KR20220053930A - 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

호흡시 외부 공기에 포함된 오염물질의 흡입을 방지하면서도 마스크 착용에 의한 호흡 불편을 최소화할 수 있는 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조하는 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 공급부에서 공급되는 외피와 내피 사이에 내부 공간을 형성하는 외피 가이드부, 상기 외피 가이드부에 의해 내부 공간이 마련된 외피와 내피의 둘레 부분을 접합하는 접합부, 상기 접합부에 의해 접합된 내피를 지지하는 내피 가이드부, 상기 접합부에 의해 접합된 상태에서 상기 외피 가이드부와 내피 가이드부에 의해 공급되는 상기 에어 필터 부재의 상단부와 하단부를 각각 접는 폴딩부를 포함하는 구성을 마련하여, 외피와 내피 사이의 내부 공간을 용이하게 형성할 수 있다.

Description

방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치{Manufacturing method of mask for dust and apparatus thereof}

본 발명은 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 특히 호흡시 외부 공기에 포함된 오염물질의 흡입을 방지하면서도 마스크 착용에 의한 호흡 불편을 최소화할 수 있는 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조하는 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 마스크는 공기 중에 포함된 분진, 황사, 미세 먼지 등과 같은 인체에 유해한 오염물질이 호흡기 내로 흡입되는 것을 방지하기 위한 것으로서 적용되는 환경 및 사용 목적에 따라 다양한 구조가 알려져 있다.

한편, 제지공장, 방직공장, 채석장 등의 작업환경에서의 분진 등의 발생이나 각종 화학공장 및 용접, 도금 등의 금속가공 공장의 작업환경에서는 다량의 유독성 기체가 발생된다. 이러한 분진이나 유독가스 등을 작업자가 지속적으로 흡입할 경우 폐 등과 같은 인체의 호흡기 질환이 유발될 수 있을 뿐만 아니라 심할 경우 인체에 치명적이기 때문에 방진 마스크를 착용하여 유해 환경으로부터 자신의 건강을 보호하고 있다.

상술한 방진 마스크는 방독제가 내장된 정화통이 부착된 마스크 또는 내측에 필터지가 내장된 제품 등을 사용하기도 하였으나, 이들 제품은 상대적으로 고가일 뿐만 아니라 3~4일 주기로 방독제를 교체하여야 하며, 그 여과율도 기대한 만큼 만족하지 않아 위생을 중요시하는 작업환경에서는 일회용 방진 마스크를 사용하고 있다.

일회용 방진 마스크는 주로 오염물질 여과용 필터를 이용하여 사용자의 안면부를 덮는 구조로 이루어지며, 이러한 마스크는 여과용 천이 사용자의 입이나 코와 같은 호흡기에 밀착되어 호흡이 불편할 뿐만 아니라 오염물질의 투과가 쉽게 이루어지는 단점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 합성수지 재질의 캡 형태로 형성된 외피 내에 필터용 부직포와 같은 내피가 융착된 구조의 마스크가 개발되었으나, 이와 같은 마스크의 경우 착용자가 호흡시 외피 상에 형성된 다수의 통공을 통해 내피 내로 유입되는 공기를 흡입한 후 날숨을 마스크 내로 배출하는 구조이기 때문에 흡입공기와 배출공기가 상호 혼합됨으로써 마스크의 내부에서의 산소농도가 떨어질 뿐만 아니라 마스크 외부로 날숨이 배출이 원활하지 않아 호흡을 원활하게 유지하기 힘든 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 전면부재, 하면부재 및 상면부재를 이루는 외피, 필터부재 및 내피를 거치하여 제공하는 공급부, 상기 외피, 필터부재 및 내피를 합지시키며 패턴을 성형하는 패턴성형부, 상기 패턴성형부를 통과하여 공급되는 하면 부재 및 상면 부재 중 일부분을 절취하여 배출하는 절취부, 상기 전면부재와 절취된 하변부재 및 상기 상면부재를 합지시키는 합지부, 합지된 상기 전면부재, 상기 하면부재 및 상기 상면부재 중 테두리 일부분을 절취하는 마감부, 상기 공급부, 패턴성형부, 절취부, 합지부 또는 마감부 사이에 설치되고 통과되는 상기 전면부재, 하면부재 또는 상면부재의 이동경로를 가변시켜 패턴 또는 절취선이 형성되는 부위를 조절하는 가변부를 포함하는 합지형 방진마스크 제조장치에 대해 개시되어 있다.

또 하기 특허문헌 2에는 중첩된 외피, 필터부재 및 내피에 밀착되게 배치되고 전면부재, 상면부재 및 하면부재의 경계선을 가압하는 접철 롤러, 상기 접철 롤러에 의해 가압되어 경계선이 형성되는 상기 외피, 필터부재 및 내피의 일측부를 중앙부로 가압하여 굴곡시키는 제1 레버 부재 및 상기 접철 롤러에 의해 가압되어 경계선이 형성되는 상기 외피, 필터부재 및 내피의 타측부를 중앙부로 가압하여 굴곡시키는 제2 레버 부재를 포함하는 접철부를 구비한 일체형 방진마스크 제조장치에 대해 개시되어 있다.

