KR102106437B1

KR102106437B1 - Smart Mask

Info

Publication number: KR102106437B1
Application number: KR1020180067901A
Authority: KR
Inventors: 김미영; 윤선홍; 배일지
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2018-06-14
Filing date: 2018-06-14
Publication date: 2020-05-07
Also published as: KR20190141311A; WO2019240361A1

Abstract

본 발명은 스마트 마스크에 관한 것으로, 사용자가 마스크를 착용한 상태에서의 불쾌감을 줄이고 청정한 공기를 공급하기 위함이다. 본 발명에 따른 스마트 마스크는 공기 정화부와 공기 정화부의 구동을 제어하는 제어부가 내장된 한 쌍의 귀마개부, 한 쌍의 귀마개부를 연결하는 귀마개 연결부 및 한 쌍의 귀마개부와 연결되며 사용자의 안면과 일정 간격을 유지하고 정화된 공기가 내측으로 공급되는 마스크부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a smart mask, to reduce discomfort in a state in which the user wears the mask, and to provide clean air. The smart mask according to the present invention is connected to a pair of earplugs, a pair of earplugs connecting a pair of earplugs, and a pair of earplugs with a built-in control unit for controlling the air purification unit and the air purification unit. It is characterized in that it comprises a mask part that maintains a predetermined distance and supplies purified air therein.

Description

Smart Mask

본 발명은 마스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 공기를 정화하여 마스크 내측으로 공급하는 스마트 마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a mask, and more particularly, to a smart mask that purifies the outside air and supplies the inside of the mask.

마스크는 사용자 안면의 코와 입을 가려서 외부 요인으로부터 사용자의 호흡기를 보호하기 위한 기구이다. 마스크는 본체와 귀걸이로 구성되는 경우가 대부분이며, 외부 요인에 따라 방한용 마스크, 방진용 마스크, 의료용 마스크 등으로 분류된다. 한편 최근에 중국 등지에서 발생한 미세먼지와 황사 및 우리나라 자체에서 발생한 미세먼지에 의한 폐와 호흡기 질병의 발병에 대한 문제가 대두되면서 방진 마스크는 생활 필수품으로 자리 잡고 있다.The mask is a device for protecting the user's respiratory system from external factors by covering the nose and mouth of the user's face. The mask is mostly composed of a body and an earring, and is classified into a cold protection mask, a dust protection mask, and a medical mask according to external factors. On the other hand, with the recent development of problems related to the development of lung and respiratory diseases caused by fine dust and yellow dust generated in China and elsewhere in Korea, dust masks have become a necessity of life.

현재 시중에 판매되는 대부분의 방진 마스크는 일회 또는 수 회의 반복 사용이 가능한 필터지를 포함하는 직물지가 마스크 본체를 이루고 있다. 최근에는 공기 청정기가 부착된 기능성 마스크도 등장하였는데, 이 경우도 마스크 본체는 직물지로 된 경우가 많다. 직물지로 된 방진 마스크는 착용자의 얼굴에 밀착되는 경우가 대부분이므로 장시간 사용시 마스크 본체가 젖고 악취가 발생하는 등 사용자의 호흡에 불편을 초래할 수 있다.Most of the dust masks on the market today are made of a mask body made of a fabric including filter paper that can be used once or several times repeatedly. In recent years, a functional mask with an air purifier has also appeared, and in this case, the mask body is often made of fabric. Dust-proof masks made of fabric are often in close contact with the wearer's face, and thus, when used for a long time, the mask body may become wet and odor may cause inconvenience to the user's breathing.

한국등록특허 10-1848674 (2018.04.16 공고)Korean Registered Patent 10-1848674 (Announcement of April 16, 2018)

따라서 본 발명의 목적은 사용자의 얼굴과 일정 간격을 유지하면서 청정한 공기를 공급하여 호흡에 불편을 초래하지 않는 스마트 마스크를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a smart mask that does not cause discomfort to breathing by supplying clean air while maintaining a certain distance from a user's face.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공기 정화부 및 상기 공기 정화부의 구동을 제어하는 제어부가 내장된 한 쌍의 귀마개 부; 상기 한 쌍의 귀마개부를 연결하며, 사용자의 머리에 착용되는 귀마개 연결부; 및 양단이 상기 한 쌍의 귀마개부와 연결되며 상기 사용자의 안면과 일정 간격을 유지하고, 상기 공기 정화부를 통해 정화된 공기가 내측으로 공급되는 마스크부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is an air purification unit and a pair of earplugs with a control unit for controlling the operation of the air purification unit; A pair of earplugs connected to the pair of earplugs and worn on a user's head; And a mask part having both ends connected to the pair of earplugs, maintaining a certain distance from the user's face, and supplying purified air to the inside through the air purification part. do.

상기 마스크부는 상기 제어부의 제어를 받아 PDLC 방식, 광변색 방식(Photochromic 방식) 및 전기 변색 방식(Electrochromic 방식) 중 어느 하나로 구동될 수 있다.The mask unit may be driven by any one of a PDLC method, a photochromic method, and an electrochromic method (Electrochromic method) under the control of the controller.

상기 마스크부는 상기 제어부의 제어를 받아 투명도 또는 색이 변할 수 있다.Transparency or color may be changed under the control of the controller.

