JP7252308B2 - マスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、マスク装置に関するものである。

〔関連技術〕
本願は、韓国特許出願第１０－２０２１－００９３９４３号（出願日：２０２１年７月１９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、本願発明は、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、特許請求の範囲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。

マスクは、ユーザーの鼻と口を覆って、ユーザーが息を吸い込む際に空気中に含まれた病原菌やホコリを含む有害物質がフィルタリングされるようにし、ユーザーが息を吐き出す時排出されるウイルスまたは口臭が周囲の人に伝播することを最小化できる衛生用品であると定義することができる。

最近では、拡散性と伝染性が非常に強いウイルスが流行っており、伝染を最小化するために、一人一人は安全のためにマスクを着用して外出することを勧告している実情である。

現在市中には多様な種類と形態のマスクが発売されており、特に空気中に含まれた有害物質がマスク着用者の呼吸器に直接流入することを最小化するために、フィルタモジュールが装着されたマスクがたくさん販売されている。

また、ユーザーが息を吸い込んだり、息を吐き出したりする時、マスクを通過する空気の流動をスムーズにするために、ファンが装着されたマスクもたくさん販売されている。

先行技術ＥＰ３３９８６５７Ａ(２０２１.０４.２１：特許文献１）に開示されるマスクをはじめとする従来のマスクは、フィルタを備え、外部空気に含まれた有害物質がフィルタリングされてからユーザーの呼吸器に流入するようにする。

また、マスクとユーザーの顔面の間に形成される呼吸空間の圧力を感知する圧力感知手段と、前記圧力感知手段によって感知される圧力に応じて回転速度が可変するファンモジュールがマスクに備えられ、ユーザーがマスクを着用した状態でも安らかな状態で呼吸するようにサポートする。

しかし、現在市販され公開されているマスクのほとんどは、マスクの前面に空気吸入口が形成され、マスクの背面、具体的にユーザーの口や鼻に近い地点に該当するマスクの背面に空気吐出口が形成される構造をなしている。ここで、マスクの前面とは、外部に露出される部分を意味し、マスクの背面とは、ユーザーの顔面に密着する部分を意味する。

詳しくは、マスクに形成される空気吸入口は、マスクの中央に近い前面または両側端に近い前面に形成されることが一般的であり、前記先行技術の場合、マスクの両側端に近い前面に形成される。

このように空気吸入口は、マスクの前面に形成され、空気吐出口は、マスクの背面に形成される構造では、外部空気がマスク内部に流入し、ファンとフィルタを通過してから空気吐出口を通じてユーザーの呼吸器に吐出されるまでの過程で空気の流動転換が過剰に多く発生する問題点がある。

吸入される空気の流動転換回数が多くなるほど流動抵抗が大きくなり、結果的にファンの負荷が増加することになる。そして、ファンの負荷が増加すると、ファンに電源を供給するバッテリーの電力消耗が大きくなる問題が発生する。

さらに、吸入される空気の流動転換回数が多くなると、流動騒音が増加する問題が発生する。

また、空気吸入口がマスクの前面に配置されるマスクを着用するユーザーは、マスクを外して空気吸入口が上または前に向ける状態で置く場合が多いので、空気吸入口を通じてホコリが流入する可能性が相対的に高い短所がある。

また、空気吸入口がマスクの前面に配置される場合、着用時の外観が良くない印象を与えることになる。

また、ユーザーがマスク装置を着用した状態で歩いたり、走ったりする時、ユーザーの前方に浮いている異物または小バエが吸入口に直接流入する可能性が高いので、フィルタの寿命が短くなってフィルタの交替周期が短くなる短所がある。

また、空気吸入口が外部にそのまま露出することを防止するために、吸入口カバーが装着されることもが、この場合、外部で作用する力や衝撃によって前記吸入口カバーがマスクから外れたり、破損したりする現象が発生する可能性がある。

また、吸入口がマスクボディに形成されず、他の部分に形成される構造、例えば、マスクボディの側面に分離または折り畳み可能に結合される別途のエアークリーニングモジュールに吸入口が形成される構造の場合、エアークリーニングモジュールに吸入された空気がマスクボディの中央に形成された吐出口まで到達する間に流動抵抗が著しく増加する短所がある。

一方、吸入口がマスクボディの前面や側面に形成される従来のマスク装置が有する短所を改善するために、吸入口がマスクボディの背面に形成される構造が提案される。

しかし、吸入口がマスクボディの背面に形成される場合、マスクボディの背面を通じてフィルタとファンモジュール等が装着されなければならない。特に、フィルタを交替するための作業が容易となるようにするマスク装置の必要性が求められる。

ＥＰ３３９８６５７Ａ号公報

本発明は、上記のような問題点を改善するために提案される。

〔本発明の一の態様〕
本発明にあっては、本発明の一の態様として、以下のものを提案することができる。
〔１〕
マスク装置であって、
リアボディと、前記リアボディの前面に結合されるフロントボディとを備え、吸入口と吐出口がそれぞれ形成されるマスクボディと、
前記リアボディの背面に結合されてユーザーの顔面に密着し、内側に呼吸空間が形成されるフェースガードと、
前記リアボディに装着され、前記吸入口に流入する外部空気を浄化して前記呼吸空間に供給するエアークリーニングモジュールと、を備えてなり、
前記マスクボディは、
前記リアボディの一部分が前記フロントボディ側に突出して、前記エアークリーニングモジュールを収容するための空間を形成する収容部を備え、
前記マスクボディの後面を通じて外部空気が吸入され、吸入された外部空気は、前記マスクボディの後面を通じて前記呼吸空間に供給されるように、前記吸入口及び前記吐出口は、前記マスクボディの背面にそれぞれ形成され、
前記エアークリーニングモジュールは、
前記収容部に置かれるファンモジュールと、
前記ファンモジュールの後方に置かれて、前記ファンモジュールに流入する外部空気を浄化するフィルタと、
前記フィルタの側面を取り囲むフィルタフレームと、前記フィルタの後面を覆うフィルタカバーからなるフィルタハウジングと、を備え、
前記フィルタハウジングは、前記リアボディに回動可能に連結されることを特徴とする、マスク装置。
〔２〕
前記吸入口は、前記フィルタカバーに形成されることを特徴とする、〔１〕に記載のマスク装置。
〔３〕
前記フィルタフレームは、
前記フィルタカバーの前面上端から横方向に延長される上面フレームと、
前記フィルタカバーの前面下端から横方向に延長される下面フレームと、
前記フィルタカバーの前面一側端から縦方向に延長され、前記上面フレーム及び前記下面フレームの一側端にそれぞれ連結される側面フレームと、を備えることを特徴とする、〔２〕に記載のマスク装置。
〔４〕
前記上面フレームの他側端及び前記下面フレームの他側端には、ヒンジがそれぞれ突出し、
前記収容部の上面及び下面には、前記ヒンジが挿入されるヒンジホールがそれぞれ形成されることを特徴とする、〔３〕に記載のマスク装置。
〔５〕
前記ヒンジホールは、
前記マスクボディの中心から離れるほど、前記マスクボディの背面に近づく方向に斜めに延長されるロングホール形態に提供されることを特徴とする、〔４〕に記載のマスク装置。
〔６〕
前記マスクボディは、
前記側面フレームの外側面から突出する係合フックと、
前記収容部の係合面に形成され、前記係合フック係止されるフィルタフックと、を更に備えることを特徴とする、〔３〕に記載のマスク装置。
〔７〕
前記フィルタカバーの一側端部と、前記フィルタカバーの一側端部に当接する前記リアボディの側端部には把持溝がそれぞれ形成されることを特徴とする、〔３〕に記載のマスク装置。
〔８〕
前記ファンモジュールの開口した後面を覆う流動ガイドを更に備え、
前記流動ガイドの背面に前記フィルタが置かれることを特徴とする、〔３〕に記載のマスク装置。
〔９〕
前記収容部は、
前記リアボディの側端部から前方に延長される係合面と、
前記係合面の端部から前記リアボディの中心方向に延長され、背面に前記エアークリーニングモジュールが安着する安着面と、
前記安着面の端部と前記リアボディの前面を連結するエアーガイド面と、
前記係合面と、前記安着面、及び前記エアーガイド面の上端と前記リアボディの前面を連結する上面と、
前記係合面と、前記安着面、及び前記エアーガイド面の下端と前記リアボディの前面を連結する下面と、を備えることを特徴とする、〔１〕に記載のマスク装置。
〔１０〕
前記ファンモジュールは、前記安着面に置かれ、
前記係合面と前記エアーガイド面のうち少なくとも１つは、湾曲することを特徴とする、〔９〕に記載のマスク装置。

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、リアボディと、前記リアボディの前面に結合されるフロントボディを含み(備え；構成し；構築し；設定し；包接し；含有し等：以下同じ)、吸入口と吐出口がそれぞれ形成されるマスクボディと、前記リアボディの背面に結合されてユーザーの顔面に密着し、内側に呼吸空間が形成されるフェースガードと、前記リアボディに装着され、前記吸入口に流入する外部空気を浄化して前記呼吸空間に供給するエアークリーニングモジュールと、を含む。

そして、前記マスクボディは、前記リアボディの一部分が前記フロントボディ側に突出して、前記エアークリーニングモジュールを収容するための空間を形成する収容部を含む。

そして、前記マスクボディの後面を通じて外部空気が吸入され、吸入された外部空気は、前記マスクボディの後面を通じて前記呼吸空間に供給されるように、前記吸入口及び前記吐出口は、前記マスクボディの背面にそれぞれ形成される。

そして、前記エアークリーニングモジュールは、前記収容部に置かれるファンモジュールと、前記ファンモジュールの後方に置かれて、前記ファンモジュールに流入する外部空気を浄化するフィルタと、前記フィルタの側面を取り囲むフィルタフレームと、前記フィルタの後面を覆うフィルタカバーからなるフィルタハウジングと、を含み、前記フィルタハウジングは、前記リアボディに回動可能に連結されることを特徴とする。

上記のような構成をなす本発明の実施例に係るマスク装置によれば、次のような効果がある。

第一、マスク装置の吸入口と吐出口が両方ともユーザーの顔面を覆うマスクボディの背面に形成されるので、マスク装置の吸入口がマスクボディの前面またはマスクボディ以外の他の部分に形成される場合に比べて、流動抵抗が著しく減少する効果がある。

第二、ユーザーがマスク装置を着用した状態で吸入口が外部に露出しないので、吸入口を覆うための別途のカバー部材を必要としない長所がある。さらに、別途のカバー部材がマスク装置の前面に装着される必要がないので、外力によってカバー部材が破損したり、外れたりする現象が発生しない効果がある。

第三、吸入口がマスクボディの背面に形成されるので、マスクボディの前面が前方または上を向けるようにマスク装置を外して置いた場合、ホコリやその他異物が吸入口を通じてマスク装置内部に流入する現象を最小化できる長所がある。

第四、吸入口がマスクボディの背面に形成されるので、マスク装置の前面がきれいに処理されて、購買者の購買欲求を高めることができる付加的な効果もある。

第五、吸入口が多数の吸入スリットと区画リブを含む吸入グリル形態をなし、区画リブの側面が傾斜するように形成されるので、吸入される空気の流動抵抗を最小化できる長所がある。

