KR20210121981A - 마스크용 배기밸브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크용 배기밸브 장치에 관한 것으로, 차단막의 탄성 복원력을 사용하던 종래의 배기밸브 개폐 방법과 달리 차단막의 닫힘에 중력을 이용하므로, 오히려 탄성력이 낮은 차단막으로 인해 압력이 낮은 날숨에도 배기효율을 높이도록 하는데 그 목적이 있다.

Description

마스크용 배기밸브 장치 {An exhalation valve aperture for a face mask}

본 발명은 마스크를 착용한 상태로 숨을 내쉴 때 날숨이 원활하게 마스크 밖 으로 배기될 수 있도록 하는 마스크용 배기밸브 장치에 관한 것이다.

공기 중의 해로운 먼지로부터 호흡기를 보호할 목적으로 미세먼지 마스크를 착용할 때, 유해물질이 필터링 된 공기를 흡입하기 위해 마스크는 밀폐구조로 되어 있어서 숨을 내쉴 때 날숨이 마스크 밖으로 원활히 배출되지 못하여 불쾌감을 줄 수 있다.

또 다른 문제는 날숨의 배기가 마스크의 밀폐공간을 피해 마스크와 안면 사이 틈새를 통해 임의로 새어나가게 되어, 밀폐가 잘 안 되는 위쪽으로 새어나간 다습한 날숨이 안경에 김을 서리게 하는 문제도 있다.

마스크의 배기를 원활하게 할 목적으로 마스크에 배기밸브를 장착하기도 한 다.

즉, 종래의 배기밸브는 차단막을 사용하여, 숨을 들이마실 때는 차단막의 복원 력을 이용하여 닫혀 있도록 하고 숨을 내쉴 때 마스크 안과 밖의 압력차로 인해 밸 브가 열리고 날숨이 차단막을 밀어내면서 배기되도록 하고 있다.

숨을 들이마실 때 밸브가 열려 있으면 외부의 공기가 밸브를 통해 정화되지 않은 채 호흡기로 유입되기 때문에, 숨을 내쉬는 때를 제외하고 밸브가 확실히 닫혀 있도록, 즉 상시폐쇄(normally closed) 하기 위해 차단막은 복원력이 강한 탄성 재질로 만들어진다.

탄성 복원력이 강한 차단막은 들숨에 외부공기의 유입을 차단하는 데에는 효과적이지만, 날숨이 배기될 때 마스크 안팎의 기압차가 상당히 높아야 밸브가 열리는 한계가 있다.

숨을 내쉬기 시작할 때는 날숨의 강한 압력으로 밸브가 열려 배기가 되지만, 많이 열릴수록 닫으려는 힘이 강해지는 단성력의 특성상 차단막이 많이 열리지 못하고 날숨이 마스크 밖으로 다 배기되지 못한 채 남아 불쾌감과 안경 김서림 문제를 일으키게 된다.

일반 마스크에 착탈 가능하도록 고정부재를 부가하므로 일반 마스크의 형태나 종류에 상관없이 사용이 가능하며, 사용횟수에 제한 없이 사용이 가능한 효과가 있다.

국내특허공개 제10-2016-0111349호 (공개일: 2016.09.26)