상기 한 쌍의 귀마개부는 상기 제어부의 제어를 받아 사용자 단말로부터 통신 신호를 수신할 수 있는 통신부;를 더 포함하며, 상기 통신부가 상기 사용자 단말로부터 통신 신호를 수신하면, 상기 마스크부는 상기 제어부의 제어를 받아 투명도 또는 색이 변할 수 있다.The pair of earplugs further includes a communication unit capable of receiving a communication signal from a user terminal under the control of the control unit. When the communication unit receives a communication signal from the user terminal, the mask unit controls the control unit. The transparency or color may change.

상기 한 쌍의 귀마개부는 상기 제어부의 제어를 받아 사용자 단말로부터 통신 신호를 수신할 수 있는 통신부;를 더 포함하며, 상기 통신부가 상기 사용자 단말로부터 통신 신호를 수신하면, 상기 제어부가 상기 공기 정화부의 구동을 제어할 수 있다.The pair of earplugs further includes a communication unit capable of receiving a communication signal from a user terminal under the control of the control unit. When the communication unit receives a communication signal from the user terminal, the control unit drives the air purification unit. Can be controlled.

상기 한 쌍의 귀마개부는 음성 출력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 음성 출력부의 구동을 제어할 수 있다.The pair of earplugs may further include a voice output unit, and the control unit may control driving of the voice output unit.

상기 한 쌍의 귀마개부는 상기 제어부의 제어를 받아 사용자 단말로부터 통신 신호를 수신할 수 있는 통신부;를 더 포함하며, 상기 통신부가 상기 사용자 단말로부터 통신 신호를 수신하면, 상기 제어부가 상기 음성 출력부의 구동을 제어할 수 있다.The pair of earplugs may further include a communication unit capable of receiving a communication signal from a user terminal under the control of the control unit. When the communication unit receives a communication signal from the user terminal, the control unit drives the voice output unit. Can be controlled.

상기 공기 정화부는 상기 한 쌍의 귀마개부 중의 한쪽 귀마개에 내장되는 제1 공기 정화부; 및 상기 한 쌍의 귀마개부 중의 다른 쪽 귀마개에 내장되는 제2 공기 정화부;를 포함하고, 상기 제1 공기 정화부는, 상기 제어부의 제어를 받아 외부로부터 공기를 흡입하는 흡기부 팬; 및 상기 흡기부 팬을 통해 흡입된 공기를 정화하여 상기 마스크부 내측으로 제공하는 필터;를 포함하고, 상기 제2 공기 정화부는, 상기 마스크부 내측으로 제공된 공기를 상기 제어부의 제어를 받아 외부로 배출하는 배기부 팬;을 포함할 수 있다.The air purification unit includes a first air purification unit built into one earplug of the pair of earplugs; And a second air purifying unit embedded in the other earplug of the pair of earplugs, wherein the first air purifying unit comprises: an intake fan that sucks air from the outside under the control of the control unit; And a filter for purifying air sucked through the intake fan and providing the inside of the mask part; and the second air purifying part discharges the air provided inside the mask part to the outside under the control of the controller It may include a; exhaust fan.

상기 공기 정화부는 상기 마스크부 내측으로 상기 제1 공기 정화부에서 상기 제2 공기 정화부로 향하는 공기의 흐름을 형성하고, 외부로부터 상기 마스크부 내측으로 곧바로 유입되는 공기의 흐름을 억제할 수 있다.The air purifying part may form a flow of air from the first air purifying part to the second air purifying part inside the mask part, and suppress the flow of air directly flowing into the mask part from the outside.

상기 필터는 HEPA, ULPA 및 나노 섬유 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The filter may be made of any one of HEPA, ULPA and nanofibers.

상기 한 쌍의 귀마개부는 제1 귀마개; 및 제2 귀마개;를 포함하며, 상기 귀마개 연결부는, 상기 제1 귀마개와 연결되는 제1 귀마개 연결부; 상기 제2 귀마개와 연결되는 제2 귀마개 연결부; 및 상기 제1 귀마개 연결부와 상기 제2 귀마개 연결부 사이에 형성되어 상기 제1 귀마개 연결부와 상기 제2 귀마개 연결부가 절첩될 수 있도록 하는 힌지 부재;를 포함할 수 있다.The pair of earplugs may include a first earplug; And a second earplug; wherein the earplug connecting portion comprises: a first earplug connecting portion connected to the first earplug; A second earplug connection part connected to the second earplug; And a hinge member formed between the first earplug connection portion and the second earplug connection portion to allow the first earplug connection portion and the second earplug connection portion to be folded.

본 발명은 또한, 공기 정화부 및 상기 공기 정화부의 구동을 제어하는 제어부가 내장된 한 쌍의 귀마개부; 상기 한 쌍의 귀마개부를 연결하며, 사용자의 머리에 착용되는 귀마개 연결부; 및 양단이 상기 한 쌍의 귀마개부와 연결되며 사용자의 안면과 일정 간격을 유지하고, 상기 공기 정화부를 통해 정화된 공기가 내측으로 공급되며, 상기 제어부의 제어를 받아 투명도 또는 색이 변하는 마스크부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크를 제공한다.The present invention also, the air purification unit and a pair of earplugs having a control unit for controlling the operation of the air purification unit; A pair of earplugs connected to the pair of earplugs and worn on a user's head; And Both ends are connected to the pair of earplugs and maintains a certain distance from the user's face, the purified air is supplied to the inside through the air purification unit, the transparency or color of the mask unit under the control of the control unit; It provides a smart mask characterized in that it comprises a.

