KR102304479B1 - Dust filter mask using static electricity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 외피와 내피 사이에 평행하게 배치되고, 기지정된 패턴의 다수의 통기홀이 서로 어긋난 위치에 형성된 제1 전극면과 제2 전극면을 이용하여 정전기를 발생시켜 화학적, 물리적 필터없이도 먼지나 미세 먼지를 효율적으로 필터링할 수 있고 공기는 원활하게 흐르도록 하여 착용자가 호흡하기 용이하도록 할 수 있는 먼지 마스크를 제공할 수 있다. 또한 제1 전극면의 다수의 통기홀의 에지에 제1 가이드월이 형성되고, 제2 전극면에 제1 가이드월의 외곽을 둘러싸도록 제2 가이드월이 형성되어 먼지가 확실하게 먼지 필터부에 포집되도록 할 수 있다.The present invention generates static electricity using a first electrode surface and a second electrode surface disposed in parallel between the mask outer skin and the endothelium and formed at positions misaligned with a plurality of vent holes of a predetermined pattern, thereby generating dust without chemical and physical filters. However, it is possible to provide a dust mask that can effectively filter fine dust and allow the air to flow smoothly, making it easier for the wearer to breathe. In addition, a first guide wall is formed on the edges of the plurality of ventilation holes on the first electrode surface, and a second guide wall is formed on the second electrode surface to surround the outer periphery of the first guide wall, so that dust is reliably collected in the dust filter unit. can make it happen
Description
본 발명은 먼지 마스크에 관한 것으로, 정전기를 이용하여 먼지를 필터링하는 먼지 마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a dust mask, and to a dust mask for filtering dust using static electricity.
최근에 계속되는 미세먼지의 피해를 예방하기 위해 계절에 무관하게 방진 마스크의 사용이 증가하고 있으며, 이로 인해 마스크 시장이 크게 확장되고 있다.In order to prevent damage from fine dust that continues in recent years, the use of dust masks is increasing regardless of the season, which has significantly expanded the mask market.
현재 대부분의 방진 마스크는 주로 섬유 재질로 구현되어 먼지나 먼지를 필터링하도록 제작되고 있으며, 필터링 성능을 증가시키기 위해 필터의 섬유 밀도를 높이고 있다. 또한 일부 고성능 마스크의 경우, 다양한 화학적, 물리적 추가 필터를 더 포함하여 필터 성능을 향상시키고 있다. 그러나 필터 성능을 향상시키기 위해 필터의 밀도를 높이거나 추가 필터를 더 장착하는 경우, 사용자의 호흡이 원활하지 못하게 되는 문제가 있다.Currently, most dust masks are made of mainly textile materials to filter dust or dust, and the fiber density of the filter is increased to increase filtering performance. In addition, in the case of some high-performance masks, various chemical and physical additional filters are further included to improve filter performance. However, if the density of the filter is increased or an additional filter is installed to improve the filter performance, there is a problem that the user's breathing is not smooth.
일반적인 마스크의 경우에도 사용자들은 착용시 마스크를 착용을 불편하게 여기는 경향이 있으므로, 호흡이 원활하지 않는 경우 더더욱 마스크의 사용을 기피하게 되는 문제가 있다.Even in the case of a general mask, since users tend to feel uncomfortable wearing the mask when worn, there is a problem in that they avoid using the mask even more if breathing is not smooth.
이와 같이 마스크의 필터링 성능의 향상에 따른 마스크 착용으로 인한 사용자의 호흡이 원활하지 않게 되는 문제를 해소하기 위해 최근에는 밀도를 화학적, 물리적인 방식이 아닌 정전기를 이용하여 먼지를 필터링할 수 있는 마스크가 제안된 바 있다.In order to solve the problem that the user's breathing becomes difficult due to the mask wearing due to the improvement of the filtering performance of the mask, a mask that can filter dust using static electricity rather than chemical or physical method has recently been developed. has been proposed
그러나 기존에 정전기를 이용하는 먼지 마스크는 전극이 가로 또는 세로 방향의 격자 구조로 형성됨에 따라 격자 간격에 따라 먼지가 필터링되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 또한 마스크는 사용 중 쉽게 외부로부터 충격이나 압력을 받게 되며 이로 인해 격자 사이의 간격이 변경됨에 따라 필터링 성능이 저하될 수 있다는 문제가 있다. 뿐만 아니라 대부분 영구 정전기 필터를 이용함에 따라 입김과 같음 습기에 취약하고, 세척이나 세탁이 불가능하여 재사용이 어렵다는 한계가 있다.However, in conventional dust masks using static electricity, since electrodes are formed in a horizontal or vertical grid structure, dust may not be filtered according to grid spacing. In addition, the mask is easily subjected to impact or pressure from the outside during use, and this has a problem in that the filtering performance may be deteriorated as the spacing between the gratings is changed. In addition, since most permanent electrostatic filters are used, they are vulnerable to moisture, such as breath, and are difficult to reuse because they cannot be washed or washed.
본 발명의 목적은 정전기를 이용하여 먼지를 효율적으로 필터링할 수 있는 먼지 마스크를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a dust mask capable of efficiently filtering dust using static electricity.
본 발명의 다른 목적은 착용자가 안정적으로 호흡을 할 수 있는 먼지 마스크를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a dust mask in which a wearer can breathe stably.
