(57)【要約】【課題】本発明は、保健マスクに関する。【解決手段】ユーザの呼吸器系を含んで顔の一部領域を覆って装着し、内部空間を形成する本体部と、前記本体部を顔の一部領域に密着するために、前記本体部の周りに沿って配置される密着部と、前記本体部を顔の一部領域に固定するために、前記本体部の両側部に配置される耳掛け部と、外部空気を浄化して前記本体部の内部空間に供給するために、前記本体部の両側部に配置されるフィルタ部と、前記本体部の周囲にエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記本体部上に形成されるエアカーテン組成手段と、を含んで構成することができ、本発明によると、ユーザの顎周辺部にエアカーテンを形成して外部の有害物質が入り込むことを遮断することにより、ユーザの呼吸器の健康を保護することができる効果がある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの呼吸器系を含む顔の一部領域を覆って装着し、内部空間を形成する本体部と、
前記本体部を顔の一部領域に密着させるために、前記本体部の周りに沿って配置される密着部と、
前記本体部を顔の一部領域に固定するために、前記本体部の両側部に配置される耳掛け部と、
外部空気を浄化して前記本体部の内部空間に供給するために、前記本体部の両側部に配置されるフィルタ部と、
前記本体部の周辺にエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記本体部上に形成されるエアカーテン組成手段と、を含む保健マスク。
【請求項２】
前記エアカーテン組成手段は、
前記本体部上で前記フィルタ部と前記耳掛け部との間に形成される送風部材と、
ユーザの顎周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部の内部空間上で前記送風部材とユーザの顎周辺部を連結して配置される第１の空気管路と、
ユーザの顎骨格に沿ってエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記第１の空気管路と連結され、前記本体部の下端に形成される複数の空気ノズルと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の保健マスク
【請求項３】
前記エアカーテン組成手段は、
ユーザの鼻周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部の内部空間上で前記送風部材とユーザの鼻周辺部を連結して配置される第２の空気管路をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の保健マスク。
【請求項４】
前記第１の空気管路の直径は、前記第２の空気管路の直径よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の保健マスク。
【請求項５】
前記送風部材は、
前記本体部上で前記フィルタ部と前記耳掛け部との間に形成されたファン安着具と、
前記ファン安着具の外側に配置され、前記フィルタ部から流れ込むフィルタリングされた空気を前記本体部の内部空間に供給する送風ファンと、
前記ファン安着具の内側に配置され、前記送風ファンと連結され、前記送風ファンに電力を供給するために提供されるバッテリユニットと、を含むことを特徴とする請求項２に記載の保健マスク。
【請求項６】
前記送風部材は、
前記送風ファンの防音のために、前記本体部上で前記ファン安着具と前記耳掛け部との間に配置される防音ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の保健マスク。
【請求項７】
フィルタリングされた空気に香り又は薬物が含有された媒質を含ませるために、前記本体部上で前記フィルタ部と前記送風ファンとの間に配置される媒質部材をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の保健マスク。
【請求項８】
前記本体部の外面は、紫外線遮断コーティングがされたことを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項９】
前記本体部の内面は、曇り防止コーティングがされたことを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項１０】
前記本体部は、ナノ射出成形され、前記送風部材が装着される部位は、ユーザの皮膚に密着する部位に比べて相対的に剛性のシリコン又はプラスチック材料で形成することを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項１１】
前記密着部は、前記本体部が鼻筋の輪郭に沿ってずり落ちることを防止するために、前記密着部において鼻筋に密着する部分にはずり落ち防止ユニットが配置され、前記ずり落ち防止ユニットの材料は、複数の微細剛毛が射出成形されたナノ繊維であることを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項１２】
前記複数の微細剛毛は、上方向に傾斜するように形成され、上下方向に多段に配置することを特徴とする請求項１１に記載の保健マスク。
【請求項１３】
前記密着部は、ユーザの体温に応じて縮んでユーザの顔屈曲形状に合わせて密着する形状記憶樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項１４】
前記本体部の内部空間に流れ込む空気の温度を調節するために、前記フィルタ部と連動する温度調節部をさらに含み、前記温度調節部は、前記本体部の中央側に配置される温度測定センサと、
前記フィルタ部を通じて流れ込む空気を加熱するために、前記本体部上において前記フィルタ部と前記送風ファンとの間に配置され、前記バッテリユニットと連結される加熱ユニットと、を含むことを特徴とする請求項５に記載の保健マスク。
【請求項１５】
前記本体部の内部空間の環境を測定する環境測定モジュールと、
外部危険の発生時にユーザに信号を送る危険信号モジュールと、
前記環境測定モジュール及び危険信号モジュールから信号を受信して処理するデータ処理部と、
前記データ処理部と連動し、リアルタイムで前記本体部の内部空間の環境を記録するデータベース部と、
前記データ処理部と連動し、前記本体部の内部空間の環境状態を表示する表示部と、
前記データ処理部と連動し、外部のスマート機器上に設置され、ユーザにインターフェイスを提供するアプリケーション部と、
前記データ処理部と連動し、前記送風部材を制御する送風制御部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の保健マスク。
【請求項１６】
前記環境測定モジュールは、
前記温度測定センサと連動し、前記本体部の内部温度を測定する温度測定部と、
前記本体部の内部に配置されるガス検出センサと連動し、前記本体部の内部空間の酸素量、二酸化炭素量又は有害ガス濃度のうち少なくともいずれかを検出するガス測定部と、
前記本体部の内部に配置される粒子状物質測定センサと連動し、前記本体部の内部空間の粒子状物質濃度を測定する粒子状物質測定部と、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の保健マスク。
【請求項１７】
前記データ処理部は、ＧＰＳと連動してユーザの移動速度を測定し、ユーザの停止、歩く又は走る状態ごとに予め設定された酸素及び二酸化炭素の呼吸量と前記ガス測定部から受信したリアルタイム呼吸量を比較してユーザの呼吸器の健康状態をチェックすることを特徴とする請求項１６に記載の保健マスク。
【請求項１８】
前記データ処理部は、前記ガス測定部で検出される有害ガス濃度又は前記粒子状物質測定部で検出される粒子状物質濃度と予め設定された許容有害ガス濃度又は粒子状物質濃度を比較して前記フィルタ部の交換時期をチェックすることを特徴とする請求項１６に記載の保健マスク。
【請求項１９】
前記危険信号モジュールは、
前記耳掛け部の外側に配置される音感知センサと連動し、予め設定された特定の信号を選別する音選別部と、
前記耳掛け部の内側に配置される振動センサと連動し、前記音選別部の信号に応じてユーザに振動信号を送る振動信号部と、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の保健マスク。
【請求項２０】
ユーザの目を保護するために、前記耳掛け部及び前記本体部と連結されるゴーグル部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項２１】
大気環境又はユーザの作業環境を撮影するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される撮影ユニットと、
ユーザ周辺部の生命体を感知するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される熱感知センサと、をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の保健マスク。
【請求項２２】
大気環境又はユーザの作業環境を撮影するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される撮影ユニットと、
ユーザ周辺部の視界を確保するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置されるライトユニットと、をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の保健マスク。
【請求項２３】
ユーザの音声信号を伝達するために、前記本体部上でユーザの口周辺部に配置されるマイク部をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の保健マスク。
【請求項２４】
前記本体部に配置され、ユーザの周辺環境の放射能指数を測定する放射能指数測定センサをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項２５】
前記耳掛け部に配置され、前記本体部の内部空間の環境情報又はユーザの周辺環境情報を音声で伝達する音源出力部をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項２６】
前記フィルタ部は、
前記本体部の側部に配置されるフィルタ着脱部と、
前記フィルタ着脱部に配置され、複数のフィルタ層からなる多重フィルタと、
前記多重フィルタと結合され、前記フィルタ着脱部に着脱されるフィルタブロックと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項２７】
前記フィルタ着脱部は粉末状の磁力成分が塗布され、前記フィルタブロックは金属材料からなることを特徴とする請求項２６に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項２８】
前記多重フィルタは、
前記フィルタ支持体に結合され、気孔の大きさが０.０２〜５９μｍの範囲内のメッシュ形態で提供される第１のフィルタと、
前記第１のフィルタと結合され、気孔の大きさが０.０１〜５９μｍの範囲内であり、（微）粒子状物質を除去する第２のフィルタと、を含むことを特徴とする請求項２６に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項２９】
前記多重フィルタは、
前記第２のフィルタと結合され、気孔の大きさが０.０１〜５９μｍの範囲内であり、（微）粒子状物質の除去又は脱臭成分が含有された第３のフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項３０】
前記多重フィルタは、
前記第３のフィルタと結合され、気孔の大きさが０.０２〜５９μｍの範囲内であり、有毒又は有害物質を除去するために吸着物質が含有された第４のフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項３１】
前記多重フィルタは、
前記第４のフィルタと結合され、気孔の大きさが０.０１〜１ｍｍの範囲内であり、気管支患者の治療成分又は芳香成分が含有された第５のフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項３２】
前記多重フィルタを構成する各フィルタの気孔の配置は、互いに交互に配列することを特徴とする請求項３１に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項３３】
前記各フィルタの気孔はフェムト秒レーザで加工処理されることを特徴とする請求項３１に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項３４】
前記多重フィルタを構成する各フィルタは気孔の配置が互いに異なるパターンで配置されることを特徴とする請求項３１に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項３５】
前記耳掛け部は、
前記本体部の側部に連結され、ユーザの耳にかかるストリップと、
前記本体部の側部に配置され、前記ストリップと連結され、前記ストリップの長さを調節するために提供する長さ調節ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項３６】
前記長さ調節ユニットは、
前記本体部の側部に固定配置されるベンディングボディと、
前記ベンディングボディとヒンジ連結されるベンディングカバーと、
前記ベンディングボディ上に配置され、ストリップを巻いて長さを調節するために提供されるベンディング突起と、を含むことを特徴とする請求項３５に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【請求項３７】
前記本体部の内面又は前記フィルタ部には、バイオマーカーユニットが配置されることを特徴とする請求項１に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保健マスクに関し、より詳しくは、皮膚密着力が優れることはもちろん、ユーザの顎周辺部にエアカーテンを形成して外部の有害物質が入り込むことを遮断することにより、ユーザの呼吸器を保護することができる保健マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代人は、過去とは異なり、各種の有害ガス、黄砂、粒子状物質などにより呼吸器の健康が脅かされている。これは、産業化時代に入り人類が直面している現象であり、産業の発展と都市の便利化が発達するにつれて大気汚染はさらに深刻化している傾向にある。
【０００３】
このような大気汚染の原因は、砂漠の砂嵐、火山の噴火などのような自然現象によるものと、工場の廃ガス、燃料の燃焼などのような人為的なものとに分けられる。
【０００４】
