WO2022035265A1 - 전도성 마스크 필터 및 전도성 마스크 필터 모듈 및 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크 - Google Patents

전도성 마스크 필터 및 전도성 마스크 필터 모듈 및 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크 Download PDF

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WO2022035265A1
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conductive
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filter module
air
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한원재
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(주)씨에스이엔엘
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Definitions

  • the present invention relates to a conductive mask filter that is replaceable, can be washed and reused, and has an excellent collection function, and a conductive mask filter module and a mask on which the mask filter module is mounted.
  • a mask is a device that covers the user's respiratory tract, such as the nose and mouth, so that germs or dust are not inhaled by breathing or droplets containing germs are not scattered through the breathing of a patient or carrier.
  • Such a mask is worn in close contact with the user's face to cover the user's respiratory tract, and a structure such as fiber, non-woven fabric or mesh network is applied to filter germs or dust contained in the inhalation and exhalation generated during respiration.
  • the mesh size of the filtration layer such as fibers or non-woven fabric may be adjusted according to the filtration performance.
  • intake resistance occurs when air passes through the filter layer during intake or exhaust, and such intake resistance tends to increase as the mask performance improves.
  • An object of the present invention is to provide a conductive mask filter that is easy to breathe and can be washed after separation, and a mask on which the conductive mask filter module and the mask filter module are mounted.
  • the anode of the power source is connected, the first mesh of a conductive material formed in the form of a mesh through which air passes; a second mesh of a conductive material connected to the negative electrode of the power source and disposed to face the first mesh and spaced apart from each other and formed in a mesh shape through which air passes;
  • a conductive mask filter comprising a; an insulating layer disposed between the first mesh and the second mesh, insulating the first mesh and the second mesh, and formed of a material through which air passes.
  • the first mesh, the second mesh and the insulating layer is mounted, the frame for separating the first mesh and the second mesh; may further include.
  • the insulating layer may be provided to block the foreign substances collected in the first mesh from moving toward the second mesh.
  • the second mesh may further include a gas filter layer that is provided on the opposite side of the surface facing the first mesh and removes harmful gases contained in the air passing therethrough.
  • the first mesh or the second mesh may be formed of a copper or graphene material.
  • the first mesh or the second mesh may be fibers coated with a conductive material on the surface.
  • a positive terminal provided in the frame, the anode terminal of which the first mesh and the anode of the power source are in electrical contact; and a negative terminal provided in the frame to be spaced apart from the positive terminal and electrically contacting the second mesh and the positive electrode of the power source.
  • It is inserted into the insulating layer and may include a deposition sensor for detecting whether or not a predetermined amount or more of the foreign matter that has penetrated into the insulating layer is deposited.
  • the deposition sensor may include: a deposition substrate inserted into the insulating layer on which foreign substances penetrating into the insulating layer are deposited; A pair of sensing electrodes disposed on one surface of the deposition substrate to face each other and spaced apart from each other by a predetermined distance, and disposed to be electrically connected to each other as foreign substances penetrating into the insulating layer through the spaced-apart space are deposited.
  • a frame formed with an air permeation hole through which air is communicated; at least one pair of conductive mesh layers that are spaced apart from each other and mounted to face each other in the air permeation hole of the frame, are formed in a mesh shape through which air passes, and are provided to connect an anode or a cathode of a power source; an insulating layer provided between the conductive mesh layers of the frame, formed of a material through which air passes, and insulating between the conductive mesh layers;
  • a conductive mask filter module comprising a; is provided in the air permeation port, the inhalation valve is provided so that air flows in only one direction is disclosed.
  • the conductive mesh layer may be a fiber coated with a conductive material on the surface.
  • the inhalation valve is provided in the frame and is opened when air flows in the inhalation direction, and may include a valve for closing the air permeation port when flowing in the reverse direction.
  • the inhalation valve one or more spokes extending toward the center of the frame from the outer rim coupled to the frame; It is provided on the rear side of the spokes in the air flow direction based on when the air flows in the inhalation direction, is fixed to the spokes, and the edge-side portion forms a free end, so that when air flows in one direction, it is elastically deformed and opened, When the air flows in the reverse direction, it is supported by the spokes or the rim to close the air permeation hole; may include a.
  • the frame may include at least one pair of power terminal units provided to connect an anode or a cathode of a power source to the conductive mesh layer.
  • At least one pair of sensing terminal parts which are inserted into the insulating layer and are formed on the frame so that the deposition sensor is connected to an external control unit, including a deposition sensor for detecting whether or not a predetermined amount or more of a foreign material penetrating into the insulating layer is deposited may include
  • the body worn on the face to cover the respirator a power supply provided in the body; a filter mounting part formed on the body, to which the conductive mask filter module described above is replaceably mounted, and to which the mounted conductive mask filter module is electrically connected to the power supply; an exhaust portion formed in the body, discharging the exhalation discharged from the respirator, and being closed during the inhalation; It may include; a control unit for controlling the power supplied to the conductive mask filter module mounted on the filter mounting unit.
  • the inhalation valve of the conductive mask filter module may be opened during inspiration and closed during expiration.
  • the exhaust unit may include an exhaust fan that is controlled by the controller and forcibly exhausts air in the body.
  • the exhaust unit may further include an exhalation valve that is opened when the air is discharged from the body so that air is not introduced through the exhaust fan during inhalation, and closed when the air flows in the reverse direction.
  • the filter mounting unit may include a fixing unit for fixing the mask filter module inserted into a mounting hole forming a space into which the mask filter module is inserted.
  • Controlled by the control unit, by detecting the occurrence of a short circuit in the conductive mesh layer of the mask filter module may further include an alarm unit for alarming the user.
  • the control unit may further include an alarm unit for notifying the user when it is detected that the amount of foreign matter deposited on the deposition sensor is greater than or equal to a certain amount.
  • a sealing part provided on a surface of the body in contact with the facial part, and formed of a soft material so as to be in close contact with the facial skin; It is provided in the sealing part, is arranged to be spaced apart to detect whether it comes into contact with the skin, and at least a pair of wearing sensors connected to the control unit; may further include.
  • the control unit may cut off the power supplied to the exhaust fan or the conductive mask filter module when the skin contact is not detected by the wearing sensor.
  • the filtration performance is not limited to the size of the mesh. This can be improved.
  • the mask filter module is provided as a replaceable type, and filtration performance can be maintained even after washing and drying, so there is an effect of reducing waste while using a clean mask filter module every day.
