KR102273343B1 - 날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크에 관한 것이다. 본 발명은 착용자의 들숨 시 외부공기의 오염원을 걸러내는 필터면과 일단이 착용자의 귀에 걸리고 타단이 필터면에 연결되어, 장력을 필터면에 전달하여 착용자의 안면에 필터면을 고정시키는 걸이끈과 필터면의 내측면에 부착되어 착용자의 날숨으로 배출되는 공기를 배기부로 안내하는 가이드부 및 가이드부를 통해 안내된 공기를 필터면 바깥으로 배출시키는 배기부를 포함한다.

Description

날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크{MASK THAT GUIDES THE AIR EXHAUSTED BY EXHALATION IN A SPECIFIC DIRECTION}

본 발명은 마스크에 관한 것으로서, 구체적으로 날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크에 관한 것이다.

일반적으로 마스크를 착용한 착용자의 호흡 시, 일부 공기는 얼굴과 마스크 사이에 생기는 틈을 통해 왕래한다. 이러한 경우, 착용자는 일상 생활에서 적지 않은 불편함을 느끼곤 한다.

예를 들어, 착용자가 안경을 낀 경우라면, 착용자는 날숨 시 코 주변에 생기는 마스크와 얼굴 사이의 틈을 통해 공기를 배출한다. 추운 겨울에 이와 같은 경우 착용자의 안경은 착용자의 날숨에 의해 뿌옇게 서리게 되는 불편함이 생긴다. 특히, 로드 바이크와 같은 자전거를 이용하는 착용자는 착용한 고글에 생기는 김으로 인하여 주행 중 많은 불편함을 느낀다. 나아가, 착용자의 시야를 막아, 장애물이나 다른 사람과의 충돌로 인한 큰 사고로 이어질 수 있다.

또한, 요즘 같이 코로나19로 인해 많은 사람들이 마스크를 착용하고 다니는 경우, 마스크와 얼굴 틈 사이로 공기를 배출하여 주변 사람들에게 피해를 주는 경우가 발생하곤 한다. 지하철과 같이 밀폐된 공간에 많은 사람들이 부대끼는 경우, 좌석에 많은 사람들이 밀착하여 앉을 수 있다. 이러한 경우, 마스크 착용자는 날숨 시 얼굴옆면과 마스크 사이에 형성되는 틈을 통해 옆에 앉은 사람에게 불쾌한 공기를 배출할 수 있다.

이에 본 발명의 발명자는 그런 문제점을 해결하기 위해서 오랫동안 연구하고 시행착오를 거치며 개발한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 착용자의 날숨 시 마스크 바깥으로 배출되는 공기의 방향을 특정방향으로 조절할 수 있는 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 착용자의 호흡과정에서 발생되는 비말을 외부로 배출하지 않고, 또한 외부 오염물질의 호흡기 유입을 방지할 수 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 국면은, 착용자의 들숨 시 외부공기의 오염원을 걸러내는 필터면과 일단이 착용자의 귀에 걸리고 타단이 필터면에 연결되어, 장력을 필터면에 전달하여 착용자의 안면에 필터면을 고정시키는 걸이끈과 필터면의 내측면에 부착되어 착용자의 날숨으로 배출되는 공기를 배기부로 안내하는 가이드부 및 가이드부를 통해 안내된 공기를 필터면 바깥으로 배출시키는 배기부를 포함할 수 있다.

또한, 배기부는 가이드부의 배출면에 대응되는 필터면의 위치에 타공되어, 가이드부를 따라 흘러 들어온 공기가 통과하는 배출공과 배출공의 외측에 배치되어 착용자의 날숨으로 배출되는 공기에 의해 배출공을 개방하고, 착용자의 들숨으로 유입되는 공기에 의해 배출공을 폐쇄하는 역류방지부재를 포함할 수 있다.

또한, 가이드부는 착용자의 날숨으로 배출된 공기를 유입시키는 개구된 유입면과 유입된 공기를 배기부로 배출시키는 개구된 배출면 및 유입면으로 유입된 공기를 배기부로 안내하도록 일방향으로 연장되는 유도관을 포함하고, 유도관은 유입면의 면적이 배기부의 면적보다 크고, 유입면에서 배기부로 갈수록 폭이 줄어들 수 있다.

