KR102093517B1 - 미세먼지 차단 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반복 사용이 가능하여 폐기물을 줄일 수 있고 비용을 절감할 수 있으며 호흡이 편리한 미세먼지 차단 마스크에 관한 것이다. 그의 구성은; 사용자의 안면에 밀착 고정될 수 있도록 테두리를 따라서 밀착부가 마련되어 있는 마스크본체; 상기 마스크본체를 신체의 호흡기 부위에 고정시키기 위한 두부고정부; 상기 마스크본체에 설치되는 것으로서 들숨에 포함된 미세먼지를 필터링하는 필터부; 상기 마스크본체에 연결되는 것으로서, 날숨을 상기 마스크본체의 외부로 배출하게 되는 날숨배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세먼지 차단 마스크{Mask For Cutting Off Fine Dusts}

본 발명은 미세먼지 차단 마스크에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로는 반복 사용이 가능하여 폐기물을 줄일 수 있고 비용을 절감할 수 있으며 호흡이 편리한 미세먼지 차단 마스크에 관한 것이다.

근래 미세먼지가 큰 사회적인 문제로 대두되고 있다. 미세먼지가 국민 건강에 미치는 영향이 즉시 나타나는 것이 아니고 십년에 걸쳐 나타나는 잠정적인 것이어서 더 큰 걱정이 되고 있는 것이다. 이 문제에 대하여 무감각해지지 쉽기 때문이다.

이러한 문제에 대하여 안면에 착용하는 미세먼지 차단용 마스크가 널리 보급되고 있으며 그 종류도 다양하다. 일반적으로 사용되는 미세먼지 차단 마스크는 일회용으로 제공되며 반복사용을 하면 효과가 없다. 미세먼지는 보통 정전기 원리를 이용하여 포집하는데, 재사용 시에는 정전기가 소멸되어 미세먼지를 포집하는 능력이 현저히 떨어지기 때문이다.

성능인증을 받은 미세먼지 차단 마스크를 거의 매일같이 사용하는 경우 비용이 매우 부담스럽다. 한 가정에서 3~4개의 마스크를 매일 소비하는 경우 비용의 부담이 예상될 수 있다. 또한 한번 쓰고 폐기함에 따라 쓰레기의 발생량도 많기 때문에 환경에 이로울 것이 없다.

그래서 수회 반복 사용이 가능한 미세먼지(또는 황사) 차단 마스크가 제안된 바 있다. 대한민국 특허출원 제10-2018-0005331호 및 제10-2015-0083467호가 그 예이다.

이들 종래기술은 호흡 시 압력이 가해짐으로써 호흡이 불편하며, 호흡 시 발생하는 습기에 의해 필터링 효과가 떨어지며, 이 습기에 의해 마스크 내면에 물방울이 맺혀 흘러내리는 불편함이 있다.

대한민국 특허출원 제10-2018-0005331호 대한민국 특허출원 제10-2015-0083467호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명은 수회 반복 사용할 수 있어 소비자의 경제적 부담이 경감되며, 사용자로서는 호흡이 편하며 착용 후 일상 생활하는데 어려움이 없으며, 나아가 미세먼지 차단 효과가 높은 미세먼지 차단 마스크를 제공하는 것에 목적이 있다. 좀 더 구체적으로는 호흡에 의해 생기는 날숨을 완전히 제거함으로써 이미 뱉은 숨을 다시 마시지 않도록 하며, 세척이 가능하여 반영구적 사용이 가능한 미세먼지 차단 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 사용자의 안면에 밀착 고정될 수 있도록 테두리를 따라서 밀착부가 마련되어 있는 마스크본체; 상기 마스크본체를 신체의 호흡기 부위에 고정시키기 위한 두부고정부; 상기 마스크본체에 설치되는 것으로서 들숨에 포함된 미세먼지를 필터링하는 필터부; 상기 마스크본체에 연결되는 것으로서, 날숨을 상기 마스크본체의 외부로 배출하게 되는 날숨배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크에 의해 달성된다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 날숨배출부는 상기 마스크본체에 마련되는 배기공; 상기 배기공에 연결된 배기관; 상기 배기관을 통해 나오는 날숨을 밖으로 버리기 위한 배출수단;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 배출수단은 외부에서 공기가 유입되지 못하게 하며 날숨은 배출되도록 하는 체크밸브일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 배출수단은 배출공; 상기 배출공에 설치되는 것으로서 전력으로 동작되는 송풍팬;을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 마스크본체의 내벽에는 수분을 포집하기 위한 흡수포가 흡수포고정부에 의해 고정 설치될 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면 들숨은 들숨대로 필터를 통해 정화된 다음 착용자의 호흡기로 들어가고, 날숨은 날숨대로 배기공과 배출수단을 통해 마스크본체의 외부로 신속하게 배출되도록 함으로써 재 호흡에 사용되지 않도록 하여 마스크본체의 오염을 방지하고 항상 신선한 공기를 마실 수 있게 하는 미세먼지 차단용 마스크가 제공된다.

