KR20160075453A - 공기청정 기능을 갖는 기능성 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 기능성 마스크는, 금속 또는 플라스틱 재질로서, 바깥쪽으로 볼록한 형상을 가지며, 다수의 홀을 구비하는 골격부; 상기 골격부의 내부에 설치되어 착용자의 입과 코를 가려주는 본체와, 상기 본체의 선단에 장착된 필터를 구비하는 공기정화부; 상기 골격부의 양측에서 후단으로 각각 연장되어 서로를 향해 탄성 바이어스된 한 쌍의 탄성착용부; 공기오염도 측정을 위하여 상기 골격부 또는 상기 공기정화부의 본체에 설치되어 대기오염도를 측정하는 공기측정장치; 상기 공기측정장치에서 측정된 대기오염도 정보를 착용자의 휴대폰으로 전송하는 무선통신수단을 포함한다. 본 발명에 따른 기능성 마스크는 일정한 형상을 갖는 골격부를 구비하므로 마스크가 착용자의 얼굴에 달라붙는 현상을 방지할 수 있고 탄성착용부를 통해 착용편의성을 높일 수 있다. 또한 섬유재질 마스크에 비해 통풍성이 우수하고, 필터를 사용하여 방진성능이 우수하므로 봄이나 여름철에 황사나 미세먼지 대비용으로 활용가능성이 높다. 또한 착용상태의 외관이 종래의 섬유재질 마스크와 유사하므로 종래의 방진마스크에 비해 미려한 미감을 얻을 수 있다. 또한 압박패드에 블루투스모듈 등을 장착함으로써 마스크를 착용한 상태에서도 휴대폰 등 전자기기를 편리하게 사용할 수 있는 이점이 있다.

Description

공기청정 기능을 갖는 기능성 마스크{Functional air-cleaning mask}

본 발명은 마스크에 관한 것으로서, 구체적으로는 방진성능을 강화하고 사용편의성을 높인 기능성 마스크에 관한 것이다.

일반적으로 마스크는 겨울철 보온용이나 노약자들의 기관지 보호용으로 주로 사용되어 왔으나, 최근 중국대륙에서 유입되는 미세먼지나 황사로 인한 대기오염이 심각해지면서 계절이나 남녀노소 구분 없이 그 수요가 크게 늘어나고 있다.

마스크는 방진성능이나 구조에 따라 다양한 종류가 있으며, 섬유재질의 마스크가 가장 범용으로 사용되고 있고, 분진이 많은 작업현장에서는 필터가 장착된 방진마스크가 주로 사용되고 있다.

섬유재질 마스크는 보온성과 휴대성이 뛰어난 장점은 있으나 방진성능에 한계가 있어 미세먼지를 충분히 걸러내지 못하는 단점이 있다. 또한 호흡할 때 발생하는 습기로 인해 천이 쉽게 축축해지고, 이로 인해 숨을 들이쉴 때마다 착용자의 얼굴에 접촉하여 축축함을 느끼게 하므로 착용감이 떨어지는 단점도 있다.

또한 최근 봄이나 여름철에도 황사나 미세먼지의 발생이 빈번한데, 섬유재질 마스크는 이러한 계절에 사용하기에는 통풍성이 떨어지는 단점이 있다.

한편 방진마스크는 섬유재질 마스크와 달리 일정한 형상을 가지며, 필터의 종류나 장착구조에 따라 다양한 종류가 있다. 예를 들어 공개특허공보 제10-2006-0039128호는 복합필터가 장착된 방진마스크(기능성 공기청정 마스크)를 개시하고 있다.

그런데 이러한 방진마스크는 필터를 사용하므로 방진성능은 뛰어나지만 보온성이 떨어지는 단점이 있고, 작업현장이 아닌 곳에서 착용하기에는 미관이 미려하지 못한 단점이 있다.

또한 종래의 마스크는 대부분 끈이나 고무줄을 귀에 걸거나 머리에 둘러서 착용하는 방식인데, 끈이나 고무줄을 귀에 거는 것이 불편한 단점이 있다.

또한 종래의 마스크는 착용상태에서 휴대폰을 사용하기 어려워 전화통화를 할 때마다 마스크를 벗어야 하는 등의 불편이 있다.

