KR20210152664A - 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치 - Google Patents

음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개인용 호흡장치에 관한 것으로서 구체적으로는 흡입공를 통해 외부공기 또는 정화, 살균, 냉난방된 공기를 공급하여 안면 공간부를 양압상태로 유지가능하도록 한 상태이거나 또는 상기 양압상태에서 배출공을 통하여 안면 공간부를 음압상태로 조성하여 공기의 순환을 촉진하여 바이러스 및 세균으로 부터 보호할 수 있도록 한 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 관한 것으로서,
본 발명의 구체적인 해결적 수단은,
"정면 내측에는 착용자 머리중 이마에 밀착 가능하도록 라운딩 형상으로 이마와 밀착을 위해 패드(100)가 형성되어 있고 상기 패드(100) 상면에는 수직으로 흡입공(110)과 배출공(120)이 각각 관통 구비되며 외측에는 상기 패드(100)의 형상을 유지 및 이마에 고정가능하도록 라운딩 형상의 형상유지 고정보드(130)가 형성되어 있고 후면에는 상기 형상유지 고정보드(130)의 양끝단과 결합되어 착용자의 머리에 탄성적으로 고정 유지하기 위한 탄성밴드(140)가 구비된 본체(10)와, 상기 패드(100)와 형상유지 고정보드(130) 사이에 고정 결합되어 하방향으로 길게 연장되며 착용자의 안면을 전체적으로 커버할 수 있도록 양측으로 라운딩 처리되어 안면과의 사이에 안면 공간부(200)를 형성하면서 투시가능한 쉴드부(20)를 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 쉴드부(20)는 착용자의 입주변에서 하방향으로 내측으로 라운딩처리되어 착용자의 턱주변을 감싸는 형태로 이루어진 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 안면 공간부(200)는 흡입공(110)으로 부터 외부공기를 흡입 공급받아 양압상태를 유지하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 안면 공간부(200)는 배출공(120)으로 공기를 배출하여 음압상태를 유지하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 안면 공간부(200)는 배출공(120)으로 공기를 배출하여 음압상태를 유지하며 상기 쉴드부(20) 끝단에 항균필터부(210)를 구비하여 실내의 공기를 상기 안면 공간부(200)의 내측으로 필터링하여 유입하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 안면 공간부(200)는 흡입공(110)으로 부터 외부공기를 흡입 공급받아 양압상태를 유지한 상태에서 배출공(120)을 통하여 상기 안면 공간부(200)를 음압상태로 조성 공기 순환을 촉진하도록 하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 쉴드부(20)의 끝단에는 커버부(211)와 필터부(212)로 이루어진 항균필터부(210)가 구비된 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 커버부(211)는 폴리프로필렌(POLYPROPYLENE), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜, 폴리카보네이트, 엘라스토머(ELASTOMER) 및 실리콘(SILICONE) 중 어느 하나의 재질로 형성된 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 필터부(212)는,
오존을 분해하도록 망간계 촉매를 이용하며, 패널망에 폴리머와 망간계 촉매가 용해된 용액을 전기방사하여 제조되는 망간계 나노섬유가 코팅되고, 상기 용액은, 폴리머 3~20중량%, 망간계 촉매 25~15 중량% 및 용제 65~945 중량%로 이루어지며, 상기 망간계 나노섬유의 직경은 5nm~150μm로 형성되고, 상기 망간계 나노섬유 코팅시에는 은나노 또는 이산화티타늄 입자가 첨가하여 제조하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치"를 구성적 특징으로 함으로서
본 발명은 직접적으로 비산되는 비말을 차단하는 기본적인 효과와 더불어 공기중에 부유 순환하고 있는 바이러스 또는 세균을 차단하는 효과를 갖고 있으며, 실내에서 의사소통이나 호흡에 전혀 지장없이 안정적으로 생활 가능하도록 한 것이다.

Description

음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치{Personal breathing apparatus with negative and positive pressure adjustable structure}
본 발명은 개인용 호흡장치에 관한 것으로서 구체적으로는 흡입공를 통해 외부공기 또는 정화, 살균, 냉난방된 공기를 공급하여 안면 공간부를 양압상태로 유지가능하도록 한 상태이거나 또는 상기 양압상태에서 배출공을 통하여 안면 공간부를 음압상태로 조성하여 공기의 순환을 촉진하여 바이러스 및 세균으로 부터 보호할 수 있도록 한 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 관한 것이다.