通常、自然現象による汚染物質は、自然の生理によって発生するものであり、一時的に発生するものであるので、人間の呼吸器の健康に持続的な脅威にはさほどならない。しかしながら、人為的な汚染物質は、燃料の燃焼、原子力を用いた核エネルギーの発生、化学反応、物理的プロセス及び自動車・航空機などから排出され、最も主な原因は、燃料の燃焼時に発生する多様な汚染物質であり、人間の呼吸器の健康に持続的な悪影響を与えている。
【０００５】
この中で一酸化炭素（ＣＯ）と二酸化窒素（ＮＯ２）、亜硫酸ガス（ＳＯ２）などが高い割合を占めている。特に、二酸化硫黄（ＳＯ２）は、他の大気汚染物質と反応して更なる２次汚染物質を作り出す。大気汚染物質は、粒子の大きさに応じて、亜硫酸ガスや一酸化炭素などのガス状物質と粉塵などの粒子状物質とに分けることができる。
【０００６】
又、生成過程に応じて、１次汚染物質と２次汚染物質とに分けられる。１次汚染物質とは、発生源から放出された物質がそのまま汚染物質となるものを言う。例えば、石炭・石油などの燃焼により発生するススや、セメント工場などから排出される粉塵、自動車の排気管などを通じて排出される硫黄酸化物などである。
【０００７】
２次汚染物質は、１次汚染物質が大気中で物理・化学的反応によって全く異なる物質に生成されたものを言う。自動車や工場などから排出された炭化水素と窒素化合物が太陽の紫外線による光化学反応により生じた酸化剤などがその例である。
【０００８】
亜硫酸ガスは硫黄酸化物の一種であり、水に容易に溶け、無色であり、刺激的な臭いがする不燃性ガスである。火山、温泉などに存在し、硫化水素と反応して硫黄を生成する。硫黄を含有する石炭、石油などの化石燃料が燃焼するときに人為的に排出され、主な排出源は発電所、暖房装置、金属製錬工場、製油所やその他の産業プロセスなどである。
【０００９】
一酸化炭素は、無色無臭の有毒ガスであって、燃料中の炭素が不完全燃焼したときに発生する。排出源は、主に自動車であり、工場燃料の燃焼、そして山火事のような自然発生源及びキッチン、タバコの煙、室内暖房のような室内発生源がある。
【００１０】
二酸化窒素は、赤褐色の反応性が大きい気体であって、大気中で一酸化窒素の酸化によって発生し、大気中で揮発性有機化合物と反応してオゾンを生成する前駆物質（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）の役割をする。主な排出源は、自動車と高温燃焼工程、化学物質の製造工程などであり、土壌中の細菌によって生成される自然現象によるものである。
【００１１】
オゾンは、大気中に排出されたＮＯｘと揮発性有機化合物などが紫外線と光化学反応を起こして生成された物質であって、２次汚染物質に属する。前駆物質である揮発性有機化合物は、自動車、化学工場、製油所のような産業施設や自然要因など様々な排出源により発生する。
【００１２】
現在、一酸化炭素、アンモニア、窒素酸化物、硫黄酸化物などの６１種が大気汚染物質として指定されている。大気汚染物質の中で、人の健康・財産や動植物の生育に直接又は間接的に危害を与える恐れのある物質は、特定の大気有害物質として指定されている。現在、ダイオキシン、ベンゼン、四塩化炭素、ホルムアルデヒドなどの３５種が特定の大気有害物質として指定されている。
【００１３】
黄砂、砂嵐、花粉、空気中の細菌、山火事、火山の噴火なども大気汚染の主な原因であり、人間の健康を脅かしている。中国の北京やインドネシアのスマトラは、化石燃料の消費過剰とパーム油の生産のための人為的山火事により年間３０日以上視界が悪い状況であり、隣国までが被害を受けており、東南アジアの多くの都市では、バイクや自動車の煤煙によってマスクを着用しなくては街を歩くことすらできない。
【００１４】
又、建設現場、清掃現場、特定物の製造工場、塗装工場、病院などでの空気汚染はさらに深刻な状況である。このような汚染された空気を避けるために産業現場やスポーツ活動時には顔にマスクが着用されている。又、過失や地震による建築物や施設の火災、トンネル内での自動車や列車の火災、農業や生産現場で発生した有毒ガスは人の命を奪う恐れがある。
【００１５】
近年では、このような環境中で人の呼吸器の健康を守るための様々な試みが行われており、その一例として、マスクの開発が挙げられる。人の主な呼吸器系は鼻と口であるので、鼻と口をマスクにより保護して大気汚染物質を直接吸入することを防止するものである。
【００１６】
このようなマスクの開発において、最も重点を置くのは密閉性である。即ち、粒子状物質、有害ガスなどの外部の有害物質がマスクの内部に入り込むことを防止する技術の向上に目的がある。
【００１７】
ところが、密閉性が向上したマスクは、ユーザの呼吸に妨害を与える恐れがある。市販されているマスクを着用してみると、思ったよりも呼吸し難いことが分かる。特に、コットン素材のマスクの場合には、呼吸による湿気により鼻や口にマスクが密着し、さらに呼吸し難くなる。
【００１８】
したがって、密閉性を向上させつつ、同時にユーザの呼吸もスムーズに誘導することができるマスクが要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記のように、従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ユーザの顎周辺部にエアカーテンを形成して外部の有害物質が流入することを遮断することにより、ユーザの呼吸器の健康を保護することができるマスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記のような目的を達成するための本発明は、保健マスクに関し、ユーザの呼吸器系を含む顔の一部領域を覆って装着し、内部空間を形成する本体部と、前記本体部を顔の一部領域に密着させるために、前記本体部の周りに沿って配置される密着部と、前記本体部を顔の一部領域に固定するために、前記本体部の両側部に配置される耳掛け部と、外部空気を浄化して前記本体部の内部空間に供給するために、前記本体部の両側部に配置されるフィルタ部と、前記本体部の周辺にエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記本体部上に形成されるエアカーテン組成手段と、を含むことができる。
【００２１】
又、本発明の実施例において、前記エアカーテン組成手段は、前記本体部上で前記フィルタ部と前記耳掛け部との間に形成される送風部材と、ユーザの顎周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部の内部空間上で前記送風部材とユーザの顎周辺部を連結して配置される第１の空気管路と、ユーザの顎骨格に沿ってエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記第１の空気管路と連結され、前記本体部の下端に形成される複数の空気ノズルと、を含むことができる。
【００２２】
又、本発明の実施例において、前記エアカーテン組成手段は、ユーザの鼻周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部の内部空間上で前記送風部材とユーザの鼻周辺部を連結して配置される第２の空気管路をさらに含むことができる。
【００２３】
又、本発明の実施例において、前記第１の空気管路の直径は前記第２の空気管路の直径よりも大きい。
【００２４】
又、本発明の実施例において、前記送風部材は、前記本体部上で前記フィルタ部と前記耳掛け部との間に形成されたファン安着具と、前記ファン安着具の外側に配置され、前記フィルタ部から流れ込むフィルタリングされた空気を前記本体部の内部空間に供給する送風ファンと、前記ファン安着具の内側に配置され、前記送風ファンと連結され、前記送風ファンに電力を供給するために提供されるバッテリユニットと、を含むことができる。
【００２５】
又、本発明の実施例において、前記送風部材は、前記送風ファンの防音のために、前記本体部上で前記ファン安着具と前記耳掛け部との間に配置される防音ユニットをさらに含むことができる。
【００２６】
又、本発明の実施例では、フィルタリングされた空気に香り又は薬物が含有された媒質を含ませるために、前記本体部上で前記フィルタ部と前記送風ファンとの間に配置される媒質部材をさらに含むことができる。
【００２７】
又、本発明の実施例において、前記本体部の外面は紫外線遮断コーティングをすることができる。
【００２８】
又、本発明の実施例において、前記本体部の内面は曇り防止コーティングをすることができる。
【００２９】
又、本発明の実施例において、前記本体部は、ナノ射出成形され、前記送風部材が装着される部位は、ユーザの皮膚に密着する部位に比べて相対的に剛性のシリコン又はプラスチック材料で形成することができる。
【００３０】
又、本発明の実施例において、前記密着部は、前記本体部が鼻筋の輪郭に沿ってずり落ちることを防止するために、前記密着部において鼻筋に密着する部分にはずり落ち防止ユニットが配置され、前記ずり落ち防止ユニット材料は、例えば、複数の微細剛毛が射出成形されたナノ繊維である。
【００３１】
又、本発明の実施例において、前記複数の微細剛毛は上方向に傾斜するように形成され、上下方向に多段に配置することができる。
【００３２】
又、本発明の実施例において、前記密着部は、例えば、ユーザの体温に応じて縮んでユーザの顔屈曲形状に合わせて密着する形状記憶樹脂である。
【００３３】
又、本発明の実施例では、前記本体部の内部空間に流れ込む空気の温度を調節するために、前記フィルタ部と連動する温度調節部をさらに含み、前記温度調節部は、前記本体部の中央側に配置される温度測定センサ及び前記フィルタ部を通じて流れ込む空気を加熱するために、前記本体部上において前記フィルタ部と前記送風ファンとの間に配置され、前記バッテリユニットと連結される加熱ユニットを含むことができる。
【００３４】
又、本発明の実施例では、前記本体部の内部空間の環境を測定する環境測定モジュールと、外部危険の発生時にユーザに信号を送る危険信号モジュールと、前記環境測定モジュール及び危険信号モジュールから信号を受信して処理するデータ処理部と、前記データ処理部と連動し、リアルタイムで前記本体部の内部空間の環境を記録するデータベース部と、前記データ処理部と連動し、前記本体部の内部空間の環境状態を表示する表示部と、前記データ処理部と連動し、外部のスマート機器上に設置され、ユーザにインターフェイスを提供するアプリケーション部と前記データ処理部と連動し、前記送風部材を制御する送風制御部と、をさらに含むことができる。
【００３５】
又、本発明の実施例において、前記環境測定モジュールは、前記温度測定センサと連動し、前記本体部の内部温度を測定する温度測定部と、前記本体部の内部に配置されるガス検出センサと連動し、前記本体部の内部空間の酸素量、二酸化炭素量又は有害ガスの濃度のうち少なくともいずれかを検出するガス測定部と、前記本体部の内部に配置される粒子状物質測定センサと連動し、前記本体部の内部空間の粒子状物質の濃度を測定する粒子状物質測定部と、を含むことができる。
【００３６】
又、本発明の実施例において、前記データ処理部は、ＧＰＳと連動してユーザの移動速度を測定し、ユーザの停止、歩く又は走る状態ごとに予め設定された酸素及び二酸化炭素の呼吸量と前記ガス測定部から受信したリアルタイム呼吸量を比較してユーザの呼吸器の健康状態をチェックすることができる。
【００３７】
又、本発明の実施例では、前記データ処理部は、前記ガス測定部で検出される有害ガスの濃度又は前記粒子状物質測定部で検出される粒子状物質の濃度と予め設定された許容有害ガスの濃度又は粒子状物質の濃度を比較して前記フィルタ部の交換時期をチェックすることができる。
【００３８】
又、本発明の実施例において、前記危険信号モジュールは、前記耳掛け部の外側に配置される音感知センサと連動し、予め設定された特定の信号を選別する音選別部と、前記耳掛け部の内側に配置される振動センサと連動し、前記音選別部の信号に応じてユーザに振動信号を送る振動信号部と、を含むことができる。
【００３９】
又、本発明の実施例では、ユーザの目を保護するために、前記耳掛け部及び前記本体部と連結されるゴーグル部をさらに含むことができる。
【００４０】
又、本発明の実施例では、大気環境又はユーザの作業環境を撮影するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される撮影ユニットと、ユーザ周辺部の生命体を感知するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される熱感知センサと、をさらに含むことができる。
【００４１】
又、本発明の実施例では、大気環境又はユーザの作業環境を撮影するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される撮影ユニットと、ユーザ周辺部の視界を確保するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置されるライトユニットと、をさらに含むことができる。
【００４２】
又、本発明の実施例では、ユーザの音声信号を伝達するために、前記本体部上でユーザの口周辺部に配置されるマイク部をさらに含むことができる。
【００４３】
又、本発明の実施例では、前記本体部に配置され、ユーザの周辺環境の放射能指数を測定する放射能指数測定センサをさらに含むことができる。
【００４４】
又、本発明の実施例では、前記耳掛け部に配置され、前記本体部の内部空間の環境情報又はユーザの周辺環境情報を音声で伝達する音源出力部をさらに含むことができる。
【００４５】
又、本発明の実施例において、前記フィルタ部は、前記本体部の側部に配置されるフィルタ着脱部と、前記フィルタ着脱部に配置され、複数のフィルタ層からなる多重フィルタと、前記多重フィルタと結合され、前記フィルタ着脱部に着脱されるフィルタブロックと、を含むことができる。
【００４６】
又、本発明の実施例において、前記フィルタ着脱部は、粉末状の磁力成分が塗布され、前記フィルタブロックは金属材料からなる。
【００４７】
又、本発明の実施例において、前記多重フィルタは、前記フィルタ支持体に結合され、気孔の大きさが０.０２〜５９μｍの範囲内のメッシュ形態で提供される第１のフィルタと、前記第１のフィルタと結合され、気孔の大きさが０.０１〜５９μｍの範囲内であり、（微）粒子状物質を除去する第２のフィルタと、を含むことができる。
【００４８】
又、本発明の実施例において、前記多重フィルタは、前記第２のフィルタと結合され、気孔の大きさが０.０１〜５９μｍの範囲内であり、（微）粒子状物質の除去又は脱臭成分が含有された第３のフィルタをさらに含むことができる。
【００４９】
又、本発明の実施例において、前記多重フィルタは、前記第３のフィルタと結合され、気孔の大きさが０.０２〜５９μｍの範囲内であり、有毒又は有害物質を除去するために吸着物質が含有された第４のフィルタをさらに含むことができる。
【００５０】
又、本発明の実施例において、前記多重フィルタは、前記第４のフィルタと結合され、気孔の大きさが０.０１〜１ｍｍの範囲内であり、気管支患者の治療成分又は芳香成分が含有された第５のフィルタをさらに含むことができる。
【００５１】
又、本発明の実施例において、前記多重フィルタを構成する各フィルタの気孔の配置は互いに交互に配列することができる。
