KR20210121535A - 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크 - Google Patents

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KR20210121535A
KR20210121535A KR1020200038364A KR20200038364A KR20210121535A KR 20210121535 A KR20210121535 A KR 20210121535A KR 1020200038364 A KR1020200038364 A KR 1020200038364A KR 20200038364 A KR20200038364 A KR 20200038364A KR 20210121535 A KR20210121535 A KR 20210121535A
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Abstract

개시되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크는, 코와 입을 가리도록 사용자의 안면부에 착용되는 마스크 본체; 및 호흡 시 외부 공기는 들어오게 하며 날숨은 나가게 하는 흡배기 통로를 형성하는 흡배기 모듈;을 포함하되, 흡배기 통로는, 외부 공기에 포함된 침방울 및 침방울에 섞인 세균과 바이러스가 부착되어 걸러지도록 소용돌이 형상 또는 나선 형상 또는 지그재그 형상으로 연장되게 형성된다.

Description

원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크{MASK WITH INTAKE AND EXHAUST MODULE USING CENTRIFUGAL FORCE}
본 발명(Disclosure)은, 편안하게 호흡할 수 있게 하면서 호흡 시 공기에 포함된 침방울(비말)과 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 걸러내어 살균시킬 수 있게 하는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
공기 중의 이물질이나 먼지 또는 세균성 박테리아나 바이러스를 차단하기 위한 가장 손쉽고 일반적인 방법은 마스크를 착용하는 것이다.
특히, 우리나라의 경우 황사 및 미세먼지 등에 노출될 수밖에 없으므로 알레르기나 천식 등과 같은 각종 호흡기 질환의 발병 우려가 클 뿐만 아니라 최근에는 신종 인플루엔자 및 코로나 19 바이러스가 코와 입을 통해 전염되는 것으로 알려지면서 마스크의 중요성은 더욱 커지고 있다.
그러나 시중에서 유통되고 있는 통상의 마스크들, 예를 들면 KF80, KF84, KF94, KF99 및 N95 등의 보건용 및 의료용 마스크는 상당히 호흡을 어렵게 만드는 문제점이 있었으며, 이러한 문제로 인해 마스크의 착용을 꺼리는 또 다른 문제점이 있었다.
더군다나, 만성 폐 질환이 있는 사람들이 전술한 통상의 보건용 및 의료용 마스크를 착용하게 되면 호흡곤란으로 호흡기 증상을 악화하는 또 다른 문제점이 있었다.
이에 본 출원의 발명자는 종래 마스크가 가지고 있는 가지고 있는 문제를 해결하고자 노력하였으며, 그 결과물로 본 발명을 특허 출원하기에 이르렀다.
한국등록특허공보 제10-1111239호 한국등록특허공보 제10-1201469호 한국등록특허공보 제10-1698933호
본 발명(Disclosure)은, 편안하게 호흡할 수 있게 하면서 호흡 시 공기에 포함된 침방울(비말)과 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 걸러내어 살균시킬 수 있게 하는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크는, 코와 입을 가리도록 사용자의 안면부에 착용되는 마스크 본체; 및 호흡 시 외부 공기는 들어오게 하며 날숨은 나가게 하는 흡배기 통로를 형성하는 흡배기 모듈;을 포함하되, 흡배기 통로는, 외부 공기에 포함된 침방울 및 침방울에 섞인 세균과 바이러스가 부착되어 걸러지도록 소용돌이 형상 또는 나선 형상 또는 지그재그 형상으로 연장되게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크에서, 흡배기 모듈은, 함체 형상을 가지며 마스크 본체의 외측면 측에 배치되고, 내부에 소용돌이 형상의 흡배기 통로가 형성되는 하우징; 및 마스크 본체의 내측면 측에 배치되며 마스크 본체에 형성된 장착공을 매개로 하우징을 마스크 본체에 결합시키는 착탈캡;을 포함하고, 흡배기 통로는, 마주하는 하우징의 전면 내측과 배면 내측을 연결하는 판 형상으로 제공되면서 하우징의 내부 중심부 측에서 하우징의 측면 측으로 소용돌이 형상으로 연장되는 트랙 사이와 트랙과 하우징의 측면 사이에 형성되며, 트랙의 연장단과 하우징의 측면 사이에는 흡배기 통로와 연결되는 제 1 흡배기공이 형성되고, 하우징의 배면 중심부에는 흡배기 통로와 연결되는 제 2 흡배기공이 형성되되, 하우징의 내측면 및 트랙의 표면에는 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 살균할 수 있게 구리 또는 은 나노 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크에서, 착탈캡은 내주면에 암나사가 형성된 환형의 림 형상을 가지며, 하우징의 배면에는 장착공을 관통해 착탈캡에 체결되는 원통 형상의 보스가 제 2 흡배기공 주변을 감싸도록 일체로 돌출되게 형성되되, 보스의 외주면에는 착탈캡의 암나사에 체결되는 수나사가 형성되고, 보스와 착탈캡 사이에는 흡배기 통로에서 걸러지지 않은 침방울 및 침방울에 섞어 세균과 바이러스의 유입을 차단할 수 있도록 필터가 개재될 수 있다.
