KR20180043946A - 필터 교체식 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터 교체식 마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마스크 본체에 대해 필터를 탈착 가능하게 결합시키는 탈착결합수단이 구비된 필터 교체식 마스크에 관한 것이다.
본 발명의 필터 교체식 마스크는 착용자의 코와 입 및 그 주변을 감싸도록 형성되고 중앙에는 통기를 위한 제1개구부가 형성된 내부프레임과, 상기 내부프레임과 대응되는 형상으로 형성되고 상기 내부프레임의 외측에 결합되며 중앙에는 제1개구부와 연통되는 제2개구부가 형성된 외부프레임을 포함하는 본체와; 상기 본체의 내측에 밀착되게 결합되어 상기 제1개구부 및 제2개구부를 통과하는 공기를 필터링하는 필터와; 상기 본체에 대해 상기 필터를 탈착 가능하게 지지하는 탈착결합부;를 구비한다.
본 발명에 따른 필터 교체식 마스크는 필터를 본체에 탈착 가능하게 설치함으로써 위생적이고 지속적인 쾌적감을 제공하고, 서로 다른 공극률을 갖는 필터를 복수 개 구비하여 선택적으로 착용할 수 있는 장점이 있다.

Description

필터 교체식 마스크{MASK WITH REPLACABLE FILTER}

본 발명은 필터 교체식 마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마스크 본체에 대해 필터를 탈착 가능하게 결합시키는 탈착결합수단이 구비된 필터 교체식 마스크에 관한 것이다.

최근 미세먼지와 함께 중국의 산업화에 따른 화석연료의 연소 증가로 국내로 유입되는 미세먼지가 늘어나고 있어 미세먼지로의 노출이 가중되고 있다.

미세먼지는 다량의 유독성 화합물과 중금속을 포함하고 있으며, 사람이 흡입할 시 심장마비, 천식, 기관지염, 폐렴, 폐암 등의 질병을 초래하는 것으로 알려져 있다. 한 연구에 의하면 수도권에서만 미세먼지로 인하여 연간 2만여 명의 조기사망과 폐관련 질환이 발생하고 있다는 보고도 있다. 이러한 미세먼지의 인체 유입을 차단하기 위하여 마스크가 빈번하게 사용되고 있다.

마스크는 착용자의 코와 입주변부를 덮는 마스크 본체와 착용자에게 마스크를 체결하기 위한 수단으로 제공되는 귀 걸이부와 코등 부분으로 외부공기가 유입되는 것을 방지하며 입김에 의하여 안경에 김서림 등이 발생하는 것을 방지하기 위한 코부로 구성된다. 미세먼지를 차단하기 위한 용도로 사용되는 마스크의 마스크 본체는 미세먼지를 차단할 수 있는 정전필터를 포함하며 정전필터와의 일체형으로 형성되는 것이 일반적이다.

그러나 정전필터는 일정기간 이상 착용하게 되면 필터의 기공이 막히게 되어 숨쉬기가 어려워진다. 그리고 마스크의 내부는 착용자의 입김에 의해 축축함과 세균 등이 번식하게 되는 문제점이 있다.

마스크의 일 예로서 대한민국 실용신안등록 제0422088호에는 "항살균 마스크"가 게시되어 있고, 대한민국 실용신안등록 제1359321호에는 "벨크로 인서팅 타입의 필터교환 방식 범용 합성수지 마스크, 이의 사출성형장치 및 제작방법"이 게시되어 있다.

한편, 황사 차단 마스크와 관련된 기술로는, 앞가리개의 코부위에 망사부가 착설되어 먼지의 유입을 차단하기 위한 '자외선 및 황사 차단용 마스크'(한국 등록특허공보 제10-0647899호)가 공개된 바 있다.

그러나, 종래와 같은 마스크는 필터가 쉽게 오염되어 버리고, 오염된 필터를 다시 빨아 사용하기 어려워 사용을 기피하는 문제가 있다.

또한, 보관 후 재사용이 어려운 단점이 있으며, 단순히 천을 이용한 필터링 방식으로 필터링 기능이 약하고 제작된 제품의 다양성이 부족한 단점이 있다.