【００５２】
又、本発明の実施例において、前記各フィルタの気孔はフェムト秒レーザで加工処理することができる。
【００５３】
又、本発明の実施例において、前記多重フィルタを構成する各フィルタは気孔の配置が互いに異なるパターンで配置することができる。
【００５４】
又、本発明の実施例において、前記耳掛け部は、前記本体部の側部に連結され、ユーザの耳にかかるストリップと、前記本体部の側部に配置され、前記ストリップと連結され、前記ストリップの長さを調節するために提供する長さ調節ユニットと、を含むことができる。
【００５５】
又、本発明の実施例において、前記長さ調節ユニットは、前記本体部の側部に固定配置されるベンディングボディと、前記ベンディングボディとヒンジ連結されるベンディングカバーと、前記ベンディングボディ上に配置され、ストリップを巻いて長さを調節するために提供されるベンディング突起と、を含むことができる。
【００５６】
又、本発明の実施例において、前記本体部の内面又は前記フィルタ部にはバイオマーカーユニットを配置することができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によると、ユーザの顎周辺部にエアカーテンが形成され、外部の有害物質が流れ込むことを防止することができる。即ち、エアカーテンの形成により、ユーザの顎骨格に沿って外部の有害物質が遮断される機能が発揮され、マスクの内部とマスクの外部面に沿ってコアンダ効果（ｃｏａｎｄａ  ｅｆｆｅｃｔ）とボルテックス現象（ｖｏｒｔｅｘ  ｅｆｆｅｃｔ）などを適用して効果的な空気の流れを利用することができる。これにより、ユーザが吐き出した二酸化炭素と外部の有害物質は、エアカーテンと共に効果的に下方向に流されて流体障壁を形成し、これにより、マスク内部へのフィルタリングされていない物質の流入を遮断することができる。
【００５８】
又、ユーザの鼻部位には、別途に空気管路を形成してフィルタリングされた空気を効果的に伝達することができることはもちろん、走るなどのユーザに急激な酸素消費が要求される状況ではそれに適切に対応することもできるようになる。
【００５９】
又、ユーザは、スマート機器のアプリケーションを利用して送風ファンの速度を調整することができ、酸素消費が多く要求される状況や、外部の有害物質の濃度が大きいときは、送風量を強くしてフィルタリングされて供給される空気量を増やすことができる。これは、ユーザの呼吸状態を最適化するのに肯定的な作用をする。
【００６０】
又、別途に媒質部材を装着することができ、ユーザが香りを望む、或いは病気の治療上呼吸器へ特定の薬物が流れ込むことを望む場合は、媒質部材を介してこれを達成することができるようになる。
【００６１】
又、マスクの外側表面は、紫外線遮断コーティングがされており、アフリカ、中南米、東アジアなどのように日差しが強くて紫外線に多く露出される地域において紫外線による皮膚疾患を予防することができる。
【００６２】
又、マスクの内側表面は、曇り防止コーティングがされており、ユーザの呼気時に内部に曇りが発生することを防止することができ、寒い冬に建物の内部に入ったときに急激な温度及び湿度の変化による曇りが発生することを防止することができる。
【００６３】
又、マスクにおいて鼻筋に接触する部位には、ナノ射出成形された３〜５μｍの大きさの微細剛毛が装着されており、走るなどのユーザの急激な動きにもマスクがずり落ちないようにすることができる。
【００６４】
又、マスクの本体は内側に縮むように弾性力を付与して製作されるので、ユーザが使用しない時には保管が容易であり、使用時には弾性力によってユーザの頬、顎などの皮膚ラインに沿ってより密着するので、外部の粒子状物質や有害ガスに対する遮断力が向上するようになる。
【００６５】
又、マスクの両側には、約０.１μｍの気孔の大きさを有するナノファイバーで構成されたフィルタを配置して、粒子状物質だけでなく、ウイルスも共に遮断できるようにすることで、ユーザの呼吸を円滑にすると共に、外部の粒子状物質や有害ガスを遮断することができるようになる。
【００６６】
さらに、本発明のマスクは、スマート機器と連動する危険信号モジュールが装着されており、ユーザがマスクを着用した状態で、黄砂などがひどく視界の確保が困難になる、又はイヤフォンやヘッドフォンを使用するときに、予め設定された自動車の警笛、警察車のサイレン音などの特定の波形を有する音を検出し、これをユーザに振動で伝達することにより、外部の危険をユーザに通知してユーザがこれに対処することができるようにする。
【００６７】
さらに、マスクには、スマート機器と連動する酸素量及び二酸化炭素量測定センサ、有害ガス及び粒子状物質濃度測定センサなどの環境測定モジュールが装着されており、ユーザの停止、歩く、走るなどの活動状態に応じた予め設定された呼吸量と比較してユーザの呼吸器の健康状態を間接的に確認することができ、同時にフィルタの交換時期も把握することができるようになる。
【００６８】
さらに、マスクには、スマート機器と連動する温度調節モジュールがフィルタに隣接して内蔵されており、寒い冬に免疫力の弱いユーザのために、吸入する空気をユーザの体温に近いように加熱して供給することができるようになる。
【００６９】
このマスクは、顔の全面を保護できる透明なマスクにも製作することができる。このような全面透明マスク上には、カメラ、環境測定モジュール、ライトなどの複数のモジュールを装着してユーザが使いやすいようにする。
【００７０】
さらに、マスクにゴーグルを着脱することができ、各種ウイルス、粒子状物質などからユーザの目を保護することができ、透明材料で構成されており、視界の確保も可能である。
【００７１】
さらに、撮影ユニット、ライト及び熱感知センサが着脱可能になっており、消防士、救急救命士などの極限作業の際の作業過程を録画することができ、視界の確保が可能であり、もし、視界の確保が不可能な場合も赤外線デバイスを介して人体を感知し救助できる付加的な機能を発揮することができるようになる。
【００７２】
さらに、ゴーグル上には、マスクの各種状態を表示してユーザに通知するディスプレイ装置が内蔵されており、ユーザはすぐにマスクの状態を把握してそれに迅速に対応することができる。
【００７３】
これは、究極的にマスクの下端部はエアカーテンを利用することにより、ユーザの顎の動きを自由にしつつ、同時に粒子状物質、有害ガス、ウイルスなどの外部からの流入を遮断することができるので、マスクを着用した状態でも、ユーザの意思を明らかに伝達することができ、食物の摂取も可能であり、ユーザの呼吸器の健康を効果的に保護することができるようになる。さらに、スマート機器と連動する各種のセンサ及びデバイスを介してユーザの呼吸器の健康状態のチェック、フィルタの交換時期の通知、温度調節などを行うことができ、免疫力の弱いユーザのための利便性も共に図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る保健マスクの実施例１を装着した状態を示す正面図である。
【図２】本発明に係る保健マスクの実施例１を装着した状態を示す側面図である。
【図３】本発明に係る保健マスクの実施例１についての側断面図である。
【図４】図３に示した発明においてエアカーテンの効果を示す図である。
【図５】図３に示した発明においてフィルタ及び媒質の装着構造を示す図である。
【図６】図３に示した発明においてずり落ち防止構造を示す図である。
【図７】図３に示した発明において密着構造を示す図である。
【図８】図３に示した発明においてコーティング構造を示す図である。
【図９】本発明に係る保健マスクの実施例２についての側断面図である。
【図１０】図９に示した発明において危険信号通知状態を示す図である。
【図１１】図９に示した発明においてフィルタ、熱線及び媒質の装着構造を示す図である。
【図１２】図９に示した発明に適用される制御図である。
【図１３】図９に示した制御図による温度調節に対するフローチャートである。
【図１４】図９に示した制御図によるフィルタの状態確認に対するフローチャートである。
【図１５】図９に示した制御図によるユーザの呼吸状態チェックに対するフローチャートである。
【図１６】図９に示した制御図による危険信号通知に対するフローチャートである。
【図１７】本発明に係る健康マスクにゴーグルが装着された正面図である。
【図１８】図１７に示した発明の側面図である。
【図１９】本発明における多重フィルタに加工されたパターンの一形態を示す図である。
【図２０】本発明における多重フィルタに加工されたパターンの他の形態を示す図である。
【図２１】本発明における多重フィルタに加工されたパターンの又他の形態を示す図である。
【図２２】本発明における多重フィルタを製造する一方法を示す図である。
【図２３】本発明における多重フィルタを製造する他の方法を示す図である。
【図２４】本発明における耳掛け部の一形態を示す図である。
【図２５】図２７に示した発明においてストリップの長さを調節する方法を示す図である。
【図２６】本発明における耳掛け部の他の形態を示す図である。
【図２７】図３に示した発明における第１の空気管路及び空気ノズルの他の形態を示す図である。
【図２８】図３に示した発明における第１の空気管路及び空気ノズルの又他の形態を示す図である。
【図２９】図２８に示した発明における空気ノズルの不規則な配列形態を示す図である。
【図３０】図２８に示した発明における空気ノズルの規則な配列形態を示す図である。
【図３１】図３に示した発明におけるフィルタ部の他の形態を示す図である。
【図３２】本発明における送風部材及びフィルタ部の他の形態を示す図である。
【図３３】本発明において本体部とゴーグル部が一体型に製作されたマスクを示す図である。
【図３４】本発明における第１の空気管路の他の形態を示す図である。
【図３５】本発明における第２の空気管路の又他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７５】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る保健マスクの望ましい実施例を詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００７６】
図１は、本発明に係る保健マスクの実施例１を装着した状態を示す正面図であり、図２は、本発明に係る保健マスクの実施例１を装着した状態を示す側面図である。図３は、本発明に係る保健マスクの実施例１についての側断面図である。そして、図４は、図３に示した発明においてエアカーテンの効果を示す図であり、図５は、図３に示した発明においてフィルタ及び媒質の装着構造を示す図であり、図６は、図３に示した発明においてずり落ち防止構造を示す図であり、図７は、図３に示した発明において密着構造を示す図であり、図８は、図３に示した発明においてコーティング構造を示す図である。
【００７７】
図１〜図８を参考すると、本発明に係る保健マスクの実施例１は、本体部１１０、密着部１２０、耳掛け部１３０、フィルタ部１４０及びエアカーテン組成手段２００を含んで構成することができる。
【００７８】
先ず、前記本体部１１０は、ユーザの鼻、口などの呼吸器系を含む顔の一部領域を覆って装着し、呼吸できる一定の内部空間を形成して提供することができる。
【００７９】
前記本体部１１０の形状は、顔の正面から見たときは、ユーザの鼻を覆うように鼻筋に接触する部位は上方向に突出しており、ユーザの頬に接触する部位は人の顔の骨格構造に対応して密着するように、下方向に放物線を描いてラウンド状に処理されている。本発明の実施例では、人の頬骨の下部を覆うようにラウンド状に処理されているが、必ずしもこれに限定されなく、人の頬骨のラインを覆う範囲まで上方向に伸長された形態でも提供することができる。
【００８０】
前記本体部１１０の材料は、比較的軟らかい軟性のシリコン又はプラスチック材料で形成することができる。このような材料の選択は、前記本体部１１０がユーザの顔の輪郭に合わせて変形され、容易に接触できるように流動性を付与し、未使用時には保管の容易性を確保するためである。
【００８１】
ただし、前記本体部１１０において以下に説明する前記エアカーテン組成手段２００の送風部材２１０が位置する部位は、前記送風部材２１０の荷重を支持するために、比較的堅いシリコン又はプラスチック材料を用いることができる。即ち、前記本体部１１０は、一部は軟性材料、一部は剛性材料で形成することができる。
【００８２】
ここで、前記本体部１１０の中間面１１２は、０.８〜１.２μｍ程度の大きさでナノ射出成形して製作することができる。より望ましくは、１μｍ程度の大きさである。これは、水分粒子よりも小さいナノ表面処理がされたものであって、防水、防風などの効果を期待することができる。又、ナノ表面処理をすることにより、前記本体部１１０の中間面１１２の内側及び外側にコーティング物質をより効果的に吸着することができる。
【００８３】
そして、図３及び図８に示すように、前記本体部１１０の外面１１１には、紫外線遮断コーティング処理をすることができる。この場合、アフリカ、中南米、東アジアなどのように日差しが強くて紫外線に多く露出される地域において紫外線によってユーザに発生し得る皮膚疾患を予防することができる。もちろん、紫外線遮断コーティングは図示していないが、前記本体部１１０の内側面にも塗布することができる。これは、使用環境に応じて適宜選択することができる。
【００８４】
そして、前記本体部１１０の内面１１３には、曇り防止コーティングをすることができる。この場合、ユーザの呼気時に内部に発生する曇りを防止することができ、寒い冬にユーザが建物の内部に入ってきたときに急激な温度及び湿度の変化による曇りが発生することを防止することができる。もちろん、曇り防止コーティングは、図示していないが、前記本体部１１０の外側面にも塗布することができる。これは、使用環境に応じて適宜選択することができる。
【００８５】
さらに、図示していないが、前記本体部１１０の外面１１１及び内面１１３には、帯電防止コーティングを塗布することができる。帯電防止コーティングがされており、（微）粒子状物質などが表面にくっつかなく、他の帯電物質などによるマスク内外部の汚染を防止することができるようになる。
【００８６】
又、図示していないが、前記本体部１１０は、非着用時には、前記本体部１１０の両側部が中央部に縮み、着用時には、前記本体部１１０の両側部が顔の一部領域に密着されて覆うように、前記本体部１１０の両側部は弾性力が付与され、ナノ射出成形して提供することもできる。
【００８７】
即ち、前記本体部１１０の両側部は、中央部に縮むように、最初の製作時から弾性力が付与された状態に実現することができる。この場合、前記本体部１１０の両側部に連結される前記耳掛け部１３０が中央部に縮むようになるので、非着用時には保管が容易になる。
【００８８】
そして、着用時には、ユーザが前記耳掛け部１３０をつかんで広げながら耳に装着するので、前記本体部１１０の材料的復元力によりユーザの皮膚に密着する効果をさらに期待することができるようになる。
【００８９】
他の例としては、図示していないが、前記本体部１１０の両側部に一対の板状の弾性体を配置することができる。このような板状の弾性体は、人の頬の輪郭に沿って一方向に曲線をなすように提供することができる。
