KR101699789B1 - 휴대용 송기 마스크 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대용 송기 마스크에 관한 것으로, 호흡기 주변에 에어 커튼을 형성하여 오염된 외부 공기의 유입을 차단하면서 동시에 그 내부에서는 필터를 통해 정화된 신선하고 깨끗한 공기를 호흡기 주변으로 불어 넣어 쾌적한 호흡 환경을 제공하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 몸에 거치 가능하고 공기 유로가 형성되는 중공형 몸체의 중앙부에 공기 유입구가 형성되고 공기 유입구에 대향하는 필터를 유로 상에 개재시킬 수 있는 필터 삽입홈이 형성되는 몸체부, 몸체부의 양단부에서 하방으로 절곡되어 얼굴을 향해 밀착 가능하도록 연설되며 공기 유로에서 호흡기 쪽을 향하여 공기를 분사할 수 있는 분사구가 각각 형성된 송기부, 몸체부와 송기부에 분산되어 설치되어 다수의 센서를 통해 수집되는 주변 환경 정보와 사용자 조작에 의한 키입력신호 또는 외부의 모바일 기기에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 송기부를 통한 공기 분사를 제어하는 제어장치를 포함하여, 불편함 없이 자유로운 대화가 가능하면서도 자체 중량에 의한 부담감을 최소화하여 착용감을 향상시키고 무선 제어 가능하게 한다.
이를 위하여 본 발명은 몸에 거치 가능하고 공기 유로가 형성되는 중공형 몸체의 중앙부에 공기 유입구가 형성되고 공기 유입구에 대향하는 필터를 유로 상에 개재시킬 수 있는 필터 삽입홈이 형성되는 몸체부, 몸체부의 양단부에서 하방으로 절곡되어 얼굴을 향해 밀착 가능하도록 연설되며 공기 유로에서 호흡기 쪽을 향하여 공기를 분사할 수 있는 분사구가 각각 형성된 송기부, 몸체부와 송기부에 분산되어 설치되어 다수의 센서를 통해 수집되는 주변 환경 정보와 사용자 조작에 의한 키입력신호 또는 외부의 모바일 기기에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 송기부를 통한 공기 분사를 제어하는 제어장치를 포함하여, 불편함 없이 자유로운 대화가 가능하면서도 자체 중량에 의한 부담감을 최소화하여 착용감을 향상시키고 무선 제어 가능하게 한다.
Description
본 발명은 휴대용 송기 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호흡기 주변에 에어 커튼을 형성하여 오염된 외부 공기의 유입을 차단하면서 동시에 그 내부에서 필터를 통해 정화된 신선하고 깨끗한 공기를 호흡기 주변으로 불어 넣을 수 있도록 하여 쾌적한 호흡 환경을 제공하며, 착용 및 휴대가 간편한 디자인을 가지며 자체 중량에 의한 부담감을 최소화함으로써 불편함 없이 자유로운 대화가 가능하면서도 착용감을 향상시킬 수 있고, 외부의 통신기기로 무선 제어 가능하도록 하여 실용성 및 편리함을 부여할 수 있는 휴대용 송기 마스크에 관한 것이다.
최근 우리나라의 경우 봄철 황사나 배기가스 등에 의한 다양한 요인들로 인해 미세 먼지가 많이 발생하게 되면서 국민 건강을 해치는 대기 오염이 점차 심각해지고 있으며, 이러한 대기 오염으로부터 건강을 지킬 수 있는 각종 물품들이 개발 및 사용되고 있다.
현재 가장 널리 쓰이고 있는 일반 마스크는 안면의 코와 입을 덮는 형태로서, 황사나 미세먼지의 여과성능이 낮고, 마스크를 착용하게 되면 필연적으로 마스크 착용 전에 비해 안면부가 많이 가려지기 때문에 대화 등이 불편하며, 마스크 착용자의 상태를 외부에서 확인하기 어려워 착용자가 호흡 곤란 등의 상황에 놓인 경우 주변에서의 후속 조치 역시 늦어질 우려가 있다.
한편, 필터를 구비하여 황사와 미세 먼지에 특화된 형태의 마스크가 존재하기는 하나, 이 경우 필터의 상태 파악이 용이하지 않은 실정이다.
이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제20-2014-0002561호(2014.05.07 공개; 이하 '특허문헌1'이라 약칭함)에는, 에어 커튼을 구비한 선박 블라스팅 작업용 송기 마스크에 관한 기술이 공지되어 있다.
특허문헌1에 의하면, 선박의 블라스팅 작업 시 작업자가 착용한 에어 자켓의 압축공기로 필름 창 안쪽의 오염물질 및 습기를 제거하여 오염된 필름 창을 빈번히 교체하지 않고도 작업자의 시야를 확보할 수 있게 하였다.
또한 대한민국 공개특허 제10-2015-0096268호(2015.08.24 공개; 이하 '특허문헌2'이라 약칭함)에는, 목걸이 타입의 휴대 가능한 공기 청정기에 관한 기술이 공지되어 있다.
