KR20170006871A - 호흡연동형 전동마스크 - Google Patents

Abstract

호흡연동형 전동마스크가 개시되어 있다. 본 발명은, 사용자 안면의 일부 또는 전부를 덮는 본체부; 상기 본체부에 설치된 흡기부와 배기부; 상기 흡기부의 내측에 설치되어 본체부 내부로 외기를 공급하는 흡기팬; 상기 흡기팬의 외측에 설치되어 흡기팬에 흡입되는 외기를 여과하는 필터부; 상기 본체부의 일측에 설치되어 사용자의 호흡을 감지하는 호흡감지부: 상기 호흡감지부의 감지신호에 따라 흡기팬의 구동을 제어하기 위한 제어부; 및 상기 흡기팬을 구동하기 위한 배터리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

호흡연동형 전동마스크{MOTOR OPERATED MASK WITH RESPIRATORY LINKAGE FUNCTION}

본 발명은 호흡연동형 전동마스크에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 마스크를 착용한 사용자의 흡기 작동시에 호흡과 연동하여 흡기팬을 작동시킬 수 있도록 한 호흡연동형 전동마스크에 관한 것이다.

일반적으로 제지공장, 방직공장, 채석장 등의 작업환경에서는 많은 분진이 발생하며, 각종 화학공장 및 용접, 제련, 도금 등의 금속 가공공장 등의 작업환경에서는 다량의 유해가스가 발생한다. 또한, 화재현장 및 재난현장, 농약살포, 황사현상 등에도 다량의 분진 및 유해가스가 발생하게 된다.

상기와 같은 분진 및 유해가스 등을 사람이 계속해서 흡입할 경우, 사람의 호흡기에 치명적인 질환을 초래할 수 있다.

따라서, 분진 및 유해가스가 항시 또는 불시에 발생할 수 있는 현장에는 언제든 필요할 시에 분진 및 유해가스로부터 인체를 보호할 수 있도록 방진 및 방독마스크가 구비되어 있어야 하는 것이다.

상술한 종래의 방진 및 방독마스크는 전동식 호흡장치와, 일반 호흡장치로 분류되며, 통상 일반 호흡장치는 부직포로 형성된 마스크 본체와, 상기 마스크 본체의 일측에 형성되는 배기밸브 및 상기 마스크 본체의 양측단에 연결되는 고무밴드를 포함하여 이루어진다.

한편, 전동식 호흡장치는 상기 일반 호흡장치와 동일하게 마스크 본체와 배기밸브 및 머리끈 조립체로 이루어지되, 모터 및 배터리 팩 등을 더 포함하여 이루어지도록 함으로써, 모터의 구동에 의해 팬이 회전을 하여 마스크 내로 공기를 공급해 사용자로 하여금 편안한 상태에서 호흡을 할 수 있도록 한 것이다.

이중 전동식 호흡장치는 오염이 심한 장소(채석장, 화학공장, 공사현장 등등)에서 특히 많이 사용되는 것으로, 배터리에 의해 전원이 공급되어 팬이 구동함으로써, 깨끗한 공기를 사용자에게 공급한다.

그러나, 상기 종래의 전동식 호흡장치의 경우 스위치를 작동시켜 모터를 구동하기 때문에 흡기 팬이 상시적으로 회전을 하게 됨으로써, 호흡장치의 수명을 단축시키는 단점이 있다. 또한, 면체부와 구동부를 별도로 구비하여 호스로 연결함으로써, 구동부를 항상 허리에 부착하거나 어깨에 매고 다녀야 하는 불편함이 있었고, 그에 따른 전동식 호흡장치의 전체 중량도 크게 증가할 수 밖에 없었다.

대한민국 등록특허 제10-1150344호(2012.05.21)

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스위치를 구비하지 않고도 사용자의 호흡에 연동하여 흡기팬을 구동시킬 수 있도록 한 호흡연동형 전동마스크를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 필터부의 장착을 편리하게 할 수 있도록 한 호흡연동형 전동마스크를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 필터교환을 자동으로 인식하여 사용자에게 알려줄 수 있도록 한 호흡연동형 전동마스크를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구동부와 제어부를 면체부에 일체로 구비함으로써, 전체적인 착용을 용이하게 하고 중량을 크게 줄일 수 있도록 한 호흡연동형 전동마스크를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 호흡연동형 전동마스크는,

사용자 안면의 일부 또는 전부를 덮는 본체부; 상기 본체부에 설치된 흡기부와 배기부; 상기 흡기부의 내측에 설치되어 본체부 내부로 외기를 공급하는 흡기팬; 상기 흡기팬의 외측에 설치되어 흡기팬에 흡입되는 외기를 여과하는 필터부; 상기 본체부의 일측에 설치되어 사용자의 호흡을 감지하는 호흡감지부: 상기 호흡감지부의 감지신호에 따라 흡기팬의 구동을 제어하기 위한 제어부; 및 상기 흡기팬을 구동하기 위한 배터리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 호흡감지부가 호흡을 감지하면 그 감지신호에 따라 흡기팬의 구동을 제어하고, 호흡감지부가 호흡을 감지하지 않는 상태가 소정시간 지속되면 흡기팬을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

