KR102447557B1 - 미세먼지 차단용 마스크장치 - Google Patents

Abstract

미세먼지 차단용 마스크 장치가 개시되어 있다. 본 발명은, 에어커튼을 형성할 수 있는 마스크, 상기 마스크에 청정공기를 공급할 수 있는 구동부 및 상기 마스크와 구동부를 연결하고 공기를 이송하기 위한 송기관을 포함하는 미세먼지 차단용 마스크장치에 있어서,
상기 마스크는, 본체부; 상기 본체부의 상부 내측에 설치되고 사용자의 코 및 얼굴에 밀착될 수 있는 밀착지지부; 및 상기 본체부의 양측단과 저부단에 형성되는 에어커튼부를 포함하며,
상기 본체부의 내부는 중공부로 형성되어서 공기가 본체부의 내부에서 유동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

미세먼지 차단용 마스크장치{FINE DUST BLOCKING MASK APPARATUS}

본 발명은 미세머지 차단용 마스크장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용자의 호흡기 주변에 에어커튼을 형성하여 오염된 외부공기의 유입을 차단하면서 동시에 필터를 통해 정화된 신선하고 깨끗한 공기를 호흡기 주변으로 공급하여 쾌적한 공기를 제공하도록 하는 에어커튼을 이용한 미세먼지 차단용 마스크장치에 관한 것이다.

과거와 달리 현대인들은 각종 유해가스, 황사, 미세먼지 등에 의해 호흡기 건강을 위협받고 있다. 이는 산업화 시대에 들어서면서 인류가 겪고 있는 현상이며, 산업의 발전과 도시의 편익이 발달함에 따라 그에 비례하여 대기 오염은 더욱 심화되고 있는 추세이다.

이러한 대기오염의 원인은 사막의 모래 폭풍, 화산 분화 등 자연적인 것과 공장의 폐가스, 연료의 연소 등 인위적인 것으로 나뉜다.

통상 자연적인 오염물질은 자연의 생리에 의해 발생되는 것이고 일시적으로 발생되므로 인간의 호흡기 건강에 지속적인 큰 위협이 되지는 않는다. 다만, 인위적인 오염물질은 연료의 연소, 원자력을 이용한 핵에너지의 발생, 화학반응, 물리적 공정 및 자동차·항공기 등에서 배출되는데, 가장 주된 원인은 연료의 연소 시 발생하는 여러 오염물질이고, 인간의 호흡기 건강에 지속적인 악영향을 주고 있다.

이 중 일산화탄소(CO)와 이산화질소(NO2), 아황산가스(SO2) 등이 높은 비율을 차지한다. 특히 이산화황(SO2)의 경우 다른 대기오염물질과 반응하여 추가적인 2차 오염물질을 만들어낸다. 대기오염물질은 입자 크기에 따라 아황산가스나 일산화탄소 등 가스상 물질과 분진 등의 입자상 물질로 구분할 수 있다.

또한, 황사, 먼지바람, 꽃가루, 공기 중 세균, 산불, 화산폭발 등도 대기오염의 주원인이며 인간의 건강을 위협하고 있다.

또한, 건설현장, 청소현장, 특정물 제조 공장, 도색공장, 병원등의 공기오염은 더욱 심각한 상황이다.

특히, 현대 사회에 큰 영향을 미치고 있는 미세먼지는 여러 가지 복합성분을 가진 대기 중 부유 물질로서, 직경 10㎛이하의 입자상 물질을 말하는 것으로, 주로 석탄, 석유 등의 화석연료가 연소될 때 발생되며, 특히 제조공장이나 자동차 등의 배출가스에서 다량이 발생되는 대기오염물질이다.

이러한 미세먼지는 주로 연소입자인 탄소, 유기탄화수소, 질산염, 황산염, 유해금속 성분으로 구성되며, 호흡기 및 심혈관계질환의 발생과 관련이 있고 사망률도 증가시키는 것으로 알려져 있다.

