KR102408131B1 - 필름형 흡배기 밸브 및 상기 필름형 흡배기 밸브가 장착되며, 들숨공간과 날숨공간이 분리된 호흡용 필터 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전면형 호흡보호구는 외부의 기체가 내부로 유입되는 흡기덕트(Inhaled Air Duct)와 내부의 기체가 외부로 배출되는 배기덕트(Exhaled Air Duct), 흡기와 배기가 섞이지 않는 공기덕트를 갖는 외기 연결부를 포함하고, 착용자의 안면에 밀착되는 안면 밀착부, 상기 안면 밀착부에 장착되며, 상기 착용자의 안면 전체를 덮는 안면부, 상기 안면 밀착부와 함께 상기 안면부를 감싸는 보호구 프레임 및 상기 보호구 프레임 상면에 설치되고, 공기여과필터가 장착되는 필터 카트리지를 포함한다.

Description

필름형 흡배기 밸브 및 상기 필름형 흡배기 밸브가 장착되며, 들숨공간과 날숨공간이 분리된 호흡용 필터 카트리지{Film-type intake and exhaust valve and Filter cartridge having Thereof}

본 발명은 전면형 호흡보호구에 장착되는 필터 카트리지, 공기여과필터 및 흡배기 필름형 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 사람의 호흡기 건강을 악화시키는 공기 중 부유 미세먼지와 부유 박테리아와 달리 바이러스는 비말(Droplet) 또는 에어로졸(Aerosol) 수분입자와 함께 전파되며, 그 전파방식은 직접전파, 접촉전파, 공기전파 세가지로 구분된다. 직접전파는 일명 비말 전파라고도 하며, 환자의 대화, 기침 등으로 배출된 액체방울 즉 비말(Droplet) 수분입자를 통해 타인을 전염시키는 것으로 주로 지근 거리에서 비말Droplet 수분입자가 중력에 의한 포물선 낙하를 통해 직접 다른 사람의 눈이나 코에 튀어 바이러스가 전파되는 것이다. 그리고 접촉전파는 환자의 콧물과 비말Droplet 수분입자에 포함된 바이러스에 오염된 중간 물체/사람을 신체 접촉을 통해 전파되는 것이다. 반면 공기전파는 비말(Droplet) 수분입자 보다 작고 가벼운 1m 이하의 에어로졸(Aerosol) 수분입자가 밀폐된 공간에서 중력에 따른 포물선 낙하 없이 장시간 공기 중을 떠다니며 바이러스를 타인에게 전파시키는 것이다.

이에 사람의 호흡기 바이러스에 대한 의료, 보건, 방역 현장에서 쓰이는 전면형 호흡보호구의 공기여과필터는 포물선 낙하되는 비말(Droplet) 수분입자 보다는 장시간 동안 공기 중에 떠다니는 에어로졸(Aerosol) 수분입자에 의한 바이러스 공기전파로부터 착용자를 보호하기 데 높은 성능을 요구하고 있다.

또한, 공기 중 부유 미세먼지가 갈수록 심해지는 상황에서 노약자와 심폐 기능이 약화된 환자의 자가호흡을 보조하기 위한 적절한 산소공급수단이 병의원 않고서는 주변에는 거의 없으며, 특히 호흡기 바이러스 환자의 날숨으로 배출되는 비말 또는 에어로졸에 포함된 바이러스의 주변 전파를 차단하기 위하여 고가의 음압시스템이 엠뷸런스나 입원병실이 필요하나 이를 현장에 적용하는데 어려운 경우가 많았다.

Full face snorkeling mask having integral structure, PCT/CN2016/094880(2016-08-12 출원)

본 발명은 외부 공기 중 부유 미세먼지와 부유 박테리아 그리고 바이러스를 포함하는 비말(Dropet) 또는 에어로졸(Aerosol) 수분입자를 여과하여 공기 중 오염원(또는 감염원)으로부터 착용자의 호흡기를 보호하기 위한 보호구를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 반대로 착용자의 날숨 속 비말 및 에어로졸 등에 포함된 바이러스를 여과하여 이산화탄소와 수증기를 포함한 날숨 공기만을 외부로 배출하는 기능을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전면형 호흡보호구용 필터 카트리지는 전면형 호흡용 보호구 상부의 외기 연결부와 연통될 수 있다.

또한, 상기 외기 연결부는 외부의 기체가 내부로 유입되는 흡기덕트와 내부의 기체가 외부로 배출되는 배기덕트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 필터 카트리지는 전면이 개방되어 공기여과필터가 장착되는 하우징 및 상기 하우징 전면을 덮어 상기 하우징 전면에 배치된 필터의 이탈을 방지하는 전면패널을 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징은 상기 전면에 대향하는 후면을 포함할 수 있다.상기 하우징 후면에는 상기 하우징 전면 쪽으로 수직으로 연장되는 복수의 격벽이 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수의 격벽은 상기 착용자의 들숨과 날숨이 섞이지 않도록 유로를 형성하는 제3 격벽과 제4 격벽을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 격벽은 소정의 각을 이루는 제1 판과 제2 판을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 격벽의 제1 판, 제2 판 및 하우징의 제1 측면에 의해 착용자의 날숨이 배출되는 제1 날숨공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제4 격벽은 소정의 각을 이루는 제1 판과 제2 판을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제4 격벽의 제1 판, 제2 판 및 하우징의 제2 측면에 의해 착용자의 날숨이 배출되는 제2 날숨공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제3 격벽의 제1 판과 상기 제4 격벽의 제1 판 사이에 착용자의 들숨이 유입되는 들숨 유입공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 전면형 호흡구는 상기 착용자의 안면에 밀착되면서 상기 착용자의 안면을 횡단하여 착용자의 눈 부분을 덮는 제1 챔버와 착용자의 비강과 구강을 덮는 제2 챔버를 형성하는 공기커튼을 포함할 수 있다.

