KR20220169983A - 마스크 살균 장치 및 이를 부착한 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마스크 살균 장치에 관한 것으로서, 상기 마스크 살균 장치는 착용자의 건강 상태를 감지하여 건강 상태 감지 신호를 구동 장치로 출력하는 건강 상태 감지부, 상기 건강 상태 감지부에 연결되어 있는 신호 처리부, 상기 신호 처리부에 연결되어 있는 자외선 살균부 및 상기 신호 처리부에 연결되어 있는 건강 상태 표시부를 포함하고, 상기 신호 처리부는 구동 장치로부터 전송되는 살균 명령 신호에 의해 상기 자외선 살균부를 동작시키고, 상기 구동 장치로부터 전송되는 경고 신호에 의해 상기 건강 상태 표시부를 동작시킨다.

Description

마스크 살균 장치 및 이를 부착한 마스크{MASK SANITIZING DEVICE AND MASK HAVING THE SAME}
본 발명은 마스크 살균 장치 및 이를 부착한 마스크에 관한 것이다.
일반적으로 마스크는 코와 입의 호흡기를 가려, 병균이나 먼지의 흡입이나 비산을 방지하기 위한 것이다.
따라서, 병원이나 유해 작업환경에서 근무하는 종사자들이 착용하여 호흡기를 통해 인체 내로 유해물질이 흡입되는 것을 방지하거나, 세균의 감염 및 전파를 방지한다.
하지만 환경 요염과 새로운 바이러스의 출현으로 인한 호흡기 질환, 예를 들어, 계절독감, 조류독감 또는 신종플루 등으로부터의 감염을 방지하기 위해 마스크의 착용이 권장되고 있다.
한국 등록특허 제10-1130621호(공고일자: 2012년 04월 02일, 발명의 명칭: 발광다이오드 자외선램프를 이용한 광기살균기형 마스크)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마스크를 살균하여 착용자의 건강을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 마스크 착용자의 건강 상태를 확인하기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 마스크 살균 장치 착용자의 건강 상태를 감지하여 건강 상태 감지 신호를 구동 장치로 출력하는 건강 상태 감지부, 상기 건강 상태 감지부에 연결되어 있는 신호 처리부, 상기 신호 처리부에 연결되어 있는 자외선 살균부 및 상기 신호 처리부에 연결되어 있는 건강 상태 표시부를 포함하고, 상기 신호 처리부는 구동 장치로부터 전송되는 살균 명령 신호에 의해 상기 자외선 살균부를 동작시키고, 상기 구동 장치로부터 전송되는 경고 신호에 의해 상기 건강 상태 표시부를 동작시킨다.
상기 특징에 따른 마스크 살균 장치는 마스크와의 탈부착을 위한 클립부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 마스크는 본체 및 본체의 양측 가장자리에 부착되어 있는 한 쌍의 마스크 끈, 상기 본체에 위치하는 마스크 살균 장치를 포함하고, 상기 마스크 살균 장치는 착용자의 건강 상태를 감지하여 건강 상태 감지 신호를 구동 장치로 출력하는 건강 상태 감지부, 상기 건강 상태 감지부에 연결되어 있는 신호 처리부, 상기 신호 처리부에 연결되어 있는 자외선 살균부 및 상기 신호 처리부에 연결되어 있는 건강 상태 표시부를 포함하며, 상기 신호 처리부는 구동 장치로부터 전송되는 살균 명령 신호에 의해 상기 자외선 살균부를 동작시키고, 상기 구동 장치로부터 전송되는 경고 신호에 의해 상기 건강 상태 표시부를 동작시킨다.
이러한 특징에 따르면, 마스크의 살균에 의해 마스크 착용감과 건강이 향상될 수 있다.
또한, 마스크를 이용하여 마스크 착용자의 체온과 호흡수를 판정하여, 마스크 착용자의 건강 상태를 신속히 감지할 수 있다.