이에, 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1633878호 '미세먼지 제거가 가능한 집진장치'와 같이, 미세먼지를 제거하기 위한 장치들이 개발되고 있다.

상기한 선행문헌(제10-1633878호)은 하부프레임과, 상기 하부프레임 상부에 결합부재에 의해 고정되는 프레임지지구와, 상기 프레임지지구의 내측에 가이더에 의해 지지된 상태로 승하강 가능토록 결합되는 필터하우징과, 상기 필터 하우징에 결합되어 분진을 거르기 위한 필터판과, 상기 하부프레임에 설치되어 필터 하우징에 진동을 가하기 위한 진동발생장치로 구성되는 미세먼지 제거가 가능한 집진장치를 제공하기 위한 것으로, 오랜 사용 또는 많은 분진으로 인해 필터에 들러붙은 미세먼지를 필터판을 승하강시키는 진동에 의해 확실하고 신속하게 털어낼 수 있도록 함으로써 대용량의 분진을 제거시킬 수 있는 기술이 개시되고 있다.

그러나, 상기 선행문헌은 집진 기능을 구비한 기구로서 활동량이 많은 현대인들이 외출 중이나 이동 중 사용할 수 없는 한계가 있다.

따라서, 최근에는 이러한 환경속에서 사람의 호흡기 건강을 지키기 위한 다양한 시도들이 이뤄지고 있으며, 그 일환으로 마스크 개발을 들 수 있다.

사람의 주된 호흡계통은 코와 입이므로, 코와 입을 마스크로 보호하여 대기오염물질이 직접 흡입되는 것을 방지하는 것이다.

이러한, 마스크 개발에 있어서, 가장 중점을 두어야 하는 것은 밀폐성이다.

즉 미세먼지, 유해가스 등의 외부 유해물질이 마스크 내부로 유입되는 것을 방지하는 기술 향상에 목적을 두어야 한다.

그런데, 밀폐성이 향상된 마스크는 사용자의 호흡에 방해를 주는 문제점이 있다.

따라서, 사용자의 호흡기를 완전히 밀폐하지 않는 구조로 구성되어 사용자의 호흡을 방해하지 않으며, 외부 유해물질은 차단되고 필터링된 깨끗하고 안전한 공기만을 사용자에게 공급할 수 있도록 하는 마스크의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

1. 대한민국 등록 특허 제10-1633878호(2016.06.21) 2. 대한민국 출원 제10-2018-0160992호(2018.12.13)

본 발명의 목적은 호흡기 주변에 에어 커튼을 형성하여 오염된 외부 공기의 유입을 차단하면서 구비된 필터를 통해 정화된 공기를 호흡기 주변으로 불어 넣을 수 있도록 함으로써, 휴대가 간편하고 사용자의 호흡기를 덮지 않는 형태의 마스크를 구현하여 미세먼지의 차단이 가능하도록 하는 미세먼지 차단용 마스크 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용자의 코나 얼굴의 형상에 대응하여 밀착 고정될 수 있도록 함으로써, 탈부착을 간단하고 용이하게 할 수 있도록 한 미세먼지 차단용 마스크 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 에어커튼의 분출 방향을 다양한 각도를 조절할 수 있도록 한 미세먼지 차단용 마스크 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치는, 에어커튼을 형성할 수 있는 마스크, 상기 마스크에 청정공기를 공급할 수 있는 구동부 및 상기 마스크와 구동부를 연결하고 공기를 이송하기 위한 송기관을 포함하는 미세먼지 차단용 마스크장치에 있어서,

상기 마스크는, 본체부; 상기 본체부의 상부 내측에 설치되고 사용자의 코 및 얼굴에 밀착될 수 있는 밀착지지부; 및 상기 본체부의 양측단과 저부단에 형성되는 에어커튼부를 포함하며,

