KR20210150230A - 마스크 원단 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부 및 융착부를 거쳐 마스크 형태가 만들어진 뒤 이어밴드성형부에 공급되기 전에 마스크 앞뒷면을 자외선으로 살균함으로써, 생산과정에서 공기중에 떠다니는 각종 바이러스와 세균이 원단에 묻더라도 이를 실시간으로 제거할 수 있는 마스크 원단 살균장치에 관한 것이다
이를 위하여 본 발명은 롤 상태로 말린 다수의 원단이 풀려서 포개진 상태로 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부를 차례로 거치면서 마스크가 만들어지도록 하되, 상기 융착부와 이어밴드성형부 사이에는 원단이 지나는 통로를 구성하는 프레임에 살균기가 구비되고; 상기 살균기는 다수의 UV-C LED로 구성되며; 마스크를 구성하는 원단의 상면부와 하면부를 먼저 살균처리하고, 이동과정에서 원단이 뒤집어지면 마스크를 구성하는 원단의 전면부가 살균처리되도록 한 특징이 있다.

Description

마스크 원단 살균장치{Mask fabric sterilizer}

본 발명은 마스크 원단 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 합지부 및 융착부를 거쳐 마스크 형태가 만들어진 뒤 이어밴드성형부에 공급되기 전에 마스크 앞뒷면을 자외선으로 살균함으로써, 생산과정에서 공기중에 떠다니는 각종 바이러스와 세균이 원단에 묻더라도 이를 실시간으로 제거할 수 있는 마스크 원단 살균장치에 관한 것이다.

일반적으로 마스크는 분진이 많이 발생되는 작업장에서 사용된다. 그러나 산업화에 따른 환경오염으로 인하여 대기질이 점차 나빠져서 황사나 초미세먼지 등이 빈번히 발생되므로 호흡기 질환을 예방하기 위하여 또는 기저질환이 있는 호흡기환자 등은 필수적으로 마스크를 착용해야 된다.

특히 최근에는 코로나19 등 바이러스가 전세계적으로 폭넓게 퍼지면서 비말감염 예방목적으로 마스크 착용이 의무화 되었다. 따라서 마스크 수요가 폭발적으로 늘어나게 되었는데, 공급이 수요를 따라가지 못하는 실정이다. 더욱이 북미지역이나 유럽에서는 마스크 착용에 대한 거부감이 있었으나, 코로나사태 이후 마스크는 선택이 아닌 필수가 되었다.

마스크 생산설비는 거의 자동화되어 있는데, 다수의 원단이 포개진 상태로 풀려서 이동되는 과정에서 노즈밴드 성형부에서 원단 내부에 노즈밴드가 내장된다. 노즈밴드는 마스크를 코에 밀착시키기 위한 것이며, 이후 패턴성형부로 이동되면 이들 원단이 마스크의 형태대로 초음파 융착된다. 이후 폴딩부에서 패턴된 원단 양쪽을 접어 합지시키면 융착부에서 합지된 부분을 초음파 융착하고, 이후 이어밴드 성형부에서 마스크의 양쪽에 귀걸이용 밴드를 결합시켜 마스크를 완성하였다.

종래 특허 제1597735호는 마스크 생산설비를 제안한 바 있다. 이는 마스크의 다중 필터들이 따로 분리되지 않도록 다수의 전면부재, 다수의 하면부재 및 다수의 상면부재를 각각 초음파 융착한 뒤 폴딩부에서 이들 분리된 전면부재, 하면부재 및 상면부재를 합지하는 것이다.

종래 특허 제1600005호는 마스크의 전면부재, 상면부재 및 하면부재가 일체로 형성되므로 분리 성형후 합지할 때보다 원단 개수가 줄어들어서 마스크 제조에 소요되는 시간이 단축되는 이점이 있다.