第六、吸入口の外側エッジから内側エッジに行くほど区画リブの側面の傾斜度が増加するように設計されて、吸入される空気がフィルタの全体面にかけて均一に通過するので、フィルタの寿命が増加する長所がある。

図１は、本発明の実施例に係るマスク装置の正面図。 図２は、前記マスク装置の背面斜視図。 図３は、前記マスク装置の分解斜視図。 図４は、フロントボディが分離されたマスク装置の前面斜視図。 図５は、本発明の実施例に係るマスク装置を構成するフロントボディの背面斜視図。 図６は、本発明の実施例に係るマスク装置を構成するリアボディの前面斜視図。 図７は、前記リアボディの背面斜視図。 図８は、本発明の実施例に係るマスク装置の横断面図。 図９は、前記マスク装置の縦断面図。 図１０は、フィルタハウジングの結合構造を示す本発明の実施例に係るマスク装置の部分背面斜視図。 図１１は、本発明の実施例に係るエアークリーニングモジュールを構成するフィルタハウジングの前面斜視図。 図１２は、前記フィルタハウジングの背面斜視図。 図１３は、図１２の１３‐１３に沿って切開されるフィルタハウジングの断面図。 図１４は、本発明の実施例に係るエアークリーニングモジュールを構成するファンモジュールがリアボディの収容部に装着された様子を示すマスク装置の部分斜視図。 図１５は、前記ファンモジュールの断面図。 図１６は、ファンモジュールを構成するファンハウジングの斜視図。 図１７は、リアボディの収容部の下面構造を示すマスク装置の部分斜視図。 図１８は、前記収容部の上面構造を示すマスク装置の部分斜視図。 図１９は、本発明の実施例に係るエアークリーニングモジュールを構成する流動ガイドの背面斜視図。 図２０は、前記流動ガイドの前面斜視図。 図２１は、前記流動ガイドがマスクボディの収容部に装着された様子を示すマスク装置の部分斜視図。 図２２は、ファンモジュールとファン固定ボスの結合構造を示すマスク装置の部分断面図。 図２３は、流動ガイドとマスクボディの結合構造を示すマスク装置の部分断面図。 図２４は、背面吸入及び背面吐出構造を有する本発明の実施例に係るマスク装置でなされる空気の流動様子を示す断面図。 図２５は、本発明の実施例に係るマスク装置のバスクボディを構成するフロントボディとリアボディの結合構造を示す部分断面図。 図２６は、本発明の実施例に係るマスク装置の排気バルブ結合構造を示す部分切開斜視図。 図２７は、前記排気バルブ結合構造を示すマスク装置の部分縦断面図。

図１は、本発明の実施例に係るマスク装置の正面図であり、図２は、前記マスク装置の背面斜視図であり、図３は、前記マスク装置の分解斜視図であり、図４は、フロントボディが分離されたマスク装置の前面斜視図である。

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１０は、マスクボディ１１と、前記マスクボディ１１の背面に固定または分離可能に結合されるフェースガード１４と、前記マスクボディ１１の内部に装着されるエアークリーニングモジュール３０を含む。

詳しくは、前記マスクボディ１１は、前面外形をなすフロントボディ１２と、前記フロントボディ１２の背面に結合されて背面外形をなすリアボディ１３を含む。前記フロントボディ１２の前面は、前記マスク装置１０の前面を形成し、前記リアボディ１３の背面は、ユーザー(または着用者)の顔面と対向する。

また、前記フェースガード１４は、前記リアボディ１３の背面に結合されてユーザーの顔面に密着し、伸縮性を有するシリコンまたはゴム素材で成形されてもよい。前記フェースガード１４の内側には呼吸空間が形成され、ユーザーが前記マスク装置１０を着用すると、ユーザーの鼻と口が前記呼吸空間に収容される。従って、前記エアークリーニングモジュール３０を通過しながら浄化された外部空気が前記呼吸空間に案内され、ユーザーが吸い込むことになり、ユーザーが息を吐き出す時に発生する空気も前記呼吸空間に排出される。

前記フロントボディ１２と前記リアボディ１３の間には所定の空間が形成され、図４に示されたように、前記リアボディ１３の前面に各種電装部品が装着される。そして、前記各種電装部品は、前記フロントボディ１２によって遮蔽されて外部に露出されない。

また、前記エアークリーニングモジュール３０は、前記リアボディ１３に形成された収容部１３３(図６参照)に置かれるファンモジュール３１と、前記ファンモジュール３１の後方に置かれるフィルタ３３を含む。前記ファンモジュール３１は、軸方向に空気を吸入して半径方向に吐出する遠心ファンを含む。

前記エアークリーニングモジュール３０は、前記フィルタ３３の後方に置かれるフィルタハウジング３４を更に含み、前記フィルタハウジング３４には外部空気が吸入される吸入口が形成される。前記フィルタハウジング３４は、前記リアボディ１３に回動可能に結合され、前記吸入口は、示されたように吸入グリル３４３形態に提供されてもよい。

前記吸入グリル３４３は、多数の吸入スリット３４３１と、隣接する吸入スリット３４３１の間に配置される多数の区画リブ３４３２からなる構造であると理解することができる。前記吸入グリル３４３は、１つの大きな吸入口が前記多数の区画リブ３４３２によって多数の幅が細長い吸入スリット３４３１に分割される構造であると理解することもできる。そして、前記多数の幅が細長い吸入スリット３４３１は、補強リブ３４２２によって上部スリットと下部スリットに区画される。以下、外部空気を吸入するために前記マスク装置１０の背面に形成される吸入口は、前記吸入グリル３４３をはじめとする多様な形態の孔を含むものと定義し（設定、構成、企画等；以下同じ）、前記マスクボディ１１の吸入口と前記吸入グリル３４３は、同じ意味に解釈できることを明示しておきたい。

そして、前記吸入口から前記リアボディ１３の中心方向に離隔する地点には吐出口１０１が形成される。前記ファンモジュール３１の作動によって前記吸入口または吸入グリル３４３を通じて吸入される外部空気は、前記フィルタ３３と前記ファンモジュール３１を順に通過してから前記吐出口１０１を通じて前記呼吸空間に吐出される。

前記吸入口、即ち吸入グリル３４３は、前記フェースガード１４の外側に配置され、前記吐出口１０１は、前記フェースガード１４の内側に配置される。即ち、前記吸入グリル３４３は、前記呼吸空間の外側に位置し、前記吐出口１０１は、前記呼吸空間の内側に位置して、吸入される外部空気とユーザーが吐き出す空気が混合されない。

一方、前記エアークリーニングモジュール３０は、前記ファンモジュール３１の後方に配置される流動ガイド３２を更に含む。

また、前記マスク装置１０は、メイン制御モジュール１５と、電源モジュール１６と、インジケーターモジュール１８と、無線通信モジュール１７と、スピーカーモジュール１９と、バッテリー２０、及び排気バルブ２１のうち少なくとも１つを更に含む。

詳しくは、前記メイン制御モジュール１５は、前記ファンモジュール３１と前記スピーカーモジュール１９及び後述される圧力センサーとマイク等の作動を制御するためのモジュールである。前記メイン制御モジュール１５は、前記リアボディ１３の前面中央の上部に配置されてもよい。

前記電源モジュール１６は、前記マスク装置１０に装着される電装部品に電源を供給するための制御モジュールである。前記電源モジュール１６は、前記リアボディ１３の前面右側下端に配置されてもよい。

前記電源モジュール１６には、電源供給及びデータ伝送のためのケーブルの端子が挿入されるケーブルコネクターと、マスク装置１０の作動状態を知らせるために用いられるＬＥＤモジュールが装着されてもよい。そして、前記ＬＥＤモジュールから照射される光は、前記インジケーターモジュール１８を通じて拡散及びガイドされてマスク装置１０の外部に放出される。

前記無線通信モジュール１７は、Bluetoothをはじめとする多様な形態の近距離無線通信モジュールのうちいずれか１つであってもよい。前記無線通信モジュール１７は、前記リアボディ１３の前面左側下端に配置されてもよい。前記無線通信モジュール１７は、前記リアボディ１３と交差する方向、一例として水平に前記リアボディ１３の前面に装着されてもよい。前記無線通信モジュール１７は、前記リアボディ１３の前面から突出する一対の基板挿入リブ１３１５によって水平な状態で前記リアボディ１３の前面に装着されてもよい。前記無線通信モジュール１７の両側端部は、前記一対の基板挿入リブ１３１５によって支持される。

前記スピーカーモジュール１９は、前記無線通信モジュール１７の下側に該当する前記リアボディ１３の前面左側下端に配置されてもよい。

前記バッテリー２０は、前記リアボディ１３の前面中央に配置され、前記排気バルブ２１は、前記リアボディ１３の前面中央の下側に形成された排気口を遮蔽するように配置されてもよい。即ち、ユーザーが息を吐き出す時前記排気バルブ２１は、前記排気口を開放し、ユーザーが息を吸い込む時前記排気バルブ２１は、前記排気口を遮蔽することができる。前記排気バルブ２１は、曲げることのできる平たいフラップ形態に提供されてもよい。

ここで、前記マスクボディ１１の前面、後面、左側、及び右側は、ユーザーがマスク装置１０を着用した状態を基準として定義されることを明示しておきたい。

図５は、本発明の実施例に係るマスク装置を構成するフロントボディの背面斜視図である。

図５を参照すると、本発明の実施例に係るマスク装置１０を構成するフロントボディ１２は、前記マスク装置１０の前面外観を形成する。

前記フロントボディ１２の前面には別途の部品が装着されることなく滑らかに単一体からなることが外観上きれいに見える長所がある。前記フロントボディ１２の左側と右側に吸入口が形成される場合、前記マスク装置１０を外して前記吸入口が上を向くように置くと、前記吸入口を通じて異物がマスク装置１０内部に流入する可能性が高い短所がある。

さらに、前記吸入口を遮蔽して異物の流入を最小化するために別途のカバーを装着する場合、前記カバーのエッジと前記フロントボディ１２の前面の間には、外部空気が流入できるようにギャップが形成される必要がある。即ち、前記別途のカバーが前記フロントボディ１２の前面から突出する形態で前記フロントボディ１２の前面に結合されなければならない制限がある。

その結果、前記別途のカバーが外力によって破損したり、周辺の障害物に引っかかって前記フロントボディ１２から外れたりする可能性が高い。このような理由から、前記フロントボディ１２には、可能であれば外部空気を吸入するための吸入口が形成されないようにして、前記フロントボディ１２の前面に別途の部品が追加装着されて突出しないように設計することが、外観上有利であるだけではなく、耐久性を確保するためにも有利である。

このような側面を考慮して、本発明の実施例に係る前記フロントボディ１２の前面には、外部空気を吸入するための吸入口が形成されないだけではなく、カバーを含む追加部品が全く装着されないので、前面が滑らかで連続した単一面を形成するように設計された。ただし、ユーザーの音声が外部に出力されるようにするために、下部一側にスピーカーホール１２３が形成される。

一方、前記フロントボディ１２の背面には、多数の突起構造が形成される。

詳しくは、前記フロントボディ１２の背面中央の上端には１つまたは多数の基板固定リブ１２５が突出する。前記１つまたは多数の基板固定リブ１２５は、前記フロントボディ１２のエッジが前記リアボディ１３の前面エッジに結合されると、前記リアボディ１３に装着される前記メイン制御モジュール１５の前面を加圧して、前記メイン制御モジュール１５が揺動することを防止する。

