KR20230000030U - 광촉매 필터 장착형 투명 마스크 - Google Patents

Abstract

본 고안의 광촉매 필터 장착형 투명 마스크는 착용자의 코 이하의 안면을 가리도록 구비되고 투명한 재질로 형성되는 마스크 본체, 상기 마스크 본체의 빈 부분에 장착되는 광촉매 필터, 및 상기 마스크 본체에 연결되어 착용자의 귀에 거는 마스크 끈(300)을 포함하여, 입모양과 표정의 가시화를 가능케 하고, 항균, 항바이러스 기능을 가지면서 효과적으로 유해물질과 미세먼지를 차단 및 제거할 수 있다.

Description

광촉매 필터 장착형 투명 마스크{Transparent Mask with Photocatalytic Filter}

본 고안은 안면 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광촉매 필터 장착형 투명 마스크에 관한 것이다.

일반적으로 마스크는 위생상 병균, 먼지 등의 흡입 및 비말을 막기 위해 코와 입을 가리도록 착용하는 것으로, 용도에 따라 일회용 위생 마스크, 산업용 마스크 등으로 구분된다.

천연섬유 직물로 만들어진 일회용 위생 마스크는 착용감 및 통기성은 우수하나 여과 기능이 부족한 점이 있다. 그리고 합성섬유 직물로 만들어진 일회용 위생 마스크는 여과 기능이 우수하고 제작에 대한 비용 절감을 기재할 수 있으나 착용감이 떨어지는 단점이 있다. 두 마스크 모두 다회용 사용이 불가능하고 마스크 착용 후 입 모양이 가려져 소통이 불편하다.

이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 다양한 마스크가 제안되었으며, 대한민국 등록특허공보 제10-1681100호(등록일자: 2016년11월24일)는 사용자의 얼굴 안면 일부 또는 전체에 밀착되는 마스크 본체와 부직포 필터 또는 나노웹 필터로 이루어진 통기공들이 타공된 필름형 투명 마스크에 대한 것이다. 이와 같은 종래의 마스크는 투명하다는 점에서 입 모양을 가시화하여 소통의 불편감을 덜 수 있으며 다회용 사용이 가능하다. 그러나 필름의 특성상 외부 공기의 흡입이 어렵고 내부 공기의 외부 배출이 어려워 내부 습도 조절이 어려우며 단단한 필름을 마스크 본체로 사용하기 때문에 착용감이 불편하다는 단점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-2125773호(등록일자: 2020년06월17일)는 공기 중에 혼합되어 있는 병균 또는 먼지 등을 광촉매로 필터링 한 후 사용자의 코나 입으로 흡입되도록 하여 사용자가 인체에 유해한 병원균 또는 먼지 등을 흡입하는 것을 방지한다. 그러나 UV-Led를 통한 광촉매의 활성화로 피부에 자외선이 지속적으로 노출되어 인체에 유해하며 마스크 본체가 투명하지 않기에 상기의 소통의 불편함을 개선하지 못한다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1681100호 (등록일자: 2016년11월24일) 2. 대한민국 등록특허공보 제10-2125773호 (등록일자: 2020년06월17일)

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 투명한 의료용 실리콘 소재를 사용하여 입모양과 표정의 가시화를 가능케 하고, 항균, 항바이러스 기능을 가지면서 효과적으로 유해물질과 미세먼지를 차단 및 제거할 수 있는 광촉매 필터 장착형 투명 마스크를 제공하는 것이다.

본 고안의 실시예에 따르면, 착용자의 코 이하의 안면을 가리도록 구비되고 투명한 재질로 형성되는 마스크 본체(100); 상기 마스크 본체의 빈 부분에 장착되는 광촉매 필터(200); 및 상기 마스크 본체에 연결되어 착용자의 귀에 거는 마스크 끈(300)을 포함하는 광촉매 필터 장착형 투명 마스크가 제공된다.

실시예에 따라, 상기 광촉매 필터(200)는, 광촉매 필터(200)의 가장 바깥쪽에 위치하여, 외부 공기를 유입시키는 외측 필터 실리콘 가드(210); 양측의 광촉매 망(222)과 상기 광촉매 망 사이에 삽입되는 광촉매 비즈(221)를 포함하는 광촉매 카트리지(220); 미세한 입자를 걸러내기 위한 헤파필터(230); 습기를 제거하기 위한 제습제층(240); 및 광촉매 필터(200)의 가장 안쪽에 위치하는 내측 필터 실리콘 가드(250)를 포함한다.

실시예에 따라, 상기 광촉매 비즈(221)는 가시광 활성 광촉매 물질로 구성 및 코팅되어 있으며, 상기 광촉매 망(222)으로 고정되는 것을 특징으로 한다.