한편, 하기 특허문헌 3에는 상날개 공급부에 대향의 제1 합지 롤러와 제1 합지 초음파혼을 형성하고, 그 일측에는 제1 컷팅 롤러와 제1 컷팅 초음파혼을 대향 형성하며, 하날개 공급부에 대향의 제2 합지 롤러와 제2 합지 초음파혼을 형성하고, 그 일측에는 제2 컷팅 롤러와 제2 컷팅 초음파혼을 대향 형성하며, 전면지 공급부에 대향의 제3 합지 롤러와 제3 합지 초음파혼을 형성하고, 그 일측에는 제3 컷팅 롤러와 제3 컷팅 초음파혼을 대향 형성하며, 제품 성형부에 대향의 제4 합지 롤러와 제4 합지 초음파혼을 형성하고, 그 일측에는 제4 컷팅 롤러와 제4 컷팅 초음파혼을 각각 대향 형성한 초음파 융착에 의한 마스크 제조장치에 대해 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1597735호(2016.02.19 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1600005호(2016.02.26 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-0783311호(2007.12.03 등록)

상술한 바와 같은 특허문헌 1 및 2에 개시된 기술에서는 외피, 필터 부재 및 내피가 합치되어 이루어지므로, 유해한 오염물질을 충분히 제거하여 정화된 외부 공기를 공급할 수 없으며, 사용자의 호흡 불편을 유발한다는 문제가 있었다.

또 특허문헌 3에 개시된 기술에서는 정화된 외부 공기가 채워지는 밀폐된 주머니 형상의 에어 필터 부재를 마련할 수 없으므로, 사용자의 호흡 불편을 유발한다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 정화된 외부 공기가 채워지는 밀폐된 주머니 형상의 에어 필터 부재를 마련하여 호흡 불편을 최소화할 수 있는 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조할 수 있는 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 포장을 위한 공간을 축소할 수 있고, 외피와 내피 사이의 공간을 용이하게 형성할 수 있는 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치는 흡기 밸브를 구비한 방진용 마스크의 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조하는 장치로서, 프레임 상에 마련되고, 상기 에어 필터 부재용 외피 및 내피를 공급하는 공급부, 상기 공급부에서 공급되는 상기 외피와 내피 사이에 내부 공간을 형성하는 외피 가이드부, 상기 외피 가이드부에 의해 내부 공간이 마련된 외피와 내피의 둘레 부분을 접합하는 접합부, 상기 접합부에 의해 접합된 내피를 지지하는 내피 가이드부, 상기 접합부에 의해 접합된 상태에서 상기 외피 가이드부와 내피 가이드부에 의해 공급되는 상기 에어 필터 부재의 상단부와 하단부를 각각 접는 폴딩부를 포함하고, 상기 내피에는 상기 흡기 밸브용 흡기공과 결합 부재가 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에서, 상기 외피 가이드부는 상기 내피와 간격을 두고 상기 외피의 이동을 안내하도록 상기 외피를 상기 프레임의 하부로 볼록하게 지지하는 제1 가이드부와 상기 제1 가이드부에 연속하여 마련된 제2 가이드부를 포함하고, 상기 제1 가이드부는 상기 제2 가이드부를 향해 경사지게 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에서, 상기 외피의 폭은 상기 내피의 폭보다 크게 마련되고, 상기 제2 가이드부는 상기 외피의 폭에 대응하는 크기로 마련되고, 상기 내피 가이드부는 상기 내피의 폭에 대응하는 크기로 마련된 제3 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에서, 상기 접합부는 제1 접합부와 제2 접합부를 포함하고, 상기 제1 접합부는 상기 에어 필터 부재용 외피와 내피의 제1 부분을 접착하고, 상기 제2 접합부는 상기 에어 필터 부재용 외피와 내피의 제2 부분을 접착하고, 상기 제2 접합부는 상기 에어 필터 부재의 상부 부분 및 하부 부분에서 제1 지지부 및 제2 지지부를 형성하도록 상기 외피의 상부 및 하부가 접어지는 부분만을 각각 경화시키는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에서, 상기 접합부에 의해 접합된 상기 제1 부분의 외측을 절단한 후 상기 제2 부분의 외측을 절단하는 커팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에서, 상기 폴딩부로는 내피의 폭보다 크게 마련된 외피의 상부 부분과 하부 부분이 상기 내피를 향해 돌출된 상태로 유지되어 공급되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에서, 상기 공급부는 상기 외피를 공급하는 외피 공급부와 상기 내피를 공급하는 내피 공급부를 포함하고, 상기 외피 공급부와 내피 공급부 사이에는 상기 외피 가이드부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에서, 상기 내피에 상기 흡기공과 상기 결합 부재를 형성하는 밸브 소켓 부착기를 더 포함하고, 상기 공급부는 상기 외피를 공급하는 외피 공급부와 상기 내피를 공급하는 내피 공급부를 포함하고, 상기 밸브 소켓 부착기는 상기 내피 공급부와 상기 외피 공급부 사이에 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 방법은 흡기 밸브를 구비한 방진용 마스크의 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조하는 방법으로서, (a) 공급부에서 에어 필터 부재용 외피와 내피를 각각 공급하는 단계, (b) 상기 단계 (a)에서 공급되는 외피와 내피 사이에 내부 공간을 형성하도록 상기 외피를 프레임의 하부로 볼록하게 지지하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서 상기 외피가 볼록하게 지지된 상태에서 상기 외피와 내피의 둘레 부분을 접합하는 단계, (d) 상기 단계 (c)에서 접합된 부분의 외측을 절단하는 단계, (e) 상기 단계 (c)에서 접합된 상태에서 상기 에어 필터 부재의 상단부와 하단부를 각각 접는 단계, (f) 상기 단계 (e)에서 접혀진 상태에서 상기 외피의 상부 및 하부가 접어지는 부분만을 각각 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 외피의 폭은 상기 내피의 폭보다 크게 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 방법에서, 상기 상기 단계 (e)에서는 상기 내피의 폭보다 크게 마련된 외피의 상부 부분과 하부 부분이 상기 내피를 향해 돌출된 상태로 유지되어 공급된 상태에서 실행되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 외피와 내피 사이에 내부 공간을 형성하는 외피 가이드부와 내피 가이드부에 의해 밀폐된 주머니 형상의 에어 필터 부재를 마련하는 것에 의해 사용시 호흡 불편을 최소화할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 내피의 폭보다 크게 마련된 외피의 상부 부분과 하부 부분이 상기 내피를 향해 돌출된 상태로 유지되어 폴딩부로 공급되는 것에 의해 에어 필터 부재의 상단부와 하단부를 용이하게 접을 수 있으며, 이에 따라 포장 공간을 축소할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 외피의 상부 및 하부가 접어지는 부분만을 각각 경화시켜 마련되므로, 외피와 내피 사이의 공간을 형성할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조할 수 있다는 효과도 얻어진다.

