JP7418605B2 - マスク - Google Patents

Description

以下の説明は、ファンを備えたマスクに関し、さらに詳細には、空気をフィルタに均等に通過させるための空気浄化モジュールを含むマスクに関する。

急激な産業化と、自動車などによる排気ガスの増加によって大気汚染が深刻になっている。このような大気汚染を発生させる汚染物質（以下、異物という）は、呼吸器疾患、心臓疾患の原因となる。

特に、微細ほこりと黄砂は、人の呼吸器に流入して各種の疾病を引き起こす等、現代を生きていく人に致命的な悪影響を及ぼしている。

微細ほこりは、我々の目に見えない程度に細くて小さなほこり粒子であり、亜硫酸ガス、窒素酸化物、鉛、オゾン、一酸化炭素などと共に数多くの大気汚染物質を含み、このような排出原因は、自動車または工場から発生する人為的な発生と砂風ほこりの黄砂、火山灰、山火事によるほこりなどの自然的な発生に区分され、このように発生する微細ほこりを人が吸い込むと、肺胞まで奥深く浸透して各種の呼吸器疾患ぜんそく、頭痛、アトピーなどを誘発するようになり、特に足弱が持続的に吸い込むと、免疫機能を落として肺疾患で死亡に至る問題点がある。

このような問題のため、最近では、空気中の異物をろ過するための手段として、 保護具（一例として、保健用マスク）の需要が増加しつつある。このような保護具は、一般に、マスク本体と、前記マスク本体に収容され、口と鼻をカバーするフィルタと、前記マスクの本体に付いている耳掛け用バンドを含む。ユーザは、前記保護具を着用することによって、空気中の異物から呼吸器を保護することができる。

通常の場合、異物ろ過性能が向上したフィルタであるほど、呼吸のためのより大きな肺活量が求められる。そのため、異物ろ過性能に比例してマスク着用者の呼吸が不便になるという問題があった。

このような問題を解決するために、大韓民国特許第１０－１７８３８０４号公報（登録日：２０１７年０９月２６日）には、マスク本体と、前記マスク本体の内部に収容されるフィルタと、前記マスク本体の内部に空気を流動させる送風ファンが含まれる「空気浄化フィルタ装置が付着されたマスク」が開示される。

一方、このような従来のマスクは、フィルタの抵抗により送風ファンの風量が減少する問題点がある。現在販売されるマスクは、このような問題点を克服するための方法として、ファンを高いｒｐｍで回転させる方法と流路を最適化するために多孔性流路を適用するか、または吸込面積を増加させる方法を提示した。

しかしながら、マスクの体積感を減らすためにファンとフィルタとの間の間隔は狭めた状態で、ファンを高いｒｐｍで回転させると、流動の不均一性によりフィルタのすべての面積を効率的に使用できないという問題点がある。ファンの終わり部分において流動が集中し、これによってフィルタの枠部分が集中的に使用されて非効率的である。

また、流路の最適化のために、図１ａのガイドベーン１１または図１ｂの多孔性流路１２を適用するとしてもいくつかの問題点がある。まず、多孔性流路１２の場合、流動の吸込が不均一であることにより乱流騒音が発生できる。また、多量の孔を介して空気が流入するから、空気流入に制限が存在する。ガイドベーン１１を介して吸込面積を拡張させる場合、流量は増加できるが、吸込面積が拡張された分だけに遮音効果は消えるという問題点がある。

そのため、ガイドベーン１１または多孔性流路１２を採用せずに、ファンを介して流動を均一な状態で吸い込むことができるマスクの開発が求められる。

大韓民国特許第１０－１７８３８０４号公報（２０１７．０９．２６）

本開示内容が解決しようとする課題は、ファンを高いｒｐｍで回転させても均一な吸込流動を発生させるマスクを提供することにある。

また、本開示内容が解決しようとする課題は、ファンを含んでも体積感が少ないマスクを提供することにある。

また、本開示内容が解決しようとする課題は、ファンを含んでも少ない騒音を発生させるマスクを提供することにある。

本開示内容の課題は、以上言及した課題に制限されず、言及していないさらに他の課題は、以下の記載により当業者にとって明確に理解されうるはずである。

前記課題を達成するために、本開示内容の一側面によるマスクは、ユーザの顔に密着し、ユーザの鼻と口の前方に空気が収容される内部空間を形成し、外部空気が前記内部空間へ流入する通路を提供する流入部が形成されるマスク本体と、前記マスク本体に装着され、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させるものの、側面に垂直な方向への空気流動のための第１流路が形成される空気浄化モジュールとを含む（備える；構成する；構築する；設定する；包接する；包含する；含有する）。

また、本開示内容によるマスクは、空気浄化モジュールの外観を形成するケースと、前記ケースの一部分を覆うカバーと、前記ケースの内部に位置し、外部から流入する空気をろ過するフィルタと、前記ケースの内部に位置し、前記フィルタの内側に存在するファンとからなる空気浄化モジュールを含む。

前記ケースは、前記ケースの一面において前記マスク本体の中央線方向に下向き傾斜を形成し、前記マスク本体の流入部に連結される連結部を含む。

前記連結部の内部には、フィルタ及びファンを通過した外部空気が内部空間へ流入する第２流路が形成される。

前記カバーは、前記カバーの外側に膨らんでいるように曲率を形成する曲面部を含み、カバーとフィルタとの間の間隔は、前記曲面部の中心において最も大きく形成される。

前記曲面部とフィルタとの間には、第１流路を介して流入した外部空気が前記曲面部に沿って流動する空間であるエアポケットが形成される。

また、前記カバーは、曲面部の枠からフィルタと平行な方向に伸びる平面部を含み、前記平面部において前記カバーの内側へ突出して、ケースと締結することによって前記カバーを固定させる突出部をさらに含む。