또한, 상기 외기 연결부는 상기 제1 챔버와 직접 연결되고, 착용자의 날숨이 배출되는 제1 배기덕트, 제2 배기덕트 및 착용자에게 외기를 전달하는 흡기덕트를 포함하는 덕트형 구조일 수 있다.

또한, 상기 흡기덕트는 상기 제1 배기덕트와 상기 제2 배기덕트 사이에 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 날숨공간은 상기 제1 배기덕트와 연통되며, 상기 제2 날숨공간은 상기 제2 배기덕트와 연통되며, 상기 흡기덕트는 상기 들숨 유입공간과 연통될 수 있다.

또한, 상기 하우징의 하면은 적어도 일부가 개방되며,기체의 유동이 가능한 그물망 형태의 지지판이 설치되고, 상기 지지판에는 상기 제3 격벽의 일단과 제4 격벽의 일단이 삽입될 수 있다.

또한, 상기 지지판에는 탄성을 갖는 고분자 폴리머 소재의 필름형 밸브가 설치될 수 있다.

또한, 상기 필름형 밸브는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역으로 분리되고, 상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 상기 지지판 상부에 배치될 수 있다.,

또한, 상기 제2 영역은 상기 지지판 하부에 배치될 수 있다.

또한, 날숨시 상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 상기 지지판 상면을 개방하고, 들숨시 상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 상기 지지판 상면을 덮고, 들숨시 상기 제2 영역은 상기 지지판 하면을 개방하고, 날숨시 상기 제2 영역은 상기 지지판 하면을 덮을 수 있다.

또한, 상기 전면패널은 상기 하우징 전면쪽으로 돌출된 살대를 포함하고, 상기 살대는 상기 공기여과필터를 상기 하우징 전면 테두리 쪽으로 밀착시키거나 상기 공기여과필터를 상기 제3 내지 제6 격벽 중 적어도 하나 쪽으로 밀착시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전면형 호흡보호구는 상술한 필터 카트리지를 포함할 수 있다.

본 발명의 전면형 호흡보호구용 흡기밸브는 외부의 기체가 내부로 유입되는 흡기덕트와 내부의 기체가 외부로 배출되는 배기덕트를 포함하는 외기 연결부와 상기 외기 연결부를 수납하는 보호구 프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 흡기밸브는 직사각형 형태의 탄성을 갖는 연질 고분자 재질의 필름형이며, 하단에 점착제가 도포된 제1면과 점착제가 도포되지 않는 제2면을 포함할 수 있다.

또한, 상기 점착제가 도포된 제1면 하단부는 흡기덕트에 대응되는 보호구 프레임의 외면에 점착고정되거나 상기 흡기덕트의 외면에 점착고정되고, 상기 착용자의 날숨시 상기 흡기덕트를 폐쇄하고 상기 착용자의 들숨시 상기 흡기 덕트를 개방할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전면형 호흡보호구는 상술한 전면형 호흡보호구용 필름형 흡기밸브를 포함할 수 있다.

본 발명은 전면형 호흡보호구의 안면부 하면 마우스챔버(Mouth Chamber)에 직결되지 않고 안면부 상면 아이챔버(Eye Chamber)에 직결되어 장착되는 필터 카트리지와 공기여과필터를 통하여 외기의 유해 바이러스로부터 착용자의 호흡기를 보호하는 수단을 제공하는 장점이 있다. 반대로 전면형 호흡보호구 착용자의 날숨 속 비말 및 에어로졸 등에 포함된 바이러스를 여과하여 이산화탄소와 수증기를 포함한 날숨공기만을 외부로 환기 배출하는 수단을 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 날숨이 배출되는 날숨 배출영역과 들숨이 유입되는 들숨 유입영역을 분리하여 착용자의 날숨 공기와 함께 배출된 이산화탄소와 수증기가 들숨 공기에 혼합되지 않게 한다. 이를 통해 이산화탄소와 수증기에 의한 온실효과로 가온된 날숨 공기가 착용자 들숨으로 재호흡되는 것을 방지하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 안면부 하면 마우스챔버(Mouth Chamber)에 흡기밸브와 배기밸브가일체화되는 기존 분리형 직결식 전면형 호흡보호구가 아닌 안면부 상면 아이챔버(Eye Chamber)와 연결된 총 3구의 흡배기덕트를 가진 외기 연결부를 가진 모든 전면형 호흡보호구에 장착 적용될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지를 장착한 전면형 호흡보호구의 착용 상태를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 전면형 호흡보호구의 안면 밀착부, 안면부, 보호구 프레임을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 따른 전면형 호흡보호구 내부의 공기 흐름을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 전면형 호흡보호구의 보호구 프레임의 수납부에 수납된 안면 밀착부의 외기 연결부 횡단면 형태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 따른 외기 연결부를 수납한 보호구 프레임의 수납부를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 하우징과 전면패널이 결합된 필터 카트리지를 도시한 것이다
도 7은 본 발명의 하우징과 전면패널이 분리된 필터 카트리지를 도시한 것이다
도 8은 본 발명의 필름형 밸브가 장착된 필터 카트리지를 도시한 것이다
도 9는 본 발명의 격벽 삽입부가 형성된 지지판을 도시한 것이다
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 접기 전의 필름형 밸브를 도시한 것이다
도 11은 발명의 일 실시예에 따른 접은 후의 필름형 밸브를 도시한 것이다
도 12는 지지판 상부에 배치된 필름형 밸브를 도시한 것이다.
도 13은 지지판 하부에 배치된 필름형 밸브를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 공기여과필터가 장착된 필터 카트리지를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 전면형 호흡보호구용 필름형 흡기밸브를 도시한 것이다.
도 16 본 발명의 본 발명의 흡기덕트에 점착고정된 전면형 호흡보호구용 필름형 흡기밸브를 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 본 발명의 보호구 프레임의 수납부에 점착고정된 전면형 호흡보호구용 필름형 흡기밸브를 도시한 것이다.