상기 본체부의 내부는 중공부로 형성되어서 공기가 본체부의 내부에서 유동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 본체부의 내측 중앙에 호흡부를 더 포함하고, 상기 호흡부는 공기를 공급받기 위하여 다수의 벤트홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본체부는 플라스틱 계열의 형상을 유지하면서도 유연한 재질로 형성되는 것으로서, 사용자의 코를 중심으로 얼굴에 삽입되면서 벌어져서 밀착될 수 있도록 'V'자형 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

에어커튼을 형성하기 위하여, 상기 본체부의 양측단과 저부단에 다수의 미세홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 밀착지지부는 실리콘 재질로 형성되며, 상기 본체부의 상부 내측에 가로로 길게 배치되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 본체부의 양측에는 방향전환부를 더 포함하며, 상기 방향전환부는 주름진 형상의 길이조절이 가능한 재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 호흡기 주변에 에어 커튼을 형성하여 오염된 외부 공기의 유입을 차단하면서 구비된 필터를 통해 정화된 공기를 호흡기 주변으로 불어 넣을 수 있도록 함으로써, 휴대가 간편하고 사용자의 호흡기를 덮지 않는 형태의 마스크를 구현하여 미세먼지의 차단이 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 사용자의 코나 얼굴의 형상에 대응하여 밀착 고정될 수 있도록 함으로써, 탈부착을 간단하고 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 에어커튼의 분출 방향을 다양한 각도를 조절할 수 있어서, 사용자 얼굴의 크기나 마스크의 형상에 구애받지 않고 미세먼지의 유입을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 별도의 청정공기 주머니를 결합하고 초소형 팬을 마스크에 장착함으로써, 수시로 청정 공기주머니를 구입하여 흡입할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치의 배면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치의 저면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치의 좌측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치의 저면 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치의 평면 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치의 사용상태도이다.
도 9는 본 발명에 따른 에어커튼을 이용한 미세먼지 차단용 마스크의 환경센서유닛 및 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치에 별도의 공기주머니를 장착한 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.

우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

본 발명에 따른 미세먼지 차단용 마스크장치는 에어커튼을 형성할 수 있는 마스크(10)와 상기 마스크(10)에 청정공기를 공급할 수 있는 구동부(200) 및 상기 마스크(10)와 구동부(200)를 연결하고 공기를 이송하기 위한 송기관(300)을 포함한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 마스크(10)는, 내부에 중공부가 형성된 본체부(20), 상기 본체부(20)의 상부 내측에 설치되고 사용자의 코 및 얼굴에 밀착될 수 있는 밀착지지부(30), 상기 본체부(20)의 내측 중앙에 형성된 호흡부(50) 및 상기 본체부(20)의 양측단과 저부단에 형성되는 에어커튼부(60)를 포함한다.

상기 본체부(20)는 플라스틱 계열의 형상을 유지하면서도 유연한 재질로 형성되는 것으로서, 사용자의 코를 중심으로 얼굴에 삽입되면서 벌어져서 밀착될 수 있도록 'V'자형 형상을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 상기 본체부(20)는 사용하기 전에는 'V'자형 형상을 취하다가 사용자가 코를 중심으로 얼굴에 삽입하면서, 넓어지면서 얼굴에 견고하게 밀착될 수 있는 것이다.

또한, 상기 본체부(20)는 내부가 중공부(22)로 형성되어 있어서, 공기가 내부에서 유동할 수 있다. 그리고, 상기 본체부(20)의 양측단과 저부단에는 다수의 미세홀(25)이 형성되어 있어서, 공기가 분출되면서 에어커튼이 형성될 수 있는 것이다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(20)는 외면(23)과 내면(24)로 구분되고, 상기 외면(23)과 내면(24) 사이에 빈 공간으로 구성된 중공부(22)가 형성되는 것이다.