건강 상태가 이상 상태인 경우, 건강 상태 표시부를 동작시키므로, 외부로 마스크 착용자의 이상 상태를 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 살균 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 살균 장치의 후면 사사도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 살균 장치의 개략적인 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 구동 장치의 개략적인 동작 순서도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 살균 장치가 장착된 마스크의 일 예를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "접속되어" 있다거나 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 접속되어 있거나 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 접속되어" 있다거나 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 살균 장치 및 이를 부착한 마스크에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참고하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 살균 장치(10)를 구비한 마스크 살균 시스템에 대하여 설명한다.
도 1에 도시한 것처럼, 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 살균 시스템은 마스크 살균 장치(10) 및 마스크 살균 장치(10)와 통신하는 구동 장치(20)를 구비할 수 있다.
마스크 살균 장치(10)는, 도 5에 도시한 것처럼, 일회용 마스크와 같은 마스크(30)에 탈부착 가능하여, 사용자가 필요에 따라 자신이 착용한 마스크에 부착할 수 있다.
이러한 마스크 살균 장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시한 거처럼, 상부 케이스와 하부 케이스를 구비할 수 있고, 대략 원형의 평면 형상을 가질 수 있고, 하부에 마스크에 부착할 수 있는 클립부(18)를 구비할 수 있다. 하지만, 마스크 살균 장치(10)는 원형 이외에 다양한 형상의 평면 형상을 가질 수 있다.
도 5에 도시한 것처럼, 마스크(30)는 착용자의 입과 코를 막는 본체(31)와 본체의 양측 가장자리에 부착되어 착용자의 양 쪽 귀에 각각에 착용되는 한 쌍의 마스크 끈(31)를 구비할 수 있다.
이때, 본체(31)는 면 등으로 이루어진 천이나 합성 수지 재질 등을 구비할 수 있다.
본 예의 마스크 살균 장치(10)는 클립부(18)를 이용하여 마스크(30)의 본체(31)에 장착될 수 있다.
따라서, 사용자는 클립부(18)를 이용하여 도 5에 같이 마스크(30)의 원하는 부분에 부착하거나 부착 상태를 해제할 수 있다.
이러한 마스크 살균 장치(10)는 도 3에 도시한 것처럼, 구동 스위치(11), 건강 상태 감지부(12), 통신부(13), 구동 스위치(11), 건강 상태 감지부(12) 및 통신부(13)에 연결되어 있는 신호 처리부(14), 신호 처리부(14)에 연결되어 있는 자외선 살균부(15) 및 건강 상태 표시부(16)를 구비할 수 있다.
구동 스위치(11)는 사용자에 의해 동작 상태가 변하는 온/오프 스위치(on/off switch)로서, 사용자의 동작에 따라 온 또는 오프 상태가 되어 해당 상태의 신호를 신호 처리부(14)로 출력할 수 있다.
건강 상태 감지부(12)는 마스크(30)의 착용자의 건강 상태를 감지하기 위한 것으로서, 체온 센서(121)와 호흡수 센서(122)를 구비할 수 있다.
체온 센서(121)를 마스크(30) 내의 온도를 감지하여 해당 상태를 신호를 출력할 수 있고, 호흡수 센서(122)를 마스크(30) 내의 습도를 감지하여 해당 상태를 신호를 출력할 수 있다.
따라서, 신호 처리부(14)는 체온 센서(121)로부터 인가되는 신호를 이용하여 감지된 온도를 판정한 후 구동 장치(20)로 출력할 수 있다.
또한, 신호 처리부(14)는 호흡수 센서(122)에 의해 감지된 습도를 이용하여 마스크 착용자의 호흡수를 계수한 후, 계수한 호흡수를 구동 장치(20)로 출력할 수 있다.
사람은 주기적으로 코나 입을 통해 들숨과 날숨을 이용하여 호흡을 수행하므로, 날숨이 발생할 때 입김이 입 밖으로 배출될 수 있다. 따라서, 날숨이 발생할 때 마스크(30) 내에서 감지된 습도와 들숨이 발생할 때 마스크(30) 내에서 감지된 습도의 감지 범위를 서로 상이할 수 있다.