前記突出部の第１方向の長さは、前記カバーの第１方向の長さより短いことを特徴とする。

また、前記ケースは、突出部を収容する陥没部を含み、前記突出部の第２方向の長さは、前記陥没部の深さより長いことを特徴とする。

前記課題を達成するために、本開示内容のさらに他の側面によるマスクは、ユーザの顔に密着し、ユーザの鼻と口の前方に空気が収容される内部空間を形成し、外部空気が前記内部空間へ流入する通路を提供する第１流入部及び第２流入部が形成されるマスク本体と、前記マスク本体の一側に装着され、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させるものの、側面に垂直な方向への空気流動のための第１ａ流路が形成される第１空気浄化モジュールと、前記マスク本体の他側に装着され、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させるものの、側面に垂直な方向への空気流動のための第１ｂ流路が形成される第２空気浄化モジュールとを含む。

また、本開示内容によるマスクは、マスク本体の中央線を基準に第１空気浄化モジュールと左右対称に配置される第２空気浄化モジュールを含む。

その他、実施の形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。

本開示内容によれば、次のような効果が一つあるいはそれ以上である。

第１に、側面に垂直な方向に形成された第１流路を介して空気を吸い込むことで、空気吸込時の騒音が減る効果がある。

第２に、カバーが曲面部を形成してカバーとフィルタとの間に流動空間であるエアポケットが存在することによって、吸い込まれる空気の流動を均一にする効果がある。

第３に、吸込流動の不均一を解消することによって、カバーとフィルタとの間の圧力を減少する効果がある。

第４に、これにより、フィルタの面積を効率的に使用することができ、結局、フィルタの耐久性が向上することができる。

第５に、薄いファンを使用しても高ｒｐｍで回転させることができるから、空気浄化モジュールの体積感を減らすことができる。

本開示内容の効果は、以上言及した効果制限されず、言及していないさらに他の効果は、請求の範囲の記載により当業者にとって明確に理解されうるものである。

従来のマスクを示す図である。 従来のマスクを示す図である。 本開示内容の一実施の形態によるマスクを示す図である。 本開示内容の一実施の形態によるマスク本体を示す図である。 本開示内容の一実施の形態による空気浄化モジュールの断面図である。 本開示内容のマスクに適用されるカバーを示す図である。 本開示内容のマスクに適用されるカバーを示す図である。 本開示内容のさらに他の実施の形態によるカバーを示す図である。 本開示内容の一実施の形態によるエアポケットが形成されることを示す図である。 本開示内容の一実施の形態によって呼吸する際の空気の流れを示す図である。 本開示内容の一実施の形態による騒音減少効果を示す図である。

本開示内容の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施の形態を参照すれば明確になるはずである。しかしながら、本開示内容は、以下に開示される実施の形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態により具現化されることができ、但し本実施の形態は、本開示内容の開示が完全になるようにし、本開示内容が属する技術分野における通常の知識を有した者に発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものであり、本開示内容は、請求項の範ちゅうにより定義されるだけである。明細書全般にわたって同じ参照番号で表示された部分は、同じ構成要素を示す。

空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは、図示のように一つの構成要素と他の構成要素との相関関係を容易に述べるために使用されることができる。空間的に相対的な用語は、図示の方向に加えて使用時または動作時構成要素の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。例えば、図示の構成要素をひっくり返す場合、他の構成要素の「下（ｂｅｌｏｗ）」または「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と述べられた構成要素は、他の構成要素の「上（ａｂｏｖｅ）」に置かれれることができる。したがって、例示的な用語である「下」は、下と上の方向をすべて含むことができる。構成要素は、他の方向にも配向されることができ、これにより空間的に相対的な用語は、配向によって解析されることができる。

本明細書で使用された用語は、実施の形態を説明するためのもので、本開示内容を限定するものではない。本明細書において、単数形は、文句において特に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／又は「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と言及された構成要素、ステップ及び／または動作は、一つ以上の他の構成要素、ステップ及び／または動作の存在又は追加を排除しない。

第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するのに使用されうるが、前記構成要素は、前記用語により限定されない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するための目的としてのみ使用される。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されているか」、または「接続されている」と言及されたときには、その他の構成要素に直接的に連結されているか、または接続されている場合もありうるが、中間に他の構成要素が存在することもできると理解されなければならない。これに対し、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるか、または「直接接続されて」いると言及されたときには、中間に他の構成要素が存在しないと理解されなければならない。

単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。

別に定義されない限り、本明細書において使用されるすべての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本開示内容が属する技術分野における通常の知識を有した者にとって一般に理解されるものと同じ意味を有する。また、一般的な辞書に定義された用語は、明示的に定義されない限り、理想的にまたは過度に解析されない。

図面において各構成要素の厚さやサイズは、説明の便宜及び明確性のために誇張、省略または概略的に示された。また、各構成要素のサイズと面積は、実際サイズや面積を全面的に反映するものではない。

一般に、以下の説明において使用される構成要素に対する接尾語「モジュール」及び「～部」は、明細書作成の容易さだけが考慮されて付与されるか、または混用されるものであって、それ自体で互いに区別される意味または役割を有するものではない。

以下、添付図面を参照して、本開示内容の好ましい実施の形態を説明すれば、以下のとおりである。
図１ａ及び図１ｂは、従来のマスクを示す図である。

上述のように、従来のマスクは、図１ａのガイドベーン１１または図１ｂの多孔性流路１２を適用して流路の最適化を試みたが、流動の吸込が不均一であることにより、乱流騒音が発生する等の問題点が依然として存在する。

