KR102630219B1 - 밀착성이 우수한 코마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호흡시 공기 중의 먼지나 세균 및 바이러스가 코를 통해 유입되는 것을 차단할 수 있는 필터; 상기 필터의 중심부 상부 내면에 횡방향으로 결합되어 외력을 가하면 변형되면서 이와 결합된 필터의 형태를 변형시켜 그 변형된 형태가 계속 유지되도록 하여 필터가 오똑한 콧등과 상대적으로 평평한 얼굴 사이의 단차에 의해 들뜨는 부분 까지도 밀착되도록 하는 와이어밴드; 상기 필터의 중심에는 종방향으로 필터를 겹치도록 하여 열착하여 신축성은 없고 구조적 강성을 가지는 라인프레임을 형성하되, 필터 폭의 4/10 ~ 6/10에 해당하는 필터의 하부에만 형성시켜 필터가 인장되었을 때 라인프레임 주변의 필터만 상대적으로 더 짧게 인장시켜 필터와 인중 사이의 밀착성을 높이는 라인프레임; 상기 필터의 양측에 결합되어 신축되면서 귀에 걸면 필터가 안면에 밀착될 수 있도록 하는 귀걸이를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 밀착성이 우수한 코마스크에 관한 것이다.

Description

밀착성이 우수한 코마스크{nose mask}

본 발명은 코와 입을 가리는 마스크게 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코만 가려서 호흡시 공기 중에 혼입된 먼지나 바이러스와 같은 병균을 걸려내는 밀착성이 우수한 코마스크에 관한 것이다.

마스크는 병균이나 먼지가 호흡기로 들어오는 것을 막기 위해 코와 입을 가리는 것이다. 마사크는 코와 입을 가리는 넙적한 필터 양 끝에 귀에 걸수 있는 고리를 만든 다음 그 고리를 귀에 걸면 코와 입을 동시에 가려서 숨을 들이쉴 때 공기중에 포함된 먼지나 바이러스 및 세균과 같은 병균이 원단에 의해 걸러지고, 또한 숨을 내쉴 때에도 몸 안에 바이러스와 같은 세균들이 코나 입 밖으로 방출되는 것을 방지한다.

감기 바이러스, 메르스 바이러스, 코로나 바이러스 등과 같이 호흡기를 통해서 감염되는 바이러스는 연구 결과 온도나 습도에 따라 차이가 크기는 하지만 공기 중에 비말 속에서 수시간 동안 생존 하면서 인간에게 감염 시킬 수 있다고 알려져 있다. 하지만, 대부분 공기중에 노출되면 금방 사멸되나 사람간의 대화 처럼 가까운 곳에 있으면서 호흡시 공기 중에 체내의 바이러스가 방출되면 쉽게 감염 된다.

따라서 이러한 호흡기를 통한 바이러스 감염을 방지하기 위해서 바이러스에 의한 전염병이 유행할 때는 코와 입을 가리는 마스크를 착용하여 바이러스가 호흡기를 통해 인체에 유입되는 것을 최대한 차단한다.

그러나 마스크를 착용하면 코와 입을 가려서 외부에서 체내로 유입되는 바이러스를 방지할 수 있고, 체내의 바이러스가 체외로 방출되는 것을 방지하지만, 호흡이 불편하고 답답하며 말을 하더라도 발음이 부정확 해져 의사 소통도 불편해진다. 또한 마스크를 쓴 채로는 음식물을 먹을 수도 없기 때문에, 차나 음료를 마시거나 식사 중에는 바이러스에 취약 해질 수 밖에 없다.

이러한 마스크의 문제점을 해결하기 위해서, 코와 입을 다 가리지 않고 코만 가리를 수 있는 코마스크가 개발되어 있다. 코마스크는 말 그대로 입은 가리지 않고 코만 가려서 위에서 설명한 마스크의 기능을 얻고자 하는 것인데, 입을 가리지 않기 때문에 마스크 기능이 저감될 수 밖에는 없지만, 연구 결과에 따르면, 호흡기를 통한 바이러스 전파는 입 보다는 코를 통해 더 잘 되는 것으로 밝혀 졌다. 따라서, 코만 가려도 호흡시 공기 중의 먼지 차단이나 바이러스 차단 효과를 많이 얻을수 있다.

