JP2021191409A - マスク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 マスクの重さを最小化し、コンパクトなマスク装置を提供することである。【解決手段】 マスク本体と、前記マスク本体に設置される複数の電子部品と、前記複数の電子部品をカバーするように、前記マスク本体に結合されるマスク本体カバーとを含み、前記複数の電子部品は、前記マスク本体の前面中心に配置されるバッテリーと、前記バッテリーの左側と右側にそれぞれ配置される一対のファンモジュールと、前記一対のファンモジュールと前記バッテリーの間の領域に配置される制御モジュールとを含み、前記バッテリー、前記ファンモジュールおよび前記制御モジュールは、前記マスク本体の幅方向に一列に配置される、マスク装置により達成される。【選択図】 図1

Description

本発明は、マスク装置に関するものである。
〔関連技術〕
本発明は、韓国特許出願第10−2020−0068404号(出願日:2020年6月5日)に基づくパリ条約4条の優先権主張を伴ったものであり、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂されるものである。
一般的に、マスク(Mask)は、病原菌、ホコリ等の吸入、またはウイルスまたは細菌による飛沫感染を防ぐためにユーザーの鼻と口を覆う装置である。
マスクは、ユーザーの鼻と口を覆うためにユーザーの顔に密着される。マスクは、ユーザーの鼻と口に流入する空気に含まれた病原菌、ホコリ等をフィルタリングし、フィルタリングされた空気がユーザーの口と鼻に流入するようにする。空気と空気に含まれた病原菌、ホコリ等は、フィルターを含むマスクの本体を通過し、病原菌、ホコリ等はマスクの本体によってフィルタリングされる。
ところが、空気がマスクの本体を通過してからユーザーの鼻と口に流入し、ユーザーが吐き出す空気もマスクの本体を通過しれから外部に流出するので、ユーザーの呼吸が円滑に行われない問題が発生する。最近では、上述された呼吸の不便さを解消するためにモータ、ファン、フィルターが備えられるマスクが開発されている。
先行文献である大韓民国公開特許公報第10‐2016‐0129562号(公開日:2016年11月09日:特許文献1)には、「空気吸入型マスク」が開示される。
上記特許文献1に開示されたマスクは、空気吸入口が形成される顔面カバーと、前記顔面カバーの内部に設置される空気通路部、および前記空気通路部をカバーするように前記顔面カバーの背面に結合される着用部を含む。前記着用部の背面には、ユーザーの顔面に接触し、呼吸空間を形成するためのシーリング部材が備えられる。
前記顔面カバーの背面には、ファンモジュールが収容される空間を設ける空気誘導壁が形成され、前記空気誘導壁の下方には、バッテリーが収容されるバッテリー収容部が形成される。前記空気吸入口に吸入された空気は、前記ファンモジュールの作動によって、前記空気通路部を通過した後前記着用部の呼吸空間に供給される。
一方、前記特許文献1に開示されたマスクは、ファンモジュールがマスクの上部に位置され、相対的に重いバッテリーがマスクの下部に位置されるので、重力によってマスクが下方に垂れる問題が発生することがある。マスクが垂れる現象が発生すると、マスクとユーザーの顔面の間の間隔が生じるので、マスクの使用が大変不便となる。
そして、マスクは、前面中心部分にファンモジュールおよびバッテリーがすべて配置される構造を有するので、マスク全体に重さ分散されないので耳にかかる荷重が大きく増加する問題がある。
また、先行文献である大韓民国公開特許公報第10‐2018‐0009326号(公開日:2018年01月26日:特許文献2)には、「機能性マスク」が開示される。(以下、先行文献2)
特許文献2に開示されたマスクは、空気吸入口が形成される骨格部と、前記骨格部の前面に結合されるカバー部、および前記骨格部の背面に結合され、ユーザーの顔面に密着する面体部を含む。
前記骨格部は、空気吸入口が形成される前面骨格と、前記前面骨格の背面に結合され、複数の電子部品を収容する内部空間を形成する後面骨格を含む。
前記複数の電子部品は、ファンモジュール、基板およびバッテリー等を含むことができ、具体的に、前記内部空間の中心部分には、ファンモジュールが配置され、一側方には基板が配置され、他側方にはバッテリーが配置される。
ここで、前記バッテリーは、他の部品と比較して相対的に重いので、マスクを長時間着用する場合、前記バッテリーが位置されたマスクの部分が下方に垂れる現象が発生することがある。マスクの垂れる現象が発生すると、ユーザーの顔面とマスクの間に間隔が発生するので、マスクの使用が大変不便となる。
また、マスクを耳にかけて着用する場合、前記バッテリーはユーザーの耳に隣接した地点に位置されるので、バッテリーの重さによって耳にかかる荷重が大きく増加する問題がある。これにより、マスクを長時間着用する場合、耳に大きな痛みを誘発する問題がある。
一方、前記バッテリーの重さを減らすために、前記バッテリーの容量を小さく設計する場合、ファンモジュールを備えたマスクの使用可能時間が著しく減る問題がある。また、前記バッテリーの容量を小さくする場合、高風量のためにファンの回転速度を高速に作動させ難い問題がある。
大韓民国公開特許公報第10‐2016‐0129562号 大韓民国公開特許公報第10‐2018‐0009326号
本発明は、上記のような問題点を解決するために案出されたものとして、本発明の目的は、マスクの重さを最小化し、コンパクトなマスク装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、マスクを耳にかけた際に、耳にかかる荷重を最小化して長時間使用可能とするマスク装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、バッテリーの容量を増加させてファンの駆動時間が増加し、ファンの高速運転が可能なマスク装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、バッテリーおよび回路基板の熱を自然的に冷却させることができるマスク装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するための本発明の実施例に係るマスク装置は、マスク本体と、前記マスク本体に設置される複数の電子部品と、前記複数の電子部品をカバーするように、前記マスク本体に結合されるマスク本体カバーとを含み(備え;構成し:以下同じ)、前記複数の電子部品は、前記マスク本体の前面中心に配置されるバッテリーと、前記バッテリーの左側と右側にそれぞれ配置される一対のファンモジュールと、前記一対のファンモジュールと前記バッテリーの間の領域に配置される制御モジュールとを含み、前記バッテリー、前記ファンモジュールおよび前記制御モジュールは、前記マスク本体の幅方向に一列に配置されることを特徴とする。
〔発明の一の態様〕
〔1〕
マスク装置であって、
マスク本体と、
前記マスク本体に設置される複数の電子部品と、
前記複数の電子部品をカバーするように、前記マスク本体に結合されるマスク本体カバーと、を備えてなり、
前記複数の電子部品は、
前記マスク本体の前面中心に配置されるバッテリーと、
前記バッテリーの左側と右側にそれぞれ配置される一対のファンモジュールと、
前記一対のファンモジュールと前記バッテリーの間の領域に配置される制御モジュールと、を備え、
前記バッテリー、前記ファンモジュール、及び前記制御モジュールは、前記マスク本体の幅方向に一列に配置されることを特徴とする、マスク装置。
〔2〕
前記制御モジュールは、前記バッテリーの外側エッジを取り囲む形態に配置されることを特徴とする、〔1〕に記載のマスク装置。
〔3〕
前記制御モジュールは、
前記一対のファンモジュールのうち何れか1つと前記バッテリーの間に配置される第1基板と、
前記一対のファンモジュールのうち他の1つと前記バッテリーの間に配置される第2基板と、を備える、〔1〕に記載のマスク装置。
〔4〕
前記制御モジュールは、
前記第1基板と前記第2基板を連結する第3基板を更に備え、
前記第3基板は、前記バッテリーの上側エッジを取り囲む形態に配置されることを特徴とする、〔3〕に記載のマスク装置。
〔5〕
前記マスク本体の背面に結合され、内側に呼吸空間を定義するシーリング部を更に備える、〔1〕に記載のマスク装置。
〔6〕
前記マスク本体には、ユーザーが前記呼吸空間に吐き出す空気を外部に排出させるための空気排出口が形成され、
前記空気排出口は、前記呼吸空間の前面を定義する前記マスク本体の下側部分に形成されることを特徴とする、〔5〕に記載のマスク装置。
〔7〕
前記バッテリー及び前記制御モジュールのうち少なくとも1つは、前記空気排出口の上側に位置される、〔6〕に記載のマスク装置。
〔8〕
前記マスク本体と前記マスク本体カバーの間に形成される内部空間から前記空気排出口を区画するために、前記マスク本体の前面から突出する空気排出部を更に備える、〔6〕に記載のマスク装置。
〔9〕
前記空気排出部は、前記マスク本体の前面から前記空気排出口のエッジに沿って前方に延長されることを特徴とする、〔8〕に記載のマスク装置。
〔10〕
前記空気排出部は、前記空気排出口のエッジに沿ってアーチ形状又はトンネル形状に延長されることを特徴とする、〔9〕に記載のマスク装置。
〔11〕
前記空気排出部の前端部は、前記マスク本体カバーの背面に接触することを特徴とする、〔10〕に記載のマスク装置。
〔12〕
前記バッテリーは、前記空気排出部の上面に安着して支持されることを特徴とする、〔7〕に記載のマスク装置。
〔13〕
前記マスク本体は、
前記ファンモジュールを通じて吸入された空気を前記呼吸空間に案内するための流路を形成するエアーダクト部を更に備える、〔3〕に記載のマスク装置。
〔14〕
前記エアーダクト部は、
前記一対のファンモジュールのうち何れか1つと前記バッテリーの間に配置される第1エアーダクト部と、
前記一対のファンモジュールのうち他の1つと前記バッテリーの間に配置される第2エアーダクト部と、を備える、〔13〕に記載のマスク装置。