前記フロントボディ１２の背面にはバルブ支持リブ１２１が水平に突出する。前記バルブ支持リブ１２１は、前記フロントボディ１２が前記リアボディ１３に結合される時、排気バルブ２１の上端が位置する地点に形成され、前記排気バルブ２１の前面上端を加圧する。一例として、前記バルブ支持リブ１２１は、前記フロントボディ１２の背面中央から下側に所定距離離隔する地点で所定の幅を持って後方に所定長さ延長される。

また、前記フロントボディ１２の背面には一対のマグネット加圧リブ１２６が突出してもよい。詳しくは、前記リアボディ１３の背面には、前記フェースガード１４が装着され、前記フェースガード１４の前面にマグネットが装着され、前記リアボディ１３の前面にも前記マグネットと引力を作用するマグネットが装着される。その結果、前記フェースガード１４は、マグネットの磁力によって前記リアボディ１３の背面に着脱可能に装着される。

この時、前記リアボディ１３の前面には、前記マグネットを装着するための一対の下部マグネット装着部１３５(図６参照)が形成される。そして、前記一対のマグネット加圧リブ１２６は、前記一対の下部マグネット装着部１３５に装着される一対のマグネットをそれぞれ加圧する機能をする。

また、前記フロントボディ１２の背面には、前記無線通信モジュール１７を構成する基板の前端部に接触する基板加圧リブ１２７が突出する。詳しくは、前記フロントボディ１２と前記リアボディ１３が結合されると、前記基板加圧リブ１２７は、前記無線通信モジュール１７を構成する基板の前端部を加圧して、前記無線通信モジュール１７が揺動または前記基板挿入リブ１３１５から脱去しないように機能する。

また、前記スピーカーホール１２３のエッジに該当する前記フロントボディ１２の背面には、前記スピーカーモジュール１９の前端部のエッジを取り囲んで支持する支持リブ１２２が形成される。前記支持リブ１２２は、前記スピーカーモジュール１９の前面部の形状に対応する形状で囲まれる。

また、前記フロントボディ１２の背面には、前記電源モジュール１６の前面を加圧する基板固定リブ１２４が突出する。前記基板固定リブ１２４は、前記電源モジュール１６を構成する基板の前面を加圧して、前記電源モジュール１６が揺動または前記リアボディ１３から脱去しないように機能する。

図６は、本発明の実施例に係るマスク装置を構成するリアボディの前面斜視図であり、図７は、前記リアボディの背面斜視図である。

図６及び図７を参照すると、本発明の実施例に係るマスク装置１０を構成するリアボディ１３は、ユーザーの顔面を覆う顔面カバー部１３１と、前記顔面カバー部１３１のエッジから前方に折り曲げられる融着部１３２を含む。

詳しくは、前記融着部１３２は、前記顔面カバー部１３１の上面エッジ、両側面エッジ、及び下面エッジに沿って連続的に形成される。そして、前記顔面カバー部１３１の下面エッジに沿って折り曲げられて前方に延長される前記融着部１３２の前後方向の幅が一番大きい。

前記融着部１３２のうち、前記顔面カバー部１３１の下面エッジに形成される部分は、特に延長突起と定義することができる。前記延長突起は、前記リアボディ１３の両側端から中央に行くほど前後方向の幅が増加する形態に膨らんでラウンド状をなしている。

延長突起と定義される前記融着部１３２の中央には下面排気口１３６２が形成され、前記下面排気口１３６２から前記リアボディ１３の側端部側に離隔する地点にボタンホール１３２１が形成される。前記ボタンホール１３２１には電源ボタンが挿入される。前記ボタンホール１３２１の左側及び右側エッジから離隔する地点にはインディケーションホール１３２２がそれぞれ形成される。

前記電源モジュール１６に実装された発光手段から照射される光は、前記一対のインディケーションホール１３２２を通じて外部に放出される。前記発光手段はＬＥＤモジュールを含む。

前記一対のインディケーションホール１３２２のうちいずれか１つを通じて外部に光が放出されると、前記マスク装置１０の電源がオンされた状態であることを意味することになる。そして、前記一対のインディケーションホール１３２２のうち他の１つを通じて放出される光の色によって前記バッテリー２０の残量を予測することができる。

前記ボタンホール１３２１から前記リアボディ１３の側端部側に更に離隔する地点には端子挿入口１３２３が形成される。ＵＳＢ(Universal Serial Bus)ケーブルが前記端子挿入口１３２３を貫通して前記電源モジュール１６に形成された端子連結部(terminal connector)に挿入される。前記ＵＳＢケーブルを通じて前記バッテリー２０が充電され、前記ＵＳＢケーブルを通じて伝送されるデータによって前記マスク装置１０のバージョンまたは機能がアップデートまたはアップグレードされる。

前記リアボディ１３には、前記エアークリーニングモジュール３０を収容するための収容部１３３が形成される。前記収容部１３３は、前記リアボディ１３の中心から左側と右側にそれぞれ形成され、前記一対の収容部１３３は、前記リアボディ１３の中心を通る垂直線を基準として対称となる。

前記収容部１３３は、前記顔面カバー部１３１の前面から前方に突出することで、前記エアークリーニングモジュール３０を収容する空間を形成する。前記収容部１３３は、前記エアークリーニングモジュール３０、具体的に前記ファンモジュール３１が安着する安着面１３３１と、前記顔面カバー部１３１の側端部で前記安着面１３３１の外側エッジを連結する係合面１３３５と、前記安着面１３３１の内側エッジで前記顔面カバー部１３１の前面を連結するエアーガイド面１３３４を含む。

また、前記収容部１３３は、前記安着面１３３１、エアーガイド面１３３４、及び係合面１３３５の上端と前記顔面カバー部１３１の前面を連結する上面１３３２を更に含む。そして、前記収容部１３３は、前記安着面１３３１、エアーガイド面１３３４、及び係合面１３３５の下端と前記顔面カバー部１３１の前面を連結する下面１３３３を更に含む。

前記係合面１３３５には１つまたは多数の締結手段、一例として係合フックが形成される。

前記安着面１３３１にはファン装着ホール１３３６が形成され、前記上面１３３２と前記下面１３３３は、水平に延長され、相互平行するように延長される。

前記係合面１３３５は、前記リアボディ１３の外側に向けて膨らんでラウンド状をなすと共に、前記顔面カバー部１３１から前記安着面１３３１に行くほど前記リアボディ１３の中心に向けて傾斜するように形成される。

前記エアーガイド面１３３４は、前記安着面１３３１から前記顔面カバー部１３１を向けて膨らんでラウンド状に延長され、前記ファンモジュール３１によって吸入される空気が前記エアーガイド面１３３４に沿って前記吐出口１０１側にスムーズに案内されるように設計される。

別の例として、前記エアーガイド面１３３４は、前記安着面１３３１の内側エッジで、所定曲率でラウンド状をなすラウンド部と、前記ラウンド部の端部で前記顔面カバー部１３１をフラットにかつ傾斜するように連結する傾斜部からなることができる。

前記収容部１３３は、前記リアボディ１３の中心から左側に形成される左側収容部と、前記リアボディ１３の中心から右側に形成される右側収容部を含む。前記左側収容部と右側収容部は、前記リアボディ１３の中心から所定間隔離隔し、前記左側収容部と右側収容部の間の空間に前記バッテリー２０が装着される。

前記リアボディ１３の前面にはバッテリー装着部１３８が形成される。詳しくは、前記バッテリー装着部１３８は、一対のバッテリー安着リブ１３８１と、バッテリー支持リブ１３８２を含む。

前記一対のバッテリー安着リブ１３８１は、前記顔面カバー部１３１の前面または前記エアーガイド面１３３４のエッジから前方に突出し、垂直方向に平行するように延長される。前記一対のバッテリー安着リブ１３８１は、前記バッテリー２０の背面を支持する。

前記バッテリー支持リブ１３８２の一端部は、左側のエアーガイド面１３３４と右側のエアーガイド面１３３４のうちいずれか一側で延長され、他端部は、左側のエアーガイド面１３３４と右側のエアーガイド面１３３４のうち他の一側に連結される。

前記バッテリー支持リブ１３８２は、「ｎ」字状を有し、前記バッテリー２０の前面と両側面を支持する。従って、前記バッテリー支持リブ１３８２によって前記バッテリー２０が前記リアボディ１３から外れる現象が防止される。

また、前記バッテリー支持リブ１３８２の中心部は、前方に突出されてサイズが異なるバッテリーを選択的に装着可能とする。

詳しくは、前記バッテリー支持リブ１３８２は、前記一対のエアーガイド面１３３４から前方に延長される一対の延長部と、横方向に延長され、前記一対の延長部を連結する連結部を含むと説明することができる。

そして、前記連結部の一部が前方に折り曲げ及び延長され、前記バッテリー支持リブ１３８２が第１バッテリー支持部１３８２ａと第２バッテリー支持部１３８２ｂからなると説明することができる。詳しくは、前記第１バッテリー支持部１３８２ａは、相対的に幅が広く厚さが薄いバッテリーを支持することに使用され、前記第２バッテリー支持部１３８２ｂは、相対的に幅が狭く厚さが厚いバッテリーを支持することに使用される。

前記第２バッテリー支持部１３８２ｂは、前記第１バッテリー支持部１３８２ａを構成する連結部の一部分が前方に多数回折り曲げられて形成されると説明することができる。または、相対的にサイズが大きい「ｎ」字状の第１バッテリー支持部１３８２ａの前面で相対的にサイズが小さい「ｎ」字状の第２バッテリー支持部１３８２ｂが突出形成されると説明することができる。

前記バッテリー装着部１３８の下側に該当する前記顔面カバー部１３１の前面から排気流路ガイド１３６が前方に突出する。詳しくは、前記排気流路ガイド１３６は、前記バッテリー装着部１３８の下側に形成され、前記バッテリー装着部１３８に装着されたバッテリー２０の下端部が前記排気流路ガイド１３６の上面によって支持される。その結果、前記バッテリー２０が前記バッテリー装着部１３８に装着された状態で重力によって下側に抜ける現象が防止される。

前記排気流路ガイド１３６は、略トンネル形態の縦断面を形成することができ、前記排気流路ガイド１３６の内側に該当する前記顔面カバー部１３１には前面排気口１３６１が形成される。

前記前面排気口１３６１及び前記下面排気口１３６２のうち少なくとも１つは、多数のグリルまたは区画リブによって多数の小さい排気口に分割される排気グリル形態を有することができる。そして、前記前面排気口１３６１は、前記排気バルブ２１によって選択的に開閉される。

前記顔面カバー部１３１の前面中央上端には上部マグネット装着部１３４が形成され、前記顔面カバー部１３１の前面下端には一対の下部マグネット装着部１３５が形成される。

詳しくは、前記下部マグネット装着部１３５は、前記排気流路ガイド１３６の左側エッジと右側エッジにそれぞれ形成されてもよい。そして、前記下部マグネット装着部１３５に装着されるマグネットは、前記フロントボディ１２の背面から突出する前記一対のマグネット加圧リブ１２６(図５参照)によって加圧される。