또한, 가이드부는 필터면과 접하는 유도관의 단면으로부터 연장되되, 장방형인 필터면의 연장방향과 동일한 방향으로 연장되는 체결부를 포함하고, 체결부는 유도관이 고정되도록 일면이 필터면의 내측면에 부착되어, 유도관 내부에서 흐르는 공기가 새어나가지 않을 수 있다.

또한, 필터면은 역류방지부재가 안착될 수 있도록 배출공으로부터 반경방향으로 절개되어 형성된 함입부를 포함하고, 역류방지부재는 일측이 필터면의 함입부와 연결되어 고정되되, 타측이 필터면의 함입부와 분리되어 착용자의 날숨에 의해 배출된 공기가 배출공을 통과하여 배기될 수 있다.

또한, 유도관은 내측반경방향으로 연장되되, 공기의 흐름을 막지 않도록 연장되어 착용자의 날숨으로 통과하는 공기를 팽창시키는 압력강하연장턱을 포함하되, 압력강하연장턱은 유도관의 배출면측으로 기울어져 연장되어, 착용자의 날숨으로 배출되는 공기의 흐름으로 압력강하연장턱과 유도관 사이공간에 와류가 형성될 수 있다.

본 발명은 착용자의 날숨으로 방출되는 공기를 필터면 정면측으로 안내하여, 착용자 날숨에 따른 안경 김서림이나 착용자의 얼굴 피부로 뜨거운 바람이 방출되는 불편한 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 배기부를 통해 착용자의 날숨 공기를 쉽게 배출시켜, 착용자는 숨차는 현상 없이 편안하게 호흡할 수 있다.

또한, 본 발명은 고가의 기계 장치 없이 공기역학적 원리를 이용하여 착용자의 호흡 경로를 조절함으로써, 제작 공정 비용을 대폭 절감시켜 코로나19와 같은 비상상황에서의 마스크 품귀현상을 막을 수 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예를 나타내는 배면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예에서 일부에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예에서 평면의 일부분을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제3 실시예에서 배면의 일부분을 나타내는 단면도이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크에 관한 것으로서, 착용자의 콧등을 따라 공기가 배출되는 것을 방지한다. 또한, 본 발명은 착용자의 안면측부쪽으로 날숨에 따른 공기를 배출하지 않고, 착용자의 정면을 향하여 날숨에 따른 공기를 배출시킨다. 이하, 본 발명에 대해 도면을 참고하여 상술한다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예(1000)를 나타내는 사시도이다. 도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명은 필터면(1100), 걸이끈(1200), 가이드부(1300) 그리고 배기부(1400)를 포함한다.

필터면(1100)은 착용자의 들숨 시 외부공기의 오염원을 걸러낸다. 필터면(1100)은 착용자의 안면, 특히 코와 입을 감싸아 외부 오염원이 착용자의 호흡기로 유입되는 것을 방지한다.

걸이끈(1200)은 필터면(1100)에 연결되어 필터면(1100)이 착용자의 안면에 안정적으로 고정되도록 한다. 걸이끈(1200)은 일단이 착용자의 귀에 걸리고 타단이 필터면(1100)에 연결된다. 이에 따라, 걸이끈(1200)은 장력을 필터면(1100)에 전달하여 착용자의 안면에 필터면(1100)을 고정시킨다.

가이드부(1300)는 착용자의 호흡 시 유동되는 공기의 흐름방향을 조절한다. 가이드부(1300)는 필터면(1100)의 내측면에 부착되어 착용자의 날숨으로 배출되는 공기를 배기부(1400)로 안내한다.

배기부(1400)는 가이드부(1300)를 통해 안내된 공기를 외부로 배출시킨다. 배기부(1400)는 필터면(1100)에 타공되어 형성됨으로써, 착용자의 날숨에 의해 발생되는 공기는 가이드부(1300)를 따라 흘러 배기부(1400)를 통과한다.

구체적으로, 배기부(1400)는 배출공(1410)을 통해 착용자의 날숨공기를 배출시킨다. 배출공(1410)은 가이드부(1300)의 배출면(1320)에 대응되는 필터면(1100)의 위치에 타공되어 형성된다. 배출공(1410)은 가이드부(1300)를 따라 흘러 들어온 공기를 통과시켜, 착용자의 날숨으로 발생된 공기를 마스크 바깥으로 배기시킨다.