  • power is supplied to the mask filter module or exhaust fan only when the mask is worn, and the power is automatically cut off when the mask is not worn, thereby reducing battery waste and increasing wearing time.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a mask filter according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of the mask filter of Fig. 1;
  • Fig. 3 is a view showing a deposition sensor of the mask filter of Fig. 1;
  • Fig. 4 is a perspective view of the mask filter of Fig. 1;
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a mask filter module according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 is a cross-sectional view of the mask filter module of Fig. 5;
  • Figure 7 is a cross-sectional view showing when the inhalation valve of Figure 5 is opened;
  • Figure 8 is a cross-sectional view showing when the inhalation valve of Figure 5 is closed;
  • FIG. 9 is a perspective view showing a mask on which the conductive mask filter module of the present invention is mounted.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which the filter mounting part of the mask on which the conductive filter module of FIG. 9 is mounted and the conductive filter module are combined;
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating terminals of an inner peripheral surface of a filter mounting part of the mask on which the conductive filter module of FIG. 9 is mounted;
  • FIG. 12 is a view showing an exhaust part of the mask to which the conductive filter module of FIG. 9 is mounted;
  • FIG. 13 is a view showing a sealing part and a contact sensor of the inner surface of the mask on which the conductive filter module of FIG. 9 is mounted.
  • the conductive mask filter 100 includes a first mesh 122 and a second mesh 124 , an insulating layer 130 , a frame 110 , and a deposition sensor. (150).
  • the first mesh 122 is a mesh network formed of a conductive material, and may form a mesh having a size through which air passes, and the anode of a power source may be connected thereto.
  • the second mesh 124 is connected to the negative electrode of the power source, is formed of a conductive material, and may form a mesh having a size through which air passes.
  • the first mesh 122 and the second mesh 124 may be disposed to face each other and to be spaced apart from each other.
  • first mesh 122 and the second mesh 124 are disposed to face each other and spaced apart from each other, and the conductive mesh layer 120 to which electricity of different polarities is applied may be formed.
  • the first mesh 122 or the second mesh 124 may be formed of an electrically conductive material such as copper or graphene material, or an electrically conductive material such as copper or graphene material may be coated on the surface of a fiber, etc. will be.
  • the first mesh 122 and the second mesh 124 will be described as an example formed of a pure copper material having a purity of 99.9% or more.
  • the first mesh 122 and the second mesh 124 are formed of pure copper material, the proliferation of bacteria adhering to the surface is suppressed, and the collection efficiency of fine dust or ultrafine dust can be increased.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and it may be formed of another conductive material or coated with a conductive material.
  • An insulating layer 130 that insulates the first mesh 122 and the second mesh 124 may be formed between the first mesh 122 and the second mesh 124 .
  • the insulating layer 130 may be formed of an insulating material that does not conduct electricity, such as a nonwoven fabric or a sponge, and transmits air.
  • the first mesh 122 , the second mesh 124 , and the insulating layer 130 may be mounted on the frame 110 so that positions and intervals thereof may be fixed.
  • the frame 110 has an air permeation hole 112 through which air is communicated, and as described above, the first mesh 122 and the second mesh 124 and the insulating layer 130 have the air permeation hole. It is mounted within the 112 so that its position and spacing can be fixed.
  • the insulating layer 130 insulates the first mesh 122 and the second mesh 124 from each other and at the same time moves the foreign substances collected in the first mesh 122 toward the second mesh 124 . may block it.
  • a gas filter layer 142 may be provided in the air permeation hole 112 of the frame 110 to adsorb and remove harmful gases contained in the air that is sucked in.
  • the air permeation hole 112 of the frame 110 is provided with a moisture permeation prevention layer 144 so that moisture contained in the exhaled breath of the human body is absorbed by the first mesh 122 and the second mesh 124 and the insulating layer ( 130) to prevent the insulation between the first mesh 122 and the second mesh 124 from being destroyed.
  • the moisture penetration prevention layer 144 as described above may be disposed on a side facing the face of the conductive mask filter 100 .
  • the frame 110 has an anode terminal 127 provided so that the first mesh 122 and the anode of the power source are in electrical contact, and the second mesh 124 and the cathode of the power source are in electrical contact.
  • a power terminal unit 126 including a negative terminal 128 may be provided.
  • the positive terminal 127 and the negative terminal 128 may be provided to be spaced apart from each other so as not to be in electrical contact with each other.
  • some of the foreign substances passing through the first mesh 122 toward the second mesh 124 may penetrate and accumulate in the insulating layer 130 .
  • a deposition sensor 150 for detecting whether or not a predetermined amount or more of a foreign material penetrating into the insulating layer 130 is deposited may be further provided.
  • the deposition sensor 150 as described above may include a deposition substrate 152 and a sensing electrode 154 .
  • the deposition substrate 152 may be positioned to be inserted into the insulating layer 130 and form a deposition space in which foreign substances penetrating into the insulating layer 130 are deposited.
  • the sensing electrodes 154 are spaced apart from each other so as to face each other on one surface of the deposition substrate 152, and may be disposed to be electrically connected to each other as foreign substances penetrating into the insulating layer 130 between the spaces are deposited. there is.
  • the pair of sensing electrodes 154 are electrically connected. can do.
  • a pair of sensing terminal units 156 through which the pair of sensing electrodes 154 may transmit and receive signals to and from the external control unit 350 may be formed in the frame 110 .
  • the conductive mask filter module 200 in which the conductive mask filter 100 is modularized may be disclosed.
  • the conductive mask filter module 200 may include a frame 110 , a conductive mesh layer 120 , an insulating layer 130 , and an inhalation valve 160 .
  • the frame 110 is substantially the same as the frame 110 of the above-described embodiment, and the pair of conductive mesh layers 120 includes the first mesh 122 and the second mesh 124 layer of the above-described embodiment. Since the insulating layer 130 is substantially the same as the insulating layer 130 of the above-described embodiment, a detailed description thereof will be omitted. In addition, the deposition sensor 150 may be provided to be buried between the insulating layer 130 .
  • the inhalation valve 160 may be provided in the air permeation hole 112 of the frame 110 so that air flows in only one direction. At this time, the inhalation valve 160 may be provided on the inner surface of the frame 110 toward the user's face, is opened only when the user inhales, and flows so that air is sucked in, the user in the reverse direction When is exhaled, the air permeation hole 112 is closed so that the exhaled exhalation does not flow toward the pair of conductive mesh layers 120 and the insulating layer 130 .
  • Exhaled breath by a person contains a large amount of moisture, and when this moisture accumulates on the insulating layer 130, the insulation between the pair of conductive mesh layers 120 may be destroyed, so the inhalation valve 160
  • the air When the user breathes in, the air is opened to inhale, and when the user exhales, the exhaled air does not flow toward the pair of conductive mesh layers 120 and the insulating layer 130, so that between the pair of conductive mesh layers 120 breakage of insulation can be prevented.
  • the inhalation valve 160 as described above, as shown in FIGS. 7 and 8, is provided in the frame 110 to open the air permeation port 112 when air flows in the inhalation direction, and exhale in the reverse direction.
  • When flowing in the direction may include a valve 166 for closing the air permeation port (112).