〔15〕
前記第1基板は、前記第1エアーダクト部の前面に置かれ、
前記第2基板は、前記第2エアーダクト部の前面に置かれ、
前記第1基板及び第2基板が置かれる前記第1エアーダクト部の前面及び第2エアーダクト部の前面の一部は、フラットであることを特徴とする、〔14〕に記載のマスク装置。
〔16〕
前記マスク本体の前面中央に形成され、前記バッテリーを収容するバッテリー取付部を更に備える、〔1〕に記載のマスク装置。
〔17〕
前記バッテリー取付部は、
前記マスク本体から前方に突出して、前記バッテリーの両側面を支持する一対の縦リブと、
前記一対の縦リブの前端を連結して、前記バッテリーの前面を支持する横リブと、を備える、〔16〕に記載のマスク装置。
〔18〕
前記マスク本体の前面に延長されて、前記制御モジュールのエッジを支持する支持リブを更に備える、〔4〕に記載のマスク装置。
上述したような本発明のマスク装置によれば、次のような効果がある。
第一、相対的に重いバッテリーがマスク装置の中心に配置されるので、ユーザーがマスク装置を着用した状態で耳にかかる荷重をあまり感じない利点がある。
また、バッテリーの容量を相対的に大きく設計できるので、ファンの駆動時間が増加し、ファンの高速運転が可能な利点がある。
第二、制御モジュールがバッテリーの周辺部を取り囲むように配置され、ファンモジュール、バッテリーおよび制御モジュールがマスク装置の幅方向に一列に配置されるので、マスク装置の限定された内部空間を効率的に活用でき、マスク装置がコンパクトになる利点がある。
第三、電子部品に電源を提供するバッテリーと、電子部品の作動を制御する制御モジュールがマスク装置の中心部分に配置されるので、各種電子部品(例えば、ファンモジュール、センサー等)に電源または電線を容易に連結できる利点がある。
第四、バッテリーおよび制御モジュールが、外部空気が流入するマスク装置の空気流路に隣接するように配置されるので、バッテリーおよび回路基板の熱を自然的に冷却させることができる利点がある。
図1は、本発明の実施例に係るマスク装置の左側斜視図である。 図2は、本発明の実施例に係るマスク装置の右側斜視図である。 図3は、本発明の実施例に係るマスク装置の背面図である。 図4は、本発明の実施例に係るマスク装置の底面図である。 図5は、本発明の実施例に係るマスク装置の分解斜視図である。 図6は、本発明の実施例に係るマスク装置の作動時の空気の流れを示す図面である。 図7は、本発明の実施例に係るマスク装置の作動時の空気の流れを示す図面である。 図8は、本発明の実施例に係るマスク本体カバーの前面斜視図である。 図9は、本発明の実施例に係るマスク本体カバーの背面斜視図である。 図10は、マスク本体カバーとバッテリーが除去された本発明の実施例に係るマスク装置の前面斜視図である。 図11は、マスク本体カバーが除去された本発明の実施例に係るマスク装置の左側斜視図である。 図12は、本発明の実施例に係るマスク装置の縦断面図である。 図13は、本発明の実施例に係るマスク本体の左側斜視図である。 図14は、本発明の実施例に係るマスク本体の正面図である。
図1は、本発明の実施例に係るマスク装置の左側斜視図であり、図2は、本発明の実施例に係るマスク装置の右側斜視図であり、図3は、本発明の実施例に係るマスク装置の背面図であり、図4は、本発明の実施例に係るマスク装置の底面図である。
図1〜図4を参照すると、本発明の実施例に係るマスク装置1は、マスク本体10と、前記マスク本体10に結合されるマスク本体カバー20を含むことができる。
前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20は分離可能に結合される。前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20を結合すると、前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20の間には内部空間が形成される。前記内部空間には、前記マスク装置1を駆動するための構成が配置される。前記内部空間は、前記マスク本体10の前面と前記マスク本体カバー20の背面の間で形成される。前記マスク本体10は、前記マスク装置1の背面を定義し、前記マスク本体カバー20は、前記マスク装置1の前面を定義することができる。
前記マスク装置1の後方は、ユーザーの顔と向き合うマスク装置1の背面が位置する方向を定義し、前記マスク装置1の前方は、前記後方の反対方向として、外部に露出するマスク装置の前面が位置する方向を定義する。
前記マスク装置1は、シーリングブラケット30と、前記シーリングブラケット30に分離可能に結合されるシーリング部40をさらに含むことができる。
前記シーリングブラケット30は、前記マスク本体10の背面に分離可能に結合され、前記シーリング部40を前記マスク本体10の背面に固定させることができる。そして、前記シーリングブラケット30が前記マスク本体10の背面から分離されると、前記シーリング部40は、前記マスク本体10から離脱することができる。
前記シーリング部40は、前記シーリングブラケット30によって前記マスク本体10の背面に支持され、前記シーリング部40と前記マスク本体10の背面の間に呼吸のための呼吸空間Sが定義される。前記シーリング部40は、ユーザーの顔に密着し、ユーザーの鼻と口を覆って外部空気が前記呼吸空間Sに流入することを制限することができる。
前記マスク本体カバー20には、第1フィルター取付部21と第2フィルター取付部22が含まれる。前記第1フィルター取付部21は、前記マスク本体カバー20の右側に位置し、前記第2フィルター取付部22は、前記マスク本体カバー20の左側に位置することができる。
ユーザーの顔に着用されたマスク装置1を基準として、左側方向と右側方向を定義する。即ち、ユーザーがマスク装置1を着用した状態で、ユーザーの右側をマスク装置1の右側と定義し、ユーザーの左側をマスク装置1の左側と定義する。
また、ユーザーの顔に装着されたマスク装置1を基準として、上側方向(上方)と下側方向(下方)を定義する。
前記第1フィルター取付部21には第1フィルターカバー25が取り付けられ、前記第2フィルター取付部22には第2フィルターカバー26が取付けられる。前記第1フィルター取付部21と前記第2フィルター取付部22の内側にはフィルター23、24(図5参照)が配置され、前記第1フィルターカバー25と前記第2フィルターカバー26は、前記フィルターをカバーすることができる。
前記第1フィルターカバー25と前記第2フィルターカバー26は、前記第1フィルター取付部21と前記第2フィルター取付部22にそれぞれ分離可能に結合される。例えば、前記第1フィルターカバー25と前記第2フィルターカバー26は、それぞれ前記第1フィルター取付部21と前記第2フィルター取付部22に嵌合される。
前記第1フィルターカバー25と前記第2フィルターカバー26のそれぞれは、前面部及び前記前面部のエッジまたは背面のエッジに沿って後側に延長される側面部を含むことができる。
前記第1フィルターカバー25及び前記第2フィルターカバー26の側面部のそれぞれは、4つの側面からなることができ、前記4つの側面は、上側面、下側面、左側面及び右側面を含むことができる。
前記第1フィルターカバー25の側面部には、1つまたは複数の第1空気流入口(a first air inlet)251が形成される。前記第2フィルターカバー26の側面部にも、1つまたは複数の第2空気流入口(a second air inlet)261が形成される。
前記第1フィルター取付部21に前記第1フィルターカバー25が取り付けられた状態で、前記第1空気流入口251は外部に露出するように形成される。前記第2フィルター取付部22に前記第2フィルターカバー26が取り付けられた状態で、前記第2空気流入口261は外部に露出するように形成される。
前記第1空気流入口251及び前記第2空気流入口261は、前記第1フィルターカバー25及び前記第2フィルターカバー26の側面に形成される。図示されていないが、前記第1及び第2空気流入口251、261のそれぞれは、前記第1及び第2フィルターカバー25、26のそれぞれの前面部に形成されてもよいのは勿論である。
前記第1空気流入口251及び前記第2空気流入口261は、前記側面部を二等分する線から前記前面部により近い地点に形成される。
前記第1空気流入口251が前記第1フィルターカバー25の側面部に複数個提供される場合、前記第1空気流入口251は、右側面に形成される第1空気吸入ホール(suction hole)251aと、左側面に形成される第2空気吸入ホール251b、上側面に形成される第3空気吸入ホール251cを含むことができる。
同様に、前記第2空気流入口261が前記第2フィルターカバー26の側面部に複数個提供される場合、前記第2空気流入口261は、左側面に形成される第1空気吸入ホール261aと、右側面に形成される第2空気吸入ホール261bと、上側面に形成される第3空気吸入ホール261cを含むことができる。
一方、前記第1フィルターカバー25及び前記第2フィルターカバー26のうちいずれか1つには開口250が形成されてもよく、前記開口250は、前記第1フィルターカバー25及び前記第2フィルターカバー26のうちいずれか1つのエッジに形成されてもよい。そして、前記開口250には、前記マスク装置1の作動を制御するための操作部195が取付けられる。本実施例では、前記操作部195が第1フィルターカバー25に取付けられるものを例として説明する。
前記操作部195は、前記マスク装置1の電源をオン/オフするための操作スイッチとして機能することができる。前記操作部195は、前記開口250に取り付けられた状態で前記マスク装置1の前方に露出することができる。
即ち、前記バンド取付部108は、前記マスク本体10の右側に提供される第1バンド取付部108aと、前記マスク本体10の左側に提供される第2バンド取付部108bを含むことができる。