도 2를 참조하면, 상기 본체부(20)의 내측벽 중앙에는 호흡부(50)가 구비되어 있는데, 상기 호흡부(50)는 다수의 벤트홀(53)이 형성되어 있어서, 상기 본체부(20)의 중공부(22)를 유동하는 신선한 공기가 상기 다수의 벤트홀(53)을 통해서 공급되어 사용자가 흡입할 수 있는 것이다.

상기 밀착지지부(30)는 실리콘 재질로 형성되는 것으로서, 사용자의 얼굴에 밀착되면 재질의 특성으로 쉽게 떨어지지 않는 성질이 있다. 상기 밀착지지부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 본체부(20)의 상부 내측에 가로로 길게 설치되어서 사용자의 눈 밑에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 밀착지지부(30)는 상기 코에 맞닿는 부분은 오목한 오목부(33)로 형성함으로써, 얼굴과 코의 형상에 대응하여 최적으로 밀착될 수 있도록 자유자재로 형상을 변형할 수 있다.

또한, 상기 본체부의 양측에는 방향전환부(40)를 더 구비할 수 있다. 상기 방향전환부(40)는 주름진 형상의 길이조절이 가능한 재질로 형성함으로써, 상기 방향전환부(40)를 중심으로 상기 본체부(20)의 측면 에어커튼부의 방향을 다양한 각도로 조절할 수 있는 것이다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 방향전환부(40)를 중심으로 상기 에어커튼부의 방향을 조절함에 따라서, 공기의 분출방향을 얼굴쪽으로 또는 얼굴 외곽쪽으로 변경할 수 있는 것이다. 이렇게 함으로써, 미세먼지의 차단을 더 효과적이고 효율적으로 처리할 수 있게 된다.

상기 에어커튼부(60)는 마스크(10) 본체부(20)의 양측단과 저면부에 형성된 다수의 미세홀(25)을 통해서 공기를 분사함으로써 형성되는 것으로서, 상기 에어커튼부(60)를 통해서 마스크(10)의 양측부와 저면부의 개방된 공간을 차단할 수 있는 것이다(도 6 및 도 7 참조). 이때, 상기 본체부(20)의 상단은 밀폐되어 있는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 에어커튼부(60)는 상기 마스크(10)의 양측이나 하단으로 에어커튼을 조성하도록 하여 사용자의 호흡기 즉, 상기 마스크(10) 내부로 미세먼지 및 외부 물질이 유입되지 않도록 외부공기를 차단할 수 있는 것이다.

상기 에어커튼이 형성되게 되면, 이로 인하여 코안다 효과(coanda effect)가 발생되게 된다.

여기서 코안다 효과란 접근면 기류가 그 면에 빨려서 부착하여 흐르는 현상을 의미하는 것으로, 코안다 효과로 인하여 사용자가 날숨한 이산화탄소와 외부 유해물질은 에어커튼과 함께 하방향으로 쓸려 내려가 유체장벽을 형성하고, 이로 인해 마스크부(100) 내부로는 필터링되지 않은 물질의 유입을 차단할 수 있게 된다.

또한, 상기 구동부(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 유입된 외기의 미세먼지를 필터링하는 필터가 설치되어 상기 마스크(10)로 필터링된 공기를 공급하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 구동부(200)는 외부의 공기를 정화하도록 구비되는 구성요소로서 도시된 바와 같이 사용자의 인체 즉 팔뚝에 거치될 수 있도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 구동부(200)는 외부의 공기를 정화하도록 구비되는 구성요소로서 도시되지는 않았지만 사용자 인체의 적정 부위에 거치되거나 사용자의 가방등에 거치될 수 있도록 구비될 수 있다.

따라서, 상기 구동부(200)는 유입구(210), 필터(220), 탈취필터(290), 송풍팬(230), 가열유닛(240), 가습유닛(250), 분사구(260), 배터리유닛(270), 환경센서유닛(280)을 포함할 수 있다.

상기 유입구(210)는 상기 구동부(200)로 외기가 유입되는 부분이다.

