KR20220002727U - 마스크 - Google Patents

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KR20220002727U
KR20220002727U KR2020210001485U KR20210001485U KR20220002727U KR 20220002727 U KR20220002727 U KR 20220002727U KR 2020210001485 U KR2020210001485 U KR 2020210001485U KR 20210001485 U KR20210001485 U KR 20210001485U KR 20220002727 U KR20220002727 U KR 20220002727U
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Abstract

본 고안은, 마스크에 관한 것으로서, 착용자의 코를 선택적으로 커버 가능하게 마련되는 상부 마스크 본체와, 상기 착용자의 입을 선택적으로 커버 가능하게 마련되며, 상기 상부 마스크 본체에 분리 가능하게 결합되는 하부 마스크 본체를 구비하는 마스크 본체; 상기 마스크 본체에 결합되며, 상기 착용자의 들숨 시 외부의 공기를 정화하여 상기 마스크 본체에 공급하는 흡기 유닛; 및 상기 마스크 본체에 결합되며, 상기 착용자의 날숨 시 상기 마스크 본체로부터 배출된 공기를 정화하여 외부로 배출하는 배기 유닛;을 포함한다. 이러한 본 고안에 의하면, 평상 시에는 착용자의 코와 입이 모두 커버되도록 상부 마스크 본체와 하부 마스크 본체를 모두 착용할 수 있고, 식사를 하거나 음료를 마실 때에는 코만 상부 마스크 본체에 의해 선택적으로 커버되도록 하부 마스크 본체를 분리할 수 있다.

Description

마스크{mask}
본 고안은 마스크에 관한 것이다.
최근 초미세먼지에 대한 사회적인 관심이 커지고, 사스, 메르스, 코로나 19와 같이 바이러스성 질환이 잇달아 창궐함에 따라, 초미세먼지, 바이러스 등의 미세입자를 차단 가능한 마스크에 대한 수요가 크게 증가하고 있다.
종래의 마스크는, 다공성의 부직포 원단에 고압 전류를 가해 미세조직이 정전기를 띄게하여 미세입자를 포집하는 정전기 필터 원단을 제조한 한 후, 이러한 정전기 필터 원단을 절단하여 형성한 정전기 필터들을 착용자의 호흡기를 둘러쌀 수 있는 입체 구조를 갖도록 결합하여 제조하였다.
그런데, 종래의 마스크는, 착용자의 들숨 및 날숨 시 외부의 공기 및 착용자의 호흡기로부터 방출된 공기가 동일한 정전기 필터를 통해 마스크의 내외부로 유입 및 배출된다. 이처럼 들숨 및 날숨 시 공기가 동일한 경로를 따라 유동함에 따라, 종래의 마스크는, 날숨 시 착용자의 호흡기로부터 배출된 공기에 포함된 수분에 의해 정전기 필터가 젖게 되므로, 이로 인해 미세먼지, 바이러스 등에 대한 필터링 성능이 저하되고, 장시간 사용하기 어렵다는 문제점이 있었다.
종래의 마스크는 코와 입을 함께 막는 일체형 구조로 이루어지기 때문에 식사를 하거나 차를 마실 경우 마스크를 벗어야 하고 이에 따라 코와 입이 모두 외부에 노출되어 바이러스 감염 문제가 커지는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1959664호 대한민국 등록특허 제10-2090117호 대한민국 등록특허 제10-1905431호
본 고안은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 들숨시 외부로부터 유입되는 공기와, 날숨 시 착용자의 호흡기로부터 배출된 공기가 별도의 유로를 따라 유동하도록 개선한 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가, 본 고안은 착용자의 입을 선택적으로 커버하도록 구조를 가변 가능하게 개선한 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가, 본 고안은 착용자의 입 부분은 노출되지만 코 부분은 상시 커버할 수 있는 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가, 본 고안은 필터를 본체로부터 분리하고 교체할 수 있으며, 필터를 본체로부터 분리함으로써 필터 면적을 확대할 수 있고 필터 면적 확대에 따라 착용자의 호흡이 보다 용이해질 수 있는 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 마스크는, 착용자의 코를 선택적으로 커버 가능하게 마련되는 상부 마스크 본체와, 상기 착용자의 입을 선택적으로 커버 가능하게 마련되며, 상기 상부 마스크 본체에 분리 가능하게 결합되는 하부 마스크 본체를 구비하는 마스크 본체; 상기 마스크 본체에 결합되며, 상기 착용자의 들숨 시 외부의 공기를 정화하여 상기 마스크 본체에 공급하는 흡기 유닛; 및 상기 마스크 본체에 결합되며, 상기 착용자의 날숨 시 상기 마스크 본체로부터 배출된 공기를 정화하여 외부로 배출하는 배기 유닛;을 포함한다.
바람직하게, 상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛은 각각, 상기 상부 마스크 본체에 결합된다.
바람직하게, 상기 상부 마스크 본체는, 일측에 형성되며, 상기 흡기 유닛이 결합되는 유입구와, 상기 일측과 반대되는 타측에 형성되며, 상기 배기 유닛이 결합되는 토출구를 갖는다.