  • the inhalation valve 160 has an outer rim 162 coupled to the frame 110, and one or more spokes 164 and valve 166 extending from the outer rim 162 toward the center. may include
  • the valve 166 is provided on the rear side of the spokes 164 in the air flow direction based on when the air flows in the inhalation direction, and is fixed to the spokes 164, and the edge 162 side portion has a free end. By forming, when the air flows in one direction, it is elastically deformed and opened, and when the air flows in the reverse direction, it is supported by the spokes 164 or the rim 162 to close the air permeation port 112. It may be provided.
  • Such a conductive mask filter module 200 may be formed as a single individual and mounted on a mask 300 to be described later.
  • the performance of the mask can be exhibited by re-applying power after washing and drying after use, so that it can be reused.
  • the mask 300 to which the above-described mask filter module is mounted may be disclosed.
  • the mask 300 on which the conductive mask filter module is mounted includes a body 310 , a power supply unit 320 , a filter mounting unit 330 , an exhaust unit 340 , and a control unit 350 . can do.
  • the main body 310 is worn on the user's face and may be provided to cover the respiratory tract such as the nose and mouth.
  • the body 310 may be formed of a flexible material such as plastic or silicone so as to be in close contact with the user's face without air permeation.
  • the main body 310 may be formed of a transparent material so that the wearer's mouth shape can be seen from the outside.
  • the main body 310 may be provided with a power supply 320 .
  • the power supply unit 320 may be equipped with a replaceable battery or a rechargeable secondary battery.
  • the filter mounting part 330 may be opened so that the aforementioned conductive mask filter module 200 can be installed in a replaceable manner. In this case, when the conductive mask filter module 200 is mounted, the filter mounting unit 330 may be electrically connected to the power supply unit 320 to receive power and signals.
  • the conductive mask filter module 200 mounted on the filter mounting unit 330 may be electrically connected to the power supply unit 320 to supply power.
  • the power terminal part 126 and the sensing terminal part 156 provided in the frame 110 of the conductive filter mask module are in electrical contact with the terminal part. 332 may be formed.
  • a fixing part 334 for fixing the mounted conductive mask filter module 200 may be provided on an inner circumferential surface of the filter mounting part 330 .
  • the fixing part 334 may include a protrusion 336 protruding from an inner circumferential surface of the filter mounting part 330 .
  • a groove 338 in which the protrusion is accommodated may be formed in the frame 110 of the conductive mask filter module 200 .
  • a protrusion may be formed on the frame 110 of the conductive mask filter module 200
  • a groove may be formed on an inner circumferential surface of the filter mounting part 330 . Accordingly, the conductive mask filter module 200 may be detachably fixed to the filter mounting part 330 while the projection 336 is accommodated in the groove 338 by the elasticity of the projection or the frame 110 .
  • the conductive mask filter module 200 may be provided to be mounted on the filter mounting part 330 from the rear side facing the face of the main body 110 .
  • the present invention is not limited thereto, and it is not limited to the mounting direction of the conductive mask filter module 200 , such as may be mounted from the front side facing the outside of the main body 110 .
  • the conductive mask filter module 200 may be mounted on the filter mounting part 330 to filter external air when the user breathes in and introduce the filter into the body 310 .
  • the inhalation valve 160 provided in the conductive mask filter module 200 may be provided to open when the user breathes in and close when the user breathes out.
  • the exhaust unit 340 is formed in the main body 310 and may be provided to discharge the exhaled breath discharged through the user's nose or mouth, etc. to the outside of the main body 310 . At this time, the exhaust unit 340 may be closed during inhalation so that external air is introduced into the body 310 only through the conductive mask filter module 200 .
  • control unit 350 may be provided to control the power supplied to the conductive mask filter module 200 mounted on the filter mounting unit 330 .
  • the exhaust unit 340 is controlled by the control unit 350 , and an exhaust fan 342 that forcibly exhausts air in the main body 310 to the outside of the main body 310 . And it may include an exhalation valve (344).
  • the exhaust fan 342 may be mounted on the mask, and may be provided to forcibly exhaust the air in the main body 310 to the outside of the main body 310 while rotating under the control of the controller 350 .
  • the exhaust fan 342 in order to prevent unfiltered air from flowing back into the body 310 through the exhaust fan 342 when breathing in, when air is discharged from the body 310 (ie, when exhaling), open
  • when flowing in the reverse direction ie, when breathing in
  • the main body 310 or the control unit 350 may further include an alarm unit 360 .
  • the alarm unit 360 may be provided to inform whether and when to replace the mask filter module.
  • the insulation of the first mesh 122 and the second mesh 124 may be destroyed. In this way, when the insulation of the first mesh 122 and the second mesh 124 is broken and a short occurs, the conductive mesh layer 120 may lose the ability to collect dust.
  • the alarm unit 360 detects this in the control unit 350 and prompts the user to replace the conductive mask filter module 200 .
  • An alarm can be made by means of sound or lighting.
  • the alarm unit 360 counts the amount of time that power is supplied after the mask filter module is mounted, and when a preset time elapses, sounds or lights an alarm inducing replacement of the conductive mask filter module 200 The user may be alerted by such means.
  • a separate environmental sensor 370 is mounted on the outside of the mask body 310 to sound or light an alarm indicating that the life of the conductive mask filter module 200 has arrived in consideration of the time exposed to the environment. The user can be alerted.
  • the environmental sensor 370 may be a sensor that measures the concentration of dust or measures the concentration of harmful gas.
  • the conductive mask filter module 200 is replaced.
  • the alarm may be notified to the user by means of sound or lighting.
  • a sealing part 380 formed of a soft member such as silicone may be provided on the surface of the mask body 310 in contact with the facial part to be in close contact with the skin of the face.
  • at least a pair of wearing sensors 382 that are provided on the sealing part 380 are spaced apart to detect whether they come in contact with the skin, and are connected to the control part 350 may be provided.
  • the wearing sensor 382 when the user wears the mask, it can be detected that the wearing sensor 382 is in contact with the skin, and when the user takes off the mask, the wearing sensor 382 does not come into contact with the skin, so it is determined that the mask is removed can do.
  • control unit 350 prevents power wasted by blocking the power supplied to the exhaust fan 342 or the conductive mask filter module 200 when the wearing sensor 382 does not detect the skin contact. can do.
  • control unit 350 may include a switch 352 for manually turning on/off the power supplied to the exhaust fan 342 and the conductive mask filter module 200 . Therefore, it is possible to prevent wasted power by turning off the switch 352 during long-term storage.

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Abstract

본 발명은 교체 가능하고 세척 재사용이 가능하며 포집기능이 우수한 전도성 마스크 필터 및 전도성 마스크 필터 모듈 및 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크에 관한 것으로서, 본 발명의 일 형태에 따르면, 전원의 양극이 연결되며, 공기가 투과하는 매쉬 형태로 형성되는 전도성 소재의 제1매쉬; 전원의 음극이 연결되고, 상기 제1매쉬와 마주보며 이격되도록 배치되며, 공기가 투과하는 매쉬 형태로 형성되는 전도성 소재의 제2매쉬; 상기 제1매쉬와 제2매쉬의 사이에 배치되고, 상기 제1매쉬와 제2매쉬를 절연시키며, 공기가 투과하는 소재로 형성되는 절연층;을 포함하는 전도성 마스크 필터가 개시된다.