구체적으로, 상기 유입구(210)는 상가 구동부(200)의 일측에 구비되어 정화하고자 하는 외기가 상기 구동부(200) 내부로 유입될 수 있도록 구비되는 관형상일 수 있다.

상기 필터(220)는 상기 유입구(210)로 유입된 공기를 정화하기 위하여 구비되는 필터일 수 있다.

구체적으로, 상기 필터(210)는 외부공기를 정화하여 상기 마스크(10)의 내부공간에 공급하도록, 상기 구동부(200)의 일측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 필터(220)는 0.01 ∼ 0.59μm 기공 크기를 가지는 나노섬유로 이뤄진 공기필터일 수 있다.

또한, 상기 필터(220)는 해파필터 또는 프리필터 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 필터의 교체 시점을 알려주는 필터 카트리지(미도시)를 구비한 슬라이드식 교체형 필터로 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 필터(220)는 기 설정된 기준치 이상의 먼지 또는 오염물질이 포집되는 경우 메세지, 문자 또는 경보음 등으로 교체시기를 표시할 수 있는 필터 카트리지(미도시)를 구비할 수 있다.

따라서, 상기 필터(220)는 착탈식으로 구현되는 것으로, 상기 필터(220)가 억지끼움 또는 마그네틱 접촉 방식으로 장착되도록 구비될 수 있다.

이에, 상기 필터(220)는 착탈이 용이하도록 상기 필터(220)가 장착되는 장착구(미도시)는 고무, 실리콘, 플라스틱 등의 재질로 구현됨이 보다 바람직하다.

상기 탈취필터(290)는 상기 필터와 이웃하는 일측에 배치되어, 흡착성이 강한 탄소질 활성탄으로 구성되어 필터링된 공기 중 악취성분을 제거할 수 있도록 구비된다.

구체적으로, 상기 탈취필터(290)는 공기 중의 냄새를 제거하는 탈취효과를 갖는 것으로, 활성탄필터 또는 카본 필터로 부르기도 한다.

또한, 상기 탈취필터(290)는 나노스케일의 유해물질을 포함한 각종 유해물질에 대한 필터링 및 탈취작용을 함께 수행할 수 있다.

따라서, 상기 탈취필터(290)는 냄새를 빨아드리는 흡착제로서의 활성탄소를 이용한 흡착작용 및 악취 분자를 촉매를 이용하여 분해하는 촉매반응을 이용하여 탈취효과를 발현시키도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 탈취필터(290)는 상기한 효과를 낼 수 있는 공지의 것을 사용할 수 있다.

상기 송풍팬(230)은 상기 필터(220)에 유입되어 필터링된 공기를 상기 마스크(10)로 공급하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 송풍팬(230)은 복수개의 회전익이 배치된 팬일 수 있으며, 상기 필터(220)에서 유입되는 필터링된 공기를 상기 마스크(10)의 내부 공간으로 공급하도록 한다.

또한, 상기 송풍팬(230)은 상기 배터리유닛(270)과 연결되어 전원을 공급받아 작동되며 상기 제어부(600)에 의해 제어되도록 한다.

또한, 상기 송풍팬(230)은 공지의 것을 사용할 수 있다.

상기 가열유닛(240)은 상기 필터(220)와 이웃하는 일측에 배치되어, 상기 필터(220)를 통해 유입된 공기를 가열하도록 한다.

구체적으로, 상기 가열유닛(240)은 상기 필터(220)를 통해 유입된 공기를 가열하도록, 상기 구동부(200)의 필터(220) 및 송풍팬(230)의 일측에 배치되고, 상기 배터리유닛(270)과 연결되어 상기 배터리유닛(270)에서 공급되는 전원에 의해 가열되도록 한다.

이러한, 상기 가열유닛(240)은 소정 길이로 배열된 열선 형태로 구성될 수 있으며, 가열온도는 34 ∼ 38℃ 사이가 적당할 수 있으나 사용자의 설정에 따라 다양하게 적용될 수 있다.