바람직하게, 상기 흡기 유닛은, 상기 유입구에 결합되는 흡기관과, 착용자의 들숨시 외부의 공기가 상기 흡기관을 통해 상기 상부 마스크 본체에 공급되도록 상기 흡기관에 미리 정해진 흡기 방향으로 선택적으로 개방되게 설치되는 제1 체크 밸브를 구비한다.
바람직하게, 상기 배기 유닛은, 상기 토출구에 결합되는 배기관과, 착용자의 날숨 시 상기 상부 마스크 본체로부터 배출된 공기가 상기 배기관을 통해 상기 외부로 배출되도록, 상기 배기관에 미리 정해진 배기 방향으로 선택적으로 개방되게 설치되는 제2 체크 밸브를 구비한다.
바람직하게, 상기 상부 마스크 본체는, 상기 하부 마스크 본체를 향한 일면에 형성되는 상부 통기홀을 갖고, 상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체와 상기 하부 마스크 본체가 결합될 때 상기 상부 통기홀과 연통되도록 상기 상부 마스크 본체를 향한 일면에 형성된다.
바람직하게, 상기 상부 마스크 본체는, 상기 상부 통기홀을 폐쇄하도록 상기 상부 통기홀에 삽입되는 볼밸브를 더 갖고, 상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체와 상기 하부 마스크 본체가 결합될 때 상기 볼밸브가 상기 상부 통기홀로부터 인출되면서 상기 상부 통기홀이 선택적으로 개방되도록, 상기 하부 통기홀에 상기 볼밸브를 가압 가능하게 설치되는 망체를 더 갖는다.
바람직하게, 상기 볼밸브는, 일단이 상기 상부 마스크 본체의 일면에 고정되고 타단이 자유단으로 이루어지며, 탄성 변형 가능하게 마련되는 탄성편과, 상기 상부 통기홀에 삽입되도록 상기 탄성편의 타단에 결합되는 밸브 본체를 갖고, 상기 망체는, 상기 상부 마스크 본체와 상기 하부 마스크 본체가 결합될 때 상기 밸브 본체를 가압 가능하도록 설치된다.
바람직하게, 상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체에 회동 가능하게 힌지 결합된다.
바람직하게, 상기 상부 마스크 본체는, 상기 하부 마스크 본체를 향한 일면에 형성되는 상부 빨대형 밸브를 갖고, 상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체와 상기 하부 마스크 본체가 결합될 때 상기 상부 빨대형 밸브에 삽입되도록 상기 상부 마스크 본체를 향한 일면에 형성되는 하부 빨대형 밸브를 갖는다.
바람직하게, 상기 상부 빨대형 밸브는, 상기 하부 빨대형 밸브가 삽입될 수 있도록 내부에 형성되는 유동 통로와, 상기 유동 통로를 폐쇄하도록 상기 유동 통로 상에 설치되되, 상기 하부 빨대형 밸브가 상기 유동 통로에 삽입될 때 상기 하부 빨대형 밸브에 의해 탄형 변형되면서 상기 유동 통로를 개방하도록 절개선이 형성된 밸브 시트를 갖는다.
바람직하게, 상기 상부 마스크 본체는, 상기 하부 마스크 본체를 향한 일면에 개방 형성되는 제1 개구부를 갖고, 상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체를 향한 일면에 개방 형성되는 제2 개구부를 갖고, 상기 하부 마스크 본체는, 상하 방향으로 이동 가능하되 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부에 의해 상기 상부 마스크 본체의 내부와 상기 하부 마스크 본체의 내부가 연통되도록, 상기 제1 개구부에 분리 가능하게 삽입된다.
본 고안은, 마스크에 관한 것으로서, 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 고안은, 평상 시 착용자의 코와 입이 모두 커버되도록 상부 마스크 본체와 하부 마스크 본체를 모두 착용할 수 있고, 식사를 하거나 음료를 마실 때 코만 상부 마스크 본체에 의해 선택적으로 커버되도록 하부 마스크 본체를 분리하는 등의 형태로 사용할 수 있다. 그런데, 일반적으로 대부분의 호흡은 코를 통해 진행된다. 이에, 식사를 하거나 음료를 마실 때와 같이 불가피하게 입을 개방할 필요한 있는 경우에 코로 공급되는 외기 및 코로부터 방출된 내기를 상부 마스크 본체와 연결된 필터를 통해 개별적으로 정화할 수 있다. 이를 통해, 본 고안에 의하면, 착용자가 입을 개방하여야 하는 경우에도, 외기 및 내기를 효과적으로 정화할 수 있다.
