KR101739568B1 - 코마스크에 배기밸브를 구비한 미세먼지 제거 호흡기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코마스크에 배기밸브를 구비하여 날숨이 필터로 역류하는 것을 방지한 코마스크에 배기밸브를 구비한 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것으로서, 연질 연결호스에 의해 필터에 연결된 코마스크에 배기밸브를 설치하되, 배기밸브가 설치된 배기로가 배기밸브를 향하며 점차 폭이 좁아지게 형성하여 날숨이 배출될 때 배기로에 압력이 낮아지게 함에 의해 연결호스로 날숨이 유입되지 않고 배기구로 배출되게 함으로써 날숨이 연결호스로 역류하여 들숨시 다시 코로 흡입되는 것을 방지한 코마스크에 배기밸브를 구비한 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것이다

Description

코마스크에 배기밸브를 구비한 미세먼지 제거 호흡기{The breathing apparatus for micro dust filtering with exhaust valve in the norse mask}

본 발명은 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것으로서, 상세하게는 코마스크에 배기밸브를 구비하여 날숨이 필터로 역류하는 것을 방지한 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것이다.

보다 상세하게 본 발명은 연질 연결호스에 의해 필터에 연결된 코마스크에 배기밸브를 설치하되, 배기밸브가 설치된 배기로가 배기구를 향하며 점차 폭이 좁아지게 형성되어, 날숨이 배출될 때 배기로 내부의 압력이 낮아짐에 의해 연결호스로 날숨이 유입되지 않고 배기구로 배출되게 함으로써, 날숨이 연결호스로 역류하여 들숨시 다시 코로 흡입되는 것을 방지한 코마스크에 배기밸브를 구비한 미세먼지 제거 호흡기에 관한 것이다.

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

이러한 마스크는 입과 코를 가리는 천에 귀걸이를 설치하여 구성된 것이 많이 사용되었으나, 최근에 다양한 산업 시설 및 차량의 급증 물론, 온난화에 따른 지구의 사막화 가속에 의해 환경이 변함에 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, 악취, 박테리아 및 곰팡이를 필터링하여 제거함으로, 사용자는 정화된 공기를 흡입할 수 있게 되어 상쾌함을 배가시키는 것은 물론이고, 각종 질병에 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.

그러나 종래의 마스크는 다층으로 이루어지고, 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 대응되 수 있게 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.

이러한 단점을 개선하기 위해 개발된 기술로 특허문헌 4가 있다.

이는 외기를 정화하여 공급하는 정화통; 정화통으로부터 정화된 공기를 콧구멍 속으로 공급하고 사용자의 날숨을 배출할 수 있도록 내부공간이 마련된 하우징; 하우징의 양측부에 각각 설치되어 하우징으로 유입되는 정화공기의 흐름을 제어하는 공급체크밸브를 구비하는 흡기구; 하우징의 전면부에 설치되고 하우징으로부터 유출되는 공기의 흐름을 제어하는 배기체크밸브를 구비하는 배기구; 흡기구와 정화통 사이를 연통하는 공급관을 구비한 것이다.

이러한 종래의 코마스크는 외부공기의 흡입율을 줄이고, 날숨과 섞이지 않은 정화된 공기를 흡입할 수 있으며, 착용시의 답답함을 줄일 수 있는 효과가 있다.

그러나 이러한 종래의 코마스크는 하우징의 좁은 공간에 공급체크밸브를 설치하여, 코로부터 배출되는 날숨이 정화통으로 역류하지 못하게 하고 있으며, 이렇게 좁은 공간에 공급체크밸브를 설치할 경우 구조가 복잡해짐은 물론, 코마스크의 크기가 켜져 착용감이 떨어짐은 물론, 착용하였을 때 외관이 미려하지 못한 단점이 있다.