본 발명에 의하면 마스크본체를 매일 교체할 필요가 없으며 필터부의 필터만 주기적으로 교환해주면 오랜 기간 사용할 수 있게 된다.

따라서 마스크본체를 실리콘이나 고무 등 세척이 가능한 소재로 하는 경우 필터만 교체하면 되기 때문에 경제적으로 사용할 수 있게 된다. 또한 호흡 시 날숨이 마스크본체 외부로 바로 배출되어 마스크본체 내면에 응결이 생기는 것을 최대한 방지할 수 있어 청결을 유지할 수 있고 정전기 감소에 따른 필터링 기능의 저하를 방지할 수 있는 미세먼지 차단 마스크가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 미세먼지 차단 마스크의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 미세먼지 차단 마스크의 사용상태 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 미세먼지 차단 마스크의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 미세먼지 차단 마스크의 마스크본체의 부분적인 내부 사시도이다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 도 1을 기본적으로 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 미세먼지 차단 마스크는 마스크본체, 신체고정부, 필터부 및 날숨배출부를 포함한다.

마스크본체(10)는 사용자의 안면에 밀착 고정될 수 있도록 테두리를 따라서 밀착부(12)가 마련되어 있는 것이며, 호흡기를 덮을 수 있는 넓이 및 형상을 가진다. 마스크본체(10)의 형상은 종래의 마스크와 크게 다름없다. 기밀성을 유지하기 위한 밀착부(12)의 구성 역시 종래기술을 이용하면 된다. 마스크본체(10)의 외부패드(11)로는 실리콘, 고무, 우레탄 기타 어느 정도 형태를 유지할 수 있는 강도를 지닌 합성수지가 사용될 수 있다. 마스크본체(10)의 외부패드(11)는 다양한 색상이 가능하며, 부드러운 촉감을 갖는 섬유소재가 덧대어질 수 있다.

미세먼지 내지 초미세먼지를 필터링할 수 있는 필터부(20)가 마스크본체(10)에 설치된다. 필터부(20)는 마스크본체(10)에 형성되는 흡기공, 흡기공에 설치되는 필터케이스 및 필터케이스에 분리 가능하게 고정되는 필터를 포함한다. 필터는 정전기필터로서 쉽게 교환이 가능하게 설치되어 있다. 흡기공의 면적이 증가함에 따라 호흡 시 저항이 감소되는 반면, 필터의 사용량이 많아질 것이므로 적절한 선에서 결정하면 될 것이다. 필터와 필터케이스의 형태, 범위 및 설치위치는 다양할 수 있다. 필터케이스는 다양한 방식으로 필터를 고정시킬 수 있다. 필터부(20)는 방독면에서 사용하는 정도의 정화능력을 가진 필터체를 사용할 수 있다. 필터부(20)는 마스크본체(10)의 어느 곳에나 설치될 수 있으나 측면에, 특히 코가 위치된 부위에서 가급적 멀리 이격되게 설치됨으로써 습한 날숨이 직접적으로 필터로 유입되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

두부고정부(21)는 마스크본체(10)를 신체의 호흡기 부위에 고정시키기 위한 것으로서 통상적으로 고무 밴드가 될 것이다.