공개특허공보 제10-2006-0039128호(2006.05.08 공개)

본 발명은 이러한 불편을 해결하기 위한 것으로서, 섬유재질 마스크에 비해 우수한 방진성능을 가지면서도 사용편의성이 높은 기능성 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 마스크를 착용한 상태에서도 휴대폰 등의 전자기기를 사용할 수 있는 기능성 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 양상은, 금속 또는 플라스틱 재질로서, 바깥쪽으로 볼록한 형상을 가지며, 다수의 홀을 구비하는 골격부; 상기 골격부의 내부에 설치되어 착용자의 입과 코를 가려주는 본체와, 상기 본체의 선단에 장착된 필터를 구비하는 공기정화부; 상기 골격부의 양측에서 후단으로 각각 연장되어 서로를 향해 탄성 바이어스된 한 쌍의 탄성착용부; 공기오염도 측정을 위하여 상기 골격부 또는 상기 공기정화부의 본체에 설치되어 대기오염도를 측정하는 공기측정장치; 상기 공기측정장치에서 측정된 대기오염도 정보를 착용자의 휴대폰으로 전송하는 무선통신수단을 포함하는 기능성 마스크를 제공한다.

본 발명의 다른 양상은, 금속 또는 플라스틱 재질로서, 바깥쪽으로 볼록한 형상을 가지며, 다수의 홀을 구비하는 골격부; 상기 골격부의 내부에 설치되어 착용자의 입과 코를 가려주는 본체와, 상기 본체의 선단에 장착된 필터를 구비하는 공기정화부; 상기 골격부의 양측에서 후단으로 각각 연장되어 서로를 향해 탄성 바이어스된 한 쌍의 탄성착용부; 착용자가 호흡을 통해 배출한 물질을 분석하여 건강진단을 수행하는 건강진단장치; 상기 건강진단장치의 진단결과를 착용자의 휴대폰으로 전송하는 무선통신수단을 포함하는 기능성 마스크를 제공한다.

본 발명의 또 다른 양상은, 바깥쪽으로 볼록한 형상을 가지며, 다수의 홀을 구비하는 골격부; 상기 골격부의 내부에 설치되어 착용자의 입과 코를 가려주는 본체와, 상기 본체의 선단에 장착된 필터를 구비하는 공기정화부; 상기 골격부의 양측에서 후단으로 각각 연장되며, 서로를 향해 탄성 바이어스된 한 쌍의 탄성착용부를 포함하는 기능성 마스크를 제공한다.

본 발명에 따른 기능성 마스크의 상기 필터는 상기 공기정화부의 상기 본체에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 기능성 마스크의 상기 탄성착용부는, 일단이 상기 골격부에 결합된 탄성부; 상기 탄성부의 타단에 결합되어 착용시 착용자의 얼굴에 일정한 압력으로 접촉하는 압박패드를 포할 수 있다. 이때 상기 탄성부는 하나 이상의 탄성와이어 또는 탄성밴드일 수 있다. 또한 상기 압박패드에는 상기 탄성부와의 결합위치를 조절하는 길이조절수단이 결합될 수 있다. 또한 상기 압박패드에는 소형 스피커를 구비한 블루투스모듈이 설치될 수 있다. 또한 상기 골격부에는 상기 블루투스모듈과 케이블로 연결된 마이크가 설치될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 기능성 마스크의 상기 골격부와 상기 탄성착용부의 연결부위에는 상기 탄성착용부가 착용자의 얼굴에 가하는 압력을 조절하는 탄성조절수단이 설치될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 기능성 마스크의 상기 골격부에는 외피가 결합될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 기능성 마스크의 상기 골격부는 2 이상의 부분품이 분리 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 기능성 마스크는 일정한 형상을 갖는 골격부를 구비하므로 마스크가 착용자의 얼굴에 달라붙는 현상을 방지할 수 있고 탄성착용부를 통해 착용편의성을 높일 수 있다.

또한 섬유재질 마스크에 비해 통풍성이 우수하고, 필터를 사용하여 방진성능이 우수하므로 봄이나 여름철에 황사나 미세먼지 대비용으로 활용가능성이 높다.

또한 착용상태의 외관이 종래의 섬유재질 마스크와 유사하므로 종래의 방진마스크에 비해 미려한 미감을 얻을 수 있다.

