KR102526679B1 - 상변화물질이 구비된 위생마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상변화물질이 구비된 위생마스크에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크는 양측에 구성된 귀걸이를 통해 귀에 걸어서 안면에 착용하게 되고, 입과 코 및 턱을 가릴 수 있는 외피 및 상기 외피의 이면에 부착된 내피를 포함하는 마스크로서, 상기 외피와 내피 사이에 구성되며, 상기 내피를 절개하여 형성되는 개구부를 통해 외부로 노출되는 포켓; 상기 개구부를 통해 포켓에 삽입되어 내장되며, 이음부를 통해 반으로 접을 수 있도록 서로 연결된 복수의 튜브로 구성된 온도조절유닛; 및 상기 복수의 튜브의 내부에 선택적으로 충전되는 노나데칸, 테트라데칸, 헥사데칸, 옥타데칸 중 선택된 하나로 구성된 상변화물질을 더 포함한다.

Description

상변화물질이 구비된 위생마스크{MASK WITH THE PHASE CHANGE MATERIAL}

본 발명은 위생마스크에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 이용자가 안면에 착용시 입과 코를 가려 유해물질이나 비말 입자를 따라 전파되는 각종 바이러스를 차단하기 위한 위생마스크에 관한 것이다.

예컨대, 위생마스크는 얼굴의 입과 코를 가리기 위하여 쓰는 도구로서, 공기 중에 부유하는 미세먼지를 포함하는 유해물질이나 비말 입자를 따라 전파되는 각종 바이러스 등으로부터 이용자를 보호하게 된다.

즉 사스, 메르스, 코로나바이러스 등의 세균에 의한 감염으로 인간의 생명이 위협받고 있어 전 세계적으로 이의 대책이 긴급히 요구되고 있으며, 효과적인 대비책으로 위생마스크가 대두하고 있다.

여기서 일반적으로 사용하는 위생마스크는 공기 중에 부유하는 미세먼지, 병원성 세균, 바이러스 등의 전파를 방지하고, 보균자로부터 병원성 세균이나 바이러스 등의 비말을 방지할 목적으로 사용되고 있는데, 이에 더하여 한방재료와 음이온물질을 통해 한방의 효능과 음이온의 효능을 체험할 수 있도록 한 기능성 마스크가 개발되어 있으며, 이를 (특허문헌 1)(이하 '종래기술'이라 한다.)에서 구체적으로 개시하고 있다.

그러나 종래기술에 따른 기능성 마스크는 호흡시 그 효능을 체험할 수 있도록 하고 있는데, 예컨대 여름철과 같이 고온다습한 환경에서는 위생마스크를 착용하는 것만으로도 호흡에 어려움이 있는바, 한방효능과 음이온효능을 제대로 누리기 어려운 문제점이 있다.

즉 일반적인 위생마스크를 착용하는 것만으로도 피부질환 등을 유발하고, 호흡에 어려움이 있는 의료진이나 학생들 또는 일반이용자에게 종래기술에 따른 기능성 마스크는 여러모로 사용상의 곤란함이 있다.

또한, 겨울철과 같이 기온이 낮은 계절에는 종래기술에 따른 기능성 마스크착용으로 인한 보온효과가 미미하다는 문제점도 있다.

따라서 고온다습한 여름철에는 위생마스크의 착용만으로 냉각효과를 줄 수 있고, 반대로 기온이 낮은 겨울철에는 보온효과를 줄 수 있으며, 나아가 위생마스크착용에 따른 거부감을 줄여 각종 바이러스의 비말을 방지할 수 있는 위생마스크의 개발이 시급히 요구되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0136235호

본 발명의 목적은 착용시 입과 코를 가려 유해물질이나 각종 바이러스로부터 이용자를 보호할 수 있고, 비말 방지를 통해 타인을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 계절에 따라 이용자의 안면 온도를 용이하게 조절할 수 있도록 한 상변화물질이 구비된 위생마스크를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여,