1. 대한민국 실용신안등록 제0304097호 2. 대한민국 실용신안등록 제0417114호 3. 대한민국 특허등록 제1273735호 4. 대한민국 특허등록 제1505648호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 구조가 단순하여 제작이 용이할 뿐만 아니라, 날숨이 연결호스를 통해 필터로 역류하는 것을 방지할 수 있게 한 코마스크에 배기밸브를 구비한 미세먼지 제거 호흡기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 미세먼지 제거 호흡기는
코에 탈착되는 코마스크(10)와, 연결호스(30)에 의해 상기 코마스크(10)에 연결된 필터(20)를 포함하되,
코마스크의 코와 대향되는 정면에 날숨시에만 개방되는 배기밸브(11)가 설치되되, 배기밸브를 향하면 점차 좁아지는 배기로(10r)를 구비하여, 날숨이 배기로(10r)를 통해 배출될 때 배기로(10r)를 통과하는 공기 속도가 증가함에 따라 배기로(10r)의 압력이 낮아지고, 배기로(10r)의 압력이 낮아짐에 따라 연결호스(30) 내부의 공기가 배기로(10r) 측으로 유입되어 날숨이 연결호스(30)로 역류되는 것을 방지할 수 있게 하고,
상기 필터(20)는 호스연결부가 형성된 중공의 하우징(21), 상기 하우징(21)의 내부에 탈착 가능하게 설치되고, 두루마리 형태로 말린 필터지(22p)와 상기 말린 필터지(22p) 사이에 적층된 여과제(22c)로 이루어진 필터본체(22) 및 상기 필터본체(22)가 교체될 수 있도록 하우징(21)의 개방 단부에 탈착 가능하게 설치된 마개(23)로 이루어지며,
상기 필터(20) 하우징의 일측에는 들숨시에는 들숨이 필터를 통과하여 연결호스로 공급되게 개방되고, 날숨시에는 필터 내부로 날숨이 유입되지 않도록 차단하는 역류방지밸브(25)가 더 구비되고,
상기 코마스크(10)의 코삽입부(10n)에는 코구멍의 내주면과의 밀착을 위한 탈착 가능한 밀폐캡(12)이 설치되며,
상기 필터(20) 하우징의 일측에는 필터를 머리밴드나 모자 또는 귀 바퀴에 고정시키기 위한 고정수단(40)이 설치된 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기는 코마스크에 배기로와 배기밸브를 구비하여 코로부터 배출되는 날숨이 직접 배기로를 통해 배출됨으로, 날숨이 필터로 역류하여 날숨에 포함된 수분에 의해 필터가 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 배기로가 배기구를 향하며 점차 좁아지게 형성되어, 날숨이 배로를 통과할 때, 공기의 흐름이 빨라져 배기로의 압력이 낮아지고, 이렇게 배기로의 압력이 낮아짐에 따라 코마스크에 연결된 연결호스로 날숨이 역류하지 않게 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기의 일예의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 구성하는 코마스크의 들숨시의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 구성하는 코마스크의 날숨시의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 구성하는 코마스크의 일예의 사시도
도 5는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기의 필터의 일예의 분해사시도
도 6은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기의 필터의 일예의 횡단면도
도 7은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기의 필터의 일예의 종단면도
도 8은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기의 필터를 구성하는 필터본체의 제조과정도
도 9는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 착용상태의 일예
도 10은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기를 착용상태의 다른 일예

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.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 날숨이 연결호스를 통해 필터로 역류하는 것을 방지하여, 항상 신선한 공기로 호흡할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 코마스크에 배기밸브를 구비한 미세먼지 제거 호흡기는 도 1에 도시한 바와 같이, 코마스크(10), 필터(20) 및 연결호스(30)로 이루어지고, 코마스크(10)에는 배기밸브(11)가 설치되어 있다.

상기 배기밸브(11)는 배기구(11o)의 바깥쪽에 설치되고, 배기구와 코삽입부(11n) 사이에는 배기로(10r)가 형성되어 있으며, 배기로(10r)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 배기구(11o)를 향하며 점차 좁아지도록 형성되어 있다.

