KR102098157B1

KR102098157B1 - 웨어러블 공기 정화장치

Info

Publication number: KR102098157B1
Application number: KR1020180092217A
Authority: KR
Inventors: 권영억; 김진향
Original assignee: 김진향
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2020-04-07
Also published as: KR20200017064A

Abstract

본 발명은, 내측으로 공기의 흐름이 가능한 통기로가 형성되면서 사용자가 착용 가능한 본체에 공기가 유입되는 흡입구와 유입된 공기를 정화하는 공기정화수단 및 길이 또는 각도를 변경해 3차원 상태에서 위치조절하여 사용자의 호흡기 방향으로 정화된 공기를 토출하는 토출수단이 구비되는 웨어러블 공기 정화장치에 관한 것이다.

Description

웨어러블 공기 정화장치{Wearable air purifier}

일반적으로, 현대인은 야외활동시 각종 매연과 같은 산업공해와 공기 중을 부유하는 미세먼지, 그리고 알러지를 유발하는 꽃가루를 비롯하여 황사, 조류 인플루엔자 등의 바이러스 등과 같은 유해물질에 항상 노출되어 있다.

이에 따라, 공기 중의 부유하는 유해물질들을 정화시키기 위한 공기 청정기가 개발되어 상용화되고 있으나, 이러한 공기 청정기는 일정한 공간의 공기를 정화시켜주기 위한 목적으로 사용되고 있는데, 지면이나 기타 부수적인 장치에 고정되어 있으므로, 휴대가 불가능하여 이를 사용함에 있어 사용상의 제약이 많이 따를 수밖에 없고 이를 해결하고자 휴대 가능한 공기 정화장치를 제안되고 있다.

이와 같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제1699789호 "휴대용 송기 마스크"의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 필터(114)가 설치되고 사용자의 몸에 탄성적으로 거치 가능한 몸체부(110)와 상기 몸체부의 양단부에서 얼굴을 향해 밀착 가능하도록 연설되며, 공기 유로(111)에서 호흡기 쪽을 향하는 다수의 분사구(120)가 형성되는 송기부(120)이 연결되는 구성으로 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 공기 정화장치는, 상기 분사구(120)가 형성되는 송기부의 위치를 조절 할 수 없어 사용자에 따라 정확히 호흡기 방향으로 공기의 분사가 어려우며, 사용자의 얼굴에 밀착지지되어 장시간 사용시 통증을 유발하면서 얼굴로부터 이탈 될 수 있는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 다양한 사용자에 관계없이 호흡기 방향으로 정확하게 공기를 토출토록 하고, 사용시 이탈을 방지토록 하며, 향상된 공기 정화가 가능하고, 기상 상태에 따라 토출되는 공기의 온도를 조절 가능토록 하는 웨어러블 공기 정화장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 내측으로 공기의 흐름이 가능한 통기로가 형성되고 사용자가 착용 가능한 본체에 공기가 유입되는 흡입구와 유입된 공기를 정화하는 공기정화수단 및 길이 또는 각도 높이를 변경해 3차원 상태에서 위치조절하여 사용자의 호흡기 방향으로 정화된 공기를 외부로 토출하는 토출수단이 구비되는 웨어러블 공기 정화장치를 제공한다.

이때, 상기 본체는, 상기 흡입구 양측으로 사용자의 얼굴 또는 목에 대응하여 착용가능한 형상의 통기로를 형성하고,

상기 흡입구의 일측에는 통기로에 공기를 공급하고 토출수단 방향으로 흐름을 갖도록 모터와 연결되는 팬이 구비되며,

상기 공기정화수단은, 유입된 공기의 불순물을 거르는 헤파필터와 상기 통기로에 형성된 지그재그의 유로 벽면에 도포되는 광촉매 및 상기 광촉매의 화학반응을 유도하는 엘이디칩으로 이루어지고,

상기 토출수단은, 외부와 통하는 하나 이상의 노즐이 형성되는 분사팁이 구비되고, 상기 분사팁과 통기로를 공기가 흐르도록 연결하면서 상기 분사팁의 3차원 위치 조절이 가능토록 구비되는 가변연결구로 이루어지는 웨어러블 공기 정화장치를 제공한다.

더하여, 상기 가변연결구는, 일정한 텐션이 유지되는 자바라 또는 상온에서 일정각도로 절곡이 가능하고 설정된 일정온도에 도달시 최초의 형상을 취하는 형상기억합금으로 구성되는 웨어러블 공기 정화장치를 제공한다.

또한, 상기 가변연결구는, 상기 가변연결구를 가로지르는 회전축을 중심으로 회전하는 관절조인트 또는 볼조인트가 적어도 하나 이상 연결되는 구조로 구성되는 웨어러블 공기 정화장치를 제공한다.

