KR101905431B1 - 공기정화 마스크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황사 및 미세먼지를 제거한 공기를 마스크에 직접 공급하여 호흡할 수 있도록 하는 공기정화 마스크 시스템을 개시한다.
본 발명은 외부공기를 흡입하여 정화하고, 정화된 공기의 온도를 조절하며, 온도가 조절된 정화 공기를 마스크에 공급하는 공기정화부와, 상기 공기정화부로부터 공급되는 정화 공기가 마스크에 전달되도록 통로를 형성하는 호스부와, 상기 호스부를 마스크에 고정시키는 통공부가 구성된 공기정화 마스크 시스템이다.

Description

공기정화 마스크 시스템{Air purification mask system.}

본 발명은 공기정화 마스크 시스템에 관한 것으로 특히 황사 및 미세먼지를 제거한 공기를 마스크에 직접 공급하여 호흡할 수 있도록 하는 공기정화 마스크 시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 일반적인 마스크와 달리 공기 중의 유해 물질을 걸러 호흡할 수 있도록 하는 방진 마스크는 입과 코를 커버하는 형태의 마스크 본체와, 상기 마스크 본체로부터 착탈 가능하게 체결되는 필터케이스를 포함한 필터부로 구성된다.

이러한 방지 마스크의 대표적인 예로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0442748호(발명의 명칭 : 방진 마스크 ; 이하 '인용발명'이라 함)가 있으며, 이러한 인용발명의 방진 마스크는 도 1에서 도시한 바와 같이, 코와 입을 커버하는 형태이며, 외부공기가 유입되는 홀(14)을 가진 유연소재 커버부(11)와; 상기 커버부(11)에 결합되어 커버부(11)가 안면에 배치되도록 지지하며, 상기 홀(14)에 대응하여 위치하는 제1돌출링(18)과, 상기 제1돌출링(18)의 외주면에 배치된 돌기(19)가 일체로 형성된 지지부(12)와; 상기 제1돌출링(18)을 수용하는 제2돌출링(20)과, 상기 제2돌출링(20)의 끝단에서 내향하여 수용된 제1돌출링(18)의 돌기(19)를 가압하는 내향편(21)과, 제2돌출링(20)의 내부에서 제2돌출링(20)보다 길게 돌출되어 수용된 제1돌출링(18) 내부로 삽입되는 체결가이드(22)가 일체로 형성된 필터케이스(13);를 포함하는 것이다.

이러한 인용발명은 방진 마스크를 착용한 사용자가 들숨 시 공기를 흡입하는 흡입력에 의해 외부 공기가 필터케이스(13)의 필터를 통과하면서 분진이나 공기 중의 유해 물질이 걸러지도록 하면서 이러한 필터를 통과한 공기로 호흡하는 것이어서 통상 호흡에서의 흡입력보다 강한 흡입력으로 숨을 들이쉬어야 하기 때문에 호흡이 어렵게 되는 문제점이 있으며, 더욱이 일반적인 공사현장에서 발생되는 입자가 굵은 분진과는 달리 입자가 매우 작은 황사나 미세먼지까지도 필터가 필터링하기 위해서는 필터가 두껍게 되거나 더욱 촘촘한 필터가 사용되어야만 하기 때문에 호흡은 더욱 어렵게 된다.

또한 인용발명의 방진 마스크는 마스크의 커버부(11)에 커버부(11)보다 무거운 필터케이스(13)가 체결되는 것이기 때문에 방진 마스크의 무게가 증가되는 문제점이 있으며, 이와 같이 무거워진 방지 마스크가 착용한 사용자의 코와 입을 커버한 상태의 유지를 위해 다수의 헤드조임끈(17) 등으로 사용자의 머리를 감싸듯 고정시켜야 하므로 방진 마스크의 착용이 어렵게 되는 문제점이 있고, 이와 같이 코와 입을 커버하도록 사용자의 얼굴에 밀착된 커버부(11)로 인하여 상기 사용자가 날숨 시 내쉬는 숨이 필터를 통과할 수 있도록 강하게 내쉬거나 견고히 밀착 체결된 커버부(11)가 들려서 얼굴과 커버부(11) 사이의 공간으로 날숨이 배출될 수 있을 만큼의 힘으로 내쉬어야 하는 문제점이 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0442748호