본 발명의 여러 관점들 중 다른 일 관점(aspect)에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크에서, 흡배기 모듈은, 상단 및 하단이 폐쇄되고 내부가 빈 원통형상을 가지며, 마스크 본체의 외측면 측에 배치되고, 내부에 나선 형상의 흡배기 통로가 형성되는 하우징; 및 마스크 본체의 내측면 측에 배치되며 마스크 본체에 형성된 장착공을 매개로 하우징을 마스크 본체에 결합시키는 착탈캡;을 포함하고, 흡배기 통로는, 하우징의 길이 방향을 따라 연장되되 하우징 내부에 배치되어 중심부가 하우징의 상단 내측에서부터 하단 측으로 연장되는 고정축에 고정되고 외주면은 하우징의 내주면에 밀착되는 나선 블레이드 사이와 하우징 내주면 사이에 형성되며, 하우징의 하단에는 흡배기 통로와 연결되는 제 1 흡배기공이 형성되고, 하우징의 상단에 인접한 외주면 상에는 흡배기 통로와 연결되는 제 2 흡배기공이 형성되되, 하우징의 내측면 및 나선 블레이드의 표면에는 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 살균할 수 있게 구리 또는 은 나노 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크에서, 착탈캡은 내주면에 암나사가 형성된 환형의 림 형상을 가지며, 하우징의 상단에 인접한 외주면에는 장착공을 관통해 착탈캡에 체결되는 원통 형상의 보스가 제 2 흡배기공 주변을 감싸도록 일체로 돌출되게 형성되되, 보스의 외주면에는 착탈캡의 암나사에 체결되는 수나사가 형성되고, 보스와 착탈캡 사이에는 흡배기 통로에서 걸러지지 않은 침방울 및 침방울에 섞어 세균과 바이러스의 유입을 차단할 수 있도록 필터가 개재될 수 있다.
본 발명의 여러 관점들 중 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크에서, 흡배기 모듈은, 함체 형상을 가지며, 가장자리가 접합된 마스크 본체의 외피와 내피 사이에 개재되고, 내부에 소용돌이 형상의 흡배기 통로가 형성되는 하우징;포함하며, 흡배기 통로는, 마주하는 하우징의 전면 내측과 배면 내측을 연결하는 판 형상으로 제공되면서 하우징의 내부 중심부 측에서 하우징의 측면 측으로 소용돌이 형상으로 연장되는 트랙 사이와 트랙과 하우징의 측면 사이에 형성되고, 트랙의 연장단과 하우징의 측면 사이에는 흡배기 통로와 연결되는 제 1 흡배기공이 형성되고, 하우징의 배면 중심부에는 흡배기 통로와 연결되는 제 2 흡배기공이 형성되되, 제 1 흡배기공과 마주하는 외피와 내피 사이에는 개구가 형성되고, 제 2 흡배기공은 내피에 형성된 호흡공과 연결되며, 하우징의 내측면 및 트랙의 표면에는 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 살균할 수 있게 구리 또는 은 나노 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 여러 관점들 중 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크에서, 흡배기 모듈은, 상단 및 하단이 폐쇄되고 내부가 빈 원통형상을 가지며, 가장자리가 접합된 마스크 본체의 외피와 내피 사이에 개재되고, 내부에 나선 형상의 흡배기 통로가 형성되는 하우징;을 포함하며, 흡배기 통로는, 하우징의 길이 방향을 따라 연장되되 하우징 내부에 배치되어 중심부가 하우징의 상단 내측에서부터 하단 측으로 연장되는 고정축에 고정되고 외주면은 하우징의 내주면에 밀착되는 나선 블레이드 사이와 하우징 내주면 사이에 형성되고, 하우징의 하단에는 흡배기 통로와 연결되는 제 1 흡배기공이 형성되며, 하우징의 상단에 인접한 외주면 상에는 흡배기 통로와 연결되는 제 2 흡배기공이 형성되되, 제 1 흡배기공과 마주하는 외피와 내피 사이에는 개구가 형성되고, 제 2 흡배기공은 내피에 형성된 호흡공과 연결되며, 하우징의 내측면 및 나선 블레이드의 표면에는 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 살균할 수 있게 구리 또는 은 나노 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 여러 관점들 중 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크에서, 마스크 본체는, 외피 및 내피를 가지며, 외피, 또는 외피 및 내피는 공기가 유동하지 않게 형성되고, 마스크 본체의 양측에는 이어 밴드가 형성되며, 마스크 본체의 가장자리에는 안면 피부와의 기밀성과 착용감을 높일 수 있도록 기밀부재가 일체로 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 마스크 본체에 장착되는 흡배기 모듈에 소용돌이 형상, 나선 형상 및 지그재그 형상으로 연장된 흡배기 통로가 형성되기 때문에 호흡 시 외부 공기에 포함된 침방울 및 침방울에 섞인 세균과 바이러스가 흡배기 통로에 부착되어 걸러지는 효과를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 흡배기 통로는 형성하는 하우징 내측면, 트랙, 나선 블레이드 및 격벽부재 표면에 구리(Cu) 또는 은(Ag) 나노 코팅층이 형성되기 때문에 흡배기 통로에 부착된 침방울에 섞인 세균과 바이러스 등을 살균할 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 배면 측에서 바라 본 확대 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 원심력을 이용한 흡배기 모듈의 내부를 나타낸 확대 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 원심력을 이용한 흡배기 모듈과 마스크 본체의 결합 상태를 나타낸 도면.