したがって、本開示内容の一実施の形態によるマスク１０は、ガイドベーン１１または多孔性流路１２を適用せずに、流動を均一な状態で吸い込むことができる空気浄化モジュール１００を含むことができる。

図２は、本開示内容の一実施の形態によるマスクを示す図である。

図２に示すように、マスク１０は、ユーザの顔に密着するマスク本体２０及び前記マスク本体２０に装着される空気浄化モジュール１００を含むことができる。

マスク本体２０は、ユーザの顔に密着して、ユーザの鼻と口の前方に空気が収容される内部空間を形成できる。マスク本体２０には、外部空気が前記内部空間へ流入する通路を提供する流入部２２が形成されることができる。また、マスク本体２０には、空気浄化モジュール１００が装着される装着部２１が形成されることができる。マスク本体２０には、内部空気が外部空間へ吐き出される通路を提供する吐出部２５が形成されることができる。

流入部２２は、一つ以上のホール２３を含むことができる。空気浄化モジュール１００を通過した空気は、前記一つ以上のホール２３を介して内部空間へ流入することができる。流入部２２の下には、吐出部２５が位置できる。吐出部２５は、一方向に空気を流動させることによって、内部空気を外部空間へ吐き出すことができる。

吐出部２５は、一つ以上存在できる。吐出部２５は、一方向に空気を流動させることができる。すなわち、吐出部２５は、マスク本体２０の内部空気を外部空間へ吐き出すことができる。しかしながら、外部空気は、吐出部２５を介してマスク本体２０の内部空間へ流入することができない。例えば、吐出部２５には、チェックバルブが備えられることができる。

空気浄化モジュール１００は、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させることができる。このとき、空気浄化モジュール１００は、空気浄化モジュール１００の側面に垂直な方向へ外部空気を強制流動させることができる。空気浄化モジュール１００には、空気の流動のための第１流路が形成されることができる。
空気浄化モジュール１００は、一つ以上存在できる。

空気浄化モジュール１００が一つ存在する場合、マスク本体２０の一側に装着されることができ、前記マスク本体２０の一側は、ユーザがマスク１０を着用した時にユーザ顔の左側または右側でありうる。

空気浄化モジュール１００が二つ存在する場合、空気浄化モジュール１００は、マスク本体２０の一側に装着される第１空気浄化モジュール１０１、及びマスク本体２０の他側に装着される第２空気浄化モジュール１０２を含むことができる。この場合、前記マスク本体２０の一側は、ユーザがマスク１０を着用した時にユーザ顔の左側または右側でありうる。前記マスク本体２０の他側は、ユーザがマスク１０を着用した時にユーザ顔の右側または左側でありうる。

空気浄化モジュール１００が二つ存在する場合、マスク本体２０には、外部空気が前記内部空間へ流入する通路を提供する第１流入部及び第２流入部が形成されることができる。第１空気浄化モジュール１０１を介してろ過された空気は、第１流入部を介して内部空間へ流入することができる。第２空気浄化モジュール１０２を介してろ過された空気は、第２流入部を介して内部空間へ流入することができる。

マスク本体２０は、第１流入部の下に配置される第１吐出部を含むことができる。マスク本体２０は、第２流入部の下に配置される第２吐出部を含むことができる。第１吐出部及び第２吐出部は、一方向に空気を流動させることによって、内部空気を外部空間へ吐き出すことができる。すなわち、ユーザの呼気時、内部空気は、第１吐出部または第２吐出部のうち、少なくとも一つを介して外部空間へ吐き出されることができる。

第１空気浄化モジュール１０１には、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させるものの、側面に垂直な方向への空気流動のための第１ａ流路が形成されることができる。

第１空気浄化モジュール１０１は、以下に後述する空気浄化モジュール１００の説明が適用されることができる。すなわち、後述するカバー１１０、フィルタ１２０、ファン１３０、ケース１４０を含んで、各構成が含む下位構成は、第１カバー、第１フィルタ、第１ファン、第１ケース及びその下位構成と理解されることができる。

第２空気浄化モジュール１０２には、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させるものの、側面に垂直な方向への空気流動のための第１ｂ流路が形成されることができる。

第２空気浄化モジュール１０２は、第１カバー、第１フィルタ、第１ファン、第１ケース及びその下位構成に対応する第２カバー、第２フィルタ、第２ファン、第２ケース及びその下位構成を含むことができる。

第２空気浄化モジュール１０２は、マスク本体２０の中央線３０を基準に第１空気浄化モジュール１０１と左右対称に配置されることができる。すなわち、第２カバー、第２フィルタ、第２ファン、第２ケース及びその下位構成は、中央線３０を基準に第１カバー、第１フィルタ、第１ファン、第１ケース及びその下位構成と左右対称に配置されることができる。

以下、第２カバー、第２フィルタ、第２ファン、第２ケース及びその下位構成に対する説明は省略するが、後述するカバー１１０、フィルタ１２０、ファン１３０、ケース１４０及び各構成が含む下位構成と役割及び機能が同じなので、本開示内容分野の通常の技術者にとって容易に理解されることができる。

図３は、本開示内容の一実施の形態によるマスク本体を示す図である。

図３に示すように、マスク本体２０は、装着部２１、流入部２２及び吐出部２５を含むことができる。

マスク本体２０は、装着部２１を介して空気浄化モジュール１００と結合できる。空気浄化モジュール１００は、装着部２１に装着されることができる。具体的に、空気浄化モジュール１００は、ケース１４０を含み、前記ケース１４０の下端は、装着部２１に装着されることができる。