도 1은 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에 의해 제조된 방진 마스크의 구성을 설명하기 위한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치 일 실시 예의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 평면도,
도 4는 도 3에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 A-A 선에 따른 단면도,
도 5는 도 3에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치에서 외피와 내피의 공급 상태를 나타내는 평면도,
도 6은 도 5에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 B-B 선에 따른 단면도,
도 7은 도 5에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 C-C 선에 따른 단면도,
도 8은 도 5에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 D-D 선에 따른 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에 의해 에어 필터 부재의 상부 부분과 하부 부분이 접혀진 상태를 설명하기 위한 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치 다른 예의 사시도,
도 11은 도 10에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 E-E 선에 따른 단면도.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

본원에서 사용하는 용어 "에어 필터 부재"는 방진 마스크에서 외피와 내피를 구비하고, 외피와 내피 사이에 내부 공간이 마련된 부재를 의미하며, "상부 부분"은 에어 필터 부재의 대략 중앙 부분에 마련된 흡기공의 위쪽 부분을 의미하고, "하부 부분"은 상기 흡기공이 아래쪽 부분을 의미하며, 측면 부분은 상기 흡기공의 왼쪽 또는 오른쪽 부분을 의미한다.

먼저, 본 발명에 따라 제조된 방진 마스크의 구조에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에 의해 제조된 방진 마스크의 구성을 설명하기 위한 단면도 이다.

본 발명에 따라 제조된 방진 마스크는 사용자의 안면(F)을 커버하고, 내면과 상기 사용자의 안면(F) 사이에 호흡 공간(20)을 형성하는 마스크 본체(10), 상기 마스크 본체(10)의 전방에서 마스크 본체(10)의 외면 일측에 결합되는 에어 필터 부재(30) 및 들숨 때 상기 에어 필터 부재(30) 내부의 공기를 상기 호흡 공간(20)으로 공급하고, 날숨 때 상기 호흡 공간(20) 내부의 공기를 외부로 배출하도록 동작되는 제1 및 제2 공기 안내 부재(40,50)를 포함한다.

상기 마스크 본체(10)는 통상의 마스크와 마찬가지로 외부 공기에 포함된 황사, 분진, 미세먼지 등의 오염물질이 직접 사용자의 호흡기로 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행하는 것으로서, 면, 부직포 등의 천 재질이나 실리콘이나 폴리에스테르 등의 합성수지 재질 등으로 이루어질 수 있다.