특허문헌2에 의하면, 이동 중에도 미세먼지와 오염된 공기를 필터링할 수 있고 목걸이 형태로 착용이 간편하면서 마스크와 달리 얼굴을 가리지 않게 하여 거부감을 최소화할 수 있으며 패션 액세서리로 사용 가능하고 스마트폰이나 그 밖의 휴대형 음향기기를 연결하는 이어폰을 부가하여 다양한 기능으로 편의를 제공할 수 있게 하였다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2016-0002561호(2016.01.07 공개; 이하 '특허문헌3'이라 약칭함)에는, 스마트 마스크 및 그 제어방법에 관한 기술이 공지되어 있다.
특허문헌3에 의하면, 스마트 마스크, 착용자 및 공기 질의 상태를 측정하고, 측정된 결과에 기초하여 스마트 마스크 각 부의 작동을 제어할 수 있게 하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 기술에서는 첫 번째 문헌의 경우 작업자의 시야 확보를 위한 용도로 송기 마스크에 에어 커튼을 형성하게 되므로 호흡기로 유입되는 외부 공기의 정화가 어려우며, 두 번째 문헌의 경우 에어 커튼 없이 외부 공기를 필터링하여 호흡기 주변에 공급하게 되므로 필터링된 공기뿐만 아니라 외부의 오염된 공기도 함께 호흡기로 유입될 우려가 있었고, 세 번째 문헌의 경우 착용자 및 공기 질의 상태를 측정하여 측정 결과를 전송하거나 측정 결과에 따라 필터를 선택하게 되므로 두 번째 문헌의 경우와 같이 실질적으로 마스크 착용자에게는 필터링된 공기뿐만 아니라 외부의 오염된 공기도 함께 호흡기로 유입될 우려가 있었다.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 호흡기 주변에 에어 커튼을 형성하여 오염된 외부 공기의 유입을 차단하면서 동시에 각종 센서를 통해 현재 환경의 상태 정보를 수집하고 이를 이용하여 그 내부에서는 필터를 통해 정화된 신선하고 깨끗한 공기를 호흡기 주변으로 불어 넣을 수 있도록 하여 쾌적한 호흡 환경을 제공할 수 있으며, 아울러 몸에 탄성적으로 거치시키는 상태로 양쪽 귀에 걸어 착용하거나 양쪽 볼에 밀착시켜 착용하되 송기부가 양쪽 뺨에서 호흡기 쪽을 향하도록 서로 대향하게 형성되며 휴대가 간편한 디자인이면서 실질적으로 호흡기를 직접 덮지 않는 형태의 마스크를 구현하여 불편함 없이 자유로운 대화가 가능하면서도 자체 중량에 의한 부담감을 최소화함으로써 착용감을 향상시킬 수 있고, 외부의 통신기기를 이용하여 무선 제어할 수 있도록 함으로써 실용성 및 편리함을 부여할 수 있는 휴대용 송기 마스크를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 사용자의 몸에 탄성적으로 거치 가능한 형상의 몸체로서 몸체의 길이방향을 따라 그 내부에 전체적으로 공기 유로가 형성되는 중공형 몸체로 이루어지되 몸체의 중앙부에 공기 유입구가 형성되고 공기 유입구에 대향하는 필터를 유로 상에 개재시킬 수 있는 필터 삽입홈이 형성되는 몸체부, 몸체부의 양단부에서 각각 하방으로 둥글게 절곡되어 연설되어 얼굴을 향해 밀착 가능하도록 연설되며 공기 유로에서 호흡기 쪽을 향하여 공기를 분사할 수 있는 분사구가 각각 형성된 송기부, 몸체부와 송기부에 분산되어 설치되며 다수의 센서를 통해 수집되는 주변 환경 정보와 사용자 조작에 의한 키입력신호 또는 외부의 모바일 기기에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 송기부를 통한 공기 분사를 제어하고 수집된 주변 환경 정보를 외부의 모바일 기기로 전송하는 제어장치를 포함하는, 휴대용 송기 마스크이다.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 의한 휴대용 송기 마스크에서, 제어장치는, 몸체부와 송기부에 분산되어 설치되며 외부의 주변 환경 정보를 감지하여 주제어부로 전달하는 주변 환경정보 감지부, 몸체부의 외측에 노출되게 설치되며 송기 마스크의 동작 설정 및 초기화를 위한 다수의 버튼을 포함하여 주제어부와 사용자 간의 인터페이스를 제공하는 키입력부, 외부의 모바일 기기와 무선 통신을 수행하여 모바일 기기의 제어신호를 무선 수신하여 주제어부로 전달하거나 모바일 기기로 주변 환경정보를 무선 전송하는 무선통신부, 주변 환경정보 감지부에서 수집되는 주변 환경정보와 사용자 조작에 의한 키입력신호 또는 외부의 모바일 기기에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 송기 마스크의 동작을 전체적으로 제어하여 송기부를 통한 공기 분사 및 외부의 모바일 기기로 주변 환경정보의 무선 전송을 제어하는 주제어부, 몸체부 또는 송기부에 설치되며 주제어부 및 송기 마스크 내의 각 부하로 동작 전원을 공급하는 전원 공급부, 송기부 내에 회전 가능하게 내설되되 공기 유로에서 분사구 측으로 공기를 분사할 수 있도록 분사구 내측에 내설되며 주제어부에 의해 제어되어 회전 동작하는 마이크로 팬, 송기부 내에 내설되되 공기 유로 상에서 마이크로 팬의 후방에 내설되며 주제어부에 의해 제어되어 발열 동작하는 히터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 의한 휴대용 송기 마스크에서, 필터 삽입홈에 개재되는 필터는, 필터의 교체 시점을 판단하여 외부로 표시할 수 있는 필터 카트리지를 구비하며 슬라이드식 교체형 