따라서 본 발명은 차단막의 탄성 복원력을 사용하던 종래의 배기밸브 개폐 방법과 달리 차단막의 닫힘에 중력을 이용하므로, 오히려 탄성력이 낮은 차단막으로 인해 압력이 낮은 날숨에도 배기효율을 높이도록 하는 마스크용 배기밸브 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 밸브몸체를 마스크의 일측면에 착탈이 용이하도록 본체에 연결된 클립을 이용하므로, 마스크를 교체할 때 편리성을 제공하는 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 마스크용 배기밸브장치는 마스크와 사용자의 얼굴 사이에 밀착되도록 상기 마스크에 고정되어 상시 폐쇄 상태에서 날숨 때 열리는 마스크 배기밸브 장치에 있어서, 상기 배기밸브는 마스크 내부에서 날숨의 흐름을 유도하여 외부로 배출하도록 공간 및 유로를 형성하는 밸브몸체; 상기 밸브몸체 내부에 고정되어 평소에 닫힘을 유지하고, 날숨 때 개방하는 차단막; 상기 차단막을 상기 밸브몸체에 고정 및 보호하고, 상부는 얼굴에 밀착되는 차단막덮개; 상기 마스크에 밸브몸체를 고정시키는 고정부재;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 밸브몸체는 마스크와 얼굴 사이의 공간을 형성하는 적어도 하나의 다리부재 및 리브; 상기 다리부재 및 리브로 형성된 공간으로 유입된 날숨 공기를 차단막측으로 흐르도록 관로를 형성하는 에어홀; 상기 에어홀과 마스크 사이 날숨공기의 배출공간 확보를 위한 적어도 하나의 지지부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단막은 상기 에어홀과 차단막덮개 사이에 위치하며, 날숨에 의해 개방되고, 평소에 중력에 의해 차단막덮개가 에어홀을 덮어 밀폐시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부재는 마스크 외부에서 상기 밸브몸체가 마스크 내부에 밀착 고정시키는 클립; 및 상기 클립의 일 단면을 상기 밸브몸체에 연결된 힌지부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 마스크용 배기밸브 장치는 박막의 탄성도가 낮은 차단막의 닫힘에 중력을 이용하므로, 압력이 낮은 날숨에도 배기효율을 높은 효과가 있다.

또한, 밸브몸체를 마스크의 일측면에 착탈이 용이하도록 본체에 연결된 클립을 이용하므로, 마스크를 교체할 때 착탈이 편리한 효과가 있다.

또한, 차단막을 밸브본체에 결합할 때 차단막덮개를 이용하여 차단막과 동시에 밸브본체의 차단막고정홈에 끼움 형태로 밀어 고정하므로 조립공정이 간단하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 배기밸브 장치가 부착된 마스크의 전체 외관도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기밸브장치의 전체 구성도이고,
도 3은 도 2의 분해 사시도이고,
도 4는 도 2의 측단면도이고,
도 5, 도 6은 도 2에서 밸브몸체의 사시도 및 측면도이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배기밸브장치의 날숨시의 측단면도이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 배기밸브장치의 들숨 또는 평상시의 측단면도이고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차단막과 차단막덮개의 경사각도를 설명하기 위한 도이고,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 배기밸브장치가 마스크에 착용된 상태의 외관도이고,
도 11은 도 9의 마스크 내부 착용 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한 다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것 이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다 고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도 면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소 의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마스크용 배기밸브 장치의 구성 및 동작을 첨부 된 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기밸브 장치가 장착된 마스크의 착용 상태도로서, 배기밸브(100)는 마스크(10)의 하단 사용자의 얼굴 턱 부위 일측에 고정 된다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기밸브의 결합 사시도, 분해사시도 및 측단면도로서, 상기 배기밸브(100)는 마스크 내부에 고정되어 날숨의 흐름을 유도하여 외부로 배출하도록 공간 및 유로를 형성하는 밸브몸체(110)와, 상기 밸브몸체(110) 내부에 고정되어 평소에 닫힘을 유지하고, 날숨 때 개방하는 차단막(130)과, 상기 차단막(130)을 상기 밸브몸체에 고정 및 보호하고, 상면은 얼굴에 밀착되는 차단막덮개(120)와, 상기 마스크(10)에 밸브몸체(110)를 고정하는 고정부재(140)(141)로 구성된다.

도 5 및 도 6은 도 2에서 밸브몸체의 세부 구성도로서, 상기 밸브몸체(110)는 마스크와 얼굴 사이의 공간을 형성하는 한 쌍의 다리부재(111) 및 상기 다리부재(111) 사이에 형성된 리브(112)와, 상기 다리부재(111) 및 리브(112)로 형성된 공간으로 유입된 날숨 공기를 차단막측으로 흐르도록 관로를 형성하는 에어홀(113)과, 상기 에어홀(113)과 마스크 사이 날숨공기의 배출공간 확보를 위한 지지부(113)와, 상기 차단막(120)의 일단을 고정하기 위한 차단막고정홈(116)으로 구성되며, 상기 차단막고정홈(116)은 상기 차단막덮개(120) 및 차단막(130)을 삽입 고정하기 한 상부 및 하부에 형성된 제1,제2턱(116a)(116b)으로 구성된다.