따라서, 신호 처리부(14)는 내부 메모리 등에 저장된 데이터를 이용하여 감지된 습도가 설정 범위에 속할 경우, 날숨 또는 들숨이 발생한 상태로 판정하여 날숨 횟수나 들숨 횟수를 계수할 수 있다.
통신부(13)는 구동 장치(20)와의 무선 통신을 위한 것으로서, 블루투스, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband) 또는 지그비(ZigBee) 등을 이용하는 근거리 통신 모듈을 구비할 수 있다.
신호 처리부(14)는 마스크 살균 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부로서, 집적회로(IC, integrated circuit)로 구현된 프로세서일 수 있다.
자외선 살균부(15)는 신호 처리부(14)에서 인가되는 신호에 따라 구동되며, 자외선 발광 다이오드(LED)를 구비할 수 있다.
이러한 자외선 살균부(15)는, 도 2에 도시한 것처럼, 마스크 전원 장치(10)의 후면에 위치한 클립부(18)의 양측 가장자리에 부착될 수 있다.
마스크(30)에 마스크 살균 장치(10)가 부착될 때, 클립부(18)는 마스크(30) 내측에 위치하여, 착용자의 입과 콧구멍 근처에 인접하게 위치할 수 있다.
따라서, 자외선 살균부(15)의 동작에 따라 입과 콧구멍으로 유입되는 공기의 살균 효과가 향상될 수 있다.
본 예에서, 자외선 살균기(17)에서 조사되는 자외선의 주파수는 대략 405nm일 수 있다.
건강 상태 표시부(16) 역시 신호 처리부(14)의 구동에 의해 동작되는 발광 다이오드로서, 적색 발광 다이오드일 수 있다.
이러한 건강 상태 표시부(16)는 마스크 착용자의 온도나 호흡수가 정상 상태를 벗어난 경우, 신호 처리부(14)의 구동에 의해 작동될 수 있다.
이때, 건강 상태 표시부(16)는 정해진 시간 동작 점등 상태를 유지할 수 있고, 필요에 따라 정해진 주기로 점멸될 수 있다.
전원 공급부(17)는 마스크 살균 장치(10)의 동작에 필요한 전원을 공급하는 부분으로서, 휴대용 전원 공급부(17)일 수 있다. 또한, 전원 공급부(17)는 충전이 가능한 충전식 전원 공급부(17)일 수 있다.
통신부(13)와 신호 처리부(14)는 상부 케이스와 하부 케이스 속에 형성된 공간 내에 위치하여, 먼지나 수분과 같은 이물질과 외부 충격으로부터 보호할 수 잇다.
구동 장치(20)는, 이미 기술한 것처럼, 무선 통신을 통해 마스크 살균 장치(10)로부터 체온과 호흡수를 전송받고, 체온과 호흡수에 따라 마스크 살균 장치(10)의 동작을 제어하는 신호를 전송할 수 있다.
이러한 구동 장치(20)는 휴대용 단말일 수 있고, 한 예로서, 마스크(30)의 착용자가 휴대하고 있는 스마트폰(smart phone)일 수 있다.
이러한 구동 장치(20)는 마스크 살균 장치(10)와의 통신을 위한 통신부(13), 마스크 살균 장치(10)로부터 전송된 신호를 처리하여 마스크 살균 장치(10)의 구동에 필요한 신호를 출력하는 동작 제어부 및 저장부를 구비할 수 있다.
통신부(13)는 이미 기술한 것처럼 근거리 통신 모듈을 구비할 수 있고, 동작 제어부는 프로세서일 수 있다.
저장부는 구동 장치(20)의 동작에 필요에 데이터나 동작 중에 생성된 데이터를 저장할 수 있고, 메모리(memory)일 수 있다.
다음, 도 4를 참고하여, 이러한 구조를 갖는 마스크 살균 시스템의 동작을 설명한다.
마스크(30)의 착용자는 클립부(80)를 이용하여 자신이 착용하는 있는 마스크(30)에 마스크 살균 장치(10)를 장착한 후, 구동 스위치(11)를 온시켜 마스크 살균 장치(10)를 동작시킬 수 있다.