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 공기 중의 유해 물질을 필터링하면서도 호흡이 용이하도록 하는 공기정화 마스크 시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 착용이 용이하고, 사용자의 호흡이 편안하도록 하는 공기정화 마스크 시스템을 제공한다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 마스크 내측에 지지되는 지지편 및 마스크 외측으로 돌출되어 마스크에 통공을 형성하는 연결부로 구성된 통공부와; 상기 통공부의 연결부에 일단이 연결되어 마스크에 정화 공기가 전달되도록 통로를 형성하는 호스부와; 마스크와 별개로 구성되어 외부공기를 흡입하여 정화하고, 정화된 공기의 온도를 조절하며, 온도가 조절된 정화 공기를 상기 호스부를 통해 마스크에 공급하는 공기정화부가; 구성되되, 상기 공기정화부는 외부공기를 흡입하는 흡기팬과; 상기 흡기팬의 흡입력으로 흡입되는 외부공기를 필터링하는 에어필터와; 상기 에어필터를 통과하여 정화된 공기의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 온도센서가 측정한 온도와 설정범위의 온도를 비교하여 정화된 공기의 온도가 설정범위에 포함여부를 판단하는 판단부와; 상기 판단부에 판단에 따라 정화된 공기를 가열하는 냉온조절부와; 상기 공기정화부에 내장되어 공기정화부에 전원을 공급하는 배터리와; 상기 정화된 공기가 배출되는 송풍구와; 상기 공기정화부의 작동 정보를 무선통신으로 송수신하는 블루투스 무선 통신 모듈과; 상기 공기정화부를 공기정화 마스크 시스템 사용자에게 착용시키는 휴대부가; 구성된 공기정화 마스크 시스템을 제공한다.

이와 같이 하여 본 발명은 공기정화부가 흡기팬에 의해 외부공기를 흡입하여 에어필터에 의해 정화시키고, 온도를 감지하여 호흡하기 편안한 온도가 되도록 판단부 및 냉온조절부가 정화 공기의 온도를 조절하며, 이와 같이 정화되고 온도가 조절된 공기를 호스부를 통해 직접 마스크로 공급하므로 마스크 착용자는 호흡이 편안하게 되는 유용한 효과가 있다.

도1은 인용발명의 구성을 나타내는 사시도.
도2는 본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템의 구체적인 실시예의 구성을 나타내는 사시도.
도3은 본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템 구성요소 중 공기정화부의 구체적인 제1실시예의 구성을 나타내는 분해사시도.
도4는 본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템 구성요소 중 공기정화부의 구체적인 제2실시예의 구성을 나타내는 분해사시도.
도5는 도4에 의한 공기정화부의 작동을 설명하는 사시도.
도6은 본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템 구성요소 중 통공부의 구체적인 실시예의 구성을 나타내는 사시도.
도7은 본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템의 구체적인 제2실시예의 구성을 나타내는 사시도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 도 2로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템은 외부공기를 흡입하여 정화하고, 정화된 공기의 온도를 조절하며, 온도가 조절된 정화 공기를 마스크(100)에 공급하는 공기정화부(500)와,

상기 공기정화부(500)로부터 공급되는 정화 공기가 마스크(100)에 전달되도록 통로를 형성하는 호스부(300)와,

상기 호스부(300)를 마스크(100)에 고정시키는 통공부(200)가 구성될 수 있다.

이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면, 상기 공기정화부(500)는 도 3으로 예시한 바와 같이, 외부공기를 흡입하는 흡기팬(540)과, 상기 흡기팬(540)의 흡입력으로 흡입되는 외부공기를 필터링하는 에어필터(520)와, 상기 에어필터(520)를 통과하여 정화된 공기의 온도를 측정하는 온도센서(550)와, 상기 온도센서(550)가 측정한 온도와 설정범위의 온도를 비교하여 정화된 공기의 온도가 설정범위에 포함여부를 판단하는 판단부(530)와, 상기 판단부(530)의 판단에 따라 정화된 공기를 가열하는 냉온조절부(560)와, 전원을 공급하는 배터리(570) 및 정화된 공기가 배출되는 송풍구(580)가 구성될 수 있다.

여기에서 상기 판단부(530)는 버튼 등의 입력부(미도시됨)를 통한 입력에 의해 상기 흡기팬(540)을 제어하여 공기정화량을 조절할 수 있으며, LED 또는 디스플레이장치와 연결되어 작동 상태를 표시하거나 작동 정보를 출력할 수 있고, 블루투스 무선 통신 모듈 등이 구비되어 무선 접속된 휴대폰과 같은 단말기와 통신하여 단말기를 통해 제어하거나 단말기로 작동 정보를 통신하여 단말기에서 공기정화부(500)의 작동이 표시될 수 있다.