前記第1バンド取付部108aと前記第2バンド取付部108bのそれぞれは、前記マスク本体10の上下方向に離隔するように複数個提供されてもよい。具体的に、前記第1バンド取付部108aは、前記マスク本体10の右側上方及び右側下方に提供され、前記第2バンド取付部108bは、前記マスク本体10の左側上方及び左側下方に提供されてもよい。
前記バンド取付部108には、前記マスク装置1がユーザーの顔に密着した状態を維持させるためのバンドが取付けられる。
例えば、バンドの両端部が前記第1バンド取付部108aと前記第2バンド取付部108bを連結してもよく、上下方向に離隔した2つの第1バンド取付部108a及び上下方向に離隔した2つの第2バンド取付部108bをそれぞれ連結してもよい。
前者の場合、前記バンドは、ユーザーの後頭部を取り囲む形態となり、後者の場合前記バンドは、ユーザーの両側耳に掛けられる形態となる。
前記バンド取付部108は、前記マスク本体10の一部が切開されて形成される。よって、前記バンド取付部108に形成された隙間を通じて、前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20の間の内部空間に空気が流入することができる。
具体的に、前記バンド取付部108を通じて前記内部空間に流入する外部空気は、前記内部空間に配置される電子部品を冷却させることができる。そして、前記電子部品を冷却させながら温度が上昇した空気は、再び前記バンド取付部108を通じて前記マスク本体10の外部に排出される。そして、前記バンド取付部108を通じて前記内部空間に流入した空気が前記呼吸空間に流入することを制限するために、前記マスク装置1の内部は密封構造を有することができる。
前記マスク本体10は、濾過された空気を呼吸空間に供給するための空気吐出口129を含むことができる。前記空気吐出口129を通じて前記呼吸空間に供給される濾過された空気をユーザーが吸い込みながら呼吸することができる。
前記空気吐出口129は、前記第1空気流入口251に流入して濾過された空気を前記呼吸空間に吐出する第1空気吐出口129aと、前記第2空気流入口261に流入して濾過された空気を前記呼吸空間に吐出する第2空気吐出口129bを含むことができる。
前記第1空気吐出口129aは、前記マスク本体10の中心を基準として右側に配置され、前記第2空気吐出口129bは左側に配置される。前記第1空気流入口251に流入した空気は、フィルター23を通過した後前記第1空気吐出口129aに流動することができる。前記第2空気流入口261に流入した空気は、フィルター24を通過した後前記第2空気流入口261に流動することができる。
前記マスク本体10は、ユーザーが吐き出す空気を外部空間に排出するための空気排出口154、155を含むことができる。前記空気排出口154、155は、前記マスク本体10の下部に位置することができる。
前記空気排出口154、155は、前記マスク本体10の前面下端に形成される第1空気排出口154と、前記マスク本体10の底面に形成される第2空気排出口155を含むことができる。
具体的に、前記マスク本体10の前面下端には前方に延長されるリブが形成され、前記リブによって定義される面をマスク本体10の底面と定義することができる。
前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20の間には、前記第1空気排出口154を通過して前記第2空気排出口155に向かって下降流動する流動空間が形成される。
前記第1空気排出口154及び前記第2空気排出口155のうちの1つ以上には、チェックバルブが形成される。前記チェックバルブによって、外部空気が前記呼吸空間に流入したり、前記第2空気排出口155を通じて排出された空気が逆流する現象が防止される。
前記チェックバルブは、前記第1空気排出口154と前記第2空気排出口155の間の流動空間に位置することができる。
一例として、前記第1空気排出口154の大きさと形状に対応する大きさと形状を有するフラットなフラップ(flap)形態のチェックバルブが提供されてもよい。
具体的に、前記フラップの上端が前記第1空気排出口154の上側エッジに連結されて、ユーザーが息を吐き出すと、前記フラップが曲がったり回動して前記第1空気排出口154を開放させ、ユーザーが息を吸い込むと、前記フラップが前記第1空気排出口154に密着して、外部空気または排出された空気が呼吸空間に再流入する現象を防止することができる。
前記マスク本体10は、センサ取付部109を含むことができる。前記センサ取付部109には、前記呼吸空間から各種情報を得るためのセンサが取付けられる。前記センサ取付部109は、前記マスク本体10の上部に位置することができる。ユーザーが呼吸する際に前記呼吸空間の圧力変化を一定に感知できる位置を考慮して、前記センサ取付部109が前記マスク本体10の上部に位置することができる。
前記マスク本体10は、コネクタホール135を含むことができる。前記コネクタホール135は、前記マスク装置1に電源を供給するためのコネクタ(図示せず)が設置される開口であると理解することができる。前記コネクタホール135は、前記マスク本体10の左側エッジと右側エッジのういずれか一側に形成される。
本実施例で、前記操作部195と前記コネクタは、後述する電源モジュール19(図5参照)に連結されているので、前記コネクタホール135は、前記電源モジュール19が設置される位置に該当するマスク本体10の左側及び右側のうちいずれか一側に提供される。
以下では、前記マスク装置1の構成を、分解斜視図を参照して詳しく説明する。
図5は、本発明の実施例に係るマスク装置の分解斜視図である。
図5を参照すると、本発明に係るマスク装置1は、マスク本体10と、マスク本体カバー20と、シーリングブラケット30と、シーリング部40を含むことができる。
具体的に、前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20が結合されて前記マスク装置1の外形を形成することができる。
前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20の間には、前記マスク装置1を作動するための構成が収容される内部空間が形成される。前記シーリングブラケット30と前記シーリング部40は、前記マスク本体10の背面に結合されてユーザーの顔と前記マスク本体10の間に呼吸空間を形成し、前記呼吸空間に外部空気が流入することを防止することができる。
前記マスク本体10は、カバー結合溝101を含むことができる。前記カバー結合溝101は、前記マスク本体10の前面エッジに沿って形成される。前記カバー結合溝101は段差によって形成される。前記カバー結合溝101は、前記マスク本体カバー20のエッジに対応するように形成される。前記カバー結合溝101は、前記マスク本体10の前面一部が後方に陥没して形成される。前記マスク本体10のカバー結合溝101に向かって前記マスク本体カバー20を移動させて前記カバー結合溝101に前記マスク本体カバー20を挿入することができる。
前記マスク本体10は、第1カバー結合部102を含むことができる。前記第1カバー結合部102には、前記マスク本体カバー20の上部が支持される。前記第1カバー結合部102は、前記マスク本体10の前面上部に形成される。
例えば、前記第1カバー結合部102は、フックが結合され得る構造を有することができる。前記マスク本体カバー20の背面には、前記第1カバー結合部102に結合されるフックが形成される。
前記第1カバー結合部102は複数提供され、前記フックも前記第1カバー結合部102に対応するように複数提供される。本実施例で、前記第1カバー結合部102は、前記マスク本体10の中心を基準として左側と右側にそれぞれ提供される。前記第1カバー結合部102は、上側カバー結合部と称することができる。
前記マスク本体10は、第1ブラケット結合部103を含むことができる。前記第1ブラケット結合部103は、前記マスク本体10の上部に位置することができる。前記第1ブラケット結合部103は、前記シーリングブラケット30の上部を支持することができる。
前記第1ブラケット結合部103は、前記マスク本体10の背面上部に形成されてもよい。
例えば、前記第1ブラケット結合部103は、前記マスク本体10を構成する部分が前記マスク本体10の背面から前方に突出して形成されてもよい。よって、前記第1ブラケット結合部103は、前記マスク本体10の後方から見ると、陥没部であると理解することができ、前方から見ると、突出部であると理解することができる。
前記シーリングブラケット30には、前記第1ブラケット結合部103の陥没した形状と同じ形状を有し、前記第1ブラケット結合部103に安着する第1本体結合部304が形成されてもよい。
前記第1ブラケット結合部103は、前記マスク本体10の中心を基準として左側と右側にそれぞれ提供されてもよい。前記第1ブラケット結合部103は、上側ブラケット結合部と定義することができる。
前記マスク本体10は、支持リブ104を含むことができる。
前記支持リブ104は、前記マスク本体10の前面から前方に突出して形成される。前記支持リブ104は、前記マスク本体10に前記マスク本体カバー20を結合するとき、前記マスク本体カバー20の背面に接触することができる。
前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20は、前記支持リブ104によって前後方向に作用する外力に抵抗することができる。前記支持リブ104は、前記マスク本体10の前面に複数個提供されてもよい。
一方、前記支持リブ104は、前記マスク本体10に取付けられる制御モジュール18の一部を固定する機能をすることができる。このために、前記支持リブ104は、フック形状を有することができる。即ち、前記支持リブ104の端部に係止突起が突出して、前記制御モジュール18の端部を固定するようにすることができる。
前記マスク本体10は、第2カバー結合部106を含むことができる。