前記リアボディ１３の左側端部と右側端部にはストラップ連結部１３７がそれぞれ形成される。詳しくは、前記ストラップ連結部１３７は、ユーザーの耳にかけられるか、ユーザーの後頭部を取り囲むストラップまたはバンドの端部が連結される部分である。前記ストラップ連結部１３７は、前記リアボディ１３の左側端上部と下部、右側端上部と下部にそれぞれ形成される。

一対のストラップのうちいずれか１つの両端部は、左側上端と下端に備えられるストラップ連結部１３７にそれぞれ連結され、他の１つの両端部は、右側上端と下端に備えられるストラップ連結部１３７にそれぞれ連結される。そうなると、前記一対のストラップは、ユーザーの両側の耳にそれぞれかけられるようにすることができる。

別の方法として、一対のストラップのうちいずれか１つの両端部は、左側上端と右側上端に備えられるストラップ連結部１３７にそれぞれ連結され、他の１つの両端部は、左側下端と右側下端に備えられるストラップ連結部１３７にそれぞれ連結される。そうなると、前記一対のストラップは、ユーザーの後頭部に回されることができる。

前記４つのストラップ連結部１３７のそれぞれは、前記リアボディ１３の前面で陥没し、横方向(リアボディの幅方向)に延長されるストラップ溝１３７３と、前記ストラップ溝１３７３のある地点に形成されるストラップホール１３７４と、前記ストラップ溝１３７３の上面と下面を連結するストラップバー１３７２と、前記ストラップホール１３７４のエッジに該当する前記リアボディ１３の背面から延長される筒状の防水リブ１３７１を含む。

一方、前記リアボディ１３の前面にはメイン制御モジュール装着部１３９が形成される。

詳しくは、前記メイン制御モジュール装着部１３９は、前記顔面カバー部１３１の前面で前方に突出する基板固定フック１３９１と、前記メイン制御モジュール１５の背面を支持する基板安着リブ１３９３及び基板支持リブ１３９２を含む。

詳しくは、前記基板固定フック１３９１は、前記収容部１３３の上側に位置する一対の第１基板固定フック１３９１ａと、対向する前記一対の収容部１３３の間に位置する一対の第２基板固定フック１３９１ｂを含むことができる。

前記一対の第１基板固定フック１３９１ａは、左側収容部の上面から上側に離隔する地点と、右側収容部の上面から上側に離隔する地点に配置されてもよい。前記一対の第１基板固定フック１３９１ａは、前記メイン制御モジュール１５の左側及び右側エッジ部を固定する機能をする。

また、前記一対の第２基板固定フック１３９１ｂは、前記一対の収容部１３３の内側上端に該当する地点にそれぞれ位置することができる。詳しくは、前記一対の第２基板固定フック１３９１ｂのうちいずれか１つは、右側収容部の上側角と前記顔面カバー部１３１の前面が接する地点に形成される。そして、前記一対の第２基板固定フック１３９１ｂのうち他の１つは、左側収容部の上側角と前記顔面カバー部１３１の前面が接する地点に形成される。

前記一対の第２基板固定フック１３９１ｂは、前記メイン制御モジュール１５を構成する制御基板の下端部を固定する機能をする。

そして、前記基板安着リブ１３９３は、前記一対の第２基板固定フック１３９１ｂの間に該当する前記顔面カバー部１３１の前面から突出して、前記メイン制御モジュール１５を構成する制御基板の下端部背面を支持することができる。

また、前記メイン制御モジュール１５の上端部背面は、前記上部マグネット装着部１３４の前端部によって支持される。前記メイン制御モジュール１５は、前記上部マグネット装着部１３４と基板安着リブ１３９３によって前記顔面カバー部１３１から離隔した状態に置かれ、前記基板固定フック１３９１によって揺れることなく安定的に前記リアボディ１３に結合される効果がある。

一方、前記顔面カバー部１３１の前面上部中央には圧力センサー装着部(または呼吸センサー装着部)１３０が形成される。前記圧力センサー装着部１３０に装着される圧力センサー(後述する)は、前記フェースガード１４内側に定義される呼吸空間内部の圧力を感知する。即ち、呼吸空間内部の圧力変化に応じてユーザーが現在息を吸い込んでいるのか、息を吐き出しているのか、が判断される。前記圧力センサーは呼吸センサーと定義することもでき、用語が異なっても同じ機能をするセンサーであると理解されるべきであることを明示しておきたい。

前記圧力センサー装着部１３０は、前記リアボディ１３の前面に提供されると共に、前記メイン制御モジュール１５が前記メイン制御モジュール装着部１３９に装着されると、前記メイン制御モジュール１５の背面に実装された圧力センサー(または呼吸センサー)が位置する地点に位置する。従って、前記メイン制御モジュール１５が前記メイン制御モジュール装着部１３９に装着されると、前記圧力センサーは、前記圧力センサー装着部１３０内に収容される。そして、前記圧力センサー装着部１３０の前端部は、前記メイン制御モジュール１５の制御基板の背面に密着する。

また、前記圧力センサー装着部１３０の底部を定義する部分は、前記リアボディ１３の後方に突出し、後方に突出する部分の下面には通孔１３０１が形成される。前記通孔１３０１によって、前記リアボディ１３の背面と前記フェースガード１４によって定義される呼吸空間と前記圧力センサー装着部１３０の内部空間が連通することになる。その結果、ユーザーが息を吐き出す時に発生する空気の一部が前記通孔１３０１を通じて前記圧力センサー装着部１３０の内部空間に流れ込む。そして、前記圧力センサー装着部１３０に収容された前記圧力センサーで前記圧力センサー装着部１３０内部の圧力を感知することになる。そして、感知された圧力値は、前記メイン制御モジュール１５のマイコン(後述する)に伝送され、ユーザーの呼吸状態が判断される。

一方、前記上部マグネット装着部１３４の直後面に該当する前記リアボディ１３の背面と、前記一対の下部マグネット装着部１３５の直後面に該当する前記リアボディ１３の背面にはマグネット装着溝１３１４がそれぞれ形成される。

前記マグネット装着溝１３１４は、前記上部マグネット装着部１３４の直後面に形成される第１マグネット装着溝１３１１と、前記下部マグネット装着部１３５の直後面に形成される第２マグネット装着溝１３１２及び第３マグネット装着溝１３１３を含む。

前記第１～第３マグネット装着溝１３１１～１３１３には、前記フェースガード１４に装着された３つのマグネットがそれぞれ磁力によって付着される。そして、ユーザーが前記磁力より大きい力で前記フェースガード１４を引っ張ると、前記フェースガード１４は、前記リアボディ１３から容易に分離可能である。

一方、先述したように、前記収容部１３３を構成する安着面１３３１にはファン装着ホール１３３６が形成される。そして、前記ファン装着ホール１３３６から前記安着面１３３１の外側エッジ側に離隔する地点には１つまたは多数の流動ガイド取付ホール１３３１ａが形成される。前記流動ガイド３２は、前記流動ガイド取付ホール１３３１ａを貫通する取付部材によって前記収容部１３３に固定される。

そして、前記収容部１３３を構成する係合面１３３５には、流動ガイドフック１３３９とフィルタフック１３３８がそれぞれ前後方向に離隔して形成される。前記フィルタフック１３３８よりも前記流動ガイドフック１３３９が前記安着面１３３１に近く位置する。

そして、前記フィルタフック１３３８の後方に該当する前記リアボディ１３の背面側端には把持溝１３３７が形成される。詳しくは、前記融着部１３２と、前記係合面１３３５が接する地点に前記把持溝１３３７が形成されると説明することができる。

図８は、本発明の実施例に係るマスク装置の横断面図であり、図９は、前記マスク装置の縦断面図である。

図８及び図９を参照すると、ユーザーが電源ボタンを押して前記ファンモジュール３１を作動させると、前記マスク装置１０の背面左側と右側に形成された吸入グリル３４３(または吸入口)を通じて外部空気が前記マスク装置１０内部に流入する。

前記吸入グリル３４３を通じて流入する外部空気は、前記フィルタ３３を通過しながら浄化される。そして、前記フィルタ３３を通過した空気は、前記ファンモジュール３１の軸方向に吸入されてから半径方向に吐出される。

前記ファンモジュール３１の前面は、図８に示されたように、前記安着面１３３１に安着し、前記ファンモジュール３１の背面は開放される。そして、開放された前記ファンモジュール３１の背面は、前記流動ガイド３２によって遮蔽され、前記流動ガイド３２には、前記ファンモジュール３１の吸入口として機能する連通ホールが形成される。前記フィルタ３３を通過した空気は、前記連通ホールを通過して前記ファン内部に流入する。

また、前記流動ガイド３２の側面と、前記エアーガイド面１３３４の間にエアーダクト１０２が定義される。そして、前記エアーダクト１０２の入口は、前記ファンモジュール３１の出口(または吐出口)と連通し、前記エアーダクト１０２の出口は、前記吐出口１０１と連通する。

そして、前記吐出口１０１は、前記フェースガード１４と前記リアボディ１３の背面によって定義される前記呼吸空間内に位置する。従って、前記ファンモジュール３１によって吸入される外部空気は、前記呼吸空間に吐出され、ユーザーが吸入可能とする。

そして、前記エアーガイド面１３３４は、前記ファンモジュール３１の出口から前記吐出口１０１を向けて滑らかなラウンド状をなすように形成され、前記ファンモジュール３１の半径方向に吐出される空気が前記吐出口１０１を向けて流れる過程で流動方向の急激な転換がなくなる。

詳しくは、遠心ファンの場合、軸方向に吸入されて半径方向に吐出されるようにするのは、円錘形(cone)または切断された円錘形(truncated cone)ハーブの形状に起因する。即ち、遠心ファンの軸方向に吸入される空気は、前記ハーブのラウンド面に沿って滑らかに流動方向が９０度に転換される。

ここで、前記ファンモジュール３１を構成するハーブのラウンドをなす方向と、前記エアーガイド面１３３４のラウンドをなす方向が同一であるので、ファンモジュール３１に吸入される空気は、一方向にしか滑らかに流動転換をしなくなる。

もし、前記吸入グリル３４３が前記フロントボディ１２に形成されると、前記ファンモジュール３１の吸入口は、前記フロントボディ１２を向けることになり、その結果、ファンモジュールを構成するハーブのラウンドをなす方向と前記エアーガイド面１３３４のラウンドをなす方向が反対となる。その結果、前記ファンモジュール３１から吐出される空気は、前記エアーダクト１０２の入口に該当する前記エアーガイド面１３３４のはじまり部分に当たって流動抵抗及び流動騒音を発生させる。

即ち、前記ファンモジュール３１の軸方向に吸入される空気は、実質的に「Ｓ」字形態の流動を形成することになり、「Ｃ」字または「ｎ」字形態の流動を形成する本発明構造に比べて流動損失が大きくなる。

一方、ユーザーが息を吐き出す時ユーザーの口と鼻を通じて排出される空気は、前記呼吸空間に集まることになる。そして、前記呼吸空間に集まった空気の微細な一部は、前記通孔１３０１を通じて前記圧力センサー装着部１３０内部に流入する。