Description

전도성 마스크 필터 및 전도성 마스크 필터 모듈 및 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크
본 발명은 교체 가능하고 세척 재사용이 가능하며 포집기능이 우수한 전도성 마스크 필터 및 전도성 마스크 필터 모듈 및 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크에 관한 것이다.
마스크는 병균이나 먼지등이 호흡이기로 흡입되거나 또는 환자나 보균자의 호흡이기를 통해 병균이 포함된 비말 등이 비산되지 않도록 사용자의 코와 입 등의 호흡기를 가리는 장치이다.
이러한 마스크는 사용자의 호흡기를 덮도록 사용자의 얼굴에 밀착되어 착용되며, 호흡중 발생되는 들숨과 날숨에 포함된 병균이나 먼지등을 여과하도록 섬유나 부직포 또는 매쉬망등의 구조가 적용된다. 또한, 여과성능에 따라 섬유나 부직포 등의 여과층의 매쉬 크기가 조절될 수 있다.
그런데, 이러한 마스크는 흡기 또는 배기시 공기가 여과층을 통과할 때 흡기 저항이 발생하며, 이러한 흡기저항은 마스크의 성능이 좋아질수록 높아지는 경향을 가진다.
따라서, 고성능의 마스크를 장시간 착용할 때에는 호흡이 힘들어지게 되어 장시간 착용이 힘들어지며, 더욱이 운동시 등 큰 호흡량을 요구할 때에는 마스크의 착용이 어려운 문제점이 있다.
또한, 대부분의 마스크가 1회용이며 세탁 후에는 처음의 성능이 발휘되지 아니하여 낭비를 초래하는 문제점이 있다.
본 발명은 호흡이 용이하면서도 분리후 세척이 가능한 전도성 마스크 필터 및 전도성 마스크 필터 모듈 및 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크를 제공하는 것이 과제이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따르면, 전원의 양극이 연결되며, 공기가 투과하는 매쉬 형태로 형성되는 전도성 소재의 제1매쉬; 전원의 음극이 연결되고, 상기 제1매쉬와 마주보며 이격되도록 배치되며, 공기가 투과하는 매쉬 형태로 형성되는 전도성 소재의 제2매쉬; 상기 제1매쉬와 제2매쉬의 사이에 배치되고, 상기 제1매쉬와 제2매쉬를 절연시키며, 공기가 투과하는 소재로 형성되는 절연층;을 포함하는 전도성 마스크 필터가 개시된다.
상기 제1매쉬와 제2매쉬 및 절연층이 장착되며, 상기 제1매쉬와 제2매쉬를 이격시키는 프레임;을 더 포함할 수 있다.
상기 절연층은 상기 제1매쉬에 포집된 이물질이 제2매쉬측으로 이동하는 것을 차단하도록 구비될 수 있다.
상기 제2매쉬의 상기 제1매쉬를 향하는 면의 반대편에 구비되며, 투과되는 공기중 포함된 유해가스를 제거하는 가스필터층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2매쉬의 제1매쉬를 향하는 편의 반대편에 구비되며, 공기의 투과가 가능하면서 습기의 침투를 방지하는 습기침투방지층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1매쉬 또는 제2매쉬는 동 또는 그래핀 소재로 형성될 수 있다.
상기 제1매쉬 또는 제2매쉬는 전도성 재질이 표면에 코팅된 섬유일 수 있다.
상기 프레임에 구비되며, 상기 제1매쉬와 전원의 양극이 전기적으로 접촉되는 양극단자; 상기 프레임에 상기 양극단자와는 이격되도록 구비되며, 상기 제2매쉬와 전원의 양극이 전기적으로 접촉되는 음극단자;를 포함할 수 있다.
상기 절연층 내에 삽입되며, 절연층 내로 침투한 이물질이 일정량 이상 퇴적되는지의 여부를 감지하는 퇴적센서를 포함할 수 있다.
상기 퇴적센서는, 상기 절연층 내에 삽입되며, 상기 절연층 내로 침투한 이물질이 퇴적되는 퇴적기판; 상기 퇴적기판의 일면 상에 서로 마주보도록 소정간격 이격되게 배치되며, 이격된 사이로 절연층 내로 침투한 이물질이 퇴적됨에 따라 상호 전기적으로 연결되도록 배치되는 한 쌍의 감지전극;을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 공기가 연통되는 공기 투과구가 형성된 프레임; 상기 프레임의 공기 투과구에 서로 마주보도록 상호 이격되어 장착되며, 공기가 투과하는 매쉬 형태로 형성되며, 전원의 양극 또는 음극이 연결되도록 구비되는 적어도 한 쌍의 도전성 매쉬층; 상기 프레임의 상기 도전성 매쉬층 사이에 구비되며, 공기가 투과하는 소재로 형성되고, 상기 도전성 매쉬층 사이를 절연하는 절연층; 상기 공기 투과구에 구비되며, 공기가 일방향으로만 유동되도록 구비되는 들숨밸브;를 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈이 개시된다.
상기 도전성 매쉬층은 전도성 재질이 표면에 코팅된 섬유일 수 있다.
상기 들숨밸브는, 상기 프레임에 구비되어 공기가 들숨 방향으로 흐를 때는 개방되며, 역방향으로 흐를 때는 상기 공기 투과구를 폐쇄하는 판막을 포함할 수 있다.
상기 들숨밸브는, 상기 프레임과 결합되는 외측 테두리로부터 상기 프레임의 중앙을 향하여 연장되는 하나 이상의 스포크; 공기가 들숨방향으로 흐를 때를 기준으로 공기 흐름방향으로 상기 스포크의 후측에 구비되며, 상기 스포크에 고정되고, 테두리 측 부분은 자유단을 형성하여, 공기가 일방향으로 흐를 때는 탄성변형되어 개방되고, 공기가 역방향으로 흐를 때는 상기 스포크 또는 테두리에 지지되어 상기 공기 투과구를 폐쇄하도록 구비되는 판막;을 포함할 수 있다.
상기 프레임에 구비되며, 상기 도전성 매쉬층에 전원의 양극 또는 음극이 연결되도록 구비되는 적어도 한 쌍의 전원 단자부를 포함할 수 있다.