또한 압박패드에 블루투스모듈 등을 장착함으로써 마스크를 착용한 상태에서도 휴대폰 등 전자기기를 편리하게 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 마스크의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 마스크의 측단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 마스크의 변형예를 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 마스크의 착용상태를 나타낸 도면
도 5는 길이조절부의 구성을 나타낸 도면
도 6은 압박패드에 블루투스모듈이 결합된 모습을 나타낸 도면
도 7은 골격부에 태양전지모듈이 결합된 모습을 나타낸 도면

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 마스크(100)는 도 1의 분해 사시도 및 도 2의 단면도에 나타낸 바와 같이, 착용자의 코와 입을 가릴 수 있는 형상과 크기를 갖는 다공성의 골격부(110)와, 골격부(110)의 내측에 결합되는 공기정화부(120)와, 골격부(110)의 양측에 각각 결합되는 한 쌍의 탄성착용부(130)를 포함한다.

골격부(110)는 PP, PE, PC 등의 플라스틱 재질이거나 스테인레스 등의 금속재질일 수 있으며, 따라서 플라스틱 사출성형이나 금속프레스공정을 통해 제조될 수 있다.

골격부(110)에는 내외측을 관통하는 다수의 홀(112)이 형성되며, 홀(112)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 플라스틱 또는 금속판체에 다수의 홀(112)을 형성하여 골격부(110)를 제작할 수도 있고, 메시(mesh) 구조로 골격부(110)를 제작할 수도 있다.

골격부(110)는 전체적으로 바깥쪽으로(착용자의 반대쪽으로) 볼록한 형상이며, 이로 인해 중앙부의 내부에는 오목한 공간이 형성된다. 이 공간에 공기정화부(120)가 삽입된다.

또한 골격부(110)는 일체로 제작될 수도 있고, 2 이상의 부분품을 조립하여 제작될 수도 있다. 보관이나 휴대의 편의를 위해서는 다수의 부분품으로 분해 조립이 가능하도록 제작하는 것이 보다 바람직할 것이다.

한편 도면에는 나타내지 않았으나, 골격부(110)에 섬유재질의 외피를 씌워서 사용할 수도 있다. 특히 외피를 씌우면 통상의 섬유재질 마스크와 유사한 미감과 촉감을 얻을 수 있어 겨울철 사용시 보온성을 높일 수 있다.

외피를 제거한 상태로 사용하면, 특히 여름철에 골격부(110)의 홀(112)을 통한 우수한 통풍효과를 얻을 수 있다.

공기정화부(120)는 종래의 방진마스크와 유사한 구조를 갖는 것으로서, 구체적으로는 바깥쪽으로 볼록한 대략 원뿔 형상의 본체(121)와, 본체(121)의 선단 중앙에 장착된 필터(122)를 포함한다.

필터(122)는 교환할 수 있도록 분리 가능하게 본체(121)에 결합되는 것이 바람직하다. 필터(122)의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 필요에 따라 또는 대기오염 정도에 따라 적절히 선택해서 장착하면 된다. 이를 위해서는 마스크를 판매할 때 여러 종류의 필터를 함께 제공하는 것이 바람직할 것이다.

한편 반드시 필터교환식 공기정화부(120)를 사용해야 하는 것은 아니므로 고정식 필터(122)가 장착된 일회용 공기정화부(120)가 사용될 수도 있다.

공기정화부(120)의 본체(121)의 후단 가장자리는 착용자의 코와 입 주변을 둘러싼 상태에서 착용자의 얼굴에 밀착될 수 있어야 한다.

공기정화부(120)는 골격부(110)에 결합되는 것이 바람직하다. 예를 들어 본체(121)의 외측면을 골격부(110)의 내측에 결합하거나, 본체(121)의 후단 가장자리를 골격부(110)에 결합하면 된다. 이를 위해 공기정화부(120)와 골격부(110) 에는 서로 대응하는 체결수단이 구비되는 것이 바람직하다. 체결수단의 종류는 제한되지 않으며, 예를 들어 벨크로테이프(일명, 찍찍이), 똑딱이단추, 후크와 고리, 체결밴드 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 마스크(100)를 착용하면, 공기정화부(120)가 착용자의 코와 입을 가리게 되므로 착용자가 숨을 들이쉬면 골격부(110)의 홀(112)을 통과한 외부공기가 필터(122)를 거쳐 공기정화부(120)의 내부로 유입되며, 이 과정에서 미세먼지 등의 오염물질이 걸러지게 된다.