필터로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 의한 휴대용 송기 마스크에서, 송기부는, 공기 유로에 유입된 공기를 호흡기 쪽을 향하여 좌, 우 양쪽에서 이중으로 분사할 수 있도록 서로 대향하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 의한 휴대용 송기 마스크에서, 분사구는, 내측과 외측으로 각각 다수의 열로 다수의 홀들이 배열되어 형성되며 내측에 위치하는 열의 분사홀은 호흡기를 향해 직접 공기가 분사될 수 있도록 송기부의 몸체 측면에 수평하게 출구가 형성되고 그 외에 외측에 위치하는 열의 분사홀은 호흡기로부터 그 전방으로 일정 거리 이격되는 위치에 에어 커튼 형성을 위한 공기가 분사될 수 있도록 송기부의 몸체 측면에 일정각도 바깥쪽으로 경사지게 출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 의한 휴대용 송기 마스크에서, 분사구는, 공기의 분사 위치 및 방향을 조절하기 위한 가요성의 투명 배관이 탈부착 가능하게 설치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 호흡기 주변에 에어 커튼을 형성하여 오염된 외부 공기의 유입을 차단하면서 동시에 각종 센서를 통해 현재 환경의 상태 정보를 수집하고 이를 이용하여 그 내부에서는 필터를 통해 정화된 신선하고 깨끗한 공기를 호흡기 주변으로 불어 넣을 수 있도록 하여 쾌적한 호흡 환경을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 몸에 탄성적으로 거치시키는 상태로 양쪽 귀에 걸어 착용하거나 양쪽 볼에 밀착시켜 착용하되 송기부가 양쪽 뺨에서 호흡기 쪽을 향하도록 서로 대향하게 형성되며 휴대가 간편한 이면서 실질적으로 호흡기를 직접 덮지 않는 형태의 마스크를 구현하여 불편함 없이 자유로운 대화가 가능하면서도 자체 중량에 의한 부담감을 최소화함으로써 착용감을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 외부의 통신기기를 이용하여 무선 제어할 수 있도록 함으로써 실용성 및 편리함을 부여할 수 있는 휴대용 송기 마스크 편리함을 부여할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 전체적인 구성을 예시한 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 제어장치의 내부 구성회로 블록도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 착용상태를 예시한 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 제어장치에서 수행되는 상세 동작 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 제어장치의 내부 구성회로 블록도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 착용상태를 예시한 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 제어장치에서 수행되는 상세 동작 흐름도이다.
이하, 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 전체적인 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 전체적인 구성을 예시한 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 제어장치의 내부 구성회로 블록도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 착용상태를 예시한 사시도로서, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 휴대용 송기 마스크는 도면에 예시된 바와 같이, 몸체부(110), 송기부(120), 및 제어장치(200)를 포함하여 구성된다.
몸체부(110)는 사용자의 몸에 탄성적으로 거치될 수 있는 'C' 형상의 중공형 몸체의 넥 밴드 형태로 이루고 있으나, 넥 밴드가 아닌 안경 형태, 모자 형태, 목걸이 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 그 몸체의 내부에는 길이방향을 따라 전체적으로 공기가 흐를 수 있는 공기 유로(111)가 형성되고, 몸체의 중앙부에는 공기 유로와 연통되는 공기 유입구(112)가 형성되며, 공기 유입구(112)에 대향하게 필터(114)를 개재시킬 수 있는 필터 삽입홈(113)이 공기 유로(111) 상에 형성된다. 이러한 필터 삽입홈(113)에 개재되는 필터(114)는 미리 설정된 기준치 이상의 먼지 또는 오염물질이 포집되는 경우 메시지 또는 컬러 또는 문자 또는 경고음 등으로 교체시기를 표시할 수 있는 필터 카트리지를 구비할 수 있으며, 필요시 필터를 편리하게 교체 가능하도록 슬라이드식 교체형 필터로 구성될 수 있다.
송기부(120)는 몸체부(110)의 양단부에서 각각 하방으로 둥글게 절곡되어 연설되되 양쪽 귀에 걸거나 양쪽 볼에 밀착시켜 착용하여 얼굴을 향해 밀착 가능하도록 몸체부(110)의 양단부에 각각 일체로 연설되며, 공기 유입구(112)를 통해 공기 유로(111)에 유입된 공기를 공기 유로(111)에서 호흡기 쪽을 향하여 분사할 수 있는 분사구(121)가 형성된다.