KR 20-0422088 Y1 KR 20-1359321 Y1 KR 10-0647899 B1

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 필터를 본체에 탈착 가능하게 설치함으로써 위생적이고 지속적인 쾌적감을 제공하고, 서로 다른 공극률을 갖는 필터를 복수 개 구비하여 선택적으로 착용할 수 있는 필터 교체식 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크는 환기팬과, 해당 지역의 대기오염정보를 획득할 수 있는 모듈을 구비함으로써 대기오염정보에 대응하여 환기팬의 작동을 변화시킬 수 있고 이를 통해 착용자의 호흡을 원활하게 할 수 있는 필터 교체식 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크는 착용자의 코와 입 및 그 주변을 감싸도록 형성되고 중앙에는 통기를 위한 제1개구부가 형성된 내부프레임과, 상기 내부프레임과 대응되는 형상으로 형성되고 상기 내부프레임의 외측에 결합되며 중앙에는 제1개구부와 연통되는 제2개구부가 형성된 외부프레임을 포함하는 본체와; 상기 본체의 내측에 밀착되게 결합되어 상기 제1개구부 및 제2개구부를 통과하는 공기를 필터링하는 필터와; 상기 본체에 대해 상기 필터를 탈착 가능하게 지지하는 탈착결합부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 필터는 대기오염정보에 따라 서로 다른 공극률을 가지는 복수의 필터부재를 포함하며, 상기 필터부재들 중 어느 하나는 착용자가 위치하는 지역의 대기오염정보를 실시간 측정하거나 무선통신을 통해 획득할 수 있게 된 환경정보획득모듈로부터 획득한 대기오염정보에 따라서 착용자에 의해 상기 본체에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 본체의 외측에 설치되어 외부공기를 상기 제1개구부 및 제2개구부를 통해 상기 본체와 착용자 사이의 호흡공간으로 흡입 또는 상기 호흡공간의 공기를 외부로 배출하기 위한 환기부;를 더 구비하고, 상기 환기부는 일 측이 상기 본체에 결합되고 타 측이 상기 본체로부터 외측으로 돌출되게 형성되며 내측에 장착공간부가 마련된 케이스와, 상기 케이스의 장착공간에 설치되는 환기팬과, 상기 환기팬을 회전시키는 모터와, 상기 모터의 동작을 제어하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

착용자가 위치하는 지역의 대기오염정보를 실시간 측정하거나, 무선통신을 통해 획득하는 환경정보획득모듈을 더 구비하고, 상기 환경정보획득모듈은 획득한 대기오염정보에 따라 상기 모터의 동작을 제어할 수 있게 된 것을 특징으로 한다.

상기 본체에 설치되어 상기 착용자의 호흡패턴정보를 검출하며, 검출된 호흡패턴정보를 상기 구동제어부로 송출하는 호흡검출부;를 더 구비하고, 상기 구동제어부는 상기 호흡검출부에서 검출된 호흡패턴정보에 따라 상기 모터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 필터 교체식 마스크는 필터를 본체에 탈착 가능하게 설치함으로써 위생적이고 지속적인 쾌적감을 제공하고, 서로 다른 공극률을 갖는 필터를 복수 개 구비하여 선택적으로 착용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크는 환기팬과, 해당 지역의 대기오염정보를 획득할 수 있는 모듈을 구비함으로써 대기오염정보에 대응하여 환기팬의 작동을 변화시킬 수 있고 이를 통해 착용자가 호흡을 원활하게 할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크의 분리사시도.
도 2는 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크의 단면도.
도 3은 환경정보획득모듈을 이용하여 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크의 사용 예를 나타낸 개념도.
도 4는 환기부가 구비된 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크의 분리사시도.
도 5는 도 4에 도시된 필터 교체식 마스크의 단면도.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 필터 교체식 마스크의 모터 제어 방식을 설명하기 위한 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 필터 교체식 마스크(1)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6에는 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크(1)는 본체(10)와, 필터(40)와, 탈착결합부(50)와, 환기부(60)와, 환경정보획득모듈(70)과, 호흡검출부(80)를 구비한다.

상기 본체(10)는 내부프레임(20)과 외부프레임(30)을 구비한다.

상기 내부프레임(20)은 착용자의 코와 입 및 그 주변을 감싸도록 형성되고, 착용자의 코와 입 및 그 주변을 수용할 수 있게 일 측이 오목하고, 타 측은 볼록하게 형성된다. 그리고, 중앙에는 통기를 위한 제1개구부(21)가 형성된다.

상기 외부프레임(30)은 내부프레임(20)과 대응되는 형상으로 형성되고, 내부프레임(20)의 외측에 결합되며 중앙에는 제1개구부(21)와 연통되는 제2개구부(31)가 형성된다.

상기 외부프레임(30)은 내부프레임(20)의 크기보다 약간 작게 형성하여 외부프레임(30)의 가장자리가 내부프레임(20)의 가장자리로부터 일정거리 이격된 위치에 위치 및 겹치도록 결합된다.