코마스크의 성능을 결정하는 것은 코마스크를 만드는 신축성 필터의 품질도 중요하지만, 동일한 필터를 사용하더라도 들숨이나 날숨시 공기 압력이 가장 크게 작용하는 인중 부분의 밀착성이 더 중요하다. 밀착성이 떨어지면 그 부분으로 필터링 되지 않은 공기가 유입되기 때문에 호흡시 먼지가 더 많이 유입될 수도 있고 공기 중에 혼입된 세균이나 바이러스도 더 쉽게 유입될 수 있다.

코마스크가 얼굴에 달라붙은 밀착성을 높이기 위해서 신축성이 강한 필터를 사용할수도 있지만, 신축성이 강하면 전체적으로 얼굴에 강하게 밀착되기 때문에 답답하고 착용감도 떨어진다.

이러한 문제를 해결하기 위해 도 1과 같이 필터 중간 부분을 열착시켜 라인프레임을 형성한다. 라인프레임을 형성하면 이 부분이 뼈대 기능을 하여 착용시 필터에 인장력을 가하면 코와 입 사이의 인중 부분과 밀착성이 높아진다.

하지만 필터 중심에 라인프레임이 형성되더라도 요구되는 국부적인 밀착성을 얻을 수 없어서, 도 2와 같이 필터에 라인프레임을 형성한 상태에서, 하단 내측에 밀착밴드를 형성하여 귀걸이가 귀에 걸려서 필터가 연신되는 방향으로 전체에 인장력이 가해지더라도 밀착밴드가 형성된 부분은 오므라드는 인장력이 가해져 그 부분만 인중과의 밀착성이 강해진다.

이와 같은 방법으로 필터와 인중 부분의 밀착성은 어느 정도 높일 수 있지만, 밀착밴드 자체가 필터 표면에서 밀착밴드 두께 만큼 돌출되기 때문에 촉감이 좋지 않고, 하루종일 코마스크를 쓰고 있으면 밀착밴드가 피부의 접촉 때문에 피부가 헐수도 있다. 게다가 밀착밴드의 끝 부분과 필터 사이는 서로 반대되는 힘이 작용하기 때문에 들뜨는 현상이 발생해서 밀착밴드가 형성되지 않은 부분은 오히려 밀착성이 떨어져 밀착밴드 형성 효과가 반감 된다.

게다가 구조가 단순하고 가격이 저렴한 코마스크의 특성상 상업적인 성공을 위해서는 원가 경쟁력이 매우 중요한데, 밀착밴드를 형성하는 공정이 더 들어가면 그 만큼 자동화 하기도 힘들어지고, 원가도 높아져 코마스크의 상업적인 경쟁력이 떨어질 수 밖에 없다.

대한민국 공개특허 제10-2020-116431호 대한민국 등록특허 제10-1975240호 대한민국 등록특허 제10-1434255호 대한민국 등록특허 제10-1248351호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 구조 변경으로 공정 추가 없이도 필터와 인중 부분의 밀착성을 높여서 호흡시 공기 중의 먼지와 세균 및 바이러스의 차단이라는 코마스크의 기능성을 높일 수 있는 밀착성이 우수한 코마스크를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 호흡시 공기 중의 먼지나 세균 및 바이러스가 코를 통해 유입되는 것을 차단할 수 있는 필터; 상기 필터의 중심부 상부 내면에 횡방향으로 결합되어 외력을 가하면 변형되면서 이와 결합된 필터의 형태를 변형시켜 그 변형된 형태가 계속 유지되도록 하여 필터가 오똑한 콧등과 상대적으로 평평한 얼굴 사이의 단차에 의해 들뜨는 부분 까지도 밀착되도록 하는 와이어밴드; 상기 필터의 중심에는 종방향으로 필터를 겹치도록 하여 열착하여 신축성은 없고 구조적 강성을 가지는 라인프레임을 형성하되, 필터 폭의 4/10 ~ 6/10에 해당하는 필터의 하부에만 형성시켜 필터가 인장되었을 때 라인프레임 주변의 필터만 상대적으로 더 짧게 인장시켜 필터와 인중 사이의 밀착성을 높이는 라인프레임; 및 상기 필터의 양측에 결합되어 신축되면서 귀에 걸면 필터가 안면에 밀착될 수 있도록 하는 귀걸이;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 밀착성이 우수한 코마스크를 제공한다.