본 발명의 전면형 호흡보호구는 안면 밀착부(200), 안면부(100), 보호구 프레임(300), 필터 카트리지(400) 및 공기여과필터(500)를 포함할 수 있다.

상기 전면형 호흡보호구는 착용자의 호흡기를 보호하기 위해 별도 제작된 것이거나, 기존의 상용화된 전면형 스노클 마스크일 수 있다.

<안면 밀착부(200)>

본 발명의 일 실시예에 따른 안면 밀착부(200)는 착용자의 안면에 밀착된다. 상기 안면 밀착부(200)는 탄성재질로 전면형 호흡보호구를 얼굴에 밀착시켜 보호구 내외로 공기가 유입되거나 배출되는 것을 방지한다. 상기 안면 밀착부(200)는 바람직하게 구리 나노 분말이 포함된 도전성 실리콘 소재로 제조되어, 공기 중의 먼지가 달라붙지 않고 항균기능을 제공할 수 있다.

상기 안면 밀착부(200)는 안면부 장착홈(210), 공기커튼(220), 외기 연결부(230)를 포함할 수 있다.

1. 안면부 장착홈(210)

상기 안면부 장착홈(210)에 후술할 안면부(100)가 장착된다. 상기 안면부 장착홈(210)에는 안면부(100)와 장착되어 날숨이 외기 연결부(230)를 통해 외부로 배출될 수 있는 공기덕트가 형성된다. 상기 외기 연결부(230)는 착용자의 입에서 시작하여 귀를 거쳐 후술할 외기 연결부(230)까지 연결된다.

또한, 상기 안면부 장착홈(210)의 제1 외면은 착용자의 안면 둘레를 감싸 여과되지 않은 외기가 착용자의 비강과 구강으로 유입되는 것을 방지한다.

2. 공기커튼(220)

본 발명의 일 실시예에 따른 공기커튼(220)은 착용자의 안면을 횡단하여 착용자의 눈 부분을 덮는 아이챔버(Eye Chamber)인 제1 챔버(221)와 착용자의 비강(코)와 구강(입)을 덮는 마우스챔버(Mouth Chamber)인 제2 챔버(222)를 형성한다.

상기 제1 챔버(221)는 상기 안면부 장착홈(210)의 상부와 상기 공기커튼(220)이 이어져 형성된다.

상기 제2 챔버(222)는 상기 안면부 장착홈(210)의 하부와 상기 공기커튼(220)이 이어져 형성된다.

상기 공기커튼(220)에는 적어도 하나의 흡기밸브(223)가 형성된다. 상기 공기커튼(220)에 형성된 흡기밸브를 제3 흡기밸브(223)로 칭한다.

착용자가 숨을 들이쉬는 경우에 외기가 상기 외기 연결부(230)를 통해 제1 챔버(221)로 유입된다. 상기 제1 챔버(221)로 유입된 외기는 상기 제3 흡기밸브(223)를 통해 상기 제2 챔버(222)로 전달된다.

반대로 착용자가 숨을 내뱉는 경우에 날숨에 포함된 이산화탄소와 수증기는 상기 안면부장착홈(210)을 따라 외기 연결부(230)를 거쳐 외부로 배출된다. 또한, 날숨 속 바이러스 및 기타 미생물이 포함된 공기는 상기 안면부 장착홈(210)을 따라 외기 연결부(230)와 직결 장착된 필터 카트리지(400)의 공기여과필터(500)를 통해 여과되어 외부로 배출된다.

3. 외기 연결부(230)

상기 외기 연결부(230)는 상기 안면 밀착부(200)의 최상면에서 위로 돌출되게 형성된다. 상기 외기 연결부(230)는 상기 전면형 호흡보호구 외부의 기체와 내부의 기체의 통로가 되는 1개의 흡기덕트(232)와 2개의 배기덕트(231, 233)를 포함하는 총 3구의 공기 덕트 구조이다. 여기서 2개의 배기덕트를 각각 제1 배기덕트(231)와 제2 배기덕트(233)으로 칭한다.