둘째, 본 고안은, 들숨 시 외기가 외기 전용의 필터인 흡기 필터에 의해 정화된 후 외기 전용의 공기 유로인 흡기관을 통해서 착용자의 호흡기에 공급되고, 날숨 시 내기가 내기 전용의 공기 유로인 배기관을 통해서 마스크 본체로부터 토출된 후 배기 필터용의 필터인 배기 필터에서 의해 정화된 상태로 외부로 배기된다. 즉, 본 고안은, 외기와 내기가 서로 상이한 경로를 따라 개별적으로 유동하도록 형성된 일방 통행 구조를 갖는 것이다. 이를 통해, 본 고안은, 내기에 포함된 수분으로 인해 흡기 필터에 젖는 것을 방지할 수 있으므로, 장시간의 사용 시 내기에 포함된 수분으로 인해 필터가 젖음에 따라 외기에 포함된 미세먼지, 바이러스, 기타 오염물의 정화 성능이 현저히 저하되는 종래의 마스크에 비해, 오염물의 정화 성능을 향상시킬 수 있고, 필터의 사용 기간을 증가시킬 수 있다.
셋째, 본 고안은, 상기 일방 통행 구조를 통해 외기와 내기가 서로 혼합되거나 간섭하는 것을 방지할 수 있으므로, 이를 통해 착용자의 산소 흡입량을 증가시켜 마스크로 인해 산소 부족 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 본 고안은, 필터가 착용자의 호흡기를 커버하는 마스크 본체로서도 기능하게 마련된 종래의 마스크와 달리, 필터가 마스크 본체와 물리적으로 분리된 구조를 갖는다. 이를 통해, 본 고안은, 종래의 마스크와는 달리 필터의 크기를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 마스크로 인해 산소 부족 현상이 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
본 고안의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 마스크를 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1의 마스크를 착용한 모습을 나타낸 사용상태도이다.
도 3은 본 고안의 상부 마스크 본체 및 하부 마스크 본체의 결합관계를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 종단면도이다.
도 5a, 5b 및 도 6은 본 고안에 따른 마스크를 착용한 모습으로서, 필터가 착용자의 이마, 볼 및 머리에 배치된 모습을 도시한 사용상태도이다.
도 7a는 본 고안에 따른 마스크를 착용한 모습으로서, 필터가 착용자의 볼에 배치된 모습과 상부 마스크 본체 및 하부 마스크 본체의 결합관계를 도시한 사용상태도이고, 도 7b는 본 고안의 빨대형 밸브를 통해 상부 마스크 본체 및 하부 마스크 본체가 연통된 모습을 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 고안에 따른 마스크를 착용한 모습으로서, 필터가 착용자의 어깨에 배치된 모습을 도시한 사용상태도이다.
도 9는 본 고안의 상부 마스크 본체 및 하부 마스크 본체가 힌지 결합된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 10은 도 9의 상부 마스크 본체 및 하부 마스크 본체의 결합관계를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 고안의 하부 마스크 본체가 상부 마스크 본체에서 인입 및 인출되는 구조로 결합한 모습을 도시하는 사시도이다.
도 12는 도 11의 상부 마스크 본체 및 하부 마스크 본체의 결합관계를 나타내는 단면도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 고안의 제1, 2 체크 밸브가 작동하는 구조를 나타내는 단면도이다.
도 14는 도 13과 다른 구조의 체크 밸브를 나타내도록 흡기관 또는 배기관의 일부를 절개한 사시도이다.
도 15는 본 고안의 체크밸브가 작동하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 16은 도 13a, 13b 및 도 14와 다른 구조의 체크 밸브를 도시하는 단면도 및 사시도이다.
도 17은 본 고안의 체크밸브에 복수 개의 필터가 결합하는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 18은 본 고안에 따른 마스크 본체가 상부 마스크 본체만으로 구성된 실시 예를 나타내는 사시도이다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 17을 참조하면, 본 고안에 따른 마스크(100)는 크게 착용자의 호흡기를 커버하도록 상기 착용자의 안면에 장착되는 마스크 본체(110,120)와, 흡기 유닛(130)과, 배기 유닛(140)과, 마스크 본체 또는 흡기/배기 유닛을 귀나 머리 등에 고정하는 고정밴드(160)를 포함한다.
본 고안의 마스크 본체(110,120)는 착용자의 호흡기 중 코를 커버하도록 내부공간(111)이 형성되는 상부 마스크 본체(110)와, 입을 커버하도록 내부공간(120a)이 형성되는 하부 마스크 본체(120) 중 적어도 어느 하나로 구성할 수 있다.
상기 상부 마스크 본체(110) 및 하부 마스크 본체(120)는 플라스틱, 실리콘 및 고무 중 어느 하나의 소재로 이루어지는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 상기 마스크 본체를 경질의 플라스틱으로 구성하는 경우, 안면과의 밀착력을 높이기 위해 마스크 본체의 테두리에 실리콘 등을 부착하거나 코팅할 수도 있다.
그리고 상부 마스크 본체(110) 및 하부 마스크 본체(120)는 합성수지 소재 95% ~ 99%와 구리, 은, 아연, 기능성 합성 수지 단백질 및 활성 탄소 등 바이러스나 세균에 대한 살균력이 있는 첨가물 1% ~ 5%를 포함하는 혼합물로 구성할 수 있다.