본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크는 양측에 구성된 귀걸이를 통해 귀에 걸어서 안면에 착용하게 되고, 입과 코 및 턱을 가릴 수 있는 외피 및 상기 외피의 이면에 부착된 내피를 포함하는 마스크로서,

상기 외피와 내피 사이에 구성되며, 상기 내피를 절개하여 형성되는 개구부를 통해 외부로 노출되는 포켓(Pocket);

상기 개구부를 통해 포켓에 삽입되어 내장되며, 이음부를 통해 반으로 접을 수 있도록 서로 연결된 복수의 튜브(Tube)로 구성된 온도조절유닛;

상기 복수의 튜브의 내부에 선택적으로 충전되는 노나데칸(Nonadecane), 테트라데칸(Tetradecane), 헥사데칸(Hexadecane), 옥타데칸(Octadecane) 중 선택된 하나로 구성된 상변화물질;

을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크에 있어서, 상기 외피는 입을 가릴 수 있는 중단부와, 상기 중단부의 상부에 배치되어 코를 가릴 수 있는 상단부 및 상기 중단부의 하부에 배치되어 턱을 가릴 수 있는 하단부로 구성되며, 상기 중단부에 온도조절유닛이 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크에 있어서, 상기 외피와 내피는 부직포 또는 섬유재질로 형성되며, 상단부에 마스크와이어가 내장될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크에 있어서, 상기 복수의 튜브는 열가소성 폴리우레탄시트(TPU Sheet)를 통해 직사각형으로 구성되어 위생마스크의 착용위치에 따라 안면의 볼과 입 주변 또는 턱 부분에 배치되어 상변화물질을 통한 냉각 또는 보온이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크에 있어서, 상기 개구부는 내피의 상부에 형성되되, 포켓에 내장된 온도조절유닛의 분리를 방지할 수 있도록 일정 간격을 두고 분할 구성될 수 있다.

이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 이용자가 안면에 착용시 입과 코를 가려 유해물질이나 각종 바이러스로부터 이용자를 보호할 수 있고, 비말 방지를 통해 타인을 보호할 수 있는 기본적인 기능뿐만 아니라 온도조절유닛에 구비된 상변화물질을 통해 위생마스크를 착용한 이용자의 안면 온도조절이 가능하여 예컨대, 기온이 높은 날에는 안면에서 나는 열을 쉽게 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 기온이 낮은 날에는 안면의 온도를 보온할 수 있다.

따라서 이용자의 체온조절을 통해 피부트러블이나 호흡장애 등을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 나아가 위생마스크의 착용에 따른 거부감을 상당수 줄일 수 있어 유해물질이나 각종 바이러스로부터 이용자를 보호할 수 있으며, 비말 방지를 통해 각종 바이러스의 전파를 효과적으로 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 위생마스크의 구성을 나타내 보인 사시도.
도 2는 도 1에 따른 위생마스크에 상변화물질이 구비된 온도조절유닛이 삽입되는 것을 나타내 보인 배면도.
도 3의 (a) 및 (b)는 도 2에 따른 온도조절유닛을 나타내 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크를 나타내 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크를 배면에서 나타내 보인 사시도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 위생마스크의 구성을 나타내 보인 사시도로서, 양측에 귀걸이(10)가 구비된 외피(20)가 상단부(22), 중단부(21) 및 하단부(23)로 구성되고, 상기 상단부(22)에 마스크와이어(24)가 내장된 위생마스크(1)를 나타내 보이고 있다.

도 2는 도 1에 따른 위생마스크에 상변화물질이 구비된 온도조절유닛이 삽입되는 것을 나타내 보인 배면도로서, 외피(20)의 이면에 배치되는 내피(30)의 상부를 일부 절개하여 형성되는 개구부(41)를 통해 외부로 노출되는 포켓(40)에 복수의 튜브(50a)(50b) 및 이음부(51)로 구성된 온도조절유닛(50)이 삽입되는 결합관계를 나타내 보이고 있다.