상기 외기 연결부(230)의 내부는 들숨과 날숨이 섞이지 않도록 격벽이 설치된다. 도 4를 참조하면, 제1 격벽(230a)과 제2 격벽(230b)를 통해 흡기덕트(232) 하나와 배기덕트(231, 232) 두 개가 형성된다. 상기 흡기덕트(232)는 제1 배기덕트(231)와 제2 배기덕트(233) 사이에 형성된다.

착용자가 들숨인 경우에 상기 흡기덕트(232)를 통해 외부의 공기가 전면형 호흡보호구 내부로 유입되며, 착용자가 날숨인 경우에 상기 제1, 2배기덕트(231, 233)를 통해 전면형 호흡보호구 내부의 기체가 외부 공기로 배출된다.

착용자가 들숨인 경우에 외기 연결부(230)를 통해 외부의 공기가 전면형 호흡보호구 내부로 유입된다. 반대로 착용자가 날숨인 경우에 전면형 호흡보호구 내부의 날숨에 포함된 이산화탄소 및 수증기는 상기 안면부 장착홈(210)을 따라 외기 연결부(230)를 통해 외부로 배출되며, 바이러스 기타 미생물이 포함된 공기는 상기 안면부 장착홈(210)을 따라 외기 연결부(230)와 직결 장착된 필터 카트리지(400)의 공기여과필터(500)를 통해 여과되어 외부로 배출된다.

상기 제1 배기덕트(231)는 후술할 제1 날숨 배출공간(A1)과 연통되며, 제2 배기덕트(233)는 후술할 제2 날숨 배출공간(A2)와 연통된며, 상기 1개의 흡기덕트(232)는 후술할 들숨 흡입공간(B)와 연통된다. 이러한 구성은 후술할 흡배기 필름형밸브(440)와 함께 작동하여 착용자의 들숨과 날숨이 섞이지 않도록 한다.

<안면부(100)>

상기 안면부(100)는 착용자의 안면 전체를 덮으며 착용자가 외부를 볼 수 있도록 투명한 재질로 구성된다. 상기 안면부(100)는 이마, 눈, 코, 입, 턱 등 안면 전체를 감싸는 넓이를 갖는 투명한 열가소성 및/또는 비결정성 폴리머 소재 프라스틱이다.

<보호구 프레임(300)>

상기 보호구 프레임(300)은 안면 밀착부(200)와 함께 상기 안면부(100) 외면 전체를 감싸며 착용자가 전면형 호흡보호구를 장착하는 경우에 상기 전면형 호흡보호구 내부에 수밀성과 기밀성이 유지될 수 있다.

또한, 상기 보호구 프레임(300)의 최상면에는 상기 보호구 프레임(300)에서 돌출되어 상기 안면 밀착부(200)의 외기 연결부(230)를 수납하는 수납부(310)가 형성된다. 상기 수납부(310)는 상기 외기 연결부(230)의 외면을 둘러싸도록 내부가 중공이다.

상기 수납부(310)의 외면에는 후술할 필터 카트리지(400)가 끼움결합된다. 필터 카트리지(400)의 내면이 상기 수납부(310)의 외면에 접하도록 끼움결합된다.

또한, 수납부(310)의 하부 외면에는 필터 카트리지(400)의 돌출부(418)에 형성된 필터카트리지 삽입홀(418a)에 삽입되어 결합되는 삽입돌기(311)가 형성된다. 상기 필터카트리지 삽입홀(418a)에 삽입돌기(311)가 끼워져 필터 카트리지(400)와 수납부(310) 간의 결합력이 증가된다.

<필터 카트리지(400)>

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지(400)는 하우징(410), 전면패널(420), 지지판(430)를 포함한다.

본 발명의 필터 카트리지(400)는 착용자의 호흡기를 보호하기 위해 특별히 제작된 전면형 호흡보호구 뿐만 아니라 상용화된 풀 페이스형 스노클링 마스크에 장착될 수 있다.

특히, 안면부 상면 아이챔버(Eye Chamber)와 연결된 총 3구의 형태의 흡배기 덕트를 갖도록 제작된 전면형 호흡보호구와 상용화된 풀 페이스형 스노클링 마스크에 장착될 수 있다.

1. 하우징(410)

상기 하우징(410)은 전면(411), 후면(412), 상면(413), 하면(414), 제1 측면(415), 제2 측면(416), 하부 연장부(417), 돌출부(418)를 포함한다.

(1) 하우징 전면(411)

상기 하우징(410)의 전면(411)은 적어도 일부가 개방된다. 도 7을 참조하면, 하우징 전면(411)의 단면이 사각형상이나 반드시 사각형상으로 제한되는 것은 아니다. 상기 하우징 전면(411)은 테두리를 제외한 나머지는 잘려나가 개방된다.

상기 하우징 전면(411)에는 공기여과필터(500)가 장착된다. 상기 공기여과필터(500)는 외기에 포함된 먼지, 바이러스 등을 여과하여 착용자에게 전달한다. 또한, 상기 공기여과필터(500)는 착용자의 날숨 속 이산화탄소 및 수증기를 포함한 날숨공기의 환기 배출 시 비말 및 에어로졸에 포함된 바이러스를 여과하여 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다.