본 발명에 따른 스마트 마스크는 기존의 마스크와 달리 착용 상태에서 사용자의 얼굴과 일정 간격을 유지하고, 마스크 내측으로 정화된 공기가 공급되어 사용자의 불쾌감을 줄일 수 있다.Unlike the conventional mask, the smart mask according to the present invention maintains a certain distance from the user's face in a worn state, and purified air is supplied inside the mask to reduce discomfort of the user.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 마스크의 착용 상태도이다.
도 2는 도 1의 착용 상태를 위에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 마스크의 절첩 및 분해 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 마스크의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 마스크의 구성을 보여주는 블록도이다.1 is a state diagram of wearing a smart mask according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view of the wearing state of FIG. 1 as viewed from above.
3 is a view showing a folding and disassembly process of the smart mask according to the first embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a smart mask according to a first embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the configuration of a smart mask according to a second embodiment of the present invention.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 점을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract the subject matter of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니 된다. 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings. The inventor should be interpreted as meanings and concepts that conform to the technical spirit of the present invention according to the principle that he can properly define his own invention as a concept of terms for explaining in the best way. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred embodiment of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application It should be understood that there may be variations.

본 발명에 따른 스마트 마스크를 이하 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.The smart mask according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings below.

제1 실시예Embodiment 1

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 마스크의 착용 상태도이며, 도 2는 도 1의 착용 상태를 위에서 바라본 도면이다.1 is a state diagram of a smart mask according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view of the wear state of FIG. 1 as viewed from above.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 마스크(100)는, 한 쌍의 귀마개부(10), 귀마개 연결부(20) 및 마스크부(70)를 포함한다. 한 쌍의 귀마개부(10)는 공기 정화부 및 공기 정화부의 구동을 제어하는 제어부가 내장된다. 귀마개 연결부(20)는 한 쌍의 귀마개부(10)를 연결하며 사용자의 머리에 착용된다. 마스크부(70)는 양단이 한 쌍의 귀마개부(10)와 연결되며 사용자의 안면과 일정 간격을 유지하고, 공기 정화부를 통해 정화된 공기가 내측으로 공급된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the smart mask 100 according to the first embodiment of the present invention includes a pair of earplugs 10, earplug connecting portions 20 and a mask portion 70. The pair of earplugs 10 includes an air purifying unit and a control unit for controlling the air purifying unit. The earplug connection part 20 connects a pair of earplug parts 10 and is worn on the user's head. The mask portion 70 is connected to a pair of earplugs 10 at both ends, maintains a certain distance from the user's face, and purified air is supplied inwardly through the air purification unit.

한 쌍의 귀마개부(10)에는 공기 정화부의 각 구성과 공기 정화부의 구동을 제어하는 제어부 및 스마트 마스크(100)의 각 부에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 내장된다. 또한 한 쌍의 귀마개부(10)는 제1 귀마개(11)와 제2 귀마개(13)로 구성될 수 있다. 필요에 따라 한 쌍의 귀마개부(10)의 표면에는 사용자가 직접 터치하거나 누르면 제어부가 스마트 마스크(100)의 각 부의 구동을 제어하도록 하는 버튼부(미도시)가 더 형성될 수 있다.A pair of earplugs 10 is equipped with a battery (not shown) for supplying power to each component of the smart mask 100 and a control unit for controlling each component of the air purification unit and driving of the air purification unit. In addition, the pair of earplugs 10 may include a first earplug 11 and a second earplug 13. If necessary, a button portion (not shown) may be further formed on the surface of the pair of earplug portions 10 to allow the control unit to control the driving of each portion of the smart mask 100 when the user directly touches or presses it.

마스크부(70)는 안면에 밀착되지 않고 일정 간격을 유지하면서, 외측에서 볼 때 사용자의 코와 입을 포함하는 안면 일부를 가리도록 구성된다. 통상의 마스크는 직물로 이루어진 것이 대부분이나, 본 발명의 마스크부(70)는 플라스틱과 같이 밴딩(bending) 가능한 소재로 이루어진다. 또한 마스크부(70)는 제어부의 제어를 받아 PDLC 방식, 광변색 방식(Photochromic 방식) 및 전기 변색 방식(Electrochromic 방식) 중 어느 하나로 구동될 수 있다.The mask portion 70 is configured to cover a part of the face including the nose and mouth of the user when viewed from the outside, while maintaining a certain distance without being in close contact with the face. Most conventional masks are made of fabric, but the mask portion 70 of the present invention is made of a material that can be bent, such as plastic. In addition, the mask unit 70 may be driven by any one of a PDLC method, a photochromic method (Photochromic method), and an electrochromic method (Electrochromic method) under the control of the controller.

귀마개 연결부(20)는 한 쌍의 귀마개부(10)를 연결하는 띠 형상으로 되어, 사용자의 머리에 착용된다. 도 1 및 도 2에서의 귀마개 연결부(20)는 일반적인 헤드셋의 귀마개 연결부와 같이 사용자의 머리 상측에 착용되나, 한 쌍의 귀마개부(10)를 연결하여 사용자가 착용시 한 쌍의 귀마개부(10)의 하중이 고르게 분배될 수 있다면 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 귀마개 연결부(20)는 사용자의 뒤통수 측으로 착용될 수 있다. 또한, 귀마개 연결부(20)는 플라스틱과 같이 밴딩 가능한 소재로 이루어질 수 있다.The earplug connection portion 20 is formed in a band shape connecting a pair of earplug portions 10, and is worn on the user's head. 1 and 2, the earplug connection part 20 is worn on the upper side of the user's head like the earplug connection part of a typical headset, but a pair of earplug parts 10 are connected to each other to wear a pair of earplug parts 10 when the user wears them. ) If the load can be evenly distributed, the technical idea of the present invention is not limited thereto. For example, the earplug connection unit 20 may be worn toward the back of the user. In addition, the earplug connection portion 20 may be made of a bendable material such as plastic.