최근 대기오염에 대한 위험성이 끊임없이 지적됨에 따라, 이를 위한 대책으로 대기오염의 원인이 되는 물질들을 대기오염물질로 지정하여 법적으로 규제하고 있다. 특히 1990년대 중반부터는 주로 석탄, 석유 등 화석연료가 탈 때 또는 자동차 매연과 산업체 등 배출가스에서 나오며 기관지를 거쳐 폐에 흡착, 각종 폐질환을 유발하는 대표적인 대기오염 물질인 10㎛ 이하의 미세먼지가 대기오염물질로 규제되고 있다.
이러한 미세먼지로부터의 피해를 방지하기 위해 일반적으로 에어컨, 공기정화기 등과 같은 장치에는 흡입되는 공기 중의 미세먼지를 여과하기 위한 공기정화필터가 사용되며, 개인의 경우 호흡시 미세먼지를 걸러주는 마스크가 사용된다. 특히 마스크의 경우 미세먼지 발생이 많은 산업현장에서뿐만 아니라 겨울철 전염성을 지닌 호흡기질환의 감염을 방지하고, 봄철 황사현상시 호흡기를 보호하기 위한 일반 생활용품으로 널리 사용되고 있다.
상술한 공기정화필터 및 마스크는 통상 섬유구조체로 이루어져 공기가 통과함에 따라 섬유구조체에 미세먼지를 흡착시키는 여과원리를 사용하게 되며, 근래 나노섬유기술의 발달로 매우 작은 크기의 먼지까지도 효과적으로 여과할 수 있는 등 그 성능이 점차 향상되는 추세이다.
하지만, 기존의 공기정화필터나 마스크의 경우 미세먼지만을 걸러낼 뿐 호흡기질환의 원인이 되는 바이러스를 그대로 통과시키게 된다는 문제점을 안고 있었다. 즉 공기정화필터의 경우 팬(Fan), 마스크의 경우 호흡 압력에 의해 공기가 원활히 통과할 수 있어야 하므로 여과성능 향상을 위해 섬유조직구조를 지나지게 작게 하는데 한계가 따르므로 불가피하게 바이러스가 통과될 수밖에 없는 구조를 갖게 되는 것이다.
이를 위해 미세먼지 여과와 함께 바이러스도 함께 제거할 수 있는 공기정화필터 및 마스크가 개발되었으나, 이는 주로 공기정화필터나 마스크를 구성하는 섬유체에 항바이러스제를 코팅하는 방식을 사용하여, 제조가 복잡하고 고가원료인 항바이러스제를 다량 사용하는데 특히, 최근에 세계적으로 유행하였던 신종플루 바이러스, 조류인플루엔자 바이러스, 메르스 바이러스나 현 시점에서 세계적으로 재앙에 가까운 코로나 바이러스가 발생함으로서 이와 같은 바이러스는 치료제나 백신 개발없이는 현재의 마스크만으로는 직접적으로 비산되는 비말만 차단 가능할 뿐 공기중 부유 순환되는 바이러스는 차단이 어렵고, 여름철을 제외하고 실외에서 마스크 착용은 그리 문제되지 아니하나 여름철의 경우 마스크 착용에 어려움이 있고 더 나아가서 실내 예를들면, 학교, 사무실, 학원이나 대형건물 등등에서는 마스크 착용만으로는 비산,부유하는 바이러스차단에 애로점이 있어 문제점이 매우 심각한 상태이다.
국내 특허공개 제10-1998-0074061호 국내 특허등록 제10-1302052호 국내 실용신안등록 제20-0340994호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
직접적으로 비산되는 비말은 물론이고 공기중 순환되는 바이러스 또는 세균을 최대한 차단하고자 하는데 본 발명의 목적이 있고,
또한, 실내에서 착용시 상대방과의 의사소통이 원활하며 호흡에 전혀 지장이 없도록 하는데 본 발명의 목적이 있고,
또한, 양압과 음압흡입공를 통해 외부공기 또는 정화, 살균, 냉난방된 공기를 공급하여 안면 공간부를 양압상태로 유지가능하도록 한 상태이거나 또는 상기 양압상태에서 배출공를 개방하여 안면 공간부를 음압상태로 조성하여 공기의 순환을 촉진하여 실내에 부유하는 바이러스 및 세균으로 부터 보호할 수 있도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.