(2) 하우징 하면(414)

상기 하우징(410)의 하면(414)은 상기 필터 카트리지(400)가 상기 외기 연결부(230)에 연결될때 상기 외기 연결부(230) 쪽에 배치되어, 상기 외기 연결부(230)와 연통된다.

상기 하우징 하면(414)은 적어도 일부가 개방되어 외기를 상기 외기 연결부(230)로 전달하고, 상기 외기 연결부(230)로부터 착용자의 날숨에 포함된 이산화탄소 및 수증기가 포함된 날숨공기와 함께 비말 및 에어로졸을 전달받는다.

상기 하우징 하면(414)에는 기체의 유동이 가능한 지지판(430)이 설치된다. 상기 지지판(430)에는 복수의 홀이 그물망 형태로 형성되어 착용자의 들숨과 날숨에 따른 기체의 유입 또는 유출이 가능하다. 상기 지지판(430)은 그물망 형태의 지지판으로 후술할 들숨과 날숨에 따라 개방되는 필름형 밸브(440)가 설치될 수 있다.

상기 그물망 형태의 지지판(430)은 후술할 제3 격벽(412a1)의 끝단과 제4 격벽(412b1)의 끝단이 삽입되는 복수의 격벽 삽입부(431, 432)가 형성될 수 있다.

상기 하우징 하면(414)의 하단에는 하부로 연장되며 중공 형상의 하부 연장부(417)가 형성된다. 상기 하부 연장부(417) 내면이 보호구 프레임(300)의 수납부(310) 외면에 접하도록 끼움결합될 수 있다.

또한, 상기 하부 연장부(417)의 외면에는 하부로 더 연장된 돌출부(418)가 형성되고, 상기 돌출부(418)에는 상기 보호구 프레임(300)의 수납부(310)의 삽입돌기(311)가 삽입되는 필터카트리지 삽입홀(418a) 형성된다.

(3) 하우징 후면(412)

상기 하우징 후면(412)은 상기 하우징 전면(411)에 대향된다.

상기 하우징 후면(412)에는 착용자의 들숨과 날숨이 섞이지 않도록 유로를 형성하는 제3 격벽(412a)과 제4 격벽(412b)이 형성된다. 상기 제3 격벽(412a)의 종단면은 '┐' 형상이고, 상기 제4 격벽(412b)의 종단면은 '┌' 형상이다. 상기 제3 격벽(412a)과 상기 제4 격벽(412b)은 이격되게 배치된다.

상기 제3 격벽(412a)은 상기 하우징 후면(412)에서 상기 하우징 전면(411)쪽으로 수직으로 연장된다. 상기 제3 격벽(412a)은 제1 판(412a1)과 제2 판(412a2)을 포함한다. 상기 제3 격벽(412a)의 제1 판(412a1)과 상기 제3 격벽(412a)의 제2 판(412a2)은 소정의 각을 이루며 만난다. 바람직하게 상기 제3 격벽(412a)의 제1 판(412a1)과 상기 제3 격벽의 제2 판(412a2)은 수직으로 만날 수 있다.

상기 제3 격벽(412a)의 제1 판(412a1)은 상기 그물망 형태의 지지판(430)의 격벽 삽입부(431)에 삽입될 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 판(412a1)의 하단은 상기 격벽 삽입부(431)에 삽입되도록 양측면이 내측으로 절곡될 수 있다. 상기 제3 격벽(412a)의 제2 판(412a2)의 일단은 상기 하우징(410)의 제1 측면(415)과 만난다.

상기 제4 격벽(412b)은 제3 격벽(412a)과 마찬가지로 상기 하우징 후면(412)에서 상기 하우징 전면(411)쪽으로 수직으로 연장된다. 상기 제4 격벽(412b)은 제1 판(412b1)과 제2 판(412b2)을 포함한다. 상기 제4 격벽(412b)의 제1 판(412b1)과 상기 제4 격벽(412b)의 제2 판(412b2)은 소정의 각을 이루며 만난다. 바람직하게 상기 제4 격벽(412b)의 제1 판(412b1)과 상기 제4 격벽(412b)의 제2 판(412b2)은 수직으로 만날 수 있다.

상기 제4 격벽의 제1 판(412b1)의 일단은 상기 그물망 형태의 지지판(430)의 격벽 삽입부(432)에 삽입될 수 있다. 바람직하게, 상기 제4 격벽의 제1 판(412b1)의 하단은 상기 격벽 삽입부(432)에 삽입되도록 양측면이 내측으로 절곡될 수 있다.

상기 제4 격벽의 제2 판(412b2)의 일단은 상기 하우징(410)의 제2 측면(416)과 만난다. 상기 하우징(410)의 제2 측면(416)은 상기 하우징(410)의 제1 측면(415)에 대향된다.

상기 제3 격벽(412a)과 상기 하우징의 제1 측면(415)에 의해 날숨이 배출되는 제1 날숨 배출공간(A1)이 형성된다. 또한, 상기 제4 격벽(412b)과 상기 하우징의 제2 측면(416)에 의해 역시 날숨이 배출되는 제2 날숨 배출공간(A2)이 형성된다.