そして、前記呼吸空間に集まった空気のほとんどは下降して前記前面排気口１３６１及び前記下面排気口１３６２を通じて外部に排出される。ここで、ユーザーが息を吐き出す時に発生する空気の圧力によって前記排気バルブ２１が前方に曲がりながら前記前面排気口１３６１が開放される。そして、ユーザーが息を吸い込む時は、前記呼吸空間内部の圧力が大気圧より低くなって前記排気バルブ２１が元の位置に戻ってきて前記前面排気口１３６１を遮蔽することになる。

図１０は、フィルタハウジングの結合構造を示す本発明の実施例に係るマスク装置の部分背面斜視図である。

図１０を参照すると、本発明の実施例に係るマスク装置１０を構成する前記エアークリーニングモジュール３０は、上述したように、フィルタハウジング３４、フィルタ３３、流動ガイド３２及びファンモジュール３１を含む。

特に、前記フィルタハウジング３４の一端部は、前記リアボディ１３に回動可能に結合されて、前記フィルタ３３の交替が容易となるようにすることができる。

前記収容部１３３を構成する前記係合面１３３５には、前記フィルタハウジング３４の端部が結合されるフィルタフック１３３８と、前記流動ガイド３２の端部が結合される流動ガイドフック１３３９が突出形成される。

また、前記流動ガイドが前記収容部１３３に安着し、前記フィルタハウジング３４が前記収容部１３３の上面１３３２と下面１３３３に結合されると、外部空気が吸入される吸入口と外部空気が吐出される吐出口１０１が区画され、前記収容部１３３の内部に前記エアーダクト１０２が形成される。

以下では、前記フィルタハウジング３４の構造と機能に対して図面を参照して詳しく説明する。

図１１は、本発明の実施例に係るエアークリーニングモジュールを構成するフィルタハウジングの前面斜視図であり、図１２は、前記フィルタハウジングの背面斜視図である。

図１１及び図１２を参照すると、前記フィルタハウジング３４の前面は、前記流動ガイド３２の背面に安着されるフィルタ３３の背面と対向し、前記フィルタハウジング３４の背面は、前記マスクボディ１１の背面一部を形成する。即ち、ユーザーが前記マスク装置１０を着用すると、前記フィルタハウジング３４の背面は、ユーザーの顔面と対向する。

詳しくは、前記フィルタハウジング３４は、前記フィルタ３３の３つの側面を取り囲むフィルタフレーム３４１と、前記フィルタフレーム３４１の背面に形成されるフィルタカバー３４２を含む。

前記フィルタカバー３４２は、前記吸入グリル３４３が形成され、前面に前記フィルタフレーム３４１が延長されるグリル形成部３４２ａと、前記グリル形成部３４２ａの一側端部から延長される延長部３４２ｂからなると説明することができる。

前記延長部３４２ｂは、前記マスクボディ１１の背面輪郭に合うように滑らかなラウンド状をなすように形成される。前記延長部３４２ｂの端部には、前記把持溝３４２１が形成される。前記フィルタカバー３４２を閉じると、前記把持溝３４２１は、前記リアボディ１３の側端部に形成された把持溝１３３７に当接する。

また、前記延長部３４２ｂの前面中央には係合フック３４４が突出する。前記フィルタカバー３４２を閉じると、前記係合フック３４４は、前記フィルタフック１３３８に係止され、前記フィルタカバー３４２が前記リアボディ１３に固定結合される。

前記フィルタハウジング３４の内側端部には、ヒンジ３４６が突出する。

詳しくは、前記フィルタフレーム３４１は、前記グリル形成部３４２ａの一側端部前面から前方に延長される側面フレーム３４１１と、前記グリル形成部３４２ａの上端部前面から前方に延長される上面フレーム３４１２と、前記グリル形成部３４２ａの下端部前面から前方に延長される下面フレーム３４１３を含む。従って、前記フィルタ３３の３つの側面のみが前記フィルタフレーム３４１によって囲まれる。

前記係合フック３４４は、上述した例とは違って、前記側面フレーム３４１１から延長される構造も可能を明示しておきたい。

また、前記側面フレーム３４１１は、前記フィルタカバー３４２を前記グリル形成部３４２ａと前記延長部３４２ｂとを区分する境界面であると説明することもできる。

前記上面フレーム３４１２と前記下面フレーム３４１３の一端部には、前記側面フレーム３４１１が連結され、他端部には、ヒンジ３４６がそれぞれ延長される。前記上面フレーム３４１２と下面フレーム３４１３からそれぞれ延長される一対の前記ヒンジ３４６は、同一線上に位置して前記フィルタハウジング３４の回転軸として機能する。

一方、前記グリル形成部３４２ａには、前記吸入グリル３４３が形成され、前記吸入グリル３４３は、多数の吸入スリット３４３１と多数の区画リブ３４３２からなることができる。前記多数の吸入スリットと区画リブ３４３２は１つまたは多数の補強リブ３４２２によって多数の吸入領域に分割されてもよい。

一例として、１つの補強リブ３４２２によって、前記吸入グリル３４３は、上部吸入グリル(上部吸入領域)と下部吸入グリル(下部吸入領域)とに区分されてもよい。別の例として、２つの平行した補強リブ３４２２によって、前記吸入グリル３４３は、上部吸入グリル、中部吸入グリル(中部吸入領域)、及び下部吸入グリルとに区分されてもよい。

前記吸入グリル３４３は、上述したように、前記グリル形成部３４２ａに形成される１つの大きい吸入口が前記多数の区画リブ３４３２によって多数の細長い吸入スリット３４３１に分割されて形成されると説明することができる。

または、前記吸入グリル３４３は、前記グリル形成部３４２ａに多数の吸入スリット３４３１が一定間隔を置いて切開されて形成されると説明することもできる。

本発明で、マスク装置１０の吸入口またはマスクボディ１１の吸入口とは、前記吸入グリル３４３を意味すると解釈されるべきであることを再度明示しておきたい。

一方、前記グリル形成部３４２ａの前面エッジ、具体的には、前記上面フレーム３４１２と前記グリル形成部３４２ａが交差する地点及び前記下面フレーム３４１３と前記グリル形成部３４２ａが交差する地点に多数のフィルタ加圧リブ３４５が突出してもよい。

前記多数のフィルタ加圧リブ３４５は、前記流動ガイド３２に安着された前記フィルタ３３が背面エッジを加圧して、前記フィルタ３３が揺動しないように機能する。

図１３は、図１２の１３‐１３に沿って切開されるフィルタハウジングの断面図である。

図１３を参照すると、前記フィルタカバー３４２のグリル形成部３４２ａには、前記吸入グリル３４３が形成され、前記吸入グリル３４３は、多数の吸入スリット３４３１と多数の区画リブ３４３２を含む。

詳しくは、前記吸入グリル３４３を通じて前記フィルタ３３側に吸入される外部空気が、前記フィルタ３３の特定領域に集中して通過せず全領域にかけて均一に通過するようにすることが、フィルタリング機能とフィルタの寿命の側面から好ましい。

外部空気がフィルタ３３の特定領域のみを通過する場合、当該通過領域のみに異物が積もってフィルタリング機能が低下し、フィルタの交替周期が短くなる問題が発生する。

このような問題を防止するためには、前記吸入グリル３４３を通過する外部空気が可能な限り前記フィルタ３３の全領域に均一に広がるようにすることが必要である。このために、前記吸入グリル３４３を構成する前記区画リブ３４３２の傾きを異なるように設計することができる。

詳しくは、前記区画リブ３４３２のそれぞれは、前記マスクボディ１１の背面一部を形成する入口面と、前記入口面の反対面に該当する出口面、第１側面、及び第２側面を含むと定義することができる。

前記第２側面は、前記第１側面より外側、即ち前記延長部３４２ｂにより近い側の側面を意味すると理解することができる。

本実施例では、前記第１側面と前記第２側面のそれぞれは、前記入口面または出口面と直交する線Ｌ(以下、基準線)に対して所定角度傾斜することを特徴とする。そして、前記第１側面が前記基準線となす第１傾斜角θ１と前記第２側面が前記基準線Ｌとなす第２傾斜角θ２が異なるように設定される。一例として、前記第１傾斜角θ１は、前記第２傾斜角θ２より大きく設定されてもよい。

また、前記多数の区画リブ３４３２のそれぞれに対応する多数の第１傾斜角θ１は、前記延長部３４２ｂから離れるほど増加するように設計されてもよい。これは、前記多数の第２傾斜角θ２に対しても同様に適用することができる。

また、隣接する区画リブ３４３２のうちいずれか１つの第１傾斜角と、前記第１傾斜角と対向する他の１つの第２傾斜角は、同一に設計されてもよい。即ち、隣接する区画リブ３４３２の相互対向する２つの側面が相互平行するように設計されてもよい。これは、前記隣接する区画リブ３４３２の間に形成される吸入スリット３４３１の幅が空気の流入方向に一定に設計されることを意味する。

ただし、前記延長部３４２ｂから離れるほど傾斜角の大きさが増加するので、前記延長部３４２ｂから離れるほど前記吸入スリット３４３１が前記基準線Ｌとなす角が増加することになる。

このような吸入口構造によれば、前記吸入スリット３４３１を通過する外部空気が前記フィルタ３３の表面全体に均一に当たりながら通過することになる効果がある。

図１４は、本発明の実施例に係るエアークリーニングモジュールを構成するファンモジュールがリアボディの収容部に装着された様子を示すマスク装置の部分斜視図であり、図１５は、前記ファンモジュールの断面図であり、図１６は、ファンモジュールを構成するファンハウジングの斜視図である。

図１４～図１６を参照すると、本発明の実施例に係るエアークリーニングモジュール３０は、ファンモジュール３１を含む。

詳しくは、前記ファンモジュール３１は、ファンハウジング３１１と、前記ファンハウジング３１１内に装着されるファン３１２、及び前記ファン３１２を回転させるモータ３１３を含む。そして、前記ファンハウジング３１１は、前記収容部１３３の安着面１３３１に安着されるベース３１１１と、前記ベース３１１１のエッジから所定高さで突出するシュラウド３１１２を含む。前記シュラウド３１１２は、前記ベース３１１１のエッジに沿って囲まれると共に、中間部分は、前記ファン３１２の外枠に沿ってラウンド状に延長される。

前記シュラウド３１１２は、前記ベース３１１１の一端部の一側エッジから直線延長された後、ある地点で前記ファン３１２の外枠に沿って所定曲率でラウンド状に延長された後、前記ベース３１１１の一端部の他側エッジまで直線延長される。前記シュラウド３１１２と前記ベース３１１１の結合によって、前記ファンハウジング３１１の一端部には吐出口３１１３が形成される。

前記ベース３１１１には円形のモータ安着部３１１１ａが形成され、前記モータ安着部３１１１ａは、前記安着面１３３１に形成されたファン装着ホール１３３６に嵌められる。

また、前記ベース３１１１の他端部の両側角にはボス貫通ホール３１１１ｂがそれぞれ形成される。ここで、前記ベース３１１１の他端部は、前記吐出口３１１３が形成される一端部の反対側端部で定義される。

前記ベース３１１１の他端部側には、前記シュラウド３１１２が前記ファン３１２の外枠に沿って円弧形態にラウンド状をなす形成されるので、前記ベース３１１１の他端部の両角には、前記ボス貫通ホール３１１１ｂが形成されるのに充分な余裕空間が形成される。