상기한 온도범위는 사람의 체온 범위와 유사하므로 사용자가 뜨겁거나 차다고 느껴지지 않으며, 이 경우 필터링된 외부온도를 대략 3∼4℃ 정도 상승시켜 공급하므로, 찬 공기로 인한 면역력 저하를 어느 정도 완화할 수 있다.

또한, 상기 가열유닛(240)은 상기 제어부의 제어에 의해 사용자가 기설정된 온도에 맞춰 작동될 수 있도록 구비된다.

상기 가습유닛(250)은 상기 가열유닛(240)과 이웃하는 일측에 배치되어, 상기 필터(220)를 통해 유입된 공기를 가습하도록 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 가습유닛(250)은 상기 구동부(200)에서 정화된 공기에게 수증기를 공급하여 적정한 습도를 유지할 수 있도록 구비되는 것으로, 건조한 날씨나 또는 사용자가 감기등의 질병에 의해 일정 습도를 유지하는 것이 필요한 경우 사용할 수 있도록 구비되는 구성요소이다.

이에, 상기 가습유닛(250)은 일측에 초음파진동자가 내설되는 가습수조(251), 상기 가습수조(251)의 일측 하면으로 설치되어 소정 온도로 물을 가열시켜 주는 발열소자(252) 및 상기 가습수조(251)에서 기화된 수증기를 분무하는 분무노즐(253)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가습유닛(250)은 상기 제어부(600)의 제어에 의해 기설정된 습도 범위에서 작동될 수 있으며, 상기 배터리유닛(270)과 연결되어 상기 배터리유닛(270)에서 전원을 공급받아 작동될 수 있다.

또한, 상기 가습유닛(250)은 상기한 바와 같은 구성요소로 형성될 수 있으나 본 발명에서 상기 가습유닛(250)은 이에 한정되는 것은 아니며 동일한 효과를 내는 다른 공지의 가습부재를 적용실시할 수 있다.

따라서, 상기 가습유닛(250)은 본 발명에 따른 상기 에어커튼을 이용한 미세먼지 차단용 마스크(1)가 미세먼지를 차단하여 사용자의 질병을 미연에 방지할 수 있는 효과뿐 아니라 질병에 걸린 사용자에게 가습으로 인한 치료 효과를 줄 수 있는 장점도 있다.

상기 분사구(260)는 상기 필터(220)에 유입되어 필터링된 정화 공기를 상기 송기관(300)으로 배출하도록 한다.

구체적으로, 상기 분사구(260)는 상기 송기관(300)과 연결되어 상기 구동부(200)에서 필터링이 완료된 정화공기가 상기 마스크(10)로 이송될 수 있도록 구비되는 관형상일 수 있다.

상기 배터리유닛(270)은 상기 송풍팬(230) 일측에 배치되어, 상기 구동부(200)에 전원을 공급하도록 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 배터리유닛(270)은 상기 구동부(200)에 전원을 공급하도록 구비되는 것으로, 보다 구체적으로는 상기 송풍팬(230), 가열유닛(240), 가습유닛(250) 및 환경센서유닛(280)에 전원을 공급하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 배터리유닛(270)은 경량화 및 사용자속성을 위하여 2차 전지가 사용될 수 있다.

예를 들면, 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 등의 적합할 수 있다.

또한, 상기 배터리유닛(270)은 현재 단말기등에 사용되고 있는 무선충전방식이 적용될 수도 있다.

상기 환경센서유닛(280)은 상기 구동부(200) 외부 일측에 배치되어, 외기 상태를 측정하는 센서일 수 있다.