본 발명에 따른 코마스크는 필터의 중심에 라인프레임의 형성되어 있기 때문에 필터가 인장되었을 때 라인프레임 주변의 필터만 상대적으로 더 짧게 인장시켜 필터와 인중 사이의 밀착성을 높인다.

또한, 라인프레임이 형성된 필터의 하부라인 가운데 부분은 포물선처럼 둥그럽고 오목한 형태의 오목부가 형성되고, 하부라인 오목부 중심의 정점이 라인프레임의 하단과 일치되어 귀걸이에 의해 필터가 연신될 때 라인프레임 하단 부분의 필터를 안면 쪽으로 힘이 집중되어 상대적으로 더 강하게 당겨서 필터와 인중 면과의 밀착성을 더 높인다. 즉, 오목부 없이 필터의 하부라인이 다른 부분과 수평을 이루면 라인프레임의 하단 부분으로 힘의 집중 현상이 일어나지 않아 필터와 인중 면과의 밀착성이 오목부가 있들 때 보다 낮아진다.

도 1은 종래 코마스크로서 중심에 라인프레임이 형성된 것이다.
도 2는 종래 코마스트로서 라인프레임이 형성된 배면을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 코마스크를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 코마스크의 배면을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 코마스크를 안면에 착용한 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 코마스크를 안명에 착용한 상태에서 코마스크의 단면을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 코마스크가 안면에 착용되었을 때 필터가 연신되는 길이를 개념적으로 나타낸 것이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 호흡시 공기 중의 먼지나 세균 및 바이러스가 코를 통해 유입되는 것을 차단할 수 있는 필터(110)가 구비된다. 코마스크용 필터의 종류는 다양하다. 본 발명에서는 필터의 필터링 성능을 높이는게 아니고, 동일한 필터를 가지고 안면과의 밀착성을 높여서 기능성을 강화시킨다. 본 발명의 필터는 신축성이 있어서 외력을 가하면 전체적으로 연신되는 것을 사용한다.

필터(110)는 길이가 21 ~ 22cm이고, 폭이 5 ~ 6cm 이다. 필터(110)의 길이를 더 늘이거나 줄이는 것은 어렵지 않으나, 귀 가까이 까지 닿을 수 있어야 밀착성에 유리하고, 폭은 넓을수록 안면과의 밀착성이 유리하지만, 사람은 눈과 입 사이에 공간이 정해져 있기 때문에 폭의 넓이는 그 공간에 제한을 받는다.

필터(110)의 중심부 상부 내면에는 와이어밴드(120)가 결합된다. 와이어밴드(120)는 필터(110)의 횡방향으로 결합되어 외력을 가하면 변형되면서 이와 결합된 필터의 형태를 변형시켜 그 변형된 형태가 계속 유지되도록 하여 필터(110)가 오똑한 콧등과 상대적으로 평평한 얼굴 사이의 단차에 의해 들뜨는 부분 까지도 밀착되도록 한다.