流入部２２は、装着部２１の中央線３０方向の側面に存在できる。すなわち、装着部２１がマスク本体２０の右側の一側に存在する場合、流入部２２は、装着部２１の左側側面に存在できる。また、装着部２１がマスク本体２０の左側の一側に存在する場合、流入部２２は、装着部２１の右側の側面に存在できる。

マスク本体２０は、流入部２２を介して空気浄化モジュール１００と結合できる。空気浄化モジュール１００の一部分は、流入部２２に装着されることができる。具体的に、空気浄化モジュール１００は、連結部１４５を含み、前記連結部１４５の一面は、流入部２２に装着されることができる。

一方、連結部１４５の他の一面は、ケース１４０と接触することで、連結部１４５は、ケース１４０と流入部２２を連結できる。

流入部２２は、一つ以上のホールを含むことができる。図３を参照すると、ホール２３は、一つで示されているが、これに限定されるものではない。すなわち、流入部２２は、複数のホールを含むことができる。

ホール２３は、ろ過された空気がマスク本体２０の内部空間へ流入するための第２流路を形成できる。第２流路は、ファン１３０を通過した空気がケース１４０及び連結部１４５の内部空間を通過してホール２３まで至る通路を意味できる。この場合、ホール２３の大きさは、流入部２２の大きさより小さくても良い。

流入部２２の下には、吐出部２５が位置できる。吐出部２５の位置は、ユーザの鼻または口の位置に対応できる。すなわち、吐出部２５は、流入部２２の下に位置することによって、ユーザが吐いた空気を外部空間へ効率的に吐き出すことができる。

吐出部２５は、一方向に空気を流動させることによって、内部空気を外部空間へ吐き出すことができる。このために、吐出部２５には、チェックバルブが備えられることができる。チェックバルブは、内部空気が外部空間へ吐き出される時に開放され、外部空気が内部空間へ流入する時に閉められることができる。

換言すれば、ユーザの吸気時、チェックバルブは閉められるので、外部空気は、空気浄化モジュール１００を介して流入し、ユーザの呼気時、チェックバルブは開くので、内部空気は、吐出部２５を介して外部空間へ吐き出されることができる。

マスク本体２０は、耳掛け部２４をさらに含むことができる。マスク本体２０は、マスク本体２０の両側に各々形成されてユーザの耳に掛けることができる耳掛け部２４を含むことができる。耳掛け部２４は、マスク本体２０をユーザの顔に密着させて固定させる役割をすることができる。

図４は、本開示内容の一実施の形態による空気浄化モジュールの断面図である。

図４に示すように、空気浄化モジュール１００は、前記空気浄化モジュール１００の外観を形成するケース１４０、前記ケース１４０の一部分を覆うカバー１１０、前記ケース１４０の内部に位置し、外部から流入する空気をろ過するフィルタ１２０、及び前記ケースの内部に位置し、前記フィルタの内側に存在するファン１３０を含むことができる。

以下の明細書において、内側は、ユーザがマスクを着用した時、ユーザの顔方向またはマスクにより生成された内部空間方向を意味し、外側は、ユーザの顔反対方向または外部空間方向を意味する。

ケース１４０は、空気浄化モジュール１００の外観を形成し、ケース１４０の一面は開放されることができる。ケース１４０の開放された面を介してファン１３０とフィルタ１２０は積層されることができる。

カバー１１０は、ケース１４０の一部分を覆うことができる。具体的に、カバー１１０は、ケース１４０の開放された面を覆うように配置されることができる。カバー１１０は、前記カバー１１０の外側に膨らんでいるように曲率を形成する曲面部１１１、及び前記曲面部１１１の枠からフィルタ１２０に平行な方向に伸びる平面部１１２を含むことができる。

以下、カバー１１０についての詳細な説明は、図５ａ及び図５ｂにおいて後述する。

フィルタ１２０は、ケース１４０の内部に位置してケース１４０に固定されることができる。フィルタ１２０は、第１流路を介して流入する空気から異物をろ過できる。フィルタ１２０は、異物をろ過するためのフィルタ部材を含むことができる。例えば、フィルタ部材は、網状のメッシュフィルタ（ｍａｓｈ ｆｉｌｔｅｒ）、静電気を利用して異物をろ過する静電フィルタなどを含むことができる。

フィルタ１２０は、ケース１４０から分離可能に装着されることができる。したがって、ユーザは、フィルタ１２０が汚染された場合、汚染されたフィルタ１２０を交替することができる。
フィルタ１２０の内側には、ファン１３０が位置できる。

ファン１３０は、ケース１４０の内部に位置してフィルタ１２０を通過した空気を吸い込むことができる。図示していないが、ファン１３０は、ファンモータを含むことができる。ファンモータは、ファン１３０の回転を駆動するモータでありうる。すなわち、ファンモータの作動によりファン１３０が回転すると、ファン１３０を介して外部空気が流入することができる。一方、実施の形態によって、ファンモータは回転して呼気が排出するようにファン１３０を駆動させることができる。

ファン１３０の厚さは、基準厚より薄く設計されることができる。また、ファン１３０の回転速度は、フィルタ１２０の流動抵抗を克服するために基準回転速度より速く回転できる。例えば、基準回転速度は、８，０００ｒｐｍでありうる。ファン１３０とフィルタ１２０との間の間隔は、基準間隔より小さくても良い。

ファン１３０の回転速度は速いが、ファン１３０とフィルタ１２０との間の間隔が小さいと、ファン１３０を介して吸い込まれる空気の流速が一定部分のみに集中することができる。すなわち、フィルタ１２０のすべての面積を効率的に使用することができなくなる。しかしながら、フィルタ１２０とカバー１１０との間に本開示内容の一実施の形態によるエアポケットを形成するようになると、このような問題点を克服できる。