상기 본체(10)는 내부프레임(20)과 외부프레임(30)이 이중 사출을 통해 일체로 형성된 것이나, 설명의 편의를 위해 2개의 구성으로 구분하여 설명하였다.

상기 필터(40)는 본체(10)의 내측 즉, 오목하게 형성된 본체(10)의 일 측에 밀착되게 결합되어 제1개구부(21) 및 제2개구부(31)를 통과하는 공기를 필터링한다.

상기 필터(40)는 상기 필터(40)는 대기오염정보 즉, 대기중의 미세먼지 등의 오염물질 농도에 따라 서로 다른 공극률을 가지는 복수의 필터부재(41a~41n)를 포함하여 구성된다. 복수의 필터부재(41a~41n)는 공극률에 따라 착용자의 호흡 편의성이 달라질 수 있다.

상기 필터부재(41a~41n)들 중 어느 하나는 착용자가 위치하는 지역의 대기오염정보를 실시간 측정하거나 무선통신을 통해 획득할 수 있게 된 환경정보획득모듈(70)(일 예로, 센서장치 또는 스마트폰)로부터 획득한 대기오염정보에 따라서 착용자에 의해 본체(10)에 선택적으로 장착될 수 있다.

일 예로, 대기중의 오염물질 농도가 높으면 공극률이 작은 필터부재(41a~41n)를 장착하여 착용자의 호흡이 다소 불편하더라도 필터링 효과를 높이고, 이와 반대로 대기오염 농도가 낮으면 공극률이 높은 필터부재(41a~41n)를 장착하여 필터링 효과를 다소 낮추더라도 착용자가 호흡을 편하게 할 수 있도록 한다.

상기 탈착결합부(50)는 본체(10)에 대해 필터(40)를 탈착 가능하게 지지하는 것으로서, 본체(10)의 내측 가장자리에 결합되는 벨크로 테이프를 포함한다. 상기 벨크로 테이프는 도시된 바와 같이 접착제 또는 용융접착을 통해 본체(10)에 고정할 수도 있으나, 이와 다르게 본체(10)의 제조시 일부를 본체(10) 내부에 삽입(인서트)함으로써 고정할 수 있다. 또한, 상기 탈착결합부(50)는 필터(40)에 고정되는 스티커 또는 본체(10)에 고정되는 자석과 필터(40)에 내장되어 본체(10)에 고정된 자석에 붙는 금속소재의 탈착편을 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 환기부(60)는 본체(10)의 외측에 설치되어 외부공기를 제1개구부(21) 및 제2개구부(31)를 통해 본체(10)와 착용자 사이의 호흡공간으로 흡입 또는 호흡공간의 공기를 외부로 배출시키는 것으로서, 케이스(61), 환기팬(62), 모터(63), 구동제어부(64)를 포함한다.

상기 케이스(61)는 일 측이 본체(10)에 결합되고 타 측이 본체(10)로부터 외측으로 돌출되게 형성되며 내측에 장착공간부가 형성된다. 환기팬(62)은 케이스(61)의 장착공간에 회전 가능하게 설치되고, 모터(63)는 환기팬(62)을 회전시키도록 환기팬(62)에 회전축이 결합되어 있으며, 구동제어부(64)는 모터(63)의 동작을 제어한다.

상기 환경정보획득모듈(70)은 착용자가 위치하는 지역의 대기오염정보를 실시간 측정하거나, 무선통신을 통해 획득할 수 있게 된다. 상기 환경정보획득모듈(70)은 본체(10)에 설치되어 대기중의 미세먼지를 측정하는 센서나, 기상청 서버로부터 해당 지역의 대기오염정보를 무선으로 수신할 수 있는 단말기 일 예로, 스마트폰을 적용할 수 있다.

상기 환경정보획득모듈(70)은 획득한 대기오염정보에 따라 모터(63)의 동작을 제어할 수 있게 구동제어부(64)로 제어신호를 송출하게 되어 있다. 일 예로, 상기 환경정보획득모듈(70)은 대기오염정보가 기준치를 상회하는 경우, 환기팬(62)의 회전속도를 평상시보다 증가시키고, 이와 다르게 기준치보다 낮은 경우에는 환기팬(62)의 회전속도를 평상시보다 감소시킬 수 있다.

이는 대기중의 미세먼지 농도가 기준치보다 높을 때에는 공극률이 작은 필터부재(41a~41n)를 사용함에 따라 착용자의 호흡에 장애가 발생하지 않도록 환기팬(62)을 이용하여 강제로 외기를 흡입시켜 착용자의 호흡을 원활하게 하기 위함이고, 이와 다르게 대기중의 미세먼지 농도가 기준치보다 낮을 때에는 공극률이 큰 필터부재(41a~41n)를 사용함에 따라 착용자의 호흡에 크게 장애가 발생하지 않으므로, 환기팬(62)을 이용하여 외기를 강제로 흡입시킬 필요가 없기 때문이다.