본 발명의 또 다른 목적은 세척 및 세탁이 용이하여 재사용 가능한 먼지 마스크를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a reusable dust mask that is easy to wash and wash.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 마스크는 마스크 외피와 내피 사이에 배치되어 먼지 마스크 내부로 유입되는 먼지를 필터링하는 먼지 필터를 포함하고, 상기 먼지 필터는 기지정된 패턴에 따라 다수의 제1 통기홀이 형성되는 제1 전극면; 상기 제1 전극면과 평행하게 배치되고, 상기 다수의 제1 통기홀이 형성된 영역과 중첩되지 않도록 기지정된 패턴에 따라 다수의 제2 통기홀이 형성되는 제2 전극면; 상기 제1 전극면과 상기 제2 전극면 사이에 배치되어 상기 제1 전극면과 상기 제2 전극면 사이의 간격을 유지하는 충진재; 및 상기 제1 전극면과 상기 제2 전극면으로 기지정된 전압을 인가하여 정전기를 발생시키는 전원 회로부를 포함한다.A dust mask according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a dust filter disposed between a mask outer skin and an endothelium to filter dust flowing into the dust mask, wherein the dust filter is configured according to a predetermined pattern. a first electrode surface on which a plurality of first ventilation holes are formed; a second electrode surface disposed parallel to the first electrode surface and having a plurality of second ventilation holes formed according to a predetermined pattern so as not to overlap with an area in which the plurality of first ventilation holes are formed; a filler disposed between the first electrode surface and the second electrode surface to maintain a gap between the first electrode surface and the second electrode surface; and a power circuit unit for generating static electricity by applying a predetermined voltage to the first electrode surface and the second electrode surface.
상기 제1 전극면은 상기 다수의 제1 통기홀 각각의 에지를 따라 상기 제2 전극면 방향으로 돌출되는 형태로 형성되는 다수의 제1 가이드월이 더 포함할 수 있다.The first electrode surface may further include a plurality of first guide walls formed to protrude in the direction of the second electrode surface along the edges of each of the plurality of first ventilation holes.
상기 제2 전극면은 상기 제1 전극면 방향으로 돌출되고, 상기 다수의 제1 가이드월 각각의 외곽을 둘러싸는 형태로 형성되는 다수의 제2 가이드월을 더 포함할 수 있다.The second electrode surface may further include a plurality of second guide walls that protrude in the direction of the first electrode surface and are formed in a shape surrounding each of the plurality of first guide walls.
상기 제2 전극면은 상기 제1 전극면 방향으로 돌출되고, 상기 다수의 제1 통기홀의 에지 형상에 대응하는 형태로 형성되는 다수의 제2 가이드월을 더 포함할 수 있다.The second electrode surface may further include a plurality of second guide walls protruding in the direction of the first electrode surface and formed in a shape corresponding to the edge shape of the plurality of first ventilation holes.
상기 마스크 외피 및 내피는 일부를 제외한 에지가 결합되어 상기 먼지 필터가 상기 마스크 외피와 내피 사이에 삽입 또는 제거될 수 있다.The mask shell and the endothelium are coupled to edges except for a part, so that the dust filter may be inserted or removed between the mask shell and the endothelium.
상기 마스크 외피 및 내피는 에지를 따라 결합 수단이 부착되어 상기 먼지 필터가 상기 마스크 외피와 내피 사이에 삽입 또는 제거될 수 있다.The mask shell and the endothelium are attached with coupling means along the edges, so that the dust filter can be inserted or removed between the mask shell and the endothelium.
상기 전원 회로부는 상기 마스크 외피 방향에 배치되는 상기 제1 전극면으로 기지정된 양전압을 인가하고, 마스크 내피 방향에 배치되는 상기 제2 전극면으로 기지정된 양전압을 인가할 수 있다.The power circuit unit may apply a predetermined positive voltage to the first electrode surface disposed in the mask outer skin direction, and may apply a predetermined positive voltage to the second electrode surface disposed in the mask inner skin direction.
상기 제1 전극면과 상기 제2 전극면은 상기 충진재가 사이에 삽입 또는 제거될 수 있도록 결합 및 분리 가능한 구조로 형성The first electrode surface and the second electrode surface are formed in a structure that can be combined and separated so that the filler can be inserted or removed therebetween.
상기 전원 회로부는 배터리로부터 전원을 인가받아 기지정된 전압 레벨을 갖는 교류 신호로 변환하는 전원 변환부; 및 상기 교류 신호를 인가받아 증폭하고, 정류하여 정전기를 발생하기 위한 직류의 고전압 저전류 신호를 생성하는 전압 증폭부를 포함할 수 있다.The power circuit unit receives power from the battery and converts it into an AC signal having a predetermined voltage level; and a voltage amplifying unit configured to receive, amplify, and rectify the AC signal to generate a DC high voltage and low current signal for generating static electricity.