한 쌍의 탄성착용부(130)는 골격부(110)와 공기정화부(120)를 착용자의 안면에 고정시키는 역할을 한다.

탄성착용부(130)는 일단이 골격부(110)에 고정되는 탄성부(131)와 각 탄성부(131)의 타단에 결합된 압박패드(133)를 포함한다. 이때 한 쌍의 탄성착용부(130)의 각 탄성부(131)는 서로를 향해 탄성 바이어스 되며, 따라서 착용상태에서 착용자의 얼굴 측면에 일정한 압력을 가함으로써 착용상태를 유지하는 역할을 한다. 압박패드(133)는 생략될 수도 있다.

도 1에는 각 탄성부(131)가 한 쌍의 와이어 형상인 것으로 나타내었으나, 그 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 하나 또는 3개 이상의 와이어로 구성될 수도 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이 일정한 폭을 갖는 탄성밴드(132)로 대체될 수도 있다.

압박패드(133)는 착용자의 얼굴 측면에 밀착되는 부분으로서, 실리콘 등의 부드러운 재질인 것이 바람직하지만, 그 재질이 특별히 한정되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마스크(100)의 착용상태를 나타낸 측면도로서, 골격부(110)의 일측에서 후단으로 탄성착용부(130)가 연장되고, 탄성착용부(130)의 압박패드(133)가 착용자의 귀를 덮고 있는 모습을 나타내고 있다. 그러나 압박패드(133)가 반드시 착용자의 귀를 덮어야 하는 것은 아니며, 예를 들어 착용자의 뺨에 접촉할 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 마스크(100)는 귀에 끈을 걸어서 착용하는 방식이 아니라 탄성착용부(130)가 착용자의 얼굴 양측을 압박하여 착용하는 방식이다. 따라서 착용자는 골격부(110)를 한 손에 쥔 상태에서 한 쌍의 탄성착용부(130)의 사이에 얼굴을 끼우는 방식으로 마스크(100)를 착용할 수 있어 끈이나 고무줄을 사용하는 방식에 비해 착용이 편리한 장점이 있다.

한편 착용자의 다양한 얼굴 크기를 감안하면 탄성착용부(130)의 길이를 조절할 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다.

도 5는 압박패드(133)에 결합된 길이조절부(160)를 예시한 것으로서, 길이조절부(140)는 압박패드(133)의 외측에 결합되고 내부공간을 갖는 하우징(141)과, 하우징(141)의 상면과 하면에 각각 관통결합된 한 쌍의 누름돌기(142)와, 하우징(141) 내부에서 한 쌍의 누름돌기(142)에 각각 결합된 한 쌍의 누름판(143)과, 한 쌍의 누름판(143) 사이에 설치된 스프링(147)을 포함한다.

탄성부(131)를 구성하는 한 쌍의 와이어는 각각 하우징(141)의 측면을 관통하여 각 누름판(143)과 하우징(141) 사이의 공간을 통과하도록 결합된다.

따라서 도 5(b)와 같이 착용자는 한 쌍의 누름돌기(142)를 하우징(141)의 내부로 누른 상태에서 압박패드(133)의 위치를 조절할 수 있으며, 누름돌기(142)에서 손을 떼면 도 5(a)와 같이 스프링(147)의 탄성력에 의해 탄성부(131)를 구성하는 와이어가 누름판(143)과 하우징(141)의 사이에 고정됨으로써 압박패드(133)의 위치가 고정된다.

이러한 길이조절부(140)의 구성은 예시에 불과한 것이므로 다른 방식으로 탄성착용부(130)의 길이를 조절할 수 있음은 물론이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 구체적인 적용에 있어서 보다 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있다.

예를 들어 전술한 실시예에서는 탄성착용부(130)의 압박패드(133)가 단순히 귀를 덮는 것으로 설명하였으나, 귀의 통증을 경감시키기 위해서 압박패드(133)의 내측에 귀가 삽입될 수 있는 홈을 형성할 수도 있다.

또한 압박패드(133)에 천재질의 외피를 씌워서 겨울철 방한용 귀마개로 활용할 수도 있다.

또한 골격부(110)와 탄성착용부(130)의 연결부위에는 탄성착용부(130)의 연결각도를 적절히 변경하여 탄성력을 조절할 수 있는 수단을 설치하는 것이 바람직하다.