이러한 송기부(120)는 공기 유로(111)에 유입된 공기를 호흡기 쪽을 향하여 좌, 우 양쪽에서 이중으로 분사할 수 있도록 서로 대향하게 형성되는 것이 바람직하며, 분사구(121)는 내측과 외측에 각각 다수의 열로 다수의 홀들이 상, 하로 나란하게 배열되어 형성될 수 있다. 도 3a의 경우에는 2열의 분사구가 형성되어 있고, 각 분사구는 다수의 분사홀이 형성된 경우를 도시하고 있으며, 도 3b의 경우에는 2열의 분사구가 직사각형의 형태로 배치되어 각각 직선형 분사홀(슬롯)이 형성된 경우를 도시하고 있어, 분사구는 1열 이상의 다수의 분사구이며, 분사구의 형태는 홀, 슬롯을 비롯한 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 마스크의 경우, 내측에 위치하는 열의 분사홀(121a)은 호흡기를 향해 직접 공기가 분사될 수 있도록 송기부(120)의 몸체 측면에 수평하게 출구가 형성되는 것이 바람직하고, 내측의 열의 외측으로 위치하는 열의 분사홀(121b)은 호흡기로부터 그 전방으로 일정 거리 이격되는 위치에 단일(2열 분사구 경우) 또는 다중(3열 이상의 분사구 경우)의 에어 커튼 형성을 위한 공기가 분사될 수 있도록 송기부(120)의 몸체 측면에 일정각도 바깥쪽으로 경사지게 출구가 형성되는 것이 바람직하다. 또한 이러한 분사구(121)에는 공기의 분사 위치 및 방향을 사용자가 의도적으로 용이하게 조절하기 위한 가요성의 투명 배관(122)이 탈부착 가능하게 설치될 수도 있다.
제어장치(200)는 자체의 중량 분산을 위해 몸체부(110)와 송기부(120)에 분산되어 설치되며, 다수의 센서에서 수집되는 주변 환경정보와 사용자 조작에 의한 키입력신호 또는 외부의 모바일 기기(300)에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 송기부(120)를 통한 공기 분사를 제어하고, 수집된 주변 환경정보를 외부의 모바일 기기로 전송한다. 이를 위하여 제어장치(200)는 주변 환경정보 감지부(210), 키입력부(230), 무선통신부(240), 주제어부(250), 마이크로 팬(270), 및 히터(280)를 포함하여 구성될 수 있다.
주변 환경정보 감지부(210)는 몸체부(110)와 송기부(120)에 분산되어 설치되며, 외부의 주변 환경정보를 측정하여 주제어부(250)로 전달한다. 이를 위하여 주변 환경정보 감지부(210)는 온/습도 감지부(211), 조도 감지부(212), 먼지 감지부(213)를 포함하여 구성될 수 있다.
온/습도 감지부(211)는 송기부(120)의 일측 단부에 설치되며, 외부의 온도와 습도를 측정하여 주제어부(250)로 전달한다.
조도 감지부(212)는 송기부(120)의 다른측 단부에 설치되며, 주변 조도를 측정하여 주제어부(250)로 전달한다.
먼지 감지부(213)는 몸체부(110)의 공기 유입구(112) 주변에 설치되며, 주변의 공기에 포함된 먼지 함유량을 측정하여 주제어부(250)로 전달한다.
키입력부(230)는 몸체부(110)의 외측에 노출되게 설치되며, 송기 마스크의 동작 설정 및 초기화를 위한 다수의 버튼을 포함하여 주제어부(250)와 사용자 간의 인터페이스를 제공한다. 이를 위하여 키입력부(230)는 전원 버튼(231), 운전 선택버튼(232), 팬속도 조절버튼(233), 온풍 선택버튼(234), 모바일 기기 연동 설정버튼(235), 페어링 설정버튼(236), 및 리셋 버튼(237)을 포함하여 구성될 수 있다.
전원 버튼(231)은 전원 온/오프를 위해 사용되며, 전원 온 동작에 의해 송기 마스크의 각 부분이 활성화되며, 전원 오프 동작에 의해 송기 마스크의 각 부분이 비활성화된다.
운전 선택버튼(232)은 마이크로 팬(270)의 운전 모드를 구분하여 설정하기 위해 사용되며, 예를 들면 자동 운전모드, 수동 운전모드, 및 상시 운전모드 등이 설정될 수 있다.
팬속도 조절버튼(233)은 마이크로 팬(270)의 회전속도를 구분하여 설정하기 위해 사용되며, 예를 들면 회전속도를 강, 중, 약 등으로 구분하여 설정할 수 있다.
온풍 선택버튼(234)은 분사구(121)에서 호흡기 쪽으로 분사되는 공기를 예열하기 위해 사용되며, 겨울철 등과 같이 차가운 공기가 공기 유로에 유입되는 경우 히터를 구동시켜 공기를 예열하고 분사하기 위해 사용된다.