상기 먼지 필터는 상기 마스크 외피와 상기 제1 전극면 사이 또는 상기 제2 전극면과 마스크 내피 사이 중 적어도 하나에 화학적 또는 물리적 필터를 더 포함할 수 있다.The dust filter may further include a chemical or physical filter between at least one of between the mask shell and the first electrode surface or between the second electrode surface and the mask endothelium.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 먼지 마스크는 마스크 외피와 내피 사이에 평행하게 배치되고, 기지정된 패턴의 다수의 통기홀이 서로 어긋난 위치에 형성된 제1 전극면과 제2 전극면을 이용하여 정전기를 발생시켜 화학적, 물리적 필터없이도 먼지나 미세 먼지를 효율적으로 필터링할 수 있으며, 공기는 원활하게 흐르도록 하여 착용자가 호흡하기 용이하도록 할 수 있다. 특히 제1 전극면의 다수의 통기홀의 에지에 제1 가이드월이 형성되고, 제2 전극면에 제1 가이드월의 외곽을 둘러싸도록 제2 가이드월이 형성되어 먼지가 확실하게 먼지 필터부에 포집되도록 할 수 있다. 또한 먼지 필터부가 마스크 외피와 내피 사이에 용이하게 착탈되도록 하여 마스크의 세척 및 세탁이 용이하여 재사용이 가능하며, 화학적, 물리적 필터를 추가로 삽입할 수 있다.Therefore, the dust mask according to the embodiment of the present invention is disposed in parallel between the mask outer skin and the endothelium, and uses a first electrode surface and a second electrode surface in which a plurality of ventilation holes of a predetermined pattern are formed at positions displaced from each other. It is possible to efficiently filter dust or fine dust without chemical and physical filters by generating In particular, the first guide wall is formed on the edges of the plurality of ventilation holes on the first electrode surface, and the second guide wall is formed on the second electrode surface to surround the outer periphery of the first guide wall, so that dust is reliably collected in the dust filter unit. can make it happen In addition, since the dust filter unit is easily attached and detached between the outer skin of the mask and the inner skin, washing and washing of the mask is easy and reuse is possible, and chemical and physical filters can be additionally inserted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 필터가 삽입되는 먼지 마스크의 구조를 나타낸다.
도 2는 도 1의 먼지 필터의 개략적 구성을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 실시예의 일예에 따른 먼지 필터의 분해 및 결합도를 나타낸다.
도 5는 도 4의 먼지 필터에 유입된 먼지가 필터링되는 과정을 나타낸다.
도 6 및 도 7는 본 실시예의 다른 예에 따른 먼지 마스크에서 먼지 필터의 분해 및 결합도를 나타낸다.
도 8 및 도 9는 도 6에 도시된 제1 전극과 제2 전극의 상면도 및 측단면도를 나타낸다.
도 10은 도 7의 먼지 필터에 유입된 먼지가 필터링되는 과정을 나타낸다.1 shows a structure of a dust mask into which a dust filter using static electricity is inserted according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a schematic configuration of the dust filter of FIG. 1 .
3 and 4 show exploded views and coupling views of a dust filter according to an example of the present embodiment.
FIG. 5 illustrates a process in which dust introduced into the dust filter of FIG. 4 is filtered.
6 and 7 are views showing the disassembled and coupled views of the dust filter in the dust mask according to another example of the present embodiment.
8 and 9 are a top view and a side cross-sectional view of the first electrode and the second electrode shown in FIG. 6 .
FIG. 10 illustrates a process in which dust introduced into the dust filter of FIG. 7 is filtered.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in various different forms, and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit", "... group", "module", and "block" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware, software, or hardware. and a combination of software.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 필터가 삽입되는 먼지 마스크의 구조를 나타낸다.1 shows a structure of a dust mask into which a dust filter using static electricity is inserted according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 먼지 마스크는 마스크 외피(110), 마스크 내피(120), 착용끈(130) 및 먼지 필터(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the dust mask according to the present embodiment may include a mask