또한 도 6에 나타낸 바와 같이, 압박패드(133)에 소형스피커(도면에는 나타내지 않았음)를 포함하는 블루투스 모듈(170)을 결합할 수도 있다. 이렇게 하면 블루투스 모듈(170)과 페어링된 휴대폰 등의 전자기기에 저장된 음악파일을 마스크(100)를 착용한 상태에서도 청취할 수 있고, 나아가 휴대폰 통화도 가능할 수 있다.

전화통화를 위해서는 도 6에 나타낸 바와 같이, 골격부(110)의 선단 내측에 마이크(160)를 장착하여 블루투스 모듈(170)과 케이블(162)로 연결하면 된다.

또한 도면에는 나타내지 않았으나, 블루투스 모듈(170)을 대신하여 소형스피커를 구비한 라디어수신모듈을 압박패드(133)에 장착할 수도 있다.

또한 도 7에 나타낸 바와 같이 골격부(110)에 태양전지모듈(180)을 장착할 수도 있다. 태양전지모듈(180)에서 생산된 전력은 블루투스모듈(170)의 구동전원으로 활용될 수도 있고, 후술하는 공기측정장치, 건강진단장치 등의 구동전원으로 활용될 수도 있고, 기타 다른 용도로 활용될 수도 있다.

또한 도면에는 나타내지 않았으나, 골격부(110) 또는 본체(120)의 내부에 공기오염도 측정을 위한 공기측정장치를 설치할 수도 있다. 또한 착용자의 호홉을 통해 배출된 물질을 분석하여 간단한 건강진단을 할 수 있는 건강진단장치를 설치할 수도 있다.

또한 전술한 공기측정장치 또는 건강진단장치의 검출결과를 착용자의 휴대폰으로 무선송신하여 착용자가 현재의 대기오염도 또는 건강진단결과를 실시간으로 확인할 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 마스크(100)는 탄성착용부(130)의 사용을 전제로 고안된 것이지만, 종래처럼 골격부(110)에 줄이나 끈을 연결해서 사용하는 것도 가능하다. 이렇게 사용해도 다공성 골격부(110)에 의한 통풍효과을 얻을 수 있고, 골격부(110)와 공기정화부(120)의 이중 구조 채용으로 인한 방진성능 향상 및 착용감 향상 등의 효과를 얻을 수 있기 때문이다.

이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

100: 기능성 마스크 110: 골격부
112: 홀 120: 공기정화부
121: 본체 122; 필터
130: 탄성착용부 131: 탄성와이어
132: 탄성밴드 133: 압박패드
140: 길이조절부 141: 하우징
142: 누름돌기 143: 누름판
147: 스프링 160: 마이크
162: 케이블 170: 블루투스모듈
180: 태양전지모듈

Claims (2)

1. 금속 또는 플라스틱 재질로서, 바깥쪽으로 볼록한 형상을 가지며, 다수의 홀을 구비하는 골격부;
   상기 골격부의 내부에 설치되어 착용자의 입과 코를 가려주는 본체와, 상기 본체의 선단에 장착된 필터를 구비하는 공기정화부;
   상기 골격부의 양측에서 후단으로 각각 연장되어 서로를 향해 탄성 바이어스된 한 쌍의 탄성착용부;
   공기오염도 측정을 위하여 상기 골격부 또는 상기 공기정화부의 본체에 설치되어 대기오염도를 측정하는 공기측정장치;
   상기 공기측정장치에서 측정된 대기오염도 정보를 착용자의 휴대폰으로 전송하는 무선통신수단
   을 포함하는 기능성 마스크
2. 금속 또는 플라스틱 재질로서, 바깥쪽으로 볼록한 형상을 가지며, 다수의 홀을 구비하는 골격부;
   상기 골격부의 내부에 설치되어 착용자의 입과 코를 가려주는 본체와, 상기 본체의 선단에 장착된 필터를 구비하는 공기정화부;
   상기 골격부의 양측에서 후단으로 각각 연장되어 서로를 향해 탄성 바이어스된 한 쌍의 탄성착용부;
   착용자가 호흡을 통해 배출한 물질을 분석하여 건강진단을 수행하는 건강진단장치;
   상기 건강진단장치의 진단결과를 착용자의 휴대폰으로 전송하는 무선통신수단
   을 포함하는 기능성 마스크

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