취, 향균, 살균이 이루어져 마스크(10) 내부에 위치하는 유해한 세균 성분을 제거하여 사용자의 건강을 증진시키는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크(10)의 착용 상태와 효과를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 마스크(10)의 안면부재(100)는 사용자의 코와 입 그리고 볼의 일부를 차폐하도록 형성되며, 사용자의 입 주변과 마스크(10) 사이에는 공간이 형성되어 사용자가 숨을 들이마시거나 내쉴 때 마스크(10)가 입에 닿아 사용자가 불편함을 느끼는 것을 방지한다.

사용자가 숨을 들이 마시는 들숨때는 외부 공기가 사용자의 체내로 들어오게 되는데, 이때 외부의 미세먼지, 황사, 오염물질이 함께 흡입되면 사용자의 기관지 건강에 악영향을 미치게 된다. 따라서 이를 방지하여 공기청정의 기능을 수행하기 위해 정화부(200)에 필터(240)를 포함하여 구성하게 된다. 필터(240)는 외부 공기에 포함되고 사용자의 체내에 흡입되어 사용자 건강에 나쁜 영향을 미치게 하는 물질을 걸러주는 역할을 수행한다.

사용자가 들숨때 외부 공기에 포함된 수증기와 사용자가 내뱉게 되는 수증기가 고체산소(230)와 반응하여 고농도의 산소와 수증기를 발생시키는데, 고체산소(230)는 또한 공기중의 이산화탄소를 흡수하고 건강에 유익한 산소의 형태로 외부 공기를 변화시켜 사용자의 건강 증진 효과를 줄 수 있다. 고체산소(230)는 식물의 탄소동화작용과 유사한 원리로 대기중의 유해가스, 포름알데히드 및 이산화 탄소의 농도를 낮춰줌으로써 공기의 질을 근본적으로 개선시킬 수 있다.

하기 [표 2] 내지 [표 6]에서는 고체산소(230)의 유해물질 제거 효과를 도시한다.

시험 방법으로는 실시예를 탈취시험용 장치(1100mm X 1100mm X 1800mm) 가운데에 포장을 개봉하여 넣어두고, 탈취시험용 장치 안에 가스를 주입하여 장치 내부의 가스 농도를 일정 시간 단위로 측정한다. 방법으로 비교예 1 내지 3도 동일하게 수행한다.

하기 [표 1]에 따르면, 고체산소의 이산화탄소 제거 효과가 있음을 확인할 수 있다. 비교예 1은 침엽수인 소나무, 비교예 2는 활엽수이며 공기정화식물로 알려진 산세베리아, 비교예 3은 활엽수인 고무나무, 실시예는 고체산소를 이용하였다.

일반적으로 사람이 내뱉는 날숨에는 이산화탄소가 다량 포함되어 있으며, 마스크를 착용하게 되면 내부의 환기가 원활하게 이루어지지 않기 때문에 마스크와 사용자의 기관지 사이에는 이산화탄소 농도가 높게 유지된다. 이산화탄소 농도가 높아지면 사용자는 호흡이 가빠지고 산소 흡입량이 줄어들게 되어 어지럼증, 환청, 환각 증세가 나타날 수 있고 기관지가 약하거나 혈압이 높은 사용자는 심할경우 심정지와 같은 문제가 발생할 수도 있다. 따라서 이산화탄소 농도를 낮추어 마스크 내부를 쾌적하게 유지하는 것은 매우 중요한 효과라 볼 수 있다. 따라서 고체산소(230)는 다양한 종류의 나무와 비교할 때 이산화탄소 농도를 훨씬 효과적으로 낮추어준다고 볼 수 있다.

하기 [표 2]는 본 발명의 실시예에 따른 고체산소의 포름알데히드 제거 효과를 설명한다.

하기 [표 2]에 따르면, 고체산소는 이산화탄소 제거 효과가 있음을 알 수 있다. 비교예 1은 침엽수인 소나무, 비교예 2는 활엽수이며 공기정화식물로 알려진 산세베리아, 비교예 3은 활엽수인 고무나무, 실시예는 고체산소(230)를 이용하였다.

포름알데히드는 자극성의 냄새를 가지는 가연성 무색 기체로 단열재, 섬유옷감, 접착제 등 주변 생활환경에서 흔히 접할 수 있는 유독 물질 중 하나이며, 특히 연료 연소, 용접 부산물, 플라스틱 가공과 같은 열을 사용하는 공장 환경에서도 많이 발생하는 유독물질 중 하나이다. 포름알데히드는 기관지에 침투하여 구토, 복통을 발생시키며 농도가 높아지면 천식, 폐의 염증, 현기증, 경련 등의 문제를 발생하게 된다.