도 5는 도 1 내지 도 4에 도시된 하우징의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크를 배면 측에서 바라 본 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크 본체의 정면도로써, 마스크 본체의 외피 일부분 및 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 절개하여 나타낸 단면도.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 하우징의 다른 실시예를 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
첨부된 도면 중, 도 1 내지 도 4는 본 발명의 제 1 실시예 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크(100)는 마스크 본체(110)와, 마스크 본체(110)에 장착되어 호흡 시 외부 공기 및 날숨이 들어오고 나가게 하며 들어오는 공기에 포함된 침방울(비말)과 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 걸러내는 흡배기 모듈(120)을 포함한다.
먼저, 마스크 본체(110)는 사용자의 코와 입을 가리도록 사용자의 안면부에 착용된다.
이를 위해서, 마스크 본체(110)의 양측에는 도시된 바와 같이 마스크 본체(110)를 사용자의 안면부에 지지시키기 위한 한 쌍의 이어 밴드(111)가 형성된다.
즉, 마스크 본체(110)는 시중에서 유통되는 통상의 마스크와 대동소이한 형상 및 구조를 가지며, 이러한 마스크 본체(110)는 도 1에 도시된 형상으로 한정하는 것이 아님을 누구나 알 수 있을 것이다.
그리고 마스크 본체(110)는 시중에 유통되는 통상의 마스크들, 예를 들면 KF80, KF84, KF94, KF99 및 N95 등의 보건용 및 의료용 마스크와 동일한 소재 또는 섬유 소재로 제작될 수 있다.
바람직하게는, 마스크 본체(110)는 기공을 가지는 소재로 제작될 시 공기가 드나들지 않도록, 즉 공기가 유동하지 않도록 마스크 본체(110)에 합성수지 소재로 된 코팅층(도시되지 않음)이 도포될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 마스크 본체(110)는 공기가 드나들지 않도록 시트 형상의 합성수지, 고무 및 실리콘 등의 소재로 제작될 수 있다.
여기서, 마스크 본체(110)에 공기가 드나들지 않게 하는 이유는 마스크 본체(110)로 튄 침방울에 섞인 세균과 바이러스가 사용자의 호흡에 의해 사용자의 코와 입으로 흡입되지 않게 하기 위함이다.
한편, 마스크 본체(110)의 가장자리에는 사용자의 안면 피부와의 기밀성과 착용감을 높일 수 있도록 기밀부재(112)가 일체로 마련된다. 일례로 기밀부재(112)는 피부 트러블 등을 발생하지 않도록 의료용 고무 또는 의료용 실리콘 등으로 제공되거나 또는 점착 테이프 등으로 제공될 수 있다.
그리고 마스크 본체(110)에는 흡배기 모듈(120)이 장착되는 장착공(114)이 형성된다.
도 1에는 하나의 장착공(114)이 형성된 마스크 본체(110)가 도시되어 있지만, 장착공(114)은 마스크 본체(110)에 다수 개가 형성될 수 있으며, 이렇게 형성된 장착공(114)에는 흡배기 모듈(120)이 설치된다.
흡배기 모듈(120)은 호흡 시 외부 공기는 들어오게 하며 날숨은 나가게 하는 흡배기 통로(W)가 형성된 하우징(122)과, 하우징(122)을 마스크 본체(110)에 결합시키는 착탈캡(130)을 포함한다.
하우징(122)은 마스크 본체(110)의 외측면 측에 배치되는 것으로, 하우징(122)은 내부가 빈 함체 형상으로 제공되고, 하우징(122)의 내부에는 트랙(124)에 의해 흡배기 통로(W)가 형성된다.
트랙(124)은 마주하는 하우징(122)의 전면 내측과 배면 내측을 연결하는 판 형상으로 제공되되, 트랙(124)은 하우징(122)의 내부 중심부 측에서 하우징(122)의 외곽 측, 다시 말해 하우징(122)의 전면과 배면을 연결하는 측면 측으로 소용돌이(인벌류트 곡선) 형상으로 연장된다.