そして、前記ベース３１１１の反対側に該当する前記ファンハウジング３１１の上面は開口され、開口した前記ファンハウジング３１１の上面は後述する前記流動ガイド３２によって遮蔽される。従って、前記ベース３１１１と、前記シュラウド３１１２及び前記流動ガイド３２によって完全な長方形形状の前記吐出口３１１３が完成される。

一方、前記ファン３１２は、前記モータ３１３の回転軸３１３１に連結されるハーブ３１２１と、前記ハーブ３１２１の上面から延長され、前記ハーブ３１２１の円周方向に一定間隔を置いて配列される多数のブレード３１２２を含む。

前記ハーブ３１２１は、前記回転軸３１３１方向に吸入される空気を前記ファン３１２の半径方向に吐出されるようにガイドするために、所定曲率で凹んだラウンド状に形成される流動転換面３１２１ａを有する。

前記流動転換面３１２１ａは、前記回転軸３１３１が挿入される前記ファン３１２の中心から始まってもよく、図示されたように、前記ファン３１２の中心から半径方向に所定間隔離隔する地点から始まってもよい。この場合、前記ファン３１２の中心から前記流動転換面３１２１ａの開始点までは平たい面を形成することができる。

ファン３１２の厚さを充分に厚くすることができる条件では、前記流動転換面３１２１ａが前記ファン３１２の中心に最大限近い地点から始まるようにすることができるが、本発明の場合のように、最大限平たいファンを使用しなければならない条件では、前記流動転換面３１２１ａが前記ファン３１２の中心から離隔する地点から始まらなければならず、その結果前記流動転換面３１２１ａの長さが短くなるしかない。

一方、前記ブレード３１２２の最大高さは、前記ファン３１２の厚さに対応する長さとなるように設計される。そして、前記ブレード３１２２の外径は、前記ハーブ３１２１の外径と同一またはそれ以上の大きさに設計されてもよい。

前記ファンモジュール３１が前記収容部１３３に装着されると、前記回転軸３１３１は、前記フロントボディ１２から前記リアボディ１３側に延長され、外部空気は、前記回転軸３１３１の延長方向と反対となる方向に吸入されて前記ハーブ３１２１の表面に沿って半径方向に移動して前記吐出口３１１３に案内される。

前記モータ安着部３１１ａは、前記シュラウド３１１２が形成される前記ベース３１１１の一面から他面側に成形工程によって突出する。従って、前記モータ安着部３１１ａが前記収容部１３３に形成された前記ファン装着ホール１３３６に嵌められることによって一次的に揺れが防止される。そして、前記ボス貫通ホール３１１１ｂを通過する取付部材によって２次的に揺れが防止される。

図１７は、リアボディの収容部の下面構造を示すマスク装置の部分斜視図であり、図１８は、前記収容部の上面構造を示すマスク装置の部分斜視図である。

図１７及び図１８を参照すると、前記収容部１３３を構成する安着面には、前記ファンモジュール３１のベース３１１１が安着され、前記ベース３１１１の反対面に該当する前記ファンモジュール３１の開口した面は、前記リアボディ１３の後方を向けることになる。この状態で前記流動ガイド３２が装着されて前記ファンモジュール３１の開口した面が遮蔽され、前記ファンモジュール３１の吐出口３１１３は、前記収容部１３３のエアーガイド面１３３４を向けることになる。

詳しくは、前記収容部１３３の上面１３３２と下面１３３３のそれぞれには装着ガイド１３３２ａと固定ガイド１３３２ｂ及びヒンジホール１３３２ｃが形成される。

前記装着ガイド１３３２ａは、前記マスクボディ１１の後面から前面方向に所定長さ延長されるリブ形態に提供される。前記固定ガイド１３３２ｂは、前記装着ガイド１３３２ａから前記マスクボディ１１の中心方向に離隔する地点で突出する突起形態に提供される。

また、前記ヒンジホール１３３２ｃは、前記装着ガイド１３３２ａから前記マスクボディ１１の側端部側に離隔する地点でロングホール形態に提供される。前記ヒンジホール１３３２ｃは、前記フィルタハウジング３４のヒンジ３４６が挿入されるホールとして、非円形形状を有することができ、一例として楕円形状を有することができる。

また、前記ヒンジホール１３３２ｃは、前記マスクボディ１１の側端部に行くほど前記マスクボディ１１の背面に近づく方向に延長されてもよい。即ち、楕円形の前記ヒンジホール１３３２ｃが設計される時、前記マスクボディ１１の中心に近い前記ヒンジホール１３３２ｃの一端部から前記マスクボディ１１の背面に達する距離は、前記マスクボディ１１の側端部に近い前記ヒンジホール１３３２ｃの他端部から前記マスクボディ１１の背面に達する距離より長く設計されてもよい。

これは、図１０に示されたように、前記フィルタ３３を分離するために前記フィルタハウジング３４を回転させる時、前記フィルタハウジング３４が前記流動ガイド３２のリアフランジ３２５(図１９参照)と干渉しないようにするためである。

詳しくは、前記フィルタハウジング３４の係合フック３４４が前記フィルタフック１３３８から分離された状態で、前記フィルタハウジング３４を回転させる時、前記フィルタハウジング３４を前記マスクボディ１１の側端部側に引っ張りながら回転させる。そうすると、前記フィルタハウジング３４のヒンジ３４６が前記ロングホール形態のヒンジホール１３３２ｃの一端部から他端部側に移動しながら回転することになる。

このような本発明のヒンジホール１３３２ｃの構造によれば、前記ヒンジホール１３３２ｃが円形である場合、または前記ヒンジホール１３３２ｃが前記マスクボディ１１の背面と平行に延長される場合に比べて、前記フィルタハウジング３４の回転量(または開放角)がより大きくなる長所がある。その結果、前記フィルタ３３の装着と分離がはるかに容易となる長所がある。

前記装着ガイド１３３２ａと前記固定ガイド１３３２ｂの機能及び効果に対しては、以下流動ガイドの構造と機能に対する説明一緒に詳しく説明するようにする。

図１９は、本発明の実施例に係るエアークリーニングモジュールを構成する流動ガイドの背面斜視図であり、図２０は、前記流動ガイドの前面斜視図であり、図２１は、前記流動ガイドがマスクボディの収容部に装着された様子を示すマスク装置の部分斜視図である。

図１９～図２１を参照すると、前記流動ガイド３２の前面は、前記ファンハウジング３１１に安着される面と定義され、前記流動ガイド３２の後面は、前記フィルタ３３が安着する面と定義される。

詳しくは、前記流動ガイド３２は、前記ファンハウジング３１１の開放された後面を覆うマウントプレート３２１と、前記マウントプレート３２１の一端から折り曲げられて延長されるダクトフランジ３２４と、前記マウントプレート３２１及び前記ダクトフランジ３２４の上端から折り曲げられて延長されるアッパーフランジ３２２と、前記マウントプレート３２１及び前記ダクトフランジ３２４の下端から折り曲げられて延長されるロアーフランジ３２３と、前記ダクトフランジ３２４の端部から前記ダクトフランジ３２４と交差する方向に延長されるリアフランジ３２５を含む。

前記マウントプレート３２１の他端は、前記収容部１３３の係合面１３３５に密着する。そして、前記マウントプレート３２１には連通ホール３２１１が形成され、前記連通ホール３２１１は、前記ファンモジュール３１の吸入口として機能する。

前記アッパーフランジ３２２は、マウントアッパーフランジ３２２１とダクトアッパーフランジ３２２２を含む。

前記マウントアッパーフランジ３２２１は、前記マウントプレート３２１の上端から垂直に折り曲げられて所定の幅を持って延長される。前記ダクトアッパーフランジ３２２２は、前記ダクトフランジ３２４の上端から垂直に折り曲げられて所定の幅を持って延長される。前記マウントアッパーフランジ３２２１と前記ダクトアッパーフランジ３２２２は、一体形成され、「Ｌ」字状をなしている。

前記ロアーフランジ３２３は、マウントロアーフランジ３２３１とダクトロアーフランジ３２３２を含む。

前記マウントロアーフランジ３２３１は、前記マウントプレート３２１の下端から垂直に折り曲げられて所定の幅を持って延長される。前記ダクトロアーフランジ３２３２は、前記ダクトフランジ３２４の下端から垂直に折り曲げられて所定の幅を持って延長される。

前記アッパーフランジ３２２と前記ロアーフランジ３２３は、前記マウントプレート３２１を上下に二等分する線または面を基準として対称となる形状となっている。

前記アッパーフランジ３２２は、前記収容部１３３の上面１３３２に密着し、前記ロアーフランジ３２３は、前記収容部１３３の下面１３３３に密着する。そして、前記流動ガイド３２が前記収容部１３３に安着されると、図８に示されたように、前記ダクトフランジ３２４は、前記エアーダクト１０２の背面を形成し、前記収容部１３３のエアーガイド面１３３４は、前記エアーダクト１０２の前面を形成する。

前記リアフランジ３２５は。前記流動ガイド３２が前記収容部１３３に装着されると、図１０に示されたように前記マスクボディ１１の背面一部を形成する。そして、前記リアフランジ３２５の一側端部は、前記フィルタカバー３４２の側端部、具体的には、前記ヒンジ３４６が形成される側の側端部と接し、前記リアフランジ３２５の他側端部は、前記吐出口１０１の側端部を形成する。

詳しくは、前記エアーダクト１０２の出口端と定義される前記吐出口１０１は、前記収容部１３３を構成するエアーガイド面１３３４の端部と、前記リアフランジ３２５の他側端部によって定義されると理解することができる。

また、前記マウントプレート３２１と、前記ダクトフランジ３２４と、前記アッパーフランジ３２２と、前記ロアーフランジ３２３及び前記リアフランジ３２５の一部分によって前記フィルタ３３が収容される空間が定義される。具体的に、前記フィルタ３３の前面は、前記マウントプレート３２１の背面に置かれ、前記フィルタ３３の背面は、前記フィルタハウジング３４を構成する前記フィルタカバー３４２と対面する。

特に、前記アッパーフランジ３２２と前記ロアーフランジ３２３は、前記フィルタ３３の４つの側面のうち上部側面一部と下部側面一部をそれぞれ支持して、ユーザーが前記マスク装置１０を着用した状態で前記フィルタが上下方向に揺動することを遮断する。

また、前記ダクトフランジ３２４は、前記マウントプレート３２１の側端部から折り曲げられて延長され、前記フィルタ３３の側面一部を支持するフィルタ支持面３２４１と、前記フィルタ支持面３２４１の端部から折り曲げられて延長される折曲面３２４２、及び前記折曲面３２４２の端部で、所定曲率でラウンド状をなすエアーガイド面３２４３を含む。

前記ダクトフランジ３２４のエアーガイド面３２４３は、前記収容部１３３を構成するエアーガイド面１３３４と対向する位置に形成され、前記２つのエアーガイド面３２４３、１３３４によって前記エアーダクト１０２の前面と後面が定義されると理解することができる。

前記エアーガイド面３２４３のラウンド形状によって、前記エアーダクト１０２は、前記ファンモジュール３１の吐出口と連通する吸入口から前記吐出口１０１に行くほど断面積が増加する形態を有することができる。

一方、前記アッパーフランジ３２２のダクトアッパーフランジ３２２２と、前記ロアーフランジ３２３のダクトロアーフランジ３２３２のそれぞれには、ガイド溝３２０１と固定溝３２０２が形成される。