상기 차단막덮개(130)는 일 단면에 상기 차단막고정홈(160)에 결합하는 끼움수단(121)과, 상기 끼움수단(121)의 후단면은 상기 차단막고정홈(116)의 제2턱(116b)에 고정하기 위한 걸림턱(121a)을 형성한다.

상기 고정부재(140)는 마스크 외부에서 상기 밸브몸체가 마스크 내부에 밀착 고정시키는 클립(140)과, 상기 클립(140)의 일 단면을 상기 밸브몸체(110)에 연결된 힌지부(141)와, 상기 밸브몸체(110)의 양측면에 형성된 한 쌍의 고정홈(118)에 삽입 고정하는 한쌍의 고정턱(142)이 형성된다.

상기 차단막(130)은 얇은 막의 실리콘 또는 플라스틱 재질로, 상기 에어홀(113)과 차단막덮개(120) 사이에 위치하며, 날숨에 의해 개방되고, 평소에 중력에 의해 차단막(130)이 에어홀(113)을 덮어 밀폐시키며, 상기 차단막과 상기 차단막덮개의 경사각도(angle θ)는 5~15도 경사각도를 형성한다. (도 9 참조)

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 마스크용 배기밸브 장치의 작용을 첨부된 도 1 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배기밸브(100)를 마스크(10)의 하단 사용자의 얼굴 턱 중앙에 맞춘 후 클립을 이용하여 고정한 후 착용하면 평소 또는 들숨 때는 마스크(10)를 통해 필터링된 외부공기를 흡입하지만, 날숨시에는 배기밸브(100)를 통해 날숨을 외부로 배출하게 된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 배기밸브(100)는 상기 밸브몸체(110)에 차단막(130)과 상기 차단막덮개(120)를 조립한다.

즉, 상기 밸브몸체(110)의 차단막고정홈(116)에 상기 차단막덮개(120)를 상기 차단막(130)과 함께 밀어 삽입하면 상기 차단막덮개(120)의 끝단에 구비된 끼움수단(121)이 상기 제1,제2턱(116a)(116b) 사이로 들어가 고정된다.

이때, 상기 끼움수단(121)의 후단에 위치한 걸림턱(121a)이 상기 제2턱(116b)에 끼워져 상기 차단막(130)과 함께 견고하게 고정된다.

또한, 상기 차단막덮개(120)의 타측단은 상기 밸브몸체(110)의 상기 배출구(115) 양 내측면에 구비된 한 쌍의 고정턱(117)에 삽입되어 견고하게 고정된다.

상기 밸브몸체(110)의 후단 일 측면에 연결된 상기 클립(140)은 상기 배기밸브(100)를 상기 마스크(10)에 고정하기 위한 고정부재로 상기 밸브몸체(110)와 힌지(141)를 이용하여 일체로 연결하여 마스크에서 분리시 분실되지 않도록 할 뿐만 아니라, 상기 클립(140)의 한 쌍의 고정턱(142)이 상기 밸브몸체(110)의 한 쌍의 고정홈(118)에 고정할 때 그 결합 위치를 찾아 고정하는데 용이 하도록 한다.

도 9, 10을 참조하면, 상기 배기밸브(100)는 상기 클립(140)을 이용하여 마스크(10)에 결합하는 과정을 설명하면, 먼저 상기 밸브몸체(110)가 마스크의 내면 하단 중앙에 위치시키고, 상기 클립(140)을 외부에서 마스크를 감싸 덮어 상기 밸브몸체(110) 측으로 일정 압력으로 누르면 상기 클립(140)의 양측면에 위치한 고정턱(142)이 상기 밸브몸체(110)의 고정홈(118)에 결합 고정된다.

이와 같이 상기 배기밸브(100)를 상기 마스크에 고정하게 된다.

상기 배기밸브(100)가 결합 고정된 마스크(10)를 착용한 후 그 작용에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 배기밸브(100)는 마스크(10)에 고정되고, 사용자가 이를 착용하게 되면, 상기 배기밸브(100)는 사용자의 턱선을 따라 수평하게 고정되며, 배기밸브(100) 내부에 공기가 흐를 수 있는 유로가 형성되어 숨을 내쉴 때 공기가 턱선을 따라 상기 배기밸브(100)의 내부 유로를 따라 마스크 외부로 배출하게 된다.