【００９０】
この場合、曲線方向に弾性力が作用するので、非着用時には、前記本体部１１０の両側部は中央部に縮むようになって保管が容易になり、着用時には、ユーザが前記耳掛け部１３０をつかんで広げるので、前記本体部１１０の中央側に復元力が発生してユーザが前記耳掛け部１３０を耳にかける場合、ユーザの肌に密着する効果を期待することができるようになる。
【００９１】
次に、前記密着部１２０は、前記本体部１１０を顔の一部領域に密着するために、前記本体部１１０の周りに沿って配置することができる。
【００９２】
前記密着部１２０の材料は、例えば、軟性のシリコン又はプラスチックである。このような軟性の材料的特性によって図７でのように、前記密着部１２０は、ユーザの顔の骨格の輪郭に沿って変形して密着される。
【００９３】
本発明の他の例としては、前記密着部１２０の材料は、例えば、形状記憶樹脂である。このような形状記憶樹脂は、ユーザの体温に応じて縮んでユーザの顔の屈曲形状に合わせて変形することができる。通常、人の体温は３６.５℃程度であるので、前記密着部１２０の材料として使用する形状記憶樹脂も３６.５℃程度では縮み、その他の温度では再び元の状態に広がる形態で実現することができる。
【００９４】
又、前記密着部１２０は、前記本体部１１０が鼻筋の輪郭に沿ってずり落ちることを防止するために、前記密着部１２０において鼻筋に密着される部分には、ずり落ち防止ユニット１２１を配置することができる。このような前記ずり落ち防止ユニット１２１の材料は、例えば、３〜５μｍの大きさの複数の微細剛毛が射出成形されたナノ繊維である。これは、例えば、トカゲの吸盤に形成された剛毛程度の大きさである。このような前記複数の微細剛毛は、上方向に傾斜するように形成され、上下方向に多段に配置することができる。
【００９５】
図３及び図６に示した拡大図を参考すると、前記ずり落ち防止ユニット１２１の上側１２１ａは、上方向に傾斜するように形成されており、ユーザが前記本体部１１０を着用するときは、前記ずり落ち防止ユニット１２１による抵抗が少なくスムーズに鼻筋の上に乗って密着が可能になる。着用後には、前記ずり落ち防止ユニット１２１の下側１２１ｂは、垂直に形成されているため下方向へのずり落ちには比較的大きな摩擦が発生し、前記本体部１１０が簡単にずり落ちないように機能する。
【００９６】
もちろん、このような前記ずり落ち防止ユニット１２１は、鼻筋部分だけではなく、前記密着部１２０に沿って全般的に配置されており、ユーザの頬の上部の輪郭に沿っても密着力を強化するように提供することができる。
【００９７】
次に、前記耳掛け部１３０は、前記本体部１１０を顔の一部領域に固定するために、前記本体部１１０の両側部に配置することができる。このような前記耳掛け部１３０の形状は、図３でのように楕円形状であっても、図示していないが、掛け形状であってもよく、その他にも様々な形状に形成することができる。
【００９８】
次に、前記フィルタ部１４０は、外部空気を浄化して前記本体部１１０の内部空間に供給するために、前記本体部１１０の両側部に配置することができる。前記本体部１１０の両側部には、空気吸入口１１５が形成されており、前記フィルタ部１４０は、前記空気吸入口１１５上に配置される。前記フィルタ部１４０は、例えば、０.０１〜０.５９μｍの気孔の大きさを有するナノファイバーからなる空気フィルタである。
【００９９】
この場合、０.０５μｍ以上の大きさを有するウイルスもフィルタリングすることができる。ほとんどのウイルスの大きさが０.０５〜０.１μｍの範囲内であるので、各種ウイルスから呼吸器を守ることができるようになる。
【０１００】
このような前記フィルタ部１４０は、着脱可能に形成することができ、図３及び図５を参考すると、フィルタ装着具１４１に前記フィルタ部１４０が嵌入又はマグネチック接触方式で装着された状態を確認することができる。ユーザは、フィルタの装着時には、前記本体部１１０の外側から前記フィルタ部１４０を前記フィルタ装着具１４１方向に押し込み、フィルタの交換時には、前記本体部１１０の外側で前記フィルタ部１４０に提供された交換取っ手１４９を引っ張って分離させることができる。
【０１０１】
この時、前記フィルタ部１４０の着脱を容易にするために、前記フィルタ部１４０が装着される前記フィルタ装着具１４１は、ゴム、シリコン、プラスチックなどの材料で形成することもできる。又は、前記フィルタ支持台４３は、内周面から外周面に行くほどテーパされた形状に形成して嵌入がより容易に行われるようにすることもできる。その他に着脱が容易な他の形態にも可能である。前記フィルタ支持台１４３も着脱が容易なようにゴム、シリコン、プラスチックなどの軟性材料で形成することができる。
【０１０２】
次に、前記エアカーテン組成手段２００は、前記本体部１１０の周辺にエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記本体部１１０上に配置することができる。このような前記エアカーテン組成手段２００は、送風部材２１０、第１の空気管路２２０、第２の空気管路２４０及び空気ノズル２３０を含んで構成することができる。
【０１０３】
図３を参考すると、先ず、前記送風部材２１０は、前記本体部１１０上で前記フィルタ部１４０と前記耳掛け部１３０との間に形成することができる。前記送風部材２１０は、ファン安着具２２１、送風ファン２１３及びバッテリユニット２１５を含んで構成することができる。
【０１０４】
前記ファン安着具２２１は、前記本体部１１０上で前記フィルタ部１４０と前記耳掛け部１３０との間に形成することができる。前記ファン安着具２２１の形状は、前記送風ファン２１３の形状に対応して形成することができ、本発明の実施例では例えば円形である。
【０１０５】
そして、前記送風ファン２１３は、例えば、複数の回転翼が配置されたファンであり、前記ファン安着具２２１の外側に配置され、前記フィルタ部１４０から流れ込むフィルタリングされた空気を前記本体部１１０の内部空間に供給する機能を行うことができる。
【０１０６】
次に、前記バッテリユニット２１５は、前記ファン安着具２２１の内側に配置され、前記送風ファン２１３と連結され、前記送風ファン２１３に電力を供給するために提供することができる。このような前記バッテリユニット２１５は、軽量化及び使用の持続性のために二次電池を使用することができる。例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などが適合する。又、前記バッテリユニット２１５は、現在スマートフォンなどに用いられている無線充電方式を適用することができる。
【０１０７】
そして、前記バッテリユニット６３が配置された部位に近接して図２のように、ディスプレイ形態のバッテリ状態表示部１９３が配置され、ユーザが現在のバッテリ状態を確認することができる。もちろん、スマートフォンのアプリと連係してバッテリの状態を、スマートフォンを介して確認することもでき、バッテリの残量が少なくなった場合に警告するように構成することができる。
【０１０８】
前記バッテリユニット２１５は、前記加熱ユニットの他に、前記温度測定センサ１６１、以下に説明するガス検出センサ３１３、粒子状物質測定センサ３１５に電力を供給する機能を行うことができ、標準化されたＵＳＢ充電方式を用いることもできる。その他の方式も可能である。
【０１０９】
又、前記送風部材２１０は、前記送風ファン２１３の防音のために、前記本体部１１０上で前記ファン安着具２２１と前記耳掛け部１３０との間に配置する防音ユニット２１７をさらに含むことができる。もちろん、低騒音の送風ファン２１３を用いるが、微細な騒音にも敏感なユーザのために、本発明の実施例では、前記耳掛け部１３０の下側に防音ユニット２１７を配置することができる。この場合、ユーザの耳方向に伝達されるファンの騒音は遮断され、ユーザは快適にマスクを着用することができる。
【０１１０】
次に、前記第１の空気管路２２０は、ユーザの顎あるいは頬周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部１１０の内部空間上で前記送風部材２１０とユーザの顎あるいは頬周辺部を連結して配置することができる。図３及び図４を参考すると、前記本体部１１０の下端の内部空間のラインに沿って前記第１の空気管路２２０が配置された様子を確認することができる。前記フィルタ部１４０でフィルタリングされた空気は、前記送風ファン２１３を通過して前記第１の空気管路２２０に流れ込む。
【０１１１】
ここで、前記空気ノズル２３０は、ユーザの顎あるいは頬周辺部の骨格に沿ってエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記第１の空気管路２２０と連結され、前記本体部１１０の下端に複数形成することができる。
【０１１２】
前記第１の空気管路２２０に沿って流れるフィルタリングされた空気は、前記複数の空気ノズル２３０を介して前記本体部１１０の下部に噴射され、ユーザの顎骨格に沿って密着されて流れるようになる。
【０１１３】
この時、エアカーテンが形成され、これにより、コアンダ効果（ｃｏａｎｄａ  ｅｆｆｅｃｔ）が発生する。ここで、コアンダ効果とは、流体が湾曲面を流れるときに曲面に沿って流れる現象を意味する。
【０１１４】
このようなコアンダ効果により、ユーザが吐き出した二酸化炭素と外部の有害物質は、エアカーテンと共に下方向に流されて流体障壁を形成し、これにより、マスク内部へのフィルタリングされていない物質の流入を遮断することができる。
【０１１５】
又、エアカーテン現象により生じた呼気の空気排出及び外部の有害空気の進入遮断効果は、コアンダ現象に加えて、効果的に呼気の有害ガスを下方向に排出させると同時に、流体障壁を形成し、これにより、マスク内部へのフィルタリングされていない物質の流入を遮断できるようになると解釈することができる。
【０１１６】
ここで、前記本体部１１０の下端部は、肌に密着される部位ではなく、エアカーテンを利用して間接的に密着される効果を発揮するので、ユーザの顎の動きも自由になる。このような機能により、ユーザは、マスクを着用した状態でも明確な意思伝達が可能になる。
【０１１７】
ここで、コアンダ効果の発生のための前記第１の空気管路２２０及び前記空気ノズル２３０のより具体的な実施形態は、図３４及び図３５に示されている。
【０１１８】
次に、前記第２の空気管路２４０は、ユーザの鼻及び口周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部１１０の内部空間上で前記送風部材２１０とユーザの鼻及び口周辺部を連結して配置することができる。図３には、鼻周辺部にのみ前記第２の空気管路２４０が示されているが、口周辺部にも別途の空気管路が延長されて配置することができ、前記第２の空気管路２４０の端部を形成する空気ノズルは、複数配置することができ、用途に応じて、様々な大きさ及び形状を有することもできる。
【０１１９】
図３を参考すると、前記本体部１１０の上端の内部空間のラインに沿って前記第２の空気管路２４０が配置された様子を確認することができる。前記フィルタ部１４０でフィルタリングされた空気は、前記送風ファン２１３を通過して前記第２の空気管路２４０に流れ込む。
【０１２０】
ここで、ボルテックス現象（ｖｏｒｔｅｘ  ｅｆｆｅｃｔ）を期待することができる。これは、前記第２の空気管路２４０によって供給された酸素がユーザの鼻と口周辺部で渦巻きながらユーザの呼吸を助ける。エアカーテンによりしばらく真空状態になることもあり、ユーザが呼吸し難くなることをこのようなボルテックス現象が防止する。
【０１２１】
この時、前記第１の空気管路２２０の直径は、前記第２の空気管路２４０の直径よりも大きく構成することができる。これは、各空気管路に流れる空気量に差をつけるためである。外部物質の流入を遮断するために、前記第１の空気管路２２０に供給されるフィルタリングされた空気量をより多くしてエアカーテンの効果を上昇させることである。
【０１２２】
ここで、前記第２の空気管路２４０は、ユーザの鼻周辺部では鼻を見上げる方向に迂回するように配置することができる。この場合、ユーザの鼻の孔方向にフィルタリングされた空気を直接噴射するので、ユーザはより呼吸をしやすくなる。
【０１２３】
又、ユーザは、以下に説明する送風制御部３７０を介して送風ファン２１３の回転速度を調節して、前記第１及び２の空気管路２２０、２４０に供給されるフィルタリングされた空気量を増減することができ、これは、マスクを着用する周辺環境の大気汚染の程度に応じてユーザが任意に決定することができる。
【０１２４】
もし、送風ファン２１３の回転速度を上昇させると、ユーザの鼻に供給される空気量が増え、ユーザの呼吸がより容易になり、前記空気ノズル２３０を介して噴射される空気量も増えるので、エアカーテンによるコアンダ効果もより強化することができる。
【０１２５】
次に、本発明の実施例では、フィルタリングされた空気に香り又は喘息、気管支炎などを治療するための薬物が含有された媒質を含ませるために、前記本体部１１０上で前記フィルタ部１４０と前記送風ファン２１３との間に配置される媒質部材１７０をさらに含むことができる。
【０１２６】
図３及び図５を参考すると、前記フィルタ装着具１４１の後端側に配置した媒質装着具１７３に前記媒質部材１７０が装着された状態を確認することができる。前記媒質部材１７０は、着脱可能に形成することができ、媒質装着具１７３に嵌入方式で装着することができる。ユーザは、媒質装着時には、前記本体部１１０の外側から前記媒質部材１７０を前記媒質装着具１７３方向に押し込み、媒質の交換時には、前記本体部１１０の外側から前記媒質部材１７０に提供された交換取っ手１７１を引っ張って分離させることができる。
【０１２７】
この時、前記媒質部材１７０の着脱を容易にするために、前記媒質部材１７０が装着される前記媒質装着具１７３は、ゴム、シリコン、プラスチックなどの材料で形成することもできる。又は、前記媒質支持台１７２は、内周面から外周面に行くほどテーパーされた形状に形成して嵌入がより容易に行われるようにすることもできる。その他、着脱が容易であればその形状には制限はない。前記媒質支持台１７２も着脱が容易なようにゴム、シリコン、プラスチックなどの軟性材料で形成することができる。
【０１２８】
以上のように、本発明の実施例１では、エアカーテンを活用し、ユーザの鼻方向にフィルタリングされた空気を誘導してユーザの円滑な呼吸及び外部の粒子状物質又は有害ガスを遮断することにより、究極的にユーザの呼吸器の健康を保護することができるようになる。
【実施例２】
【０１２９】
図９は、本発明に係る保健マスクの実施例２についての側断面図であり、図１０は、図９に示した発明において危険信号通知状態を示す図であり、図１１は、図９に示した発明においてフィルタ、熱線及び媒質の装着構造を示す図である。そして、図１２は、図９に示した発明に適用される制御図であり、図１３は、図９に示した制御図による温度調節に対するフローチャートであり、図１４は、図９に示した制御図によるフィルタ状態確認に対するフローチャートであり、図１５は、図９に示した制御図によるユーザの呼吸状態チェックに対するフローチャートであり、図１６は、図９に示した制御図による危険信号通知に対するフローチャートである。