그러나 종래 특허는 마스크의 생산에 필요한 각 단계를 거치는 과정중에 공기중에 떠다니는 각종 바이러스와 세균이 원단 표면에 묻을 수 있는 문제점이 있었다. 생산설비가 완전 밀폐되지 않고 공기중에 노출된 상태이고 또한 작업자들이 수시로 드나들기 때문에 공기중에 오염원이 존재한다. 특히 바이러스는 비말을 통하여 공기중에 전파되는데, 작업자가 바이러스에 감염된 상태로 마스크를 생산할 경우 원단에 바이러스가 묻을 가능이 존재하므로 마스크 생산단계에서 원단을 소독할 필요성이 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 원단이 포개져서 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부 및 융착부를 거쳐 마스크 형태가 만들어진 뒤 이어밴드성형부에 공급되기 전에 마스크 앞뒷면을 자외선으로 살균함으로써, 생산과정에서 공기중에 떠다니는 각종 바이러스와 세균이 원단에 묻더라도 이를 실시간으로 제거할 수 있는 마스크 원단 살균장치를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 롤 상태로 말린 다수의 원단이 풀려서 포개진 상태로 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부를 차례로 거치면서 마스크가 만들어지도록 하되, 상기 융착부와 이어밴드성형부 사이에는 원단이 지나는 통로를 구성하는 프레임에 살균기가 구비되고; 상기 살균기는 다수의 UV-C LED로 구성되며; 마스크를 구성하는 원단의 상면부와 하면부를 먼저 살균처리하고, 이동과정에서 원단이 뒤집어지면 마스크를 구성하는 원단의 전면부가 살균처리되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 다수의 원단들이 포개진 상태에서 각 단계를 거치면서 전면부 상면부 및 하면부로 마스크의 형태가 갖춰지는데, 최종적으로 이어밴드를 부착하기 위한 이어밴드성형부로 원단이 공급되기 전에 원단의 앞뒷면을 자외선으로 살균한다.

패턴성형부에서 전면부, 상면부 및 하면부로 마스크 형태가 만들어진 뒤 폴딩부에서 상면부 및 하면부가 전면부 안쪽면으로 포개지고 이후 융착부에서 결합되는데, 이어밴드는 상면부 및 하면부가 없는 전면부 바깥면에 부착되므로 마스크 앞뒤를 전환시켜 이어밴드성형부로 공급해야된다. 따라서 융착부에서 나온 원단을 자외선살균한 뒤 전환과정을 거쳐 뒤집어지면 다시 자외선살균하기 때문에 마스크 앞뒷면을 효과적으로 살균할 수 있는 이점이 있다.

코로나19이후 마스크 수요가 폭발적으로 늘면서 생산설비를 풀가동하고 있는데, 이에 따른 생산인력이 24시간 투입되다 보니 작업환경이 열악해져 공기중에 각종 바이러스와 세균이 떠다닐 수 있는 환경이 조성되었다. 따라서 마스크 생산단계에서 원단을 적극적으로 살균처리함으로써, 위생적으로 마스크를 생산할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 마스크 생산설비의 개념도
도 2는 본 발명 한 실시예의 살균장치를 갖는 생산라인의 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 살균장치의 정면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 살균장치의 측면도

도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예가 적용된 마스크 생산설비는 다수의 원단(W)이 상하 및 좌우측으로 프레임에 구비되고, 이들 원단(W)은 받침부(1), 노즈밴드성형부(2), 패턴성형부(3), 폴딩부(4), 융착부(5) 및 이어밴드성형부(6)를 거쳐 최종적으로 마스크로 생산된다. 상기 받침부(1)는 원단들이 펼쳐진 상태에서 이동되도록 안내하고, 또한 원단을 교체할 때 원단과 원단을 잇는 작업대 역할도 하는 부분이고, 상기 노즈밴드성형부(2)는 와이어처럼 연속된 노즈밴드(N)가 원단(W)들 사이에 매립되도록 하는 부분이고, 상기 패턴성형부(3)는 전면부, 상면부 및 하면부로 마스크가 구획되도록 초음파융착으로 패턴을 형성하는 부분이며, 폴딩부(4)는 원단에 형성된 패턴을 양측에서 접어 합지하는 부분이고, 융착부(5)는 합지된 원단을 초음파로 융착하여 성형하는 부분이고, 최종적으로 이어밴드성형부(6)에서 귀걸이용 밴드가 부착된다.

