KR20170105866A

KR20170105866A - 물필터 마스크

Info

Publication number: KR20170105866A
Application number: KR1020160029076A
Authority: KR
Inventors: 박예진
Original assignee: 박예진
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-09-20
Also published as: KR101820846B1

Abstract

본 발명은 물을 이용하여 공기 중의 오염물질을 제거하기 때문에 필터효과가 우수하고, 사용자의 자세에 상관없이 사용할 수 있어서 사용성이 우수한 새로운 구성의 물필터 마스크에 대한 것으로서, 착용자의 입과 코부위를 커버하며 사용자의 코가 수용되는 코수용부(102)가 돌출되도록 비통기성 소재로 성형되며, 상기 코수용부(102)의 저면에는 상하방향으로 관통되는 장착공(110)이 형성되고, 체크밸브(130)가 장착되어 사용자의 날숨에 의해 공기가 배출되는 날숨배기공(120)이 형성된 마스크본체(100); 체크밸브(130)가 장착되어 사용자의 들숨에 의해 외부공기가 유입되는 들숨유입공(202)이 하단부에 형성되며, 상단부가 상기 장착공(110)에 착탈가능하게 결합되는 물통(200); 상기 물통(200)에 회전가능하게 장착되는 회전체(300); 및 측면(402)과 측면(402)의 상부를 커버하는 상면(404)으로 이루어지며, 상기 측면(402)의 하단부가 상기 장착공(110)에 결합되어 상기 마스크본체(100) 내부로 돌출되고, 상기 측면(402)에는 사용자의 안면에 대향되는 방향으로 위치되어 상기 물통(200)으로 유입된 공기가 마스크본체(100) 내부로 배출되는 통기공(410)이 형성된 장착공커버(400);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 물필터 마스크가 제공된다.

Description

물필터 마스크{Mask}

본 발명은 물필터 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물을 이용하여 공기 중의 오염물질을 제거하기 때문에 필터효과가 우수하고, 사용자의 자세에 상관없이 사용할 수 있어서 사용성이 우수한 새로운 구성의 물필터 마스크에 관한 것이다.

미세먼지는 입자크기가 10㎛ 이하인 상당히 미세한 입자의 먼지로서, 인체에 큰 영향을 미치는데, 미세먼지에 장시간 노출될 경우 호흡기 및 심혈관계 질환이 발생되고, 사망률도 크게 증가되는 것으로 보고되고 있다.

한편, 일반적으로 마스크는 사용자의 입과 코부위를 커버하도록 직물이나 부직포 등과 같은 다공성 소재로 제조되어, 사용자가 호흡을 하면 마스크의 기공을 통해 공기가 마스크 안쪽으로 유입되면서 공기에 포함되어 있는 먼지가 걸러진다. 그러나 이러한 일반적인 마스크는 미세먼지를 거르지 못한다.

이러한 문제점에 대해 물을 필터부재로 사용한 마스크가 특허출원 제10-2013-01649234호로 제안된 바 있다. 상기 마스크는 물을 필터부재로 사용하기 때문에, 공기가 물을 통과하는 과정에서 미세먼지를 비롯한 오염물질이 효과적으로 제거되는 장점이 있으나, 필터부재로 사용되는 물이 외부로 흘러넘치지 않도록 하기 위해 마스크 내부에 경사진 형태의 넘침방지판을 설치한 구조이기 때문에, 사용자가 마스크를 착용하고 서있는 상태에서는 물이 흘러넘치지 않으나, 사용자가 마스크를 착용하고 눕거나 고개를 뒤도 또는 옆으로 젖히면 물이 넘침방지판을 타고 넘어서 외부로 흘러넘치게 되는 단점을 가진다.