본 발명의 특징에 의하면, 날숨배출부(30)가 마스크본체(10)에 연결되어 있다. 날숨배출부(30)는 착용자의 호흡에 의한 날숨을 마스크본체(10)의 외부로 배출하는 것이다.

도시된 바에 의하면, 필터부(20)와 배기관(32)이 마스크본체(10)의 양쪽 가장자리에 배치되어 있는데 이는 미관을 고려한 것으로, 사용시 배기관(32)이 걸리적거리는 문제를 줄일 수 있게 된다. 강제배출식이어서 배기관(32)의 직경도 상당한 정도로 작게 할 수 있어 사용 시 미관을 저해하지 않도록 할 수 있다.

배기관(32)의 선단에는 깔때기와 같이 배기관을 보호하기 위한 확관부(31)가 마련되어 있다. 확관부(31)에는 마스크본체(10)의 배기공에 설치되어 있는 연결단관(15)과의 연결을 위한 연결구가 마련된다. 연결구는 원터치 방식 또는 나사식 등 다양한 방식의 연결 구조를 가질 수 있다.

본 실시 예에 의하면, 배기관(32)에는 스토퍼(41)를 매개로 하여 날숨배출기구가 설치된다. 스토퍼(41)는 공기가 일 방향, 특히 날숨이 외부로 배출되는 방향으로만 소통될 수 있도록 하는 체크밸브이다. 날숨배출기구는 악력으로 동작하는 고무 재질의 손펌프(42)와 소형모터에 의해 가동되는 송풍팬(34)을 포함할 수 있다. 손펌프(42)는 손으로 작동하기 쉽게 달걀과 유사한 모양과 크기로 되어 있을 수 있다.

이 송풍팬(34)은 착용자가 소지하는 스마트폰의 배터리로부터 전력을 공급받을 수도 있고, 부착 형 배터리로부터 공급받을 수도 있고, 휴대형 또는 부착 형으로 된 소형 태양전지로부터 공급받을 수도 있다.

손펌프(42)와 송풍팬(34)은 직렬로 연결되어 있다. 스토퍼(41)와 송풍팬(34)은 원터치식 또는 나사식으로 조립 및 분해가 가능하게 되어 있다.

이와 같은 구성에 의하면 손펌프(42) 또는 송풍팬(34)을 이용함으로써 수동 또는 자동으로 날숨을 강제 배출할 수 있게 된다. 따라서 마스크본체(10)의 내부에 날숨이 머물면서 생기게 되는 여러 문제를 최소화하거나 또는 없앨 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 수분을 함유하고 있으며 온도가 높은 날숨이 즉시 마스크본체(10)의 외부로 강제 배출되도록 하는 것이다. 이에 의하면 정전기 방식의 필터에 수분이 점착하게 되는 현상을 최소화하고 마스크본체(10) 내면에 물방울이 맺히는 현상이 최소화되도록 할 수 있다.

본 발명에 의하면 날숨이 즉시 마스크본체(10)로부터 밖으로 배출되므로 마스크본체(10)의 내부의 오염이 방지되고, 항상 정화된 신선한 공기를 마실 수 있게 하며, 수분도 제거되어 필터링 성능의 저하가 방지된다. 또한 각 부품을 분해하여 세척하기가 용이하므로 오랜 기간 재사용이 가능하게 된다.

송풍팬(34)의 작동시 손펌프(42)는 공기의 순환을 위한 완충역할을 하게 되며 배터리의 방전, 혹은 송풍팬(34)의 고장 또는 필요시 손펌프(42)의 간헐적인 수동 펌핑으로 마스크 내부의 날숨으로 오염된 공기를 배출시킬 수 있다.

송풍팬(34)의 단위시간당 평균 펌핑 유량이 단위시간당 평균 호흡량 이상으로 맞추어진다면 이상적이다. 그러나 조금 차이가 나는 경우라도 실제 사용에 있어서는 크게 문제되지 않는다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시 예를 도 5를 주로 참조하여 설명한다.