그리고 상기 마스크 본체는 착용자가 코(N)를 커버하는 상부 마스크 본체(110)를 착용한 상태에서 입(M)을 커버하는 하부 마스크 본체(120)만을 분리하거나 또는 입의 커버를 해제하도록 상기 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120)는 착탈가능하게 결합하는 것이 바람직하다.
평상 시에는 착용자의 코와 입이 모두 커버되도록 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120)를 모두 착용할 수 있고, 식사를 하거나 음료를 마실 때에는 코만 상부 마스크 본체(110)에 의해 선택적으로 커버되도록 하부 마스크 본체(120)를 분리하는 등의 형태로 사용할 수 있다. 그런데, 일반적으로 대부분의 호흡은 코를 통해 진행된다. 이에, 식사를 하거나 음료를 마실 때와 같이 불가피하게 입을 개방할 필요한 있는 경우에 상부 마스크 본체(110)와 연결된 흡기 유닛(130) 및 배기 유닛(140)을 이용해 코로 공급되는 외기 및 코로부터 방출된 내기를 개별적으로 정화할 수 있다. 이를 통해, 마스크(100)는, 착용자가 입을 개방하여야 하는 경우에도, 외기 및 내기를 효과적으로 정화할 수 있다.
상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120)의 결합은 다양한 방법으로 구성할 수 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120) 중 어느 하나에는 끼움홈(121)이 형성되고, 상기 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120) 중 상기 끼움홈(121)이 형성되지 않은 나머지 하나에는 상기 끼움홈(121)에 끼움결합하는 끼움돌기(113)가 형성되는 것을 예시할 수 있다.
그리고 상기 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120)는 서로 연통되어 착용자의 입에서 발생하는 습기 등을 외부로 배출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 상부 마스크 본체(110)는 하부 마스크 본체(120)를 향한 일면에 형성되는 상부 통기홀(114)을 가질 수 있다. 또한, 하부 마스크 본체(120)는 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120)가 결합될 때 상부 통기홀(114)과 연통되도록 상부 마스크 본체(110)를 향한 일면에 형성되는 하부 통기홀(122)을 갖는다.
상기 상부 통기홀(114)에는 당해 볼밸브(116)를 폐쇄하도록 볼배브(116)가 삽입되고, 상기 하부 통기홀(122)에는 망체(123)가 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120)의 결합 시 볼밸브(116)를 가압하도록 설치된다. 그러면, 상기 상부 마스크 본체(110) 및 하부 마스크 본체(120)가 끼움 결합하면 상기 망체(123)가 상기 볼밸브(116)를 위로 밀어올려 상기 상부 통기홀(114)을 개방하고, 상기 하부 마스크 본체(120)가 분리되면 상기 볼밸브(116)가 상기 상부 통기홀(114)을 폐쇄하게 된다.
상기 볼밸브(116)는 일단은 상기 상부 마스크 본체(110)의 내면에 고정되고 타단은 자유단으로 이루어지는 탄성편(116a)과, 망체(123)에 의해 선택적으로 가압됨에 따라 상부 통기홀(114)에 삽입되거나 상부 통기홀(114)로부터 인출될 수 있도록 상기 탄성편(116a)의 하면에 설치되어 상기 상부 통기홀(114)을 개폐하는 반구체의 밸브 본체(116b)로 구성되는 것을 예시할 수 있다. 여기서 상기 탄성편(116a)은 플라스틱이나 금속 소재로 구성되는 것을 예시할 수 있다.
상기 탄성편(116a)은 상부 마스크 본체(110)에 인서트 사출될 수도 있고, 착탈가능하게 고정하기 위해 상기 상부 마스크 본체(110)에는 도 4에 도시된 바와 같이 탄성편 삽입홈(115)이 형성될 수도 있다.
또한, 상기 하부 마스크 본체(120)는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 상부 마스크 본체(110)의 하부에서 빨대형 밸브(119,129)를 통해 서로 결합함과 동시에 연통되는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 빨대형 밸브(119,129)는 상부 마스크 본체(110)의 하단에 형성되는 상부 빨대형 밸브(119)와, 하부 마스크 본체(120)의 상단에 형성되는 하부 빨대형 밸브(129)로 구성된다.
상부 빨대형 밸브(119)는, 공기가 유동 가능하되, 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120)가 결합될 때 하부 빨대형 밸브(129)가 삽입되도록 형성되는 유동 통로(119a)와, 탄성 변형 가능한 소재로 구성되고, 유동 통로(119a)를 폐쇄하도록 유동 통로 상(119a)에 설치되며, 하부 빨대형 밸브(129)가 유동 통로(129a)에 삽입될 때 하부 빨대형 밸브(129)에 의해 탄성 변형되면서 유동 통로(119a)를 선택적으로 개방하도록 적어도 하나의 절개선(119c)이 형성된 밸브 시트(119b)를 갖는다. 밸브 시트(119b)는 유동 통로(119a)의 하단에 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 대응하여, 하부 빨대형 밸브(129)는 공기가 유동 가능하도록 내부에 형성되는 유동 통로(129a)를 가질 수 있다.