또 상기 마스크 본체(10)는 필요에 따라 테두리부가 사용자의 안면(F)에 용이하게 밀착될 수 있도록 사용자의 안면(F) 굴곡에 따라 변형된 형상을 유지할 수 있는 형상기억소재 등을 이용하여 구성될 수도 있다. 또한, 상기 마스크 본체(10)는 들숨 때 오염 물질이 제거된 상태로 에어 필터 부재(30)에 채워진 외부 공기만이 호흡 공간(20)으로 유입될 수 있도록 합성수지와 같은 불통기성 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 부직포와 같은 천 재질로 이루어지는 경우에는 외면이 실리콘과 같은 불통기성 재질로 코팅되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 마스크 본체(10)의 테두리부에는 사용자의 안면(F)에 더욱 밀착시키기 위하여 밀착 부재(12)를 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 따라 자동으로 연속적으로 제조되는 에어 필터 부재(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 마스크 본체(10)의 전방에서 마스크 본체의 외면 일측에 결합되며, 외부로 노출된 외피를 통하여 외부 공기가 내부 공간(35)으로 채워지도록 구성된다. 즉, 상기 에어 필터 부재(30)의 외피는 외부 공기에 포함된 오염물질을 필터링할 수 있는 필터 재질로 이루어지고, 외부 공기는 에어 필터 부재(30)의 외피를 경유하면서 오염물질이 제거된 상태로 상기 에어 필터 부재(30)의 내부 공간(35)에 채워지게 된다.

상기 에어 필터 부재(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 본체(10)의 전방에 배치되는 제1 필터 부재로서의 외피(31)와 상기 마스크 본체(10)와 상기 외피(31) 사이에 배치되는 제2 필터 부재로서의 내피(32)로 이루어진다. 또 상기 외피(31)와 내피(32)는 테두리부가 서로 접합되어 접착부(33a)를 형성하여 밀폐된 주머니 형상의 내부 공간(35)을 이루어지며, 상기 외피(31)와 내피(32)의 접합은 열접합 방식, 초음파 융착 방식 또는 접착제를 이용하여 구현될 수 있다.

또한, 상기 에어 필터 부재(30)는 마스크 본체(10)의 외면 일측에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 마스크 본체(10)와 대향하는 배면이 마스크 본체(10)의 외면으로부터 소정 거리만큼 이격되도록 설치됨으로써 상기 에어 필터 부재(30)와 마스크 본체(10) 사이에는 외부 공기가 유동되는 공기통로(36)가 형성되게 마련된다.

따라서 방진 마스크는 상기 에어 필터 부재(30)가 마스크 본체(10)의 외면으로부터 일정 거리 이격되도록 설치되며, 에어 필터 부재(30)의 전방뿐만 아니라 에어 필터 부재(30)와 마스크 본체(10) 사이의 이격된 공간에 의해 형성되는 공기통로(36)를 통해서도 외부 공기가 상기 에어 필터 부재(30) 내부로 유입되도록 구성되기 때문에 에어 필터 부재(30) 내부로 외부 공기가 유입되는 면적이 현저히 증가하게 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 에어 필터 부재(30)에서는 외피(31)의 폭이 내피(32)의 폭보다 크게 마련되므로, 도 1에 도시된 바와 같이, 외피(31)의 상부 및 하부를 각각 접은 후 접어지는 부분만을 각각 경화시켜 제1 지지부(31a) 및 제2 지지부(31b)를 형성한다. 따라서 포장을 위한 공간을 축소할 수 있다는 장점이 있다. 또 제1 지지부(31a) 및 제2 지지부(31b)가 횡 방향의 리브와 같은 기능을 수행함으로써 외피(31)가 마스크 본체(10) 방향으로 접근하는 것을 방지하므로, 외피(31)와 내피(32) 사이에 형성되는 주머니 형상의 내부 공간(35)이 더욱 안정적으로 유지될 수 있다.

또 상기 에어 필터 부재(30)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 내피(32)의 대략 중앙 부분에 내부 공간(35)과 연통되는 흡기공(32a)과 상기 흡기공(32a)의 테두리로부터 외측으로 돌출된 관형의 결합 부재(32b)가 마련된다. 상기 결합 부재(32b)는 열접합 방식, 초음파 융착 방식 또는 접착제를 이용하는 방식에 의하여 상기 흡기공(32a)의 테두리부에 견고하게 결합될 수도 있으나, 필요에 따라서는 교체가 가능하도록 착탈 가능한 방식으로 결합될 수도 있다.

또한, 상기 에어 필터 부재(30)의 양측 단부에는 착용 끈을 결합하기 위하여 상기 외피(31)와 내피(32)를 부분적으로 접합한 접착부가 더 형성될 수도 있다.

이하, 도 1에 도시된 바와 같은 방진용 마스크의 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조하기 위한 방진용 마스크의 제조 장치의 일 실시 예를 도면에 따라 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치 일 실시 예의 사시도 이고, 도 3은 도 2에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 평면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치에서 외피와 내피의 공급 상태를 나타내는 평면도이다.