이때, 흡배기 통로(W)는 트랙(124) 사이와 트랙(124)과 하우징(122)의 측면 사이에 형성되는데, 흡배기 통로(W)는 도시된 바와 같이 트랙(124)을 따라 소용돌이(인벌류트 곡선) 형상으로 형성되며, 트랙(124)의 연장단과 하우징(122)의 측면 사이에는 하우징(122)의 측면 일부를 전단 시킨 형태의 제 1 흡배기공(126)이 흡배기 통로(W)와 연결되게 형성된다. 그리고 하우징(122)의 배면 중심부에는 하우징(122)의 배면을 관통시킨 형태의 제 2 흡배기공(128)이 흡배기 통로(W)와 연결되게 형성된다.
즉, 호흡 시 외부 공기는 제 1 흡배기공(126) 측으로 유입되어 흡배기 통로(W) 및 제 2 흡배기공(128)을 거쳐 마스크 본체(110) 내부로 유입되고, 호흡 시 날숨은 제 2 흡배기공(128) 측으로 배기되어 흡배기 통로(W) 및 제 1 흡배기공(126)을 거쳐 마스크 본체(110) 외부로 배기 된다.
여기서, 호흡 시 외부 공기와 함께 유입되는 침방울과 침방울에 섞인 세균과 바이러스는 외부 공기가 소용돌이 형상의 흡배기 통로(W)를 지날 때의 원심력에 의해 하우징(122)의 내측면 및 트랙(124)에 부착되고, 이에 의해 침방울과 침방울에 섞인 세균과 바이러스는 흡배기 통로(W) 내에서 부착되어 걸러진다.
그리고 흡배기 통로(W)를 형성하는 하우징(122)의 내측면 및 트랙(124)의 표면에는 침방울에 섞인 세균과 바이러스 등을 살균할 수 있도록 구리(Cu) 또는 은(Ag) 나노 코팅층(도시되지 않음)이 형성된다.
한편, 착탈캡(130)은 도시된 바와 같이 환형의 림(rim) 형상을 가지며, 마스크 본체(110)의 내측면 측에 배치되어 마스크 본체(110)에 형성된 장착공(114)을 매개로 하우징(122)을 마스크 본체(110)에 결합시킨다.
이를 위해서, 착탈캡(130)의 내주면 상에는 하우징(122)과의 결합을 위해 암나사(132)가 형성되며, 하우징(122)의 배면 상에는 착탈캡(130)이 체결되는 원통형상의 보스(134)가 일체로 돌출되게 형성된다.
이때, 보스(134)는 제 2 흡배기공(128)의 주변을 감쌀 수 있는 내경을 가지도록 형성되고, 보스(134)의 외주면 상에는 착탈캡(130)의 암나사(132)가 체결되는 수나사(136)가 형성된다.
즉, 마스크 본체(110)의 외측면 측에서부터 장착공(114)을 통해 보스(134)를 삽입 시킨 상태 하에서 마스크 본체(110)의 내측면 측으로 돌출된 보스(134)에 착탈캡(130)을 결합시키면 하우징(122)은 배면이 마스크 본체(110)의 외측면에 밀착되게 설치된다.
그리고 보스(134)와 착탈캡(130) 사이에는 흡배기 통로(W)에서 걸러지지 않은 침방울 및 침방울에 섞어 세균과 바이러스의 유입을 차단할 수 있도록 통상의 필터(138)가 개재될 수 있다.
여기서, 착탈캡(130)은 사용자의 코와 입에 접촉될 수 있기 때문에 착탈캡(130)은 의료용 고무 또는 의료용 실리콘 등으로 제공되는 것이 바람직하며, 또한 마스크 본체(110) 중 흡배기 모듈(120)이 장착되는 부분은 사용자의 안면부에 닿지 않도록 마스크 본체(110)의 내측에서 외측으로 오목하게 형성시키는 것이 바람직하다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 도시된 하우징의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예의 다른 실시예 따른 하우징(222)은 상단 및 하단이 폐쇄되고 내부가 빈 원통 형상으로 제공된다. 이때 하우징(222)의 내부에는 나선 블레이드(224)에 의해 흡배기 통로(W)가 형성된다.
나선 블레이드(224)는 하우징(222)의 길이 방향을 따라 연장된 통상의 스크루 컨베이어와 같은 형상을 가지면서 하우징(222)의 내부에 배치되되 도시된 바와 같이 그 중심부가 하우징(222)의 상단 내측에서부터 하단 측으로 연장되는 고정축(225)에 고정되고, 나선 블레이드(224)의 외주면은 하우징(222)의 내주면에 밀착된다,
이때, 흡배기 통로(W)는 나선 블레이드(224) 사이와 하우징(222)의 내주면 사이에 형성되는데, 흡배기 통로(W)는 나선 블레이드(224)를 따라 나선 형상으로 연장되게 형성되며, 하우징(222)의 하단에는 관통된 형태의 제 1 흡배기공(226)이 흡배기 통로(W)와 연결되게 형성된다. 그리고 하우징(222)의 상단에 인접한 외주면 상에는 관통된 형태의 제 2 흡배기공(228)이 흡배기 통로(W)와 연결되게 형성된다.