날숨 중 일부는 제1 측면(415) 쪽 하우징 하면(414)의 개방 공간에서 유입된다. 이렇게 유입된 날숨은 '┐' 형상의 제3 격벽(412a)과 하우징의 제1 측면(415)에 막혀 하우징(410) 상부와 제2 측면(416) 쪽으로 배출되지 못 하고 하우징 전면(411)으로 배출된다.

나머지 날숨은 제2 측면(416) 쪽 하우징 하면(414)의 개방 공간에서 유입된다. 이렇게 유입된 날숨은 '┌' 형상의 제4 격벽(412b)과 하우징의 제2 측면(416)에 막혀 하우징(410) 상부와 제2 측면(416) 쪽으로 배출되지 못 하고 하우징 전면(411)으로 배출된다.

이와 같이 본 발명은 필터 카트리지(400)에 형성된 격벽(412a, 412b)을 통해 날숨이 배출되는 날숨 배출공간(A1)과 들숨이 유입되는 들숨 유입공간(B)이 분리도록 하여 이산화탄소와 수증기에 의한 온실효과로 가온된 날숨 공기가 착용자 들숨으로 재호흡되는 것을 방지하는 장점이 있다.

상기 하우징 후면(412)에는 상기 하우징 전면(411)에 공기여과필터(500)를 장착할 때 공기여과필터(500)를 지지하여 공기여과필터(500)가 휘어지지 않도록 하는 제5 격벽(412c)과 제6 격벽(412d)을 더 포함할 수 있다.

상기 제5 격벽(412c)과 상기 제6 격벽(412d)은 상기 하우징 후면(412)에서 상기 하우징 전면(411)쪽으로 수직으로 연장된다. 상기 제5 격벽(412c)과 제6 격벽(412d)의 종단면은 일자이며, 상기 제5 격벽(412c)과 상기 제6 격벽(412d) 서로 대향된다.

상기 제5 격벽(412c)의 일단은 상기 하우징의 상면(413)과 만나고, 상기 제5 격벽(412c)의 타단은 상기 제3 격벽(412a)의 제1 판(412a1)과 만난다 .

상기 제6 격벽(412d)의 일단은 상기 하우징 상면(413)과 만나고, 상기 제6 격벽(412d)의 타단은 상기 제4 격벽(412b)의 제1 판(412b1)과 만난다.

(4) 하우징 상면

본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 상면(413)은 닫힌 구조이며 하우징 하면(414)에 대향한다.

상기 하우징 상면에는 전면패널 돌기(421)가 삽입되는 삽입홈(413a)이 형성된다. 전면패널 돌기(421)가 상기 삽입홈(413a)에 삽입되어 전면패널(420)이 하우징 전면(411)에서 분리되지 않도록 한다.

<전면패널(420)>

본 발명의 전면패널(420)은 하우징(410)과 힌지결합되어 여닫이 형태로 하우징 전면(411)을 덮는다.

상기 전면패널(420)에 힌지축이 형성되고 하우징 하면(414)에 상기 힌지축이 삽입되는 힌지축 삽입홈이 양쪽에 형성될 수 있다. 반대로 상기 하우징 하면(414)에 힌지축이 형성되고 전면패널(420)에 상기 힌지축이 삽입되는 힌지축 삽입홈이 양쪽에 형성될 수 있다.

상기 전면패널(420)의 상부에는 고정돌기(421)가 형성된다. 상기 고정돌기(421) 전면패널(420)이 하우징 전면(411)에 힌지결합될 때 하우징 상면에 형성된 삽입홈(413a)에 삽입되어 하우징(410)과 전면패널(420)과의 결합력을 증가시킨다.

상기 전면패널(420)에는 전면형 호흡보호구 내부로 외기를 유입시키고, 착용자의 날숨을 공기여과필터(500)를 경유해 전면형 호흡보호구 외부로 배출하는 복수의 공기 유동구가 형성된다.

상기 전면패널(420)은 상기 하우징 전면(411) 쪽으로 돌출된 살대(422)를 포함할 수 있다.

상기 살대(422)는 공기여과필터(500)의 이탈을 방지하고 하우징 전면(411) 테두리 또는 필터 카트리지(400)에 형성된 복수의 격벽들(412a~412d) 중 적어도 하나 와 공기여과필터(500)의 밀착력을 높일 수 있다.

상기 살대(422)는 공기여과필터(500)를 하우징 전면(411)의 테두리 쪽으로 밀착시키거나, 공기여과필터(500)를 하우징(410)에 형성된 복수의 격벽(412a~412d) 쪽으로 밀착시킴으로써, 착용자의 호흡에 따라 공기여과필터(500)가 들뜨거나 구부러지는 것을 방지하여 필터링되지 않은 공기가 유입되거나 유출되는 것을 방지함으로써 필터링 효과를 높인다.

<필름형 밸브(440)>

도 8, 도 12, 도 13을 참조하면 상기 필름형 밸브(440)는 상기 그물망 형태의 지지판(430)에 끼움결합된다. 상기 필름형 밸브(440)는 하나의 필름으로 제작되며, 들숨 및 날숨에 따라 개방되는 영역이 구별된다.

도 10을 참조하면, 상기 필름형 밸브(440)의 일단 가운데에는 타단을 향해 절결된 제1 절결부(444a)가 형성된다. 상기 제1 절결부(444a)가 형성되어 상기 필름형 밸브(440)의 일단은 제1 영역(441)과 제3 영역(443)으로 분리된다. 상기 제1 절결부(444a)는 일정한 폭과 길이를 갖는다.