귀마개 연결부(20) 상에 힌지 부재(25)가 형성되는 경우 스마트 마스크(100)가 절첩될 수 있는데, 이와 관련하여 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 아래와 같다.When the hinge member 25 is formed on the earplug connection portion 20, the smart mask 100 may be folded, which will be described in detail with reference to FIG. 3 in this regard.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 마스크의 절첩 및 분해 과정을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a folding and disassembly process of the smart mask according to the first embodiment of the present invention.

귀마개 연결부(20)는 일체로 된 띠 형상으로 이루어질 수도 있으나, 도 3에서와 같이 제1 귀마개(11)와 연결된 제1 귀마개 연결부(21), 제2 귀마개(13)와 연결된 제2 귀마개 연결부(23) 및 힌지 부재(25)로 구성될 수도 있다. 힌지 부재(25)는 제1 귀마개 연결부(21)와 제2 귀마개 연결부(23) 사이에 형성되고, 수 개의 관절부재(미도시)로 이루어져 제1 귀마개 연결부(21)와 제2 귀마개 연결부(23)가 맞닿도록 절첩할 수 있다. 이를 통해 스마트 마스크(100)의 부피가 작아져 사용자가 스마트 마스크(100)를 착용하지 않을 때 간편하게 보관할 수 있다.The earplug connection part 20 may be formed in an integral band shape, but the first earplug connection part 21 connected to the first earplug 11 and the second earplug connection part connected to the second earplug 13 as shown in FIG. 23) and the hinge member 25. The hinge member 25 is formed between the first earplug connection portion 21 and the second earplug connection portion 23, and consists of several joint members (not shown), such that the first earplug connection portion 21 and the second earplug connection portion 23 are formed. ) Can be folded. Through this, the volume of the smart mask 100 is small, so that the user can conveniently store the smart mask 100 when the user is not wearing it.

스마트 마스크(100)의 분리 및 결합(조립)과 관련하여, 도 3에서는 마스크부(70)의 양단이 제1 귀마개(11) 및 제2 귀마개(13)으로부터 모두 분리되어 있으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 마스크부(70)가 제1 귀마개(11)와 제2 귀마개(13) 중 어느 하나와만 분리되어 사용자가 마스크부(70)를 잃어버릴 염려 없이 보관 가능하도록 할 수도 있다.With respect to separation and combination (assembly) of the smart mask 100, in FIG. 3, both ends of the mask portion 70 are separated from the first earplug 11 and the second earplug 13, but the technical idea of the present invention Is not limited to this. For example, the mask portion 70 may be separated from only one of the first earplug 11 and the second earplug 13 so that the user can keep the mask portion 70 without fear of losing the mask portion 70.

도 4를 참조하여 스마트 마스크(100)를 통한 공기 유동 과정 및 제어부의 제어 양상을 상세히 설명하면 아래와 같다.The air flow process through the smart mask 100 and control aspects of the control unit will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 마스크의 구성을 보여주는 블록도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a smart mask according to a first embodiment of the present invention.

한 쌍의 귀마개부(10)는 제1 귀마개(11)와 제2 귀마개(13)로 구성될 수 있다. 제1 귀마개(11)는 흡기부 팬(33) 및 필터(35)를 포함하는 제1 공기 정화부(31)가 내장될 수 있다. 제2 귀마개(13)는 배기부 팬(39)을 포함하는 제2 공기 정화부(37)가 내장될 수 있다.The pair of earplugs 10 may include a first earplug 11 and a second earplug 13. The first earplug 11 may include a first air purification unit 31 including an intake fan 33 and a filter 35. The second earplug 13 may include a second air purification unit 37 including an exhaust fan 39.

흡기부 팬(33)은 제어부(50)의 제어를 받아 외부에서부터 공기를 흡입하고, 배기부 팬(39)은 제어부(50)의 제어를 받아 외부로 공기를 배출하여 마스크부(70) 내외에서 공기를 유동시킨다. 이를 통해 제1 공기 정화부(31)에서 제2 공기 정화부(37)로 향하는 공기의 흐름이 발생하고, 이는 마스크부(70)가 사용자의 안면과 이격되어 있더라도 외부 공기가 공기 정화부(30)를 거치지 않고 곧바로 마스크부(70) 내측으로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이때, 흡기부 팬(33) 및 배기부 팬(39)은 한 쌍의 귀마개부(10) 내부에 삽입되는 것이므로, 그 크기는 한 쌍의 귀마개부(10)의 크기에 맞추어 정해진다. 예컨대, 흡기부 팬(33)과 배기부 팬(39)은 직경이 7cm 이하인 소형 팬으로 이루어질 수 있다.The intake fan 33 receives air from the outside under the control of the control unit 50, and the exhaust fan 39 discharges air to the outside under the control of the control unit 50, inside and outside the mask unit 70. Let air flow. Through this, the flow of air from the first air purification unit 31 to the second air purification unit 37 occurs, and even if the mask unit 70 is spaced apart from the user's face, the external air is the air purification unit 30 ) Can be prevented from flowing into the mask portion 70 directly without going through it. At this time, since the intake fan 33 and the exhaust fan 39 are inserted into the pair of earplugs 10, the size is determined according to the size of the pair of earplugs 10. For example, the intake fan 33 and the exhaust fan 39 may be formed of a small fan having a diameter of 7 cm or less.