상기 절연층 내에 삽입되며, 절연층 내로 침투한 이물질이 일정량 이상 퇴적되는지의 여부를 감지하는 퇴적센서를 포함하며, 상기 퇴적센서가 외부의 제어부와 연결되도록 상기 프레임에 형성되는 적어도 한 쌍의 센싱 단자부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 호흡기를 덮도록 안면에 착용하는 본체; 상기 본체에 구비되는 전원공급부; 상기 본체에 형성되며, 전술한 전도성 마스크 필터 모듈이 교체 가능하게 장착되며, 장착된 상기 전도성 마스크 필터 모듈이 상기 전원공급부와 전기적으로 연결되는 필터 장착부; 상기 본체에 형성되며, 상기 호흡기에서 배출되는 날숨을 배출하며, 들숨일 때는 폐쇄되는 배기부; 상기 필터 장착부에 장착되는 전도성 마스크 필터 모듈에 공급되는 전원을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 전도성 마스크 필터 모듈의 들숨 밸브는 들숨일때 개방되고, 날숨일 때 폐쇄될 수 있다.
상기 배기부는, 상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 본체 내 공기를 강제 배출하는 배기팬을 포함할 수 있다.
상기 배기부는, 들숨일 때 상기 배기팬을 통해 공기가 유입되지 않도록 공기가 상기 본체로부터 배출될 때는 개방되며, 역방향으로 흐를 때는 폐쇄하는 날숨밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 필터 장착부는, 상기 마스크 필터 모듈이 삽입되는 공간을 이루는 장착구에 삽입된 상기 마스크 필터 모듈을 고정하는 고정부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 마스크 필터 모듈의 도전성 매쉬층의 쇼트 발생을 감지하여, 사용자에게 알람하는 알람부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 퇴적센서에 퇴적된 이물질이 일정량 이상임을 감지하였을 때, 사용자에게 알람하는 알람부를 더 포함할 수 있다.
상기 본체의 안면부와 접촉하는 면에 구비되며, 안면의 피부에 밀착될 수 있도록 연질의 재질로 형성되는 실링부; 상기 실링부에 구비되며, 피부와 닿았는지를 감지하도록 이격되어 배치되며, 상기 제어부와 연결되는 적어도 한쌍의 착용센서;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 착용센서에서 피부의 접촉이 감지되지 않았을 때에는 상기 배기팬 또는 전도성 마스크 필터 모듈에 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
본 발명의 전도성 마스크 필터 및 전도성 마스크 필터 모듈 및 이를 구비한 마스크에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 마스크 필터에 전류가 인가되어 전하를 띈 이물질이 포집되므로 여과성능이 매쉬의 크기에 국한되지 아니하므로 매쉬의 비교적 크기를 크게 형성하면서도 여과성능의 유지가 가능하여 호흡 저항이 줄어들 수 있어 호흡 편의성이 향상될 수 있다.
둘째, 마스크 필터 모듈이 교체형으로 구비되며, 세척 및 건조 후에도 여과성능을 유지할 수 있어 매일 깨끗한 마스크 필터 모듈을 사용하면서도 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
셋째, 마스크 필터에 퇴적센서가 구비되어 마스크 필터에 쌓인 이물질의 양의 추산이 가능해지므로 마스크 필터를 적기에 교체 가능한 효과가 있다.
넷째, 마스크를 착용하였을 때만 마스크 필터 모듈 또는 배기팬에 전원이 공급되고, 마스크를 착용하지 아니하였을 때는 자동적으로 전원이 차단되므로 배터리의 낭비가 줄어 착용시간을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 필터의 분해 사시도;
도 2는 도 1의 마스크 필터의 단면도;
도 3은 도 1의 마스크 필터의 퇴적센서를 도시한 도면;
도 4는 도 1의 마스크 필터의 사시도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 필터 모듈의 분해 사시도;
도 6은 도 5의 마스크 필터 모듈의 단면도;
도 7은 도 5의 들숨밸브가 개방되었을 때를 도시한 단면도;
도 8은 도 5의 들숨밸브가 폐쇄되었을 때를 도시한 단면도;
도 9는 본 발명의 전도성 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크를 도시한 사시도;
도 10은 도 9의 전도성 필터 모듈이 장착되는 마스크의 필터 장착부와 전도성 필터 모듈이 결합된 모습을 도시한 단면도;
도 11은 도 9의 전도성 필터 모듈이 장착되는 마스크의 필터 장착부 내주면의 단자들을 도시한 사시도;
도 12는 도 9의 전도성 필터 모듈이 장착되는 마스크의 배기부를 도시한 도면;
도 13은 도 9의 전도성 필터 모듈이 장착되는 마스크의 내측면의 실링부 및 접촉센서를 도시한 도면 이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 전도성 마스크 필터(100)의 일 실시예에 대해서 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 전도성 마스크 필터(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124), 절연층(130), 프레임(110) 및 퇴적센서(150)를 포함할 수 있다.
상기 제1매쉬(122)는 전도성 소재로 형성되는 매쉬망으로서 공기가 통과하는 크기의 매쉬를 이룰 수 있으며, 전원의 양극이 연결될 수 있다.
상기 제2매쉬(124)는 전원의 음극이 연결되며, 전도성 소재로 형성되고 공기가 통과하는 크기의 매쉬를 이룰 수 있다.
상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)는 서로 마주보며 이격되도록 배치될 수 있다.
즉, 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)는 서로 마주보며 이격되도록 배치되며, 서로 다른 극성의 전기가 인가되는 도전성 매쉬층(120)을 형성할 수 있다.
상기 제1매쉬(122) 또는 제2매쉬(124)는 동 또는 그래핀 소재 등의 전기전도성 물질 소재로 형성되거나 또는 섬유 등의 표면에 동 또는 그래핀 소재 등의 전기 전도성 물질이 코팅될 수도 있을 것이다.
본 실시예에서는 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)가 99.9%이상의 순도를 가진 순수 동 소재로 형성되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)가 순수 동 소재로 형성되는 경우 표면에 부착된 세균등의 증식이 억제되며 미세먼지나 초미세먼지의 포집효율도 증가할 수 있다. 그러나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 전도성 재질로 형성되거나 전도성 재질의 소재가 코팅되는 것도 가능할 것이다.
상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)의 사이에는 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)를 절연시키는 절연층(130)이 형성될 수 있다.
상기 절연층(130)은 부직포나 스펀지 등 전기가 통하지 않으며 공기는 투과하는 절연성 소재로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124) 및 절연층(130)은 프레임(110)에 장착되어 그 위치와 간격이 고정될 수 있다.
상기 프레임(110)은 공기가 연통되는 공기 투과구(112)가 형성되고, 전술한 바와 같이, 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124) 및 절연층(130)이 상기 공기 투과구(112) 내에 장착되어 그 위치와 간격이 고정될 수 있다.
또한, 상기 절연층(130)은 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)를 상호 절연시킴과 동시에 상기 제1매쉬(122)에 포집된 이물질이 제2매쉬(124)측으로 이동되는 것을 차단할 수도 있다.