즉, 호흡 시 외부 공기는 제 1 흡배기공(226) 측으로 유입되어 흡배기 통로(W) 및 제 2 흡배기공(228)을 거쳐 마스크 본체(110) 내부로 유입되고, 호흡 시 날숨은 제 2 흡배기공(228) 측으로 배기되어 흡배기 통로(W) 및 제 1 흡배기공(226)을 거쳐 마스크 본체(110) 외부로 배기 된다.
여기서, 호흡 시 외부 공기와 함께 유입되는 침방울과 침방울에 섞인 세균과 바이러스는 외부 공기가 나선 형상의 흡배기 통로(W)를 지날 때의 원심력에 의해 나선 블레이드(224) 및 하우징(222)의 내측면 상에 부착되고, 이에 의해 침방울과 침방울에 섞인 세균과 바이러스는 흡배기 통로(W) 내에서 부착되어 걸러지며, 흡배기 통로(W)를 형성하는 나선 블레이드(224)의 표면에는 침방울에 섞인 세균과 바이러스 등을 살균할 수 있도록 구리(Cu) 또는 은(Ag) 나노 코팅층(도시되지 않음)이 형성된다.
한편, 제 2 흡배기공(228)이 형성된 하우징(222)의 상단에 인접한 외주면 상에는 제 2 흡배기공(228)의 주변을 감쌀 수 있는 내경을 가지는 원통형상의 보스(234)가 돌출되게 형성되며, 보스(234)의 외주면 상에는 착탈캡(130)의 암나사(132)와 체결되는 수나사(236)가 형성된다.
여기서, 도 5에 도시된 하우징(222)의 보스(234)와 착탈캡(130)의 연결 관계는 도 1 내지 도 4에 도시된 하우징(122)의 보스(234)와 착탈캡(130)의 연결 관계와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원심력을 이용한 흡배기 모듈은 가지는 마스크(300)는 마스크 본체(310)와, 마스크 본체(310)에 장착되어 호흡 시 외부 공기 및 날숨이 들어오고 나가게 하며 들어오는 공기에 포함된 침방울(비말)과 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 걸러내는 흡배기 모듈(320)을 포함한다.
먼저, 마스크 본체(310)는 사용자의 코와 입을 가리도록 사용자의 안면부에 착용된다.
이를 위해서, 마스크 본체(310)의 양측에는 도시된 바와 같이 마스크 본체(310)를 사용자의 안면부에 지지시키기 위한 한 쌍의 이어 밴드(311)가 형성된다.
즉, 마스크 본체(310)는 시중에서 유통되는 통상의 마스크와 대동소이한 형상 및 구조를 가지며, 이러한 마스크 본체(310)는 도 6에 도시된 형상으로 한정하는 것이 아님을 누구나 알 수 있을 것이다.
그리고 마스크 본체(310)는 가장자리가 접합되는 외피(310a)와 내피(310b)로 이루어지며, 이러한 마스크 본체(310)는 시중에 유통되는 통상의 마스크들, 예를 들면 KF80, KF84, KF94, KF99 및 N95 등의 보건용 및 의료용 마스크와 동일한 소재 또는 섬유 소재로 제작될 수 있다.
이때, 마스크 본체(310)의 외피(310a)에는 공기가 드나들지 않도록, 즉 공기가 유동하지 않도록 합성수지 소재로 된 코팅층(도시되지 않음)이 도포되며, 바람직하게는 외피(310a)는 공기가 드나들지 않도록 시트 형상의 합성수지, 고무 및 실리콘 등의 소재로 제작될 수 있다.
여기서, 마스크 본체(310)의 외피(310a)를 공기가 드나들지 않게 하는 이유는 마스크 본체(310)로 튄 침방울에 섞인 세균과 바이러스가 사용자의 호흡에 의해 사용자의 코와 입으로 흡입되지 않게 하기 위함이다.
한편, 마스크 본체(310)의 가장자리에는 사용자의 안면 피부와의 기밀성과 착용감을 높일 수 있도록 기밀부재(312)가 일체로 마련된다. 일례로 기밀부재(312)는 피부 트러블 등을 발생하지 않도록 의료용 고무 또는 의료용 실리콘 등으로 제공되거나 또는 점착 테이프 등으로 제공될 수 있다.
그리고 마스크 본체(310)의 내피(310b)에는 호흡공(314)이 내피(310a)를 관통하는 형태로 형성된다.
흡배기 모듈(320)은 마스크 본체(310)의 외피(310a)와 내피(310b) 사이에 개재되며, 내부에 흡배기 통로(W)가 형성된 하우징(322)을 포함한다.