모바일 기기 연동 설정버튼(235)은 외부의 모바일 기기와의 연동 기능을 설정하기 위해 사용되며, 외부의 모바일 기기와의 연동 기능이 설정되면 외부의 모바일 기기에서 무선 수신되는 제어신호에 따라 송기 마스크의 각 부분 동작이 제어된다. 이때 모바일 기기(300)는 송기 마스크의 모든 동작을 제어장치(200)에서와 동일하게 제어할 수 있는 구동앱을 미리 탑재하고 있는 것이 바람직하며, 모바일 기기에 탑재되는 구동앱은 예를 들면 제어장치(200)에 구비된 키입력부(230)와 동일하게, 전원 버튼, 운전 선택버튼, 팬속도 조절버튼, 온풍 선택버튼, 모바일 기기 연동 설정버튼, 페어링 설정버튼, 및 리셋 버튼을 구비한 터치입력 또는 키입력 가능한 사용자 인터페이스화면을 제공하도록 프로그램되는 것이 바람직하다.
페어링 설정버튼(236)은 외부의 모바일 기기와의 블루투스 페어링 기능을 설정하기 위해 사용되며, 외부의 모바일 기기에서 블루투스를 이용한 페어링 요청이 있을 경우 해당 블루투스 신호를 검색하여 해당 모바일기기의 페어링 요청을 수락할 것인지를 표시하고, 페어링 설정버튼 입력을 통해 해당 모바일 기기와 블루투스페어링되어 무선 통신 가능한 상태를 유지한다.
리셋 버튼(237)은 송기 마스크의 동작 초기화를 위해 사용된다.
무선 통신부(240)는 블루투스(Bluetooth) 등으로 외부의 모바일 기기와 무선 페어링을 수행하고, 페어링된 외부의 모바일 기기에서 전송되는 무선 제어신호를 수신하여 주제어부(250)로 전달하거나 외부의 모바일 기기로 센서에서 수집된 주변 환경정보를 무선 전송한다.
주제어부(250)는 주변 환경정보 감지부(210)를 통해 수집되는 주변 환경정보와 사용자 조작에 의한 키입력신호 또는 외부의 모바일 기기에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 송기 마스크의 동작을 전체적으로 제어하여 송기부(120)를 통한 공기 분사 및 외부의 모바일 기기로 주변 환경 정보의 무선 전송을 제어한다.
전원공급부(260)는 몸체부(110) 또는 송기부(120) 중의 어느 한 곳에 설치되며, 주제어부(250) 및 송기 마스크 내의 각 부하로 동작 전원을 공급하는 배터리 등으로 구성될 수 있다.
마이크로 팬(270)은 송기부(120) 내에 회전 가능하게 내설되되 몸체부(110)의 공기 유로(111)에서 공기를 흡입하여 분사구(121) 측으로 토출할 수 있도록 분사구(121) 내측에 내설되며, 주제어부(250)에 의해 제어되어 회전 동작한다.
히터(280)는 송기부(120) 내에 내설되되 몸체부(110)의 공기 유로(111) 상에서 마이크로 팬(270)의 후방에 내설되며, 주제어부(250)에 의해 제어되어 발열 동작한다.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 의한 휴대용 송기 마스크의 제어장치에서 수행되는 상세 동작 흐름도로서, 주제어부(250)가 외부의 모바일 기기와의 페어링, 또는 주변 환경정보 감지부(210)를 통해 수집되는 주변 환경정보와 키입력부(230)를 통해 입력되는 사용자의 키입력신호에 따라 송기 마스크의 운전동작을 전체적으로 제어하여, 송기부(120)를 통한 공기 분사 및 외부의 모바일 기기로 주변 환경 정보의 무선 전송을 제어하는 과정을 예시한 동작 흐름도이다.
먼저, 사용자가 키입력부(230)의 전원 버튼(231)을 눌러 송기 마스크의 각 부분에 동작 전원이 공급되면(의 분기) 송기 마스크의 각 부분이 활성화되면서, 주변 환경정보 감지부(210)에서는 각 센서를 통해 측정된 주변 환경정보(온/습도 측정치, 조도 측정치, 먼지 측정치)를 측정하여 주제어부(250)로 전달할 수 있게 된다.
상기와 같은 상태에서는 외부의 모바일 기기와 송기 마스크를 연동시켜 외부 모바일 기기를 이용하여 무선으로 송기 마스크의 동작을 원격 제어하거나 또는 외부의 모바일 기기와 송기 마스크를 연동시시키 않고 제어장치(200)에 구비된 키입력부(230)를 이용하여 직접 송기 마스크의 동작을 제어할 수 있게 된다.
먼저, 외부의 모바일 기기와 송기 마스크를 연동시키지 않고 제어장치(200)의 키입력부(230)를 이용하여 직접 조작하고자 사용자가 모바일 기기 연동 설정버튼(235)을 선택하지 않게 되면(S102의 N분기), 주제어부(250)는 도 4b에 예시된 바와 같이 제어장치(200)의 키입력부(230)에서 사용자에 의해 조작되는 팬속도 조절버튼(233)의 입력상태를 판단(S201)하여 버튼 입력에 따라 팬속도를 강/중/약 중의 어느 하나의 모드로 설정(S202)하고, 다시 온풍 선택버튼(234)의 입력상태를 판단(S203)하여 히터의 동작을 제어(S204)한다.