구체적으로, 상기 환경센서유닛(280)은 상기 구동부(200) 외부 일측에 구비되어 외부 공기 상태를 측정하도록 구비되는 센서로서, 외기의 온도를 측정하는 온도측정센서(281), 외기의 습도를 측정하는 습도측정센서(282) 및 외기의 미세먼지농도를 측정하는 미세먼지측정센서(283)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 환경센서유닛(280)은 상기 제어부(600)와 무선통신으로 연결되어 상기 환경센서유닛(280)이 측정한 외기 정보를 상기 제어부(600)로 전송될 수 있도록 한다.

이에, 상기 제어부(600)는 상기 환경센서유닛(280)에서 전송된 외기 정보에 기인하여 상기 구동부(200)의 필터(220), 가열유닛(240) 및 가습유닛(250)이 작동될 수 있도록 한다.

또한, 상기 환경센서유닛(280)은 공지의 센서를 사용할 수 있다.

상기 송기관(300)은 상기 구동부(200)에서 분사된 공기를 상기 마스크(10)로 이송하도록 구비되는 길이 방향의 관형상일 수 있다.

구체적으로, 상기 송기관(300)은 일단이 상기 구동부(200)의 분사구(260)와 연결되고 타단이 상기 마스크(10)의 송풍노즐(400) 및 에어커튼조성노즐(500)과 연결되도록 구비되어 상기 구동부(200)에서 정화된 공기가 상기 마스크(10)로 이송될 수 있도록 한다.

또한, 상기 송기관(300)은 상기 구동부(200)가 장착되는 사용자의 신체에서 상기 마스크(10)가 장착되는 안면까지의 거리보다 일정 범위 길게 구성되어 사용자가 활동 중 상기 마스크(10) 사용에 불편함을 느끼지 않도록 구성될 수 있다.

상기 송풍노즐(400)은 상기 마스크(10) 내측 상단에 돌출 형성되어 필터링된 공기를 사용자의 호흡기로 공급하는 노즐형상으로 복수개 구비될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 에어커튼을 이용한 미세먼지 차단용 마스크의 환경센서유닛 및 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.

상기 제어부(600)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 환경센서유닛(280)에서 측정한 외기 상태에 대응하여 상기 본체부(200)의 작동을 제어하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 제어부(600)는 상기 본체부(200)의 작동을 제어하는 것으로, 상기 환경센서유닛(280)에서 측정된 외기 정보와 기설정된 사용자 정보를 매칭하여 상기 본체부(200)의 작동을 제어할 수 있도록 한다.

따라서, 상기 제어부(600)는 환경정보감지유닛(610) 및 주제어유닛(630)을 포함할 수 있다.

상기 환경정보감지유닛(610)은 상기 환경센서유닛(280)에서 측정된 주변 환경 정보를 전송받도록 구비된다.

상기 주제어유닛(630)은 상기 환경센서유닛(280)을 통해 측정된 주변 환경 정보와 사용자 조작에 의한 외부 사용자단말(C)에서 수신되는 무선 제어신호에 따라 상기 본체부(200)의 동작을 전체적으로 제어하여 상기 송기관(300)을 통한 공기 분사 및 외부의 사용자단말(C)로 주변 환경정보의 무선 전송을 제어하도록 한다.

따라서, 상기 제어부(600)는 상기 환경센서유닛(280)에서 측정된 출력값을 기설정된 정보값과 비교하여 상기 출력값이 상기 정보값과 일치하지 않을 경우 상기 송풍팬(230)을 작동시켜 상기 송기관(300)을 통해 상기 송풍노즐(400)로 정화공기를 공급할 수 있도록 하고, 그 이외의 경우에는 상기 송풍팬(230)의 동작을 정지시키도록 프로그램될 수 있다.

또한, 상기 제어부(600)는 상기 온도측정센서(281) 및 습도측정센서(282)에서 측정된 주변 공기의 온도 및 습도값을 이용하여 상기 가열유닛(240) 및 상기 가습유닛(250)을 자동으로 구동시켜 외부의 차갑거나 건조한 공기를 따뜻하고 습하게 분사될 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어부(600)는 외기의 상태가 기설정된 적정범위 내에 있을 경우 상기 마스크(1)의 전반적인 작동을 정지시켜 불필요한 작동을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제어부(600)는 외부의 사용자단말(C)과 연동되어 상기 사용자단말(C)을 이용하여 무선으로 상기 에어커튼을 이용한 미세먼지 차단용 마스크(1)의 정보를 수신받을 수 있으며 조작할 수 있도록 한다.