또한 상기 냉온조절부(560)는 흡기팬(540)의 입구에 설치되는 열선으로 구성될 수 있으며, 이에 따라 에어필터(520)를 통과하여 정화된 찬 공기가 판단부(530)에 설정된 설정범위의 온도(예로 26도 내지 36도 범위)에 포함되도록 가열할 수 있다. 즉, 마스크(100)는 기온이 낮은 겨울이나 미세먼지 농도가 높은 봄에 야외에서 많이 사용되므로 체온에 비하여 급격하게 낮은 온도 차이가 있는 외부공기를 정화하여 공급하더라도 찬공기로 호흡하게 되는 것이므로 호흡기에 악영향을 줄 수 있고, 감기 등의 호흡기 질환을 악화 시킬 수 있으며, 호흡이 불편할 수 있다. 이러한 문제점을 해소할 수 있도록 본 발명은 외부공기를 정화만 하는 것이 아니라 정화된 공기가 체온과 비슷하도록 가열하여 온도차이 없이 호흡할 수 있도록 하므로 편안한 호흡이 가능하게 되는 것이다.

아울러 여름철 고온으로 쓰러진 사람에게 시원한 정화공기를 공급하거나 고온의 오염된 환경에서 신선한 공기를 공급할 수 있도록 하기 위하여 도 4와 도 5로 도시한 바와 같이, 공기를 가열하거나 냉각시킬 수 있도록 냉온조절부(560)가 열전소자(561)로 구성되고, 공기정화부(500) 내부에 열전소자(561)에 의해 냉각공간(562)과 가열공간(563)으로 공간이 구분되어 마련되며, 판단부(530)의 판단에 따라 공기정화부(500) 내에서 냉각공간(562)의 정화된 공기와 가열공간(563)의 정화된 공기가 선택적으로 송풍되도록 구성될 수 있다.

이에 따라 흡입되어 정화된 공기의 온도가 설정범위의 온도보다 높으면 열전소자(561)에 의해 냉각되는 냉각공간(562)의 정화 공기가 송풍되고, 설정범위의 온도보다 낮으면 열전소자(561)에 의해 가열되는 가열공간(563)의 정화 공기가 송풍되도록 하여 어떠한 외부 환경에서도 정화되고 온도가 조절된 공기로 호흡할 수 있어서 호흡이 편안하게 되는 것이다.

더욱이 마스크(100)의 착용자가 호흡하는 들숨의 흡입력으로 외부 공기 필터를 통과하면서 정화되는 것이 아니라 흡기팬(540)의 흡입력으로 정화된 공기가 마스크(100)까지 송풍되는 것이므로 본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템은 공급되는 정화 공기로 호흡하는 것이어서 편안한 호흡이 가능하게 되는 것이다.

아울러 본 발명의 통공부(200)는 도2와 도6으로 예시한 바와 같이, 마스크(100)에 통공을 형성하며, 마스크(100) 내측에 지지되는 지지편(210)과, 마스크(100)의 외측으로 돌출되어 호스부(300) 끝단의 고무패킹(310)과 연결되는 연결부(220)가 구성될 수 있고, 상기 호스부(300)는 도2에서 예시한 바와 같이, 길이방향으로 신축성이 있고, 유연한 관의 형태이며, 양단에 고무패킹(310)이 구비될 수 있다. 이러한 호스부(300)의 일단에 형성된 고무패킹(310)이 공기정화부(500)의 송풍구(580)를 감싸도록 끼워지고, 타단에 형성된 고무패킹(310)이 마스크(100)에 설치된 통공부(200)의 연결부(220)를 감싸도록 끼워질 수 있어서, 이와 같은 호스부(300)가 공기정화부(500)와 마스크(100)를 관으로 연결하여 공기정화부(500)로부터 정화되고 온도가 조절된 정화 공기를 마스크(100)에 송풍할 수 있는 것이고, 신축성 및 탄성력 있는 고무패킹(310)이 송풍구(580)와 연결구를 각각 감싸고 압착하여 이러한 연결부(220)분으로 외부공기가 유입되거나 정화 공기가 배출되는 것을 방지할 수 있다.

또한 도 6에서 예시한 바와 같이, 일측이 호스부(300)의 고무패킹(310)에 삽입되어 연결 가능한 확장호스(320)가 구성될 수 있어서 필요에 따라 복수개의 확장호스(320)를 연결하거나 분리하여 마스크(100)와 공기정화부(500) 사이의 거리를 조절할 수 있다.