와이어밴드(120)는 잘구부러지는 금속 박판으로서, 직물이나 부직포를 이루어진 필터(110)가 구조적 강성이 없어 특정 형태를 유지할 수 없기 때문에, 필터(110)가 콧등과 안면에 걸쳐서 덮더라도 콧등과 안면과의 단차 때문에 형성되는 들뜬 공간을 막을 수 없어서 변형이 잘되는 와이어밴드(120)를 필터 내면에 결합한 것이다. 와이어밴드(120)가 필터(110)의 상부 내면에 결합되면 콧등의 상하 방향 대략 중심 부분에 위치되고, 와이어밴드(120)의 길이가 7 ~ 10cm 정도로서, 코마스크를 착용하면 콧등과 콧등의 양측으로 안면의 가장 낮은 부분까지 이어져 밀착성을 높여서 호흡시 필터링 되지 않은 공기가 유입되는 것을 방지한다.

필터(110)의 중심에는 라인프레임(130)의 형성된다. 라인프레임(130)이 형성되어 있으면 필터가 인장되었을 때 라인프레임(130) 주변의 필터만 상대적으로 더 짧고 강하게 인장시켜 필터(110)와 인중 사이의 밀착성을 높인다.

라인프레임(130)은 종방향으로 필터(110)를 겹치도록 하여 열착하여 구조적 강성을 가지는 1 ~ 2mm 정도 높이의 라인프레임을 형성하되, 필터 폭의 4/10 ~ 6/10 부분에만 형성시키고, 필터(110)가 바닥에 놓여졌을 때 라인프레임의 가장 높은 부분은 20mm 정도이고, 경사도는 30°정도이다. 라인프레임(130)의 곡률 반경은 클수록(직선일수록) 필터(110)가 신장될 때 라인프레임(130)의 하단 부분에 힘이 집중되어 밀착성이 높아지는 것으로 나타났다. 즉 라인프레임(130)은 거의 직선으로 형성되는 것이 하단 부분에 힘이 집중되어 밀착성이 더 높아지지만, 둥그런 코 끝의 형태를 고려하여 약간 둥그럽게 설계하였다.

여기서 라인프레임(130)을 필터 폭의 4/10 ~ 6/10 까지만 형성하는 것은 필터와 안면과의 밀착성을 높이는데 매우 중요하다.

필터(110)의 상부 부분은 와이어밴드(120)가 있기 때문에 필터(110)와 안면과의 밀착성이 높일 수 있지만, 하부 부분은 와이어밴드(120)가 없기 때문에 밀착성을 높일 수 없고, 필터(110)의 하부는 거의 평평한 인중 면과 접하기 때문에 와이어밴드(120)를 형성한다고 해도 밀착성을 높이기 어렵다. 따라서 본 발명에서는 라인프레임(130)을 형성하여 필터(110)와 인중 면과의 밀착성을 높인 것인데, 호흡을 하면 콧구멍을 통해 배출되는 공기의 압력 이 인중을 덮고 있는 필터(110) 부분에 가장 크게 작용하기 때문에 그 부분으로 필터링 되지 않은 공기가 배출될 수 있다.

라인프레임(130)이 형성되어 있으면, 코스마크를 착용한 후 후술하는 귀걸이(140)를 귀에 걸면 당겨져 필터(110) 전체가 연신되면서 안면에 밀착된다. 호흡시 배출되는 공기의 압력에 노출되지 않은 필터(110) 부분은 상대적으로 약하게 안면과 밀착되더라도 들뜨지 않아 필터링 되지 않은 공기가 유입되지 않지만, 호흡시 배출 되는 압력에 노출된 인중 부분의 필터(110) 부분은 약하게 밀착되어 있으면, 공기의 압력 때문에 들떠서 필터링 되지 않은 공기가 배출되기 때문에 공기의 압력이 작용하는 부분에는 상대적으로 더 강하게 밀착되어야 한다.