필터(35)는 흡기부 팬(33)을 통해 흡입된 공기를 여과하여 마스크부(70) 내측으로 제공한다. 필터(35)의 소재로는 당 기술 분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있는데, 예컨대, HEPA(High Efficiency Particulate Air) 필터, ULPA(Ultra Low Penetration Air) 필터 및 나노 섬유 중 어느 하나가 사용될 수 있다.The filter 35 filters the air sucked through the intake fan 33 to provide it inside the mask portion 70. As the material of the filter 35, those known in the art may be used. For example, any one of a High Efficiency Particulate Air (HEPA) filter, an Ultra Low Penetration Air (ULPA) filter, and nanofibers may be used.

HEPA 필터는 미세한 부직포로 집진 및 여과하는 필터로, DOE 표준에 따르면 통과하는 공기 중의 0.3㎛ 이상 크기의 입자를 99.97% 제거하는 경우 HEPA 필터로 분류될 수 있다. ULPA 필터는 HEPA 필터보다 세밀한 필터로, 통과하는 공기 중의 0.10㎛ 이상 크기의 입자를 99.999% 걸러준다고 알려져 있다.The HEPA filter is a filter that collects and filters a fine non-woven fabric. According to the DOE standard, the HEPA filter can be classified as a HEPA filter when 99.97% of particles having a size of 0.3 µm or more in air passing through are removed. ULPA filter is a finer filter than HEPA filter, and it is known to filter 99.999% of particles of 0.10 µm or more in the air passing through.

나노 섬유는 굵기가 나노미터 스케일인 초극세사로 만든 섬유를 말하며, 그 종류로는 고분자 나노 섬유, 탄소 나노 섬유 등이 있다. 나노 섬유는 일반적인 나노 물질과 마찬가지로 단위 부피당 표면적이 매우 크기 때문에, 필터 소재로 활용될 경우 여과 효율이 높고 공극률이 높아 필터링 과정에서 발생하는 압력 강하가 적다고 알려져 있다. 예컨대, 폴리에스테르 설폰(PES), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리스티렌(PS) 등의 고분자 물질에 유기 용매를 첨가하여 방사(spinning) 용액을 제조하고, 방사 용액을 전기 방사(electrospinning)하여 웹(web)으로 된 나노 섬유 필터를 형성할 수 있다.Nanofiber refers to fibers made of microfibers having a nanometer scale in thickness, and there are polymer nanofibers, carbon nanofibers, and the like. Since nanofibers have a very large surface area per unit volume like a general nanomaterial, it is known that when used as a filter material, the filtration efficiency is high and the porosity is high, so that the pressure drop generated in the filtering process is small. For example, a spinning solution is prepared by adding an organic solvent to a polymer material such as polyester sulfone (PES), polyacrylonitrile (PAN), or polystyrene (PS), and the spinning solution is electrospinned to perform web spinning. (web) nanofiber filter can be formed.

또한 한 쌍의 귀마개부(10)에는 스피커를 포함하는 음성 출력부(80)가 더 내장될 수 있다. 음성 출력부(80)는 제어부(50)의 제어를 받아 음성 출력 여부, 음성의 세기 등이 제어될 수 있다. 도 4에서는 음성 출력부(80)가 제2 귀마개(13)에만 내장되어 있으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 음성 출력부(80)는 제1 귀마개(11)에만 내장되거나, 제1 귀마개(11)와 제2 귀마개(13) 모두에 내장될 수도 있다.In addition, a pair of earplugs 10 may further include a voice output unit 80 including a speaker. The voice output unit 80 may be controlled under the control of the controller 50 to control whether the voice is output or not, and the intensity of the voice. In FIG. 4, the voice output unit 80 is embedded only in the second earplug 13, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto. For example, the audio output unit 80 may be embedded only in the first earplug 11 or in both the first earplug 11 and the second earplug 13.

제어부(50)는 한 쌍의 귀마개부(10)에 내장된 각 부와 마스크부(70)를 제어하여 스마트 마스크(100)의 구동을 제어한다. 이때 제어부(50)로는 프로세서(processor), 제어기(controllers), 마이크로컨트롤러(microcontrollers), 마이크로프로세서(micro-processors), 또는 기타 기능 수행을 위한 CPU(central processing unit), MPU(microprocessing unit) 등이 사용될 수 있다. 도 4에서는 제어부(50)가 제2 귀마개(13)에 내장되어 있으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 제어부(50)는 제1 귀마개(11)에 내장될 수 있다.The control unit 50 controls the driving of the smart mask 100 by controlling each part and the mask part 70 built in the pair of earplug parts 10. At this time, the control unit 50 includes a processor, controllers, microcontrollers, micro-processors, or a central processing unit (CPU) for performing other functions, a microprocessing unit (MPU), and the like. Can be used. 4, the control unit 50 is built in the second earplug 13, but the technical idea of the present invention is not limited thereto. For example, the control unit 50 may be built in the first earplug 11.

제어부(50)는 공기 정화부(30)를 제어하여, 흡기부 팬(33) 또는 배기부 팬(39)의 회전 속도 조절 등을 할 수 있다. 한 쌍의 귀마개부(10)에 음성 출력부(80)가 더 내장되는 경우, 제어부(50)는 음성 출력부(80)를 제어하여 음성 출력 여부 등을 조절할 수 있다. 또한 제어부(50)는 마스크부(70)를 제어하여, 마스크부(70)의 투명도 또는 색을 조절할 수 있다.The control unit 50 may control the air purification unit 30 to adjust the rotation speed of the intake fan 33 or the exhaust fan 39. When the voice output unit 80 is further built into the pair of earplugs 10, the control unit 50 may control the voice output unit 80 to control whether or not voice output is performed. In addition, the control unit 50 may control the mask unit 70 to adjust the transparency or color of the mask unit 70.

