KR101943208B1

KR101943208B1 - 공기 청정 장치

Info

Publication number: KR101943208B1
Application number: KR1020170088684A
Authority: KR
Inventors: 조남은; 고려옥; 박봉균; 정해융; 김진성; 허정철
Original assignee: 엘지전자 주식회사; 울산과학기술원
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-01-29
Also published as: KR20190007580A

Abstract

본 발명은 공기 청정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 가능하면서 사용자에게 정화된 공기를 공급할 수 있는 공기청정장치에 관한 것이다.
본 발명의 공기청정장치는, 사용자의 신체에 착용되는 가방과, 상기 가방에 분리 가능하게 장착되는 마스크와, 상기 가방에 장착되며, 공기 중의 이물을 여과하여 공기를 정화하는 공기청정모듈과, 상기 마스크 및 상기 공기청정모듈을 서로 연결하는 호스를 포함한다. 그리고 상기 공기청정모듈에 의해 정화된 공기는 상기 호스를 경유하여 상기 마스크에 공급된다. 따라서, 사용자는 공기청정장치를 휴대하면서 정화된 공기를 공급받을 수 있다.

Description

공기 청정 장치{AIR PURIFIER}

본 발명은 공기 청정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 가능하면서 사용자에게 정화된 공기를 공급할 수 있는 휴대용 공기청정장치에 관한 것이다.

급격한 산업화와, 자동차 등에 의한 배기가스 증가로 인하여 대기오염이 심각해지고 있다. 이러한 대기오염을 발생시키는 오염물질은 호흡기 질환, 심장질환의 원인이 된다. 또한, 이러한 오염물질(이하에서는, 이물이라함.)은, 실내로 유입되면, 외부로 잘 배출되지 않고 실내에 잔존하게 되어, 인체에 더욱 나쁜 영향을 끼치게 된다.

이에 따라, 최근에는 실내 공기를 정화하는 공기청정기에 대한 수요가 증가하고 있다. 공기청정기는, 공기에 포함된 먼지 및 세균을 제거하고, 나쁜 냄새를 제거함으로써, 실내를 쾌적한 환경으로 바꾸는 장치를 의미한다.

이러한 종래의 공기청정기는 선행문헌인 공개특허 제10-2015-0112700(공개일자, 2015년10월07일)에 개시된다.

이와 같은 종래의 공기청정기는 부피가 크며, 유선전원을 공급받아 동작되기 때문에 설치된 위치에서 제한된 범위 내에서만 이동 가능한 구조를 갖는다. 따라서, 사용자가 공기청정기를 휴대하기 어려울 뿐만 아니라, 전원 공급이 어려운 실외에서는 정화된 공기를 공급받기 어려운 문제가 있다.

이와 같은 문제로, 외출 시에 사용자는 별도의 보호구(일례로, 보건용 마스크)를 착용함으로써 이물로부터 호흡기를 보호할 수 있다. 이러한 보호구에는 이물 여과를 위한 다수 개의 필터가 구비된다. 한편 보호구에 구비되는 필터는 교체가 어려워, 다수 개의 필터 중 어느 하나의 사용수명(service life)이 소진되면 이물 여과 성능이 나빠져 보호구를 더 이상 사용하지 못하는 문제가 있다.

또한, 이러한 보호구는 이물여과 성능이 향상된 것일 수록, 호흡을 위하여 더 큰 폐활량이 요구된다. 한편, 사용자가 보호구 착용 중에 신체 움직임이 많은 활동을 할 경우, 착용한 보호구에 의해 호흡이 불편해지는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 휴대가 가능하면서 정화된 공기를 공급할 수 있는 공기청정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 휴대가 가능하면서 필터 교체가 가능한 공기청정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 신체활동 중에도 사용자의 호흡을 용이하게 하면서 정화된 공기를 공급할 수 있는 공기청정장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 공기청정장치는 마스크와, 가방에 장착되며 호스를 통해 상기 마스크로 정화된 공기를 공급하는 공기청정모듈을 포함함으로써, 사용자는 공기청정장치를 휴대하면서 정화된 공기를 공급 받을 수 있다.

공기청정모듈은, 모듈 본체에 흡입되는 공기 중의 이물을 여과하기 위한 필터부재와, 모듈 본체로 공기를 흡입하는 팬모터모듈과, 팬모터모듈에 전원을 공급하는 배터리가 구비된다. 따라서, 사용자는 공기청정장치를 이용하여 실내외 구분없이 정화된 공기를 공급받을 수 있다.

본 발명에 따른 공기청정장치는 모듈 본체는 흡입구와 연통하는 흡입부가 형성된 흡입그릴은 모듈본체에 분리 가능하게 결합된다. 그리고, 상기 흡입그릴 및 모듈 본체 사이에는 필터부재가 배치된다. 따라서, 사용자는 필요에 따라 필터부재를 분리하거나, 장착할 수 있다.