하우징(322)은 내부가 빈 함체 형상으로 제공되고, 하우징(322)의 내부에는 트랙(324)에 의해 흡배기 통로(W)가 형성된다.
트랙(324)은 마주하는 하우징(322)의 전면 내측과 배면 내측을 연결하는 판 형상으로 제공되되, 트랙(324)은 하우징(322)의 내부 중심부 측에서 하우징(322)의 외곽 측, 다시 말해 하우징(322)의 전면과 배면을 연결하는 측면 측으로 소용돌이(인벌류트 곡선) 형상으로 연장된다.
이때, 흡배기 통로(W)는 트랙(324) 사이와 트랙(324)과 하우징(322)의 측면 사이에 형성되는데, 흡배기 통로(W)는 도시된 바와 같이 트랙(324)을 따라 소용돌이(인벌류트 곡선) 형상으로 형성되며, 트랙(324)의 연장단과 하우징(322)의 측면 사이에는 하우징(322)의 측면 일부를 전단 시킨 형태의 제 1 흡배기공(326)이 흡배기 통로(W)와 연결되게 형성된다. 그리고 하우징(322)의 배면 중심부에는 하우징(322)의 배면을 관통시킨 형태의 제 2 흡배기공(328)이 흡배기 통로(W)와 연결되게 형성되되, 제 2 흡배기공(328)은 내피(110b)에 형성된 호흡공(314)과 연결된다.
그리고 제 1 흡배기공(326)과 마주하는 마스크 본체(310)의 하단, 다시 말해 외피(310a)와 내피(310b) 하단 사이에는 개구(316)가 형성된다.
즉, 호흡 시 외부 공기는 개구(316)를 통해 제 1 흡배기공(326) 측으로 유입되어 흡배기 통로(W), 제 2 흡배기공(328) 및 호흡공(314)을 거쳐 마스크 본체(310)의 내피(310b) 내측으로 유입되고, 호흡 시 날숨은 호흡공(314)을 통해 제 2 흡배기공(328) 측으로 배기되어 흡배기 통로(W), 제 1 흡배기공(326) 및 개구(316)를 통해 마스크 본체(310)의 외부로 배기 된다.
여기서, 호흡 시 외부 공기와 함께 유입되는 침방울과 침방울에 섞인 세균과 바이러스는 외부 공기가 소용돌이 형상의 흡배기 통로(W)를 지날 때의 원심력에 의해 트랙(324)의 면 상에 부착되고, 이에 의해 침방울과 침방울에 섞인 세균과 바이러스는 흡배기 통로(W) 내에서 부착되어 걸러진다.
그리고, 흡배기 통로(W)를 형성하는 하우징(322)의 내측면 및 트랙(324)의 표면에는 침방울에 섞인 세균과 바이러스 등을 살균할 수 있도록 구리(Cu) 또는 은(Ag) 나노 코팅층(도시되지 않음)이 형성된다.
또한, 마스크 본체(110) 내피(310a) 중 흡배기 모듈(320)이 장착되는 부분은 사용자의 안면부에 닿지 않도록 마스크 본체(310)의 내측에서 외측으로 오목하게 형성시키는 것이 바람직하다.
그리고 내피(310b)의 외측면에는 호흡공(314)을 통해 흡배기 통로(W)에서 걸러지지 않은 침방울 및 침방울에 섞어 세균과 바이러스의 유입을 차단할 수 있도록 통상의 필터(도시되지 않음)가 부착될 수 있다.
여기서, 외피(310a)와 내피(310b) 사이에 개재되는 흡배기 모듈(320)의 하우징(322)과 마스크 본체(310)와의 연결 관계는 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다. 즉, 흡배기 모듈(320)의 하우징(322)이 외피(310a)와 내피(310b)에 고정되게 설치될 수 있다면 어떠한 연결 관계를 가지더라도 무방하다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 하우징의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예의 다른 실시예 따른 하우징(422)은 상단 및 하단이 폐쇄되고 내부가 빈 원통 형상으로 제공된다. 이때 하우징(422)의 내부에는 나선 블레이드(424)에 의해 흡배기 통로(W)가 형성된다.
나선 블레이드(424)는 하우징(422)의 길이 방향을 따라 연장된 통상의 스크루 컨베이어와 같은 형상을 가지면서 하우징(422)의 내부에 배치되되 도시된 바와 같이 그 중심부가 하우징(422)의 상단 내측에서부터 하단 측으로 연장되는 고정축(425)에 고정되고, 나선 블레이드(424)의 외주면은 하우징(422)의 내주면에 밀착된다,
이때, 흡배기 통로(W)는 나선 블레이드(424) 사이와 하우징(422)의 내주면 사이에 형성되는데, 흡배기 통로(W)는 나선 블레이드(424)를 따라 나선 형상으로 연장되게 형성되며, 하우징(422)의 하단에는 관통된 형태의 제 1 흡배기공(426)이 흡배기 통로(W)와 연결되게 형성된다. 그리고 하우징(422)의 상단에 인접한 외주면 상에는 관통된 형태의 제 2 흡배기공(428)이 흡배기 통로(W)와 연결되게 형성되되, 제 2 흡배기공(428)은 내피(110b)에 형성된 호흡공(314)과 연결된다.