도 3의 (a) 및 (b)는 도 2에 따른 온도조절유닛을 나타내 보인 사시도로서, 온도조절유닛(50)을 구성하는 복수의 튜브(50a)(50b)가 이음부(51)를 통해 반으로 접힌 것을 나타내 보이고 있다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크를 나타내 보인 사시도로서, 양측에 귀걸이(10)가 구비된 외피(20)가 상단부(22), 중단부(21) 및 하단부(23)로 구성되고, 상기 상단부(22)에 마스크와이어(24)가 내장되며, 상기 중단부(21)에 온도조절유닛(50)이 내장된 위생마스크(1)를 나타내 보이고 있다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크를 배면에서 나타내 보인 사시도로서, 상단부(22), 중단부(21) 및 하단부(23)로 구성된 외피(20)의 이면에 배치되는 내피(30)의 상부를 일부 절개하여 형성되는 개구부(41)를 통해 외부로 노출되는 포켓(40)에 온도조절유닛(50)이 삽입되어 내장된 위생마스크(1)를 나타내 보이고 있다.

도 1 내지 5에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크(이하 '위생마스크'라 한다.)는 양측에 구성된 귀걸이(10)를 통해 귀에 걸어서 안면에 착용하게 되고, 입과 코 및 턱을 가릴 수 있도록 외피(20) 및 상기 외피(20)의 이면에 부착된 내피(30)를 포함한다.

즉 상기 위생마스크(1)는 널리 알려진 바와 같이, 귀걸이(10)를 통해 안면에 착용함으로써, 외피(20)와 내피(30)가 호흡기관인 입과 코를 가려 유해물질이나 각종 바이러스의 침투를 이중으로 방지함과 동시에 이들의 비말을 방지하여 타인을 보호토록 하게 된다.

상기 외피(20)와 내피(30)는 통상 부직포를 통해 제조되고 있으나 섬유재질을 통해 제조될 수 있으며, 이러한 재질적 차이는 본 발명의 목적 및 작용효과에 별다른 지장을 초래하지 않으므로, 별도의 한정사항은 아니다.

또한, 상기 외피(20)는 입과 코 및 턱을 가릴 수 있을 정도의 크기로 형성되는데, 이를 세분화하면, 입을 가릴 수 있는 중단부(21)와 코를 가릴 수 있는 상단부(22) 및 턱을 가릴 수 있는 하단부(23)로 지칭할 수 있다.

상기 상단부(22)에는 마스크와이어(24)가 내장되어 내피(30)와 이용자의 코가 밀착상태를 유지할 수 있도록 하게 된다.

나아가 상기 상단부(22)와 하단부(23)는 위생마스크(1)를 미사용시 중단부(21)를 향해 접은 상태에서 보관할 수 있도록 구성될 수 있다(도 5 참조).

여기서 위생마스크(1)는 상기 외피(20)와 내피(30)를 통해 두 겹으로 구성됨에 따라 상기 외피(20)와 내피(30) 사이에 일종의 비어 있는 공간을 더 포함하게 되는데, 이를 포켓(40)으로 지칭할 수 있으며, 상기 포켓(40)을 외부로 노출할 수 있도록 내피(30)를 일부 절개하여 개구부(41)를 형성하는 것이다(도 2 참조).

상기 개구부(41)는 도면상 내피(30)의 상부를 일부 절개하는 방법으로 형성되며, 이는 하기에서 구체적인 내용을 설명하게 되는 온도조절유닛(50)의 분리를 방지하기 위한 조치이다. 다만, 상기 온도조절유닛(50)의 분리를 방지할 수 있는 범위 내에서 측면에 형성될 수도 있다.