즉, 상기 제1매쉬(122)에는 양극이 인가되고 제2매쉬(124)에는 음극이 인가되면, 흡입되는 공기중에 음전하를 띈 이물질은 제1매쉬(122)에 포집되고, 흡입되는 공기중에 양전하를 띈 이물질은 제2매쉬(124)에 포집될 수 있다. 이 때, 상기 절연층(130)이 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124) 사이를 절연시키므로 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)가 서로 쇼트가 일어나지 않을 수 있다. 또한, 상기 제1매쉬(122)에 포집된 이물질이 흡입되는 공기를 타고 제2매쉬(124)로 이동되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 프레임(110)의 공기 투과구(112)에는 가스 필터층(142)이 구비되어 흡입되는 공기 중에 포함된 유해가스를 흡착제거할 수도 있다.
또한, 상기 프레임(110)의 공기 투과구(112)에는 습기침투방지층(144)이 구비되어 인체의 날숨에 포함된 습기가 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124) 및 절연층(130)으로 침입하여 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)간의 절연이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 습기침투방지층(144)은 상기 전도성 마스크 필터(100)의 안면과 마주보는 측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 프레임(110)에는 상기 제1매쉬(122)와 전원의 양극이 전기적으로 접촉되도록 구비되는 양극단자(127) 및 상기 제2매쉬(124)와 전원이 음극이 전기적으로 접촉되도록 구비되는 음극단자(128)를 포함하는 전원단자부(126)가 구비될 수 있다. 상기 양극단자(127)와 음극단자(128)는 서로 전기적으로 접촉되지 않도록 이격되게 구비될 수 있다.
한편, 상기 절연층(130)에는 상기 제1매쉬(122)를 통과하여 제2매쉬(124)로 향하는 이물질 중 일부가 침투되어 쌓일 수 있다.
이 때, 상기 절연층(130)에 침투된 이물질이 일정량 이상 퇴적되었는지의 여부를 감지하는 퇴적센서(150)가 더 구비될 수 있다.
상기와 같은 퇴적센서(150)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 퇴적기판(152)과 감지전극(154)을 포함할 수 있다.
상기 퇴적기판(152)은 상기 절연층(130) 내에 삽입되어 위치되며 상기 절연층(130) 내로 침투한 이물질이 퇴적되는 퇴적공간을 형성할 수 있다.
상기 감지전극(154)은 상기 퇴적기판(152)의 일면 상에 서로 마주보도록 소정간격 이격되게 배치되며 이격된 사이로 절연층(130) 내로 침투한 이물질이 퇴적됨에 따라 상호 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.
즉, 이물질이 상기 한 쌍의 감지전극(154) 사이로 일정량 이상 퇴적되면 상기 한 쌍의 감지전극(154)이 전기적으로 연결되게 되며 이를 감지하여 상기 절연층(130) 내에 일정량 이상의 이물질이 퇴적되었음을 추산할 수 있다.
또한, 상기 프레임(110)에는 상기 한 쌍의 감지전극(154)이 외부의 제어부(350)와 신호를 주고받을 수 있는 한 쌍의 센싱 단자부(156)가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 전도성 마스크 필터(100)가모듈화 된 전도성 마스크 필터 모듈(200)이 개시될 수 있다.
상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 프레임(110), 도전성 매쉬층(120), 절연층(130) 및 들숨밸브(160)를 포함할 수 있다.
상기 프레임(110)은 전술한 실시예의 프레임(110)과 실질적으로 동일하며, 상기 한 쌍의 도전성 매쉬층(120)은 전술한 실시예의 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)층과 실질적으로 동일하고, 상기 절연층(130)은 전술한 실시예의 절연층(130)과 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 퇴적센서(150)가 상기 절연층(130) 사이에 매립되도록 구비될 수 있다.
상기 들숨밸브(160)는 상기 프레임(110)의 공기 투과구(112)에 구비되어 공기가 일방향으로만 유동되도록 구비될 수 있다. 이 때, 상기 들숨밸브(160)는 상기 프레임(110)의 사용자 안면측을 향하는 내측면에 구비될 수 있으며, 사용자가 숨을 들이마시는 들숨일 때만 개방되어 공기가 흡입되도록 유동되며, 역방향인 사용자가 숨을 내쉬는 날숨일 때는 상기 공기 투과구(112)를 폐쇄하여 내쉬는 날숨이 상기 한 쌍의 도전성 매쉬층(120) 및 상기 절연층(130) 측으로 유동되지 않도록 구비될 수 있다.
사람이 내쉬는 날숨은 다량의 습기를 함유하고 있는데, 이러한 습기가 상기 절연층(130)에 쌓이면 상기 한 쌍의 도전성 매쉬층(120) 사이의 절연이 파괴될 수 있기 때문에, 상기 들숨밸브(160)가 사용자가 들숨일 때는 공기를 흡입하도록 개방하고, 날숨일 때는 내쉬는 공기가 상기 한 쌍의 도전성 매쉬층(120) 및 절연층(130) 측으로 흐르지 않도록 하여 상기 한 쌍의 도전성 매쉬층(120) 사이의 절연이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 들숨밸브(160)는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(110)에 구비되어 공기가 들숨 방향으로 흐를 때는 상기 공기 투과구(112)를 개방하고, 역방향인 날숨 방향으로 흐를때는 상기 공기 투과구(112)를 폐쇄하는 판막(166)을 포함할 수 있다.
좀 더 자세하게 설명하자면, 상기 들숨밸브(160)는 프레임(110)에 결합되는 외측 테두리(162)와, 상기 외측 테두리(162)로부터 중앙을 향하여 연장되는 하나 이상의 스포크(164) 및 판막(166)을 포함할 수 있다.
상기 판막(166)은 공기가 들숨방향으로 흐를 때를 기준으로 공기 흐름방향으로 상기 스포크(164)의 후측에 구비되며, 상기 스포크(164)에 고정되고, 테두리(162) 측 부분은 자유단을 형성하여, 공기가 일방향으로 흐를 때는 탄성변형되어 개방되고, 공기가 역방향으로 흐를 때는 상기 스포크(164) 또는 테두리(162)에 지지되어 상기 공기 투과구(112)를 폐쇄하도록 구비될 수 있다.
이와 같은 전도성 마스크 필터 모듈(200)은 하나의 개별품으로 형성되어 후술하는 마스크(300)에 장착될 수 있다. 또한, 상기 한 쌍의 도전성 매쉬층(120)에 전원이 인가되어 먼지를 흡착여과 하므로, 사용후에 세척 건조하여 전원을 재인가 하는 것으로 마스크의 성능이 발휘될 수 있어 재사용이 가능하다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 전술한 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크(300)가 개시될 수 있다.
상기 전도성 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크(300)는 도 9에 도시된 바와 같이, 본체(310), 전원공급부(320), 필터 장착부(330), 배기부(340) 및 제어부(350)를 포함할 수 있다.