前記第2カバー結合部106には、前記マスク本体カバー20の下部が支持される。前記第2カバー結合部106は、前記マスク本体10の前面下端にフック形態に突出することができる。前記第1カバー結合部102は、前記マスク本体10の中心を基準として左側と右側にそれぞれ提供されてもよい。前記第2カバー結合部106は、下側カバー結合部と定義することができる。
前記マスク本体カバー20には、前記第2カバー結合部106が結合されるフック係止部が形成され、前記フック係止部は前記マスク本体カバー20の左側と右側にそれぞれ形成される。
前記マスク本体10は、前記第2ブラケット結合部107を含むことができる。
前記第2ブラケット結合部107には、前記シーリングブラケット30の下部が支持される。前記第2ブラケット結合部107は、前記マスク本体10が開口されて形成される。前記第2ブラケット結合部107は、前記マスク本体10の下部に位置することができる。例えば、前記第2ブラケット結合部107は、前記マスク本体10に形成される貫通ホールと定義することができる。
前記シーリングブラケット30には、前記第2ブラケット結合部107に嵌め込まれる第2本体結合部305が形成される。前記第2ブラケット結合部107は複数提供され、前記第2本体結合部305も前記第2ブラケット結合部107に対応するように複数個提供されてもよい。本実施例で、前記第2ブラケット結合部107は、前記マスク本体10の中心を基準として左側と右側にそれぞれ提供されてもよい。前記第2ブラケット結合部107は、下側ブラケット結合部と定義することができる。
前記マスク本体10は、上述したセンサ取付部109を含むことができる。
前記センサ取付部109は、前記マスク本体10の前面一部が前方に突出するリブ形状を有することができる。具体的に、前記センサ取付部109は、センサのエッジに沿って取り囲むリブ形態に構成され、前記センサ取付部の内部には、センサが設置される設置空間が形成される。
前記センサ取付部109の内側に該当する前記マスク本体10には、前記設置空間と前記呼吸空間が連通するようにするホールが形成される。前記設置空間に配置されたセンサは圧力センサを含み、前記圧力センサは、前記ホールを通じて前記呼吸空間の圧力情報を感知することができる。
前記マスク本体10は、ファンモジュール取付部110を含むことができる。
前記ファンモジュール取付部110は、第1ファンモジュール16が取付けられる第1ファンモジュール取付部と、第2ファンモジュール17が取付けられる第2ファンモジュール取付部を含むことができる。
前記第1ファンモジュール取付部及び前記第2ファンモジュール取付部は、前記マスク本体10の前面に形成される。具体的に、前記第1ファンモジュール取付部は、前記マスク本体10の右側に配置され、前記第2ファンモジュール取付部は、前記マスク本体10の左側に配置される。
前記第1ファンモジュール16及び前記第2ファンモジュール17は、前記第1ファンモジュール取付部及び前記第2ファンモジュール取付部にそれぞれ分離可能に結合される。
前記マスク本体10は、エアーダクト部120を含むことができる。
前記エアーダクト部120は、前記マスク本体10の前面に形成される。
前記エアーダクト部120の内部には、空気が通過できる流路が形成される。
前記エアーダクト部120は、前記第1ファンモジュール取付部に連結される第1エアーダクト部と、前記第2ファンモジュール取付部に連結される第2エアーダクト部を含むことができる。
前記第1エアーダクト部と前記第2エアーダクト部は、前記第1ファンモジュール取付部と第2ファンモジュール取付部の間に位置するように、前記マスク本体10の前面中心に隣接する第1ファンモジュール取付部のエッジ及び第2ファンモジュール取付部のエッジに配置される。
また、前記第1ファンモジュール取付部及び前記第2ファンモジュール取付部は、前記マスク本体10の前面中心を通る垂直面(または垂直線)を基準として対称する形状を有することができる。これと同様に、前記第1エアーダクト部及び前記第2エアーダクト部も前記マスク本体10の前面中心を通る垂直面または垂直線を基準として対称する形状を有することができる。
前記エアーダクト部120の一端部は、前記ファンモジュール16、17の吐出口と連通して外部空気が前記エアーダクト部120の内部に流入する。そして、前記エアーダクト部120の他端部は、前記空気吐出口129と連通して前記エアーダクト部120に流入した空気が前記呼吸空間Sに吐出される。
前記エアーダクト部120の前面には、制御モジュール18が取付けられる。
前記エアーダクト部120の前面には、制御モジュール18を取付けるための制御モジュール取付部128が形成される。前記エアーダクト部120の前面の一部は、前記制御モジュール18が安着できる平面部となるように形成され、前記平面部を前記制御モジュール取付部128と定義することができる。
前記制御モジュール取付部128は、前記第1エアーダクト部に提供される第1制御モジュール取付部128aと、前記第2エアーダクト部に提供される第2制御モジュール取付部128bを含むことができる。前記第1制御モジュール取付部128aと前記第2制御モジュール取付部128bには、1つの制御モジュール18が固定されるか、複数の制御モジュールが前記第1および第2制御モジュール取付部128a、128bにそれぞれ固定されてもよい。
前記マスク本体10は、電源モジュール19を取り付けるための電源モジュール取付部130を含むことができる。
前記電源モジュール取付部130は、前記マスク本体10の前面に形成される。前記電源モジュール取付部130は、前記マスク本体10の左側と右側のうちいずれか一側に提供される。
前記電源モジュール取付部130は、前記ファンモジュール取付部110の側方に位置することができる。具体的に、前記電源モジュール取付部130は、前記ファンモジュール取付部110と前記マスク本体10の側端部の間に提供される。前記マスク本体10の側端部は、着用時にユーザーの耳に隣接する端部と定義することができる。そして、前記電源モジュール取付部130が提供されるマスク本体10の側端部に、前記コネクタホール135が位置することができる。
前記マスク本体10は、バッテリーを取り付けるためのバッテリー取付部140を含むことができる。
前記バッテリー取付部140は、前記マスク本体10の前面に形成される。前記バッテリー取付部140は、前記マスク本体10の前面から前方に突出して前記バッテリーを取り囲むように形成される。
例えば、前記バッテリー取付部140は、前記マスク本体10の前面から前方に突出する一対のガイドリブと、前記一対のガイドリブの前端部を連結する連結リブを含むことができる。そして、前記一対のガイドリブと前記連結リブによって定義されるバッテリー収容空間に前記バッテリーが取付けられる。
前記バッテリーは、前記バッテリー収容空間の上側から下側に移動してバッテリー収容空間に挿入され、逆方向に移動して分離される。前記バッテリー取付部140に挿入されたバッテリーの下部は、後述する空気排出部150によって支持される。
前記マスク本体10は、空気排出部150を含むことができる。
前記空気排出部150は、前記マスク本体10の下部に形成される。前記空気排出部150は、前記第1空気排出口154から前記第2空気排出口155に向かって流動する空気が流れる流動空間を形成する。
前記空気排出部150は、前記マスク本体10の前面から前方に突出して形成される。そして、前記空気排出部150はアーチ形状にラウンド状に延長されるか、複数回折り曲げられて延長されてもよい。
前記マスク本体10に前記マスク本体カバー20を結合すると、前記空気排出部150の前端部が前記マスク本体カバー20の背面に接触して、前記マスク本体10の内部空間と前記流動空間が区分される。
前記空気排出部150は、前記流動空間の上面及び両側面を定義することができ、前記マスク本体カバー20の背面は、前記流動空間の前面を定義することができる。そして、前記マスク本体10の前面は、前記流動空間の背面を定義し、前記第2空気排出部155が形成される前記マスク本体10の底面は、前記流動空間の底面を定義することができる。
前記空気排出部150の上面は、前記バッテリーの下端を支持することができる。アーチ形状またはトンネル形状を有する前記空気排出部150の両側下端は前記マスク本体10の底面に連結され、前記マスク本体10の底面は、前記マスク本体10の前面下端から前方に延長されるリブによって定義される。
前記カバー結合溝101は、前記マスク本体10の底面を形成するリブの前端に沿って陥没形成され、前記マスク本体カバー20の背面下端が前記カバー結合溝101に結合される。
前記流動空間の背面を定義する前記マスク本体10の前面には、前記第1空気排出口154が形成される。
前記マスク本体カバー20は、上述したように、一対のフィルター取付部21、22を含むことができる。
前記フィルター取付部21、22は、前記マスク本体カバー20の前面が背面に向かって所定深さ陥没して形成される。陥没して形成された前記フィルター取付部21、22の内側にはフィルター23、24が収容され、前記フィルター23、24が収容された状態で、前記フィルター取付部21、22のエッジにフィルターカバー25、26が取付けられる。
前記フィルター取付部21、22には、空気吸入口211、221が形成される。前記空気吸入口211、221は、前記ファンモジュール16、17の前面に形成される吸入口と連通することができる。前記空気吸入口211、221のエッジは、前面から背面に行くほど直径が減少する方向に傾斜する傾斜面を有することができる。
前記フィルター取付部21、22の側面には、前記フィルターカバー25、26を固定するためのフィルターカバー取付溝212が形成される。前記フィルターカバー25、26には、前記フィルターカバー取付溝212に挿入される結合突起が形成される。図5には左側フィルターカバー26に形成される結合突起262しか図示されていないが、右側フィルターカバー25にもこれと同じ結合突起が形成される。