나아가 상기 내피(30)의 상부에 형성되는 개구부(41)는 포켓(40)에 내장된 온도조절유닛(50)의 분리를 방지할 수 있도록 일정 간격을 두고 분할 구성될 수 있다.
다시 말해, 상기 개구부(41)는 상기 내피(30)의 상부 일측에 상기 온도조절유닛(50)을 포켓(40)에 삽입으로 수용할 수 있게 길이 방향을 따라 소정의 길이만큼 절개하여 형성하되, 길이 방향을 따라 소정의 간격을 두고 두 곳에 절개 형성되어 개구부(41)의 사이에 막혀있는 부분을 통해 포켓(40)으로부터 온도조절유닛(50)의 이탈을 방지할 수 있다.

상기 온도조절유닛(50)은 본 발명의 목적 및 작용효과를 달성하기 위한 특징적 구성요소로서, 개구부(41)를 통해 포켓(40)에 삽입되어 위생마스크(1)에 내장되며, 이음부(51)를 통해 반으로 접을 수 있도록 서로 연결된 복수의 튜브(50a)(50b)로 구성된다(도 3 참조).

여기서 상기 복수의 튜브(50a)(50b)는 이해 및 설명의 용이함을 위하여 이하, 제1,2 튜브(50a)(50b)로 지칭함을 사전에 밝혀둔다.

상기 제1,2 튜브(50a)(50b)는 예컨대, 0.1∼0.5㎜ 두께의 열가소성 폴리우레탄시트(Thermoplastic Polyurethane: TPU Sheet)를 통해 앞뒤로 이루어지며, 고주파 접합을 통해 앞뒤가 서로 접합될 수 있다.

즉 알려진 바와 같이, 열가소성 폴리우레탄은 가볍고 단단해 변형이 거의 발생하지 않는 소재로, 0.1∼0.5㎜ 두께의 시트형태로 제조한 열가소성 폴리우레탄시트를 통해 제1,2 튜브(50a)(50b)가 구성됨으로써, 오랫동안 변형 없이 사용 가능하게 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 상기 제1,2 튜브(50a)(50b)는 중심부에 형성된 이음부(51)를 통해 반으로 접을 수 있도록 서로 연결 구성되며, 이에 따라 위생마스크(1)를 안면에 착용시 이질감을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 피부와의 용이한 접촉을 유도하게 하게 된다(도 4 참조).

여기서 상기 제1,2 튜브(50a)(50b)를 고주파 접합하기 전에 상변화물질이 삽입되어 충전되는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 열가소성 폴리우레탄시트를 이용하여 제1,2 튜브(50a)(50b)의 앞뒤를 각기 직사각형으로 형성하고, 상기 제1,2 튜브(50a)(50b)를 고주파 접합하기 전에 여름용과 겨울용으로 구분하여 사용할 수 있도록 4종류의 상변화물질을 선택적으로 충전하게 된다.

이후, 기온에 따라 선택된 상변화물질의 충전이 완료되면, 제1,2 튜브(50a)(50b)의 외곽을 고주파 접합하여 마감 처리하게 된다.

여기서 4종류의 상변화물질은 각각 테트라데칸(Ttetradecane), 헥사데칸(Hexadecane), 노나데칸(Nonadecane) 및 옥타데칸(Octadecane)으로 실시하게 된다.

상기 테트라데칸은 화학식이 C₁₄H₃₀인 유기계 물질이며, 녹는점(Melting Point)이 5.5℃로서, 예컨대 급속용융이 가능하여 몸에서 나는 열을 신속하게 식힐 수 있고, 사용 후에 다시 급속냉동하면, 재사용이 용이한 측면이 있다.

상기 헥사데칸은 화학식이 C₁₆H₃₄인 유기계 물질이며, 녹는점(Melting Point)이 18℃로서, 무색의 액체이다.

상기 옥타데칸은 화학식이 C₁₈H₃₈인 흰색 결정 또는 분말상태의 유기계 물질이며, 녹는점(Melting Point)이 28℃로서, 앞선 2종류에 비해 상대적으로 지속력이 좋다.

상기 노나데칸은 분자식이 C₁₉H₄₀인 흰색 결정 또는 분말상태의 녹는점(Melting Point)이 32℃인 물질로서, 앞선 3종류에 비해 지속력이 우수할 뿐만 아니라 기온이 높은 여름철에 상대적으로 효과가 있다.