상기 본체(310)는 사용자의 안면에 착용되며 코와 입 등의 호흡기를 덮도록 구비될 수 있다. 또한 상기 본체(310)는 공기가 투과되지 않으면서 사용자의 안면에 밀착될 수 있도록 유연한 재질의 플라스틱이나 실리콘 등의 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 본체(310)는 착용자의 입모양을 외부에서 볼 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수 있다.
상기 본체(310)에는 전원공급부(320)가 구비될 수 있다. 상기 전원공급부(320)는 교체 가능한 건전지가 장착되거나 또는 재충전이 가능한 2차전지가 구비될 수 있다.
상기 필터 장착부(330)는 전술한 전도성 마스크 필터 모듈(200)이 교체 가능하게 장착되도록 개구되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 필터 장착부(330)는 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)이 장착되었을 때, 상기 전원공급부(320)와 전기적으로 연결되어 전원 및 신호를 인가받을 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 필터 장착부(330)에 장착된 전도성 마스크 필터 모듈(200)은 상기 전원공급부(320)와 전기적으로 연결되어 전원이 공급될 수 있다. 이를 위해, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 필터 장착부(330)의 내주면에는 상기 전도성 필터 마스크 모듈의 프레임(110)에 구비된 전원단자부(126) 및 센싱 단자부(156)와 전기적으로 접촉되는 단자부(332)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터 장착부(330)의 내주면에는 장착된 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)을 고정하는 고정부(334)가 구비될 수 있다. 상기 고정부(334)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 필터 장착부(330)의 내주면에 돌출된 돌기(336)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)의 프레임(110)에는 상기 돌기가 수용되는 홈(338)이 형성될 수 있다. 물론, 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)의 프레임(110)에 돌기가 형성되고, 상기 필터 장착부(330)의 내주면에 홈이 형성될 수도 있을 것이다. 따라서, 상기 돌기 또는 프레임(110)의 탄성에 의해 상기 돌기(336)가 홈(338)에 수용되면서 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)이 상기 필터 장착부(330)에 탈착 가능하게 고정될 수 있다.
이 때, 상기 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)은 상기 본체(110)의 안면을 향하는 후측면에서 상기 필터 장착부(330)에 장착되도록 구비될 수 있다. 물론, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 본체(110)의 외측을 향하는 전면에서 장착될 수도 있는 등 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)의 장착 방향에 한정되지는 않는다.
상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)은 상기 필터 장착부(330)에 장착되어 사용자가 들숨일 때 외부의 공기를 여과하면서 상기 본체(310) 내부로 유입시킬 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)에 구비된 들숨 밸브(160)는 사용자가 들숨일 때 개방되고 날숨일 때 폐쇄되도록 구비될 수 있다.
상기 배기부(340)는 상기 본체(310)에 형성되며, 사용자의 코나 입 등의 호흡기를 통해 배출되는 날숨을 본체(310) 외부로 배출하도록 구비될 수 있다. 이 때, 상기 배기부(340)는 들숨일 때는 폐쇄되어 외부의 공기가 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)을 통해서만 본체(310) 내부로 유입되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 제어부(350)는 상기 필터 장착부(330)에 장착되는 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)에 공급되는 전원을 제어하도록 구비될 수 있다.
한편, 상기 배기부(340)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(350)에 의해 제어되며, 상기 본체(310) 내 공기를 상기 본체(310) 외부로 강제 배기하는 배기팬(342) 및 날숨밸브(344)를 포함할 수 있다.
상기 배기팬(342)은 상기 마스크에 장착되며, 상기 제어부(350)의 제어에 의해 회전되면서 상기 본체(310) 내 공기를 상기 본체(310) 외부로 강제 배기하도록 구비될 수 있다. 또한, 들숨일 때 상기 배기팬(342)을 통해 여과되지 않은 공기가 본체(310) 내부로 역류되는 것을 방지하도록, 공기가 상기 본체(310)로부터 배출될 때(즉, 날숨일 때)는 개방되며, 역방향으로 흐를 때(즉, 들숨일 때)는 폐쇄되는 날숨밸브(344)가 구비될 수 있다.
한편, 상기 본체(310) 또는 제어부(350)에는 알람부(360)가 더 구비될 수 있다. 상기 알람부(360)는 상기 마스크 필터 모듈의 교체여부 및 교체시기를 알려주도록 구비될 수 있다.
전술한 상기 마스크 필터 모듈의 절연층(130)에 습기가 과도하게 쌓이게 되면 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)의 절연이 파괴될 수 있다. 이렇게 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)의 절연이 파괴되어 쇼트가 일어나게 되면 상기 도전성 매쉬층(120)은 먼지를 집진하는 능력을 상실할 수 있다.
따라서, 상기 알람부(360)는 상기 제1매쉬(122)와 제2매쉬(124)에 쇼트가 일어날 경우 상기 제어부(350)에서 이를 감지하여 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)을 교체하도록 사용자에게 소리 또는 점등 등의 수단으로 알람할 수 있다.
또한, 상기 알람부(360)는 상기 마스크 필터 모듈이 장착된 이후 전력을 공급한 시간을 카운트 하여 기 설정된 시간이 경과한 경우 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)의 교체를 유도하는 알람을 소리 또는 점등 등이 수단으로 사용자에게 알람할 수 있다.
또한, 상기 마스크 본체(310)의 외측에 별도의 환경센서(370)를 장착하여, 해당 환경에서 노출된 시간을 감안하여 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)의 수명이 도래했음을 알리는 알람을 소리 또는 점등 등으로 사용자에게 알람할 수 있다.
이 때, 상기 환경센서(370)는 분진의 농도를 측정하거나 또는 유해가스의 농도를 측정하는 센서일 수 있다.
또한, 상기 퇴적센서(150)가 상기 제어부(350)와 연결되어 상기 퇴적센서(150)에 퇴적된 먼지의 양이 설정된 양 이상인 것으로 감지된 경우 상기 전도성 마스크 필터 모듈(200)의 교체를 유도하는 알람을 소리 또는 점등 등이 수단으로 사용자에게 알람할 수 있다.
한편, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 본체(310)의 안면부와 접촉하는 면에 안면의 피부에 밀착될 수 있도록 실리콘 등의 연질의 부재로 형성된 실링부(380)가 구비될 수 있다. 그리고, 실링부(380)에 구비되며, 피부와 닿았는지를 감지하도록 이격되어 배치되며, 상기 제어부(350)와 연결되는 적어도 한쌍의 착용센서(382)가 구비될 수 있다.
따라서, 사용자가 마스크를 착용하면 상기 착용센서(382)가 피부에 접촉되어 착용되었음이 감지될 수 있으며, 사용자가 마스크를 벗으면 상기 착용센서(382)가 피부와 접촉하지 아니하므로 마스크를 벗었다고 판단할 수 있다.