前記フィルター取付部21、22の空気吸入口211、221の背面のエッジと前記ファンモジュール16、17のファン吸入口の間には、密封のための密封材が提供される。前記密封材は、前記空気吸入口211、221と前記ファンモジュール16、17のファン吸入口のエッジを取り囲んで外部空気が流入することを防止することができる。
前記フィルター取付部21、22は、前記マスク本体カバー20の右側に提供される第1フィルター取付部21と前記マスク本体カバー20の左側に提供される第2フィルター取付部22を含むことができる。
前記第1フィルター取付部21に形成される空気吸入口を第1空気吸入口211と定義し、前記第2フィルター取付部22に形成される空気吸入口を第2空気吸入口221と定義することができる。
前記フィルター23、24は、前記第1フィルター取付部21の内側に収容される第1フィルター23と前記第2フィルター取付部22の内側に収容される第2フィルター24を含むことができる。
前記フィルターカバー25、26は、前記第1フィルター取付部21に取付けられる第1フィルターカバー25と、前記第2フィルター取付部22に取付けられる第2フィルターカバー26を含むことができる。前記第1フィルターカバー25には、外部空気流入のための複数の第1空気流入口251が形成され、前記第2フィルターカバー26には、外部空気流入のための複数の第2空気流入口261が形成される。
前記制御モジュール18は第1電子回路部品と称し、前記電源モジュール19は第2電子回路部品と称することができる。
前記ファンモジュール16、17は、ファンとファンモータ、及び前記ファンと前記ファンモータを収容するファンハウジングを含むことができる。前記ファンハウジングには、前記ファンに空気が流入する吸入口と、前記ファンによって強制流動する空気が吐出される吐出口が形成される。
前記ファンは、前記マスク本体カバー20の前方から空気を吸入して前記マスク本体10の側方に吐出する遠心ファンを含むが、軸流ファンまたは横流ファンを排除するものではない。
前記第1空気流入口251に流入して前記第1フィルター23を通過した空気は、前記第1空気吸入口211に吸入される。そして、前記第2空気流入口261に流入して前記第2フィルター24を通過した空気は、前記第2空気吸入口221に吸入される。
前記第1ファンモジュール16のファン吐出口は、前記第1エアーダクト部と連通して前記呼吸空間に空気を吐出し、前記第2ファンモジュール17の吐出口は、前記第2エアーダクト部と連通して前記呼吸空間に空気を吐出する。
前記制御モジュール18は、前記マスク装置1の作動を制御することができる。前記制御モジュール18は、前記制御モジュール取付部128に固定される。
前記制御モジュール18は、通信モジュールを含み、多様な情報を送受信することができる。前記制御モジュール18は、データ貯蔵モジュールを含み、多様な情報を貯蔵することができる。
前記制御モジュール18は、前記ファンモジュール16、17の作動を制御することができる。具体的に、前記制御モジュール18は、センサから感知される情報に基づいて前記ファンモジュール16、17の作動を制御することができる。
前記制御モジュール18は、前記電源モジュール19、前記ファンモジュール16、17、バッテリーと電気的に連結されて連動することができる。
前記電源モジュール19は、外部から電源が供給される。前記電源モジュール19は、前記バッテリーを充電するための充電回路を含むことができる。前記電源モジュール19は、前記コネクタ192と前記操作部195を含むことができる。よって、前記制御モジュール18は、バッテリー電源または前記コネクタ192を通じて外部電源が供給されて作動することができる。
前記電源モジュール19は、前記操作部195の操作を通じて前記マスク装置1への電源供給を制御することができる。具体的に、前記電源モジュール19は、前記バッテリーから前記制御モジュール18及び前記ファンモジュール16、17への電源供給を制御することができる。
前記シーリング部40は、前記シーリングブラケット30によって、前記マスク本体10の背面に結合されてユーザーの顔に密着することができる。
前記シーリング部40によって、前記マスク本体10の背面は、ユーザーの顔から離隔することができる。
前記シーリングブラケット30は、閉ループを形成するリング形状を有することができる。
前記シーリング部40は、前記シーリングブラケット30に分離可能に結合される。
また、前記シーリングブラケット30は、前記マスク本体10から分離可能に結合され、前記シーリングブラケット30を前記マスク本体10から分離可能である。このような構造によって、前記シーリングブラケット30のみを分離したり、前記シーリング部40と前記シーリングブラケット30の結合体を前記マスク本体10から分離して、シーリングブラケット30のみ洗浄したり、前記シーリングブラケット30と前記シーリング部40を両方とも洗浄することができる。
前記シーリング部40を前記シーリングブラケット30に結合した後、前記シーリングブラケット30を前記マスク本体10に結合すると、前記シーリング部40が前記マスク本体10に安定的に固定される。
前記シーリングブラケット30は、前記シーリング部40の内側エッジに挿入されるシーリング挿入部301を含むことができる。
前記シーリング部40の内側エッジは、2つ分かれるシールリップ(seal lips)形状を有し、前記シールリップに前記シーリング挿入部301が嵌め込まれる構造を有することができる(図13参照)。
前記シーリング挿入部301は、厚さが一定な断面形状または内側エッジから外側エッジに行くほど厚さが減少する断面形状を有することができる。前記シーリング挿入部301と後述する固定ガイド302により前記シーリングブラケット30の本体が形成される。
前記シーリングブラケット30は、固定ガイド302を含むことができる。
前記固定ガイド302は、前記シーリング挿入部301の内側エッジ部から折り曲げられて形成されてもよい。前記シーリング挿入部301が前記シーリング部40のシーリング部に完全に挿入されると、前記2つのシーリング部のうちいずれか1つが前記固定ガイド302に当接する。即ち、前記シーリング部40の内側エッジが前記固定ガイド302に接触すると、前記シーリング部40が前記シーリングブラケット30に完全に結合されたと見ることができる。
前記シーリングブラケット30は、前記マスク本体10に結合されるブラケット挿入部306を含むことができる。前記ブラケット挿入部306は、マスク本体10に背面形成される切開部に挿入されて、前記切開部のエッジ一部を遮蔽する。
前記切開部は、前記エアーダクト部120と連通して空気が通過する開口であると理解することができる。前記切開部の一側エッジ、具体的に外側エッジに前記ブラケット挿入部306が置かれる。
上述された前記空気吐出口129は、前記切開部の一側に前記ブラケット挿入部306が挿入された状態で、前記ブラケット挿入部306によって遮られていない前記切開部127の残りの部分であると理解することができる。
従って、前記ブラケット挿入部306が前記切開部の一側に挿入または結合されて前記切開部の一側を遮蔽すると、前記ファンモジュール16、17から吐出された空気は、前記エアーダクト部120と前記ブラケット挿入部306の間を通過して前記空気吐出口129に流動することができる。
前記ブラケット挿入部306は、前記エアーダクト部120の一面を形成しながら、前記シーリングブラケット30を前記マスク本体10に固定する機能をすることができる。具体的に、前記シーリングブラケット30の上部は、前記第1本体結合部304によって前記マスク本体10の上部に固定され、前記シーリングブラケット30の下部は、前記第2本体結合部305によって前記マスク本体10の下部に固定され、前記シーリングブラケット30の中間部分は、前記ブラケット挿入部306によって前記マスク本体10の中間部分に固定される。
前記シーリング部40は、弾性を有する材質からなることができる。前記シーリング部40は、ユーザーの顔に密着してユーザーの顔輪郭に沿って変形することができる。前記シーリング部40は、閉ループを形成するリング形状を有することができる。前記シーリング部40は、ユーザーの鼻と口カバーできるように形成される。
前記シーリング部40は、前記マスク本体10に結合される結合部400aと、前記結合部400aからユーザーの顔に向かって延長される側面部400cと、前記側面部400cの端部から折り曲げられて前記結合部400aに向かって延長される密着部400bを含むことができる。
前記密着部400bは、ユーザーの顔に密着する部分であり、前記側面部400cと密着部400bは90度未満の角度をなし、前記側面部400cと密着部400bの間に空間が形成される。
前記シーリング部40の結合部400aの内側に第1開口が形成され、密着部400bの内側に第2開口が形成される。前記第2開口は、図3に示されたように、ユーザーの鼻の前面と口が位置するメイン開口と、前記メイン開口の上端から延長されてユーザーの鼻に置かれるサブ開口からなることができる。
また、前記メイン開口の下部、即ちユーザーの顎の前面に密着する部分は、ユーザーの頬の前面に密着する部分よりも前記マスク本体10に近いように設計される。
また、前記密着部400bには複数の通気ホール(図示せず)が形成され、ユーザーの頬に湿気ができる現象を最小化することができる。前記複数の通気ホールは、相互異なる大きさを有することができ、一例として、前記密着部400bの内側エッジから外側エッジに行くほど通気ホールの直径が大きくなるように形成されてもよい。
前記第1開口の内側に前記空気吐出口129と前記空気排出口154、155が位置し、前記第2開口の内側にユーザーの鼻と口が位置することができる。
ユーザーの顔と前記マスク本体10の間に前記シーリング部40が位置し、前記シーリング部40の結合部400a、密着部400b及び前記側面部400cの内側に前記呼吸空間Sが定義される。
前記シーリング部40の結合部400aの端部にはブラケット挿入溝401が形成される。
前記ブラケット挿入溝401は、前記結合部400aが上述した2つのシールリップに分かれる形状を有する場合、前記2つのシールリップの間に形成される溝または空間であると理解することができ、前記ブラケット挿入溝401に前記シーリングブラケット30のシーリング挿入部301が挿入される。