또한, 배기부(1400)는 착용자의 들숨 시 배출공(1410)을 통한 외부 오염원의 유입을 방지하기 위해 역류방지부재(1420)를 포함한다. 역류방지부재(1420)는 배출공(1410)의 외측에 배치되어, 착용자의 날숨으로 배출되는 공기로 배출공(1410)을 개방한다. 또한, 역류방지부재(1420)는 착용자의 들숨으로 유입되는 공기에 의해 배출공(1410)을 폐쇄시킨다. 역류방지부재(1420)는 일단이 필터면(1100)의 바깥면에 부착되어 고정되나, 타단이 필터면(1100)과 분리되어 배출공(1410)을 자유롭게 개방 또는 폐쇄시킨다. 역류방지부재(1420)는 공기의 흐름에 의해 쉽게 구부러져 배출공(1410)을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있는 구성으로, 플라스틱 필름이나 비닐 또는 부직포 등이 될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예를 나타내는 배면도이다. 도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명은 착용자의 날숨으로 배출된 공기를 배기부(1400)로 안내하는 가이드부(1300)를 포함한다. 가이드부(1300)는 착용자의 날숨으로 배출된 공기가 내부로 유입되도록 개구된 유입면(1310)을 포함하고, 나아가 유입된 공기를 배기부(1400)로 배출시키는 개구된 형태의 배출면(1320)을 포함한다. 또한, 가이드부(1300)는 유입면(1310)을 통해 유입된 공기가 새어나감 없이 배기부(1400)로 유동되도록 유도관(1330)을 포함한다. 유도관(1330)은 유입면(1310)으로 유입된 공기를 배기부(1400)로 안내하도록 일방향으로 연장된다.

유도관(1330)은 유입면(1310)을 통해 유입된 공기가 배기부(1400)로 빠르게 유동되도록 독특한 형상을 갖는다. 유도관(1330)은 유입면(1310)의 면적이 배기부(1400)의 면적보다 크도록 형성된다. 즉, 유도관(1330)으로 유입되는 공기량이 배기부(1400)를 통해 배출되는 공기량보다 많다. 이에 따라, 사용자의 날숨으로 배기부(1400)를 통해 배출되는 공기는 빠른 속도로 유동되어, 본 발명은 사용자에게 편안한 호흡을 유도한다. 또한, 유도관(1330)은 유입면(1310)에서 배기부(1400)로 갈수록 폭이 줄어들도록 형성되어, 배출되는 공기의 유동속도를 더욱 빠르게 한다.

유도관(1330)이 부드러운 천이나 부직포로 제작되는 경우, 마스크의 착용 중 착용자의 얼굴에 눌려 일그러질 수 있다. 이에 따라, 유도관(1330)은 형태가 변형되어 공기 유동 통로를 제한할 수 있다. 이러한 경우를 방지하기 위해, 가이드부(1300)는 유도관(1330)의 형태에 대응하여 형성되고, 유도관(1300)의 내부에 삽입되는 유도관 형태보존부를 포함 할 수 있다. 유도관 형태보존부는 유도관(1300)과 동일한 형태고 형성되되, 유도관(1300) 내 삽입을 위해 유도관(1300)보다 작게 형성된다.

유도관 형태보존부는 유도관(1330)의 안쪽에 삽입되어 외부 충격에도 불구하고 유도관(1330)의 형태를 유지시킨다. 이를 위해, 유도관 형태보존부는 단단한 플라스틱과 같이 일정 수준 이상의 강성을 지닌 소재로 제작된다.

유도관 형태보존부는 내부가 텅빈 관의 형태로 제작되고, 유도관(1330)의 전체범위를 지지할 수 있도록 일방향으로 연장된다. 유도관 형태보존부는 관의 형태이나, 일면이 개구되어 단면이 'ㄷ'자 형태로 제작될 수도 있다.