前記ガイド溝３２０１は、前記折曲面３２４２から前記リアフランジ３２５から下側に離隔するある地点まで形成される。前記流動ガイド３２が前記収容部１３３に装着される時、前記ガイド溝３２０１には、前記装着ガイド１３３２ａがスライディング挿入される。

ここで、前記装着ガイド１３３２ａが前記流動ガイド３２のダクトアッパーフランジ３２２２に形成され、前記ガイド溝３２０１が前記収容部１３３の上面１３３２と下面１３３３にそれぞれ形成されてもよい。

前記装着ガイド１３３２ａが前記ガイド溝３２０１に挿入されることで、前記ファンモジュール３１から前記エアーダクト１０２に吐出される空気の一部が漏洩する現象を防止することができる。具体的に、前記エアーダクト１０２に吐出される空気の一部が、前記収容部１３３の上面１３３２と前記流動ガイド３２のアッパーフランジ３２２の間の隙間、及び前記収容部１３３の下面１３３３と前記流動ガイド３２のロアーフランジ３２３の間の隙間を通じて漏洩する現象が防止される。

また、前記固定ガイド１３３２ｂは、前記固定溝３２０２に嵌合されて、前記流動ガイド３２が前記収容部１３３に揺れることなく結合される。勿論、前記固定ガイド１３３２ｂと前記固定溝３２０２の位置も、前記装着ガイド１３３２ａと前記ガイド溝３２０１と同様に置換されてもよい。

一方、前記マウントプレート３２１の前面、即ち前記ファンハウジング３１１の開放された面を覆う面にはファン支持リブ３２１２が形成される。

詳しくは、前記ファン支持リブ３２１２は、前記ファンハウジング３１１を構成する前記シュラウド３１１２の形状に沿って突出し、前記シュラウド３１１２の外側面に沿って延長され、前記ファンハウジング３１１を安定的に支持することができる。前記連通ホール３２１１は、前記ファン支持リブ３２１２の内側領域に形成される。

また、前記ファン支持リブ３２１２の外側領域に該当する前記マウントプレート３２１の前面エッジにはファン固定ボス３２７が突出してもよい。前記ファン固定ボス３２７は、前記マウントプレート３２１の外側側端部の上側角に形成される第１ファン固定ボスと、下側角に形成される第２ファン固定ボスを含むことができる。前記マウントプレート３２１の外側側端部は、前記収容部１３３の係合面１３３５に密着する端部を意味すると理解することができる。

また、前記ファン固定ボス３２７から離隔するある地点には取付ボス３２８が突出する。前記取付ボス３２８は、前記流動ガイド３２を前記収容部１３３の安着面１３３１に固定させるための手段であると理解することができる。

前記取付ボス３２８は、前記第１ファン固定ボスから離隔する地点に形成される第１取付ボスと、前記第２ファン固定ボスから離隔する地点に形成される第２取付ボスを含むことができる。前記取付ボス３２８とファン固定ボス３２７の個数は、提示される実施例に制限されるものではないことを明示しておきたい。

また、前記マウントプレート３２１の前面の外側エッジ、即ち前記マウントプレート３２１の外側側端部に隣接する領域には係合フック３２９が突出形成される。前記係合フック３２９は、前記収容部１３３の係合面１３３５に突出した流動ガイドフック１３３９(図１０参照)に係止されて、前記流動ガイド３２の脱去を防止する。

ここで、前記係合フック３２９、取付ボス３２８、及びファン固定ボス３２７は、前記マウントプレート３２１を上下に二等分する線を基準として対称となるように形成される。

図２２は、ファンモジュールとファン固定ボスの結合構造を示すマスク装置の部分断面図である。

図１６、図２０～図２２を参照すると、ファンハウジング３１１を構成するベース３１１１の両角にはボス貫通ホール３１１１ｂが形成される。詳しくは、前記ボス貫通ホール３１１１ｂは、前記ファンモジュール３１の吐出口３１１３が形成される端部の反対側端部に形成される。

前記ファンモジュール３１が前記収容部１３３の安着面１３３１に安着された状態で、前記流動ガイド３２を前記収容部１３３に装着すると、前記ファン固定ボス３２７が前記ボス貫通ホール３１１１ｂに挿入される。

図２３は、流動ガイドとマスクボディの結合構造を示すマスク装置の部分断面図である。

図７、図２０、及び図２３を参照すると、前記ファンモジュール３１と前記流動ガイド３２が順次前記収容部１３３に装着されると、前記流動ガイド３２の前面から突出する前記取付ボス３２８の端部は、前記収容部１３３の安着面１３３１のエッジに形成された流動ガイド取付ホール１３３１ａと整列する。

この状態で、ネジのような取付部材が前記流動ガイド取付ホール１３３１ａを貫通して前記取付ボス３２８に挿入されて、前記流動ガイド３２が前記収容部１３３に安定的に固定される。

詳しくは、前記流動ガイド３２は、前記取付ボス３２８に挿入される取付部材による結合、前記装着ガイド１３３２ａと前記ガイド溝３２０１の間の結合、及び前記固定ガイド１３３２ｂと前記固定溝３２０２の間の結合によって前記収容部１３３に揺れることなく安定的に結合される。

図２４は、背面吸入及び背面吐出構造を有する本発明の実施例に係るマスク装置でなされる空気の流動様子を示す断面図である。

図２４を参照すると、上述したように、本発明の実施例に係るマスク装置１０は、外部空気の吸入及び吐出がマスクボディ１１の背面で行われることを特徴とする。そして、前記マスクボディ１１の背面に形成される吸入口は吸入グリル形態に提供されてもよい。

詳しくは、前記吸入グリル３４３の吸入スリット３４３１を通じて吸入される外部空気は、前記区画リブ３４３２の側面傾斜度によって前記フィルタ３３の背面に斜めにあたった後前記フィルタ３３を通過する。

ユーザーが前記マスク装置１０を着用した状態では、ユーザーの顔面と前記吸入グリル３４３の間の間隔が狭い。従って、前記区画リブ３４３２の両側面が背面に対して直交する場合、外部空気の流動方向が９０度に折れて流動抵抗が増加することができる。このような流動抵抗を最小化するために、前記区画リブ３４３２の側面を傾斜するように設計することで、外部空気の吸入時に発生する流動転換角度を減らし、流動抵抗を下げることができる。

吸入口がマスクボディの前面に形成される構造を有するマスク装置の場合、流動抵抗を減らす長所はあるが、吸入口が外部にそのまま露出して美観上良くない短所がある。さらに、ユーザーが歩いたり走る過程で異物または小バエが吸入口に直接流入してフィルタ前面が閉塞され、その結果フィルタ寿命が短くなったり、フィルタの交替周期が短くなる短所がある。

一方、前記フィルタ３３を通過した外部空気は、前記ファンモジュール３１の軸方向に吸入された後半径方向に９０度程度転換される。ここで、軸方向に吸入される空気の流動方向は、前記ハーブ３１２１のラウンド状の表面に沿って滑らかに転換される。

詳しくは、前記ファンモジュール３１の軸方向に吸入されて半径方向に吐出される空気の流動軌跡は、実線矢印で表示し、吸入される空気の流動軌跡の曲率中心ａ１は、前記マスクボディ１１の後側に位置すると理解することができる。

そして、前記ファンモジュール３１の吐出口を離れる空気は、直接前記エアーガイド面１３３４に沿って前記吐出口１０１に案内される。ここで、前記エアーガイド面１３３４も所定曲率でラウンド状に形成され、前記エアーガイド面１３３４の曲率中心ｂも前記マスクボディ１１の後側に位置すると理解することができる。前記ファンモジュール３１を通過する空気の流動軌跡の曲率中心ａ１と前記エアーガイド面１３３４の曲率中心ｂが両方とも前記マスクボディ１１の後側に位置するので、２つの曲率中心ａ１、ｂが同一領域に位置すると定義することができる。

このように、ファンモジュール３１を通過する空気の流動軌跡と前記エアーガイド面１３３４に沿って吐出される空気の流動軌跡の曲率中心が同一領域に位置するので、空気の流れが滑らかに一方向に曲がり、流動抵抗及び流動騒音が最小化される。

反面、マスクボディ１１の前面を通じて外部空気が吸入される構造の場合、前記ファンモジュール３１の吸入口は、前記マスクボディ１１の吸入口を向けることになる。

このような構造においてファンモジュール３１を通過する外部空気の流動軌跡は、点線矢印で表示し、マスクボディ１１の前面を通じて吸入される外部空気の流動軌跡の曲率中心ａ２は、前記マスクボディ１１の外側、即ちマスクボディ１１の前方に位置することになる。

即ち、ファンモジュール３１を通過する外部空気の流動軌跡の曲率中心ａ２と前記エアーガイド面１３３４に沿って流れる外部空気の流動軌跡の曲率中心ｂが前記マスクボディ１１を基準として反対領域に位置することになる。即ち、吸入される外部空気が「Ｓ」字形状の流動をすることになる。

特に、前記ファンモジュール３１を通過する空気の流動転換方向と前記エアーガイド面１３３４に沿って流れる空気の流動転換方向が反対となるので、前記ファンモジュール３１の吐出口を離れる空気は、前記エアーガイド面１３３４が始まる部位にあたることになる。その結果、前記エアーダクト１０２の入口で空気流動の一部が乱流に転換され、流動抵抗と流動騒音が増加することになる。

即ち、外部空気がマスクボディ１１の背面から吸入されてマスクボディ１１の背面に吐出される本発明によるマスク装置１０は、外部空気がマスクボディ１１の前面から吸入される従来のマスク装置に比べて、流動抵抗と流動騒音を著しく下げることができる長所があることを確認できる。

図２５は、本発明の実施例に係るマスク装置のバスクボディを構成するフロントボディとリアボディの結合構造を示す部分断面図である。

図６及び図２５を参照すると、本発明の実施例に係るマスク装置１０は、マスクボディ１１を含み、前記マスクボディ１１は、フロントボディ１２とリアボディ１３を含む。前記フロントボディ１２とリアボディ１３は、プラスチック射出物であってもよい。

詳しくは、前記リアボディ１３の前面エッジには、前記融着部１３２が折り曲げられて形成される。そして、前記リアボディ１３の上面及び両側面エッジに沿って形成される融着部１３２の長さまたは幅より、前記リアボディ１３の下面エッジに沿って形成される融着部１３２の長さまたは幅が大きい。ここで、前記融着部１３２の長さまたは幅は、前記リアボディ１３の顔面カバー部１３１から前記融着部１３２の端部に達する距離を意味すると理解することができる。

そして、前記リアボディ１３の下面エッジに沿って形成される融着部１３２には下面排気口１３６２と端子挿入口１３２３、ボタンホール１３２１、及びインディケーションホール１３２２が形成される。

また、前記融着部１３２の端部には、前記フロントボディ１２の背面エッジが安着する安着部１３２ａと、前記フロントボディ１２の端部を支持する支持部１３２ｂが形成される。

また、前記安着部１３２ａと支持部１３２ｂが会う交差点には所定深さの堀部(moat)１３２ｃが陥没形成される。前記堀部１３２ｃは、前記フロントボディ１２とリアボディ１３が接触した状態で熱融着する際に溶け落ちる射出物の一部が結合面の外に流れてバリ(burr)を発生させることを防止するための一種の排水路に該当すると理解することができる。