이와 관련하여 제어부(50)의 제어를 받아 마스크부(70)의 투명도 또는 색이 변하는 방식을 상세히 설명하면 아래와 같다.In this regard, a method of changing the transparency or color of the mask unit 70 under the control of the control unit 50 will be described in detail below.

마스크부(70)는 전기 또는 광원에 의해 투과율이 조절되는 PDLC 방식, 전기 변색 방식(Photochromism), 광변색 방식(Electrochromism) 중 어느 하나를 통해 구동되어 투명도 또는 색이 변할 수 있다. 이때 마스크부(70) 또는 한 쌍의 귀마개부(10)의 표면에 사용자가 터치하거나 누를 수 있는 버튼부(미도시)가 형성될 수 있는데, 사용자가 터치하거나 누르면 제어부(50)가 마스크부(70)의 구동을 제어하여 마스크부(70)의 투명도 또는 색을 변화시킬 수 있다.The mask unit 70 may be driven through any one of a PDLC method in which transmittance is controlled by electricity or a light source, a photochromism method, and a photochromism method to change transparency or color. At this time, a button portion (not shown) that the user can touch or press may be formed on the surface of the mask portion 70 or the pair of earplugs 10, and the control portion 50 may cause the mask portion ( By controlling the driving of 70), the transparency or color of the mask unit 70 may be changed.

PDLC 방식을 이용하는 경우 마스크부(70)는 액정(liquid crystal) 입자(미도시)와 고분자(미도시) 용액을 포함하여 이루어진다. 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정 입자와 고분자가 불규칙하게 배열되어 빛을 산란시켜 불투명한 상태가 된다. 그러나 전압을 인가하면 액정 입자들이 분극하여 전기장에 평행한 방향으로 배열되므로 고분자와 비슷한 굴절률을 가지게 된다. 이와 같이 액정 입자와 고분자가 규칙적인 배열을 가질 경우, 마스크부(70)에 입사한 빛이 투과되어 투명한 상태가 된다. 사용자는 기호에 따라 인가되는 전압을 조절하여, 투명색과 불투명한 흰색 사이에서 마스크부(70)의 투명도를 조절할 수 있다.In the case of using the PDLC method, the mask unit 70 includes liquid crystal particles (not shown) and a polymer (not shown) solution. When no voltage is applied, the liquid crystal particles and the polymer are irregularly arranged to scatter light, resulting in an opaque state. However, when a voltage is applied, the liquid crystal particles are polarized and arranged in a direction parallel to the electric field, so that they have a refractive index similar to that of the polymer. In this way, when the liquid crystal particles and the polymer have a regular arrangement, light incident on the mask portion 70 is transmitted and becomes transparent. The user can adjust the voltage applied according to the preference to adjust the transparency of the mask unit 70 between the transparent color and the opaque white.

PDLC 방식을 이용하는 경우 마스크부(70)에 사용되는 액정 입자와 고분자로는 당 기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다. 예컨대 액정 입자로는 시아노-바이페닐(Cyano-Biphenyl)계열 단일 액정들이 혼합된 혼합 액정, 바이페닐 메소겐(Biphenyl Mesogen)에 플루오르가 치환된 단일 액정들이 혼합된 혼합액정, 터셔리 페닐(Ter-Phenyl) 및 바이 페닐(Biphenyl)계열 단일액정들이 혼합된 혼합액정 등이 사용될 수 있으며, 고분자로는 폴리비닐알콜계, 에폭시계 또는 우레탄 아크릴레이트계의 폴리머가 사용될 수 있다.In the case of using the PDLC method, liquid crystal particles and polymers used in the mask portion 70 may be those known in the art. For example, the liquid crystal particles include a mixed liquid crystal in which cyano-biphenyl-based single liquid crystals are mixed, a mixed liquid crystal in which single liquid crystals in which fluorine is substituted in biphenyl mesogen, tertiary phenyl (Ter) -Phenyl) and biphenyl (Biphenyl) -based single liquid crystal mixed liquid crystal may be used, and as the polymer, polyvinyl alcohol-based, epoxy-based or urethane acrylate-based polymer may be used.

전기 변색 방식은 산화환원 반응에 의해 가역적으로 색이 변하는 물질(이하 ‘전기 변색 물질')을 이용한 것으로, 공급되는 에너지를 조절하여 마스크부(70)를 통과하는 빛이나 열의 양을 제어할 수 있다. 전기 변색 방식을 통해 사용자는 기호에 따라 인가되는 전압을 조절하여 마스크부(70) 본래의 색 외에 청색 등으로 마스크부(70)의 색을 조절할 수 있다. 전기 변색 물질(미도시)로는 당 기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다. 예컨대, 산화 텅스텐(WO₃), 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있다.The electrochromic method uses a material that reversibly changes color by the redox reaction (hereinafter referred to as an 'electrochromic material'), and can control the amount of light or heat passing through the mask unit 70 by adjusting the supplied energy. . Through the electrochromic method, the user can adjust the voltage applied according to preference to adjust the color of the mask portion 70 with blue or the like in addition to the original color of the mask portion 70. As the electrochromic material (not shown), those known in the art can be used. For example, tungsten oxide (WO ₃ ), titanium dioxide (TiO 2), zinc oxide (ZnO), or the like can be used.