또한, 상기 라인프레임(130)이 형성된 필터(110)의 하부라인의 가운데 부분은 포물선처럼 둥그럽고 오목한 형태의 오목부(112)가 형성되고, 하부라인 오목부(112) 중심의 정점이 라인프레임(130)의 하단과 일치되어 귀걸이에 의해 필터(110)가 연신될 때 라인프레임(130) 하단 부분의 필터(110)를 안면 쪽으로 힘이 집중되어 상대적으로 더 강하게 당겨서 필터(110)와 인중 면과의 밀착성을 더 높인다. 즉, 오목부(112) 없이 필터(110)의 하부라인이 다른 부분과 수평을 이루면 라인프레임(130)의 하단 부분으로 힘의 집중 현상이 일어나지 않아 필터(110)와 인중 면과의 밀착성이 오목부가 있들 때 보다 낮아진다.

본 발명에서는 공기의 압력이 작용하는 인중 부분과의 밀착성을 높이기 위해서 라인프레임을 형성하였는데, 라인프레임의 작용을 설명하면 다음과 같다.

사람의 얼굴을 기하학적으로 개념화 시키면, 얼굴은 원통형 이고, 코는 원통의 가장 앞 부분에 형성되어 있으며, 귀는 원통의 양측 가운데 부분에 형성되어 있다. 따라서 코마스크를 착용한 상태에서 귀걸이를 통해 필터(110)를 연신시키면, 필터의 길이를 늘리는 방향으로 힘이 가해지지만, 필터를 뒤로 당기는 방향으로도 힘도 가해진다.

도 7과 같이, 점선은 필터(110)가 코스마크를 안면에 착용할 때 늘어나 길이를 개념적으로 표현한 것인데, 라인프레임(130)은 열착되어서 신축성이 없기 때문에 라인프레임(130)이 형성되지 않은 필터(110)의 상부 길이(L1)는 라인프레임(130)이 형성된 하부 길이(L2)에 비해서 더 많이 연신된다. 즉 (L1)은 길이가 (L2)의 길이 보다 더 길다.

특히 라인프레임(130)이 형성된 부분은 필터(110)가 연신되는 방향에 저항하는 힘이 작용하기 때문에 연신되는 길이가 상대적으로 짧아지고, 라인프레임(130)이 역학적으로 위에서 아래는 누르는 작용을 하여 인중 부분과 필터(110)의 밀착성이 높아진다.

110 : 필터 112 : 오목부
120 : 와이어밴드 130 : 라인프레임
140 : 귀걸이

Claims (2)

1. 호흡시 공기 중의 먼지나 세균 및 바이러스가 코를 통해 유입되는 것을 차단할 수 있는 필터(110);
   상기 필터의 중심부 상부 내면에 횡방향으로 결합되어 외력을 가하면 변형되면서 이와 결합된 필터의 형태를 변형시켜 그 변형된 형태가 계속 유지되도록 하여 필터가 오똑한 콧등과 상대적으로 평평한 얼굴 사이의 단차에 의해 들뜨는 부분 까지도 밀착되도록 하는 와이어밴드(120);
   상기 필터의 중심에는 종방향으로 필터를 겹치도록 하여 열착하여 신축성은 없고 구조적 강성을 가지는 라인프레임을 형성하되, 필터 폭의 4/10 ~ 6/10에 해당하는 필터의 하부에만 형성시켜 필터가 인장되었을 때 라인프레임 주변의 필터만 상대적으로 더 짧게 인장시켜 필터와 인중 사이의 밀착성을 높이고, 라인프레임(130)이 형성된 필터의 하부라인의 가운데 부분은 포물선처럼 둥그럽고 오목한 형태의 오목부(112)가 형성되고, 하부라인 오목부(112) 중심의 정점이 라인프레임(130)의 하단과 일치되어 귀걸이(140)에 의해 필터(110)가 연신될 때 라인프레임(130) 하단 부분의 필터(110)를 안면 쪽으로 상대적으로 더 강하게 당겨서 필터(110)와 인중 면과의 밀착성을 더 높이는 라인프레임(130); 및
   상기 필터의 양측에 결합되어 신축되면서 귀에 걸면 필터가 안면에 밀착될 수 있도록 하는 귀걸이(140);
   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 밀착성이 우수한 코마스크.
2. 삭제