본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 흡기 밸브를 구비한 방진용 마스크의 에어 필터 부재(30)를 자동으로 연속하여 제조하는 장치로서, 프레임(100) 상에 마련되고, 상기 에어 필터 부재용 외피(31) 및 내피(32)를 공급하는 공급부(110, 130), 상기 공급부에서 공급되는 상기 외피와 내피 사이에 내부 공간(35)을 형성하는 외피 가이드부(120), 상기 외피 가이드부(120)에 의해 내부 공간이 마련된 외피와 내피의 둘레 부분을 접합하는 접합부(140, 180), 상기 접합부에 의해 접합된 내피(32)를 지지하는 내피 가이드부(160), 상기 접합부에 의해 접합된 상태에서 상기 외피 가이드부(120)와 내피 가이드부(160)에 의해 공급되는 상기 에어 필터 부재(30)의 상단부와 하단부를 각각 접는 폴딩부(170), 상기 접합부에 의해 접합된 외피(31)와 내피(32)의 불필요한 둘레 부분을 절단하는 커팅부(150, 190)를 포함한다.

상기 프레임(100)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외피 가이드부(120)가 위치하도록 외피(31) 및 내피(32)의 공급 방향으로 절결된 공간부(101)가 마련되고, 다수의 다리부(102)에 의해 베이스 상에 마련된다.

상기 공급부(110, 130)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(100) 상에 마련되어 외피(31)를 공급하는 외피 공급부(110)와 프레임(100) 상에 마련되어 내피(32)를 공급하는 내피 공급부(130)를 포함한다. 즉, 상기 외피 공급부(110)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 외피(31)가 롤 형태로 권취되고, 상기 내피 공급부(130)에는 흡기공(32a)과 상기 흡기공(32a)의 테두리로부터 외측으로 돌출된 관형의 결합 부재(32b)가 마련된 내피(32)가 롤 형태로 권취되며, 상기 외피 공급부(110)와 내피 공급부(130)는 각각 외피(31)와 내피(32)를 공급하도록 회전 가능한 롤러 형태로 마련된다. 또 상기 외피 공급부(110)와 내피 공급부(130)의 후단에는 외피(31)와 내피(32)가 평탄한 상태로 유지되면서 공급되도록 다수의 가이드 롤러가 마련될 수 있다.

상기 외피 공급부(110)와 내피 공급부(130)의 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부 공간(35)의 형성을 위한 외피 가이드부(120)가 마련되어, 외피 공급부(110)에서 공급되는 외피(31)의 공급을 안내한다. 상기 외피 가이드부(120)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(100)의 양측에 유지되는 한 쌍의 제1 지지대(121), 상기 한 쌍의 제1 지지대(121) 사이에 마련된 제1 지지봉(122), 상기 제1 지지봉(122)에서 공간부(101)를 경유하여 프레임(100)의 하부로 연장된 제1 지지축(123), 상기 제1 지지축(123)에서 외피(31)의 공급 방향을 향해 상기 프레임(100)의 하부로 볼록하게 지지하는 제1 가이드부(124)와 상기 제1 가이드부(124)에 연속하여 마련된 제2 가이드부(125)를 포함한다. 즉 상기 제1 지지축(123), 제1 가이드부(124) 및 제2 가이드부(125)는 제1 지지봉(122)과 일체로서 도 4에 도시된 바와 같이, 대략 "ㄴ" 자 형태로 마련되며, 제1 가이드부(124)의 상부는 평탄한 상태로 마련되고, 제1 가이드부(124)의 하부는 상기 제2 가이드부(125)를 향해 경사지게 마련된다. 또 제2 가이드부(125)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 에어 필터 부재용 외피(31)의 폭에 대응하는 크기를 갖도록 마련된다. 또 상기 외피 가이드부(120)는 금속재 또는 플라스틱 등에 의해 마련될 수 있으며, 외피(31)의 공급 과정에서 외피(31)가 손상되지 않을 정도면 충분하고, 특정 재질에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 제1 가이드부(124) 및 제2 가이드부(125)가 공간부(101)의 하부에 마련되는 것에 의해 외피 공급부(110)에서 공급되는 외피(31)는 제1 가이드부(124) 및 제2 가이드부(125)의 하부를 경유하게 된다. 즉, 외피 가이드부(120)를 마련하는 것에 의해 도 6에 도시된 바와 같이, 외피(31)는 공간부(101)를 통해 프레임(100)의 하부로 볼록하게 지지되면서 공급된다. 도 6은 도 5에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 B-B 선에 따른 단면도 이다.

따라서, 외피(31)가 프레임(100)의 하부로 볼록하게 지지되면서 공급됨과 동시에 도 7에 도시된 바와 같이, 내피(32)는 내부 공간(35)을 형성할 수 있도록, 프레임(100) 상에서 외피(31)의 상부를 덮는 상태로 공급된다. 도 7은 도 5에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 C-C 선에 따른 단면도 이다.