광변색 방식은 조사되는 파장이 변함에 따라 한 화학종이 둘 이상의 색으로 가역적으로 변화하는 현상을 이용한다. PDLC 방식 및 전기 변색 방식은 사용자가 인가되는 전압을 조절하여 투명도 또는 색을 조절할 수 있는 반면, 광변색 방식은 외부의 광원에 의존한다. 광변색 방식을 통해 마스크부(70)는 조도에 따라 본래의 색 외에 검은색 등을 띨 수 있다. 광변색 방식을 이용하는 경우 마스크부(70)는 광변색 염료(미도시)를 포함하여 제조되는데, 광변색 염료로는 당 기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다. 예컨대, 광변색 염료로는 스파이로피란(spiropyran) 계열, 펄지드(fulgide) 계열, 아조-벤젠(azo-benzene) 계열, 스피로-옥사진(spiro-oxazine) 계열, 나프토피란(naphtopyran) 계열 또는 퀴논(quinone) 계열의 유기 화합물 등이 사용될 수 있다.The photochromic method uses a phenomenon in which one chemical species reversibly changes to two or more colors as the irradiated wavelength changes. The PDLC method and the electrochromic method can adjust the transparency or color by controlling the voltage applied by the user, while the photochromic method depends on an external light source. Through the photochromic method, the mask unit 70 may have a black color in addition to the original color depending on the illuminance. In the case of using the photochromic method, the mask unit 70 is manufactured by including a photochromic dye (not shown), and those known in the art may be used as the photochromic dye. For example, photochromic dyes include spiropyran series, pulgide series, azo-benzene series, spiro-oxazine series, and naphtopyran series. Alternatively, a quinone-based organic compound or the like can be used.

제2 실시예Example 2

본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 마스크(100)는 외부와 통신할 수 있는 별도의 구성을 포함하지 않지만, 본 발명의 기술적 사상은 그에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 마스크(200)에서는 한 쌍의 귀마개부에 통신부(90)가 더 내장될 수 있다.The smart mask 100 according to the first embodiment of the present invention does not include a separate configuration capable of communicating with the outside, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto. For example, referring to FIG. 5, in the smart mask 200 according to the second embodiment of the present invention, the communication unit 90 may be further embedded in a pair of earplugs.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 마스크의 구성을 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram showing the configuration of a smart mask according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 마스크(200)에서 한 쌍의 귀마개부에는 공기 정화부(30), 제어부(50), 통신부(90) 및 스마트 마스크(200)의 각 부에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 내장되는데, 통신부(90)를 제외한 구성은 제1 실시예와 동일하므로 통신부(90)를 중심으로 설명한다.In the smart mask 200 according to the second embodiment of the present invention, a pair of earplugs is supplied with power to each part of the air purification unit 30, the control unit 50, the communication unit 90, and the smart mask 200 The battery (not shown) is built-in, but the configuration except for the communication unit 90 is the same as in the first embodiment, so the description will be mainly focused on the communication unit 90.

통신부(90)는 제어부(50)의 제어를 받아 사용자 단말(300)과 통신 신호를 송수신할 수 있다. 통신부(90)가 사용자 단말(300)로부터 공기 정화부(30) 또는 마스크부(70)의 구동을 제어하라는 통신 신호를 수신하면, 제어부(50)가 공기 정화부(30) 또는 마스크부(70)의 구동을 제어할 수 있다. 이를 통해 사용자가 사용자 단말(300)을 통해 간편하게 공기 정화부(30) 또는 마스크부(70)의 구동을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(50)의 제어를 통해 흡기부 팬(33) 또는 배기부 팬(39)의 회전 속도가 조절되거나 마스크부(70)의 투명도 또는 색이 조절될 수 있다. 또한, 필터와 같은 공기 정화부(30)의 각 구성 요소의 교체가 필요한 경우 통신부(90)는 제어부(50)의 제어를 받아 사용자 단말(300)로 통신 신호를 송신할 수도 있다. 통신부(90)로는 블루투스와 같은 근거리 무선 통신이 사용될 수 있다.The communication unit 90 may transmit and receive communication signals to and from the user terminal 300 under the control of the control unit 50. When the communication unit 90 receives a communication signal to control the driving of the air purification unit 30 or the mask unit 70 from the user terminal 300, the control unit 50 may perform an air purification unit 30 or a mask unit 70 ) Can be controlled. Through this, the user can easily control the driving of the air purification unit 30 or the mask unit 70 through the user terminal 300. For example, the rotation speed of the intake fan 33 or the exhaust fan 39 may be adjusted or the transparency or color of the mask 70 may be controlled through control of the controller 50. In addition, when it is necessary to replace each component of the air purification unit 30 such as a filter, the communication unit 90 may transmit a communication signal to the user terminal 300 under the control of the control unit 50. A short-range wireless communication such as Bluetooth may be used as the communication unit 90.

또한, 한 쌍의 귀마개부에 음성 출력부(80)가 더 포함되는 경우, 통신부(90)가 사용자 단말(300)로부터 음성 출력부(80)의 구동을 제어하라는 통신 신호를 수신하면, 제어부(50)가 음성 출력부(80)의 구동을 제어할 수 있다. 예컨대, 음성 출력 여부, 음성의 세기 등이 제어될 수 있고 사용자 단말(300)에 저장되어 있는 음악을 근거리 통신으로 수신하여 출력할 수도 있다.In addition, when the voice output unit 80 is further included in the pair of earplugs, when the communication unit 90 receives a communication signal to control the operation of the voice output unit 80 from the user terminal 300, the control unit ( 50) can control the driving of the audio output unit 80. For example, whether the voice is output or not, the strength of the voice, etc. can be controlled, and music stored in the user terminal 300 can be received and output through short-range communication.