상기 호흡감지부는 본체부에 형성된 개구부를 덮는 다이아프램과, 다이아프램에 설치된 자석과, 상기 자석에 대치하고 본체부에 설치된 홀소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 흡입부의 일측에 나사식결합부와 스프링식 결합부가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링식 결합부는 손잡이와 그에 연결된 회전스프링을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 호흡연동형 전동마스크에 의하면, 스위치를 구비하지 않고도 사용자의 호흡에 연동하여 흡기팬을 구동시킬 수 있기 때문에, 호흡이 편하고 안전성이 높으며 경제적인 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 필터부의 장착을 원터치로 편리하게 할 수 있기 때문에, 사용자가 필터 교환시에 정확하게 필터부를 면체부에 장착할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 다양한 필터부의 형상에 맞도록 호환성 있게 필터 장착부를 형성함으로써, 회전식 장착필터나 원터치식 장착필터를 하나의 면체부에 선택적으로 장착할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 필터교환을 자동으로 인식하여 사용자에게 알려줄 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 구동부와 제어부를 면체부에 일체로 구비함으로써, 전체적인 착용을 용이하게 하고 중량을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 호흡연동형 전동마스크의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전동마스크 본체부에서 필터부가 분리된 상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전동마스크의 필터부의 일 실시예를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전동마스크의 필터부가 장착되는 본체부의 일부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전동마스크의 필터부의 다른 실시예가 장착되는 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 5의 필터부가 삽입될 때의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5의 필터부가 삽입된 상태를 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다." 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 호흡연동형 전동마스크는 사용자 안면의 일부 또는 전부를 덮는 본체부(1), 상기 본체부에 설치된 흡기부(2)와 배기부(3), 상기 흡기부(2)의 내측에 설치되어 본체부(1) 내부로 외기를 공급하는 흡기팬(4), 상기 흡기팬(4)의 외측에 설치되어 흡기팬에 흡입되는 외기를 여과하는 필터부(5), 상기 본체부의 일측에 설치되어 사용자의 호흡을 감지하는 호흡감지부, 상기 호흡감지부의 감지신호에 따라 상기 흡기팬(4)의 구동을 제어하기 위한 제어부, 및 상기 흡기팬(4)을 구동하기 위한 배터리부(7)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 호흡모니터 장치는 본체부(1)에 형성된 개구를 덮는 다이아프램과 다이아프램에 설치된 자석과 자석에 대치하고 본체부에 설치된 홀소자를 가진다.

따라서, 상기 제어부는 상기 자석과 홀소자의 간극을 감지하여 상기 흡기팬(4)의 구동을 제어하게 된다.

배기시에는 본체부 내압이 높아져서 다이아프램의 외측으로의 변형량이 증가하게 되고 자석과 홀소자의 거리가 증가하게 되어 자속밀도가 감소하게 된다. 상기 거리의 초기치로부터의 증가량이 소정치를 초과해 홀소자가 감지하는 자석의 자속밀도의 초기치로부터의 감소량이 소정치를 초과하면, 제어부는 호흡상태가 배기상태에 있다고 인식해서 흡기팬(4)의 회전수를 감소시키거나 흡기팬(4)을 정지시킨다. 결과적으로, 소비전력이 절약되어 배터리의 소모가 억제됨과 동시에 필터의 막힘이 억제된다. 배기시에는 흡기부(2)가 닫히고 배기부(4)가 개방되게 된다.

흡기시에는 본체부(1)의 내압이 낮아져서 다이아프램의 외측으로의 변형량이 감소하게 되고 자석과 홀소자의 거리가 감소하게 되어 자속밀도가 증가하게 된다. 상기 거리의 초기치로부터의 증가량이 소정치 이하가 되어 자속밀도가 증가하게 된다. 상기 거리의 초기치로부터의 감소량이 소정치 이하가 되면, 제어부는 호흡상태가 흡기상태에 있다고 인식해서 흡기팬(4)의 회전수를 증가시킨다. 흡기시에는 흡기부(2)가 개방되고 배기밸브(3)가 닫힌다. 또한, 외기가 필터부(5)를 통과해, 먼지가 제거된 후 흡기팬(4)에 흡인되어 흡기부(2)를 통해 본체부(1)내로 유입된다. 흡기팬(4)의 회전수가 증가함으로써, 본체부(1) 내로의 공기 유입량이 증가해, 본체부(1)의 내얍이 정압에 유지되므로, 전동마스크 사용자은 편하게 호흡을 할 수 있는 것이다.