상술한 바와 같이, 외피 공급부(110)와 내피 공급부(130)에서 각각 공급된 외피(31)와 내피(32)는 내부 공간(35)을 유지하면서, 접합부(140, 180)의 제1 접합부(140)에서 외피(31)와 내피(32)의 둘레 부분이 접착된다. 상기 제1 접합부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 초음파 혼(141)을 구비한 초음파 융착 방식을 적용할 수 있다. 도 4에서는 대략 중앙 부분에 흡기공(32a)과 결합 부재(32b)가 마련되고, 상기 제1 접합부(140)에 의해 도 1에 도시된 바와 같은 접착부(33a)가 외피(31)와 내피(32)의 둘레 부분에 형성된 상태를 나타내었다. 즉 제1 접합부(140)에 의해서는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 부분으로서 에어 필터 부재(30)의 상부 및 하부와 측면 부분의 일부에 접착부(33a)가 형성되고, 중앙 부분에서는 접착부(33a)가 형성되지 않는다. 외피(31)와 내피(32)가 접착되지 않은 중앙 부분을 통해 외피(31)가 제1 가이드부(124)를 따라 계속 공급될 수 있다.

상기 제1 접합부(140)를 경유하여 접착부(33a)가 형성된 외피(31)와 내피(32)는 도 5에 도시된 바와 같이, 커팅부(150, 190)의 제1 커팅부(150)에 의해 연결부(37)를 제외한 제1 부분이 절단되어 에어 필터 부재(30)가 연결부(37)에 의해 연결된 상태로 유지된다. 상기 제1 커팅부(150)는 예를 들어, 컷팅 롤러와 컷팅 초음파 혼을 대향 형성된 구조로 마련될 수도 있다.

따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 커팅기(150)에 의해 도 1에 도시된 에어 필터 부재(30) 형성을 위한 외피(31)와 내피(32)의 부분 이외는 프레임(100) 상에서 분리되고, 접착부(33a)가 형성된 외피(31)와 내피(32)는 에어 필터 부재(30)의 상부 부분과 하부 부분을 접는 폴딩부(170)로 안내하기 위해 내피 가이드부(160)로 공급된다. 이와 같은 에어 필터 부재(30)의 공급을 원활하게 유지하기 위해 상기 제1 커팅기(150)와 내피 가이드부(160) 사이에는 가이드 롤러가 마련될 수 있다.

상기 내피 가이드부(160)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(100)의 양측에 유지되는 한 쌍의 제2 지지대(161), 상기 한 쌍의 제2 지지대(161) 사이에 마련된 제2 지지봉(162), 상기 제2 지지봉(162)에서 프레임(100)의 상부로 연장된 제2 지지축(163), 상기 제2 지지축(133)에서 내피(33)의 폭에 대응하는 크기로 마련된 제3 가이드부(164)를 포함한다. 즉 제3 가이드부(164)의 평면은 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 가이드부(125)의 평면보다 좁게 마련되며, 제2 가이드부(125)에 의해 안내되는 외피(31)와 제3 가이드부(164)에 의해 안내되는 내피(32)는 도 8에 도시된 바와 같은 상태로 폴딩부(170)로 안내된다. 즉 내피(32)의 폭보다 크게 마련된 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분이 내피(32)를 향해 돌출된 상태로 유지된다. 도 8은 도 5에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 D-D 선에 따른 단면도이다. 또 상기 내피 가이드부(160)도 금속재 또는 플라스틱 등에 의해 마련될 수 있으며, 내피(32)의 유지 과정에서 내피(32)가 손상되지 않을 정도면 충분하고, 특정 재질에 한정되는 것은 아니다.

접착부(33a)가 형성된 외피(31)와 내피(32)는 도 8에 도시된 바와 같이, 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분이 내피(32)를 향해 돌출된 상태로 폴딩부(170)로 공급된다. 폴딩부(170)는 도 9에 도시된 바와 같은 형태로 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분에서 외피(31)와 내피(32)가 흡기공(32a) 부분을 향해 접는다. 도 9는 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치에 의해 에어 필터 부재(30)의 상부 부분과 하부 부분이 접혀진 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

이를 위해 폴딩부(170)는 도 3에 도시된 삽입구(171)가 배출구(172)보다 넓게 마련된다. 즉 폴딩부(170)는 도 8에 도시된 상태의 에어 필터 부재(30)의 상부 부분과 하부 부분이 진입되어 도 9에 도시된 상태로 접혀지도록, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부가 대략 사다리꼴 형태로 마련된다.

상기 폴딩부(170)를 경유하여 에어 필터 부재(30)의 상부 부분과 하부 부분이 접혀진 상태로 접합부(140, 180)의 제2 접합부(180)로 공급되며, 제2 접합부(180)에서 도 5에 도시된 바와 같은 연결부(37) 부분에서 외피(31)와 내피(32)의 둘레 부분인 제2 부분이 접착되어 에어 필터 부재(30)의 전체 둘레에 거쳐 접착부(33a)가 형성된다. 또 이와 동시에 에어 필터 부재(30)에서 횡 방향의 리브와 같은 기능을 수행할 수 있도록, 상기 제2 접합부(180)는 접혀진 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분에서 접어지는 부분만을 각각 경화시켜 제1 지지부(31a) 및 제2 지지부(31b)를 형성한다. 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분에 제1 지지부(31a) 및 제2 지지부(31b)를 형성하는 것에 의해 외피(31)와 내피(32) 사이에 형성되는 주머니 형상의 내부 공간(35)이 더욱 안정적으로 유지될 수 있다.