이처럼 빨대형 밸브(119,129)가 마련됨에 따라, 상부 빨대형 밸브(119)는, 하부 빨대형 밸브(129)가 미삽입되면 상부 마스크 본체(110)에 수용된 공기가 상부 빨대형 밸브(119)를 통해 외부로 배출되지 않도록 밸브 시트(119b)에 의해 폐쇄된다. 또한, 상부 빨대형 밸브(119)는, 하부 빨대형 밸브(129)가 삽입되면 상부 마스크 본체(110)의 내부 공간과 하부 마스크 본체(120)의 내부 공간이 빨대형 밸브(119,129)에 의해 연통되도록 밸브 시트(129b)가 탄성 변형되면서 개방될 수 있다.
또한, 하부 빨대형 밸브(129)의 외주면에는 상부 빨대형 밸브(119)에 삽입되었을 때 결합력과, 밀폐 성능을 높이도록 링부재(129a)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 하부 마스크 본체(120)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 상부 마스크 본체(110)에 회동가능하게 힌지 결합하도록 접철부재(125)가 설치될 수 있다. 도 9 및 도 10에는 하부 마스크 본체(120)가 상하로 회동하도록 결합되어 있으나, 이는 예시에 불과하고 좌우로 회동하도록 결합할 수 있음은 물론이다. 본 실시예에서도 앞서 설명한 통기홀(114,122)과 볼밸브(116) 및 망체(123)의 구성이 적용될 수 있다.
또한, 상기 하부 마스크 본체(120)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 상부 마스크 본체(110)에 끼워져 상하로 이동하면서 상기 상부 마스크 본체에 인입 또는 인출이 가능하도록 결합할 수 있다. 상부 마스크 본체(110)의 좌우로 레일홈(117)이 형성되고, 하부 마스크 본체(120)에는 상기 레일홈(117)에 결합하는 결합돌기(126)가 형성되어 레일홈(117)의 안내에 따라 승강하게 된다.
이 경우 상기 상부 마스크 본체(110)와 하부 마스크 본체(120)는 개구부를 통해 서로 연통된다. 예를 들어, 상부 마스크 본체(110)의 하단에는 제1개구부(118)가 형성되고, 하부 마스크 본체(120)의 상단에는 제2개구부(127)가 형성되며, 제1개구부(118)와 제2개구부(127)로 인해 상기 상부 마스크 본체(110)의 내부 공간과 하부 마스크 본체(120)의 내부 공간은 연통된다.
한편, 상기 상부 마스크 본체(110) 및 하부 마스크 본체(120)는 투명, 반투명, 다양한 색상, 문양 또는 이들의 조합이 형성될 수 있다.
상기 하부 마스크 본체(120)는 착용자의 입이 외부에서 보이도록 투명 소재로 이루어질 수 있는데, 착용자의 얼굴 전체를 외부에서 관찰할 수 있고, 특히 청각 장애를 가진 사람이 의사 소통을 보다 원활하도록 상대방의 입 모양을 볼 수 있도록 하기 위함이다.
상기 하부 마스크 본체(120)에는 도 7a에서 마스크 본체를 확대한 부분에 도시된 바와 같이 외부로 착용자의 목소리가 전달되도록 소리 전달용 홀(128)이 설치될 수 있다.
예를 들어, 상기 하부 마스크 본체(120)가 플라스틱이나 실리콘으로 구성되는 경우, 착용자의 음성이 내부에서 울리면서 외부로 잘 전달되지 않을 수 있는데, 상기 소리 전달용 홀(128)을 통해 상대방에게 발음이 명확하게 전달될 수있도록 해준다.
상기 하부 마스크 본체가 일반적인 부직포 항균 마스크와 달리 밀폐 소재인 플라스틱이나 실리콘 등으로 구성되는 경우, 호흡이나 말을 할 때 발생하는습기나 냄새로 인해 위생적으로 관리가 어렵기 때문에 상기 소리 전달용 홀에는 항균 작용 내지는 공기 정화 작용을 하는 항균 부재(128a)가 부착되는 것이 바람직하다.
이러한, 항균 부재(128a)는 상기 마스크 본체의 상술한 밀폐 소재에 비해 상대적으로 소리 전달이 현저히 우수하다.
상기 항균 부재(128a)의 예로는, 그래핀과 섬유가 혼합된 복합 소재이거나, 또는 구리, 산화 아연, 나노은과 같은 항균 입자가 코팅되거나 혼입된 부직포 등인 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 고안의 흡기 유닛(130)은 도 1에 도시된 바와 같이 상부 마스크 본체(110)의 일측에 결합되는 흡기관(131)과, 착용자의 들숨시 외부의 공기(A1)가 상기 흡기관(131)을 통해 상기 호흡기에 선택적으로 공급되도록 상기 흡기관(131)에 미리 정해진 흡기 방향으로 선택적으로 개방되게 설치되는 제1 체크 밸브(132), 상기 외부의 공기를 정화하도록 상기 흡기관(131)에 결합되는 제1 필터(135)를 구비할 수 있다.