[표 2]에 따르면 고체산소는 포름알데히드를 24시간동안 60% 제거시킬 수 있으며, 단기간에도 20% 경감시킬 수 있는 효과가 있으므로 본원 발명에 따른 마스크(10)는 일상생활 외에도 산업현장에서도 폭넓게 사용할 수 있다는 특징이 있다.

산업현장과 주변환경에는 포름알데히드 이외에도 기관지 건강을 위협하는 이산화황, 이산화질소 및 암모니아를 포함한 위험 물질이 존재한다. 본원 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크는 이산화황, 이산화질소 및 암모니아를 효율적으로 제거하는 효과가 있다.

하기 [표 3]은 고체산소(230)의 이산화황 제거 성능을 도시한다. 이산화황은 무색의 자극적인 냄새가 나는 독성이 강한 가스로, 특히 호흡기계 질환을 유발하는 오염물질중 하나이다. 주로 연료를 연소하는 과정에서 다량 발생하며 디젤 연료가 연소하는 과정에서 더욱 많이 발생한다. 따라서 사용자의 기관지 보호를 위해서 공기중 이산화황의 농도를 낮출 필요가 있다.

하기 [표 4]는 가스 제거시험의 결과이며, 비교예 4는 아무것도 넣지 않은 블랭크 상태에서 6시간이 지났을 때의 이산화황의 농도 변화를 나타낸 것이고, 실시예는 고체산소(230)를 넣었을 때의 이산화황 농도 변화를 나타낸 것이다.

[표 3]에 따르면, 고체산소의 이산화황 제거 성능을 확인할 수 있다. 아무것도 넣지 않은 블랭크 상태일 때 이산화황의 농도 변화는 50ppmv에서 6시간이 지났을 때 12% 낮아진 44ppmv로 변화한다. 하지만 고체산소(230)가 포함되었을 때의 이산화황의 변화는 초기 50ppmv에서 6시간이 지났을 때 76% 낮아진 12ppmv로 낮아진다.

하기 [표 4]는 고체산소(230)의 이산화질소 제거 성능을 도시한다. 이산화질소는 자극성 냄새가 나는 갈색의 유해한 기체로서, 과산화질소라고도 한다. 공장 굴뚝이나 자동차 배기에서 배출되며 호흡기 질환, 기관지염, 폐기종 및 폐렴을 발생시킨다. 또한 혈색소와 친화력이 강하여 용혈을 일으키기도 한다.

하기 [표 5]에 따르면, 고체산소(230)의 이산화질소 제거 성능을 확인할 수 있다. 비교예 4는 아무것도 넣지 않은 블랭크 상태일때이고, 실시예는 고체산소(230)를 넣었을때의 이산화질소 농도 변화를 도시한다.

[표 4]는 가스 제거시험의 결과이며, 아무것도 넣지 않은 블랭크 상태일 때 이산화질소의 농도 변화는 초기 50ppmv에서 6시간이 지났을 때 10% 낮아진 45ppmv로 변화한다. 하지만 고체산소(230)가 포함되었을 때의 이산화질소의 변화는 초기 50ppmv에서 6시간이 지났을 때 72% 낮아진 14ppmv로 낮아진다.

하기 [표 6]은 고체산소(230)의 암모니아 제거 성능을 도시한다. 암모니아는 고약한 냄새가 나고 물에 잘 녹는 무색의 기체로 다량 흡입시 기관지가 손상되어 기침, 가래가 지속되고 심할경우 기관지염, 폐렴, 후두염을 발생시킨다.

하기 [표 5]에 따르면, 고체산소(230)의 암모니아 제거 성능을 확인할 수 있다. 비교예 4는 아무것도 넣지 않은 블랭크 상태일때이고, 실시예는 고체산소(230)를 넣었을때의 암모니아 농도 변화를 도시한다.

[표 5]는 가스 제거시험의 결과이며, 아무것도 넣지 않은 블랭크 상태일 때 암모니아의 농도 변화는 초기 500ppm에서 2시간이 지났을 때 8% 낮아진 460ppm으로 변화한다. 하지만 고체산소(230)가 포함되었을 때의 암모니아의 변화는 초기 500ppm에서 2시간이 지났을 때 78% 낮아진 110ppm으로 낮아진다.