계속하여, 상기 통기로에는, 토출되는 공기의 온도설정이 가능토록 열전소자가 구비되고, 상기 열전소자의 양측면중 선택되는 하나의 면을 개,폐하는 가변판막이 구비되는 웨어러블 공기 정화장치를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가변 가능한 가변연결구와 분사팁의 구성으로 다양한 사용자에 관계없이 호흡기 방향으로 정확하게 공기를 토출토록 하고, 사용자의 목에 착용함으로써 사용시 이탈을 방지토록 하며, 헤파필터 및 광촉매의 구성으로 향상된 공기 정화가 가능하고, 열전소자의 구성으로 기상 상태에 따라 토출되는 공기의 온도를 조절이 가능한 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 휴대용 송기 마스크를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화장치를 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화장치를 도시한 사용상태도이다.
도4 내지 도7은 본 발명의 따른 웨어러블 공기 정화장치의 가변연결구를 도시한 동작상태도 이다.

본 발명의 공기 정화장치(C)는, 내측으로 공기의 흐름이 가능한 통기로(110)가 형성되면서 사용자가 착용 가능한 본체(100)에 공기가 유입되는 흡입구(130)와 유입된 공기를 정화하는 공기정화수단(300) 및 정화된 공기를 외부로 토출하는 토출수단(500)이 구비되어 이루어진다.

이때, 토출수단(500)은, 정형화되는 본체의 양단에 설치되면서 본체를 중심으로 각각 길이 또는 각도 높이를 변경해 3차원 상태에서 위치조절하여 사용자(u)의 호흡기 방향으로 정화된 공기를 토출토록 설치된다.

더하여, 상기 토출수단(500)은, 외부와 통하는 하나 이상의 노즐(513)이 부채꼴 또는 다방향으로 형성되는 분사팁(510)이 구비되고, 상기 분사팁과 통기로(110)를 공기가 흐르도록 연결하는 가변연결구(530)의 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 통기로(110)는, 내측에서 토션스프링(미도시)에 의해 탄성지지되어 회전하는 분기캡(180)에 의해 외부와 개,폐상태가 선택되는 분기구(160)가 형성된다.

이때, 상기 분기캡(180)은, 사용자(U)의 마스크(700)의 일측에 연결되는 연결관(710)의 끝단에 설치되는 연결캡(730)이 분기구(160)에 삽입시 토출수단(500)으로의 공기흐름을 차단하면서 공기 흐름을 연결관(710)을 통해 상기 마스크로 전환 가능케 설치된다.

이때, 상기 가변연결구(530)는, 통기로(110)와 분사팁(510)을 연결할 때 단품으로 그 자체가 일정 각도로 절곡되거나 길이가 변동되어 연결되는 방식으로서 일정한 텐션이 유지되는 자바라(520) 또는 상온에서 일정각도로 절곡이 가능하고 설정된 일정온도에 도달시 최초의 형상을 취하는 형상기억합금(540)으로 구성된다.

또한, 상기 가변연결구(530)는, 통기로와 분사팁을 연결할 때 서로 분리된 부품이 연결되는 방식으로서 상기 가변연결구를 가로지르는 회전축(581)을 중심으로 회전하는 관절조인트(580) 또는 볼조인트(560)가 연결되어 구성된다.

이때, 상기 관절조인트(580)는, 맞닿는 대응면에 위치결정돌기(583)와 상기 위치결정돌기에 대응하는 복수의 위치결정홈(585)이 회전축(581)의 둘레에 일정간격으로 구비된다.

더하여, 상기 관절조인트(580)와 볼조인트(560) 구성의 가변연결구(530) 사용시 통기로(110)를 일측에 부착되어 상기 분사팁(510)으로 연장되는 플렉시블관(113)이 더 구비된다.

한편, 상기 흡입구(130)의 일측에는 모터와 연결되는 팬(170)이 구비된다.

여기서, 상기 통기로(110)에는, 열전소자(600)가 구비되고, 상기 열전소자의 양측면 중 어느 한측면을 선택적으로 개,폐하는 가변판막(630)이 구비된다.

한편, 상기 공기정화수단(300)은, 교체가능한 헤파필터(330)와 상기 통기로(110)에 형성된 지그재그의 유로(310) 벽면에 도포되는 광촉매(350) 및 상기 광촉매의 화학반응을 유도하는 엘이디(LED)칩(370)으로 이루어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명이 동작을 설명한다.

도2에서 도7에 도시한 바와 같이 본 발명의 공기 정화장치(C)는, 내측으로 공기의 흐름이 가능한 통기로(110)가 형성되는 본체(100)에 공기가 유입되는 흡입구(130)와 공기를 외부로 토출하는 토출수단(500)이 구비되어 흡입구, 통기로 및 토출수단이 서로 공기가 통하도록한다.