前記シーリング部40は、前記第1本体結合部304が安着する第1安着部404と、前記第2本体結合部305が安着する第2安着部405と、前記ブラケット挿入部306が安着する第3安着部406を含むことができる。
前記第1及び第3安着部404、406は、前記シーリング部40の一部が切開されて前記第1本体結合部304及びブラケット挿入部306が収容される収容空間を形成する溝であると理解することができる。そして、前記第2安着部405は、前記第2本体結合部305が貫通するために前記シーリング部40の一部が切開された穴であると理解することができる。
他側面で、前記第1安着部404は第1開口、前記第2安着部405は第2開口、第3安着部406は第3開口と定義することもできる。
図6及び図7は、本発明の実施例に係るマスク装置の作動時の空気の流れを示す図面である。
図6及び図7を参照すると、本発明に係るマスク装置1は、フィルターカバー25、26に形成される空気流入口251、261を通じて外部空気を吸入することができる。前記マスク装置1に吸入される外部空気の流動方向は矢印「A」で現わす。
前記空気流入口251、261が多様な方向から空気を吸入できるように複数で構成されることで、外部空気の流入量が増加する。
例えば、前記空気流入口251、261は、前記フィルターカバー25、26の上部に流動する空気を吸入する上部空気流入口251a、261a、前記フィルターカバー25、26の側方に流動する空気を吸入する側部空気流入口251b、261b、前記フィルターカバー25、26の下部に流動する空気を吸入する下部空気流入口251c、261cを含むことができる。前記側部空気流入口251b、261bは、前記フィルターカバー25、26の左側と右側のうちいずれか一側または両側に形成される。
前記空気流入口251、261が形成されるフィルターカバー25、26は、前記マスク装置1の前面左側と右側にそれぞれ配置されるので、外部空気を前記マスク装置1の前面左右側から円滑に吸入することができる。
前記空気流入口251、261を通じて流入した外部空気は、前記フィルター取付部21、22の内側に取付けられたフィルター23、24を通過しながら異物が濾過される。前記フィルター23、24は、前記フィルターカバー25、26を前記マスク装置1から分離して交替可能である。
前記フィルター23、24を通過した空気は、空気吸入口211、221を通じてファンモジュール16、17の吸入口に流入することができる。前記空気吸入口211、221が形成されるフィルター取付部21、22と前記ファンモジュール16、17は、相互密着した状態で組立てられるので、前記フィルターを通過した空気が漏洩したり、外部空気が前記フィルター取付部21、22とファンモジュール16、17の間に流入することが防止される。
前記ファンモジュール16、17のファン吐出口を通じて排出される空気は、エアーダクト部120を通過した後空気吐出口129を通じて呼吸空間Sに流入することができる。前記空気吐出口129を通じて前記呼吸空間S_に流入する空気の流動方向を矢印「B」で現わす。
前記呼吸空間Sは、前記マスク本体10と前記シーリング部40によって定義される。前記マスク本体10をユーザーの顔に密着させると、前記シーリング部40が前記マスク本体10とユーザーの顔に密着して外部空間と区分される独立した呼吸空間を形成することができる。
前記空気吐出口129を通じて供給される濾過された空気をユーザーが吸入した後吐き出す時に出てくる空気は、空気排出口154、155を通じて外部空間に排出される。
上述したように、前記空気排出口154、155は、呼吸空間と連通する第1空気排出口154と外部空間と連通する第2空気排出口155を含み、前記第1空気排出口154と前記第2空気排出口155は、前記空気排出部150によって定義される流動空間によって連通することができる。即ち、ユーザーが吐き出す空気は、第1空気排出口154を通じて前記流動空間に案内される。前記第1空気排出口154を通じて前記流動空間に流動する空気の流動方向を矢印「C」で現わす。
前記第1空気排出口154を通じて前記流動空間に案内された空気は、前記第2空気排出口155を通じて外部空間に排出される。前記第2空気排出口155を通じて外部空間に流動する空気の流動方向を矢印「D」で現わす。
図8は、本発明の実施例に係るマスク本体カバーの前面斜視図であり、図9は、本発明の実施例に係るマスク本体カバーの背面斜視図である。
図8および図9を参照すると、前記マスク本体カバー20は、前記マスク本体10の前方に結合される。前記マスク本体カバー20は、左右方向に長く形成され、中心部分が前方に突出するラウンド状を有することができる。また、前記マスク本体カバー20は、前面中心を通る垂直面を基準として左右対称するように形成されてもよい。
前記マスク本体カバー20は、外面または前面を形成するカバー前面201と、内面または背面を形成するカバー背面202を含むことができる。
前記カバー前面201は、ユーザーがマスク装置1を着用した際に、外観を形成するように外部に露出する部分である。前記カバー前面201は、前記第1フィルター23が取り付けられる第1フィルター取付部21と、前記第2フィルター24が取り付けられる第2フィルター取付部22を含むことができる。
前記第1フィルター取付部21および前記第2フィルター取付部22は、前記カバー前面201の中心を基準として左側および右側にそれぞれ対称するように形成されてもよい。前記第1フィルター取付部21および前記第2フィルター取付部22は、同一または類似する形状を有することができる。
一実施例によれば、前記第1フィルター取付部21および前記第2フィルター取付部22は、前記カバー前面201の一部が陥没して形成されてもよい。例えば、前記第1フィルター取付部21および前記第2フィルター取付部22は、前記カバー前面201の一部が後方に陥没して、前記第1フィルター23および前記第2フィルター24が安着する空間を形成することができる。
よって、前記第1フィルター取付部21および前記第2フィルター取付部22は、前記第1フィルター23および前記第2フィルター24が接触支持される底面と、前記底面のエッジをなす複数の側面を含むことができる。
前記第1フィルター取付部21の底面には、外部空気が吸入される第1空気吸入口211が形成される。前記第1フィルター23を通過した空気は、前記第1空気吸入口211を通じて前記第1ファンモジュール16に吸入される。
前記第1空気吸入口211は、前記底面の中心部に位置することができる。一例として、前記第1空気吸入口211は、円形に開口されて形成されてもよい。
前記第1フィルター取付部21の側面には、前記第1フィルターカバー25が取り付けられるための少なくとも1つ以上の第1フィルターカバー取付溝212が形成される。
前記第1フィルターカバー取付溝212は、前記第1フィルター取付部21の側面から内側に陥没して形成されてもよい。これにより、前記第1フィルターカバー25のエッジから突出する前記結合突起262が前記第1フィルターカバー取付溝212に嵌め込まれて前記第1フィルター取付部21に取り付けられる。
一実施例によれば、前記第1フィルターカバー取付溝212は、前記第1フィルター取付部21の側面のうち相互対向する2つの側面にそれぞれ形成されてもよい。具体的に、前記第1フィルターカバー取付溝212は、相互対向する2つの側面のうちいずれか1つに形成される1つまたは複数の取付溝と、他の1つに形成される1つまたは複数の取付溝を含むことができる。
また、前記第1フィルター取付部21の側面のうち少なくとも1つの面、即ち前記第1フィルターカバー取付溝が形成される2つの側面のうちの1つは、傾斜するように形成されてもよい。例えば、前記第1フィルター取付部21の側面のうち前記フィルターカバー20の前面中心に隣接する側面は、前記フィルターカバー20の前面に行くほど前記フィルターカバー20の前面中心に近くなる方向に傾斜するように形成されてもよい。
前記第1フィルター取付部21の側面のうち少なくとも1つの面を傾斜するように形成する理由は、前記第1フィルターカバー25の着脱を容易にするためである。即ち、前記第1フィルターカバー取付溝212が形成された側面を傾斜するように形成する場合、前記第1フィルターカバー25の一側端部に突出した結合突起262を前記第1フィルターカバー取付溝212に挿入させた状態で、前記第1フィルターカバー25の他側端部が前記傾斜した側面を滑りながら結合突起262が前記第1フィルターカバー取付溝212に挿入される。
同様に、前記第2フィルター取付部21の底面には、外部空気が吸入される第2空気吸入口221が形成される。前記第2フィルター24を通過した空気は、前記第2空気吸入口221を通じて前記第2ファンモジュール17に吸入される。
前記第2空気吸入口221は、前記底面の中心部に位置することができる。一例として、前記第2空気吸入口221は、円形に開口されて形成されてもよい。
前記第2フィルター取付部22の側面には、前記第2フィルターカバー26が取り付けられるための少なくとも1つ以上の第2フィルターカバー取付溝222が形成される。
前記第2フィルター取付部22の形状は、前記第1フィルター取付部22の形状と対称する形状を有するので、前記第2フィルター取付部22に対する重複説明は省略する。
前記カバー背面202は、前記マスク本体10の前面をカバーするように結合され、前記マスク本体10に取付けられた複数の部品を保護する機能をする。
前記カバー背面202には、前記マスク本体10に結合されるための複数の結合リブが形成される。前記複数の結合リブは、前記カバー背面202から後方に突出して形成されてもよい。
前記複数の結合リブは、前記カバー背面202の上部に備えられる第1結合リブ203と、前記カバー背面202の下部に備えられる第2結合リブ204を含むことができる。
前記第1結合リブ203は、前記カバー背面202の上部に配置され、前記第2結合リブ204は、前記カバー背面202の下部に配置される。