한편, 상기와 같이 물을 이용한 마스크에서 사용자가 숨을 들이 쉬면 마스크로 공기가 유입되어 물을 통과한 후에 사용자의 코나 입으로 유입되기 때문에, 공기가 물을 신속하게 통과하여야 원활하게 호흡이 이루어지므로 상대적으로 호흡을 크게 하여야 할 필요가 있다. 따라서 호흡력이 약한 노약자들이 물을 이용한 마스크를 사용하기에는 다소 무리가 따르는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0063904호(2015. 06. 10.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 필터링효과가 우수할 뿐만 아니라 사용자가 눕거나 고개를 젖힌 상태에서도 물이 외부로 유출되지 않으므로 자세에 상관없이 사용이 가능하며, 또한, 호흡력이 약한 경우에도 공기가 원활하고 신속하게 유입 및 배출되기 때문에 노약자들도 편하게 사용할 수 있는 새로운 구성의 물필터 마스크를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 착용자의 입과 코부위를 커버하며 사용자의 코가 수용되는 코수용부(102)가 돌출되도록 비통기성 소재로 성형되며, 상기 코수용부(102)의 저면에는 상하방향으로 관통되는 장착공(110)이 형성되고, 체크밸브(130)가 장착되어 사용자의 날숨에 의해 공기가 배출되는 날숨배기공(120)이 형성된 마스크본체(100); 체크밸브(130)가 장착되어 사용자의 들숨에 의해 외부공기가 유입되는 들숨유입공(210)이 하단부에 형성되며, 상단부가 상기 장착공(110)에 착탈가능하게 결합되는 물통(200); 회전축(310)과, 상기 회전축(310)에서 돌출형성된 복수개의 날개(320)로 이루어져서, 상기 회전축(310)이 사용자의 안면과 나란한 방향으로 수평위치되도록 상기 물통(200)에 회전가능하게 장착되는 회전체(300); 및 측면(402)과, 측면(402)의 상부를 커버하는 상면(404)으로 이루어지며, 상기 측면(402)의 하단부가 상기 장착공(110)에 결합되어 상기 마스크본체(100) 내부로 돌출되고, 상기 측면(402)에는 사용자의 안면에 대향되는 방향으로 위치되어 상기 물통(200)으로 유입된 공기가 마스크본체(100) 내부로 배출되는 통기공(410)이 형성된 장착공커버(400);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 물필터 마스크가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 들숨유입공(210)은 상기 회전체(300)의 회전축(310)을 중심으로 사용자의 안면에 근접되는 측에 형성되어, 상기 들숨유입공(210)과 상기 통기공(410)은 상기 회전축(310)을 중심으로 서로 대향되게 위치된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 체크밸브(130)는 한 쌍의 원형격판(132,134)이 연결축(136)에 의해 연결형성되고, 상기 원형격판(132,134) 중의 하나에는 오목홈(138)이 형성되어, 사용자의 호흡에 의한 압력이 상기 오목홈(138)에 의해 오목홈(138)이 형성되지 않은 원형격판(132,134)에 가해져서 체크밸브(130)가 개방된다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 물통(200)이 마스크본체(100)와 결합되는 장착공(110)이 장착공커버(400)에 의해 커버되고 이 장착공커버(400)의 측면에 통기공(410)이 형성되되, 통기공(410)이 사용자의 안면과 대향되는 위치에 형성되기 때문에, 사용자가 눕거나 고개를 뒤나 옆으로 젖힌 상태에서도 물통(200)의 물이 외부로 유출되는 것이 방지된다. 따라서 본 발명은 사용자의 자세에 상관없이 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 물통(200) 내부에 장착된 회전체(300)에 의해 물통(200)으로 유입된 공기가 신속하게 물을 통과하여 배기되기 때문에, 어린이나 노인들과 같이 호흡력이 약한 이들도 편하게 사용할 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 물통(200)으로 공기가 유입됨에 따라 형성되는 공기방울이 회전체(300)에 의해 터져서 미분화되기 때문에, 공기와 물의 접촉효율이 상승되고, 이에 따라 공기의 필터링효과가 상승되는 장점도 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 사시도
도 2는 상기 실시예의 측단면도
도 3과 상기 실시예에서 사용된 체크밸브의 사시도
도 4는 상기 실시예를 사용자가 서 있는 상태에서 착용한 측단면도
도 5는 상기 실시예를 사용자가 누운 상태에서 착용한 측단면도

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 사시도와 측단면도이고, 도 3과 4는 사용상태를 보인 측단면도이다. 본 발명은 도시된 바와 같이, 장착공(110)이 형성되고, 착용자의 날숨이 배기되는 날숨배기공(120)이 형성된 마스크본체(100)와, 외부 공기가 유입되는 들숨유입공(210)이 형성되어 상기 장착공(110)에 결합되는 물통(200)과, 물통 내부에 장착되는 회전체(300)와, 상기 장착공(110)을 커버하는 장착공커버(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 마스크본체(100)는 착용자의 입과 코부위를 커버하는 크기 및 형태를 가지도록 합성수지와 같은 비통기성 소재로 성형되는데, 도시된 바와 같이, 사용자의 코가 수용되는 코수용부(102)가 전방으로 돌출형성되며, 얼굴에 고정시키기 위한 고정밴드(108)가 연결된다.