【０１３０】
図９〜図１６を参考すると、本発明に係る保健マスクの実施例２は、本体部１１０、密着部１２０、耳掛け部１３０、フィルタ部１４０及びエアカーテン組成手段２００を含んで構成することができる。前記本体部１１０、密着部１２０、耳掛け部１３０、フィルタ部１４０及びエアカーテン組成手段２００についての基本的な説明は、図１〜図８も共に参照する。
【０１３１】
先ず、前記本体部１１０は、ユーザの鼻、口などの呼吸器系を含んで顔の一部領域を覆って装着し、呼吸できる一定の内部空間を形成して提供することができる
【０１３２】
前記本体部１１０の形状は、顔の正面から見たときは、ユーザの鼻を覆うように鼻筋に接触する部位は上方向に突出しており、ユーザの頬に接触する部位は人の顔の骨格構造に対応して密着するように、下方向に放物線を描いてラウンド状に処理されている。本発明の実施例では、人の頬骨の下部を覆うようにラウンド状に処理されているが、必ずしもこれに限定されなく、人の頬骨のラインを覆う範囲まで上方向に伸長された形態でも提供することができる。
【０１３３】
前記本体部１１０の材料は、比較的軟らかい軟性のシリコン又はプラスチック材料で形成することができる。このような材料の選択は、前記本体部１１０がユーザの顔の輪郭に合わせて変形でき、容易に接触できるように流動性を付与し、未使用時には保管の容易性を確保するためである。
【０１３４】
ただし、前記本体部１１０において以下に説明する前記エアカーテン組成手段２００の送風部材２１０が位置する部位は、前記送風部材２１０の荷重を支持するために、比較的堅いシリコン又はプラスチック材料を用いることができる。即ち、前記本体部１１０は、一部は軟性材料、一部は剛性材料で形成することができる。
【０１３５】
ここで、前記本体部１１０の中間面１１２は、０.８〜１.２μｍ程度の大きさでナノ射出成形して製作することができる。より望ましくは、１μｍ程度の大きさである。これは、水分粒子よりも小さいナノ表面処理がされたものであって、防水、防風などの効果を期待することができる。又、ナノ表面処理をすることにより、前記本体部１１０の中間面１１２の内側及び外側にコーティング物質をより効果的に吸着することができる。
【０１３６】
そして、前記本体部１１０の外面１１１には、紫外線遮断コーティング処理をすることができる。この場合、アフリカ、中南米、東アジアなどのように日差しが強くて紫外線に多く露出される地域において紫外線によってユーザに発生し得る皮膚疾患を予防することができる。
【０１３７】
そして、前記本体部１１０の内面１１３には、曇り防止コーティングをすることができる。この場合、ユーザの呼気時に内部に発生する曇りを防止することができ、寒い冬にユーザが建物の内部に入ってきたときに急激な温度及び湿度の変化による曇りが発生することを防止することができる。
【０１３８】
又、図示していないが、前記本体部１１０は、非着用時には、前記本体部１１０の両側部が中央部に縮み、着用時には、前記本体部１１０の両側部が顔の一部領域に密着されて覆うように、前記本体部１１０の両側部は弾性力が付与され、ナノ射出成形して提供することもできる。
【０１３９】
即ち、前記本体部１１０の両側部は、中央部に縮むように、最初の製作時から弾性力が付与された状態で実現することができる。この場合、前記本体部１１０の両側部に連結される前記耳掛け部１３０が中央部に縮むようになるので、非着用時には保管が容易になる。
【０１４０】
そして、着用時には、ユーザが前記耳掛け部１３０をつかんで広げながら耳に装着するので、前記本体部１１０の材料的復元力によりユーザの皮膚に密着する効果をさらに期待することができるようになる。
【０１４１】
他の例としては、図示していないが、前記本体部１１０の両側部に一対の板状の弾性体を配置することができる。このような板状の弾性体は、人の頬の輪郭に沿って一方向に曲線をなすように提供することができる。
【０１４２】
この場合、曲線方向に弾性力が作用するので、非着用時には、前記本体部１１０の両側部は中央部に縮むようになって保管が容易になり、着用時には、ユーザが前記耳掛け部１３０をつかんで広げるので、前記本体部１１０の中央側に復元力が発生してユーザが前記耳掛け部１３０を耳にかける場合、ユーザの肌に密着する効果を期待することができるようになる。
【０１４３】
次に、前記密着部１２０は、前記本体部１１０を顔の一部領域に密着するために、前記本体部１１０の周りに沿って配置することができる。
【０１４４】
前記密着部１２０の材料は、例えば、軟性のシリコン又はプラスチックである。このような軟性の材料的特性によって前記密着部１２０はユーザの顔の骨格の輪郭に沿って変形して密着される。
【０１４５】
本発明の他の例としては、前記密着部１２０の材料は、例えば、形状記憶樹脂である。このような形状記憶樹脂は、ユーザの体温に応じて縮んでユーザの顔の屈曲形状に合わせて変形することができる。通常、人の体温が３６.５℃程度であるので、前記密着部１２０の材料として使用する形状記憶樹脂も３６.５℃程度では縮み、その他の温度では再び元の状態に広がる形態で実現することができる。
【０１４６】
又、前記密着部１２０は、前記本体部１１０が鼻筋の輪郭に沿ってずり落ちることを防止するために、前記密着部１２０において鼻筋に密着される部分には、ずり落ち防止ユニット１２１を配置することができる。このような前記ずり落ち防止ユニット１２１の材料は、例えば、３〜５μｍの大きさの複数の微細剛毛が射出成形されたナノ繊維である。これは、例えばトカゲの吸盤に形成された剛毛程度の大きさである。このような前記複数の微細剛毛は、上方向に傾斜するように形成され、上下方向に多段に配置することができる。
【０１４７】
図６及び図９に示した拡大図を参考すると、前記ずり落ち防止ユニット１２１の上側１２１ａは、上方向に傾斜するように形成されており、ユーザが前記本体部１１０を着用するときは、前記ずり落ち防止ユニット１２１による抵抗が少なくスムーズに鼻筋の上に乗って密着が可能になる。着用後には、前記ずり落ち防止ユニット１２１の下側１２１ｂは、垂直に形成されているため、下方向へのずり落ちには比較的大きな摩擦が発生し、前記本体部１１０が簡単にずり落ちないように機能する。
【０１４８】
次に、前記耳掛け部１３０は、前記本体部１１０を顔の一部領域に固定するために、前記本体部１１０の両側部に配置することができる。このような前記耳掛け部１３０の形状は、図９でのように楕円形状であっても、図示していないが、掛け形状であってもよく、その他にも様々な形状に形成することができる。
【０１４９】
次に、前記フィルタ部１４０は、外部の空気を浄化して前記本体部１１０の内部空間に供給するために、前記本体部１１０の両側部に配置することができる。前記フィルタ部１４０は、例えば、０.０１〜０.５９μｍの気孔の大きさを有するナノファイバーからなる空気フィルタである。
【０１５０】
この場合、０.０５μｍ以上の大きさを有するウイルスもフィルタリングすることができる。ほとんどのウイルスの大きさが０.０５〜０.１μｍの範囲内であるので、各種ウイルスから呼吸器を守ることができるようになる。
【０１５１】
このような前記フィルタ部１４０は、着脱可能に形成することができ、図５及び図９を参考すると、フィルタ装着具１４１に前記フィルタ部１４０が嵌入式で装着された状態を確認することができる。ユーザは、フィルタの装着時には、前記本体部１１０の外側から前記フィルタ部１４０を前記フィルタ装着具１４１方向に押し込み、フィルタの交換時には、前記本体部１１０の外側で前記フィルタ部１４０に提供された交換取っ手４９を引っ張って分離させることができる。
【０１５２】
この時、前記フィルタ部１４０の着脱を容易にするために、前記フィルタ部１４０が装着される前記フィルタ装着具１４１は、ゴム、シリコン、プラスチックなどの材料で形成することもできる。又は、前記フィルタ支持台１４３は、内周面から外周面に行くほどテーパーされた形状に形成して嵌入がより容易に行われるようにすることもできる。その他に着脱が容易な他の形態も可能である。前記フィルタ支持台１４３も着脱が容易なようにゴム、シリコン、プラスチックなどの軟性材料で形成することができる。
【０１５３】
次に、前記エアカーテン組成手段２００は、前記本体部１１０の周辺にエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記本体部１１０上に配置することができる。このような前記エアカーテンの組成手段２００は、送風部材２１０、第１の空気管路２２０、第２の空気管路２４０及び空気ノズル２３０を含んで構成することができる。
【０１５４】
図９を参考すると、先ず、前記送風部材２１０は、前記本体部１１０上で前記フィルタ部１４０と前記耳掛け部１３０との間に形成することができる。前記送風部材２１０は、ファン安着具２２１、送風ファン２１３及びバッテリユニット２１５を含んで構成することができる。
【０１５５】
前記ファン安着具２２１は、前記本体部１１０上で前記フィルタ部１４０と前記耳掛け部１３０との間に形成することができる。前記ファン安着具２２１の形状は、前記送風ファン２１３の形状に対応して形成することができ、本発明の実施例では、例えば円形である。
【０１５６】
そして、前記送風ファン２１３は、例えば、複数の回転翼が配置されたファンであり、前記ファン安着具２２１の外側に配置され、前記フィルタ部１４０から流れ込むフィルタリングされた空気を前記本体部１１０の内部空間に供給するよう機能する。
【０１５７】
次に、前記バッテリユニット２１５は、前記ファン安着具２２１の内側に配置され、前記送風ファン２１３と連結され、前記送風ファン２１３に電力を供給するために提供することができる。このような前記バッテリユニット２１５は、軽量化及び使用の持続性のために二次電池を使用することができる。例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などが適合する。
【０１５８】
前記バッテリユニット２１５は、前記加熱ユニット１６２の他に、前記温度測定センサ１６１、以下に説明するガス検出センサ３１３、粒子状物質測定センサ３５１に電力を供給する機能を行うことができ、標準化されたＵＳＢ充電方式を用いることもできる。その他の方式も可能である。
【０１５９】
又、前記送風部材２１０は、前記送風ファン２１３の防音のために、前記本体部１１０上で前記ファン安着具２２１と前記耳掛け部１３０との間に配置する防音ユニット２１７をさらに含むことができる。もちろん、低騒音の送風ファン２１３を用いるが、微細な騒音にも敏感なユーザのために、本発明の実施例では、前記耳掛け部１３０の下側に防音ユニット２１７を配置することができる。この場合、ユーザの耳方向に伝達されるファンの騒音は遮断され、ユーザは快適にマスクを着用することができる。
【０１６０】
次に、前記第１の空気管路２２０は、ユーザの顎周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部１１０の内部空間で前記送風部材２１０とユーザの顎周辺部を連結して配置することができる。図４及び図９を参考すると、前記本体部１１０の下端の内部空間のラインに沿って前記第１の空気管路２２０が配置された様子を確認することができる。前記フィルタ部１４０でフィルタリングされた空気は、前記送風ファン２１３を通過して前記第１の空気管路２２０に流れ込む。
【０１６１】
ここで、前記空気ノズル２３０は、ユーザの顎骨格に沿ってエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記第１の空気管路２２０と連結され、前記本体部１１０の下端に複数形成することができる。
【０１６２】
前記第１の空気管路２２０に沿って流れるフィルタリングされた空気は、前記複数の空気ノズル２３０を介して前記本体部１１０の下部に噴射され、ユーザの顎骨格に沿って密着されて流れるようになる。
【０１６３】
この時、エアカーテンが形成され、これにより、コアンダ効果（ｃｏａｎｄａ  ｅｆｆｅｃｔ）が発生する。ここで、コアンダ効果とは流体が湾曲面を流れるときに曲面に沿って流れる現象を意味する。
【０１６４】
このようなコアンダ効果により、ユーザが吐き出した二酸化炭素と外部の有害物質は、エアカーテンと共に効果的に下方向に流されて流体障壁を形成し、これにより、マスク内部へのフィルタリングされていない物質の流入を遮断することができる。
【０１６５】
次に、前記第２の空気管路２４０は、ユーザの鼻周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部１１０の内部空間上で前記送風部材２１０とユーザの鼻周辺部を連結して配置することができる。
【０１６６】
図９を参考すると、前記本体部１１０の上端の内部空間のラインに沿って前記第２の空気管路２４０が配置された様子を確認することができる。前記フィルタ部１４０でフィルタリングされた空気は、前記送風ファン２１３を通過して前記第２の空気管路２４０に流れ込む。
【０１６７】
この時、前記第１の空気管路２２０の直径は、前記第２の空気管路２４０の直径よりも大きく構成することができる。これは、各空気管路に流れる空気量に差をつけるためである。外部物質の流入を遮断するために、前記第１の空気管路２２０に供給されるフィルタリングされた空気量をより多くしてエアカーテンの効果を上昇させることである。
【０１６８】
ここで、前記第２の空気管路２４０は、ユーザの鼻周辺部では鼻を見上げる方向に迂回するように配置することができる。この場合、ユーザの鼻の孔方向にフィルタリングされた空気を直接噴射するので、ユーザはより呼吸しやすくなる。
【０１６９】
又、ユーザは、以下に説明する送風制御部３７０を介して送風ファン２１３の回転速度を調節して、前記第１及び２の空気管路２２０、２４０に供給されるフィルタリングされた空気量を増減することができ、これは、マスクを着用する周辺環境の大気汚染の程度に応じてユーザが任意に決定することができる。
【０１７０】
もし、送風ファン２１３の回転速度を上昇させると、ユーザの鼻に供給される空気量が増え、ユーザの呼吸がより容易になり、前記空気ノズル２３０を介して噴射される空気量も増えるので、エアカーテンによるコアンダ効果もより強化することができる。
【０１７１】
次に、本発明の実施例では、フィルタリングされた空気に香り又は薬物が含有された媒質を含ませるために、前記本体部１１０上で前記フィルタ部１４０と前記送風ファン２１３との間に配置される媒質部材１７０をさらに含むことができる。
【０１７２】
図５及び図９を参考すると、前記フィルタ装着具１４１の後端側に配置した媒質装着具１７３に前記媒質部材１７０が装着された状態を確認することができる。前記媒質部材１７０は、着脱可能に形成することができ、媒質装着具１７３に嵌入方式で装着することができる。ユーザは、媒質装着時には、前記本体部１１０の外側から前記媒質部材１７０を前記媒質装着具１７３方向に押し込み、媒質の交換時には、前記本体部１１０の外側で前記媒質部材１７０に提供された交換取っ手１７１を引っ張って分離させることができる。
【０１７３】