前記第1結合リブ203は、前記マスク本体10に備えられた第1カバー結合部102に嵌合される。前記第1結合リブ203は複数形成され、前記カバー背面202の上部で両側に離隔して配置される。
前記第2結合リブ204は、前記マスク本体10に備えられた第2カバー結合部106に嵌合される。前記第2結合リブ204は複数形成され、前記カバー背面202の上部で両側に離隔して配置される。
このとき、前記複数の第2結合リブ204の間の間隔は、前記複数の第1結合リブ203の間の間隔より大きく形成されてもよい。
前記複数の結合リブは、前記カバー背面202の下部に備えられる第3結合リブ205をさらに含むことができる。前記第3結合リブ205は、前記マスク本体10に備えられた空気排出部150に嵌合される。前記第3結合リブ205は、前記複数の第2結合リブ204の間に備えられてもよい。
前記第3結合リブ205は、前記カバー背面202から後方に水平に突出する水平リブ205aと、前記水平リブ205aの両側から下方にそれぞれ延長される垂直リブ205bを含むことができる。
このとき、前記空気排出部150は、前記水平リブ205aと前記垂直リブ205bの外側エッジを取り囲むように結合される。具体的に、前記第3結合リブ205の少なくとも一部は、前記空気排出部150の内側に密着して結合される。よって、前記マスク本体10と前記マスク本体カバー20の結合力がより向上することができる。
図10は、マスク本体カバーとバッテリーが除去された本発明の実施例に係るマスク装置の前面斜視図であり、図11は、マスク本体カバーが除去された本発明の実施例に係るマスク装置の左側斜視図であり、図12は、本発明の実施例に係るマスク装置の縦断面図であり、図13は、本発明の実施例に係るマスク本体の左側斜視図であり、図14は、本発明の実施例に係るマスク本体の正面図である。
図10〜図14を参照すると、前記マスク装置1は、複数の電子部品が設置されるマスク本体10と、マスク本体10に分離可能に結合されるマスク本体カバー20を含む。前記マスク本体カバー20は、前記マスク本体10に取付けられた複数の電子部品をカバーして、複数の電子部品が外部に露出することを防止することができる。
前記マスク本体10から前記マスク本体カバー20が分離されると、図10のように前記マスク本体10の前面が露出する。
前記マスク本体10は、前記マスク本体カバー20の後方に結合される。前記マスク本体10は、左右方向に長く形成され、中心部分が前方に突出するラウンド状を有することができる。また、前記マスク本体10は、前記マスク本体カバー20と同様に、中心を通る垂直面を基準として左右方向に対称するように形成されてもよい。即ち、前記マスク本体10は、前記マスク本体カバー20と対応する形状および大きさを有することができる。
前記マスク本体10は、前記マスク本体カバー20と結合される本体前面11と、前記シーリングブラケット30または前記シーリング部40と結合される本体背面12を含むことができる。
前記本体前面11は、複数の電子部品が取り付けられる空間を形成し、前記マスク本体カバー20との結合のための複数の構造物が備えられる。
具体的に、前記本体前面11の中心部には、バッテリー13が配置される。前記バッテリー13は、前記制御モジュール18、電源モジュール19および前記ファンモジュール16、17のうち少なくとも1つ以上に電源を供給することができる。
前記バッテリー13は、前記ファンモジュール16、17の高速回転が可能なように充分な容量を有することができる。前記バッテリー13は、複数個が並列連結されてもよい。
一例として、前記バッテリー13は、400mAhの容量を有するバッテリー2つが並列連結されてもよい。また、前記バッテリー13は、比較的軽いリチウムイオンバッテリーから構成されてもよい。
よって、前記バッテリー13は、同一重さ対比バッテリーの容量が増加し、ファンの駆動時間が増加するので、ファンの高速運転が可能な利点がある。
または、前記バッテリー13は、大容量のバッテリー1つで構成されてもよい。
前記バッテリー13は、電子部品のうち比較的重さが重い方に属する。これにより、前記バッテリー13は、ユーザーの鼻にかけられる前記マスク本体10の中心部分に位置することができる。
具体的に、前記バッテリー13は、前記第1ファンモジュール16および第2ファンモジュール17の間に配置される。一例として、前記バッテリー13は、前記第1ファンモジュール16および第2ファンモジュール17の中間地点に配置されてもよい。
前記第1ファンモジュール16と前記バッテリー13および前記第2ファンモジュール17は、前記本体前面11の幅方向に一列に配列されてもよい。その結果、マスク装置の左側と右側とに荷重が分散する利点がある。
また、前記バッテリー13の荷重がマスク全体に分散されるので、前記バッテリー13が前記マスク本体10のエッジ部分に配置される場合に比べて、ユーザーは、前記マスク装置1の着用時に耳にかかる荷重をあまり感じないことができる。
また、前記バッテリー13が前記マスク本体10の中心部分に位置されるので、前記制御モジュール18、電源モジュール19および前記ファンモジュール16、17の全てに電源を容易に提供することができる。即ち、電源が必要な各種電子部品に電線を容易に連結できる利点がある。
このために、前記本体前面11の中心部分には、前記バッテリー13を支持するバッテリー取付部140が形成される。前記バッテリー取付部140は、前記本体前面11から前方に突出するリブ形態を有することができる。
本実施例によれば、前記バッテリー取付部140は、前記本体前面11からそれぞれ縦方向に長く形成される一対の縦リブ141と、前記一対の縦リブ141を連結する横リブ142を含むことができる。
前記一対の縦リブ141は、前記本体前面11の中心を基準として対称するように左右方向に離隔して形成されてもよい。また、前記一対の縦リブ141の各前端部は、相互対向する方向に折り曲げられて前記横リブ142を形成することができる。これにより、前記一対の縦リブ141および横リブ142は、前記バッテリー13が収容されるバッテリー収容空間143を形成することができる。
前記バッテリー13が前記収容空間143に収容されると、前記バッテリー13の前面は前記横リブ142によって支持され、前記バッテリー13の側面は前記縦リブ141によって支持される。また、前記バッテリー13が前記収容空間143に収容されると、前記バッテリー13の下端部は、前記空気排出部150の上端部によって支持される。
一例として、前記空気排出部15の上面の少なくとも一部分は水平な面を有するように形成されてもよい。そして、前記空気排出部15の上面に前記バッテリー13の下部が接触して支持される。結局、前記バッテリー13は、前記縦リブ141、横リブ142および空気排出部15によって、前面、側面および下面が全て支持される状態となることができる。
このような構成によって、前記バッテリー13が前記バッテリー取付部140から脱去することが防止され、前記バッテリー13が安定的に支持される。
また、前記バッテリー13は、前記空気排出部15の上部に隣接するように位置されるので、前記空気排出部15を通じて排出される空気によって自然冷却される。具体的に、前記バッテリー13の下端部が前記空気排出部15の上面に直接接触するので、熱伝導によってより速かに冷却される利点がある。即ち、ユーザーが吐き出す空気が前記バッテリー13から放出される熱を吸収してマスク装置1外部に排出される。
また、前記本体前面11の中心部には、制御モジュール18が配置される。前記制御モジュール18は、前記電源モジュール19、ファンモジュール16、17およびバッテリー13と電気的に連結される。前記制御モジュール18は、前記ファンモジュール16、17で吸入された空気が流れるエアーダクト部120の前面に安着して、前記エアーダクト部120に沿って流れる空気によって冷却される。即ち、前記エアーダクト部120の前面と前記制御モジュール18の間の熱伝導によって、前記制御モジュール18で発生する熱が前記エアーダクト部120に沿って流れる空気に伝達される。
具体的に、前記制御モジュール18は、前記第1ファンモジュール16および第2ファンモジュール17の間に配置される。一例として、前記制御モジュール18は、前記第1ファンモジュール16および第2ファンモジュール17の中間地点に配置されてもよい。
このとき、前記第1ファンモジュール16と前記制御モジュール18および前記第2ファンモジュール17は、前記本体前面11で前記マスク本体10の幅方向に一列に配列される。即ち、前記制御モジュール18を中心に、前記第1ファンモジュール16および前記第2ファンモジュール17が左右対称するように配置されてもよい。
また、前記制御モジュール18は、前記バッテリー13の周辺を取り囲むように配置される。このとき、前記制御モジュール18の中心部分は開口され、前記制御モジュール18の開口された中心には、前記バッテリー13が配置される。
前記制御モジュール18は、前記バッテリー13との干渉を避けるために、中心部分が開口された「n」字状に形成されてもよい。例えば、前記制御モジュール18は「n」字状の単一基板からなってもよく、複数の基板18a、18b、18cが連結されて「n」字状をなしてもよい。
具体的に、前記制御モジュール18を構成する前記基板は、前記本体前面11を基準として右側に配置される第1基板18aと、左側に配置される第2基板18bを含むことができる。実施例により、前記制御モジュール18を構成する前記基板は、前記第1基板18aと第2基板18bを連結する第3基板118cをさらに含むことができる。前記第1基板18a、第2基板18bおよび第3基板118cは、一体形成されてもよい。
前記第1基板18aは、前記バッテリー13の右側に配置され、前記第2基板18bは、前記バッテリー13の左側に配置され、前記第3基板118cは、前記バッテリー13の上側に配置される。前記第3基板118cは、前記バッテリー13との重なりを回避するように配置される。これにより、前記バッテリー13と前記制御モジュール18が限定された空間内で効率的に密集して配置される。