마스크 외피(110)는 마스크 외부면을 형성하여 마스크를 외부의 충격이나 손상으로부터 보호하는 역할을 수행한다. 마스크 외피(110)는 다양한 재질로 구현될 수 있으며, 일 예로 부직포나 면과 같이 소프트한 재질로 구현되거나, 딱딱한 하드 재질로 구현될 수 있다. 경우에 따라서 마스크 외피(110)는 소프트한 재질로 구현되고 외부면에 하드 커버가 추가될 수 있다. 또한 마스크 외피(110)는 구현되는 재질에 따라서 외부에서 유입되는 먼지를 우선적으로 필터링하는 외부 필터의 역할도 수행할 수 있다.The
마스크 내피(120)는 착용자의 피부에 직접 접촉하는 부분으로 착용자의 착용감을 개선한다. 그리고 마스크 내피(120)는 외부에서 유입되는 먼지를 최종적으로 차단하는 내부 필터의 역할을 함께 수행할 수도 있다.The
착용끈(130)은 마스크 외피(110) 또는 내피(120)에 결합되고, 착용자가 마스크 착용시 착용자의 귀에 걸려서, 마스크가 착용자에게 안정적으로 고정되도록 한다. 착용끈(130)은 마스크와 사용자의 피부의 접촉 위치 사이에 공간이 생겨, 먼지가 필터를 거치지 않고 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 탄성을 갖는 재질로 구현되어 마스크가 착용자에게 밀착되도록 할 수 있다.The wearing
먼지 필터(200)는 박막의 형태로 구현되어 마스크 외피(110)와 내피(120) 사이에 배치되어 마스크 외피(110)를 통해 내부로 유입되는 먼지를 필터링한다. 즉 먼지 필터(200)는 먼지 마스크 외부로부터 공기가 유입되는 방향의 수직 방향으로 마스크 외피(110) 및 내피(120)와 평행하게 배치된다. 그리고 본 실시예에서 먼지 필터(200)는 제1 및 제2 전극면을 구비하고, 제1 및 제2 전극면 사이에 기지정된 고전압을 인가하여 정전기(static electricty)를 발생시킴으로써 먼지를 포집한다. 일반적으로 먼지는 +전하 성분을 가지므로, 제1 및 제2 전극면 사이에 정전기가 발생되면, 제1 및 제2 전극면 중 - 전하를 갖는 전극면으로 유도되어 포집된다.The
먼지 필터(200)의 상세한 구성에 대해서는 후술하도록 한다.A detailed configuration of the
먼지 필터(200)는 박막의 형태로 구현되어 마스크 외피(110)와 내피(120) 사이에 삽입될 수 있다. 본 실시예에서 외피(110)와 내피(120)는 일부 영역을 제외한 에지가 결합되어 먼지 필터(200)가 내부에 삽입되도록 구현될 수 있다. 또한 경우에 따라서는 마스크 외피(110)와 내피(120)의 에지 전체에 벨크로(velcro)와 같은 결합 수단이 부착되어 마스크 외피(110)와 내피(120)가 용이하게 결합 및 분리되도록 구현됨으로써, 마스크 외피(110)와 내피(120) 사이에 먼지 필터가 삽입 고정될 수도 있다. 이는 본 실시예와 같이 정전기를 이용하는 먼지 마스크에서 전기 회로를 분리할 수 있도록 함으로써, 세척 및 세탁이 용이하도록 하기 위함이다.The
도 2는 도 1의 먼지 필터의 개략적 구성을 나타낸다.FIG. 2 shows a schematic configuration of the dust filter of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 먼지 필터(200)는 배터리(210), 전원 회로부(220) 및 마스크 전극부(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
배터리(210)는 먼지 필터(200)가 정전기를 발생할 수 있도록 전원을 공급한다. 배터리(210)는 일예로 먼지 필터(200)의 재사용이 가능하도록 교체형 배터리 또는 충전 배터리가 이용될 수 있다.The
전원 회로부(220)는 배터리(210)에서 공급된 전원을 정전기 생성이 용이한 고전압 저전류 신호로 변환한다. 전원 회로부(220)는 전원 변환부(221)는 배터리(210)에서 공급되는 직류 전원을 기지정된 전압 레벨을 갖는 교류 신호로 변환하는 전원 변환부(221)와 교류 신호를 인가받아 증폭하고, 정류하여 정전기를 발생하기 위한 직류의 고전압 저전류 신호를 생성하는 전압 증폭부(222)를 포함할 수 있다.The
여기서 전원 회로부(220)가 배터리(210)에서 공급된 직류 전원을 교류 신호로 변환한 후 증폭 및 정류하는 것은 정전기를 생성하기 위해 요구되는 직류의 고전압 저전류 신호를 획득하기 용이하기 때문이다. 그러나 본 실시예의 전원 회로부(220)는 이에 한정되지 않으며, 배터리(210)에서 공급된 직류 전원으로부터 고전압 저전류 신호를 획득할 수 있는 다양한 회로로 구현될 수 있다.Here, the
마스크 전극부(230)는 전원 회로부(220)에서 인가되는 고전압 저전류 신호에 따라 정전기를 발생하여 마스크 내부로 유입된 먼지를 포집한다. 마스크 전극부(230)는 전원 회로부(220)에서 생성된 직류 고전압 저전류 신호의 제1 전압을 인가받는 제1 전극면과 제2 전압을 인가받는 제2 전극면 및 제1 전극면과 제2 전극면 사이에 배치되는 충진재를 포함할 수 있다. 여기서 충진재는 제1 전극면과 제2 전극면이 기지정된 간격을 유지하도록 하여 제1 전극면과 제2 전극면 사이에 정전기가 발생되도록 한다. 즉 제1 전극면과 제2 전극면은 충진재를 사이에 두고 이격되어 정전기를 발생함으로써, 먼지가 제1 전극면과 제2 전극면 중 적어도 하나에 포집되도록 한다. 일반적으로 먼지는 양전하 성분을 가지므로, 제1 전극면과 제2 전극면 중 음전하를 띄는 전극면에 포집될 수 있다.The
한편 본 실시예에서는 제1 전극면과 제2 전극면에 기지정된 패턴에 따라 서로 어긋나게 배치된 다수의 통기홀을 형성하여, 마스크 착용자가 호흡을 원할하게 유지할 수 있도록 하면서도 마스크로 유입된 먼지를 효율적으로 포집할 수 있도록 한다.On the other hand, in the present embodiment, a plurality of ventilation holes are formed on the first electrode surface and the second electrode surface to be displaced from each other according to a predetermined pattern, so that the mask wearer can keep breathing smoothly while efficiently removing the dust introduced into the mask. so that it can be captured by
이하에서는 본 실시예에 따른 마스크 전극부(230)의 구조를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of the
도 3 및 도 4는 본 실시예의 일예에 따른 먼지 필터의 분해 및 결합도를 나타내고, 도 5는 도 4의 먼지 필터에 유입된 먼지가 필터링되는 과정을 나타낸다.3 and 4 show the disassembly and coupling of the dust filter according to the present embodiment, and FIG. 5 shows a process in which dust introduced into the dust filter of FIG. 4 is filtered.