착용자에 의해 구동 스위치(11)가 온되면, 구동 스위치(11)를 온 상태를 구동 신호를 신호 처리부(14)로 출력할 수 있다.
따라서, 신호 처리부(14)는 구동 스위치(11)로부터 온 상태의 신호가 입력되면, 건강 상태 감지부(12)의 체온 센서(121)와 호흡수 센서(122)를 구동시킬 수 있다.
그런 다음, 신호 처리부(14)는 체온 센서(121)와 호흡수 센서(122)로부터 인가되는 신호를 판독하고 정해진 신호 동안 온도(즉, 평균 온도)와 호흡수를 산출한 후, 통신부(13)를 통해 체온 신호와 호흡수 신호를 건강 상태 감지 신호로서 구동 장치(20)로 전송할 수 있다. 이때, 체온 신호를 산출된 체온에 대응하는 전기 신호이고, 호흡수 신호는 산출된 호흡수에 대응하는 전기 신호일 수 있다.
이때, 신호 처리부(14)는 정해진 주기에 따라 주기적으로 체온 센서(121)와 호흡수 센서(122)를 판독하여 구동 장치(20)로 전송할 수 있다.
이와 같이, 마스크 살균 장치(10)로부터 체온 신호와 호흡수 신호가 전송되면, 구동 장치(20)를 마스크 살균 장치(10)의 제어 동작을 수행할 수 있다.
한 예로서, 도 4에 도시한 것처럼, 구동 장치(20)의 동작 제어부는 통신부(13)를 통해 전송되는 체온 신호와 호흡수 신호, 즉 건강 상태 감지 신호를 판독하고(S11), 착용자가 현재 마스크(30)를 착용한 상태인지 판단할 수 있다(S12).
예를 들어, 동작 제어부는 체온 신호와 호흡수 신호 중 적어도 하나를 이용하여 마스크 착용 상태를 판단할 수 있다.
체온 신호를 이용하는 경우, 동작 제어부는 체온 신호에 대응하는 체온 즉 온도를 판정한 후, 판정된 온도가 설정 범위 내에 존재하면 마스크를 착용한 상태로 판단할 수 있다.
호흡수 신호를 이용하는 경우, 동작 제어부는 호흡수 신호에 대응하는 호흡수가 설정값(예를 들어, 0)인 경우, 착용자가 마스크를 벗은 상태로 판정할 수 있다. 따라서, 동작 제어부는 판정된 호흡수가 설정값을 초과하는 경우, 착용자가 마스크(30)를 착용한 상태로 판단할 수 있다.
이와 같이, 착용자 마스크를 착용한 상태로 판단되면, 동작 제어부는 통신부(13)를 이용하여 살균 명령 신호를 마스크 살균 장치(10)로 전송할 수 있다(S13).
하지만, 착용자가 마스크(30)를 벗은 상태로 판단되면, 동작 제어부는 통신보를 이용하여 구동 중지 명령을 마스크 살균 장치(10)로 전송할 수 있다.
따라서, 마스크 살균 장치(10)의 신호 처리부(14)는 통신부(13)를 통해 구동 장치(20)로부터 구동 중지 명령이 전송되면, 구동 스위치(11)의 온 동작에도 무관하게 마스크 살균 장치(10)의 동작을 대기 상태로 전환할 수 있다. 이로 인해, 마스크 살균 장치(10)의 건강 상태 감지부(12)의 동작을 중지할 수 있다.
이로 인해, 불필요한 전원 소모를 방지할 수 있다.
다음, 마스크 살균 장치(10)로 살균 명령 신호를 전송한 후, 동작 제어부는 마스크 살균 장치(10)로부터 전송된 건강 상태 감지 신호를 판독하여(S14), 마스크 착용자의 건강 상태, 즉 체온과 호흡수를 판정할 수 있다(S15).