또한, 상기 필름형 밸브(440)의 타단에는 상기 필름형 밸브(440)의 일단을 향해 절결된 제2 절결부(444b)와 제3 절결부(444c)가 형성된다. 상기 제2 절결부(444b)와 제3 절결부(444c)는 상기 필름형 밸브(440) 타단의 좌우에 형성된다. 상기 필름형 밸브(440)의 타단은 좌우로 형성된 제2 절결부(444b)와 제3 절결부(444c)로 인해 필름형 밸브 타단은 가운데 부분만 남게 되며, 이렇게 남은 부분을 제2 영역(442)이라 한다. 상기 제2 절결부(444b)는 일정한 폭과 길이를 가지며, 제3 절결부(444c)도 일정한 폭과 길이를 갖는다.

도 11을 참조하면, 상기 필름형 밸브(440)에는 상기 필름형 밸브(440) 일단에서 타단을 향해 절결된 제1 절결부(444a) 끝단을 접힘선(A)으로 하여 상기 제2 영역(442)이 상기 제1 영역과 상기 제3 영역(443) 아래로 가도록 접을 수 있다.

도 12를 참조하면, 이렇게 접는 경우 제1 영역(441)은 제3 격벽의 제2 판(412a2)을 마주보는 지지판(430) 상부에 배치된다. 상기 제3 영역(443)은 제4 격벽의 제2 판(412b2)을 마주보는 지지판(430) 상부에 배치된다.

들숨시 상기 제1 영역(441)과 제3 영역(443)은 그물망 형태의 지지판(430) 상면을 닫아 외기가 제1 날숨 배출공간(A1)과 제2 날숨 배출공간(A2)으로 유입되지 못 하도록 한다. 또한, 들숨시 상기 제2 영역(442)은 아래로 쳐져 제2 영역(442)으로 닫혀있던 그물망 형태의 지지판(430) 하면이 오픈되면서, 하우징 전면(411)을 통해 유입된 외기는 전면형 호흡보호구 내부로 유입된다.

들숨시, 외기는 전면패널(420)의 공기 유동구를 통해 유입되고, 공기여과필터(500)를 통해 여과된 후 하우징 전면(411)의 개방된 공간으로 유입된다. 상술한 바와 같이 들숨시 공기여과필터(500)의 상기 제1 영역(441)과 제3 영역(443)이 지지판(430) 상면을 닫아 외기가 제1 날숨 배출공간(A1)과 제2 날숨 배출공간(A2)으로 유입되지 못 한다. 대신 외기는 상기 제3 격벽의 제1 판(412a1)과 제4 격벽의 제1 판(412b1) 사이의 이격된 공간인 들숨 유입공간(B)으로 유입된다. 이렇게 들숨 유입공간(B)으로 유입된 공기는 제2 영역(442)으로 닫혀있던 지지판(430) 하면이 오픈되면서 외기 연결부(230)를 통해 호흡보호구 내부로 유입된다.

날숨시 상기 제1 영역(441)과 제3 영역(443)은 지지판(430) 위로 올라가 지지판(430)과 이격되면서 상기 제1 영역(441)과 제3 영역(443)에 의해 덮혀졌던 그물망 형태의 지지판(430) 중 적어도 일부가 개방된다. 그에 따라 착용자의 날숨에 포함된 기체는 제1 날숨 배출공간(A1)과 제2 날숨 배출공간(A2)으로 유입되고, 개방된 하우징 전면(411)을 거쳐 공기여과필터(500)를 통해 여과된 후 전면패널(420)의 공기 유동구를 통해 외부로 방출된다.

도 13을 참조하면, 상기 제2 영역(442)은 제3 격벽의 제1 판(412a1)과 제4 격벽의 제1 판(412b1) 사이의 이격된 공간에 대응되는 그물망 형태의 지지판(430)의 하부에 배치된다. 착용자의 날숨시 상기 제2 영역(442)은 지지판(430) 하면을 덮어 착용자의 날숨이 전면형 호흡보호구 내부로 유입되지 못 하도록 한다.

<전면형 호흡보호구용 필름형 흡기밸브(600)>

본 발명의 다른 실시예에 따르면 외기 연결부(230) 또는 보호구 프레임의 수납부(310)에 전면형 호흡보호구용 필름형 흡기밸브(600)가 부착되어 착용자의 들숨시 상기 외기연결부(230)의 흡기덕트(232)를 개방시키고, 착용자의 날숨시 상기 흡기덕트(232)를 폐쇄하여 착용자의 날숨이 외부로 방출되지 못 하도록 할 수 있다.

상기 필름형 흡기밸브(600)는 세로가 가로보다 긴 사각형이다. 상기 필름형 흡기밸브(600)의 재질은 탄성을 띤 연질 고분자일 수 있다.

상기 필름형 흡기밸브(600)는 제1면과 제2면을 포함한다. 상기 필름형 흡기밸브(600)의 제1면의 하단부에는 점착제(610)가 도포되나 제2면은 점착제(610)가 도포되지 않는다.