도 3 및 도 4를 참조하면, 먼지 필터의 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320)은 서로 평행하게 배치되고, 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320) 사이에 충진재(330)가 배치된다. 먼지 필터가 먼지 마스크에서 공기가 유입되는 방향과 수직 방향으로 배치되므로, 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320) 및 충진재(330) 또한 공기가 유입되는 방향과 수직 방향으로 배치된다.3 and 4 , the
그리고 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320)에는 전원 회로부(220)에서 생성된 고전압 저전류 신호의 제1 전압(여기서는 일예로 양(+)전압) 및 제2 전압(여기서는 일예로 음(-)전압)이 각각 인가된다. 여기서 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320)은 일예로 카본 또는 알루미늄과 같은 박막의 도전체로 형성될 수 있다.In addition, on the
한편 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320) 각각에는 마스크 내부로 공기가 원활하게 유입될 수 있도록 다수의 통기홀(311, 321)이 형성된다. 다만 본 실시예에서 제1 전극면(310)에 형성되는 다수의 제1 통기홀(311)과 제2 전극면(320)에 형성되는 다수의 제2 통기홀(321)은 서로 중첩되는 영역이 발생되지 않도록 형성된다.Meanwhile, a plurality of
일예로 도 3 및 도 4에서는 제2 전극면(320)에 형성된 다수의 제2 통기홀(321)이 제1 전극면(310)에 형성된 다수의 제1 통기홀(311)의 사이에 대응하는 위치에 배치된다. 이는 제1 통기홀(311)을 통해 공기와 함께 유입된 먼지가 제2 전극면(320)을 거치지 않고 직접 착용자에게 도달하지 않도록 하기 위함이다.For example, in FIGS. 3 and 4 , a plurality of second ventilation holes 321 formed on the
만일 제1 전극면(310)에 형성되는 다수의 제1 통기홀(311)과 제2 전극면(320)에 형성되는 다수의 제2 통기홀(321)이 서로 중첩되는 영역이 발생되는 경우, 외부에서 먼지 필터(200) 내부로 유입된 먼지가 포집되지 않고 통과하여 곧바로 착용자에게 전달될 수 있다. 비록 제1 과 제2 전극면(310, 320)에 고전압 저전류 신호가 인가되어 유입된 먼지가 정전기에 의해 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320) 중 하나로 유도되지만, 마스크 착용자는 호흡을 하며, 착용자의 호흡 세기가 강한 경우, 먼지는 포집되지 않고 먼지 필터를 통과하여 곧바로 착용자에게 전달될 수 있다. 이는 먼지 마스크가 요구되는 기능을 수행할 수 없음을 의미한다.If a region is generated in which the plurality of first ventilation holes 311 formed on the
이에 본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 제2 통기홀(321)이 다수의 제1 통기홀(311)과 중첩되지 않도록 형성됨으로써, 공기와 함께 유입된 먼지가 반드시 제1 또는 제2 전극면(310, 320) 중 적어도 하나에 포집될 수 있도록 한다. 특히 착용자의 호흡 세기가 강해지더라도, 공기가 곧바로 투과하지 않고, 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320) 사이에 형성된 공간, 즉 충진재(330)가 배치된 공간에서 유입된 방향의 측 방향으로 경유하도록 함으로써, 공기와 함께 유입된 먼지가 매우 효과적으로 포집되도록 한다.Accordingly, in the present embodiment, as shown in FIG. 5 , the plurality of second ventilation holes 321 are formed so as not to overlap the plurality of first ventilation holes 311 , so that the dust introduced with air must be first or to be collected on at least one of the second electrode surfaces 310 and 320 . In particular, even if the wearer's breathing strength becomes stronger, air does not directly permeate, and the space formed between the
전원 회로부(220)는 제1 전극면(310)에 음전압을 인가하고 제2 전극면(320)에 양전압을 인가하도록 구성될 수도 있으나, 먼지가 양전하를 가지므로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 전극면(320)에 음전압을 인가하면, 제1 전극면(310)을 통해 내부로 유입된 먼지를 더욱 효율적으로 포집할 수 있다. 뿐만 아니라 제1 전극면(310)이 먼지와 동일 극성을 띄게 됨으로써 척력이 발생하여 1차적으로 먼지 필터 내부로 유입되는 먼지의 양을 줄일 수 있다.The
충진재(330)는 상기한 바와 같이, 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320)이 기지정된 간격을 유지하도록 하여 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320) 사이에 전계가 안정적으로 형성되도록 한다. 여기서 충진재는 일예로 부직포 등으로 형성될 수 있으며, 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320)이 쇼트(short)되지 않도록 할 뿐만 아니라, 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320) 사이로 유입된 먼지의 이동 속도를 느리게 하여 먼지가 더욱 용이하게 포집되도록 한다. 다만 충진재(330)의 밀도가 높은 경우, 착용자의 호흡에 불편함을 줄 수 있으므로 충진재(330)의 밀도는 적절하게 조절될 필요가 있다.As described above, the
또한 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320)이 서로 분리/결합 가능한 구조로 형성되어, 충진재(330)가 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320)의 사이에 삽입되거나 제거되도록 구성됨으로써, 충진재(330) 또한 세척 및 세탁이 가능하도록 구성될 수 있다.In addition, the
도3 및 도 4에서는 일예로 제1 통기홀(311)과 제2 통기홀(321)이 원형으로 형성되는 것으로 도시하였으나, 이는 일예로서 제1 통기홀(311)과 제2 통기홀(321)의 형태 및 크기, 배치 간격 등은 다양하게 조절될 수 있다. 예를 들어 제1 통기홀(311)과 제2 통기홀(321)은 사각형, 삼각형 또는 바(bar)형과 같은 다양한 형태로 구현될 수 있다.3 and 4, the
도 6 및 도 7는 본 실시예의 다른 예에 따른 먼지 마스크에서 먼지 필터의 분해 및 결합도를 나타내고, 도 8 및 도 9는 도 6에 도시된 제1 전극과 제2 전극의 상면도 및 측단면도를 나타낸다. 그리고 도 10은 도 7의 먼지 필터에 유입된 먼지가 필터링되는 과정을 나타낸다.6 and 7 are exploded views and coupling views of a dust filter in a dust mask according to another example of the present embodiment, and FIGS. 8 and 9 are top and side cross-sectional views of the first electrode and the second electrode shown in FIG. 6 . indicates And FIG. 10 shows a process in which the dust introduced into the dust filter of FIG. 7 is filtered.