바람직하게는 마스크본체(100)의 내측면에는 면과 같은 원단이 부착되거나 실리콘 등이 코팅되어, 마스크본체(100)가 착용자의 얼굴에 닿았을 때 착용감이 좋고 또한, 마스크본체(100)의 둘레부와 착용자의 얼굴 사이에 기밀성도 향상된다.

한편, 이러한 마스크본체(100)에는 상기 물통(200)을 장착하기 위한 장착공(110)이 상기 코수용부(102) 저면에 상하로 관통형성된다. 그리고 사용자의 날숨이 배기되는 날숨배기공(120)이 좌우에 하나씩 1쌍으로 형성되며, 날숨배기공(120)에는 사용자의 날숨만 배기되고 외부 공기가 유입되지 않도록 체크밸브(130)가 장착된다.

상기 체크밸브(130)는 한 쌍의 원형격판(132,134)이 연결축(136)에 의해 연결된 것으로서, 원형격판(132, 134) 중 하나에는 오목홈(138)이 형성된다. 본 실시예에서는 오목홈(138)이 서로 대향되는 위치에 한 쌍으로 형성된 것으로 도시되었다. 그리고 상기 날숨배기공(120)은 원형격판(132,134) 보다 직경이 작고 상기 오목홈(138)의 가장 함몰된 부위가 상기 연결축(136)에서 이격된 거리보다 큰 직경을 가지도록 형성된다. 이러한 체크밸브(130)는 고무 또는 실리콘소재로 형성되고, 상기 원형격판(132,134)은 상당히 얇은 두께로 형성되어, 후술하는 바와 같이, 사용자의 호흡에 의해 긴밀하게 작동된다. 또한, 이러한 체크밸브(130)는 구성이 간단하고 스프링과 같은 금속성 부품이 없기 때문에 녹이 발생될 우려도 없다.

상기 체크밸브(130)는 연결축(136)이 날숨배기공(120)을 관통하도록 끼워지는데, 오목홈(138)이 형성된 원형격판(132)이 마스크본체(100) 내측에 위치되도록 날숨배기공(120)에 끼워진다. 따라서 사용자가 숨을 내뱄으면 그 압력이 상기 오목홈(138)을 통해 마스크본체(100) 외측에 위치되는 원형격판(134)에 가해지면서 마스크본체(100) 외측에 위치되는 원형격판(134)이 들리게 되어 날숨배기공(120)이 개방된다.

한편, 상기 물통(200)은 상단이 개방된 통체형상을 갖는데, 상단부 외주면에는 나사산이 형성되고, 하측에는 사용자가 숨을 들이 마실 때 외부공기가 유입되는 들숨유입공(202)이 형성된다. 이 들숨유입공(202)에도 상기와 같은 체크밸브(130)가 장착되는데, 오목홈(138)이 형성된 원형격판(132)이 물통(200) 외측에 위치되도록 들숨유입공(202)에 장착된다. 따라서 사용자가 숨을 들이 쉬면 물통(200) 내부에 음압이 발생되면서 물통(200) 내측에 위치되는 원형격판(134)이 들리게 되고, 이에 따라 들숨유입공(202)이 개방되어 외부공기가 물통(200)으로 유입된다.

이러한 물통(200)의 하단부에는 상기 회전체(300)를 장착하기 위한 축공(204)이 서로 대향되는 위치에 1쌍으로 형성된다. 바람직하게는 물통(200)은 하단부가 볼형상을 갖도록 디자인되어, 회전체(300)를 용이하게 장착시킬 수 있도록 상기 축공(204)을 기준으로 상하로 또는 전후로 분할형성되는데, 내부가 투시되도록 투명한 합성수지로 성형된다.

그리고 상기 회전체(300)는 회전축(310)에 다수개의 날개(320)가 돌출형성된 것으로서, 회전축(310)의 양단이 상기 축공(204)에 끼워져서 수평방향으로 회전가능하도록 물통(200) 내부에 장착된다. 이러한 회전체(300)는 상기 들숨유입공(202)을 통해 유입되는 공기가 좀 더 신속하게 물을 통과하여 마스크본체(100) 내부로 유입되도록 유도하며 또한, 공기에 의해 형성되는 공기방울을 터트려서 공기방울을 미분화시키는 작용을 한다.