이어서 커팅부(150, 190)의 제2 커팅부(190)에 의해 접착부(33a) 이외의 연결부(37) 부분이 절단되어 도 9에 도시된 바와 같은 상태로 에어 필터 부재(30)가 마련된다.

한편, 도 5에서는 제2 접합부(180)와 제2 커팅부(190)가 근접한 상태를 나타내었지만, 이는 도면 작성상 마련된 구조로서, 상기 제2 접합부(180)와 제2 커팅부(190) 사이의 간격은 에어 필터 부재(30)의 길이에 대응하는 간격을 두고 마련된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 필터 부재(30)는 프레임(100) 상에 마련된 외피 공급부(110)와 내피 공급부(130)에서 각각 내부 공간(35)을 유지하면서 외피(31)와 내피(32)를 공급받고, 제1 접합부(140)에서 제1 부분으로서 겹쳐진 외피(31)와 내피(32)의 상부 및 하부와 측면 부분의 일부가 접착되고, 제1 커팅부(150)에 의해 연결부(37) 및 접착부(33a)의 외측 부분이 절단되고, 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분이 내피(32)를 향해 돌출된 상태로 폴딩부(170)에 진입하여 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분에서 외피(31)와 내피(32)가 흡기공(32a) 부분을 향해 접혀지며, 제2 접합부(180)에서 연결부(37) 부분에서 외피(31)와 내피(32)의 둘레 부분인 제2 부분이 접착되고 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분에 제1 지지부(31a) 및 제2 지지부(31b)를 형성하며, 제2 커팅부(190)에 의해 연결부(37) 부분이 절단되는 것에 의해 연속하여 자동으로 제조된다. 따라서 포장을 위한 공간을 축소할 수 있다는 장점이 있다.

또, 상기 설명에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 외피(31)의 상부 부분과 하부 부분에 제1 지지부(31a) 및 제2 지지부(31b)가 자동으로 연속적으로 형성되는 구조에 대해 설명을 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 에어 필터 부재(30)의 양측 단부에 착용 끈을 결합하기 위해 열접합 방식, 초음파 융착 방식, 또는 접착제를 이용하여 착용 끈을 결합하는 공정도 자동으로 실행될 수 있다.

다음에, 도 1에 도시된 바와 같은 방진용 마스크의 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조하기 위한 방진용 마스크의 제조 장치의 다른 실시 예를 도 10 및 도 11에 따라서 설명한다.

다른 실시 예의 경우 도 2에 도시된 실시 예와 대비할 때 공급부의 구조 및 배치 상태를 제외한 구성은 동일하므로, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.

도 10은 본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 장치 다른 예의 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 방진용 마스크의 제조 장치의 E-E 선에 따른 단면도이다.

내피 공급부(130)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 프레임(100) 상에 마련되어 내피(32)를 공급한다. 이 내피 공급부(130)에 롤 형태로 권취된 내피(32)는 외피(31)와 동일한 형태로서 도 2에 도시된 내피 공급부(130)와 달리 흡기공(32a)과 결합 부재(32b)가 마련되지 않은 상태로 공급된다. 따라서 도 2에 도시된 실시 예에 비해 내피 공급부(130)에서 내피(32)의 권취 및 공급이 용이하게 실행된다.

상기 내피 공급부(130)에서 공급된 내피(32)는 밸브 소켓 부착기(131)에서 흡기공(32a)과 상기 흡기공(32a)의 테두리로부터 외측으로 돌출된 관형의 결합 부재(32b)가 마련된다. 즉 상기 밸브 소켓 부착기(131)는 도 1에 도시된 바와 같은 결합 부재(32b)를 열접합 방식, 초음파 융착 방식 또는 접착제를 이용하는 방식으로 흡기공(32a)의 테두리부에 마련한다.

상기 밸브 소켓 부착기(131)를 경유한 내피(32)는 제1 가이드 롤러(132), 제2 가이드 롤러(133) 및 제3 가이드 롤러(134)를 거쳐 제1 접합부(140)로 공급되어 외피 공급부(110)에서 공급된 외피(31)와 접착된다.

따라서, 제1 가이드 롤러(132)와 제2 가이드 롤러(133)는 도 11에 도시된 바와 같이, 외피 공급부(110)와 외피 가이드부(120)의 높이 이상으로 마련된다.

상술한 바와 같이, 밸브 소켓 부착기(131)를 마련하는 것에 의해 내피 공급부(130)에서 내피(32)의 권취 및 공급을 원활하게 실행할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 방진용 마스크의 제조 방법 및 제조 장치를 이용하는 것에 의해 외피와 내피 사이의 내부 공간을 용이하게 형성할 수 있다.