이후, 주제어부(250)에서는 운전선택(자동운전/수동운전/상시운전)버튼(232)의 입력상태를 판단(S205)하여 자동운전, 또는 수동운전, 또는 상시운전 중의 어느 하나의 운전 모드를 설정하고, 각 운전 모드에 따라 마이크로 팬(270)의 동작을 제어하여, 사용자가 직접 설정한 운전 모드로 송기부(120)의 분사구(121)에서 호흡기 쪽으로 공기가 토출될 수 있게 한다.
즉, 자동 운전모드(S205의 "자동" 분기)에서는 먼지 감지부(213)에서 측정된 출력값을 자동 운전을 위해 기설정된 자동 운전 기준치와 비교(S206)하여 먼지 감지부(213)에서 측정된 출력값이 기설정된 자동 운전 기준치와 같거나 그보다 큰 경우 설정된 마이크로 팬(270)을 작동(S207)시켜 송기부(120)의 분사구(121)에서 호흡기 쪽으로 공기가 토출될 수 있게 하고, 그 이외의 경우는 마이크로 팬(270)의 동작을 정지(S213)시키도록 프로그램될 수 있을 것이다. 또한 이러한 자동 운전모드에서 주제어부(250)는 온/습도 감지부(211)에서 측정된 주변온도값을 이용하여 히터를 자동으로 구동시켜 외부의 차가운 공기를 따뜻하게 데워 분사하도록 구성될 수 있을 것이다.
또한 수동 운전모드(S205의 "수동" 분기)에서는 수동 운전을 위해 기설정된 수동 운전 시간값을 카운트(S208)하면서 설정된 속도로 마이크로 팬(270)을 작동(S209)시켜 수동운전을 위해 설정된 시간동안 송기부(120)의 분사구(121)에서 호흡기 쪽으로 공기가 토출될 수 있게 하고, 기설정된 수동 운전 시간값이 경과되면(S210의 Y분기) 마이크로 팬(270)의 동작을 정지(S213)시키도록 프로그램될 수 있을 것이다.
또한 상시 운전모드(S205의 "상시" 분기)에서는 먼지 감지부(213)에서 측정된 출력값에 관계없이 설정된 속도로 마이크로 팬(270)을 작동(S211)시키고 전원공급부(260)의 배터리가 기준치 이하로 방전된 상태, 즉 예를 들어 충전모드 등으로 전환되는 경우(S212의 Y분기) 마이크로 팬(270)의 동작을 정지(S213)시키도록 프로그램될 수 있을 것이다.
따라서 상기와 같은 마이크로 팬(270)의 동작에 따라 송기부(120)에서는 분사구(121)의 외측 분사홀(121b)에서 분사되는 공기가 호흡기로부터 이격되는 위치의 주변에 에어 커튼을 형성하여 오염된 외부 공기의 유입을 차단할 수 있게 되며, 동시에 그 분사구(121)의 내측 분사홀(121a)에서는 필터(114)를 통해 정화된 신선하고 깨끗한 공기를 호흡기 주변으로 불어 넣을 수 있게 되어 송기 마스크 사용자에게 쾌적한 호흡 환경을 제공할 수 있게 된다.
반대로, 외부의 모바일 기기와 송기 마스크를 연동시켜서 외부의 모바일 기기를 이용하여 무선으로 송기 마스크를 조작하고자 사용자가 모바일 기기 연동 설정버튼(235)을 선택하게 되면(S102의 Y분기), 주제어부(250)는 도 4a에 예시된 바와 같이 무선 통신부(240)를 통해 모바일 기기의 페어링 요청신호를 검색 및 수신(S103)하고, 다시 사용자에 의해 페어링 설정 버튼(236)이 입력되는지를 확인(S104)한다. 이때 페어링 설정버튼(236)이 입력되면(S104의 Y분기) 해당 모바일 기기와 송기 마스크 간의 페어링을 수행(S105)하고, 이후에는 페어링된 모바일 기기에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 송기 마스크의 제어동작(운전모드의 설정, 팬속도 조절, 히터 구동, 팬 구동 등의 제어동작)을 수행(S106)하면서 아울러 주제어부(250)는 주변 환경정보 감지부(210)에서 각 센서를 통해 측정된 주변 환경정보(온/습도 측정치, 조도 측정치, 먼지 측정치)를 페어링된 모바일 기기로 전달할 수 있게 된다. 이때 모바일 기기의 명령에 따른 송기 마스크의 무선 제어동작도, 도 4b에 예시된 바와 같이 동일하게 흐름으로 수행될 수 있으므로 도 4b를 참조하기로 하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 외부 모바일 기기에 전달된 주변 환경정보(온/습도 측정치, 조도 측정치, 먼지 측정치)는 모바일 기기에 GPS 기능이 탑재된 경우 해당 모바일 기기의 GPS 정보를 이용하여 각 지역별의 상세정보(먼지, 온도, 습도, 또는 조도)를 파악할 수 있는 자료로 제공될 수 있을 것이며, 서버 운용시(빅데이터) 기상청이나 지역별 정보가 필요한 지역별 정보 수신처, 또는 태양광 발전설비의 충전 효율을 관리를 위한 태양광 충전효율 관제장치 등에도 사용이 가능하게 될 것이다.