이 회전체(300)는 상기 들숨유입공(202)을 통해 공기가 유입되는 힘에 의해 회전되는데, 회전체(300)가 좀 더 원활하게 회전되도록 하기 위해 상기 들숨유입공(202)은 회전축(310)에서 일측으로 치우친 위치에 형성되며, 따라서 들숨유입공(202)을 통해 유입되는 공기가 회전체(300)의 날개(320)에 바로 부딪히게 된다. 특히, 바람직하게는 도시된 바와 같이, 회전체(300)는 회전축(310)이 사용자의 안면과 나란하게 수평위치되되, 들숨유입공(202)은 상기 회전축(310)을 중심으로 사용자의 안면에 근접되는 측에 위치된다.

한편, 상기 장착공커버(400)는 장착공(110)을 커버하여, 물통(200)의 물이 마스크본체(100) 내부로 유출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 장착공커버(400)는 측면(402)과 측면(402)의 상부를 커버하는 상면(404)으로 이루어져서, 뒤집어 놓은 컵형상을 가지는데, 측면(402)의 하단부가 장착공(110) 에 결합되어 마스크본체(100) 내부로 돌출된다.

이러한 장착공커버(400)의 측면(402)에는 상기 물통(200)의 물을 통과한 공기가 마스크본체(100)로 유입되도록 통기공(410)이 형성된다. 통기공(410)은 사용자의 안면에 대향되는 위치에 위치되는데, 도시된 바와 같이 장착공커버(400)의 측면(402)에서 마스크커버(100) 내부로 길게 돌출형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명은 다음과 같이 작동된다.

사용자는 물통(200)에 물을 담아서 마스크본체(100)의 장착공(110)에 나사결합시킨다. 그리고 마스크를 얼굴에 착용하는데, 마스크를 얼굴에 착용한 다음 사용자가 숨을 들이 마시면, 사용자가 숨을 들이마시는 흡입력에 의해 물통(200)의 들숨유입공(202)이 개방되어 외부 공기가 물통(200)으로 유입된다. 이와 같이 물통(200)으로 유입되는 공기는 물통(200)의 물을 통과하게 되는데, 이 과정에서 공기에 함유된 먼지 등이 물에 걸러진다. 그리고 사용자가 숨을 내쉬면, 날숨배기공(120)이 개방되어 날숨이 외부로 배출되는데, 사용자는 물통(200)의 물을 교체하여 사용함으로써 물에 의한 필터링효과가 저하되지 않도록 한다.

한편, 공기가 물통(200)으로 유입됨에 따라 물통(200)의 물에 공기방울이 형성되며, 외부에서 공기가 유입되는 힘에 의해 회전체(300)가 회전하게 되는데, 회전체(300)가 회전함에 따라 공기가 상대적으로 신속하게 물을 통과하게 된다. 따라서 사용자는 편하게 호흡을 할 수 있다.

특히, 전술한 바와 같이, 들숨유입공(202)이 회전체(300)의 회전축(310)에서 어긋하게 위치되어 들숨유입공(202)으로 유입되는 공기가 회전체(300)의 회전날개(310)를 타격하기 때문에 사용자의 호흡력이 약한 경우에도 회전체(300)가 원활하게 회전되고, 전술한 바와 같이, 회전체(300)가 원활하게 회전함에 따라 공기가 좀 더 신속하게 배출되므로 사용자는 한층 더 편하게 호흡을 할 수 있다. 따라서 호흡력이 약한 어린이나 노인들도 편하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

뿐만 아니라, 회전체(300)의 회전날개(320)에 의해 공기방울이 깨져서 공기방울이 미분화되기 때문에 공기와 물의 접촉효율이 증대되고, 이에 따라 공기의 필터링효과가 향상된다. 또한, 전술한 바와 같이, 물통(200)이 투명한 합성수지로 형성되면 회전체(300)가 회전하는 것이 육안으로 확인되는데, 회전체(300)의 회전이 마치 마스크에 의해 공기가 필터링되는 효과를 시각적으로 표현하는 것과 같은 느낌을 주기 때문에, 회전체(300)의 회전을 통해 사용자는 마스크의 필터링효과에 대한 신뢰감을 갖게 된다.