상기 필름형 흡기밸브(600)에서 점착제(610)가 도포된 제1면의 하단부는 외기 연결부(230)의 흡기덕트(232)에 대응되는 위치의 보호구 프레임의 수납부(310)의 외면에 점착고정되거나 상기 흡기덕트(232)의 외면에 점착고정된다.

상기 필름형 흡기밸브(600)의 상단부는 떨림판으로 착용자의 들숨 시 아이챔버(Eye Chamber)인 상기 제1 챔버(221) 안으로 내려가 흡기덕트(232)가 개방되어 외기가 내부로 유입된다.

반대로 날숨 시 필름형 흡기밸브(600)의 상단부는 탄성에 따라 회복되어 위로 올라오면서 외기 연결부(230)의 흡기덕트(232)를 막아 착용자의 날숨이 외부로 방출되는 것을 방지한다.

상기 필름형 흡기밸브(600)는 착용자가 바이러스에 감염된 경우 착용자의 날숨에 포함된 비말, 바이러스 등이 외부로 배출되는 것을 방지하며, 간편한 구조로 필터 카트리지 대용으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

Claims (9)

1. 삭제
2. 전면형 호흡용 보호구 상부의 외기 연결부와 연통되는 필터 카트리지에 있어서,
   상기 외기 연결부는 외부의 기체가 내부로 유입되는 흡기덕트와 내부의 기체가 외부로 배출되는 배기덕트를 포함하며,
   상기 필터 카트리지는
   전면이 개방되어 공기여과필터가 장착되는 하우징 및
   상기 하우징 전면을 덮어 상기 하우징 전면에 배치된 필터의 이탈을 방지하는 전면패널을 포함하되,
   상기 하우징은 상기 전면에 대향하는 후면을 포함하고,
   상기 하우징 후면에는 상기 하우징 전면 쪽으로 수직으로 연장되는 복수의 격벽이 형성되고,
   상기 복수의 격벽은 착용자의 들숨과 날숨이 섞이지 않도록 유로를 형성하는 제3 격벽과 제4 격벽을 포함하며,
   상기 제3 격벽은 소정의 각을 이루는 제1 판과 제2 판을 포함하고,
   상기 제3 격벽의 제1 판, 제2 판 및 상기 하우징의 제1 측면에 의해 착용자의 날숨이 배출되는 제1 날숨공간이 형성되고,
   상기 제4 격벽은 소정의 각을 이루는 제1 판과 제2 판을 포함하고,
   상기 제4 격벽의 제1 판, 제2 판 및 상기 하우징의 제2 측면에 의해 착용자의 날숨이 배출되는 제2 날숨공간이 형성되며,
   상기 제3 격벽의 제1 판과 상기 제4 격벽의 제1 판 사이에 착용자의 들숨이 유입되는 들숨 유입공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 전면형 호흡보호구용 필터 카트리지.
3. 제2항에 있어서,
   상기 전면형 호흡구는
   상기 착용자의 안면에 밀착되면서 상기 착용자의 안면을 횡단하여 착용자의 눈 부분을 덮는 제1 챔버와 착용자의 비강과 구강을 덮는 제2 챔버를 형성하는 공기커튼을 포함하며,
   상기 외기 연결부는
   상기 제1 챔버와 직접 연결되고,
   착용자의 날숨이 배출되는 제1 배기덕트, 제2 배기덕트 및 착용자에게 외기를 전달하는 흡기덕트를 포함하는 덕트형 구조이며,
   상기 흡기덕트는 상기 제1 배기덕트와 상기 제2 배기덕트 사이에 형성되고,
   상기 제1 날숨공간은 상기 제1 배기덕트와 연통되며, 상기 제2 날숨공간은 상기 제2 배기덕트와 연통되며, 상기 흡기덕트는 상기 들숨 유입공간과 연통되는 것을 특징으로 하는 전면형 호흡보호구용 필터 카트리지.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 하우징의 하면은
   적어도 일부가 개방되며,
   기체의 유동이 가능한 그물망 형태의 지지판이 설치되고
   상기 지지판에는 상기 제3 격벽의 일단과 제4 격벽의 일단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 전면형 호흡보호구용 필터 카트리지.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 지지판에는 탄성을 갖는 고분자 폴리머 소재의 필름형 밸브가 설치되며,
   상기 필름형 밸브는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역으로 분리되고,
   상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 상기 지지판 상부에 배치되고, 상기 제2 영역은 상기 지지판 하부에 배치되며,
   날숨시 상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 상기 지지판 상면을 개방하고, 들숨시 상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 상기 지지판 상면을 덮고,
   들숨시 상기 제2 영역은 상기 지지판 하면을 개방하고, 날숨시 상기 제2 영역은 상기 지지판 하면을 덮는 것을 특징으로 하는 전면형 호흡보호구용 필터 카트리지.
6. 제2항에 있어서,
   상기 전면패널은 상기 하우징 전면쪽으로 돌출된 살대를 포함하고,
   상기 살대는
   상기 공기여과필터를 상기 하우징 전면 테두리 쪽으로 밀착시키거나
   상기 공기여과필터를 상기 제3 격벽 또는 상기 제4격벽 쪽으로 밀착시키는 것을 특징으로 하는 전면형 호흡보호구용 필터 카트리지.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항의 필터 카트리지를 포함하는 전면형 호흡보호구.
   
8. 삭제
9. 삭제

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