한편, 상기 호흡검출부(80)는 본체(10)에 설치되어 착용자의 호흡패턴정보를 검출하며, 검출된 호흡패턴정보를 구동제어부(64)로 송출한다.

상기 호흡검출부(80)는 공기의 흐름을 검출하거나, 할 수 있는 센서를 적용할 수 있다.

상기 호흡검출부(80)에서 검출되는 호흡패턴정보는 착용자의 들숨구간 및 들숨지속시간과, 착용자의 날숨구간 및 날숨지속시간을 각각 검출한다.

상기 구동제어부(64)는 호흡검출부(80)에서 검출된 호흡패턴정보에 따라 모터(63)의 동작을 제어하도록 되어 있으며, 검출된 호흡패턴정보에 따른 모터(63)의 동작은 다음과 같이 제어할 수 있다.

상기 구동제어부(64)는 호흡검출부(80)로부터 검출된 호흡패턴정보를 이용하여 들숨구간에서는 환기팬(62)이 일 측 방향으로 회전되게 하여 착용자의 들숨동작을 원활하게 하고, 날숨구간에서는 환기팬(62)이 타 측 방향으로 회전되게 하여 착용자의 날숨동작을 원활하게 할 수 있다.

본 실시 예에서 상기 호흡검출부(80)는 착용자의 호흡패턴을 미리 검출하고, 검출된 호흡패턴정보를 이용하여 모터(63)의 동작을 제어하는 것으로 설명하였으나, 이와 다르게 실시간으로 사용자의 호흡상태를 검출하여 모터(63)의 동작을 실시간으로 제어할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 필터 교체식 마스크(1)는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1 : 필터교체식 마스크
10 : 본체
20 : 내부프레임
30 : 외부프레임
40 : 필터
50 : 탈착결합부
60 : 환기부
70 : 환경정보획득모듈
80 : 호흡검출부

Claims (5)

1. 착용자의 코와 입 및 그 주변을 감싸도록 형성되고 중앙에는 통기를 위한 제1개구부가 형성된 내부프레임과, 상기 내부프레임과 대응되는 형상으로 형성되고 상기 내부프레임의 외측에 결합되며 중앙에는 제1개구부와 연통되는 제2개구부가 형성된 외부프레임을 포함하는 본체와;
   상기 본체의 내측에 밀착되게 결합되어 상기 제1개구부 및 제2개구부를 통과하는 공기를 필터링하는 필터와;
   상기 본체에 대해 상기 필터를 탈착 가능하게 지지하는 탈착결합부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 교체식 마스크.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 필터는 대기오염정보에 따라 서로 다른 공극률을 가지는 복수의 필터부재를 포함하며,
   상기 필터부재들 중 어느 하나는 착용자가 위치하는 지역의 대기오염정보를 실시간 측정하거나 무선통신을 통해 획득할 수 있게 된 환경정보획득모듈로부터 획득한 대기오염정보에 따라서 착용자에 의해 상기 본체에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 필터 교체식 마스크.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 외측에 설치되어 외부공기를 상기 제1개구부 및 제2개구부를 통해 상기 본체와 착용자 사이의 호흡공간으로 흡입 또는 상기 호흡공간의 공기를 외부로 배출하기 위한 환기부;를 더 구비하고,
   상기 환기부는 일 측이 상기 본체에 결합되고 타 측이 상기 본체로부터 외측으로 돌출되게 형성되며 내측에 장착공간부가 마련된 케이스와, 상기 케이스의 장착공간에 설치되는 환기팬과, 상기 환기팬을 회전시키는 모터와, 상기 모터의 동작을 제어하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 교체식 마스크.
   
4. 제3항에 있어서,
   착용자가 위치하는 지역의 대기오염정보를 실시간 측정하거나, 무선통신을 통해 획득하는 환경정보획득모듈을 더 구비하고,
   상기 환경정보획득모듈은 획득한 대기오염정보에 따라 상기 모터의 동작을 제어할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 필터 교체식 마스크.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 본체에 설치되어 상기 착용자의 호흡패턴정보를 검출하며, 검출된 호흡패턴정보를 상기 구동제어부로 송출하는 호흡검출부;를 더 구비하고,
   상기 구동제어부는 상기 호흡검출부에서 검출된 호흡패턴정보에 따라 상기 모터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 필터 교체식 마스크.
   

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