실시예에 따라, 상기 마스크 본체(100)는 투명 고분자 필름으로 구성되고 내측에 친수성 코팅되어 있으며, 고온 세척이 가능한 것을 특징으로 한다.

실시예에 따라, 상기 제습제층(240)은 활성탄으로 구성되며 필터 내부에 장착되어 마스크 내의 습도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 실리콘과 같은 투명한 소재로 제작된 본체와 가시광 활성 광촉매, 헤파필터, 활성탄 제습제층이 내장된 필터가 결합된 형태의 마스크로서, 착용 후에도 입 모양이 가려지지 않아 의사 소통에서의 불편함을 줄이고 착용자가 가시광 활성 광촉매, 헤파필터와 활성탄 제습제를 통해 정화된 공기를 마시고 배출하여 안전하며 피부에 자극이 되는 UV-Led의 자외선을 통한 광촉매 활성화 없이도 공기를 정화할 수 있고 내장된 활성탄 제습제로 내부 습도 조절이 가능하다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 광촉매 필터 장착형 투명 마스크를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 광촉매 필터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 광촉매 카트리지의 구성을 나타내는 도면이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 고안의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 고안의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 고안의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 고안의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

이하 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 광촉매 필터 장착형 투명 마스크를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 광촉매 필터(200)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 광촉매 카트리지(220)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 광촉매 필터 장착형 투명 마스크는, 실리콘 소재의 투명한 마스크 본체(100), 상기 마스크 본체(100)의 빈 부분에 장착하는 하나 이상의 광촉매 필터(200) 및 귀에 걸어 마스크를 고정할 수 있도록 하는 마스크 끈(300)을 포함한다.

마스크 본체(100)는 착용자의 코 이하의 안면(예컨대, 코와 입)을 가리는 역할을 하지만, 투명한 소재로서 착용자의 표정이나 입 모양은 보이도록 한다.

일 실시예에서, 마스크 본체(100)는 투명 고분자 필름으로 구성되고 내측에 친수성 코팅되어 있으며, 고온 세척이 가능하도록 구성된다.

광촉매 필터(200)는 외부 공기를 유입시키는 외측 필터 실리콘 가드(210), 광촉매 카트리지(220), 헤파필터(230), 제습제층(240), 및 내측 필터 실리콘 가드(250)를 포함한다.

외측 필터 실리콘 가드(210)는 광촉매 필터(200)의 가장 바깥쪽에 위치하여, 외부 공기를 유입시킨다.

광촉매 카트리지(220)는 외측 필터 실리콘 가드(210)의 내측에 위치하며, 광촉매 비즈(221)와 광촉매 망(222)을 포함한다.

일 실시예에서, 광촉매 카트리지(220)는 양 측의 광촉매 망(222A, 222B) 사이에 광촉매 비즈(221)를 삽입하여 광촉매 망(222A, 222B)으로 고정하여 구성될 수 있다.

헤파필터(230)는 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있는 고성능 필터로서 광촉매 카트리지(220)의 내측에 위치한다. 제습제층(240)은 습기를 제거하기 위한 구성으로서, 헤파필터(230)의 내측에 위치하며, 제습제층(240)의 내측에는 내측 필터 실리콘 가드(250)가 위치한다.

보다 상세하게 살펴보면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외측 필터 실리콘 가드(210)는 상기 광촉매 카트리지(220)의 외측면을 감싸도록 위치하여, 광촉매 필터(200)로 외부 공기가 유입되도록 한다. 유해물질을 포함한 공기가 상기 외측 필터 실리콘 가드(210)의 빈 공간을 지나 광촉매 비즈(221)와 광촉매 망(222)으로 구성된 광촉매 카트리지(220)를 통해 필터링된다.

상기 광촉매 비즈(221)와 광촉매 망(222)은 가시광 활성 광촉매 입자를 포함하거나 가시광 활성 광촉매 물질로 코팅될 수 있다.

상기 가시광 활성 광촉매 입자와 물질은 가시광 영역의 빛을 흡수함으로써 얻은 에너지로 인해 발생한 전자와 정공이 퍼옥사이드 음이온 또는 하이드록시 라디칼 등을 생성하고, 이들이 유해 물질을 분해 및 제거하여 공기 청정, 탈취 또는 항균 작용을 가능하게 한다.

구체적으로, 상기 가시광 활성 광촉매 입자와 물질은 금속 산화물 및 금속 입자를 포함 및 증착된 형태일 수 있다.

예를 들어, 상기 금속 산화물을 산화티탄, 산화텅스텐, 산화아연, 산화니오븀 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 산화물은 산화텅스텐을 포함할 수 있고, 산화텅스텐은 가시광에서 반응하여 광촉매 특성을 나타내는 정도가 우수하고, 가격이 저렴하다는 이점이 있다.