본 고안의 배기 유닛(140)은 상부 마스크 본체의 타측에 결합되는 배기관(141)과, 착용자의 날숨 시 상기 호흡기로부터 배출된 공기(A2)가 상기 배기관(141)을 통해 상기 외부로 선택적으로 배출되도록, 상기 배기관(141)에 미리 정해진 배기 방향으로 선택적으로 개방되게 설치되는 제2 체크 밸브(142)와, 상기 제2 체크 밸브(142)를 통과한 공기를 정화하여 외부로 배출하는 제2 필터(145)를 구비할 수 있다.
상기 흡기관(131)은 상기 상부 마스크 본체(110)의 일측에 마련된 유입구(112a)에 결합하고, 상기 배기관(141)은 상기 상부 마스크 본체(110)의 타측에 마련된 토출구(112b)에 결합하게 된다.
상기 제1 체크 밸브(132) 및 제2 체크 밸브(142)의 구조는 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 제1 체크 밸브(132)는 도 13a에 도시된 바와 같이 착용자의 들숨 시 호흡기로부터 인가되는 흡입력으로 인해 밸브 시트(132a)가 미리 정해진 흡기 방향으로 변형되면서 흡기관(131)을 개방 가능하게 마련될 수 있다. 제2 체크 밸브(142)의 경우에도 도 13b에 도시된 바와 같이 착용자의 날숨시 압력으로 인해 미리 정해진 배기 방향으로 밸브 시트(142a)가 변형된다.
들숨 시 외기는 흡기 전용의 필터인 제1 필터(135)에 의해 정화된 후 흡기 전용의 공기 유로인 흡기관(131)을 통해서 착용자의 호흡기에 공급되고, 날숨 시 내기는 배기 전용의 공기 유로인 배기관(141)을 통해서 마스크 본체(110,120)로부터 토출된 후 배기 전용의 필터인 제2 필터(145)에서 의해 정화된 상태로 외부로 배기된다. 즉, 마스크(100)는, 외기와 내기가 서로 상이한 경로를 따라 개별적으로 유동하도록 형성된 일방 통행 구조를 갖는 것이다.
이를 통해, 마스크(100)는, 내기에 포함된 수분으로 인해 흡기 필터인 제1 필터(135)가 젖는 것을 방지할 수 있으므로, 장시간의 사용 시 내기에 포함된 수분으로 인해 필터가 젖음에 따라 외기에 포함된 미세먼지, 바이러스, 기타 오염물의 정화 성능이 현저히 저하되는 종래의 마스크에 비해, 오염물의 정화 성능을 향상시킬 수 있고, 필터의 사용 기간을 증가시킬 수 있다.
또한, 마스크(100)는, 상기 일방 통행 구조를 통해 외기와 내기가 서로 혼합되거나 간섭하는 것을 방지할 수 있으므로, 이를 통해 착용자의 산소 흡입량을 증가시켜 마스크(100)로 인해 산소 부족 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 마스크(100)는, 필터가 착용자의 호흡기를 커버하는 마스크 본체로서도 기능하게 마련된 종래의 마스크와 달리, 필터(135,145)가 마스크 본체(110,120)와 물리적으로 분리된 구조를 갖는다. 이를 통해, 마스크(100)는, 종래의 마스크와는 달리 필터(135,145)의 크기를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 마스크(100)로 인해 산소 부족 현상이 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
체크 밸브 구조의 다른 예로, 상기 제1 체크 밸브(132) 및 제2 체크 밸브(142)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 탄성 소재로 이루어지는 꼬깔 몸체(132b, 142b)와, 상기 꼬깔 몸체(132b, 142b)의 꼭짓점 영역에 모선(Generatrix) 방향을 따라 형성된 복수의 절개선(132d,142d)으로 인해 구획된 복수의 삼각 편체(132c, 142c)로 구성될 수 있다.
상기 꼬깔 몸체(132b, 142b)의 밑면 쪽에서 꼭짓점 방향으로 공기가 이동할 때에는 복수의 삼각 편체(132c, 142c)가 벌어지고 반대 방향으로 공기가 이동할 때에는 복수의 삼각 편체(132c, 142c)가 오므려지면서 개폐된다.
상기 삼각 편체(132c, 142c)가 마련된 체크 밸브 구조는 앞서 설명한 밸브 시트(132a,142a)가 마련된 체크 밸브에 비해 구조가 간단할 뿐만 아니라, 흡입관(131) 또는 배기관(141)에 삽입하는 방식으로 간편하게 설치할 수 있는 장점이 있다.
또한, 앞서 설명한 밸브 시트(132a,142a)는 장기간 사용시 변형 등으로 인해 밀폐 기능이 크게 손상될 수 있는 것에 반해, 삼각 편체(132c, 142c)는 꼬깔 몸체(132b, 142b)의 꼭짓점에 집중된 구조이기 때문에 상대적으로 변형이 적은 장점이 있다.