도 6 및 도 7에서도 먼지 필터는 도 3 및 도 4에서와 마찬가지로 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620)이 서로 평행하게 배치되고, 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620) 사이에는 충진재(630)가 배치된다. 그리고 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620)에는 전원 회로부(220)에서 생성된 고전압 저전류 신호의 제1 전압(여기서는 일예로 양(+)전압) 및 제2 전압(여기서는 일예로 음(-)전압)이 각각 인가될 수 있다.6 and 7, as in FIGS. 3 and 4, in the dust filter, the
또한 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620) 각각에는 기지정된 패턴에 따라 서로 중첩되지 않도록 다수의 통기홀(611, 621)이 형성된다. 즉 도 3 및 도 4에서와 동일하게 다수의 제1 통기홀(611)과 다수의 제2 통기홀(621)이 서로 중첩되는 영역이 발생되지 않도록 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620)에 각각 형성된다. 여기서 제1 통기홀(311)과 제2 통기홀(321)의 형태 및 크기, 배치 간격 등은 다양하게 조절될 수 있다.In addition, a plurality of
다만 도 6 및 도 7의 먼지 필터에서 제1 전극면(610)에는 다수의 제1 통기홀(611) 각각의 외곽을 감싸는 다수의 제1 가이드월(612)이 더 형성되고, 제2 전극면(620)에는 다수의 제1 가이드월(612)에 대응하는 위치 및 형상으로 다수의 제2 가이드월(622)이 더 형성된다. 여기서 다수의 제2 가이드월(622) 각각은 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620)이 도 7에 도시된 바와 같이 결합되면, 다수의 제1 가이드월(612) 중 대응하는 제1 가이드월의 외곽을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다.However, in the dust filter of FIGS. 6 and 7 , a plurality of
도 8에서 (a)는 제1 전극면(610)의 상면도를 나타내고, (b)는 제1 전극면(610)의 측단면도를 나타내고, 도 9에서 (a)는 제2 전극면(620)의 상면도를 나타내고, (b) 및 (c)는 제2 전극면(620)의 측단면도를 나타낸다.In FIG. 8 (a) is a top view of the
도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 제1 통기홀(611)은 원형으로 형성될 수 있으며, 다수의 제1 가이드월(612) 각각은 제1 통기홀(611)의 에지에서 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 도 9의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 다수의 제2 가이드월(622) 각각은 다수의 제1 가이드월(612)보다 큰 직경을 가지며, (b)에 도시된 바와 같이 다수의 제1 가이드월(612)이 돌출되는 방향에 대향하는 방향으로 돌출되어 형성된다. 다만 제2 가이드월(622)의 내부에는 통기홀이 형성되지 않는다. 제2 전극면(620)에서 다수의 제2 통기홀(621)은 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 다수의 제2 가이드월(622) 사이에 제2 전극면(620)을 관통하여 형성된다.As shown in FIG. 8 , the plurality of first vent holes 611 may be formed in a circular shape, and each of the plurality of
여기서 다수의 제1 가이드월(612)은 제1 통기홀(611)의 원형 형상에 따라 원통형으로 형성되었으며, 다수의 제2 가이드월(622)은 제1 가이드월(612)의 외곽을 둘러싸기 위해, 제1 가이드월(612)의 형상에 따라 원통형으로 형성되었다. 따라서 만일 제1 통기홀(611)이 원형이 아닌 다른 형태로 형성되는 경우, 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622) 또한 제1 통기홀(611)의 형상에 대응하여 다양한 형태로 형성될 수 있다.Here, the plurality of
도 10을 참조하여, 본 실시예의 다른 예에 따른 먼지 필터가 먼지를 필터링 하는 과정을 설명한다. 여기서는 이해의 편의를 위하여, 도 9의 (b)에 도시된 B-B' 단면과 (c)에 도시된 C-C' 단면을 겹쳐서 중첩된 형태로 도시하였다.A process of filtering dust by the dust filter according to another example of this embodiment will be described with reference to FIG. 10 . Here, for convenience of understanding, the cross-section B-B' shown in (b) of FIG. 9 and the cross-section C-C' shown in (c) of FIG.