또한, 상기 금속 입자는 가시광선에 대한 광활성을 갖는 금속으로서, 예를 들어 전이 금속 또는 귀금속을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 가시광 활성 광촉매 입자의 금속 입자는 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브데넘, 구리, 철, 코발트, 망간, 니켈, 백금, 금, 은, 세륨, 카드늄, 아연, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 입자는 백금을 포함할 수 있고, 이 경우 가장 높은 광촉매 성능을 나타낸다는 장점을 얻을 수 있다.

상기 광촉매 카트리지(220)를 통과한 공기는 상기 헤파필터(230)를 거치면서 2차 여과된다. 상기 헤파필터는 약 0.3㎛ 미세입자를 약 99.97% 걸러낼 수 있는 성능을 가진 필터를 의미한다. 이러한 헤파필터(HEPA, high efficiency particulate air filter)는 매우 촘촘하여 매우 미세한 입자인 미세먼지까지 걸러낼 수 있다.

상기 헤파필터(230)를 거쳐 유해물질이 제거된 공기는 상기 제습제층(240)을 거쳐 상기 내측 필터 실리콘 가드(250)의 빈 공간을 통해 마스크 내부로 유입된다.

상기 제습제층(240)은 활성탄 등을 포함하는 흡습제로 구성되어 공기청정, 탈취, 향균 효과를 우수한 수준으로 발휘할 수 있다. 특히, 마스크 내부에서 발생할 수 있는 과다한 습기를 일정량 제거해주는 기능을 하여 마스크 착용감을 쾌적하게 할 수 있다.

본 고안의 실시예에 따른 광촉매 필터 장착형 투명 마스크는 투명한 의료용 실리콘 소재로 구성되어 기존 불투명한 마스크와는 달리 입모양과 표정의 가시화를 가능케 하고, 항균, 항바이러스 기능을 가지면서 효과적으로 유해물질과 미세먼지를 차단 및 제거할 수 있다. 가시광을 통해 흡착된 유해물질을 분해하며, 매일 교체될 필요 없이 별도의 세척을 통해 반영구적 재사용이 가능하다.

따라서, 광촉매 필터 장착형 투명 마스크는 기존 불투명한 마스크 착용으로 입모양이 보이지 않아 소통에 어려움을 경험하고 있는 청각, 언어 장애인, 효과적인 서비스 창출을 위해 입모양의 가시화가 필수적인 서비스업 종사자, 방송 상의 이유로 마스크를 착용하지 못한 채 활동하는 연예계, 방송계 종사자에게 매우 유용하다.

본 고안은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 마스크 본체
200 : 광촉매 필터
210 : 외측 필터 실리콘 가드
220 : 광촉매 카트리지
221 : 광촉매 비즈
222 : 광촉매 망
230 : 헤파필터
240 : 제습제층
250 : 내측 필터 실리콘 가드
300 : 마스크 끈

Claims (5)

1. 착용자의 코 이하의 안면을 가리도록 구비되고 투명한 재질로 형성되는 마스크 본체(100);
   상기 마스크 본체의 빈 부분에 장착되는 광촉매 필터(200); 및
   상기 마스크 본체에 연결되어 착용자의 귀에 거는 마스크 끈(300)을 포함하는 광촉매 필터 장착형 투명 마스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 광촉매 필터(200)는,
   광촉매 필터(200)의 가장 바깥쪽에 위치하여, 외부 공기를 유입시키는 외측 필터 실리콘 가드(210);
   양측의 광촉매 망(222)과 상기 광촉매 망 사이에 삽입되는 광촉매 비즈(221)를 포함하는 광촉매 카트리지(220);
   미세한 입자를 걸러내기 위한 헤파필터(230);
   습기를 제거하기 위한 제습제층(240); 및
   광촉매 필터(200)의 가장 안쪽에 위치하는 내측 필터 실리콘 가드(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 필터 장착형 투명 마스크.
3. 제2항에 있어서, 상기 광촉매 비즈(221)는
   가시광 활성 광촉매 물질로 구성 및 코팅되어 있으며,
   상기 광촉매 망(222)으로 고정되는 광촉매 필터 장착형 투명 마스크.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 마스크 본체(100)는 투명 고분자 필름으로 구성되고 내측에 친수성 코팅되어 있으며, 고온 세척이 가능한 것을 특징으로 하는 광촉매 필터 장착형 투명 마스크.
5. 제 2항에 있어서,
   상기 제습제층(240)은 활성탄으로 구성되며 필터 내부에 장착되어 마스크 내의 습도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 광촉매 필터 장착형 투명 마스크.
   

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