즉, 호흡 시 외부 공기는 개구(316)를 통해 제 1 흡배기공(426) 측으로 유입되어 흡배기 통로(W), 제 2 흡배기공(428) 및 호흡공(314)을 거쳐 마스크 본체(310)의 내피(310b) 내측으로 유입되고, 호흡 시 날숨은 호흡공(314)을 통해 제 2 흡배기공(428) 측으로 배기되어 흡배기 통로(W), 제 1 흡배기공(426) 및 개구(316)를 통해 마스크 본체(310)의 외부로 배기 된다.
여기서, 호흡 시 외부 공기와 함께 유입되는 침방울과 침방울에 섞인 세균과 바이러스는 외부 공기가 나선 형상의 흡배기 통로(W)를 지날 때의 원심력에 의해 나선 블레이드(424) 및 하우징(422)의 내측면 상에 부착되고, 이에 의해 침방울과 침방울에 섞인 세균과 바이러스는 흡배기 통로(W) 내에서 부착되어 걸러지며, 흡배기 통로(W)를 형성하는 하우징(322)의 내측면 및 나선 블레이드(424)의 표면에는 침방울에 섞인 세균과 바이러스 등을 살균할 수 있도록 구리(Cu) 또는 은(Ag) 나노 코팅층(도시되지 않음)이 형성된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 코와 입을 가리도록 사용자의 안면부에 착용되는 마스크 본체; 및
    호흡 시 외부 공기는 들어오게 하며 날숨은 나가게 하는 흡배기 통로를 형성하는 흡배기 모듈;을 포함하되,
    상기 흡배기 통로는,
    외부 공기에 포함된 침방울 및 침방울에 섞인 세균과 바이러스가 부착되어 걸러지도록 소용돌이 형상 또는 나선 형상 또는 지그재그 형상으로 연장되게 형성되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크.
  2. 청구항 1에 있어서.
    상기 흡배기 모듈은,
    함체 형상을 가지며 상기 마스크 본체의 외측면 측에 배치되고, 내부에 소용돌이 형상의 상기 흡배기 통로가 형성되는 하우징; 및
    상기 마스크 본체의 내측면 측에 배치되며 상기 마스크 본체에 형성된 장착공을 매개로 상기 하우징을 상기 마스크 본체에 결합시키는 착탈캡;을 포함하고,
    상기 흡배기 통로는,
    마주하는 상기 하우징의 전면 내측과 배면 내측을 연결하는 판 형상으로 제공되면서 상기 하우징의 내부 중심부 측에서 상기 하우징의 측면 측으로 소용돌이 형상으로 연장되는 트랙 사이와 상기 트랙과 상기 하우징의 측면 사이에 형성되며,
    상기 트랙의 연장단과 상기 하우징의 측면 사이에는 상기 흡배기 통로와 연결되는 제 1 흡배기공이 형성되고, 상기 하우징의 배면 중심부에는 상기 흡배기 통로와 연결되는 제 2 흡배기공이 형성되되,
    상기 하우징의 내측면 및 상기 트랙의 표면에는 상기 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 살균할 수 있게 구리 또는 은 나노 코팅층이 형성되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크.
  3. 청구항 2에 있어서.
    상기 착탈캡은 내주면에 암나사가 형성된 환형의 림 형상을 가지며,
    상기 하우징의 배면에는 상기 장착공을 관통해 상기 착탈캡에 체결되는 원통 형상의 보스가 상기 제 2 흡배기공 주변을 감싸도록 일체로 돌출되게 형성되되,
    상기 보스의 외주면에는 상기 착탈캡의 상기 암나사에 체결되는 수나사가 형성되고,
    상기 보스와 상기 착탈캡 사이에는 상기 흡배기 통로에서 걸러지지 않은 침방울 및 침방울에 섞어 세균과 바이러스의 유입을 차단할 수 있도록 필터가 개재되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크.
  4. 청구항 1에 있어서.