이상의 본 발명에 의하면, 호흡기 주변에 에어 커튼을 형성하여 오염된 외부 공기의 유입을 차단하면서 동시에 각종 센서를 통해 현재 환경의 상태 정보를 수집하고 이를 이용하여 그 내부에서는 필터를 통해 정화된 신선하고 깨끗한 공기를 호흡기 주변으로 불어 넣을 수 있어, 사용자에게 쾌적한 호흡 환경을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 몸에 탄성적으로 거치시키는 상태로 양쪽 귀에 걸거나 양쪽 볼에 밀착시켜 송기부가 양쪽 뺨에서 호흡기 쪽을 향하도록 서로 대향하게 형성되며 휴대가 간편한 이면서 실질적으로 호흡기를 직접 덮지 않는 형태의 마스크를 구현할 수 있게 되므로, 불편함 없이 자유로운 대화가 가능하면서도 자체 중량에 의한 부담감을 최소화할 수 있어 착용감을 향상시킬 수 있고, 외부의 통신기기를 이용하여 무선 제어할 수 있도록 함으로써 실용성 및 편리함을 부여할 수 있는 이점을 제공한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : 몸체부 111 : 공기 유로
112 : 공기 유입구 113 : 필터 삽입홈
114 : 필터 120 : 송기부
121 : 분사구 121a,121b : 분사홀
122 : 투명 배관 200 : 제어장치
210 : 주변 환경정보 감지부 211 : 온/습도 감지부
212 : 조도 감지부 213 : 먼지 감지부
230 : 키입력부 231 : 전원 버튼
232 : 운전 선택버튼 233 : 팬속도 조절버튼
234 : 온풍 선택 버튼 235 : 모바일 기기 연동 설정버튼
236 : 페어링 설정버튼 237 : 리셋 버튼
300 : 모바일 기기
112 : 공기 유입구 113 : 필터 삽입홈
114 : 필터 120 : 송기부
121 : 분사구 121a,121b : 분사홀
122 : 투명 배관 200 : 제어장치
210 : 주변 환경정보 감지부 211 : 온/습도 감지부
212 : 조도 감지부 213 : 먼지 감지부
230 : 키입력부 231 : 전원 버튼
232 : 운전 선택버튼 233 : 팬속도 조절버튼
234 : 온풍 선택 버튼 235 : 모바일 기기 연동 설정버튼
236 : 페어링 설정버튼 237 : 리셋 버튼
300 : 모바일 기기
Claims (13)
- 휴대용 마스크에 있어서,
유입공기를 필터링하는 필터(114)가 설치되고 사용자의 몸에 탄성적으로 거치 가능한 몸체부(110);
상기 몸체부(110)의 양단부에서 각각 하방으로 둥글게 절곡되어 연설되어 얼굴을 향해 밀착 가능하도록 연설되며, 공기 유로(111)에서 호흡기 쪽을 향하여 공기를 분사할 수 있는 다수의 분사구(121)가 각각 형성된 송기부(120); 및
상기 몸체부(110)와 송기부(120)에 분산되어 설치되며, 다수의 센서를 통해 수집되는 주변 환경 정보와 사용자 조작에 의한 키입력신호 또는 외부의 모바일 기기에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 상기 송기부(120)를 통한 공기 분사를 제어하고, 수집된 주변 환경 정보를 외부의 모바일 기기로 전송하는 제어장치(200);를 포함하여 구성되어, 먼지가 감지되면, 상기 송기부(120)에서 호흡기 쪽을 향하여 공기를 분사하며,
상기 분사구(121)는, 내측과 외측으로 각각 다수의 열로 다수의 홀 또는 다수의 슬롯이 배열되어 형성되며,
내측에 위치하는 열의 분사홀(121a) 또는 슬롯은, 호흡기를 향해 직접 공기가 분사될 수 있도록 상기 송기부(120)의 몸체 측면에 수평하게 출구가 형성되고,
내측의 열을 제외한 외측에 위치하는 열들의 분사홀(121b) 또는 슬롯은, 호흡기로부터 그 전방으로 일정 거리 이격되는 위치에 단일 또는 다중의 에어 커튼 형성을 위한 공기가 분사될 수 있도록 상기 송기부(120)의 몸체 측면에 일정각도 바깥쪽으로 경사지게 출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 제1항에 있어서, 상기 몸체부(110)는,
사용자의 몸에 탄성적으로 거치 가능한 형상의 몸체로서 몸체의 길이방향을 따라 그 내부에 전체적으로 공기 유로(111)가 형성되는 중공형 몸체로 이루어지되 몸체의 중앙부에 상기 공기 유로와 연통되는 공기 유입구(112)가 형성되고 상기 공기 유입구(112)에 대향하는 필터(114)를 상기 공기 유로(111) 상에 개재시킬 수 있는 필터 삽입홈(113)이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 제어장치(200)는
상기 몸체부(110)와 송기부(120)에 분산되어 설치되며, 외부의 주변 환경정보를 감지하여 주제어부(250)로 전달하는 주변 환경정보 감지부(210);
상기 몸체부(110)의 외측에 노출되게 설치되며, 송기 마스크의 동작 설정 및 초기화를 위한 다수의 버튼을 포함하여 주제어부(250)와 사용자 간의 인터페이스를 제공하는 키입력부(230);
외부의 모바일 기기와 무선 통신을 수행하여 모바일 기기에서 전송되는 무선 제어신호를 수신하여 주제어부로 전달하거나 모바일 기기로 주변 환경 정보를 무선 전송하는 무선통신부(240);