그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 해결적 수단은,
"정면 내측에는 착용자 머리중 이마에 밀착 가능하도록 라운딩 형상으로 이마와 밀착을 위해 패드(100)가 형성되어 있고 상기 패드(100) 상면에는 수직으로 흡입공(110)과 배출공(120)이 각각 관통 구비되며 외측에는 상기 패드(100)의 형상을 유지 및 이마에 고정가능하도록 라운딩 형상의 형상유지 고정보드(130)가 형성되어 있고 후면에는 상기 형상유지 고정보드(130)의 양끝단과 결합되어 착용자의 머리에 탄성적으로 고정 유지하기 위한 탄성밴드(140)가 구비된 본체(10)와, 상기 패드(100)와 형상유지 고정보드(130) 사이에 고정 결합되어 하방향으로 길게 연장되며 착용자의 안면을 전체적으로 커버할 수 있도록 양측으로 라운딩 처리되어 안면과의 사이에 안면 공간부(200)를 형성하면서 투시가능한 쉴드부(20)를 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 쉴드부(20)는 착용자의 입주변에서 하방향으로 내측으로 라운딩처리되어 착용자의 턱주변을 감싸는 형태로 이루어진 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 안면 공간부(200)는 흡입공(110)으로 부터 외부공기를 흡입 공급받아 양압상태를 유지하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 안면 공간부(200)는 배출공(120)으로 공기를 배출하여 음압상태를 유지하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 안면 공간부(200)는 배출공(120)으로 공기를 배출하여 음압상태를 유지하며 상기 쉴드부(20) 끝단에 항균필터부(210)를 구비하여 실내의 공기를 상기 안면 공간부(200)의 내측으로 필터링하여 유입하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 안면 공간부(200)는 흡입공(110)으로 부터 외부공기를 흡입 공급받아 양압상태를 유지한 상태에서 배출공(120)을 통하여 상기 안면 공간부(200)를 음압상태로 조성 공기 순환을 촉진하도록 하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 쉴드부(20)의 끝단에는 커버부(211)와 필터부(212)로 이루어진 항균필터부(210)가 구비된 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 커버부(211)는 폴리프로필렌(POLYPROPYLENE), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜, 폴리카보네이트, 엘라스토머(ELASTOMER) 및 실리콘(SILICONE) 중 어느 하나의 재질로 형성된 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치와,
상기 필터부(212)는,
오존을 분해하도록 망간계 촉매를 이용하며, 패널망에 폴리머와 망간계 촉매가 용해된 용액을 전기방사하여 제조되는 망간계 나노섬유가 코팅되고, 상기 용액은, 폴리머 3~20중량%, 망간계 촉매 25~15 중량% 및 용제 65~945 중량%로 이루어지며, 상기 망간계 나노섬유의 직경은 5nm~150μm로 형성되고, 상기 망간계 나노섬유 코팅시에는 은나노 또는 이산화티타늄 입자가 첨가하여 제조하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치"를 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 직접적으로 비산되는 비말을 차단하는 기본적인 효과와 더불어 공기중에 부유 순환하고 있는 바이러스 또는 세균을 차단하는 효과를 갖고 있으며, 실내에서 의사소통이나 호흡에 전혀 지장없이 안정적으로 생활 가능하도록 한 것이다.
도 1은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치의 사시도,
도 2는 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치의 주요부 도면,
도 3은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치의 다른 실시예를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 있어서 쉴드 끝단에 항균필터부가 부착되는 상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치의 착용상태의 도면,
도 6은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 있어서 안면 공간부를 양압상태로 유지한 상태를 나타낸 사용상태도,
도 7은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 있어서 안면 공간부를 음압상태로 유지한 상태를 나타낸 사용상태도,
도 8은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 있어서 안면 공간부에 공기의 순환을 촉진시키는 상태를 나타낸 사용상태도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시 형태를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치의 주요부 도면이고, 도 3은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 있어서 쉴드 끝단에 항균필터부가 부착되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치의 착용상태의 도면이며, 도 6은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 있어서 안면 공간부를 양압상태로 유지한 상태를 나타낸 사용상태도이고, 도 7은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 있어서 안면 공간부를 음압상태로 유지한 상태를 나타낸 사용상태도이며, 도 8은 본 발명인 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치에 있어서 안면 공간부에 공기의 순환을 촉진시키는 상태를 나타낸 사용상태도이다.
지시부호 10은 본체를 지시하는 것으로서, 상기 본체(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 정면 내측에는 착용자 머리중 이마에 밀착 가능하도록 라운딩 형상으로 이마와 밀착을 위해 패드(100)가 형성되어 있고 상기 패드(100) 상면에는 수직으로 흡입공(110)과와 배출공(120)이 각각 관통 구비되며 외측에는 상기 패드(100)의 형상을 유지 및 이마에 고정가능하도록 라운딩 형상의 형상유지 고정보드(130)가 형성되어 있고 후면에는 상기 형상유지 고정보드(130)의 양끝단과 결합되어 착용자의 머리에 탄성적으로 고정 유지하기 위한 탄성밴드(140)가 구비된 구조이다.