따라서, 본원 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크(10)는 일상생활 또는 산업현장에서 노출되는 유해물질인 이산화탄소, 포름알데히드, 이산화황, 이산화질소 및 암모니아를 효율적으로 제거하여 마스크(10)를 착용한 사용자의 기관지를 보호하는 효과가 있음을 확인할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고체산소를 구비한 마스크의 정화부 및 장식커버의 또다른 예시를 나타낸 도면이다.

도 6(a)을 참조하면, 정화부(200)의 장식커버(260)는 나뭇잎 모양 이외에 표면에 글씨가 프린팅 되거나, 나뭇잎이 아닌 캐릭터, 장식, 사진 및 이를 포함한 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 또한, 정화부(200)의 프레임(210)을 구성하는 외측커버(211) 및 내측커버(212)는 초승달 형상이 결합되어 형성되는 타원형 이외에도 원형, 사각형, 직사각형, 삼각형 및 이를 포함한 다양한 형상으로 변형이 가능하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 예시하였으나, 본발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 대기중의 황사, 미세먼지, 이산화탄소, 포름알데히드, 이산화황, 이산화질소 및 암모니아를 포함한 유해물질을 차단함과 동시에 신선한 고함량의 산소를 발생시켜 호흡기 건강에 도움을 주며 마스크 사용자가 불편함을 느끼는 호흡으로 인한 마스크 내부 습기를 제거하여 사용자의 입 주변의 피부 건강을 지킬 수 있게 하며, 위생적이고 쾌적하게 사용할 수 있는 고체산소를 구비한 마스크에 대한 발명을 제시하였다.

상기에 제시된 실시예는 예시적인 것으로 이 분야에서 통상의 지식을 가지는 자는 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 제시된 실시예에 대한 다양한 변형 및 수정 고안을 만들 수 있을 것이다. 이러한 변형 및 수정 고안에 의하여 본 고안의 범위는 제한되지 않는다.

100: 안면부재 200: 정화부
300: 제습부 400: 고정부재
500: 착용밴드

Claims (12)

1. 사용자의 코와 입 그리고 볼의 일부를 차폐하고 사용자의 입 부위에 하나이상의 개구부를 포함하는 안면부재; 및
   상기 개구부에 장착되며, 내측에 고체산소가 포함되는 정화부;로 구성되며,
   상기 정화부는 내측에 공간을 가지며 상기 고체산소와 필터가 위치하는 고체산소커버;
   상기 고체산소커버 내부에 위치하는 필터;
   상기 고체산소커버를 상기 개구부에 고정시키는 프레임; 및
   일렬로 형성된 복수개의 구멍을 포함하는 적어도 하나 이상의 정화부캡;을 포함하며,
   상기 고체산소커버는 상기 프레임과 맞닿는 면에 하나 이상의 돌기 또는 홈을 포함하며,
   상기 프레임은 상기 안면부재 외측에 위치하며 적어도 하나의 구멍을 포함하는 외측커버; 및
   상기 안면부재 내측에 위치하며 적어도 하나의 구멍을 포함하는 내측커버;로 구성되며,
   상기 외측커버 또는 내측커버는 상기 고체산소커버의 외주면과 맞닿으며, 맞닿는 면에 하나 이상의 돌기 또는 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산소를 구비한 마스크.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 고체산소는,
   활성탄 100 중량부에 대하여 금속의 과산화물 5 내지 50 중량부 및 촉매 0.001 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산소를 구비한 마스크.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 활성탄은 야자계, 목질계 및 석탄계로 이루어진 군으로부터 적어도하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산소를 구비한 마스크.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 금속의 과산화물은 과산화칼슘, 과산화마그네슘, 과산화칼륨, 과산화바륨 및 과산화나트륨으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산소를 구비한 마스크.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 촉매는 카탈라아제, 퍼옥시다아제, 요오드화칼륨 및 이산화망간으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산소를 구비한 마스크.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 안면부재 내측에 위치하며, 사용자의 호흡에 의해 발생하는 수분 및 상기 고체산소에서 발생되는 수분을 제거하는 제습부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산소를 구비한 마스크.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제습부는,
    다수의 미세한 기공이 형성된 소재로 형성된 패드; 및
    상기 패드 내부에 제습제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산소를 구비한 마스크.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제습제는 활성탄, 숯, 은, 황토, 피톤치드, 실리카겔, 과망간산 칼륨 및 제올라이트로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 고체산소를 구비한 마스크.
    
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 패드는 은나노 성분의 화학물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산소를 구비한 마스크
    
    

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