여기서, 상기 본체(100)는, 사용자(U)의 목의 형상에 대응하여 양측으로 통기로(110)를 형성한다.

이때, 상기 본체 흡입구(130)의 일측에는 모터와 연결되는 팬(170)이 구비되어 팬의 회전으로 공기를 흡입구 내측으로 유입시키면서 통기로(110)를 통해 토출수단(500)으로의 공기 흐름을 가능토록 한다.

그리고, 상기 통기로(110)의 일측에는 공기정화수단(300)이 연결되어 유입된 공기가 토출수단(500)으로 흐름시 공기의 정화를 가능토록 한다.

이때, 상기 공기정화수단(300)은, 헤파필터(330)가 구비되어 유입되는 공기에 포함된 유해성분을 거르도록 하며, 상기 헤파필터는 본체(100) 외부로 탈,착 가능토록 구비되어 교체를 가능토록 한다.

더하여, 상기 공기정화수단(300)은, 통기로(110)에 형성된 지그재그의 유로(310) 벽면에 도포되는 광촉매(350) 및 상기 광촉매의 화학반응을 유도하는 엘이디칩(370)이 더 구비되어 상기 엘이디칩의 점등시 헤파필터를 통해 1차정화된 공기가 상기 유로를 거치면서 유해물질을 분해토록 한다.

또한, 상기 통기로(110)에는, 열전소자(600)가 구비되어, 전류공급시 상기 열전소자의 양측면중 일측면에만 공기를 흐르도록 하여 공기의 온도를 조절토록 한다.

이때, 열전소자(600)의 어느 한면만을 선택적으로 개,폐하는 가변판막(630)이 구비되어 상기 일측면에 공기가 통과할 때 다른 일측면의 온도에 노출되지 않도록 한다.

즉, 도3과 같이 공기가 열전소자(600)의 발열면을 통과할때는 냉각면을 가변판막(630)으로 폐쇄하여 따뜻한 공기가 냉각면에 의해 온도가 식는 것을 방지하고, 공기가 열전소자의 냉각면을 통과할때는 발열면을 가변판막으로 폐쇄하여 차가운 공기가 발열면에 의해 온도가 상승하는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 토출수단(500)은, 외부와 통하는 하나 이상의 노즐(513)이 부채꼴 또는 다방향으로 설정되어 형성되는 분사팁(510)이 구비되어 정화된 공기가 통기로(110)를 거쳐 상기 노즐로 토출 가능토록 하면서 사용자(U)의 호흡기 주변으로 에어커튼을 형성토록 하여 외부의 오염된 공기를 차단토록 한다.

그리고, 상기 분사팁(510)은, 가변연결구(530)에 의해 통기로(110)와 공기가 통하도록 연결되어, 정화된 공기를 분사팁으로 공급 가능토록 한다.

이때, 상기 가변연결구(530)는, 일정한 텐션이 유지되는 자바라(520)로 구성되어 도4와 같이 길이 또는 각도가 조절되어 상기 분사팁의 위치 결정을 가능토록 한다.

더하여, 상기 가변연결구는, 상온에서는 일정각도로 절곡이 가능하고 설정된 일정온도에 도달시 최초의 형상을 취하는 형상기억합금(540)으로 구성되어 도5와 같이 각도가 조절되어 상기 분사팁의 위치 결정을 가능토록 한다.

또한, 상기 가변연결구(530)는, 상기 가변연결구를 가로지르는 회전축(581)을 중심으로 회전하는 관절조인트(580)가 연결되는 구성으로 관절조인트를 회전함으로써 각도가 조절되어 상기 분사팁(510)의 위치 결정을 가능토록 한다.

이때, 상기 관절조인트(580)는, 맞닿는 대응면에 위치결정돌기(583)와 상기 위치결정돌기에 대응하는 복수의 위치결정홈(585)이 회전축을 중심으로 둘레에 일정간격으로 구비되어 위치결정돌기가 위치결정홈에 지지되어 설정된 각도의 유지를 가능토록 한다.

더하여, 상기 가변연결구(530)는, 볼조인트(560)가 연결되는 구성으로 볼조인트를 다방향으로 꺽음으로써 각도가 조절되어 상기 분사팁(510)의 위치 결정을 가능토록 한다.

또한, 상기 관절조인트와 볼조인트 구성의 가변연결구(530) 사용시 통기로(110)의 일측에 부착되어 공기를 유도하는 플렉시블관(113)이 상기 분사팁(510)으로 연장되어 구비됨으로써, 정화된 공기가 조인트의 동작부 틈으로 누출되는 것을 방지토록 한다.