유도관 형태보존부는 일면에 절개된 형태의 절개부를 포함 할 수 있다. 절개부는 배기부(1400)의 배출공(1410)에 대응되는 위치에 형성되어, 흐르는 공기는 유도관 형태보존부의 절개부를 통해 자유롭게 유입되거나 유출될 수 있다. 유도관 형태보존부가 유도관(1330)에 삽입된 상태에서, 절개부는 배기부(1400)의 배출공(1410)을 유도관 형태보존부에 의해 막히는 것을 방지한다. 따라서, 유도관 형태보존부가 일면이 배출공(1410)을 막도록 유도관(1330)에 삽입되더라도, 착용자의 날숨 공기는 절개부를 통해 배출공(1410)으로 빠져나갈 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예에서 일부에 대한 단면도이다. 도 3에서 알 수 있듯이, 가이드부(1300)는 빠르게 유동되는 공기에 의해 필터면(1100)으로부터 분리되지 않도록, 가이드부(1300)를 필터면(1100)에 안정적으로 고정시키는 체결부(1340)를 포함한다. 체결부(1340)는 필터면(1100)과 접하는 유도관(1330)의 단면으로부터 연장된다. 체결부(1340)의 연장방향은 장방형인 필터면(1100)의 연장방향과 동일한 방향으로 연장된다. 즉, 체결부(1340)는 필터면(1100)에 쉽게 접하도록 필터면(1100)과 동일한 방향으로 연장된다. 이에 따라, 체결부(1340)는 필터면(1100)의 내측면에 부착되어, 유도관(1330)을 따라 흐르는 공기는 외부로 새어나가지 않는다.

[제2 실시예]

본 발명의 역류방지부재(2420)는 필터면(2100)에 안정적으로 내재될 수도 있어, 강한 공기 흐름에도 필터면(2100)과 분리되지 않을 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예에서 평면의 일부분을 나타내는 단면도로서, 필터면(2100)에서 배기부(2400)측에 대한 횡단면을 나타낸다. 도 4에서 (a)는 착용자의 들숨 과정을 나타내고, (b)는 착용자의 날숨 과정을 나타낸다.

도 4에서 알 수 있듯이, 필터면(2100)은 역류방지부재(2420)가 안착될 수 있는 함입부(2412)를 포함한다. 함입부(2412)는 배출공(2410)으로부터 반경방향으로 절개되어 형성된다. 함입부(2412)는 필터면(2100)의 바깥측으로부터 안쪽으로 함입되어, 역류방지부재(2420)는 필터면(2100)의 바깥측에 위치하도록 배치된다.

역류방지부재(2420)는 일측이 필터면(2100)의 함입부(2412)와 연결되어 고정된다. 이에 비해, 타측은 필터면(2100)의 함입부(2412)와 분리된다. 이에 따라, 역류방지부재(2420)는 안정적으로 고정된 상태에서, 공기 유동에 따라 부드럽게 휘어져 공기 유동 경로를 제공할 수 있다. 역류방지부재(2420)는 착용자의 날숨에 의해 배출된 공기로 필터면(2100) 바깥으로 휘어져져, 배출된 공기가 배출공(2410)을 통과하여 배기될 수 있도록 한다.

만약 착용자가 들숨을 하는 중이라면, 마스크 외부와 내부의 압력차이로 인하여 역류방지부재(2420)는 도 4의 (a)에서 도시하는 바와 같이 배출공(2410)을 폐쇄한다. 함입부(2412)에 안착된 역류방지부재(2420)는 단턱에 의해 고정되어 배출공(2410)을 폐쇄한다.

[제3 실시예]

본 발명은 공기역학적 원리를 이용하여 착용자의 비말이 외부로 방출되는 것을 방지하고, 외부로부터 오염원이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 도 5는 본 발명에 따른 제3 실시예에서 배면의 일부분을 나타내는 단면도로서, 필터면(3100)에 부착된 유도관(3330)에 대한 종단면을 나타낸다. 도 5의 (a)는 착용자의 날숨 과정을 나타내고, 도 5의 (b)는 착용자의 들숨 과정을 나타낸다.

도 5에서 알 수 있듯이, 유도관(3330)은 유동되는 공기의 압력강하에 의해 와류 형성을 유도하는 압력강하연장턱(3332)을 포함한다. 압력강하연장턱(3332)은 유도관(3330) 내부에서 내측반경방향으로 연장된다. 압력강하연장턱(3332)은 공기의 흐름을 막지 않도록 연장되어, 도 5에서 나타나는 공기 흐름 통로를 유지한다. 압력강하연장턱(3332)은 마치 윗 부분이 뚫린 콘형태를 갖는다. 압력강하연장턱(3332)은 유도관(3330)의 배출면측으로 기울어져 연장된다. 즉, 배기부측으로 기울어져 연장된다.