본 발명 한 실시예는 마스크의 전면부, 상면부 및 하면부가 하나의 원단에서 만들어지는데, 패턴성형부(3), 폴딩부(4)와 융착부(5)를 거치면서 전면부 안쪽면으로 상면부와 하면부가 포개져 이어밴드성형부(6)로 공급된다. 본 발명은 이어밴드성형부(6)로 공급되기 전 단계에 구비되는데, 융착부(5)에서 이어밴드성형부(6)로 이어지는 통로에 "ㄷ"형 프레임(10)이 구비된다. 상기 프레임(10)은 양쪽 측판(11)을 통하여 "ㄷ"형으로 만들어지므로 위쪽은 개방된다. 이 프레임(10) 내부에는 롤러모터(14)를 통하여 회전되는 앞컨베이어밸트(12)와 롤러모터(14)를 통하여 회전되는 뒤컨베이어밸트(13)가 서로 떨어져 구비된다.

상기 떨어진 컨베이어밸트(11)(12) 사이에는 마스크 앞뒤를 뒤집어 전면부가 위쪽을 향하게 해주는 전환판(20)이 구비되는데, 전환판(20)은 폴딩된 원단이 끼워지도록 한쪽이 개방된 "ㄷ"형으로 구성된다. 상기 전환판(20)은 전환모터(21)를 통하여 정역회전되면서 폴딩된 원단을 뒤집어서 이어밴드성형부(6)로 공급하여 전면부에 이어밴드가 융착되도록 해준다.

그리고 상기 앞컨베이어밸트(12)의 위쪽에는 마스크를 구성하는 원단의 상면부와 하면부를 자외선 조사하여 살균처리하는 살균기가 구비된다. 또한 상기 뒤컨베이어밸트(13)의 위쪽에도 마스크를 구성하는 원단의 전면부를 자외선 조사하여 살균처리하는 살균기가 구비된다.

상기 살균기는 UV-C LED를 갖는다. 자외선 종류는 파장에 따라 UV-A (장파), B (중파), C (단파)로 나눠는데, 살균에 관여하는 파장은 UV-C가 짧은 파장이며, UV-C 파장의 범위는 약 100 ~ 280 nm(나노미터)로 254nm 정도 일 때 살균력이 가장 강하다. 상기 UV-C LED(40)는 회로기판(41)을 통하여 상판(30)에 부착되며, 상기 상판(30)에는 양측으로 돌기(32)가 구비되어서 상기 프레임(10)의 양쪽 측판(11) 상단에 걸친 상태로 놓인다.

또한 상기 상판(30)의 좌우측 개방면은 가림판(31)이 구비되고, 개방된 전후측은 프레임(10)의 측판(11)으로 가려지므로 자외선이 작업자의 시선쪽으로 노출되지 않고 원단에 집중 조사된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예는 원단이 지나는 통로에 자외선 살균기가 구비되므로 원단을 적극적으로 살균처리할 수 있다. 마스크 수요가 늘면서 생산설비를 풀가동 하다보니 작업환경이 점차 열악해지는 실정이다. 생산설비는 원단을 이송시키는 수단과 융착하는 수단 등이 복잡하게 맞물려 움직이므로 작업장을 클린룸으로 만드는데 한계가 있다. 또한 작업자들이 수시로 드나들기 때문에 외부의 바이러스나 유해세균이 작업장 내부로 유입될 수 있으므로 마스크 생산단계에서 원단을 적극적으로 살균할 필요성이 있다.