따라서, 체온과 호흡수 중 적어도 하나가 비정상 상태이면, 동작 제어부는 마스크 살균 장치(10)로 경고 신호를 출력할 수 있다(S17). 이때, 동작 제어부는 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 체온과 호흡수의 비정상 상태를 판정할 수 있다.
마스크 살균 장치(10)는 구동 장치(20)로부터 경고 신호가 전송되면, 신호 처리부(14)는 건강 상태 표시부(16)를 동작시킬 수 있다. 따라서, 건강 상태 표시부(16)는 정해진 색상의 빛을 외부로 출력할 수 있어, 외부로 마스크 착용자의 이상 상태를 외부로 표시할 수 있다.
하지만, 체온과 호흡수가 모두 정상인 경우, 단계(S11)로 넘어갈 수 있다.
대안적인 예에서, 본 예의 마스크 살균 장치(10)는 마스크(30)의 본체(31)에 위치하여, 착용자의 얼굴과 본체(31) 사이에 일정 공간을 확보하는 마스크 지지대에 위치할 수 있다. 이러한 마스크 지지대는 실리콘 등과 같은 합성수지를 함유할 수 있다.
이와 같이, 마스크가 마스크 지지대를 추가적으로 구비하는 경우, 위에 기술한 것처럼 본체(31)와 착용자의 얼굴 사이에는 일정 공간이 안정적으로 확보되므로, 착용자는 좀 더 용이하게 숨쉬게 용이해지며 본체(31)가 직접적으로 착용자의 얼굴에 닿지 않아 마스크 착용시 불쾌감이나 땀의 발생을 크게 줄일 수 있다.
이와 같이, 마스크 살균 장치(10)가 마스크 지지대에 위치할 경우, 마스크 살균 장치(30)는 탈부착을 위한 클립부가 생략될 수 있으며, 마스크 살균 장치(30) 중 적어도 일부 구성요소는 마스크 지지대 속에 내장될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 마스크 살균 장치 20: 구동 장치
11: 구동 스위치 12: 건강 상태 감지부
121: 체온 센서 122: 호흡수 센서
13: 통신부 14: 신호 처리부
15: 자외선 살균부 16: 건강 상태 표시부
18: 클립부

Claims (3)

  1. 착용자의 건강 상태를 감지하여 건강 상태 감지 신호를 구동 장치로 출력하는 건강 상태 감지부;
    상기 건강 상태 감지부에 연결되어 있는 신호 처리부;
    상기 신호 처리부에 연결되어 있는 자외선 살균부; 및
    상기 신호 처리부에 연결되어 있는 건강 상태 표시부
    를 포함하고,
    상기 신호 처리부는 구동 장치로부터 전송되는 살균 명령 신호에 의해 상기 자외선 살균부를 동작시키고,
    상기 구동 장치로부터 전송되는 경고 신호에 의해 상기 건강 상태 표시부를 동작시키는 마스크 살균 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    마스크와의 탈부착을 위한 클립부를 더 포함하는 마스크 살균 장치.
  3. 본체;
    본체의 양측 가장자리에 부착되어 있는 한 쌍의 마스크 끈; 및
    상기 본체에 위치하는 마스크 살균 장치
    를 포함하고,
    상기 마스크 살균 장치는,
    착용자의 건강 상태를 감지하여 건강 상태 감지 신호를 구동 장치로 출력하는 건강 상태 감지부;
    상기 건강 상태 감지부에 연결되어 있는 신호 처리부;
    상기 신호 처리부에 연결되어 있는 자외선 살균부; 및
    상기 신호 처리부에 연결되어 있는 건강 상태 표시부
    를 포함하고,
    상기 신호 처리부는 구동 장치로부터 전송되는 살균 명령 신호에 의해 상기 자외선 살균부를 동작시키고,
    상기 구동 장치로부터 전송되는 경고 신호에 의해 상기 건강 상태 표시부를 동작시키는 마스크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130621B1 (ko) 2009-11-30 2012-04-02 기창도 발광다이오드 자외선램프를 이용한 공기살균기형 마스크

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