지시부호 20은 쉴드를 지시하는 것으로서 상기 쉴드(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 패드(100)와 형상유지 고정보드(130) 사이에 고정 결합되어 하방향으로 길게 연장되며 착용자의 안면을 전체적으로 커버할 수 있도록 양측으로 라운딩 처리되어 안면과의 사이에 안면 공간부(200)를 형성하면서 투시가능한 것으로서 바람직하게는 자외선 차단 및 김서림 방지 안티포그(anti-fog) 기능도 수행하는 것이다.
한편 도 6에 도시된 바와 같이 상기 안면 공간부(200)는 흡입공(110)으로 부터 외부공기 또는 정화, 살균, 냉난방된 공기를 흡입 공급받아 양압상태를 유지함으로서 외부공기가 상기 안면 공간부(200)로 유입되는 것을 방지하는 것이며,
도 7에 도시된 바와 같이 상기 안면 공간부(200)는 배출공(120)으로 공기를 배출하여 음압상태를 유지하는 것으로서 바람직하게는 상기와 같이 음압상태를 유지한 상태에서 상기 쉴드부(20) 끝단에 항균필터부(210)을 통해 실내의 공기를 상기 안면 공간부(200)의 내측으로 필터링하여 유입하는 것으로서 이는 실내에 거주 또는 근무하는 착용자중 어느 하나가 바이러스에 감염되었을 경우 상기 안면 공간부(200)를 음압상태로 유지함으로서 실내로 안면 공간부(200) 내부의 공기가 실내로 배출되지 아니한 상태로 하면서 동시에 실내의 공기를 감염된 착용자의 안면 공간부(200)로 항균필터부(210)에 의해 필터링되어서 상기 배출공(120)으로 배출 가능하도록 하기 위한 것이다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 안면 공간부(200)는 흡입공(110)으로 부터 외부공기 또는 정화, 살균, 냉난방된 공기를 흡입 공급받아 양압상태를 유지한 상태에서 배출공(120)을 통하여 상기 안면 공간부(200)를 음압상태로 조성 공기 순환을 촉진하도록 하는 것이다.
상기와 같이 양압상태 및 공기 순환상태를 주기적 또는 선택적으로 유지토록 함으로서 안면 공간부(200)인 착용자가 호흡하는 공간부에는 바이러스나 세균의 침투를 과학적으로 차단 가능하도록 할 수 있는 것이다.
다음, 상기 쉴드부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 바람직하게는, 착용자의 입주변에서 하방향으로 내측으로 라운딩처리되어 착용자의 턱주변을 감싸는 형태로 이루어진 것이다.
더욱 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 쉴드부(20)의 끝단에는 커버부(211)와 필터부(212)로 이루어진 항균필터부(210)가 구비된 것으로서,
착용자의 턱 밑 부위로 부터 유입 가능한 공기를 상기 항균필터부(210)가 차단하여 안면 공간부(200)에 외부 바이러스나 세균의 침투를 방지토록 한 것이다.
다음, 상기 항균필터부(210)는 도 4에 도시된 바와 같이 커버부(211)과 필터부(212)를 포함하는 것으로서, 상기 커버부(211)는 폴리프로필렌(POLYPROPYLENE), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜, 폴리카보네이트, 엘라스토머(ELASTOMER) 및 실리콘(SILICONE) 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 커버부(211)는 천으로 형성될 수 있다.
필터부(212)는 커버부(211)의 일면에 형성되거나 또는 필터부(212)를 도 3에 도시한 바와 같이 커버부(211)가 감싸는 형상으로도 형성될 수 있다.
필터부(212)는 상기 안면 공간부(200)로 공기가 유입되기 전에 유해물질 즉, 미세먼지 및 바이러스를 차단할 수 있는 것으로서, 현재 사용되고 있는 멜트브로운 필터를 사용할 수도 있다.
또한, 필터부(212)는 오존(O3)을 분해하도록 망간계 촉매를 이용하여 제조될 수 있다. 필터부(212)는 폴리머와 망간계 촉매를 이용하여 제조할 수 있다.
필터부(212)는 폴리머(고분자) 수지와 망간계 촉매를 용매에 녹여 방사용액을 제조한다.