ファン１３０は、遠心式ファンで構成されることができる。すなわち、ファン１３０は、フィルタ１２０でろ過された空気をファン１３０の垂直方向に吸い込み、ファン１３０の半径方向に吐き出すことができる。ファン１３０の半径方向には、連結部１４５が存在し、ファン１３０から吐き出された空気は、連結部１４５を介してマスク１０の内部空間へ流入することができる。このような遠心式ファンを使用することによって、ファン１３０の厚さを減少させることができる。これによって、ケース１４０の厚さを減少させることができ、空気浄化モジュール１００の体積及び重さを減少させることができる。

ケース１４０は、フィルタ１２０が備えられる第１ケース１４１、ファン１３０が備えられる第２ケース１４２、及び第２ケース１４２とマスク本体２０とを連結する連結部１４５を含むことができる。

第１ケース１４１の内部には、フィルタ１２０が位置し、第１ケース１４１は、フィルタ１２０を固定できる。第１ケース１４１は、陥没部１４３が形成され、前記陥没部１４３を介してカバー１１０を固定または支持することができる。

第２ケース１４２の内部には、ファン１３０が位置し、第２ケース１４２は、ファン１３０を固定できる。第２ケース１４２の一面には、連結ホール１４４が存在し、連結ホール１４４を介して連結部１４５に連結されることができる。

以下の明細書において、第１ケース１４１及び第２ケース１４２に対した説明を区分しないが、後述するケース１４０についての説明は、第１ケース１４１及び第２ケース１４２共に適用されることができる。

連結部１４５は、ケース１４０の一面からマスク本体２０の中央線３０の方向に下向き傾斜を形成できる。図４を参照すると、連結部１４５は、曲面で下向き傾斜を形成するように示されているが、これに限定されるものではない。すなわち、連結部１４５は、平面で下向き傾斜を形成できる。

連結部１４５は、マスク本体２０の流入部２２に連結されることができる。

第２ケース１４２の一面には、連結ホール１４４が形成されることができる。ファン１３０を通過した空気は、連結ホール１４４を介して連結部１４５の内部に流入することができる。連結部１４５の内部には、フィルタ１２０及びファン１３０を通過した外部空気がマスク本体２０の内部空間へ流入する経路である第２流路が形成されることができる。

整理すると、フィルタ１２０を通過した空気は、ファン１３０の垂直方向へファン１３０に流入し、ファン１３０の半径方向に吐き出されて、連結ホール１４４、連結部１４５の内部空間及び流入部２２のホール２３を連結する第２流路を介して、マスク本体２０の内部空間へ流入することができる。

本開示内容の一実施の形態によるマスク１０は、連結部１４５が中央線３０の方向に形成されることによって、フィルタ１２０を介してろ過された空気をユーザの口と鼻に集中させることができる。すなわち、第２流路は、ろ過された空気の流れを導いてユーザに集中させることによって、ユーザ親和性を高める役割をすることができる。

図５ａ及び図５ｂは、本開示内容のマスクに適用されるカバーを示す図である。

図５ａは、カバー１１０の斜視図で、図５ｂは、カバー１１０の上面図である。

図５ａ及び図５ｂを参照すると、カバー１１０は、前記カバー１１０の外側へ膨らんでいるように曲率を形成する曲面部１１１、及び前記曲面部１１１の枠からフィルタ１２０と平行な方向に伸びる平面部１１２を含むことができる。また、カバー１１０は、前記平面部１１２において前記カバー１１０の内側へ突出して、ケース１４０と締結することによって、前記カバー１１０を固定させる突出部１１３をさらに含むことができる。

カバー１１０は、ケース１４０の開放された面を覆うように配置されるものの、ケース１４０と一定間隔分だけ離隔して配置されることができる。ケース１４０の内部には、ファン１３０とフィルタ１２０が順に積層されるので、結果的にカバー１１０は、フィルタ１２０と離隔して配置されることができる。カバー１１０とフィルタ１２０が離隔されることで、カバー１１０とフィルタ１２０との間の空間であるエアポケットが形成されることができる。

曲面部１１１は、カバー１１０の一部分として、カバー１１０の外側に曲率を形成できる。カバー１１０とフィルタ１２０との間の距離は、曲面部１１１によって増加できる。すなわち、カバー１１０とフィルタ１２０との間の空間であるエアポケットは、曲面部１１１により広く形成されることができる。また、このようなエアポケットにより、フィルタ１２０は、空気を均一に吸い込むことができる。

平面部１１２は、曲面部１１１を除いたカバー１１０の一部分でありうる。平面部１１２には、突出部１１３が形成されることができる。突出部１１３は、ケース１４０と締結してカバー１１０を固定させる役割をする構成であって、曲面部１１１に形成されることに比べて平面部１１２に形成されることによって、安定的にカバー１１０を固定させることができる。

カバー１１０は、突出部１１３によりケース１４０に脱着が可能でありうる。ユーザは、フィルタ１２０の交替のために、カバー１１０を脱着でき、付着時突出部１１３は、カバー１１０をケース１４０に固定させることができる。また、突出部１１３は、カバー１１０を支持できる。

図５ａを参照すると、カバー１１０は、突出部１１３によりケース１４０と離隔し、離隔した空間を介して外部空気がケース１４０の内部に流入することができる。図示のように、カバー１１０が四角形のとき、外部空気は、カバー１１０の上下左右４面へ流入することができる。

カバー１１０の上下左右４面は、空気浄化モジュール１００の側面を意味できる。すなわち、外部空気は、側面を介して空気浄化モジュール１００へ流入することができる。この場合、外部空気は、第１流路を介して空気浄化モジュール１００へ流入することができる。第１流路は、外部空気が空気浄化モジュール１００内に流入する経路を意味できる。