도 10에 도시된 바와 같이, 도 6 내지 도 9에 도시된 먼지 필터에서는 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620)에 각각 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622)이 더 형성되어 있다. 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622)은 도 5의 먼지 필터와 비교할 때, 공기의 유입되는 경로에서 공기의 원활한 흐름을 방해하여 공기의 이동 속도를 늦추게 되는 역할을 수행한다.As shown in FIG. 10 , in the dust filter shown in FIGS. 6 to 9 , a
도 5에 도시된 먼지 필터도 착용자의 호흡이 직접 마스크 외부의 공기에 영향을 미치지 않도록 차단함으로써 먼지가 먼지 필터에 용이하게 포집되도록 하였으나, 착용자의 호흡 세기가 강한 경우에는 제1 전극면(310)과 제2 전극면(320)에 발생된 정전기만으로는 먼지를 안정적으로 포집하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 그러나 도 10에 도시된 바와 같이, 먼지 필터에 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622)이 추가로 구비된 경우에는 공기가 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622) 사이의 공간을 통해 마스크 내부로 유입되게 되며, 이로 인해 유속이 크게 느려지게 된다. 즉 먼지를 더욱 효율적으로 포집할 수 있도록 한다. The dust filter shown in FIG. 5 also blocks the wearer's breathing so that it does not directly affect the air outside the mask so that dust can be easily collected in the dust filter. However, when the wearer's breathing intensity is strong, the
또한 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622)은 제1 및 제2 전극면(610, 620)과 별도로 구현되어 결합되지 않고, 제1 및 제2 전극면(610, 620)과 동일한 재질로 일체로 형성될 수 있다. 즉 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622) 또한 정전기를 발생하며, 이로 인해, 먼지 필터 내부로 유입된 먼지가 제1 및 제2 전극면(610, 620) 뿐만 아니라, 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622)에서도 포집되도록 함으로써, 더욱 확실하게 먼지를 포집할 수 있다.In addition, the
상기에서는 제1 전극면(610)에 제1 가이드월(612)이 형성되고, 제2 전극면(620)에 제2 가이드월(622)이 모두 형성되는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 제1 가이드월(612) 또는 제2 가이드월(622) 중 하나만 형성될 수도 있다.In the above description, the
특히 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622)은 공기의 흐름을 방해하는 방향으로 형성되어 있으므로, 먼지를 매우 효율적으로 포집할 수 있도록 한다.In particular, since the
충진재(630)는 도 5에서와 마찬가지로 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620)이 기지정된 간격을 유지하도록 하여 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620) 사이에 전계가 안정적으로 형성되도록 한다. 특히 도 10과 같이 제1 가이드월(612)과 제2 가이드월(622)이 더 형성된 경우에는 제1 가이드월(612) 또는 제2 가이드월(622)이 제1 전극면(610) 또는 제2 전극면(620)과 접촉되지 않도록 한다.The
그리고 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620)이 서로 분리/결합 가능한 구조로 형성되어, 충진재(630)가 제1 전극면(610)과 제2 전극면(620)의 사이에 삽입되거나 제거되도록 구성됨으로써, 충진재(630) 또한 세척 및 세탁이 가능하도록 구성될 수 있다.And the
또한 도시하지 않았으나, 본 실시예에 따른 먼지 마스크의 먼지 필터는 제1 전극면(310, 610)의 전면 또는 제2 전극면(320, 620)의 후면에 추가적인 화학적 필터 또는 물리적 필터를 더 포함할 수 있다.Also, although not shown, the dust filter of the dust mask according to the present embodiment may further include an additional chemical filter or physical filter on the front surface of the first electrode surfaces 310 and 610 or the rear surface of the second electrode surfaces 320 and 620 . can
결과적으로 본 발명에 따른 먼지 마스크는 각각 서로 중첩되지 않는 위치에 형성되는 다수의 통기홀이 형성된 제1 전극면 및 제2 전극면에 기지정된 고전압 저전류 신호를 인가함으로써, 정전기를 이용하여 먼지를 필터링하는 먼지 필터를 포함하여 효과적으로 먼지를 필터링할 수 있을 뿐만 아니라 착용자의 호흡이 원할할 수 있도록 한다. 또한 먼지 필터가 마스크 외피와 내피 사이에 삽입 및 제거 가능하도록 구성되어 먼지 마스크의 세척 및 세탁이 용이하도록 할 수 있다.As a result, the dust mask according to the present invention removes dust using static electricity by applying a predetermined high voltage and low current signal to the first electrode surface and the second electrode surface having a plurality of ventilation holes formed at positions that do not overlap each other. The inclusion of a filtering dust filter not only effectively filters out dust, but also allows the wearer to breathe smoothly. In addition, the dust filter may be configured to be inserted and removed between the outer skin of the mask and the endothelium to facilitate cleaning and washing of the dust mask.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 여기서 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 또한 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함하며, ROM(판독 전용 메모리), RAM(랜덤 액세스 메모리), CD(컴팩트 디스크)-ROM, DVD(디지털 비디오 디스크)-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등을 포함할 수 있다.The method according to the present invention may be implemented as a computer program stored in a medium for execution by a computer. Here, the computer-readable medium may be any available medium that can be accessed by a computer, and may include all computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data, and read dedicated memory), RAM (Random Access Memory), CD (Compact Disk)-ROM, DVD (Digital Video Disk)-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
110: 마스크 외피 120: 마스크 내피
130: 착용끈 200: 먼지 필터