체크 밸브 구조의 또 다른 예로, 상기 제1 체크 밸브(132)는 도 16에 도시된 바와 같이 원판형 체크 밸브(132)로 구성될 수 있다.
상기 원판형 체크 밸브(132)는 밀폐된 구조의 제1 반원부(132e)와, 공기가 통하도록 격자 구조로 이루어지는 제2 반원부(132f)로 구성되고 흡입관(131) 내주면을 따라 고정 설치되는 고정원판(132e, 132f)과, 상기 제2 반원부(132f)에 대응하는 위치에 배치되고 일단은 상기 흡입관(131)에 고정되고 고정된 일단을 제외한 나머지 부분은 공기의 흐름 방향에 따라 움직이도록 자유단으로 이루어지는 반원 구조의 밸브시트(132h)로 구성될 수 있다.
이러한 구조의 원판형 체크 밸브(132)는 밸브시트(132h)가 흡입관(131)에 고정되는 면적이 적기 때문에 착용자의 들숨 흡입력에 따라 민감하게 개방하고, 반대로 착용자의 날숨시에는 밸브시트(132h)가 격자 구조의 제2 반원부(132f)에 밀착되기 때문에 밀폐력이 우수하며, 장시간 사용에도 개폐 성능을 유지할 수 있는 내구성을 가지는 장점이 있다.
제2 체크 밸브(142)는 도시하지 않았지만, 제1 체크 밸브(132)와 대응하는 구조로 이루어질 수 있음은 물론이다.
본 고안에서는 필터의 위치를 다양하게 배치할 수 있다.
예를 들어 도 2에서는 필터(135,145)가 착용자의 귀 뒤에 배치되지만, 도 5a 및 도 6에서는 각각 필터(135,145)가 착용자의 이마, 또는 머리 쪽에 고정 설치되고, 도 5b 및 도 7a에서는 필터(135,145)가 볼에 위치하게 되며, 도 8에서는 필터(135,145)가 목 또는 어깨에 거치되도록 하는 등 다양한 위치에 배치할 수 있다. 그리고 흡기관(131) 및 배기관(141)은 도 8과 같이 주름관 형태로 구성할 수도 있다.
본 고안의 제1 필터(135) 및 제2 필터(145)의 소재는 멜트블로운 부직포 필터부재인 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 부직포 필터부재는 내부 공간이 마련되도록 부직포 필터부재가 포개져 밀봉된 구조인 것을 예시할 수 있다.
흡기관(131) 또는 배기관(141)의 끝단에는 도 17에 도시된 바와 같이 복수의 제1 필터(135) 또는 복수의 제2 필터(135)를 연결할 수 있도록 멀티 커넥터(150)가 설치될 수 있다.
상기 멀티 커넥터(150)를 설치하는 이유는 제1 필터(135) 또는 제2 필터(145)의 표면적을 넓혀 공기 정화 기능을 개선함과 동시에 착용자의 호흡이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.
상기 멀티 커넥터(150)는 흡기관(131) 또는 배기관(141)에 결합하는 결합관부(151)와, 상기 복수의 제1 필터(135) 또는 복수의 제2 필터(145)에 각각 결합하는 복수의 분배관부(152)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
도 17에서는 멀티 커넥터에 복수의 필터가 병렬로 연결된 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니면, 복수의 필터가 직렬로 연결되도록 구성할 수 있음은 물론이다.
한편, 도 18을 참조하면, 본 고안에 따른 마스크(100)는 입을 커버하는 하부 마스크 본체(120) 없이 코를 커버하는 상부 마스크 본체(110)만으로 구성될 수도 있다. 일반적으로 호흡은 대부분 코로 이루어지기 때문에 코 부분에만 마스크를 벗지 않고 항시 착용하더라도 수시로 벗는 기존 일체형 구조의 종래 마스크에 비해 바이러스 감염 확률을 현저히 낮출 수 있다.