    상기 흡배기 모듈은,
    상단 및 하단이 폐쇄되고 내부가 빈 원통형상을 가지며, 상기 마스크 본체의 외측면 측에 배치되고, 내부에 나선 형상의 상기 흡배기 통로가 형성되는 하우징; 및
    상기 마스크 본체의 내측면 측에 배치되며 상기 마스크 본체에 형성된 장착공을 매개로 상기 하우징을 상기 마스크 본체에 결합시키는 착탈캡;을 포함하고,
    상기 흡배기 통로는,
    상기 하우징의 길이 방향을 따라 연장되되 상기 하우징 내부에 배치되어 중심부가 상기 하우징의 상단 내측에서부터 하단 측으로 연장되는 고정축에 고정되고 외주면은 상기 하우징의 내주면에 밀착되는 나선 블레이드 사이와 상기 하우징 내주면 사이에 형성되며,
    상기 하우징의 하단에는 상기 흡배기 통로와 연결되는 제 1 흡배기공이 형성되고, 상기 하우징의 상단에 인접한 외주면 상에는 상기 흡배기 통로와 연결되는 제 2 흡배기공이 형성되되,
    상기 하우징의 내측면 및 상기 나선 블레이드의 표면에는 상기 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 살균할 수 있게 구리 또는 은 나노 코팅층이 형성되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크.
  5. 청구항 4에 있어서.
    상기 착탈캡은 내주면에 암나사가 형성된 환형의 림 형상을 가지며,
    상기 하우징의 상단에 인접한 외주면에는 상기 장착공을 관통해 상기 착탈캡에 체결되는 원통 형상의 보스가 상기 제 2 흡배기공 주변을 감싸도록 일체로 돌출되게 형성되되,
    상기 보스의 외주면에는 상기 착탈캡의 상기 암나사에 체결되는 수나사가 형성되고,
    상기 보스와 상기 착탈캡 사이에는 상기 흡배기 통로에서 걸러지지 않은 침방울 및 침방울에 섞어 세균과 바이러스의 유입을 차단할 수 있도록 필터가 개재되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크.
  6. 청구항 1에 있어서.
    상기 흡배기 모듈은,
    함체 형상을 가지며, 가장자리가 접합된 상기 마스크 본체의 외피와 내피 사이에 개재되고, 내부에 소용돌이 형상의 상기 흡배기 통로가 형성되는 하우징;포함하며,
    상기 흡배기 통로는,
    마주하는 상기 하우징의 전면 내측과 배면 내측을 연결하는 판 형상으로 제공되면서 상기 하우징의 내부 중심부 측에서 상기 하우징의 측면 측으로 소용돌이 형상으로 연장되는 트랙 사이와 상기 트랙과 상기 하우징의 측면 사이에 형성되고,
    상기 트랙의 연장단과 상기 하우징의 측면 사이에는 상기 흡배기 통로와 연결되는 제 1 흡배기공이 형성되고, 상기 하우징의 배면 중심부에는 상기 흡배기 통로와 연결되는 제 2 흡배기공이 형성되되,
    상기 제 1 흡배기공과 마주하는 상기 외피와 상기 내피 사이에는 개구가 형성되고, 상기 제 2 흡배기공은 상기 내피에 형성된 호흡공과 연결되며,
    상기 하우징의 내측면 및 상기 트랙의 표면에는 상기 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 살균할 수 있게 구리 또는 은 나노 코팅층이 형성되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크.
  7. 청구항 1에 있어서.
    상기 흡배기 모듈은,
    상단 및 하단이 폐쇄되고 내부가 빈 원통형상을 가지며, 가장자리가 접합된 상기 마스크 본체의 외피와 내피 사이에 개재되고, 내부에 나선 형상의 상기 흡배기 통로가 형성되는 하우징;을 포함하며,
    상기 흡배기 통로는,
    상기 하우징의 길이 방향을 따라 연장되되 상기 하우징 내부에 배치되어 중심부가 상기 하우징의 상단 내측에서부터 하단 측으로 연장되는 고정축에 고정되고 외주면은 상기 하우징의 내주면에 밀착되는 나선 블레이드 사이와 상기 하우징 내주면 사이에 형성되고,
    상기 하우징의 하단에는 상기 흡배기 통로와 연결되는 제 1 흡배기공이 형성되며, 상기 하우징의 상단에 인접한 외주면 상에는 상기 흡배기 통로와 연결되는 제 2 흡배기공이 형성되되,
    상기 제 1 흡배기공과 마주하는 상기 외피와 상기 내피 사이에는 개구가 형성되고, 상기 제 2 흡배기공은 상기 내피에 형성된 호흡공과 연결되며,
    상기 하우징의 내측면 및 상기 나선 블레이드의 표면에는 상기 침방울에 섞인 세균과 바이러스를 살균할 수 있게 구리 또는 은 나노 코팅층이 형성되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크.
  8. 청구항 1에 있어서.
    상기 마스크 본체는,
    외피 및 내피를 가지며,
    상기 외피, 또는 상기 외피 및 상기 내피는 공기가 유동하지 않게 형성되고,
    상기 마스크 본체의 양측에는 이어 밴드가 형성되며,
    상기 마스크 본체의 가장자리에는 안면 피부와의 기밀성과 착용감을 높일 수 있도록 기밀부재가 일체로 형성되는 원심력을 이용한 흡배기 모듈을 가지는 마스크.
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