この時、前記媒質部材１７０の着脱を容易にするために、前記媒質部材１７０が装着される前記媒質装着具１７３は、ゴム、シリコン、プラスチックなどの材料で形成することもできる。又は、前記媒質支持台１７２は、内周面から外周面に行くほどテーパーされた形状に形成して嵌入がより容易に行われるようにすることもできる。その他に、着脱が容易であればその形状には制限はない。前記媒質支持台１７２も着脱が容易なようにゴム、シリコン、プラスチックなどの軟性材料で形成することができる。
【０１７４】
次に、本発明の実施例２では、本発明の実施例１とは異なり、前記本体部１１０の内部空間に流れ込む空気の温度を調節するために、前記フィルタ部１４０と連動される温度調節部１６０をさらに含んで構成することができる。前記温度調節部１６０は、寒い冬や寒い地域に住む人々の免疫力の低下を防止するために、外部の冷たい空気の温度を上昇させて供給することにより、風邪などの呼吸器疾患の発生を緩和させる機能をすることができる。
【０１７５】
このような前記温度調節部１６０は、温度測定センサ１６１及び加熱ユニット１６２を含んで構成することができる。
【０１７６】
先ず、前記温度測定センサ１６１は、前記本体部１１０の鼻周辺部の中央側に配置することができる。具体的には、前記本体部１１０においてユーザの鼻筋が位置する部位に配置され、ユーザの鼻や口に流れ込む空気の温度を測定することになる。
【０１７７】
そして、前記加熱ユニット１６２は、前記フィルタ部１４０を介して流れ込む空気を加熱するために、前記本体部上で前記フィルタ部と前記送風ファン２１３との間に配置され、前記バッテリユニット２１５と連結して提供することができる。図９を参考すると、前記加熱ユニット１６２は、前記フィルタ部１４０の内側に配置され、外部からフィルタリングされた後流れ込む空気を加熱することになる。
【０１７８】
より具体的には、前記加熱ユニットは、前記フィルタ部と前記媒質部材１７０との間に配置することができる。前記フィルタ装着具１４１と前記媒質装着具１７３との間には、熱線装着具１６９が提供され、前記熱線装着具１６９に前記加熱ユニット１６２が嵌入され、分離するときは交換取っ手１６８を引っ張る。この場合、前記フィルタ部でフィルタリングされた空気は、前記加熱ユニットによって一定の温度範囲内で昇温され、前記媒質部材１７０を通過してユーザに必要な香りや薬物を含有した作動媒体となる。
【０１７９】
このような加熱ユニット１６２は、ジグザグに配列された熱線形態で構成することができ、加熱温度は約３４〜３８℃の範囲内が良い。前記温度範囲内で作動すると、人の体温範囲と類似するので、ユーザが熱いと感じなく、この場合、フィルタリングされた外部空気を約３〜４℃程度上昇させて供給するので、冷たい空気による免疫力の低下をある程度は緩和することができる。
【０１８０】
次に、図１７及び図１８を参考すると、本体部１１０とゴーグル部４１０は、一体に製作することができる。この場合、マスク自体に内在された形態と機能に、前記ゴーグル部４１０に内在された形態と機能がさらに結合された１つの一体型防塵保健ゴーグル型マスクを製作することができる。
【０１８１】
このような一体型の他の形態は、図３３に示す。
【０１８２】
他の例としては、前記本体部１１０に前記ゴーグル部４１０を着脱可能に連結することもできる。この場合は、洗浄、部品交換などのときに、前記本体部１１０又は前記ゴーグル部４１０を別途に分離することができ、洗浄の容易性、交換コストの低減などの付加的な効果も期待することができる。
【０１８３】
このような前記ゴーグル部４１０は、透明材料からなっており、ユーザの視界確保が可能であり、各種ウイルス、粒子状物質などがユーザの目に浸透することを防止する機能を行う。
【０１８４】
そして、前記ゴーグル部４１０は、前記耳掛け部１３０と一体に製作することができ、この時、前記耳掛け部１３０は、前記本体部１１０と着脱可能に形成することができる。図１８を参考すると、前記耳掛け部１３０の一端部には、突起部４４３が形成されており、前記本体部１１０の一端部には、溝部４４４が形成されている。
【０１８５】
ユーザは、前記突起部４４３を前記溝部４４４に嵌挿することにより、前記耳掛け部１３０を前記本体部１１０に連結することができ、逆にマスクを洗浄したり、マスクの交換時などには、前記突起部４４３を前記溝部４４４から分離することができる。
【０１８６】
そして、図１７を参考すると、前記ゴーグル部４１０の中央部にも突起部４４１が形成されており、前記本体部１１０の中央部にも溝部４４２が形成されており、ユーザは前記ゴーグル部４１０を前記本体部１１０に結合するときは、前記突起部４４１を前記溝部４４２に嵌挿し、分離するときは、逆にすれば良い。
【０１８７】
他の例としては、マグネチック接触方式で前記ゴーグル部４１０又は前記耳掛け部１３０を前記本体部１１０に取り付けることもできる。
【０１８８】
前記ゴーグル部４１０の周りには、ゴーグル密着部４１３が配置されており、ユーザが前記ゴーグル部４１０を着用する時、ユーザの頬骨の頬骨格と眉骨格に沿って密着されるようになる。前記ゴーグル密着部４１３の材料は前記密着部４１０の材料と同一であっても良い。
【０１８９】
前記ゴーグル部４１０上には以下に説明する表示部３５０を配置することができる。ユーザは、前記表示部３５０を介してマスクの各種状態を確認し、それによる対応を迅速に行うことができるようになる。このような前記表示部３５０は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、Ｆｕｌｌ  ＨＤ、ＱＨＤなどのディスプレイで実現することができる。
【０１９０】
前記ゴーグル部４１０の両側には、撮影ユニット４２０、ライトユニット４６０、熱感知センサ４３０などを配置することができる。消防士、救急救命士などが極限作業をするとき、撮影ユニット４２０は作業過程を録画し、モニタリングすることができるようにする。
【０１９１】
そして、前記ライトユニット４６０は、暗い作業環境でユーザの視界を確保する機能を行う。前記熱感知センサ４３０は、赤外線デバイスなどで実現することができ、ユーザの視界確保が困難な場合に、赤外線を介して人を感知し、救助作業などを行うことができるようにする。
【０１９２】
このような前記撮影ユニット４２０、ライトユニット４６０、熱感知センサ４３０などは、図１８に示すように、第１のジャック部４２２及び第２のジャック部４３２に選択的に着脱することができる。本発明の実施例では、２つの連結ジャックで構成したが、必ずしもこれに限定されなく、連結ジャックの個数は作業環境に応じて適宜変更することができる。前記第１のジャック部４２２及び第２のジャック部４３２は、前記電池ユニットと接続することができる。
【０１９３】
前記バッテリユニット２１５は、前記ファン安着具２２１の内側に配置され、前記送風ファン２１３と連結され、前記送風ファン２１３に電力を供給するために提供することができる。このような前記バッテリユニット２１５は、軽量化及び使用の持続性のために二次電池を使用することができる。例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などが適合する。又、前記バッテリユニット２１５は、現在スマートフォンなどに用いられている無線充電方式を適用することができる。
【０１９４】
前記耳掛け部１３０を前記本体部１１０と着脱可能に形成することにより、ユーザは、前記耳掛け部１３０を分離して前記バッテリユニット２１５を再充電することができる。ここで、前記送風ファン２１３も前記ファン安着部２２１から分離可能に装着することができるので、ユーザは、前記送風ファン２１３だけを別途に分離し、前記本体部１１０及び前記送風ファン２１３を個別に洗浄又は手入れすることが可能である。
【０１９５】
次に、前記本体部１１０上において口が位置する周辺部には、マイク部４５０を装着することができる。前記マイク部４５０は、マスクを着用した状態でユーザの音声をより明確に伝達する機能を行う。このような前記マイク部４５０は、単にユーザの音声を拡声器のように大きくする機能を有することができ、さらに、無線送信が可能であり、遠くにいる他のユーザや管理者にリアルタイムで大気環境の状態や作業状況などを伝達することができる。
【０１９６】
次に、図１２を参考すると、本発明の実施例２では、スマート機器と連動することができる様々な制御プログラムを含むが、これは、例えば、環境測定モジュール３１０、危険信号モジュール３２０、データ処理部３３０、データベース部３４０、表示部３５０、通信部３８０、温度調節部１６０及びアプリケーション部３６０である。
【０１９７】
先ず、環境測定モジュール３１０は、前記本体部１１０の内部空間の環境を測定するモジュールであり、このような前記環境測定モジュール３１０は、温度測定部３１１、ガス測定部３１２及び粒子状物質測定部３１４を含んで構成することができる。
【０１９８】
前記温度測定部３１１は、前記温度測定センサ１６１と連動し、前記本体部１１０の内部温度を測定する機能を行う。そして、前記ガス測定部３１２は、前記本体部１１０の内部に配置するガス検出センサ３１３と連動し、前記本体部１１０の内部空間の酸素量、二酸化炭素量又は予め設定された有害ガスの濃度のうち少なくともいずれかを検出する機能を行う。又、前記粒子状物質測定部３１４は、前記本体部１１０の内部に配置する粒子状物質測定センサ３１５と連動し、前記本体部１１０の内部空間の粒子状物質の濃度を測定する機能を行う。
【０１９９】
図９を参考すると、前記温度測定センサ１６１、ガス検出センサ３１３及び粒子状物質測定センサ３１５は、前記本体部１１０上でユーザの鼻、口などの呼吸器の周辺部に配置することができる。もちろん、必ずしもこれに限定されるものではなく、ユーザの呼吸器の周辺部に配置すると、比較的正確な測定が可能である。ここで、有害ガス又は粒子状物質の濃度はＰＰＭ単位で測定することができる。
【０２００】
そして、前記危険信号モジュール３２０は、ユーザが保健マスクを着用して移動するとき、外部危険の発生時にユーザに信号を送る機能を行う。このような前記危険信号モジュール３２０は、音選別部３２１及び振動信号部３２２を含んで構成することができる。
【０２０１】
図１０を参考すると、先ず、音選別部３２１は、前記耳掛け部１３０の外側に配置する音感知センサ３２３と連動し、予め設定された特定の信号を選別するために提供することができ、前記振動信号部３２２は、前記耳掛け部１３０の内側に配置する振動センサ３２４と連動し、前記音選別部３２１の信号に応じてユーザに振動信号を送るために提供することができる。
【０２０２】
例えば、保健マスクを着用したユーザが、黄砂や砂嵐などがひどくて視界の確保が困難である状態、又はイヤフォン、ヘッドフォンなどで音響を聴取して移動する状態では、自動車、自転車、電車などの外部危険を認識できないことがある。
【０２０３】
この時、自動車の警笛、緊急車のサイレン音などの特定の波形を予め前記データベース部３４０に入力し、このような特定の波形が感知されると、ユーザに危険を通知するものである。
【０２０４】
次に、前記データ処理部３３０は、前記環境測定モジュール３１０及び危険信号モジュール３２０から信号を受信してそれに対応する処理を行い、前記データベース部３４０は、前記データ処理部３３０と連動し、リアルタイムで前記本体部１１０の内部空間の環境を記録する機能を行うことになる。
【０２０５】
そして、前記表示部３５０は、前記データ処理部３３０と連動し、外部のスマート機器上に設置され、前記本体部１１０の内部空間の環境状態を表示するために提供される。前記アプリケーション部３６０は、前記データ処理部３３０と連動し、外部のスマート機器上に設置され、ユーザにインターフェイスを提供する機能をする。又、前記通信部３８０は、ＧＰＳ信号を受信する機能をすることになる。
【０２０６】
前記表示部３５０と前記アプリケーション部３６０は、スマート機器上で一画面に共に形成することもできる。
【０２０７】
次に、前記送風制御部３７０は、送風ファン２１３の回転速度を調節して前記第１、２の空気管路に供給されるフィルタリングされた空気量を増減することができる。これは、マスクを着用する周辺環境の大気汚染の程度に応じてユーザが任意に決定することができる。
【０２０８】
もし、周辺の大気汚染が深刻な場合、ユーザは、外部の有害物質の流入をより遮断するために送風ファン２１３の回転速度を上昇させる。その後、フィルタリングされる空気量が増え、ユーザの鼻に供給される空気量が増加して、ユーザの呼吸がより容易になり、同時に前記空気ノズル２３０を介して噴射される空気量も増えることになって、エアカーテンによるコアンダ効果がより強化される。即ち、有害物質に対する遮断力はより上昇することになる。
【０２０９】
以下では、このような様々な制御プログラムによる作動過程を説明する。
【０２１０】
先ず、図１３を参照すると、前記温度調節部１６０の作動過程が示されている。ユーザがスマート機器上に設置されているアプリケーションをオンにし、アプリケーションに提供される温度調節ボタンを押すと、温度調節部１６０が作動（ｏｎ）する（Ｓ１１）。この場合、前記温度測定センサ１６１で予め設定された時間間隔でマスク内部の温度を測定する。このような時間間隔は、アプリケーション上で３０分、１時間などユーザが任意に選択することができる（Ｓ１２）。
【０２１１】
測定された温度は、前記データ処理部３３０に送信され、前記データ処理部３３０は、予め設定された許容内部温度（前記データベース部３４０に入力される。）以上であるかどうかを比較して判断する（Ｓ１３）。例えば、ユーザが予め設定したマスクの許容内部温度が１５℃であり、測定されたマスクの内部温度が１２℃であれば、アルゴリズム上で現在のマスクの内部温度が予め設定された許容内部温度よりも低いので、スマート機器に設置された前記表示部３５０上にアラーム及び現在のマスクの内部温度が表示される（Ｓ１４）。
【０２１２】
同時に、前記温度調節部１６０が前記加熱ユニット１６２を作動させて前記フィルタ部１４０を介して流れ込む空気を加熱する（Ｓ１５）。流入空気が３〜４℃程度加熱され、再び前記温度測定センサ１６１がマスクの内部温度を測定して、予め設定されたマスクの許容内部温度に近づくと、前記温度調節部１６０は自動的に作動（ｏｆｆ）しなくなる（Ｓ１６）。もちろん、ユーザがアプリケーション上に提供されたボタンを介して任意に作動を中止させることもできる。
【０２１３】
次に、図１４を参考すると、前記ガス測定部３１２及び粒子状物質測定部３１４の作動過程が示されている。先ず、ガス測定部３１２は、ユーザがスマート機器上に設置されたアプリケーションをオンにし、アプリケーションに提供されるガス測定ボタンを押すと、ガス測定部３１２が作動（ｏｎ）する（Ｓ２１）。この場合、前記ガス検出センサ３１３で予め設定された時間間隔でマスク内部の有害ガスの有無及び濃度を測定する。このような時間間隔は、アプリケーション上で６時間、１２時間などユーザが任意に選択することができる（Ｓ２２）。
【０２１４】
有害ガスの有無及び濃度は、前記データ処理部３３０に送信する。もし、有害ガスが存在しない場合には、すぐにフィルタ正常表示がユーザのスマート機器上に設置された前記表示部３５０に表示される（Ｓ２３、Ｓ２９）。
【０２１５】