상기 배기로(10r)가 배기구(10o)를 향하며 점차 좁아지게 형성됨으로, 날숨이 배기로를 통과할 때, 배기구를 향하며 점차 공기의 배출 속도가 빨라지고, 이렇게 빨라진 공기의 속도에 의해 배기로(10r) 내부의 공기압력이 낮아지게 된다.

상기 배기로(10r)의 공기압력이 낮아지면, 연결호스(30) 내부의 공기는 상대적으로 압력이 낮은 배기로 측으로 이동하게 됨으로, 날숨시 날숨 공기가 연결호스를 통해 필터로 역류하는 것이 방지되는 것이다.(도 3 참조)

상기 코마스크(11)는 호흡할 때 변형되어 찌그러지면 호흡에 악영향을 줄수 있으므로, 딱딱한 수지나 금속으로 제작된다. 이렇게 딱딱한 재질로 만들어진 코마스크(10)의 코삽입부(10n)를 코구멍에 삽입할 경우, 코에 이물감을 줄 뿐만 아니라, 코 내부에 상처가 생길 수 있으며, 코와 코삽입부(10) 사이에 틈이 생길 수 있다.

이에 상기 코마스크의 코삽입부(10n)에는 연질의 합성수지나 고무로 만들어진 밀폐캡(12)을 설치하였다.

상기 밀폐캡(12)은 코와 코삽입부(10n) 사이에 틈이 생기지 않게 하여, 여과되지 않은 외부의 공기가 코로 흡입되는 것을 방지함은 물론, 코 내부에 이물감을 적게 주기 위한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기는 다양한 형태의 필터(20)를 사용할 수 있으나, 구조가 단순하여 제작이 용이하고, 필터본체의 교체를 쉽게 할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이러한 필터(20)의 일예는 도 5내지 도 8에 도시한 바와 같이, 호스연결부가 형성된 중공의 하우징(21)의 내부에 탈착 가능하게 필터본체(22)를 설치하여 구성될 수 있다.

상기 하우징(21)은 도 5에 도시한 바와 같이 일측 단부에 호스연결부(21h)가 형성되고, 타단은 개방된 통체 형상을 이루고 있으며, 내부에 상기 필터본체(22)가 탈착 가능하게 설치된다.

상기 하우징(21)의 개방된 단부에는 마개(23)가 탈착 가능하게 설치되어, 내부에 설치되는 필터본체(22)를 넣거나 꺼낼 수 있게 하였다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 마개(23)에는 다수의 통기홀(23h)이 형성되어 있어, 들숨시 공기가 필터로 유입될 수 있다.

상기 필터본체(22)는 통상의 활성탄 등과 같은 필터 소재를 사용할 수 있으나, 제작이 용이하게 필터링 효과를 높일 수 있는 것이 바람직하고, 그 일예는 도 5내지 도 8에 도시한 바와 같이 구성된 것이다.

즉, 상기 필터본체(22)는 상기 하우징의 내부에 탈착 가능하게 설치되고, 두루마리 형태로 말린(rolling) 필터지(22p)와, 말린 필터지(22p) 사이에 여과제(22c)를 적층하여 만들어진 것이다.

상기 필터본체(22)를 제작하는 방법은 다양하지만 일예를 들면, 도 8에 도시한 바와 같이 긴 필터지(22p)의 일면에 접착제를 도포하고, 접착제의 표면에 여과제(22c)를 고르게 뿌려 도포한 후, 필터지를 두루마리 형태로 말아 제작하는 것이다.

상기 필터지(22p)는 방독면이나 마스크 등에 사용되는 미세먼지 여과 효과가 우수한 종이나 천이 사용될 수 있고, 상기 여과제(22c)는 유해 가스를 흡수하는 기능을 갖는 활성탄, 숯 등의 분말을 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 미세먼지 제거 호흡기는 착용이 용이하여야 하고, 착용하였을 때 미적으로 불쾌감을 주지 않는 것이 바람직하다.