폴리머는 생체에 무해한(HARMLESS) 재료를 사용하는 것이 좋다. 폴리머는 폴리에스테르(POLYESTER), 폴리우레탄(PU : POLYURETHANE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF : POLYVINYLIDENE FLUORIDE), 폴리비닐 알코올(PVA :POLYVINYL ALCOHOL) 및 나일론(NYLON) 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 다른 폴리머로 폴리락트산(PLA), 폴리프로필렌(PP), 폴리아세트산비닐(PVAc), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아미드 (PA), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산글리콜산 (PLGA), 실크 및 셀룰로스 등을 사용할 수 있다.
폴리머의 중량%는 전기방사가 가능한 정도의 점도를 유지하도록 조절할 수 있다. 따라서, 폴리머의 중량%는 폴리머용액에 대하여 3~20 중량%로 이루어질 수 있다.
또한, 폴리머를 용해하는데 사용하는 용제로는 N,N-디메틸포름아미드(DMF)와 메틸에틸케톤(MEK)를 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 폴리머를 용해하는 데 사용하는 용제로 증류수를 사용할 수 있다.
또한, 용제는 무기용제 또는 유기용제를 혼합하여 사용할 수 있다.
폴리머(고분자) 수지와 망간계 촉매를 용매에 녹여 방사용액을 제조하는 경우, 방사용액의 배합량은 폴리머 수지 3~20 중량%, 망간계 촉매 25~15 중량% 및 용제 65~945 중량%로 이루어질 수 있다.
망간계 촉매의 배합량이 25 중량% 미만일 경우, 오존분해 성능의 향상이 미미할 수 있다. 또한, 망간계 촉매의 배합량이 15 중량%를 초과하는 경우, 폴리머와 혼용성이 저하되어, 필터층 제조가 어려울 수 있다.
이후, 제조된 방사용액을 패널망 상에 전기방사하여 망간계 나노섬유를 형성할 수 있다.
망간계 나노섬유의 직경은 5 ㎚(나노미터) ~ 150 ㎛(마이크로미터)로 형성될 수 있다.
망간계 나노섬유의 직경이 5 ㎚ 미만일 경우, 망간계 나노섬유의 인장강도가 저하되어 필터부(212)를 구성하기 어려울 수 있다. 또한, 통기성이 저하되어 사용자가 호흡에 불편함을 느낄 수 있는 가능성이 있다.
또한, 망간계 나노섬유의 직경이 150 ㎛를 초과하는 경우, 망간계 나노섬유들의 간격이 커져, 이 간격(기공) 사이로 미세물질 또는 미세한 크기의 오염원이 침투할 가능성이 높아진다. 이에 따라, 포집효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 망간계 나노섬유 코팅시, 은나노(SILVER NANO) 또는 이산화티타늄(TiO2) 입자를 첨가시킬 수 있다. 망간계 나노섬유가 은나노(SILVER NANO) 또는 이산화티타늄(TiO2) 입자를 포함함으로써, 항균 및 소취 기능이 향상될 수 있다.
이에 따라, 필터부(212)을 통과하는 오존이 필터링될 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명을 착용자가 착용한 상태로서 도 6에 도시된 바와 같이 흡입튜브(IP)를 통해 흡입공(110)으로 외부공기 또는 정화, 살균, 냉난방된 공기가 상기 안면 공간부(200)로 유입되면 상기 안면 공간부(200) 내부와 외부사이에 공기압력차가 발생하여 상기 안면 공간부(200)의 내부는 양압상태가 유지되며 이와 같이 양압상태가 유지되면 외부의 공기 즉, 바이러스 및 세균이 포함된 외부공기는 상기 안면 공간부(200) 내부로 유입이 불가하게 되며 이와 같은 상태에서는 착용자가 자유롭게 호흡이 가능하면서 동시에 세균이나 바이러스로 부터 안전하게 보호받을 수 있는 상태이며,
도 7에 도시된 바와 같이 실내에 거주 또는 근무하는 착용자중 어느 하나가 바이러스에 감염되었을 경우 상기 안면 공간부(200)를 음압상태로 유지함으로서 실내로 안면 공간부(200) 내부의 공기가 실내로 배출되지 아니한 상태로 하면서 동시에 실내의 공기를 감염된 착용자의 안면 공간부(200)로 항균필터부(210)에 의해 필터링되어서 상기 배출공(120)으로 배출 가능하도록 하기 위한 것이며,
반면에, 도 8에 도시된 바와 같이 배출튜브(OP)를 통해 안면 공간부(200)의 내부 공기를 배출하면 안면 공간부(200) 내부의 양압상태가 음압상태로 조성되어 공기 순환을 촉진하도록 하는 것으로서 상기 도 6 내지 도 8의 상태를 주기적 또는 선택적으로 착용자에 의해 조절 가능하도록 함으로서 안면 공간부(200) 내부로 바이러스나 세균의 침투를 미연에 방지 가능하도록 한 것이다.