逆に、有害ガスが検出されると、前記データ処理部３３０は、予め設定された許容濃度（前記データベース部３４０に入力される。）以上であるかどうかを比較して判断する（Ｓ２３、Ｓ２４）。例えば、ユーザが予め設定したマスクの許容有害ガス濃度が５０ＰＰＭであり、測定されたマスクの有害ガス濃度が７０ＰＰＭであれば、アルゴリズム上で現在のマスク内部の有害ガス濃度が予め設定された許容有害ガス濃度よりも高いので、スマート機器に設置された前記表示部３５０上にアラーム、現在のマスク内部の有害ガス濃度及びフィルタの交換表示が表示される（Ｓ２８）。
【０２１６】
もし、測定された有害ガス濃度が予め設定された有害ガス濃度よりも低い場合には、前記表示部３５０上にはフィルタ正常表示が表示され、まだフィルタを使用できるという意味である（Ｓ２９）。
【０２１７】
次に、前記粒子状物質測定部３１４を説明すると、ユーザがスマート機器上に設置されたアプリケーションをオンにし、アプリケーションに提供される粒子状物質測定ボタンを押すと、粒子状物質測定部３１４が作動（ｏｎ）する（Ｓ２５）。この場合、前記粒子状物質測定センサ３１５で予め設定された時間間隔でマスク内部の粒子状物質濃度を測定する。このような時間間隔は、アプリケーション上で３時間、６時間などユーザが任意に選択することができる（Ｓ２６）。
【０２１８】
測定された粒子状物質濃度は、前記データ処理部３３０に送信され、前記データ処理部３３０は、予め設定された許容粒子状物質濃度（前記データベース部３４０に入力される。）以上であるかどうかを比較して判断する（Ｓ２７）。例えば、ユーザが予め設定したマスクの許容粉塵濃度が８１ＰＰＭであり、測定されたマスク内部の粒子状物質の濃度が１００ＰＰＭであれば、アルゴリズム上で現在のマスク内部の粒子状物質の濃度が予め設定された許容濃度よりも高いので、スマート機器に設置された前記表示部３５０上にアラーム、現在のマスク内部の粒子状物質の濃度及びフィルタの交換表示が表示される（Ｓ２８）。
【０２１９】
もし、測定された粒子状物質の濃度が予め設定された粒子状物質の濃度よりも低い場合には、前記表示部３５０上にはフィルタ正常表示が表示され、まだフィルタを使用できるという意味である（Ｓ２９）。
【０２２０】
このような粒子状物質の許容濃度は、現在韓国で適用している大気粒子状物質の濃度を基準にして設定することができる。例えば、０〜３０ＰＰＭ（良い）、３１〜８０ＰＰＭ（普通）、８１〜１５０ＰＰＭ（悪い）、１５１ＰＰＭ以上（非常に悪い）を参考にし、ユーザは、８１ＰＰＭの基準をアプリケーション部３６０を用いて粒子状物質の許容濃度として設定することができる。
【０２２１】
次に、図１５を参考すると、前記酸素量及び二酸化炭素の測定のためのガス測定部３１２の作動過程が示されている。前記ガス測定部３１２を説明すると、ユーザがスマート機器上に設置されたアプリケーションをオンにし、アプリケーションに提供されるガス測定ボタンを押すと、ガス測定部３１２が作動（ｏｎ）する（Ｓ３１）。この場合、前記ガス検出センサ３１３で予め設定された時間間隔でマスクの内部でユーザが呼吸する酸素量及び二酸化炭素量を測定する。このような時間間隔は、アプリケーション上で分当たりの呼吸量、時間当たりの換気量などユーザが任意に選択することができる（Ｓ３２）。
【０２２２】
次に、前記通信部３８０を介してＧＰＳ信号が受信され、時間ごとにユーザの移動距離及び移動時間を検出して現在ユーザの移動速度を測定する（Ｓ３３）。
【０２２３】
測定された移動速度は、前記データ処理部３３０に送信され、前記データ処理部３３０は、ユーザの停止、歩く、走る状態ごとに予め設定された酸素量及び二酸化炭素量の呼吸量（前記データベース部３４０に入力される。）と前記ガス測定部３１２で送信したリアルタイム呼吸量を比較する。そして、予め設定された呼吸量と誤差範囲内であるかどうかを判断する（Ｓ３４）。例えば、ユーザが状態ごとに予め設定した呼吸量と一致しないと、前記表示部３５０上にアラーム及びユーザの呼吸状態非正常表示が表示される（Ｓ３５）。
【０２２４】
もし、測定された呼吸量が予め設定された呼吸量の許容範囲内であれば、ユーザの呼吸状態正常表示が表示される（Ｓ３６）。
【０２２５】
次に、図１６を参考すると、前記危険信号モジュール３２０の作動過程が示される。ユーザがスマート機器上に設置されたアプリケーションをオンにし、アプリケーションに提供される危険信号通知ボタンを押すと、前記音選別部３２１が作動（ｏｎ）する（Ｓ５１）。この場合、前記音測定センサでマスク周辺部の外部音をリアルタイムで測定する（Ｓ５２）。
【０２２６】
この時、予め設定された特定の波形を有する外部音（前記データベース部３４０に入力される。）が測定されるまで継続的に繰り返され、もし、予め設定された特定の波形の音が自動車の警笛、緊急車のサイレン音などであり、このような音が測定されると（Ｓ５３）、前記振動センサ３２４が作動（ｏｎ）し（Ｓ５４）、ユーザに振動信号を伝達する（Ｓ５５）。本発明の実施例２では、前記振動センサ３２４が前記耳掛け部１３０に装着されているので、このような外部の危険信号が検出されると、ユーザは耳部位の振動により危険を感知することができる。
【０２２７】
その後も、前記音測定センサは、外部音を持続的に測定し、予め設定された特定の波形を有する外部音が持続するかどうかを判断する（Ｓ５６）。もし、予め設定された特定の波形を有する外部音が止まると、振動センサ３２４は作動（ｏｆｆ）しなくなる。
【０２２８】
以上のように、本発明の実施例２では、スマート機器と連動することができる制御プログラムを介してマスクの内部環境測定、ユーザの健康状態チェック及び危険信号通知などの機能を行うことにより、ユーザの利便性をより図ることができる。
【０２２９】
一方、以下では、図１９〜図３２に示された内容について説明する。
【０２３０】
さらに、本発明の実施例では、図９でのように、前記本体部１１０に配置され、ユーザ周辺環境の放射能濃度を測定する放射能濃度測定センサ１９１を提供することができる。そして、前記耳掛け部１３０に配置され、前記本体部１１０の内部空間環境又はユーザの周辺環境情報を音声で伝達する音源出力部１９２を提供することができる。ここで、音源出力部１９２は、例えばスピーカーであるが、これに限定されない。
【０２３１】
前記放射能濃度測定センサ１９１は、ユーザ周辺の放射能濃度を測定し、これを図１２に示された制御部の放射能測定部３１６に送出する。放射能測定部３１６では、ユーザの周辺環境の放射能濃度が予め設定された許容放射能濃度の範囲内であるかどうかを判断し、もし、許容濃度を超える放射能濃度が検出された場合には、音源出力部１９２を介してユーザに警告をする。ここで、予め設定された許容放射能濃度の範囲は、核の種類に応じて異に設定することができる。
【０２３２】
前記音源出力部１９２は、環境測定モジュール１１０の他の構成とも連係することができ、この場合、前記温度測定部１１１ではマスク内部の現在温度、前記ガス測定部１１２ではマスク内部の現在ガス濃度、前記粒子状物質測定部１１４ではマスク内部の現在粒子状物質濃度などの情報を音声で送出することができる。
【０２３３】
そして、本発明の実施例では、図３１でのように、前記フィルタ部１４０の他の形態としてフィルタ着脱部１４４、多重フィルタ１４５及びフィルタブロック１４７を含んで構成することができる。
【０２３４】
先ず、前記フィルタ着脱部１４４は、前記本体部１１０の側部から少し外側に突出して配置され、前記多重フィルタ１４５は、前記フィルタ着脱部１４４に配置され、複数のフィルタ層で構成して提供することができる。そして、前記フィルタブロック１４７は、前記多重フィルタ１４５と接着部材１４８によって接着されて結合され、前記フィルタ着脱部１４４に着脱されるように形成することができる。フィルタブロック１４７の一側には、多重フィルタ１４５の分離が容易なように、ユーザが引っ張って分離する分離取っ手１４７ａを提供することができる。
【０２３５】
ここで、前記フィルタ着脱部１４４は、粉末状の磁力成分が塗布され、前記フィルタブロック１４７は、磁性に反応する金属材料からなり、磁力によって着脱又は付着される構造で構成することができる。
【０２３６】
そして、図３１の拡大図を参考すると、本発明の実施例では、前記多重フィルタ１４５は全部で５つのフィルタ層からなる。ただし、使用環境に応じて、単一又は他の多重フィルタ層からなり、必ずしもこれに限定されない。そして、多重フィルタ１４５の材料は、例えば、ＰＣ（ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ）、Ｔｒｉｔａｎ、ＰＰ（ＰｏｌｙＰｒｏｐｙｌｅｎｅ）などである。
【０２３７】
このような前記多重フィルタ１４５は、本発明の実施例に限定して説明すると、第１のフィルタ１４５ａ、第２のフィルタ１４５ｂ、第３のフィルタ１４５ｃ、第４のフィルタ１４５ｄ及び第５のフィルタ１４５ｅを含んで構成することができる。
【０２３８】
先ず、説明に先立ち、代表的な異物として呼吸障害を引き起こす大気中黄砂粒子の大きさは約１〜１５μｍの範囲内であり、アレルギーを引き起こす花粉粒子の大きさは約１〜６０μｍの範囲内であり、肺疾患を引き起こすウイルスの大きさは約０.０５〜０.１μｍの範囲内である。その他に、多重フィルタ１４５によってフィルタリングされる異物は、特に言及しなくても他の形態も含むことができる。
【０２３９】
各フィルタ層の気孔の大きさは、それぞれのフィルタ層でフィルタリングされる異物の大きさによって決定される。
【０２４０】
前記第１のフィルタ１４５ａは、前記フィルタブロック１４７に接着される部分であり、前記フィルタ着脱部１４４において最も外側に配置されるフィルタ層となる。前記第２のフィルタ１４５ｂは、前記第１のフィルタ１４５ａに隣接して配置される。このような第１のフィルタ１４５ａは気孔の大きさが０.０２〜５９μｍの範囲内のメッシュ状に形成し、前記第２のフィルタ１４５ｂは気孔の大きさが０.０１〜５９μｍの範囲内に形成し、ウイルス、花粉、粒子状物質などの異物をフィルタリングする。
【０２４１】
前記第３のフィルタ１４５ｃは、前記第２のフィルタ１４５ｂと隣接して配置され、気孔の大きさは０.０１〜５９μｍの範囲内であり、脱臭成分を含有して実現することができる。これによって異物のフィルタリングと脱臭も可能になる。
【０２４２】
前記第４のフィルタ１４５ｄは、前記第３のフィルタ１４５ｃと隣接して配置され、気孔の大きさは０.０２〜５９μｍの範囲内であり、有毒又は有害物質を除去するために吸着物質を含有して実現することができる。これによって、異物のフィルタリングと脱臭された空気に対して有毒又は有害物質を吸着して、より浄化された空気をマスクの内部に供給することになる。
【０２４３】
前記第５のフィルタ１４５ｅは、前記第４のフィルタ１４５ｄと隣接して配置され、気孔の大きさは０.０１〜１ｍｍの範囲内であり、気管支患者の治療成分又は芳香成分を含有して実現することができる。前記第５のフィルタ１４５ｅの気孔の大きさが相対的に大きい理由は、通常、粒子の大きさが大きい薬物成分又は芳香成分が十分に通過してユーザの呼吸器に流れ込むようにするためである。
【０２４４】
これにより、異物のフィルタリングだけでなく、喘息、肺炎などのような気管支患者には適切な薬物を共にマスクの内部に流入させて患者の治療を並行することができ、又はアロマ、ブルーベリーの香りなどのような芳香成分をマスクの内部に流入させてユーザに快適さを与えることができる。
【０２４５】
この時、前記多重フィルタ１４５を構成する各フィルタの気孔の配置は、図３１の拡大図のように、互いに交互に配列することができる。このような配置は、第１のフィルタ（１４５ａ）部１４０から流れ込む空気中の異物が交互に配置される気孔に沿って流れ、第５のフィルタ１４５ｅまで流れ込むとき、各フィルタ層を経るたびに異物がフィルタリングされる効果を上昇させるためである。
【０２４６】
又、前記多重フィルタ１４５を構成する各フィルタの気孔の配置は互いに異なるパターンで配置することができる。図１９〜図２１には、このような気孔１４６の配置パターンが示されている。
【０２４７】
先ず、図１９を参考すると、複数の気孔１４６が一番目のフィルタ紙に一定の間隔をおいて加工されて配置され、二番目のフィルタ紙には一番目のフィルタ紙とは異なる位置に複数の気孔１４６が一定の間隔をおいて加工されているので、空気が各フィルタ紙の気孔１４６を通過するとき、交互に移動するにつれてフィルタ紙において一定部分の異物がフィルタリングされる。
【０２４８】
図２０には、他のパターン形態が示されており、一番目のフィルタ紙には気孔１４６の配置パターンが横方向にジグザグに加工されており、二番目のフィルタ紙には気孔１４６の配置パターンが縦方向にジグザグに加工されている。これも、空気が各フィルタ紙の気孔１４６を通過するとき、ジグザグに配置された気孔１４６を交互に移動するにつれてフィルタ紙で一定部分の異物がフィルタリングされる。
【０２４９】
図２１には、又別のパターン形態が示されており、一番目のフィルタ紙には気孔１４６配置パターンが円周方向に加工されており、二番目のフィルタ紙には気孔１４６の配置パターンが横方向にジグザグに加工されている。これも、空気が各フィルタ紙の気孔１４６を通過するとき、円周方向及びジグザグに配置された気孔１４６を交互に移動するにつれてフィルタ紙で一定部分の異物がフィルタリングされる。
【０２５０】
このような図１９〜図２１に示されたそれぞれの気孔１４６の配置パターンは、空気の流れ方向の多様性及び分散性を誘導して各フィルタ紙で異物がフィルタリングされる効果を上昇させることになる。
【０２５１】
もちろん、このような気孔１４６の配置パターンは、多重フィルタ１４５を構成する第１のフィルタ１４５ａ、第２のフィルタ１４５ｂ、第３のフィルタ１４５ｃ、第４のフィルタ１４５ｄ及び第５のフィルタ１４５ｅに全て適用することができる。
【０２５２】
次に、図２２及び図２３には、前記多重フィルタ１４５の各フィルタ層の製造方法を示す。
【０２５３】
先ず、図２３には、フェムト秒レーザ（ｆｅｍｔｏ  ｓｅｃｏｎｄ  ｌａｚｅｒ）を用いて気孔を加工する製造方法が示されている。近年では、フェムト秒レーザを用いたナノ材料の成形がますます増加している傾向にあり、ナノ単位で加工される本発明のフィルタ層の気孔形成に適合する。フェムト秒レーザで加工すると気孔を滑らかに形成することができる。
【０２５４】
次に、図２２には、腐食を用いて気孔を加工する製造方法が示されている。先ず、ステップ１では、製造板（Ａ２）に腐食材料（Ａ１）を載せ、ステップ２では、塩酸、硫酸などのような腐食液（Ａ３）を一定間隔又は一定のパターンに滴下する。  
【０２５５】
この時、精密な型枠の製作のために自動化された機械装置を利用することができる。
【０２５６】
腐食材料（Ａ１）に腐食液（Ａ３）を滴下し、腐食が完了すると、ステップ３でのように、腐食材料（Ａ１）に一定間隔又は一定のパターンで型枠が製作される。その後、ステップ４では、フィルタ樹脂（Ａ４）を、注入ノズル（Ａ５）を介して腐食材料の型枠（Ａ１）に注入する。一定時間が経った後には、ステップ５でのようにフィルタ樹脂（Ａ４）には、一定間隔又は一定のパターンを有する気孔が形成される。
【０２５７】
一方、図２４〜図２６には、本発明における耳掛け部１３０の様々な形態が示される。
【０２５８】