이에 상기 필터(20)의 하우징의 일측에는 필터를 머리밴드나 모자 또는 귀 바퀴에 고정시키기 위한 고정수단(40)을 더 설치 할 수 있다.

상기 고정수단(40)은 필터를 고정시키는 위치에 따라 달라질 수 있고, 도 9에 도시한 바와 같이 머리띠에 착용할 경우에는 필터(20)를 머리띠와 머리 사이에 끼워 착용하거나, 머리띠에 걸 수 있도록 클립(clip)을 설치할 수 있다.

또한 고정수단(40)의 다른 일예는 도 10에 도시한 바와 같이 귀 바퀴에 걸어 고정시킨 수 있도록 고리 형상으로 제작할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 미세먼지 제거 호흡기는 전술한 바와 같이, 코마스크(10)의 배기구에 배기밸브(11)를 설치하여, 날숨이 바로 배기구(10o)로 배출될 수 있게 한 것이 특징이지만, 만약을 대비하여 상기 필터(20)에도 역류방지밸브(25)를 더 구비할 수도 있다.

즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 하우징의 호스연결부(21h)의 안쪽에 들숨시에는 들숨이 필터를 통과하여 연결호스로 공급되게 개방되고, 날숨시에는 필터 내부로 날숨이 유입되지 않도록 차단하는 역류방지밸브(25)를 설치할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 및 특정 사항들과 한정된 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
10h: 호스연결부 10n: 코삽입부 10r: 배기로
10o: 배기구
11: 배기밸브
12: 밀폐캡
20: 필터
21: 하우징 21h: 호스연결부
22: 필터본체
22p: 필터지 22c: 여과제
23: 마개 23h: 통기홀
25: 역류방지밸브
30: 연결호스
40: 고정수단

Claims (5)

1. 코에 탈착되는 코마스크(10)와, 연결호스(30)에 의해 상기 코마스크(10)에 연결된 필터(20)를 포함하되,
   코마스크의 코와 대향되는 정면에 날숨시에만 개방되는 배기밸브(11)가 설치되되, 배기밸브를 향하면 점차 좁아지는 배기로(10r)를 구비하여, 날숨이 배기로(10r)를 통해 배출될 때 배기로(10r)를 통과하는 공기 속도가 증가함에 따라 배기로(10r)의 압력이 낮아지고, 배기로(10r)의 압력이 낮아짐에 따라 연결호스(30) 내부의 공기가 배기로(10r) 측으로 유입되어 날숨이 연결호스(30)로 역류되는 것을 방지할 수 있게 하고,
   상기 필터(20)는 호스연결부가 형성된 중공의 하우징(21), 상기 하우징(21)의 내부에 탈착 가능하게 설치되고, 두루마리 형태로 말린 필터지(22p)와 상기 말린 필터지(22p) 사이에 적층된 여과제(22c)로 이루어진 필터본체(22) 및 상기 필터본체(22)가 교체될 수 있도록 하우징(21)의 개방 단부에 탈착 가능하게 설치된 마개(23)로 이루어지며,
   상기 필터(20) 하우징의 일측에는 들숨시에는 들숨이 필터를 통과하여 연결호스로 공급되게 개방되고, 날숨시에는 필터 내부로 날숨이 유입되지 않도록 차단하는 역류방지밸브(25)가 더 구비되고,
   상기 코마스크(10)의 코삽입부(10n)에는 코구멍의 내주면과의 밀착을 위한 탈착 가능한 밀폐캡(12)이 설치되며,
   상기 필터(20) 하우징의 일측에는 필터를 머리밴드나 모자 또는 귀 바퀴에 고정시키기 위한 고정수단(40)이 설치된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 호흡기.
   
   
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