100 : 프레임
110 : 외피 공급부
120 : 외피 가이드부
130 : 내피 공급부
160 : 내피 가이드부
170 : 폴딩부

Claims (10)

1. 흡기 밸브를 구비한 방진용 마스크의 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조하는 장치로서,
   프레임 상에 마련되고, 상기 에어 필터 부재용 외피 및 내피를 공급하는 공급부,
   상기 공급부에서 공급되는 상기 외피와 내피 사이에 내부 공간을 형성하는 외피 가이드부,
   상기 외피 가이드부에 의해 내부 공간이 마련된 외피와 내피의 둘레 부분을 접합하는 접합부,
   상기 접합부에 의해 접합된 내피를 지지하는 내피 가이드부,
   상기 접합부에 의해 접합된 상태에서 상기 외피 가이드부와 내피 가이드부에 의해 공급되는 상기 에어 필터 부재의 상단부와 하단부를 각각 접는 폴딩부를 포함하고,
   상기 내피에는 상기 흡기 밸브용 흡기공과 결합 부재가 마련된 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 장치.
2. 제1항에서,
   상기 외피 가이드부는 상기 내피와 간격을 두고 상기 외피의 이동을 안내하도록 상기 외피를 상기 프레임의 하부로 볼록하게 지지하는 제1 가이드부와 상기 제1 가이드부에 연속하여 마련된 제2 가이드부를 포함하고,
   상기 제1 가이드부는 상기 제2 가이드부를 향해 경사지게 마련된 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 장치.
3. 제2항에서,
   상기 외피의 폭은 상기 내피의 폭보다 크게 마련되고,
   상기 제2 가이드부는 상기 외피의 폭에 대응하는 크기로 마련되고,
   상기 내피 가이드부는 상기 내피의 폭에 대응하는 크기로 마련된 제3 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 장치.
4. 제2항에서,
   상기 접합부는 제1 접합부와 제2 접합부를 포함하고,
   상기 제1 접합부는 상기 에어 필터 부재용 외피와 내피의 제1 부분을 접착하고, 상기 제2 접합부는 상기 에어 필터 부재용 외피와 내피의 제2 부분을 접착하고,
   상기 제2 접합부는 상기 에어 필터 부재의 상부 부분 및 하부 부분에서 제1 지지부 및 제2 지지부를 형성하도록 상기 외피의 상부 및 하부가 접어지는 부분만을 각각 경화시키는 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 장치.
5. 제4항에서,
   상기 접합부에 의해 접합된 상기 제1 부분의 외측을 절단한 후 상기 제2 부분의 외측을 절단하는 커팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 장치.
6. 제1항에서,
   상기 폴딩부로는 내피의 폭보다 크게 마련된 외피의 상부 부분과 하부 부분이 상기 내피를 향해 돌출된 상태로 유지되어 공급되는 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 장치.
7. 제1항에서,
   상기 공급부는 상기 외피를 공급하는 외피 공급부와 상기 내피를 공급하는 내피 공급부를 포함하고,
   상기 외피 공급부와 내피 공급부 사이에는 상기 외피 가이드부가 마련된 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 장치.
8. 제1항에서,
   상기 내피에 상기 흡기공과 상기 결합 부재를 형성하는 밸브 소켓 부착기를 더 포함하고,
   상기 공급부는 상기 외피를 공급하는 외피 공급부와 상기 내피를 공급하는 내피 공급부를 포함하고,
   상기 밸브 소켓 부착기는 상기 내피 공급부와 상기 외피 공급부 사이에 마련된 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 장치.
9. 흡기 밸브를 구비한 방진용 마스크의 에어 필터 부재를 자동으로 연속하여 제조하는 방법으로서,
   (a) 공급부에서 에어 필터 부재용 외피와 내피를 각각 공급하는 단계,
   (b) 상기 단계 (a)에서 공급되는 외피와 내피 사이에 내부 공간을 형성하도록 상기 외피를 프레임의 하부로 볼록하게 지지하는 단계,
   (c) 상기 단계 (b)에서 상기 외피가 볼록하게 지지된 상태에서 상기 외피와 내피의 둘레 부분을 접합하는 단계,
   (d) 상기 단계 (c)에서 접합된 부분의 외측을 절단하는 단계,
   (e) 상기 단계 (c)에서 접합된 상태에서 상기 에어 필터 부재의 상단부와 하단부를 각각 접는 단계,
   (f) 상기 단계 (e)에서 접혀진 상태에서 상기 외피의 상부 및 하부가 접어지는 부분만을 각각 경화시키는 단계를 포함하고,
   상기 외피의 폭은 상기 내피의 폭보다 크게 마련된 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 방법.
10. 제9항에서,
    상기 상기 단계 (e)에서는 상기 내피의 폭보다 크게 마련된 외피의 상부 부분과 하부 부분이 상기 내피를 향해 돌출된 상태로 유지되어 공급된 상태에서 실행되는 것을 특징으로 하는 방진용 마스크의 제조 방법.

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