210: 배터리 220: 전원 회로부
221: 전원 변환부 222: 전압 증폭부
230: 마스크 전극부 310, 610: 제1 전극면
311, 611: 제1 통기홀 320, 620: 제2 전극면
321, 621: 제2 통기홀 330, 630: 충진재
612: 제1 가이드월 622: 제2 가이드월110: mask outer shell 120: mask endothelial
130: wear strap 200: dust filter
210: battery 220: power circuit unit
221: power conversion unit 222: voltage amplification unit
230:
311, 611:
321, 621:
612: first guide wall 622: second guide wall
Claims (10)
상기 먼지 필터는
기지정된 패턴에 따라 다수의 제1 통기홀이 형성되는 제1 전극면;
상기 제1 전극면과 평행하게 배치되고, 상기 다수의 제1 통기홀이 형성된 영역과 중첩되지 않도록 기지정된 패턴에 따라 다수의 제2 통기홀이 형성되는 제2 전극면;
상기 제1 전극면과 상기 제2 전극면 사이에 배치되어 상기 제1 전극면과 상기 제2 전극면 사이의 간격을 유지하는 충진재; 및
상기 제1 전극면과 상기 제2 전극면으로 기지정된 전압을 인가하여 정전기를 발생시키는 전원 회로부를 포함하되,
상기 제1 전극면에는 상기 다수의 제1 통기홀 각각의 에지를 따라 상기 제2 전극면 방향으로 돌출되는 형태로 다수의 제1 가이드월이 형성되고,
상기 제2 전극면에는 상기 제1 전극면에는 방향으로 돌출되고, 상기 다수의 제1 가이드월 각각의 외곽을 둘러싸는 형태로 다수의 제2 가이드월이 형성되는 먼지 마스크.
and a dust filter disposed between the mask shell and the endothelium to filter dust entering the inside of the dust mask,
the dust filter
a first electrode surface on which a plurality of first ventilation holes are formed according to a predetermined pattern;
a second electrode surface disposed parallel to the first electrode surface and having a plurality of second ventilation holes formed according to a predetermined pattern so as not to overlap with an area in which the plurality of first ventilation holes are formed;
a filler disposed between the first electrode surface and the second electrode surface to maintain a gap between the first electrode surface and the second electrode surface; and
A power circuit unit for generating static electricity by applying a predetermined voltage to the first electrode surface and the second electrode surface,
A plurality of first guide walls are formed on the first electrode surface to protrude in the direction of the second electrode surface along the edges of each of the plurality of first ventilation holes,
A dust mask in which a plurality of second guide walls are formed on the second electrode surface to protrude in a direction from the first electrode surface, and to surround the outer periphery of each of the plurality of first guide walls.
일부를 제외한 에지가 결합되어 상기 먼지 필터가 상기 마스크 외피와 내피 사이에 삽입 또는 제거될 수 있는 먼지 마스크.According to claim 1, wherein the mask shell and the endothelium
A dust mask in which an edge except for a part is coupled so that the dust filter can be inserted or removed between the mask shell and the endothelium.
에지를 따라 결합 수단이 부착되어 상기 먼지 필터가 상기 마스크 외피와 내피 사이에 삽입 또는 제거될 수 있는 먼지 마스크.According to claim 1, wherein the mask shell and the endothelium
A dust mask with coupling means attached along the edge such that the dust filter can be inserted or removed between the mask shell and the endothelium.
상기 마스크 외피 방향에 배치되는 상기 제1 전극면으로 기지정된 양전압을 인가하고, 마스크 내피 방향에 배치되는 상기 제2 전극면으로 기지정된 음전압을 인가하는 먼지 마스크.According to claim 1, wherein the power circuit unit
A dust mask for applying a predetermined positive voltage to the first electrode surface disposed in the mask outer skin direction, and applying a predetermined negative voltage to the second electrode surface disposed in the mask inner skin direction.
상기 충진재가 사이에 삽입 또는 제거될 수 있도록 결합 및 분리 가능한 구조로 형성되는 먼지 마스크.The method of claim 1, wherein the first electrode surface and the second electrode surface are
A dust mask formed in a structure that can be combined and detached so that the filler material can be inserted or removed therebetween.
배터리로부터 전원을 인가받아 기지정된 전압 레벨을 갖는 교류 신호로 변환하는 전원 변환부; 및
상기 교류 신호를 인가받아 증폭하고, 정류하여 정전기를 발생하기 위한 직류의 고전압 저전류 신호를 생성하는 전압 증폭부를 포함하는 먼지 마스크.According to claim 1, wherein the power circuit unit
a power conversion unit that receives power from the battery and converts it into an AC signal having a predetermined voltage level; and
and a voltage amplifying unit configured to receive, amplify, and rectify the AC signal to generate a DC high voltage and low current signal for generating static electricity.
상기 마스크 외피와 상기 제1 전극면 사이 또는 상기 제2 전극면과 마스크 내피 사이 중 적어도 하나에 화학적 또는 물리적 필터를 더 포함하는 먼지 마스크.According to claim 1, wherein the dust filter is
The dust mask further comprising a chemical or physical filter between at least one of between the mask shell and the first electrode surface or between the second electrode surface and the mask endothelium.
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KR20210034794A (en) | 2021-03-31 |
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