참고적으로 상기 흡입튜브(IP)와 배출튜브(OP)는 별도의 공기탱크나 기타 외부공기를 유입 및 배출 가능하도록 하는 별도의 장치가 휴대용 또는 고정용 등으로 구비되어 있는 것으로서 이에 대한 구체적인 구성은 본 발명과 별개이므로 논하지 아니하였다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 직접적으로 비산되는 비말을 차단하는 기본적인 효과와 더불어 공기중에 부유 순환하고 있는 바이러스 또는 세균을 차단하는 효과를 갖고 있으며, 실내에서 의사소통이나 호흡에 전혀 지장없이 안정적으로 생활 가능하도록 한 것이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.
따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.
10 : 본체 20 : 쉴드부
100 : 패드 110 : 흡입공
120 : 배출공 130 : 형상유지 고정보드
140 : 탄성밴드 200 : 안면 공간부
210 : 항균필터부 211 : 커버부
212 : 필터부 IP : 흡입튜브
OP : 배출튜브

Claims (9)

  1. 정면 내측에는 착용자 머리중 이마에 밀착 가능하도록 라운딩 형상으로 이마와 밀착을 위해 패드(100)가 형성되어 있고 상기 패드(100) 상면에는 수직으로 흡입공(110)과 배출공(120)이 각각 관통 구비되며 외측에는 상기 패드(100)의 형상을 유지 및 이마에 고정가능하도록 라운딩 형상의 형상유지 고정보드(130)가 형성되어 있고 후면에는 상기 형상유지 고정보드(130)의 양끝단과 결합되어 착용자의 머리에 탄성적으로 고정 유지하기 위한 탄성밴드(140)가 구비된 본체(10)와,
    상기 패드(100)와 형상유지 고정보드(130) 사이에 고정 결합되어 하방향으로 길게 연장되며 착용자의 안면을 전체적으로 커버할 수 있도록 양측으로 라운딩 처리되어 안면과의 사이에 안면 공간부(200)를 형성하면서 투시가능한 쉴드부(20)를 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉴드부(20)는 착용자의 입주변에서 하방향으로 내측으로 라운딩처리되어 착용자의 턱주변을 감싸는 형태로 이루어진 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 안면 공간부(200)는 흡입공(110)으로 부터 외부공기를 흡입 공급받아 양압상태를 유지하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안면 공간부(200)는 배출공(120)으로 공기를 배출하여 음압상태를 유지하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 안면 공간부(200)는 배출공(120)으로 공기를 배출하여 음압상태를 유지하며 상기 쉴드부(20) 끝단에 항균필터부(210)를 구비하여 실내의 공기를 상기 안면 공간부(200)의 내측으로 필터링하여 유입하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 안면 공간부(200)는 흡입공(110)으로 부터 외부공기를 흡입 공급받아 양압상태를 유지한 상태에서 배출공(120)을 통하여 상기 안면 공간부(200)를 음압상태로 조성 공기 순환을 촉진하도록 하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉴드부(20)의 끝단에는 커버부(211)와 필터부(212)로 이루어진 항균필터부(210)가 구비된 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 커버부(211)는 폴리프로필렌(POLYPROPYLENE), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜, 폴리카보네이트, 엘라스토머(ELASTOMER) 및 실리콘(SILICONE) 중 어느 하나의 재질로 형성된 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 필터부(212)는,
    오존을 분해하도록 망간계 촉매를 이용하며,
    패널망에 폴리머와 망간계 촉매가 용해된 용액을 전기방사하여 제조되는 망간계 나노섬유가 코팅되고,
    상기 용액은, 폴리머 3~20중량%, 망간계 촉매 25~15 중량% 및 용제 65~945 중량%로 이루어지며,
    상기 망간계 나노섬유의 직경은 5nm~150μm로 형성되고,
    상기 망간계 나노섬유 코팅시에는 은나노 또는 이산화티타늄 입자가 첨가하여 제조하는 것을 포함하는 음압 및 양압 조절 가능한 구조를 갖는 개인용 호흡장치.










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