具体的に、外部空気は、空気浄化モジュール１００の外観を形成するケース１４０の側面に垂直な方向へ流入することができる。ケース１４０の側面は、空気浄化モジュール１００の側面と同一であっても良い。したがって、空気浄化モジュール１００には、ケース１４０とカバー１１０が離隔されることで、空気浄化モジュール１００の側面に垂直な方向への空気流動のための第１流路が形成されることができる。

第１流路は、前記第１流路を介した空気の流動を提供することによって、空気流動による騒音を低減させることができる。また、第１流路は、多孔性流路に比べて広い吸込面積を提供することによって、流量の損失及びそれによる圧力損失を減らすことができる。

図５ｂを参照すると、第１方向５００は、カバー１１０の縦方向（図５ｂの上下方向）を意味できる。突出部１１３の第１方向の長さ５１０は、カバー１１０の第１方向の長さ５２０より短く形成されることができる。突出部１１３の第１方向の長さ５１０がカバー１１０の第１方向の長さ５２０と同一またはより長いと、カバー１１０の左右方向を介した空気の流動はふさがることができる。

したがって、カバー１１０の第１方向の長さ５２０より短く形成された突出部１１３の第１方向の長さ５１０は、空気浄化モジュール１００にとって、カバー１１０の上下左右４面方向の流動を発生させて、空気浄化の効率を上げることができる。

図６は、本開示内容のさらに他の実施の形態によるカバーを示す図である。

図６に示すように、カバー６１０は、円形でありうる。円形カバー６１０は、前記カバー６１０の外側に膨らんでいるように曲率を形成する曲面部６１１、及び前記曲面部６１１の枠からフィルタ１２０と平行な方向に伸びる平面部６１２を含むことができる。また、カバー６１０は、前記平面部６１２から前記カバー６１０の内側へ突出してケース１４０と締結することによって、前記カバー６１０を固定させる突出部６１３をさらに含むことができる。

図６の円形カバー６１０は、形状だけが異なり、図５ａのカバー１１０の役割と同一でありうる。ただし、円形カバー６１０の場合、空気浄化モジュール１００は、カバー６１０の隅に沿って全方向から外部空気を吸い込むことができるから、空気流動能力をさらに向上させることができる。

したがって、図５ａのカバー１１０に対したすべての説明は、カバー１１０の上下左右４面に対する説明を除いては、図６の原形カバー６１０にも適用されることができる。

図７は、本開示内容の一実施の形態によるエアポケットが形成されることを示す図である。

図７に示すように、エアポケット１１５は、カバー１１０とフィルタ１２０が離隔されることで、カバー１１０とフィルタ１２０との間の空間に形成されることができる。

曲面部１１１は、カバー１１０の外側に曲率を形成できる。これにより、カバー１１０とフィルタ１２０との間の距離は、平面部１１２だけで構成されたカバーが位置する時より増加できる。

カバー１１０とフィルタ１２０との間の間隔は、曲面部１１１の中心において最も大きく形成されることができる。すなわち、カバー１１０とフィルタ１２０との間の空間であるエアポケット１１５は、曲面部１１１により広く形成されることができる。外部空気は、平面部１１２とケース１４０との間の狭い空間を介して流入して、広く形成されたエアポケット１１５に到達することによって、圧力が低くなることができる。

外部空気は、第１流路を介して流入して、圧力が低くなったエアポケット１１５の内部において曲面部１１１に沿って流動できる。外部空気は、曲面部１１１に沿って流動しながら、エアポケット１１５の内部において均一に広まることができる。均一に広まった外部空気は、ファン１３０の吸込力によりフィルタ１２０へ均一に流入することができる。

すなわち、曲面部１１１が形成されたカバー１１０とフィルタ１２０が離隔されることで、カバー１１０とフィルタ１２０との間には、エアポケット１１５が形成され、前記エアポケット１１５へ流入した外部空気は、曲面部１１１に沿ってエアポケット１１５の内部において均一に広まることができる。これによって、フィルタ１２０は、外部空気を均一に吸い込むことができ、フィルタ１２０の全体面積を効率的に使用して、フィルタ１２０の性能及び耐久性が向上することができる。

カバー１１０は、エアポケット１１５へ多くの空気を流入させるために、ケース１４０が離隔されることができる。カバー１１０には、多孔性流路が形成されないから、空気は、カバー１１０とケース１４０との間の空間である第１流路を介して流動できる。カバー１１０は、突出部１１３を含み、前記突出部１１３により支持されることによって、ケース１４０と離隔されることができる。

ケース１４０は、突出部１１３を収容する陥没部１４３を含むことができる。具体的に、陥没部１４３は、第１ケース１４１に形成されることができる。突出部１１３は、陥没部１４３に締結されることができる。陥没部１４３は、突出部１１３を収容することによって、突出部１１３を固定させることができる。これによって、第１ケース１４１は、カバー１１０を固定させることができる。

また、陥没部１４３は、突出部１１３を収容することによって、カバー１１０を支持することができる。突出部１１３は、陥没部１４３と締結されることによって、カバー１１０を支持することができる。この場合、カバー１１０とケース１４０が離隔されることができる。

突出部１１３の第２方向の長さ７１０は、陥没部１４３の深さ７２０より長く形成されることができる。第２方向７００は、内側方向（図７において下の方向）を意味できる。突出部１１３の第２方向の長さ７１０と陥没部１４３の深さ７２０とが同一であると、カバー１１０とケース１４０とは接するようになり、第１流路がなくなるか、または狭くなって吸込流量が少なくなる。したがって、カバー１１０とケース１４０が離隔されるために、突出部１１３の第２方向の長さ７１０は、陥没部１４３の深さ７２０より一定水準以上長く形成され、十分な第１流路を確保することができる。