전동마스크의 본체부(1)가 사용자의 얼굴로부터 분리되게 되면, 다이아프램에 인가되는 내외압이 밸런스하게 되고, 다이아프램은 초기상태로 복귀하게 된다. 그러면, 자석과 홀소자 사이의 거리는 초기치에 복귀해, 홀소자가 검지하는 자석의 자속밀도는 초기치로 복귀하게 된다. 제어부는 홀소자로부터 수신한 자속밀도가 초기치에 복귀한 상태가 소정시간 계속하면, 전동마스크가 사용자의 얼굴로부터 분리되어졌다고 인색해서 흡기팬(4)을 정지시키게 된다.

본 발명에 따른 전동마스크게 있어서, 사용자가 전동마스크를 장착하고 호흡을 개시하면 자동적으로 흡기팬(4)이 구동하게 되고, 전동마스크를 분리하면 자동적으로 흡기팬(4)이 정지하므로, 종래의 호흡장치와 같이 정동마스크를 장착한 후에 흡기팬의 온/오프 스위치를 수동으로 조작할 필요가 없는 것이다. 결과적으로 전동 마스크의 사용 편의성이 크게 향상될 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 전동마스크의 필터부의 일 실시예를 도시한 측단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 필터부(5)는 일반적인 형태로서 결합부 내측에 나사산이 형성되어 있다.

또한, 상기 필터부(5)가 결합되는 본체부(1)의 흡입부(2)의 구조를 살펴보면, 흡입부(2)의 일측에 나사식결합부(11)와 스프링식 결합부(13)가 일체로 형성되어 있다.

즉, 도 3에 도시된 나사식 필터부(5)를 장착할 경우에는 나사식 결합부(11)를 사용하게 되고, 도 5에 도시된 또 다른 형태의 필터부를 장착할 경우에는 스프링식 결합부(13)를 사용하게 되는 것이다.

이와 같은 결합방식을 가짐으로써, 업체마다 다양하게 제공되는 필터부들을 호환성있게 사용할 수 있는 장점이 있는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 전동마스크의 필터부가 장착되는 본체부의 일부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 전동마스크의 필터부의 다른 실시예가 장착되는 상태를 도시한 측면도이고, 도 6은 도 5의 필터부가 삽입될 때의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 5의 필터부가 삽입된 상태를 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 또 다른 필터부(5a)는 결합벽(8)의 일측 외주부에 원형 결합리브(9)가 형성되어 있다.

또한, 또 다른 필터부(5a)가 장착되는 흡기부의 스프링식 결합부(13)는 손잡이(15)와 그에 연결된 회전스프링(17)을 구비하고 있다. 따라서, 손잡이(15)를 잡고 도 6에 도시된 바와 같이 회전시키면 회전스프링(17)이 흡기부의 외측방향으로 펴지면서 개구부가 확장하게 되고, 그 상태에서 필터부(5a)를 삽입한 후에 손잡이(15)를 놓게 되면, 손잡이(15)가 원위치되면서 회전스프링(17)이 흡기부의 내측방향으로 좁혀지면서 필터부(5a)의 결합리브(9)가 회전스프링(17)의 안쪽에서 구속되는 것이다.

이렇게 필터부(5a)가 스프링식 결합부(13)에 결합된 상태를 도 7에 도시하고 있다.

역으로, 필터부(5a)를 교환하기 위하여 본체부(1)로부터 분리할 경우에는, 손잡이(15)를 도 6과 같이 다시 회전시키면, 회전스프링(17)가 펴지면서 개구부가 확장되어서 필터부(5a)를 용이하게 분리시킬 수 있는 것이다.

1: 본체부 2: 흡기부
3: 배기부 4: 흡기팬
5: 필터부 7: 배터리부
11: 나사식 결합부 13: 스프링식 결합부
15: 손잡이 17: 회전스프링

Claims (5)

1. 사용자 안면의 일부 또는 전부를 덮는 본체부;
   상기 본체부에 설치된 흡기부와 배기부;
   상기 흡기부의 내측에 설치되어 본체부 내부로 외기를 공급하는 흡기팬;
   상기 흡기팬의 외측에 설치되어 흡기팬에 흡입되는 외기를 여과하는 필터부;
   상기 본체부의 일측에 설치되어 사용자의 호흡을 감지하는 호흡감지부:
   상기 호흡감지부의 감지신호에 따라 흡기팬의 구동을 제어하기 위한 제어부; 및
   상기 흡기팬을 구동하기 위한 배터리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡연동형 전동마스크.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 호흡감지부가 호흡을 감지하면 그 감지신호에 따라 흡기팬의 구동을 제어하고, 호흡감지부가 호흡을 감지하지 않는 상태가 소정시간 지속되면 흡기팬을 정지시키는 것을 특징으로 하는 호흡연동형 전동마스크.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 호흡감지부는 본체부에 형성된 개구부를 덮는 다이아프램과, 다이아프램에 설치된 자석과, 상기 자석에 대치하고 본체부에 설치된 홀소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 호흡연동형 전동마스크.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 흡입부의 일측에 나사식결합부와 스프링식 결합부가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 호흡연동형 전동마스크.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 스프링식 결합부는 손잡이와 그에 연결된 회전스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 호흡연동형 전동마스크.
   

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