또한 본 발명은 날숨의 호흡력에 의해 열려서 날숨이 배출되고, 날숨의 호흡력이 중단되면 자동으로 닫히는 에어밸브로 구성된 배기부(400)가 마스크(100)에 설치될 수 있으며, 이를 도 6에 도시하였다. 이러한 배기부(400)에 의해 날숨의 호흡력으로 마스크(100)가 밀려서 마스크(100)와 얼굴 사이의 틈이 버러지거나 이러한 틈으로 외부공기 유입 및 날숨이 배출되는 것을 방지하고, 배기부(400)를 통해 날숨이 직접 배출되어 들숨 시 정화 공기로의 호흡 비율이 증가되는 효과가 있다.

이러한 배기부(400)는 통공부(200)에 함께 구성될 수 있고, 도 7에서 보인 바와 같이 별도로 구성될 수 있으며, 상기 마스크(100)는 일회용 마스크(100), 면직물 마스크(100), 고무 마스크(100) 등 다양한 종류, 다양한 재질의 마스크(100)가 이용될 수 있는 것이어서 다양한 마스크(100)에 상기 통공부(200)를 설치한 후 공기정화부(500)가 연결된 호스부(300)를 통공부(200)의 연결부(220)에 연결하여 사용이 가능하므로 마스크(100)의 제한 없이 사용이 가능할 뿐만 아니라 마스크(100)에 공기정화부(500) 자체를 직접 체결하여 마스크(100)를 착용하는 공기 정화 마스크 시스템이 아니라 마스크(100)와 공기정화부(500)가 별도로 구성되어 마스크(100)의 착용이 용이하고, 마스크(100)의 교체가 용이하며, 마스크(100)의 무게를 최소화 할 수 있어서 마스크(100) 착용을 위한 복잡한 체결 구성들이 불필요하여 마스크(100)의 간편한 착용 및 분리가 가능하다.

아울러 공기정화부(500)의 에어필터(520)가 위치한 측의 반대측에 클립 등과 같은 휴대부가 구성되어 옷깃이나 바지, 착용한 가방의 어께 끈 등에 공기정화부(500)의 고정이 용이하게 될 수 있고, 상기 클립이 구성된 위치에 밴드가 구성되어 팔이나 다리, 몸통 등에 공기정화부(500)를 용이하게 고정시킬 수 있다.

이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

100:마스크 200:통공부 210:지지편
220:연결부 300:호스부 310:고무패킹
320:확장호스 400:배기부 500:공기정화부
510:커버 520:에어필터 530:판단부
540:흡기팬 550:온도센서 560:냉온조절부
561:열전소자 562:냉각공간 563:가열공간
570:배터리 580:송풍구

Claims (5)

1. 삭제
2. 마스크 내측에 지지되는 지지편 및 마스크 외측으로 돌출되어 마스크에 통공을 형성하는 연결부로 구성된 통공부와,
   상기 통공부의 연결부에 일단이 연결되어 마스크에 정화 공기가 전달되도록 통로를 형성하는 호스부와,
   마스크와 별개로 구성되어 외부공기를 흡입하여 정화하고, 정화된 공기의 온도를 조절하며, 온도가 조절된 정화 공기를 상기 호스부를 통해 마스크에 공급하는 공기정화부가 구성되되,
   상기 공기정화부는 외부공기를 흡입하는 흡기팬과,
   상기 흡기팬의 흡입력으로 흡입되는 외부공기를 필터링하는 에어필터와,
   상기 에어필터를 통과하여 정화된 공기의 온도를 측정하는 온도센서와,
   상기 온도센서가 측정한 온도와 설정범위의 온도를 비교하여 정화된 공기의 온도가 설정범위에 포함여부를 판단하는 판단부와,
   상기 판단부에 판단에 따라 정화된 공기를 가열하는 냉온조절부와,
   상기 공기정화부에 내장되어 공기정화부에 전원을 공급하는 배터리와,
   상기 정화된 공기가 배출되는 송풍구와,
   상기 공기정화부의 작동 정보를 무선통신으로 송수신하는 블루투스 무선 통신 모듈과,
   상기 공기정화부를 공기정화 마스크 시스템 사용자에게 착용시키는 휴대부가 구성된 것임을 특징으로 하는 공기정화 마스크 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 냉온조절부는 열전소자로 구성되고, 상기 공기정화부 내부에 열전소자에 의해 냉각공간과 가열공간으로 공간이 구분되어 마련되며, 상기 판단부의 판단에 따라 공기정화부 내에서 냉각공간의 정화된 공기와 가열공간의 정화된 공기가 선택적으로 송풍됨을 특징으로 하는 공기정화 마스크 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제

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