마스크본체(10)의 내벽에는 수분을 포집하기 위한 흡수포(14, 내지 탈지면)가 설치될 수 있다. 흡수포(14)는 마스크본체의 내벽에 마련되는 것으로서 걸림턱(13a)을 갖는 흡수포고정부(13)에 의해 고정 설치될 수 있으며 수분을 흡수하여 응결이 일어나지 않도록 한다. 흡수포(14)는 호흡에는 관여하지 않는 것으로서 적당한 주기마다 새것으로 교체하거나 세척 후 재사용할 수 있다. 흡수포(14)는 마스크본체의 내벽의 일부 면적에 걸쳐 설치될 수 있다. 예를 들어 마스크본체 내벽 면적의 5 ~ 10%에 걸쳐 설치될 수 있다.

또한 경우에 따라서는 입에서 나오는 날숨을 직접적으로 배기공으로 유도하기 위한 마우스피스가 설치될 수 있다. 경우에 따라서는 들숨과 날숨이 공간적으로 어느 정도 분리될 수 있도록 격벽(미도시됨)이 마련될 수 있다. 격벽은 구강 주변을 에워싸는 형태로 마련될 수 있다.

또한 본 발명의 마스크본체(10)는 안면을 가리는 것을 넘어 목(neck)부위까지 감쌀 수 있는 범위로 확장될 수 있다. 너 나아가 안면 전체를 가릴 수 있는 면적이나 형태의 마스크 등 다양한 형태로 제공될 수 있다.

이상에서 설명된 것들은 본 발명의 기술적 사상에 의거한 몇 가지 예시에 불과하다. 당업자는 청구범위를 통해 표현되는 본 발명의 기술적 사상의 범위를 넘지 않는 선에서 예시된 바를 활용하여 다양한 변형실시를 할 수 있을 것이다. 또한, 위에 설명된 모든 실시 예들은 당업자에 의해 자유롭게 조합되어 실시될 수 있으며 어떠한 조합이든지 본 발명의 권리범위에 포함된다고 해석되어야 한다.

10 : 마스크본체 11 : 외부패드
12 : 밀착부 13 : 흡수포고정부
14 : 흡수포 15 : 연결단관
20 : 필터부 21 : 두부고정부
30 : 날숨배출부 31 : 확관부
32 : 배기관 34 : 송풍팬
41 : 스토퍼 42 : 손펌프

Claims (6)

1. 사용자의 안면에 밀착 고정될 수 있도록 테두리를 따라서 밀착부가 마련되며, 실리콘, 고무, 우레탄 중 어느 하나로 형성된 마스크본체;
   상기 마스크본체를 신체의 호흡기 부위에 고정시키기 위한 두부고정부;
   상기 마스크본체에 형성되는 흡기공, 상기 흡기공에 설치되는 필터케이스, 상기 필터케이스에 분리 가능하게 고정되어 들숨에 포함된 미세먼지를 필터링하는 필터를 포함하는 필터부; 및
   상기 마스크본체에 연결되며, 날숨을 상기 마스크본체의 외부로 배출하는 날숨배출부;를 포함하며,
   상기 날숨배출부는,
   상기 마스크본체에 마련되는 배기공;
   상기 배기공에 연결된 배기관; 및
   상기 배기관을 통해 공기를 외부로 배출하는 배출수단;을 포함하고,
   상기 배출수단은,
   상기 배기관에 연결되며, 펌핑 작동으로 공기를 외부로 배출하는 손펌프;
   상기 손펌프와 직렬로 연결되며, 상기 배기관 내부의 공기를 외부로 강제 배출하는 송풍팬; 및
   외부에서 공기가 유입되지 못하게 하며 날숨은 배출되도록 하는 체크밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 마스크본체의 배기공에는 연결단관이 구비되고, 상기 배기관의 선단에는 상기 연결단관과 연결되는 연결구를 구비한 확관부가 형성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크.
   
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4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 마스크본체의 내벽에는 걸림턱을 구비한 흡수포고정부가 구비되고, 상기 흡수포고정부의 걸림턱에는 수분을 포집하기 위한 흡수포가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크.
6. 삭제

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