図８ａ－図８ｄは、本開示内容の一実施の形態によって呼吸時に空気の流れを示す図である。

図８ａ－図８ｄは、ユーザの吸気時における空気の移動経路を説明した図である。ユーザの呼気時には、別に示していないが、図２または図３の吐出部２５を介して外部に吐き出されることができる。

以下、図８ａないし図８ｄは、ユーザの吸気時における空気の流れを基準として説明する。

図８ａに示すように、外部空気は、カバー１１０と第１ケース１４１との間に形成された第１流路を介して空気浄化モジュール１００内に流入することができる（Ｓ８１０）。第１流路は、空気浄化モジュール１００の側面に垂直な方向に形成されることができる。空気浄化モジュール１００の側面方向は、ケース１４０の側面方向及びカバー１１０の側面方向と同一でありうる。

空気浄化モジュール１００が円形であると、第１流路は、空気浄化モジュール１００の半径方向に形成されることができる。この場合、外部空気は、空気浄化モジュール１００の側面に垂直な方向である前方向に流入することができる。

空気浄化モジュール１００が四角形であると、第１流路は、空気浄化モジュール１００の側面の上下左右４面に垂直な方向に形成されることができる。この場合、外部空気は、空気浄化モジュール１００の側面に垂直な方向に流入することができる。

図８ｂに示すように、第１流路を介して流入した外部空気は、エアポケット１１５の内部において均一に広まることができる（Ｓ８２０）。エアポケット１１５は、カバー１１０とフィルタ１２０との間の空間に、カバー１１０の曲面部１１１により広く形成されることができる。外部空気は、圧力が低くなったエアポケット１１５の内部において、曲面部１１１に沿って均一に広まることができる。

フィルタ１２０とファン１３０との間の間隔が小さくなるほど、空気浄化モジュール１００の体積感及び重さが小さくなることができる。したがって、フィルタ１２０とファン１３０との間の間隔は、一定間隔以下に形成されることができる。

しかしながら、フィルタ１２０とファン１３０との間の間隔が一定間隔以下である状態において、ファン１３０を８，０００ｒｐｍ以上の高ｒｐｍで回転させると、不均一な空気の流れが発生できる。エアポケット１１５は、このような不均一な空気の流れを防止できる。すなわち、エアポケット１１５は、カバー１１０とフィルタ１２０との間の圧力を下げることによって、均一な吸込流動を発生させることができる。

図８ｃに示すように、エアポケット１１５を介して均一に広まった外部空気は、ファン１３０の回転力によりフィルタ１２０及びファン１３０へ均一に吸い込まれることができる（Ｓ８３０）。これにより、フィルタ１２０の全体面積を均一に使用することができ、フィルタ１２０の性能及び耐久性を向上させることができる。

ファン１３０は、遠心式ファンを使用することができる。ファン１３０は、フィルタ１２０でろ過された空気をファン１３０の垂直方向へ吸い込み、ファン１３０の半径方向へ吐き出すことができる。具体的に、ファン１３０は、空気を連結ホール１４４の方向へ吐き出すことができる。このような遠心式ファンを使用することによって、ファン１３０の厚さを減少させることができる。これによって、ケース１４０の厚さを減少することができ、空気浄化モジュール１００の体積及び重さを減少できる。

図８ｄに示すように、ファン１３０の半径方向に吐き出された空気は、連結部１４５の内部空間に形成された第２流路を介してマスク本体２０の内部空間へ流入することができる（Ｓ８４０）。

ファン１３０の半径方向には、連結部１４５が存在できる。具体的に、連結部１４５は、ケース１４０の一面においてマスク本体２０の中央線３０方向に下向き傾斜を形成し、マスク本体２０の流入部２２に連結されることができる。ケース１４０の一面には、連結ホール１４４が形成されることができる。ファン１３０を通過した空気は、連結ホール１４４を介して連結部１４５の内部に流入し、流入部２２のホール２３を介してマスク本体２０の内部空間へ流入することができる。

図９は、本開示内容の一実施の形態による騒音減少効果を示す図である。

図９に示すように、本開示内容の一実施の形態によるマスク１０は、従来のファンを備えたマスクに比べて騒音発生を減少する効果がある。

風量（ＬＰＭ）に応じる騒音（ｄＢ）を測定すると、従来のファンを備えたマスクの場合（９１０）に比べて、マスク１０の場合（９２０）に騒音が低減したことが分かる。従来のマスクの場合、流路を最適化するために、多孔性流路を適用する場合が多かった。この場合、流動吸込が不均一であるから、騒音が大きく発生する。

本開示内容の一実施の形態によるマスク１０は、多孔性流路を適用しないながら、第１流路を介して吸込面積を増やしながらも騒音発生を減らすことができる。また、カバー１１０に曲面部１１１を形成させることによって、カバー１１０とフィルタ１２０との間にエアポケット１１５を確保することができる。

特に、フィルタ１２０とカバー１１０の中心は間隔が最も広く、好ましくは、 ５ｍｍのギャップが存在できる。このようなエアポケット１１５を介して、流動空間を平面形状のカバーよりさらに確保することができる。また、エアポケット１１５は、吸込流動の不均一さを解消でき、騒音減少及びフィルタ１２０とカバー１１０との間の圧力を減少する効果がある。