상기 주변 환경정보 감지부를 통해 수집되는 주변 환경정보와 사용자 조작에 의한 키입력신호 또는 외부의 모바일 기기에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 송기 마스크의 동작을 전체적으로 제어하여 상기 송기부(120)를 통한 공기 분사 및 외부의 모바일 기기로 주변 환경정보의 무선 전송을 제어하는 주제어부(250);
상기 몸체부(110) 또는 송기부(120)에 설치되며, 상기 주제어부(250) 및 송기 마스크 내의 각 부하로 동작 전원을 공급하는 전원공급부(260);
상기 송기부(120) 내에 회전 가능하게 내설되되 상기 몸체부(110)의 유로(111)에서 공기를 흡입하여 분사구(121) 측으로 분사할 수 있도록 분사구(121) 내측에 내설되며, 상기 주제어부(250)에 의해 제어되어 회전 동작하는 마이크로 팬(270);
상기 송기부(120) 내에 내설되되 상기 몸체부(110)의 공기 유로(111) 상에서 마이크로 팬(270)의 후방에 내설되며, 상기 주제어부(250)에 의해 제어되어 발열 동작하는 히터(280);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 제4항에 있어서, 상기 주변 환경정보 감지부(210)는,
상기 송기부(120)의 일측 단부에 설치되며, 외부의 온도와 습도를 감지하여 주제어부(250)로 전달하는 온/습도 감지부(211);
상기 송기부(120)의 다른측 단부에 설치되며, 주변 조도를 감지하여 주제어부(250)로 전달하는 조도 감지부(212); 및
상기 몸체부(110)의 공기 유입구(112) 주변에 설치되며, 주변 공기의 먼지 함유량을 감지하여 주제어부(250)로 전달하는 먼지 감지부(213);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 제4항에 있어서, 상기 키입력부(230)는,
전원 온/오프를 위한 전원 온/오프버튼(231);
마이크로 팬의 운전동작을 자동/수동/상시구동 모드로 구분하여 설정하기 위한 운전 선택버튼(232);
마이크로 팬의 회전속도를 강/중/약 모드로 구분하여 설정하기 위한 팬속도 조절버튼(233);
히터의 구동을 위한 온풍 선택버튼(234);
외부의 모바일 기기와의 연동 기능을 설정하기 위한 모바일 기기 연동 설정버튼(235);
외부의 모바일 기기와의 블루투스 페어링 기능을 설정하기 위한 페어링 설정버튼(236); 및
송기 마스크의 동작 초기화를 위한 리셋 버튼(237);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 제2항에 있어서, 상기 필터(114)는,
필터의 교체 시점을 판단하여 외부로 표시할 수 있는 필터 카트리지를 구비하며, 슬라이드식 교체형 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 제1항에 있어서, 상기 송기부(120)는,
상기 공기 유로(111)에 유입된 공기를 호흡기 쪽을 향하여 좌, 우 양쪽에서 이중으로 분사할 수 있도록 서로 대향하게 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 분사구(121)는,
공기의 분사 위치 및 방향을 조절하기 위한 가요성의 투명 배관(122)이 탈부착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 제4항에 있어서, 상기 주변 환경정보는,
외부의 모바일 기기(300)에 전달되고, 상기 모바일 기기에 GPS 기능이 탑재된 경우 해당 모바일 기기의 GPS 정보를 이용하여 각 지역별의 상세정보(먼지, 온도, 습도, 또는 조도)를 파악할 수 있는 자료로 제공될 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크. - 제12항에 있어서, 상기 주변 환경정보는,
기상청, 지역별 정보 수신처 또는 태양광 충전효율 관제장치로 제공될 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 송기 마스크.
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|---|---|---|---|
| KR1020160130557A KR101699789B1 (ko) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | 휴대용 송기 마스크 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101699789B1 true KR101699789B1 (ko) | 2017-01-25 |
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| KR1020160130557A KR101699789B1 (ko) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | 휴대용 송기 마스크 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101699789B1 (ko) |
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