한편, 사용자가 본 발명을 착용하고 누운 상태의 작동을 설명하면 다음과 같다. 사용자가 마스크를 착용하고 누우면, 도 5에 도시된 바와 같이, 물통(200)에 담아진 물의 수면이 사용자의 안면과 나란한 방향을 이루게 되고, 장착공커버(400)의 상면(404)에 대해서는 직교된다. 그리고 장착공커버(400)의 통기공(410)은 사용자 안면에 대향되는 방향으로 형성되기 때문에, 통기공(410)은 상향으로 위치되며, 이에 따라 물통(200)의 물은 장착공커버(400)에 의해 물통(200)에서 유출되는 것이 방지된다.

전술한 바와 같이, 사용자가 누운 상태에서 수면이 사용자의 안면과 나라하게 되므로, 물의 수위에 따라 들숨유입공(202)이 수면보다 높게 위치될 수 있으며, 이 경우에는 들숨유입공(202)을 통해 유입되는 공기가 물을 통과하지 않고 바로 통기공(410)으로 배출되어 먼지가 제거되지 않을 우려가 있다. 그러나 본 발명은 들숨유입공(202)이 회전체(300)의 회전축(310)을 중심으로 사용자의 안면에 근접되는 측에 위치되기 때문에, 들숨유입공(202)이 수면보다 높게 위치될 가능성은 거의 없으며, 따라서 들숨유입공(202)으로 유입되는 공기는 물통(200)의 물을 통과하여 통기공(410)으로 배출된다. 즉.

이와 같이 본 발명은 마스크를 누운 상태에서 착용하더라도 물통(200)의 물이 유출될 우려가 없을 뿐만 아니라 또한, 사용자가 누운 상태에서도 들숨유입공(202)을 통해 물통(200) 내부로 유입되는 공기가 물을 통과하여 배출되기 때문에 사용자가 깨끗한 공기를 마시게 된다.

Claims

착용자의 입과 코부위를 커버하며 사용자의 코가 수용되는 코수용부(102)가 돌출되도록 비통기성 소재로 성형되며, 상기 코수용부(102)의 저면에는 상하방향으로 관통되는 장착공(110)이 형성되고, 체크밸브(130)가 장착되어 사용자의 날숨에 의해 공기가 배출되는 날숨배기공(120)이 형성된 마스크본체(100);
체크밸브(130)가 장착되어 사용자의 들숨에 의해 외부공기가 유입되는 들숨유입공(202)이 하단부에 형성되며, 상단부가 상기 장착공(110)에 착탈가능하게 결합되는 물통(200);
회전축(310)과, 상기 회전축(310)에서 돌출형성된 복수개의 날개(320)로 이루어져서, 상기 회전축(310)이 사용자의 안면과 나란한 방향으로 수평위치되도록 상기 물통(200)에 회전가능하게 장착되는 회전체(300); 및
측면(402)과 측면(402)의 상부를 커버하는 상면(404)으로 이루어지며, 상기 측면(402)의 하단부가 상기 장착공(110)에 결합되어 상기 마스크본체(100) 내부로 돌출되고, 상기 측면(402)에는 사용자의 안면에 대향되는 방향으로 위치되어 상기 물통(200)으로 유입된 공기가 마스크본체(100) 내부로 배출되는 통기공(410)이 형성된 장착공커버(400);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 물필터 마스크.
제1항에 있어서,
상기 들숨유입공(202)은 상기 회전체(300)의 회전축(310)을 중심으로 사용자의 안면에 근접되는 측에 형성되어, 상기 들숨유입공(202)과 상기 통기공(410)은 상기 회전축(310)을 중심으로 서로 대향되게 위치된 것을 특징으로 하는 물필터 마스크.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 체크밸브(130)는 한 쌍의 원형격판(132,134)이 연결축(136)에 의해 연결형성되고, 상기 원형격판(132,134) 중의 하나에는 오목홈(138)이 형성되어, 사용자의 호흡에 의한 압력이 상기 오목홈(138)에 의해 오목홈(138)이 형성되지 않은 원형격판(132,134)에 가해져서 체크밸브(130)가 개방되는 것을 특징으로 하는 물필터 마스크.