본 발명 한 실시예는 융착부(5)에서 나온 원단이 전환되어 이어밴드성형부(6)로 공급되므로 전환되기 전후단계에서 원단을 집중 살균할 수 있는 이점이 있다. 상기 살균기는 원단이 이송되는 통로 역할을 하는 프레임(10) 내부에 놓이므로 상판(30)과 가림판(31)으로 구성되면 프레임(10)의 측판(11)에 의해 개방된 전후면이 가려지므로 구성이 간소화되는 이점이 있다.

또한 상판(30)의 양측에 구비된 돌기(32)를 프레임(10)의 측판(11) 상단에 걸쳐 놓으면 살균기가 장착되는 간단한 구성이다. 상기 상판(30)에는 다수의 UV-C LED(40)를 갖는 회로기판(41)이 장착되며, 상기 제1컨베이어밸트(11)의 위쪽과 제2컨베이어밸트(12)의 위쪽에 구비된다.

상기 제1컨베이어밸트(11)의 위쪽과 제2컨베이어밸트(12)의 위쪽에 각각 살균기가 구비되므로 융착부(5)를 통과한 원단의 위쪽으로 놓이는 마스크의 상면부와 하면부가 자외선으로 살균된다. 또한 제1컨베이어밸트(11)를 통하여 이송되는 원단이 전환판(20)으로 들어가면 전환모터(21)에 의해 전환판(20)이 180도 회전되어 뒤집어진 원단을 제2컨베이어밸트(12)로 이동시킨다. 이때 제2컨베이어밸트(12)에 놓인 원단은 마스크의 전면부가 위쪽을 향하므로 살균기의 UV-C LED(40)에 의해 표면이 적극적으로 살균된다.

따라서 마스크 생산단계에서 상면부와 하면부 및 전면부가 적극적으로 살균되므로 작업환경이 열악하더라도 위생적으로 마스크를 생산할 수 있는 이점이 있다.

10 : 프레임 11 : 측판
12 : 앞컨베이어밸트 13 : 뒤컨베이어밸트
14 : 롤러모터 20 : 전환판
21 : 전환모터 30 : 상판
31 : 가림판 32 : 돌기
40 : UV-C LED

Claims (3)

1. 롤 상태로 말린 다수의 원단이 풀려서 포개진 상태로 노즈밴드성형부, 패턴성형부, 폴딩부, 융착부 및 이어밴드성형부를 차례로 거치면서 마스크가 만들어지도록 하되, 상기 융착부와 이어밴드성형부 사이에는 원단이 지나는 통로를 구성하는 프레임에 살균기가 구비되고;
   상기 살균기는 다수의 UV-C LED로 구성되며;
   마스크를 구성하는 원단의 상면부와 하면부를 먼저 살균처리하고,
   이동과정에서 원단이 뒤집어지면 마스크를 구성하는 원단의 전면부가 살균처리되도록 한 것을 특징으로 하는 마스크 원단 살균장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 통로에는 원단을 이송시키는 제1컨베이어밸트와 제2컨베이어밸트가 떨어져 구비되고;
   이들 컨베이어밸트 사이에는 원단을 뒤집어 마스크를 구성하는 전면부가 위쪽을 향하게 하는 전환판이 구비되며;
   상기 제1컨베이어밸트의 위쪽과 상기 제2컨베이어밸트의 위쪽에 상기 살균기가 각각 구비되도록 한 것을 특징으로 하는 마스크 원단 살균장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 살균기는 다수의 UV-C LED가 실장된 회로기판을 갖는 상판이 구비되고,
   상기 상판에는 상기 프레임의 양쪽 측판에 놓이는 돌기가 구비되며,
   상기 상판의 개방된 전후면은 상기 측판으로 가려지고, 상기 상판의 개방된 좌우면은 가림판이 구비되어서 자외선이 원단에 집중되고, 작업자 시선을 방해하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 마스크 원단 살균장치.

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