이를 위해 상기 밸브몸체(110)는 상기 한 쌍의 다리부재(111)가 마스크 내부에서 마스크 내면을 외부로 밀어내 공간을 형성하고, 사용자가 날숨시 날숨이 다리부재(111)로 인해 형성된 마스크 내면의 공간을 통해 보다 효율적으로 날숨이 밸브몸체(110) 내부로 유입되도록 한다.

이때, 상기 마스크 내면에 공간 확보를 위해 상기 다리부재(111)뿐만 아니라, 리브(112) 및 지지부(113)를 부가한다. 상기 지지부(113)은 적어도 하나 이상을 구비하여 공간효율을 높일 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 지지부(113)을 이용하여 형성된 공간을 통해 상기 밸브몸체(110) 내부로 유입된 날숨은 에어홀(114)로 유입되고, 상기 날숨이 상기 에어홀(114)을 덮고 있는 차단막(130)을 밀어 배기 관로를 형성하고, 밸브몸체(110) 끝단 배출부(115)를 통해 날숨이 외부로 배출된다.

도 8을 참조하면, 사용자가 날숨이 끝나면, 상기 차단막(130)은 중력에 의해 자동으로 내려와 상기 에어홀(114)를 덮어 밀폐시키고, 들숨시 외부공기가 에어홀(114)을 통해 마스크 내부로 유입되지 못하게 된다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마스크용 배기밸브 장치에 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 마스크 100 : 배기밸브
110 : 밸브몸체 111 : 다리부재
112 : 리브 113 : 지지부
114 : 에어홀 115 : 배출구

Claims (10)

1. 마스크와 사용자의 얼굴 사이에 밀착되도록 상기 마스크에 고정되어 상시 폐쇄 상태에서 날숨 때 열리는 마스크 배기밸브 장치에 있어서,
   상기 배기밸브는 마스크 내부에서 날숨의 흐름을 유도하여 외부로 배출하도록 공간 및 유로를 형성하는 밸브몸체;
   상기 밸브몸체 내부에 고정되어 평소에 닫힘을 유지하고, 날숨 때 개방하는 차단막;
   상기 차단막을 상기 밸브몸체에 고정 및 보호하고, 상부는 얼굴에 밀착되는 차단막덮개;
   상기 마스크에 밸브몸체를 고정시키는 고정부재;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 밸브몸체는 마스크와 얼굴 사이의 공간을 형성하는 적어도 하나의 다리부재 및 리브;
   상기 다리부재 및 리브로 형성된 공간으로 유입된 날숨 공기를 차단막측으로 흐르도록 관로를 형성하는 에어홀;
   상기 에어홀과 마스크 사이 날숨공기의 배출공간 확보를 위한 적어도 하나의 지지부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 밸브몸체는 상기 차단막을 고정하기 위한 차단막고정홈;을 형성하되,
   상기 차단막고정홈은 상기 차단막덮개 및 차단막이 삽입고정하기 한 상부 및 하부에 형성된 제1,제2턱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 차단막덮개는 일측면에 상기 차단막고정홈에 결합하는 끼움수단; 및
   상기 끼움수단의 후단면은 상기 밸브몸체에 고정하기 위한 걸림턱을 형성한 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 밸브몸체의 날숨배출부 측에 상기 차단막덮개를 고정하기 위한 덮개고정턱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 차단막은 상기 에어홀과 차단막덮개 사이에 위치하며, 날숨에 의해 개방되고, 평소에 중력에 의해 차단막덮개가 에어홀을 덮어 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 차단막과 상기 차단막덮개의 경사각도는 5~15도를 형성하며,
   상기 차단막덮개는 마스크 착용시 사용자의 턱선과 평행하도록 고정하는 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 차단막은 얇은 막의 실리콘 또는 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 고정부재는 마스크 외부에서 상기 밸브몸체가 마스크 내부에 밀착 고정시키는 클립; 및
   상기 클립의 일 단면을 상기 밸브몸체에 연결된 힌지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 클립은 상기 밸브몸체에 고정하기 위한 한 쌍의 고정턱이 형성되고,
    상기 한 쌍의 고정턱과 대응되는 위치에 상기 밸브몸체의 양 측면에 형성된 한 쌍의 고정홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크 배기밸브 장치.
    
    

Images