이상에서 설명된 본 고안은 예시적인 것에 불과하며, 본 고안이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 고안은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 고안은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 마스크 110 : 상부 마스크 본체
111 : 내부공간 112a : 유입구
112b : 토출구 113 : 끼움돌기
114 : 상부 통기홀 115 : 탄성편 삽입홈
116 : 볼밸브 116a : 탄성편
116b : 밸브 본체 117 : 레일홈
118 : 제1개구부 119 : 상부 빨대형 밸브
120 : 하부 마스크 본체 121 : 끼움홈
122 : 하부 통기홀 123 : 망체
125 : 접철부재 126 : 결합돌기
127 : 제2개구부 128 : 소리 전달용 홀
128a : 항균 부재 129 : 하부 빨대형 밸브
130 : 흡기 유닛 131 : 흡기관
132 : 제1 체크 밸브 132a : 밸브 시트
132b : 꼬깔 몸체 132c: 삼각 편체
132d : 절개선 135 : 제1 필터
140 : 배기 유닛 141 : 배기관
142 : 제2 체크 밸브 142a : 밸브 시트
142b : 꼬깔 몸체 142c: 삼각 편체
142d : 절개선 145 : 제2 필터
150 : 멀티 커넥터 151 : 결합관부
152 : 분배관부 160 : 고정밴드
N : 코 M : 입

Claims (12)

  1. 착용자의 코를 선택적으로 커버 가능하게 마련되는 상부 마스크 본체와, 상기 착용자의 입을 선택적으로 커버 가능하게 마련되며, 상기 상부 마스크 본체에 분리 가능하게 결합되는 하부 마스크 본체를 구비하는 마스크 본체;
    상기 마스크 본체에 결합되며, 상기 착용자의 들숨 시 외부의 공기를 정화하여 상기 마스크 본체에 공급하는 흡기 유닛; 및
    상기 마스크 본체에 결합되며, 상기 착용자의 날숨 시 상기 마스크 본체로부터 배출된 공기를 정화하여 외부로 배출하는 배기 유닛;을 포함하는, 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛은 각각, 상기 상부 마스크 본체에 결합되는, 마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 마스크 본체는, 일측에 형성되며, 상기 흡기 유닛이 결합되는 유입구와, 상기 일측과 반대되는 타측에 형성되며, 상기 배기 유닛이 결합되는 토출구를 갖는, 마스크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 흡기 유닛은, 상기 유입구에 결합되는 흡기관과, 착용자의 들숨시 외부의 공기가 상기 흡기관을 통해 상기 상부 마스크 본체에 공급되도록 상기 흡기관에 미리 정해진 흡기 방향으로 선택적으로 개방되게 설치되는 제1 체크 밸브를 구비하는, 마스크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배기 유닛은, 상기 토출구에 결합되는 배기관과, 착용자의 날숨 시 상기 상부 마스크 본체로부터 배출된 공기가 상기 배기관을 통해 상기 외부로 배출되도록, 상기 배기관에 미리 정해진 배기 방향으로 선택적으로 개방되게 설치되는 제2 체크 밸브를 구비하는, 마스크.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 상부 마스크 본체는, 상기 하부 마스크 본체를 향한 일면에 형성되는 상부 통기홀을 갖고,
    상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체와 상기 하부 마스크 본체가 결합될 때 상기 상부 통기홀과 연통되도록 상기 상부 마스크 본체를 향한 일면에 형성되는, 마스크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부 마스크 본체는, 상기 상부 통기홀을 폐쇄하도록 상기 상부 통기홀에 삽입되는 볼밸브를 더 갖고,
    상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체와 상기 하부 마스크 본체가 결합될 때 상기 볼밸브가 상기 상부 통기홀로부터 인출되면서 상기 상부 통기홀이 선택적으로 개방되도록, 상기 하부 통기홀에 상기 볼밸브를 가압 가능하게 설치되는 망체를 더 갖는, 마스크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 볼밸브는, 일단이 상기 상부 마스크 본체의 일면에 고정되고 타단이 자유단으로 이루어지며, 탄성 변형 가능하게 마련되는 탄성편과, 상기 상부 통기홀에 삽입되도록 상기 탄성편의 타단에 결합되는 밸브 본체를 갖고,
    상기 망체는, 상기 상부 마스크 본체와 상기 하부 마스크 본체가 결합될 때 상기 밸브 본체를 가압 가능하도록 설치되는, 마스크.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체에 회동 가능하게 힌지 결합되는, 마스크.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 상부 마스크 본체는, 상기 하부 마스크 본체를 향한 일면에 형성되는 상부 빨대형 밸브를 갖고,
    상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체와 상기 하부 마스크 본체가 결합될 때 상기 상부 빨대형 밸브에 삽입되도록 상기 상부 마스크 본체를 향한 일면에 형성되는 하부 빨대형 밸브를 갖는, 마스크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상부 빨대형 밸브는, 상기 하부 빨대형 밸브가 삽입될 수 있도록 내부에 형성되는 유동 통로와, 상기 유동 통로를 폐쇄하도록 상기 유동 통로 상에 설치되되, 상기 하부 빨대형 밸브가 상기 유동 통로에 삽입될 때 상기 하부 빨대형 밸브에 의해 탄형 변형되면서 상기 유동 통로를 개방하도록 절개선이 형성된 밸브 시트를 갖는, 마스크.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 상부 마스크 본체는, 상기 하부 마스크 본체를 향한 일면에 개방 형성되는 제1 개구부를 갖고,
    상기 하부 마스크 본체는, 상기 상부 마스크 본체를 향한 일면에 개방 형성되는 제2 개구부를 갖고,
    상기 하부 마스크 본체는, 상하 방향으로 이동 가능하되 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부에 의해 상기 상부 마스크 본체의 내부와 상기 하부 마스크 본체의 내부가 연통되도록, 상기 제1 개구부에 분리 가능하게 삽입되는, 마스크.
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