先ず、図２４及び図２５を参考すると、前記耳掛け部１３０は、ストリップ１３１及び長さ調節ユニット１３２を含んで構成することができる。
【０２５９】
前記ストリップ１３１は、前記本体部１１０の側部に連結され、ユーザの耳にかかり、マスクをユーザの顔にしっかり密着するために提供される。このようなストリップ１３１は、弾性のある繊維材料で形成することができるが、必ずしもこれに限定されない。
【０２６０】
そして、前記長さ調節ユニット１３２は、前記本体部１１０の側部に配置され、前記ストリップ１３１と連結され、前記ストリップ１３１の長さを調節するために提供される。このような前記長さ調節ユニット１３２は、ベンディングボディ１３３、ベンディングカバー１３５及びベンディング突起１３４を含んで構成することができる。
【０２６１】
前記ベンディングボディ１３３は、例えば、前記本体部１１０の側部に固定配置される部分である。そして、前記ベンディングカバー１３５の一側は、前記ベンディングボディ１３３とヒンジ３３ｂ連結され、前記ベンディングカバー１３５の他側は、前記ベンディングボディ１３３と磁力３３ｃ、３３ｄによって着脱されるように連結され、開閉可能に構成することができる。前記ベンディングボディ１３３上には開口部３３ａが加工されており、前記本体部１１０の側部に固定されたストリップ１３１の一部が外部に露出して配置される。
【０２６２】
ここで、前記ベンディング突起１３４は、前記ベンディングボディ１３３上に配置され、ストリップ１３１を巻いてストリップ１３１の長さを調節するために提供することができる。図２４には、４つのベンディング突起１３４が各２つずつベンディングボディ１３３の両側に配置された形態を確認することができ、ユーザは、図２５のように、ベンディング突起１３４にストリップ１３１を巻いてユーザの耳に掛けるストリップ１３１の長さを調節することができる。ストリップ１３１の長さを調節してストリップ１３１がユーザの耳にしっかりと掛かると、マスクもユーザの顔の形態に密着されるので、フィルタ部１４０を除いた外部空気のマスク内部への侵入をより安定的に防止することができる。
【０２６３】
次に、図２６には、ストリップ１３１の長さを調節する他の形態として、前記本体部１１０の側部に固定されるベンディングハウジング１３８の外側面に配置されているリール（ｒｅｅｌ）タイプのダイヤル（ｄｉａｌ）１３６が示される。ユーザは、ダイヤル１３６を一方向又は他方向に回してストリップ１３１の長さを調節することができる。
【０２６４】
一方、図２７及び図２８には、前記第１の空気管路２２０及び前記空気ノズル２３０構造の他の形態が示されている。
【０２６５】
先ず、図２７を参照すると、前記本体部１１０の外面１１１が配置され、外面１１１の内側には、中間面１１２が接着されて配置され、中間面１１２の内側には、内面１１３が接着されて配置される。
【０２６６】
この時、中間面１１２の端部は、外面１１１と内面１１３の端部に比べて短く形成される。そして、内面１１３の端部は、浄化された空気が流れるようにやや円い形状に加工して提供することができる。このような構造により、前記空気ノズル２３０は、外面１１１と内面１１３の境界面により自然に形成される。
【０２６７】
ここで、前記空気ノズル２３０は、ユーザの顎あるいは頬周辺部の骨格に沿ってエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記第１の空気管路２２０と連結され、前記本体部１１０の下端に複数形成することができる。
【０２６８】
即ち、図２７に示される拡大図のように、本体部１１０の内面１１３は、顎のラインに沿う方向に複数の円状の溝が加工され、このような円状の溝は、本体部１１０の外面１１１に接着され、複数の空気ノズル２３０を形成する。
【０２６９】
もちろん、図示していないが、外面１１１上にも複数の円状の溝が加工され、内面１１３に形成された円状の溝と接触され、円形の空気ノズル２３０を形成するように実現することもできる。
【０２７０】
次に、図２８を参考すると、本体部１１０の外面１１１と内面１１３が形成する下端部分だけでなく、本体部１１０の内面１１３の末端側に複数の空気ノズル２３０が加工されてフィルタリングされた空気噴射領域を拡大することもできる。
【０２７１】
即ち、一部のフィルタリングされた空気は、顎に斜め方向に噴射され、下端方向に噴射するフィルタリングされた空気と共に流体障壁の効果を上昇させる。
【０２７２】
このような複数の空気ノズル２３０の配置は、図２９及び図３０に示されている。
【０２７３】
先ず、図２９には、本体部１１０の内面１１３の末端側に複数の空気ノズル２３０が不規則に配置されている状態が示されているが、このような不規則な配置によってユーザの顎周辺部で乱流を発生させて流体障壁を形成する。
【０２７４】
図３０には、本体部１１０の内面１１３の末端側に複数の空気ノズル２３０が規則的に配置されている状態が示されているが、このような規則的な配置によってユーザの顎のラインに沿ってフィルタリングされた空気が流れることになり、比較的境界層が均一な流体障壁を形成する。
【０２７５】
より詳しくは、前記第１の空気管路２２０に沿って流れるフィルタリングされた空気は、前記複数の空気ノズル２３０を介して前記本体部１１０の下部に噴射され、ユーザの顎骨格に沿って密着して流れるようになる。
【０２７６】
この時、エアカーテンが形成され、これにより、コアンダ効果（ｃｏａｎｄａ  ｅｆｆｅｃｔ）が発生することになる。ここで、コアンダ効果とは、流体が湾曲面を流れるときに曲面に沿って流れる現象を意味する。
【０２７７】
このようなコアンダ効果により、ユーザが吐き出した二酸化炭素と外部の有害物質は、エアカーテンと共に下方向に流されて流体障壁を形成し、これにより、マスク内部へのフィルタリングされていない物質の流入を遮断することができる。
【０２７８】
ここで、前記本体部１１０の下端部は、肌に密着される部位ではなく、エアカーテンを利用して間接的に密着される効果を発揮するので、ユーザの顎の動きも自由になる。このような機能により、ユーザは、マスクを着用した状態でも明確な意思伝達が可能になる。
【０２７９】
次に、図３２には、前記送風部材及びフィルタ部の他の形態が示されている。本体部１１０の外面１１１に突出するようにファンカバー２１２が配置され、ファンカバー２１２の内側には空気が流入することができる空間が形成されている。
【０２８０】
そして、本体部１１０の外面１１１においてファンカバー２１２の内側にはファン安着具２２１が形成され、ファン安着具２２１上には送風ファン２１３が配置される。又、本体部１１０の外面１１１と中間面１１２との間には離隔空間があり、離隔空間上には多重フィルタ１４５が共に接着して配置される構造で実現することができる。
【０２８１】
そして、本体部１１０の中間面１１２と内面１１３との間には、一定の間隔で離隔されて結合されることによって、第１の空気管路２２０を形成することができる。もちろん、このような構造は、第２空気管路２４０を形成する構造にも同様に適用することができる。
【０２８２】
このような構造により、外部空気は、ファンカバー２１２の内側空間に流入して送風ファン２１３を経て多重フィルタ１４５で異物がフィルタリングされた後、一部は、第１の空気管路２２０を介してユーザの顎部分に噴射されてコアンダ効果を誘発し、他の一部は、第２の空気管路２４０を介してユーザの呼吸器部分に供給されて呼吸を助ける。
【０２８３】
一方、本発明の実施例では、マスクの内部あるいは外部にユーザの呼吸器を介して呼気のガス成分及び濃度を感知することができるフィルタモジュールを装着することができる。
【０２８４】
そして、図９に示すように、バイオマーカーユニット１８０を配置することができ、これは、特定の物質を認識するラップオンアチップ（Ｌａｂ  ｏｎ  ａ  ｃｈｉｐ）のようなバイオチップの装着形態で提供されるか、又は特定の物質に反応して色が変わるバイオマーカー物質の塗布形態で提供され、異物の有無を把握するか、あるいは診断するために使用することができる。
【０２８５】
このようなバイオマーカーユニット１８０は、本体部１１０の内面１１３に、望ましくは、ユーザの呼吸器の近くに配置されるが、必ずしもこれに限定されない。
【０２８６】
他の例としては、図示していないが、バイオマーカーユニット１８０は、多重フィルタ１４５全体に共に塗布されて製作されるか、又は特定の一部の層のみに塗布されて製作することができる。
【０２８７】
これにより、バイオマーカーユニット１８０は、フィルタ部１４０上に配置されて硫黄ガス、窒素ガスなどの特定の物質に反応して、多重フィルタ１４５全体又は一部の層で変色が発生し、ユーザがこれを肉眼で確認して交換時期を判断することができる。
【０２８８】
この時、変色範囲の基準表が提示され、ユーザは、このような基準表と多重フィルタ１４５の変色を比較して交換時期をより明確に決定することができる。もちろん、多重フィルタ１４５に色の変化を感知することができるセンサを内蔵して、多重フィルタ１４５に変色が発生した場合、これをスマートフォンのアプリを介してユーザに通知するように実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８９】
本発明は、保健マスクに関するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月31日(2018.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの呼吸器系を含む顔の一部領域を覆って装着し、内部空間を形成する本体部と、
前記本体部を顔の一部領域に密着させるために、前記本体部の周りに沿って配置される密着部と、
前記本体部を顔の一部領域に固定するために、前記本体部の両側部に配置される耳掛け部と、
外部空気を浄化して前記本体部の内部空間に供給するために、前記本体部の両側部に配置されるフィルタ部と、
前記本体部の周辺にエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記本体部上に形成されるエアカーテン組成手段と、を含む保健マスク。
【請求項２】
前記エアカーテン組成手段は、
前記本体部上で前記フィルタ部と前記耳掛け部との間に形成される送風部材と、
ユーザの顎周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部の内部空間上で前記送風部材とユーザの顎周辺部を連結して配置される第１の空気管路と、
ユーザの顎骨格に沿ってエアカーテンを形成して外部物質の流入を遮断するために、前記第１の空気管路と連結され、前記本体部の下端に形成される複数の空気ノズルと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の保健マスク
【請求項３】
前記エアカーテン組成手段は、
ユーザの鼻周辺部にフィルタリングされた空気を供給するために、前記本体部の内部空間上で前記送風部材とユーザの鼻周辺部を連結して配置される第２の空気管路をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の保健マスク。
【請求項４】
前記第１の空気管路の直径は、前記第２の空気管路の直径よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の保健マスク。
【請求項５】
前記送風部材は、
前記本体部上で前記フィルタ部と前記耳掛け部との間に形成されたファン安着具と、
前記ファン安着具の外側に配置され、前記フィルタ部から流れ込むフィルタリングされた空気を前記本体部の内部空間に供給する送風ファンと、
前記ファン安着具の内側に配置され、前記送風ファンと連結され、前記送風ファンに電力を供給するために提供されるバッテリユニットと、を含むことを特徴とする請求項２に記載の保健マスク。
【請求項６】
前記送風部材は、
前記送風ファンの防音のために、前記本体部上で前記ファン安着具と前記耳掛け部との間に配置される防音ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の保健マスク。
【請求項７】
フィルタリングされた空気に香り又は薬物が含有された媒質を含ませるために、前記本体部上で前記フィルタ部と前記送風ファンとの間に配置される媒質部材をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の保健マスク。
【請求項８】
前記密着部は、前記本体部が鼻筋の輪郭に沿ってずり落ちることを防止するために、前記密着部において鼻筋に密着する部分にはずり落ち防止ユニットが配置され、前記ずり落ち防止ユニットの材料は、複数の微細剛毛が射出成形されたナノ繊維であることを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項９】
前記複数の微細剛毛は、上方向に傾斜するように形成され、上下方向に多段に配置することを特徴とする請求項８に記載の保健マスク。
【請求項１０】
前記密着部は、ユーザの体温に応じて縮んでユーザの顔屈曲形状に合わせて密着する形状記憶樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項１１】
前記本体部の内部空間に流れ込む空気の温度を調節するために、前記フィルタ部と連動する温度調節部をさらに含み、前記温度調節部は、前記本体部の中央側に配置される温度測定センサと、
前記フィルタ部を通じて流れ込む空気を加熱するために、前記本体部上において前記フィルタ部と前記送風ファンとの間に配置され、前記バッテリユニットと連結される加熱ユニットと、を含むことを特徴とする請求項５に記載の保健マスク。
【請求項１２】
ユーザの目を保護するために、前記耳掛け部及び前記本体部と連結されるゴーグル部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の保健マスク。
【請求項１３】
大気環境又はユーザの作業環境を撮影するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される撮影ユニットと、
ユーザ周辺部の生命体を感知するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される熱感知センサと、をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の保健マスク。
【請求項１４】
大気環境又はユーザの作業環境を撮影するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置される撮影ユニットと、
ユーザ周辺部の視界を確保するために、前記耳掛け部上で前記ゴーグル部の一側に隣接して配置されるライトユニットと、をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の保健マスク。
【請求項１５】
前記本体部の内面又は前記フィルタ部には、バイオマーカーユニットが配置されることを特徴とする請求項１に記載の顎の動きが容易な保健マスク。
【国際調査報告】
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