한편, 상기 제어부(350)는 상기 착용센서(382)에서 피부의 접촉이 감지되지 않았을 때에는 상기 배기팬(342) 또는 전도성 마스크 필터 모듈(200)에 공급되는 전원을 차단함으로써 전력이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어부(350)에는 상기 배기팬(342) 및 전도성 마스크 필터 모듈(200)에 공급되는 전원을 수동으로서 온 오프 시키는 스위치(352)를 포함할 수 있다. 따라서, 장기간 보관 중에는 상기 스위치(352)를 오프 시킴으로써 전력이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (21)

  1. 전원의 양극이 연결되며, 공기가 투과하는 매쉬 형태로 형성되는 전도성 소재의 제1매쉬;
    전원의 음극이 연결되고, 상기 제1매쉬와 마주보며 이격되도록 배치되며, 공기가 투과하는 매쉬 형태로 형성되는 전도성 소재의 제2매쉬;
    상기 제1매쉬와 제2매쉬의 사이에 배치되고, 상기 제1매쉬와 제2매쉬를 절연시키며, 공기가 투과하는 소재로 형성되는 절연층;
    을 포함하는 전도성 마스크 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1매쉬와 제2매쉬 및 절연층이 장착되며, 상기 제1매쉬와 제2매쉬를 이격시키는 프레임;
    을 더 포함하는 전도성 마스크 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제1매쉬에 포집된 이물질이 제2매쉬측으로 이동하는 것을 차단하도록 구비되는 전도성 마스크 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2매쉬의 상기 제1매쉬를 향하는 면의 반대편에 구비되며, 투과되는 공기중 포함된 유해가스를 제거하는 가스필터층을 더 포함하는 전도성 마스크 필터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2매쉬의 제1매쉬를 향하는 편의 반대편에 구비되며, 공기의 투과가 가능하면서 습기의 침투를 방지하는 습기침투방지층을 더 포함하는 전도성 마스크 필터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1매쉬 또는 제2매쉬는 동 또는 그래핀 소재로 형성되는 전도성 마스크 필터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1매쉬 또는 제2매쉬는 전도성 재질이 표면에 코팅된 섬유인 전도성 마스크 필터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 프레임에 구비되며, 상기 제1매쉬와 전원의 양극이 전기적으로 접촉되는 양극단자;
    상기 프레임에 상기 양극단자와는 이격되도록 구비되며, 상기 제2매쉬와 전원의 양극이 전기적으로 접촉되는 음극단자;
    를 포함하는 전도성 마스크 필터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 절연층 내에 삽입되며, 절연층 내로 침투한 이물질이 일정량 이상 퇴적되는지의 여부를 감지하는 퇴적센서를 포함하는 전도성 마스크 필터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 퇴적센서는
    상기 절연층 내에 삽입되며, 상기 절연층 내로 침투한 이물질이 퇴적되는 퇴적기판;
    상기 퇴적기판의 일면 상에 서로 마주보도록 소정간격 이격되게 배치되며, 이격된 사이로 절연층 내로 침투한 이물질이 퇴적됨에 따라 상호 전기적으로 연결되도록 배치되는 한 쌍의 감지전극;
    을 포함하는 전도성 마스크 필터.
  11. 공기가 연통되는 공기 투과구가 형성된 프레임;
    상기 프레임의 공기 투과구에 서로 마주보도록 상호 이격되어 장착되며, 공기가 투과하는 매쉬 형태로 형성되며, 전원의 양극 또는 음극이 연결되도록 구비되는 적어도 한 쌍의 도전성 매쉬층;
    상기 프레임의 상기 도전성 매쉬층 사이에 구비되며, 공기가 투과하는 소재로 형성되고, 상기 도전성 매쉬층 사이를 절연하는 절연층;
    상기 공기 투과구에 구비되며, 공기가 일방향으로만 유동되도록 구비되는 들숨밸브;
    를 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 들숨밸브는,
    상기 프레임에 구비되어 공기가 들숨 방향으로 흐를 때는 개방되며, 역방향으로 흐를 때는 상기 공기 투과구를 폐쇄하는 판막을 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 들숨밸브는,
    상기 프레임과 결합되는 외측 테두리로부터 상기 프레임의 중앙을 향하여 연장되는 하나 이상의 스포크;
    공기가 들숨방향으로 흐를 때를 기준으로 공기 흐름방향으로 상기 스포크의 후측에 구비되며, 상기 스포크에 고정되고, 테두리 측 부분은 자유단을 형성하여, 공기가 일방향으로 흐를 때는 탄성변형되어 개방되고, 공기가 역방향으로 흐를 때는 상기 스포크 또는 테두리에 지지되어 상기 공기 투과구를 폐쇄하도록 구비되는 판막;을 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 프레임에 구비되며, 상기 도전성 매쉬층에 전원의 양극 또는 음극이 연결되도록 구비되는 적어도 한 쌍의 전원 단자부를 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 절연층 내에 삽입되며, 절연층 내로 침투한 이물질이 일정량 이상 퇴적되는지의 여부를 감지하는 퇴적센서를 포함하며,
    상기 퇴적센서가 외부의 제어부와 연결되도록 상기 프레임에 형성되는 적어도 한 쌍의 센싱 단자부를 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈.
  16. 호흡기를 덮도록 안면에 착용하는 본체;
    상기 본체에 구비되는 전원공급부;
    상기 본체에 형성되며, 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항의 전도성 마스크 필터 모듈이 교체 가능하게 장착되며, 장착된 상기 전도성 마스크 필터 모듈이 상기 전원공급부와 전기적으로 연결되는 필터 장착부;
    상기 본체에 형성되며, 상기 호흡기에서 배출되는 날숨을 배출하며, 들숨일 때는 폐쇄되는 배기부;
    상기 필터 장착부에 장착되는 전도성 마스크 필터 모듈에 공급되는 전원을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 배기부는, 상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 본체 내 공기를 강제 배출하는 배기팬을 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 배기부는, 들숨일 때 상기 배기팬을 통해 공기가 유입되지 않도록 공기가 상기 본체로부터 배출될 때는 개방되며, 역방향으로 흐를 때는 폐쇄하는 날숨밸브를 더 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 마스크 필터 모듈의 도전성 매쉬층의 쇼트 발생을 감지하거나, 상기 마스크 필터 모듈에 구비된 퇴적센서에 퇴적된 이물질이 일정량 이상임을 감지하였을 때, 사용자에게 알람하는 알람부를 더 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 본체의 안면부와 접촉하는 면에 구비되며, 안면의 피부에 밀착될 수 있도록 연질의 재질로 형성되는 실링부;
    상기 실링부에 구비되며, 피부와 닿았는지를 감지하도록 이격되어 배치되며, 상기 제어부와 연결되는 적어도 한쌍의 착용센서;
    를 더 포함하는 전도성 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 착용센서에서 피부의 접촉이 감지되지 않았을 때에는 상기 배기팬 또는 전도성 마스크 필터 모듈에 공급되는 전원을 차단하는 전도성 마스크 필터 모듈이 장착되는 마스크.
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