한편, 상기 통기로(110)는, 일측에 외부와 통하는 분기구(160)가 형성되고, 상기 분기구는 통기로 내측에서 토션스프링(미도시)에 탄성지지되어 회전하는 분기캡(180)에 의해 개,폐가능토록 구비되어 평소에는 분기구를 폐쇄하여 토출수단(500)으로의 공기흐름을 가능토록 하고, 사용자(U)자가 착용한 마스크(700) 일측 또는 양측에 연결되는 연결관(710)의 끝단에 설치되는 연결캡(730)의 삽입시 분기구가 통기로 내측방향으로 개방되면서 토출수단(500)를 폐쇄하여 공기의 흐름을 연결관(710)을 통해 상기 마스크로 전환하여 사용 할 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 발명의 공기 정화장치(C)는, 사용자(U)의 목에 착용하고, 팬(170)에 의해 유입된 공기가 공기정화수단(300)과 열전소자(600)에 의해 컨디션 조절이 되며, 가변연결구(530)에 의해 노즐(513)이 형성되는 분사팁(510)의 각도 또는 길이 또는 높이를 변경해 3차원 상태에서 위치조절하여 각각의 사용자의 호흡기 위치에 대응하여 정화된 공기의 토출위치를 설정하여 분사하거나 에어커튼의 형성이 가능토록 하는 것이다.

C...공기 정화장치 100...본체
110...통기로 300...정화수단
330...헤파필터 350...광촉매
500...토출수단 510...분사팁
530...가변연결구 600...열전소자

Claims

내측으로 공기의 흐름이 가능한 통기로가 형성되고 사용자의 목에 착용 가능한 본체에 공기가 유입되는 흡입구와 유입된 공기를 정화하는 공기정화수단 및 정화된 공기를 외부로 분사하는 토출수단이 양측으로 각각 구비되고,
상기 토출수단은, 정형화되는 본체의 양단에 설치되면서 본체를 중심으로 각각 길이와 각도 또는 높이를 변경해 3차원 상태에서 위치조절하여 사용자의 호흡기 방향으로 정화된 공기를 토출토록 설치되며,
상기 본체는, 상기 흡입구 양측으로 사용자의 목에 대응하여 착용가능한 형상의 통기로를 형성하고,
상기 흡입구의 일측에는 통기로에 공기를 공급하고 토출수단 방향으로 흐름을 갖도록 모터와 연결되는 팬이 구비되며,
상기 공기정화수단은, 유입된 공기의 불순물을 거르는 헤파필터와 상기 통기로에 형성된 지그재그의 유로 벽면에 도포되는 광촉매 및 상기 광촉매의 화학반응을 유도하는 엘이디칩으로 이루어지고,
상기 토출수단은, 외부와 통하는 하나 이상의 노즐이 부채꼴 또는 다방향으로 형성되는 분사팁이 구비되고, 상기 분사팁과 통기로를 공기가 흐르도록 연결하면서 분사팁의 3차원 위치 조절이 가능토록 구비되는 가변연결구로 이루어지는 것을 특징으로 웨어러블 공기 정화장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 가변연결구는, 일정한 텐션이 유지되는 자바라 또는 상온에서 일정각도로 절곡이 가능하고 설정된 일정온도에 도달시 최초의 형상을 취하는 형상기억합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블 공기 정화장치.
제1항에 있어서, 상기 가변연결구는, 상기 가변연결구를 가로지르는 회전축을 중심으로 회전하는 관절조인트 또는 볼조인트가 적어도 하나 이상 연결되는 구조로 이루어지고,
상기 관절조인트는, 회전축을 중심으로 회전할 때 위치결정이 가능토록 마주하는 대향면에 위치결정돌기와 상기 위치결정돌기에 대응하는 복수의 위치결정홈이 회전축을 중심으로 둘레에 구비되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 공기 정화장치.
제1항에 있어서, 상기 통기로에는, 토출되는 공기의 온도설정이 가능토록 열전소자가 구비되고, 상기 열전소자의 양측면중 선택되는 하나의 면을 개,폐하는 가변판막이 구비되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 공기 정화장치.
제1항에 있어서, 상기 통기로는, 내측에서 토션스프링에 의해 탄성지지되어 회전하는 분기캡에 의해 외부와의 개,폐상태가 선택되는 분기구가 형성되고,
상기 분기캡은, 사용자의 마스크의 일측 또는 양측에 연결되는 연결관의 끝단에 설치되는 연결캡이 분기구에 삽입시 통기로 내측으로 꺾여 토출수단으로의 공기흐름을 차단하면서 공기 흐름을 연결관을 통해 상기 마스크로 전환 가능케 설치되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 공기 정화장치.
제1항에 있어서, 상기 통기로는, 공기의 누출을 방지토록 통기로의 일측에 부착되어 공기를 유도하는 플렉시블관이 분사팁으로 연장토록 설치되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 공기 정화장치.