以上、本開示内容の好ましい実施の形態に対して図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲で請求する本開示内容の要旨から逸脱せずに当該発明が属する技術分野における通常の知識を有した者によって多様な変形実施が可能であることはもちろんで、このような変形実施は、本開示内容の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。

Claims (17)

1. マスクであって、
   ユーザの顔に密着し、ユーザの鼻と口の前方に空気が収容される内部空間を形成し、外部空気が前記内部空間へ流入する通路を提供する流入部が形成されるマスク本体；
   前記マスク本体に装着され、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させるものの、側面に垂直な方向への空気流動のための第１流路が形成される空気浄化モジュール；を備えてなり、
   前記空気浄化モジュールは、
   前記空気浄化モジュールの外観を形成するケースと、
   前記ケースの一部分を覆うカバーと、
   前記ケースの内部に位置し、外部から流入する空気をろ過するフィルタと、
   前記ケースの内部に位置し、前記フィルタの内側に存在するファンと、を備え、
   前記カバーは、
   前記カバーの外側に膨らんでいるように曲率を形成する曲面部と、
   前記曲面部の枠から前記フィルタと平行な方向に伸びる平面部と、を備えることを特徴とする、マスク。
2. 前記流入部は、一つ以上のホールを備え、
   前記空気浄化モジュールを通過した空気は、前記一つ以上のホールを介して前記内部空間へ流入することを特徴とする、請求項１に記載のマスク。
3. 前記マスク本体は、前記流入部の下に配置される吐出部を備え、
   前記吐出部は、一方向に空気を流動させることによって、内部空気を外部空間へ吐き出すことを特徴とする、請求項２に記載のマスク。
4. 前記ケースは、
   前記ケースの一面において前記マスク本体の中央線方向に下向き傾斜を形成し、前記マスク本体の流入部に連結される連結部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマスク。
5. 前記連結部の内部には、前記フィルタ及び前記ファンを通過した外部空気が前記内部空間へ流入する第２流路が形成されることを特徴とする、請求項４に記載のマスク。
6. 前記カバーと前記フィルタとの間の間隔は、前記曲面部の中心において最も大きく形成されることを特徴とする、請求項１に記載のマスク。
7. 前記曲面部と前記フィルタとの間には、前記第１流路を介して流入した外部空気が前記曲面部に沿って流動する空間であるエアポケットが形成されることを特徴とする、請求項１に記載のマスク。
8. 前記カバーは、
   前記平面部において前記カバーの内側へ突出して、前記ケースと締結することによって前記カバーを固定させる突出部を更に備え、
   前記突出部により前記ケースに脱着可能なことを特徴とする、請求項１に記載のマスク。
9. 前記突出部の第１方向の長さは、前記カバーの第１方向の長さより短いことを特徴とする、請求項８に記載のマスク。
10. 前記ケースは、前記突出部を収容する陥没部を備え、
    前記突出部の第２方向の長さは、前記陥没部の深さより長いことを特徴とする、請求項８に記載のマスク。
11. マスクであって、
    ユーザの顔に密着し、ユーザの鼻と口の前方に空気が収容される内部空間を形成し、外部空気が前記内部空間へ流入する通路を提供する第１流入部及び第２流入部が形成されるマスク本体と、
    前記マスク本体の一側に装着され、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させるものの、側面に垂直な方向への空気流動のための第１ａ流路が形成される第１空気浄化モジュールと、
    前記マスク本体の他側に装着され、外部空気をユーザの鼻と口へ強制流動させるものの、側面に垂直な方向への空気流動のための第１ｂ流路が形成される第２空気浄化モジュールと、を備えてなり、
    前記第１空気浄化モジュールは、
    前記第１空気浄化モジュールの外観を形成する第１ケースと、
    前記第１ケースの一部分を覆う第１カバーと、
    前記第１ケースの内部に位置し、外部から流入する空気をろ過する第１フィルタと、
    前記第１ケースの内部に位置し、前記第１フィルタの内側に存在する第１ファンと、を備え、
    前記第１カバーは、
    前記第１カバーの外側に膨らんでいるように曲率を形成する第１曲面部と、
    前記第１曲面部の枠から前記第１フィルタと平行な方向に伸びる第１平面部と、を備えることを特徴とする、マスク。
12. 前記第２空気浄化モジュールは、前記マスク本体の中央線を基準に前記第１空気浄化モジュールと左右対称に配置されることを特徴とする、請求項１１に記載のマスク。
13. 前記第１ケースは、前記第１ケースの一面において前記マスク本体の中央線方向に下向き傾斜を形成し、前記第１流入部に連結される第１連結部を備え、
    前記第１連結部の内部には、前記第１フィルタ及び前記第１ファンを通過した外部空気が前記内部空間へ流入する第２ａ流路が形成されることを特徴とする、請求項１１に記載のマスク。
14. 前記第１カバーと前記第１フィルタとの間の間隔は、前記第１曲面部の中心において最も大きく形成されることを特徴とする、請求項１１に記載のマスク。
15. 前記第１曲面部と前記第１フィルタとの間には、前記第１ａ流路を介して流入した外部空気が前記第１曲面部に沿って流動する空間である第１エアポケットが形成されることを特徴とする、請求項１１に記載のマスク。
16. 前記第１カバーは、前記第１平面部において前記第１カバーの内側に突出して、前記第１ケースと締結することによって、前記第１カバーを固定させる第１突出部を更に備え、
    前記第１突出部の第１方向の長さは、前記第１カバーの第１方向の長さより短いことを特徴とする、請求項１１に記載のマスク。
17. 前記第１ケースは、前記第１突出部を収容する第１陥没部を備え、
    前記第１突出部の第２方向の長さは、前記第１陥没部の深さより長いことを特徴とする、請求項１６に記載のマスク。