도 5의 (a)에서 나타나듯이 착용자의 날숨으로 배출되는 공기는 압력강하연장턱(3332)을 통과하는 순간 압력강하연장턱(3332)과 유도관(3330) 사이공간에 와류를 형성한다. 이에 따라, 착용자의 비말은 와류에 의해 압력강하연장턱(3332)과 유도관(3330) 사이공간으로 이동되어, 외부로 배출되지 않는다. 또한, 도 5의 (b)에서 나타나듯이 착용자의 들숨으로 유입되는 공기는 날숨 과정과의 유사한 원리로 압력강하연장턱(3332)과 유도관(3330) 사이공간에 와류를 형성한다. 이에 따라, 외부로부터 유입되는 오염원은 와류를 따라 압력강하연장턱(33232)과 유도관(3330) 사이공간으로 이동되어, 착용자의 호흡기로 유입되지 않는다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

필터면:1100, 2100 걸이끈:1200
가이드부:1300 유입면:1310
배출면:1320 유도관:1330, 2330, 3330
압력강하연장턱:3332 체결부:1340
배기부:1400, 2400 배출공:1410, 2410
함입부:2412 역류방지부재:1420, 2420

Claims (6)

1. 착용자의 들숨 시 외부공기의 오염원을 걸러내는 필터면;
   일단이 착용자의 귀에 걸리고 타단이 필터면에 연결되어, 장력을 필터면에 전달하여 착용자의 안면에 필터면을 고정시키는 걸이끈;
   필터면의 내측면에 부착되어 착용자의 날숨으로 배출되는 공기를 배기부로 안내하는 가이드부; 및
   가이드부를 통해 안내된 공기를 필터면 바깥으로 배출시키는 배기부;를 포함하고,
   가이드부는,
   착용자의 날숨으로 배출된 공기를 유입시키는 개구된 유입면을 포함하고,
   대향하는 한 쌍의 가이드부는,
   이격되어, 입을 통해 전방배기된 날숨이 필터면과 충돌되도록 이격공간을 형성하고,
   유입면은,
   필터면과 평행하지 않게 배치되어 필터면의 내측면을 따라 선회하는 날숨을 유입시키는,
   날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크.
   
2. 제1항에 있어서,
   배기부는,
   가이드부의 배출면에 대응되는 필터면의 위치에 타공되어, 가이드부를 따라 흘러 들어온 공기가 통과하는 배출공;
   배출공의 외측에 배치되어 착용자의 날숨으로 배출되는 공기에 의해 배출공을 개방하고, 착용자의 들숨으로 유입되는 공기에 의해 배출공을 폐쇄하는 역류방지부재를 포함하는,
   날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크.
3. 제1항에 있어서,
   가이드부는,
   유입된 공기를 배기부로 배출시키는 개구된 배출면; 및
   유입면으로 유입된 공기를 배기부로 안내하도록 일방향으로 연장되는 유도관을 포함하고,
   유도관은,
   유입면의 면적이 배기부의 면적보다 크고, 유입면에서 배기부로 갈수록 폭이 줄어드는,
   날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크.
   
4. 제1항에 있어서,
   가이드부는,
   필터면과 접하는 유도관의 단면으로부터 연장되되, 장방형인 필터면의 연장방향과 동일한 방향으로 연장되는 체결부를 포함하고,
   체결부는,
   유도관이 고정되도록 일면이 필터면의 내측면에 부착되어, 유도관 내부에서 흐르는 공기가 새어나가지 않는,
   날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크.
   
5. 제2항에 있어서,
   필터면은,
   역류방지부재가 안착될 수 있도록 배출공으로부터 반경방향으로 절개되어 형성된 함입부를 포함하고,
   역류방지부재는,
   일측이 필터면의 함입부와 연결되어 고정되되, 타측이 필터면의 함입부와 분리되어 착용자의 날숨에 의해 배출된 공기가 배출공을 통과하여 배기되는,
   날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크.
   
6. 제3항에 있어서,
   유도관은,
   내측반경방향으로 연장되되, 공기의 흐름을 막지 않도록 연장되어 착용자의 날숨으로 통과하는 공기를 팽창시키는 압력강하연장턱을 포함하되,
   압력강하연장턱은,
   유도관의 배출면측으로 기울어져 연장되어, 착용자의 날숨으로 배출되는 공기의 흐름으로 압력강하연장턱과 유도관 사이공간에 와류가 형성되는,
   날숨으로 배출되는 공기를 특정방향으로 안내하는 마스크.
   
   
   

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