실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present specification are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Within the scope of the technical spirit included in the specification and drawings of the present invention, all modifications and specific examples that can be easily inferred by those skilled in the art are interpreted to be included in the scope of the present invention. It should be.

10: 한 쌍의 귀마개부
11: 제1 귀마개
13: 제2 귀마개
20: 귀마개 연결부
21: 제1 귀마개 연결부
23: 제2 귀마개 연결부
25: 힌지 부재
30: 공기 정화부
31: 제1 공기 정화부
33: 흡기부 팬
35: 필터
37: 제2 공기 정화부
39: 배기부 팬
50: 제어부
70: 마스크부
80: 음성 출력부
90: 통신부
100,200: 스마트 마스크
300: 사용자 단말10: pair of earplugs
11: First earplugs
13: second earplugs
20: earplug connection
21: first earplug connection
23: second earplug connection
25: no hinge
30: air purification unit
31: first air purification unit
33: intake fan
35: filter
37: second air purification unit
39: exhaust fan
50: control
70: mask section
80: audio output
90: communication unit
100,200: smart mask
300: user terminal

Claims

A pair of earplugs having an air purifying unit and a control unit for controlling driving of the air purifying unit;
A pair of earplugs connected to the pair of earplugs and worn on a user's head; And
Both ends are connected to the pair of earplugs, and are convexly bent so as not to be in close contact with the user's face, while maintaining a predetermined interval, and are installed to cover a part of the face including the nose and mouth of the user when viewed from the outside, It includes; a mask unit for supplying the air purified through the air purification unit inward,
The air purification unit,
A first air purification unit built into one of the pair of earplugs, which sucks air from the outside and purifies it, and provides the inside of the mask unit; And
It includes a second air purifying unit which is embedded in the other earplug portion of the pair of earplug portions, and sucks the air provided inside the mask portion and discharges it to the outside.
The first and second air purification units form a flow of air from the first air purification unit to the second air purification unit, passing through the inside of the mask unit, so that the flow of air flowing directly from outside to the inside of the mask unit is generated. Smart mask characterized by being suppressed.

According to claim 1,
The mask unit is controlled by the control unit, a smart mask characterized in that it is driven by any one of PDLC, photochromic (Photochromic) and electrochromic (Electrochromic).

According to claim 2,
The mask unit is a smart mask, characterized in that the transparency or color changes under the control of the control unit.

According to claim 2,
The pair of earplugs further includes a communication unit capable of receiving a communication signal from a user terminal under the control of the control unit.
When the communication unit receives a communication signal from the user terminal, the mask unit is controlled by the control unit, a smart mask characterized in that the transparency or color changes.

According to claim 1,
The pair of earplugs further includes a communication unit capable of receiving a communication signal from a user terminal under the control of the control unit.
When the communication unit receives a communication signal from the user terminal, the smart mask, characterized in that the control unit controls the operation of the air purification unit.

According to claim 1,
The pair of earplugs further includes a voice output unit,
The control unit is a smart mask, characterized in that for controlling the driving of the audio output unit.

The method of claim 6,
The pair of earplugs further includes a communication unit capable of receiving a communication signal from a user terminal under the control of the control unit.
When the communication unit receives a communication signal from the user terminal, the smart mask, characterized in that the control unit controls the driving of the audio output unit.

According to claim 1,
The first air purification unit,
An intake fan that sucks air from the outside under the control of the control unit; And a filter that purifies air sucked through the intake fan and provides the inside of the mask part.
The second air purification unit,
An exhaust fan for discharging air provided inside the mask part to the outside under the control of the controller;
Smart mask comprising a.

The method of claim 8,
The external air sucked in by the driving of the intake fan provided by the first air purification part passes through the filter and passes through the inside of the mask part to be discharged to the outside by driving the exhaust fan provided by the second air purification part. Smart mask, characterized in that to form a flow of air, to suppress the flow of air flowing directly into the mask portion from the outside.

The method of claim 8,
The filter is a smart mask, characterized in that made of any one of HEPA, ULPA and nanofibers.

According to claim 1,
The pair of earplugs may include a first earplug; And a second earplug;
The earplug connection portion,
A first earplug connection part connected to the first earplug;
A second earplug connection part connected to the second earplug; And
A hinge member formed between the first earplug connection portion and the second earplug connection portion to allow the first earplug connection portion and the second earplug connection portion to be folded;
Smart mask comprising a.

A pair of earplugs having an air purifying unit and a control unit for controlling driving of the air purifying unit;
A pair of earplugs connected to the pair of earplugs and worn on a user's head; And
Both ends are connected to the pair of earplugs, and are convexly bent so as not to be in close contact with the user's face, while maintaining a predetermined interval, and are installed to cover a part of the face including the nose and mouth of the user when viewed from the outside, The air purified through the air purification unit is supplied to the inside, and the control unit controls the transparency or color of the mask unit; includes,
The air purification unit,
A first air purification unit built into one of the pair of earplugs, which sucks air from the outside and purifies it, and provides the inside of the mask unit; And
It includes a second air purifying unit which is embedded in the other earplug portion of the pair of earplug portions, and sucks the air provided inside the mask portion and discharges it to the outside.
The first and second air purification units form a flow of air from the first air purification unit to the second air purification unit, passing through the inside of the mask unit, so that the flow of air flowing directly from outside to the inside of the mask unit is generated. Smart mask characterized by being suppressed.