상기 무선통신부(700)는 무선통신모듈 및 근거리무선통신망으로 연결되며 외부의 사용자단말(C)과 무선통신을 수행하여 사용자단말(C)에서 전송되는 무선 제어 신호를 수신하여 전달하거나 사용자단말(C)로 주변 환경 정보를 무선 전송하도록 구비된다.

또한, 상기 무선통신부(700)는 LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다.

또한, 상기 무선통신부(700)는 예로, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력, 지그비, NFC, 자력 시큐어 트랜스미션, 라디오 프리퀀시, 또는 보디 에어리어 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 상기 에어커튼을 이용한 미세먼지 차단용 마스크(10)는 상기 무선통신부(700)를 이용하여 상기 사용자단말(C)과 외기 정보 및 작동 정보를 송수신할 수 있으며, 상기 마스크(1)의 작동을 상기 사용자단말(C)에서 조작할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치에 별도의 공기주머니를 장착한 상태를 도시한 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치는, 마스크(10)의 본체부(20)에 초소형 팬(8)을 설치하고 상기 초소형 팬(85)에 청정 공기주머니(80)를 연결하는 구조를 더 추가한 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치와 동일하다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세먼지 차단용 마스크 장치는 사용자의 필요에 따라서 언제든지 청정 공기주머니(80)를 구입하여 신선한 공기를 마스크(10)를 통해서 흡입할 수 있는 것이다.

호흡기 주변에 에어커튼을 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 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 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 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 마스크 20: 본체부
22: 중공부 25: 미세홀
30: 밀착지지부 33: 오목부
40: 방향전환부 50: 호흡부
53: 벤트홀 60: 에어커튼부

Claims (7)

1. 마스크는,
   본체부를 포함하며,
   상기 본체부는 외면과 내면으로 구분되고, 상기 외면과 내면 사이에 빈 공간으로 구성된 중공부가 형성되어서 공기가 본체부의 내부에서 유동할 수 있고,
   상기 본체부의 내측 중앙에 호흡부를 더 포함하고,
   상기 호흡부는 공기를 공급받기 위하여 다수의 벤트홀이 형성되어 상기 본체부의 중공부를 유동하는 공기가 상기 다수의 벤트홀을 통해서 사용자의 입에 수직한 방향으로 공급되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 마스크는 상기 본체부의 양측단과 저부단에 형성되는 에어커튼부;를 더 포함하며,
   상기 에어커튼부를 형성하기 위하여, 상기 본체부의 양측단과 저부단에 다수의 미세홀을 형성된 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 마스크는 상기 본체부의 상부 내측에 설치되고 사용자의 코 및 얼굴에 밀착될 수 있는 밀착지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 밀착지지부는 실리콘 재질로 형성되며,
   상기 본체부의 상부 내측에 가로로 길게 배치되어 설치되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 본체부는 플라스틱 계열의 형상을 유지하면서도 유연한 재질로 형성되는 것으로서, 상기 사용자의 코를 중심으로 얼굴에 삽입되면서 벌어져서 밀착될 수 있도록 'V'자형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 본체부의 양측에는 방향전환부를 더 포함하며,
   상기 방향전환부는 주름진 형상의 길이조절이 가능한 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크장치.
7. 제 1항에 있어서,
   마스크의 본체부에 초소형 팬을 설치하고,
   상기 초소형 팬에 청정 공기주머니를 연결하여 신선한 공기를 마스크를 통해서 흡입할 수 있는 것을 특징으로 하는 미세먼지 차단용 마스크장치.

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