詳しくは、前記フロントボディ１２の背面が前記安着部１３２ａに安着し、前記フロントボディ１２の端部が前記支持部１３２ｂに接触した状態で、融着のための熱を加えると、前記フロントボディ１２のエッジの一部と前記リアボディ１３の融着部１３２の一部が熱によって溶けて接合される。

この時、溶け落ちる射出物が前記フロントボディ１２とリアボディ１３の接触面を通じて外部に流れ落ちることがある。そうなると、前記フロントボディ１２とリアボディ１３が結合される部位にバリがはみ出て固まってしまい汚くなる。

このような現象を防止するために、熱融着過程でゲル状態に変わった射出物の一部が外部に放出されないようにするための堀部１３２ｃが形成される。

前記堀部１３２ｃは、図示されたように、前記安着部１３２ａと前記支持部１３２ｂが会う角から前記安着部１３２ａの延長方向と同じ方向に所定深さ陥没形成されてもよい。

または、前記堀部１３２ｃは、前記安着部１３２ａと前記支持部１３２ｂが会う角から前記支持部１３２ｂの延長方向と同じ方向に所定深さ陥没形成されてもよい。

または、前記堀部１３２ｃは、前記安着部１３２ａと前記支持部１３２ｂが会う角から、前記安着部１３２ａの延長線と前記支持部１３２ｂの延長線の間のある方向に所定深さ陥没形成されてもよい。

図２６は、本発明の実施例に係るマスク装置の排気バルブ結合構造を示す部分切開斜視図であり、図２７は、前記排気バルブ結合構造を示すマスク装置の部分縦断面図である。

図４と、図２６及び図２７を参照すると、本発明の実施例に係るマスク装置１０のマスクボディ１１にはユーザーが吐き出す空気をマスク装置外部に排出するための排気口が形成される。

詳しくは、前記排気口は、前記リアボディ１３の中央下端に形成される前面排気口１３６１と、前記リアボディ１３の顔面カバー部１３１下端に沿って折り曲げられて延長される融着部１３２に形成される下面排気口１３６２を含む。ここで、前記融着部１３２のうち、前記下面排気口１３６２が形成される部分は下部融着部と定義することができる。

前記下面排気口１３６２は、常に開放された状態で維持される反面、前記前面排気口１３６１は、前記排気バルブ２１によって選択的に開閉される。

詳しくは、前記排気バルブ２１は、前記前面排気口１３６１の前方に配置されて、前記前面排気口１３６１の前面エッジに安着される。そして、ユーザーが息を吸い込む時には、前記フェースガード１４内側に形成された前記呼吸空間の圧力が大気圧より低くなって前記排気バルブ２１が前記前面排気口１３６１を遮蔽する。逆に、ユーザーが息を吐き出す時には、前記呼吸空間の圧力が大気圧より高くなって前記排気バルブ２１が前記前面排気口１３６１の前面エッジから分離されて前記前面排気口１３６１を開放する。

前記前面排気口１３６１のエッジに前記リアボディ１３の顔面カバー部１３１前面から突出するバルブ安着リブ１３６４が形成され、前記排気バルブ２１の背面エッジが前記バルブ安着リブ１３６４に安着される。前記バルブ安着リブ１３６４の内側空間に前記前面排気口１３６１が形成され、前記前面排気口１３６１は、垂直方向または水平方向に延長される多数の区画リブによって多数の小さい排気口に分割される排気グリル形態に提供されてもよい。

また、前記排気バルブ２１は、曲げることのできるフラップ形態に提供され、前記排気バルブ２１の上端から下側に離隔する地点には貫通ホール２１１が形成される。前記貫通ホール２１１は、前記排気バルブ２１の左側エッジ及び右側エッジにそれぞれ形成されてもよい。

また、前記バルブ安着リブ１３６４のうち、前記排気バルブ２１の上端部が安着する部分は上部安着リブであると定義することができる。前記上部安着リブの前面は所定曲率で凹状に湾曲するか所定角度で傾斜するように形成され、前記上部安着リブの前面には、前記排気バルブ２１の背面上端が安着するので、バルブ支持面と定義することができる。

前記バルブ支持面の上端が下端よりも前方に位置するので、前記排気バルブ２１が前記バルブ支持面に安着されると、前記排気バルブ２１の下端が前記バルブ安着リブ１３６４に完全に密着することができる。即ち、ユーザーが息を吸い込む時点から息を吐き出す直前の時点まで前記排気バルブ２１全体が前記バルブ安着リブ１３６４に完全に密着した状態を維持することができる。

ここで、前記バルブ支持面の上端が下端よりも前方に位置するということは、前記顔面カバー部１３１の前面から前記バルブ支持面の上端に達する水平距離が、前記顔面カバー部１３１の前面から前記バルブ支持面の下端に達する水平距離より長いということを意味する。

もし、前記バルブ支持面が垂直面を形成する場合、前記排気バルブ２１の下端が前記バルブ安着リブ１３６４にまともに安着できず分離される現象が発生する可能性がある。

また、前記バルブ安着リブ１３６４の前面左側エッジと右側エッジにはバルブ支持突起１３６３がそれぞれ突出する。そして、前記バルブ支持突起１３６３が前記排気バルブ２１の貫通ホール２１１を貫通して、前記排気バルブ２１が前記前面排気口１３６１に装着される。

そして、前記排気バルブ２１が前記上部安着リブのバルブ支持面に安着された状態で、前記フロントボディ１２が前記リアボディ１３の前面に結合されると、前記フロントボディ１２の背面から突出する前記バルブ支持リブ１２１(図５参照)が前記排気バルブ２１を加圧する。

即ち、前記バルブ支持リブ１２１が前記排気バルブ２１の前面を加圧して前記排気バルブ２１の背面上端が前記バルブ支持面に密着するようにする。その結果、前記排気バルブ２１がラウンド状に曲がりながら、前記排気バルブ２１の背面下端部も前記バルブ安着リブ１３６４に密着する。

ここで、前記前面排気口１３６１の遮蔽性能は、前記排気バルブ２１の背面下端が前記バルブ安着リブ１３６４の前面に密着する密着度に比例する。前記前面排気口１３６１の開放性能は、前記排気バルブ２１の曲げ量に比例する。

前記前面排気口１３６１の遮蔽性能と開放性能を両方とも高めるために、前記バルブ支持突起１３６３が前記上部安着リブよりも低い地点に形成されるように設計される。

詳しくは、前記上部安着リブの前面と前記バルブ支持リブ１２１の底面を通る水平線Ｌ１が前記バルブ支持突起１３６３の下端を通る水平線Ｌ２より上側に位置して、所定間隔ｇ離隔するように設計される。即ち、前記バルブ支持突起１３６３が前記バルブ支持リブ１２１の底面より下に位置することで、前記バルブ支持リブ１２１の端部が前記排気バルブ２１の前面に接触する地点が前記バルブ支持突起１３６３の下端より高い地点に位置する。

前記バルブ支持リブ１２１の端部と前記排気バルブ２１の接触地点が前記バルブ支持突起１３６３の下端より下側に位置するように設計された時、呼気圧力(exhalation pressure)Ｐによって発生する前記排気バルブ２１の曲げ量Ｇ１は、本発明の構造における排気バルブ２１の曲げ量Ｇ２より小さい。

即ち、前記排気バルブ２１を固定する固定地点が前記排気バルブ２１の中心から離れるほど前記排気バルブ２１の曲げ量は増加して、前記前面排気口１３６１の開放量が増加する。

Claims (9)

1. マスク装置であって、
   ユーザーの顔面を覆うリアボディと、前記リアボディの前面に結合されるフロントボディとを備え、吸入口と吐出口がそれぞれ形成されるマスクボディと、
   前記リアボディの背面に結合されてユーザーの顔面に密着し、内側に呼吸空間が形成されるフェースガードと、
   前記リアボディに装着され、前記吸入口に流入する外部空気を浄化して前記呼吸空間に供給するエアークリーニングモジュールと、を備えてなり、
   前記マスクボディは、
   前記リアボディの一部分が前記フロントボディ側に突出して、前記エアークリーニングモジュールを収容するための空間を形成する一対の収容部を備え、
   前記一対の収容部は、前記マスクボディを二等分する垂直線を基準として左側と右側に対称となるように形成され、
   前記マスクボディの後面を通じて外部空気が吸入され、吸入された外部空気は、前記マスクボディの後面を通じて前記呼吸空間に供給されるように、前記吸入口及び前記吐出口は、前記マスクボディの背面にそれぞれ形成され、
   前記一対の収容部のそれぞれは、
   前記リアボディの側端部から前方に延長される係合面と、
   前記係合面の端部から前記リアボディの中心方向に延長され、背面に前記エアークリーニングモジュールが安着する安着面と、
   前記安着面の端部と前記リアボディの前面を連結するエアーガイド面と、
   前記係合面と、前記安着面、及び前記エアーガイド面の上端と前記リアボディの前面を連結する上面と、
   前記係合面と、前記安着面、及び前記エアーガイド面の下端と前記リアボディの前面を連結する下面と、を備え、
   前記エアークリーニングモジュールは、
   前記安着面に置かれるファンモジュールと、
   前記ファンモジュールの後方に置かれて、前記ファンモジュールに流入する外部空気を浄化するフィルタと、
   前記フィルタの側面を取り囲むフィルタフレームと、前記フィルタの後面を覆うフィルタカバーからなるフィルタハウジングと、を備え、
   前記フィルタハウジングは、前記リアボディに回動可能に連結されることを特徴とする、マスク装置。
2. 前記吸入口は、前記フィルタカバーに形成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. 前記フィルタフレームは、
   前記フィルタカバーの前面上端から横方向に延長される上面フレームと、
   前記フィルタカバーの前面下端から横方向に延長される下面フレームと、
   前記フィルタカバーの前面一側端から縦方向に延長され、前記上面フレーム及び前記下面フレームの一側端にそれぞれ連結される側面フレームと、を備えることを特徴とする、請求項２に記載のマスク装置。
4. 前記上面フレームの他側端及び前記下面フレームの他側端には、ヒンジがそれぞれ突出し、
   前記収容部の上面及び下面には、前記ヒンジが挿入されるヒンジホールがそれぞれ形成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. 前記ヒンジホールは、
   前記マスクボディの中心から離れるほど、前記マスクボディの背面に近づく方向に斜めに延長されるロングホール形態に提供されることを特徴とする、請求項４に記載のマスク装置。
6. 前記マスクボディは、
   前記側面フレームの外側面から突出する係合フックと、
   前記収容部の係合面に形成され、前記係合フック係止されるフィルタフックと、を更に備えることを特徴とする、請求項３に記載のマスク装置。
7. 前記フィルタカバーの一側端部と、前記フィルタカバーの一側端部に当接する前記リアボディの側端部には把持溝がそれぞれ形成されることを特徴とする、請求項３に記載のマスク装置。
8. 前記ファンモジュールの開口した後面を覆う流動ガイドを更に備え、
   前記流動ガイドの背面に前記フィルタが置かれることを特徴とする、請求項３に記載のマスク装置。
9. 前記ファンモジュールは、前記安着面に置かれ、
   前記係合面と前記エアーガイド面のうち少なくとも１つは、湾曲することを特徴とする、請求項１に記載のマスク装置。

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