前記本体前面11には、前記制御モジュール18が取り付けられる制御モジュール取付部128a、128bが形成される。前記制御モジュール取付部128a、128bは、前記エアーダクト部120の前面の一部が平面に形成されることにより設けられる。
前記制御モジュール取付部128a、128bには、前記制御モジュール18の基板18a、18b、18cを取付けるための取付部125a、125bが形成される。前記取付部125a、125bは、前記第1制御モジュール取付部128aおよび第2制御モジュール取付部128bのそれぞれに複数形成されてもよい。
一例として、前記複数の取付部125a、125bが前記基板18a、18b、18cのエッジの一部をそれぞれ貫通して、前記制御モジュール18が前記制御モジュール取付部128a、128bに固定されるようにすることができる。または、別途の取付部材が前記基板18a、18b、18cを貫通して前記制御モジュール取付部128a、128bに締付けられてもよい。
本実施例において、前記第1基板18aは、前記エアーダクト部120の第1制御モジュール取付部128aに配置され、前記第2基板18bは、前記エアーダクト部120の第2制御モジュール取付部128bに配置され、前記第3基板118cは、前記エアーダクト部120の上側に配置される。これにより、前記第1ファンモジュール16および第2ファンモジュール17で吸入された空気が前記エアーダクト部120を通りながら前記第1基板18a、第2基板18bおよび第2基板118cを冷却させることができる。
即ち、前記マスク装置1の中心部分には、複数の発熱素子(例えば、制御モジュール18、バッテリー13等)が密集して配置され、このとき外部から吸入された空気が流動する空気流路が前記発熱素子に隣接するように位置されるので、前記発熱素子に対する放熱が効果的に行われる利点がある。
前記マスク装置1は、圧力センサー14をさらに含む。前記圧力センサー14は、前記本体前面11に形成されたセンサー取付部109に配置され、前記呼吸空間の圧力を感知することができる。
前記圧力センサー14は、前記制御モジュール18の基板に設置され、前記センサー取付部109の内部に形成された設置空間に位置することができる。一例として、前記圧力センサー14は、前記第3基板118cに設置されて前記第3基板118cの後方に突出することができる。このために、前記第3基板118cは、前記センサー取付部109の前方に配置される。
前記圧力センサー14が前記センサー取付部109の設置空間に位置されると、前記設置空間と前記呼吸空間を連通するホールを通じて、前記設置空間に流入した空気から前記呼吸空間の情報を獲得することができる。
前記圧力センサー14によって感知された圧力情報または呼吸情報は、前記制御モジュール18に提供され、前記圧力情報および呼吸情報に基づいて前記ファンモジュール16、17の作動が制御される。
前記センサー取付部109は、内部が空いている四角形状を有することができるが、これに制限されるものではない。
一例として、前記センサー取付部109は、前記マスク本体10の前面で所定の幅を持って紙面と水平な方向に突出する第1部分109aと、前記第1部分109aの両側でそれぞれ下側に延長される一対の第2部分109cおよび前記一対の第2部分の端部を連結する第3部分109bを含むことができる。
前記第1部分109aは、前記センサー取付部109の上面を形成し、前記第2部分109cは、前記センサー取付部109の両側面を形成し、前記第3部分109bは、前記センサー取付部109の底面を形成することができる。
前記本体前面11の両側には、前記第1ファンモジュール16と第2ファンモジュール17が配置される。前記第1ファンモジュール16は、前記制御回路18の右側に配置され、前記第2ファンモジュール17は、前記制御回路18の左側に配置される。
前記第1ファンモジュール16は、前記本体前面11の右側に形成された第1ファンモジュール取付部110aに取付けられ、前記第2ファンモジュール17は、前記本体前面11の左側に形成された第2ファンモジュール取付部110bに取り付けられる。前記第1ファンモジュール16および第2ファンモジュール17は、前記マスク本体10の中心を基準として左右対称するように配置されてもよい。
前記本体前面11のエッジには、前記電源モジュール19が配置される。前記電源モジュール19は、外部から電源が供給され、前記マスク装置1の電源をオン/オフする機能をすることができる。前記電源モジュール19は、前記第1ファンモジュール16および第2ファンモジュール17のうちいずれか1つの側方に配置される。即ち、前記本体前面11の左側エッジまたは右側エッジには前記電源モジュール19が配置される。
前記本体前面11には、前記電源モジュール19を取付けるための電源モジュール取付部130が形成される。前記電源モジュール取付部130は、前記本体前面11の左側エッジまたは右側エッジに形成され、前記電源モジュール19を支持する複数のリブを含むことができる。
前記バッテリー13、制御モジュール18、ファンモジュール16、17および電源モジュール19は、前記マスク本体10の幅方向に一列に配置される。
このような構成によれば、複数の電子部品が、限定されたマスク装置1の空間内に密集して配置されるので、マスク装置1がコンパクトになる利点がある。また、発熱によって温度が上昇するバッテリー13および制御モジュール18等の電子部品が、ユーザーが吸入する空気流路に隣接した地点に配置されるので、バッテリー13および制御モジュール18の熱が自然冷却される利点がある。

Claims (18)

  1. マスク装置であって、
    マスク本体と、
    前記マスク本体に設置される複数の電子部品と、
    前記複数の電子部品をカバーするように、前記マスク本体に結合されるマスク本体カバーと、を備えてなり、
    前記複数の電子部品は、
    前記マスク本体の前面中心に配置されるバッテリーと、
    前記バッテリーの左側と右側にそれぞれ配置される一対のファンモジュールと、
    前記一対のファンモジュールと前記バッテリーの間の領域に配置される制御モジュールと、を備え、
    前記バッテリー、前記ファンモジュール、及び前記制御モジュールは、前記マスク本体の幅方向に一列に配置されることを特徴とする、マスク装置。
  2. 前記制御モジュールは、前記バッテリーの外側エッジを取り囲む形態に配置されることを特徴とする、請求項1に記載のマスク装置。
  3. 前記制御モジュールは、
    前記一対のファンモジュールのうち何れか1つと前記バッテリーの間に配置される第1基板と、
    前記一対のファンモジュールのうち他の1つと前記バッテリーの間に配置される第2基板と、を備える、請求項1に記載のマスク装置。
  4. 前記制御モジュールは、
    前記第1基板と前記第2基板を連結する第3基板を更に備え、
    前記第3基板は、前記バッテリーの上側エッジを取り囲む形態に配置されることを特徴とする、請求項3に記載のマスク装置。
  5. 前記マスク本体の背面に結合され、内側に呼吸空間を定義するシーリング部を更に備える、請求項1に記載のマスク装置。
  6. 前記マスク本体には、ユーザーが前記呼吸空間に吐き出す空気を外部に排出させるための空気排出口が形成され、
    前記空気排出口は、前記呼吸空間の前面を定義する前記マスク本体の下側部分に形成されることを特徴とする、請求項5に記載のマスク装置。
  7. 前記バッテリー及び前記制御モジュールのうち少なくとも1つは、前記空気排出口の上側に位置される、請求項6に記載のマスク装置。
  8. 前記マスク本体と前記マスク本体カバーの間に形成される内部空間から前記空気排出口を区画するために、前記マスク本体の前面から突出する空気排出部を更に備える、請求項6に記載のマスク装置。
  9. 前記空気排出部は、前記マスク本体の前面から前記空気排出口のエッジに沿って前方に延長されることを特徴とする、請求項8に記載のマスク装置。
  10. 前記空気排出部は、前記空気排出口のエッジに沿ってアーチ形状又はトンネル形状に延長されることを特徴とする、請求項9に記載のマスク装置。
  11. 前記空気排出部の前端部は、前記マスク本体カバーの背面に接触することを特徴とする、請求項10に記載のマスク装置。
  12. 前記バッテリーは、前記空気排出部の上面に安着して支持されることを特徴とする、請求項7に記載のマスク装置。
  13. 前記マスク本体は、
    前記ファンモジュールを通じて吸入された空気を前記呼吸空間に案内するための流路を形成するエアーダクト部を更に備える、請求項3に記載のマスク装置。
  14. 前記エアーダクト部は、
    前記一対のファンモジュールのうち何れか1つと前記バッテリーの間に配置される第1エアーダクト部と、
    前記一対のファンモジュールのうち他の1つと前記バッテリーの間に配置される第2エアーダクト部と、を備える、請求項13に記載のマスク装置。
  15. 前記第1基板は、前記第1エアーダクト部の前面に置かれ、
    前記第2基板は、前記第2エアーダクト部の前面に置かれ、
    前記第1基板及び第2基板が置かれる前記第1エアーダクト部の前面及び第2エアーダクト部の前面の一部は、フラットであることを特徴とする、請求項14に記載のマスク装置。
  16. 前記マスク本体の前面中央に形成され、前記バッテリーを収容するバッテリー取付部を更に備える、請求項1に記載のマスク装置。
  17. 前記バッテリー取付部は、
    前記マスク本体から前方に突出して、前記バッテリーの両側面を支持する一対の縦リブと、
    前記一対の縦リブの前端を連結して、前記バッテリーの前面を支持する横リブと、を備える、請求項16に記載のマスク装置。
  18. 前記マスク本体の前面に延長されて、前記制御モジュールのエッジを支持する支持リブを更に備える、請求項4に記載のマスク装置。
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