즉 4종류의 상변화물질은 위생마스크(1)를 안면에 착용시 신체와의 접촉을 통해 용융되면서 온도를 유지하려는 성질을 통해 흡열 현상 또는 발열 현상이 일어나면서 이용자의 체온조절, 즉 시원함이나 따뜻함을 느낄 수 있도록 하게 되며, 용융시 가정이나 회사 또는 편의점 등에서 냉동하면, 다시 냉각되어 재사용이 가능하다.

여기서 기온에 따라 4종류의 상변화물질이 선택적으로 충전되어 구성된 온도조절유닛(50)은 외피(20)를 구성하는 중단부(21)에 배치될 수 있으며, 위생마스크(1)의 착용위치에 따라 안면의 볼과 입 주변 또는 턱 부분에 배치되어 상변화물질을 통한 냉각 또는 보온이 이루어지도록 하게 된다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상변화물질이 구비된 위생마스크(1)를 착용하게 되면, 안면의 온도조절이 가능하여 예컨대, 기온이 높은 날에 몸에서 나는 열을 쉽게 식힐 수 있고, 기온이 낮은 날에는 보온효과가 있다.

예컨대, 상변화물질이 구비된 위생마스크(1)는 방호복을 착용하고 있는 의료진이나 현장작업자 또는 학생들에게 적합한데, 이는 이용자의 안면 온도조절을 통해 피부트러블이나 호흡장애 등을 효과적으로 방지할 수 있기 때문이다.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 상변화물질이 구비된 위생마스크는 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 위생마스크 10: 귀걸이
20: 외피 21: 중단부
22: 상단부 23: 하단부
24: 마스크와이어 30: 내피
40: 포켓 41: 개구부
50: 온도조절유닛 50a: 제1 튜브
50b: 제2 튜브 51: 이음부

Claims (5)

1. 양측에 구성된 귀걸이를 통해 귀에 걸어서 안면에 착용하게 되고, 입과 코 및 턱을 가릴 수 있는 외피 및 상기 외피의 이면에 부착된 내피를 포함하는 마스크로서,
   상기 외피와 내피 사이에 구성되며, 상기 내피를 절개하여 형성되는 개구부를 통해 외부로 노출되는 포켓;
   상기 개구부를 통해 포켓에 삽입되어 내장되며, 이음부를 통해 반으로 접을 수 있도록 서로 연결된 복수의 튜브로 구성된 온도조절유닛; 및
   상기 복수의 튜브의 내부에 선택적으로 충전되는 노나데칸, 테트라데칸, 헥사데칸, 옥타데칸 중 선택된 하나로 구성된 상변화물질을 포함하며,
   상기 외피는 입을 가릴 수 있는 중단부와, 상기 중단부의 상부에 배치되어 코를 가릴 수 있는 상단부 및 상기 중단부의 하부에 배치되어 턱을 가릴 수 있는 하단부로 구성되며, 상기 중단부에 온도조절유닛이 배치되고,
   상기 외피와 내피는 부직포 또는 섬유재질로 형성되며, 상단부에 마스크와이어가 내장되고,
   상기 복수의 튜브는 열가소성 폴리우레탄시트를 통해 직사각형으로 구성되어 위생마스크의 착용위치에 따라 안면의 볼과 입 주변 또는 턱 부분에 배치되어 상변화물질을 통한 냉각 또는 보온이 이루어지며,
   상기 개구부는 상기 내피의 상부 일측에 상기 온도조절유닛을 포켓에 삽입으로 수용할 수 있게 길이 방향을 따라 소정의 길이만큼 절개하여 형성하되, 길이 방향을 따라 소정의 간격을 두고 두 곳에 절개 형성되어 개구부의 사이에 막혀있는 부분을 통해 포켓으로부터 온도조절유닛의 이탈을 방지할 수 있도록 분할 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화물질이 구비된 위생마스크.
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