본 발명에 따른 공기청정장치의 공기청정모듈은, 본체모듈에 호스가 관통되는 관통홀과, 관통홀 및 흡입구를 연결하며 호스의 적어도 일부가 수용되는 호스케이스를 포함한다. 따라서, 마스크 및 본체모듈 사이의 호스 길이가 필요에 따라 연장될 수 있어서, 사용자는 신체활동 중에도 용이하게 정화된 공기를 공급받을 수 있는 장점이 있다.

팬모터모듈은 공기를 흡입하고 흡입한 공기를 상기 호스케이스에 수용된 호스로 토출하므로, 호스의 길이가 연장되더라도 정화된 공기가 사용자에게 전달될 수 있으며, 사용자의 호흡이 용이해질 수 있다.

호스케이스는 송풍팬의 둘레를 따라 배치되고, 송풍팬은 흡입한 공기를 반경방향으로 토출하므로, 송풍팬에 의해 토출된 공기는 흡입구에서 호스로 보다 효율적으로 전달될 수 있는 장점이 있다.

호스케이스는 마스크 및 공기청정모듈 사이의 호스 길이를 조절 가능하므로, 상기 호스 길이는 사용자의 필요에 따라 연장되거나 줄어들 수 있다.

호스케이스는 모듈 본체에 결합되는 제 1 호스케이스와, 제 1 호스케이스에 회전 가능하게 결합되며, 내부에 수용된 호스와 함께 회전하는 제 2 호스케이스를 포함한다

제 1 호스케이스는 모듈 본체에 형성된 관통홀과 연통되는 제 1 개구부를 포함하며, 제 2 호스케이스는 흡입구와 연통하는 제 2 개구부를 포함하고, 호스는 제 2 개구부에 연결된다. 따라서, 흡입구 내부로 유입된 공기는 상기 호스를 경유하여 마스크를 착용한 사용자에게 전달될 수 있다.

제 1 호스케이스 및 제 2 호스케이스 사이에는 제 2 호스케이스에 복원력을 제공하는 탄성부재를 구비하므로, 사용자가 마스크를 착용해제 하는 경우 호스의 길이는 탄성부재의 복원력에 의해 원래의 길이로 줄어들게 된다.

본 발명의 공기청정장치에서, 호스는 공기청정장치 및 마스크 사이에 위치한 어깨 끈을 따라 배치되므로, 호스에 의해 사용자의 움직임이 방해되는 현상이 줄어들 수 있다. 따라서, 휴대성이 향상되는 장점이 있다.

본 발명에 따른 공기청정장치는, 마스크와, 가방에 장착되며 호스를 통해 마스크로 정화된 공기를 공급하는 공기청정모듈을 포함한다. 따라서, 사용자는 공기청정장치를 간편하게 휴대하면서, 정화된 공기를 공급받을 수 있는 장점이 있다.

또한, 공기청정모듈에는, 필터부재, 팬모터모듈, 및 팬모터모듈에 전원을 공급하는 배터리부가 제공되므로, 사용자는 실내외 구분 없이 공기청정장치를 통해 정화된 공기를 공급받을 수 있는 장점이 있다.

공기청정모듈에 장착되는 필터부재는 교체 가능하다. 따라서, 필터부재의 수명이 소진되거나, 다른 종류의 이물을 여과할 필요가 있는 경우, 사용자는 장착된 필터부재를 교체할 수 있다.

공기청정모듈에는 호스의 일부가 수용되는 호스케이스가 구비된다. 따라서, 마스크 및 본체모듈 사이의 호스길이가 필요에 따라 연장될 수 있어서, 사용자는 신체활동 중에도 정화된 공기를 용이하게 공급받을 수 있는 장점이 있다.

또한, 팬모터모듈이 호스케이스에 수용된 호스로 정화된 공기를 토출시킴으로써, 호스의 길이가 연장되더라도, 정화된 공기는 마스크에 용이하게 전달될 수 있다. 따라서, 사용자는 호흡이 용이하면서, 정화된 공기를 편하게 공급받을 수 있다.

또한, 호스케이스는 팬모터모듈의 둘레를 따라 배치되고, 팬모터모듈에 구비되는 송풍팬은 반경방향으로 정화된 공기를 토출시킨다. 따라서, 정화된 공기는 송풍팬에 의해 보다 효과적으로 사용자에게 전달될 수 있는 장점이 있다.

호스케이스에 의해 공기청정모듈 및 마스크 사이의 호스길이가 사용자의 필요에 따라 조절될 수 있어서, 호스 길이에 의해 마스크를 착용한 사용자의 움직임이 제한되는 현상을 줄일 수 있다. 따라서, 사용편의성이 보다 향상되는 장점이 있다.

또한, 호스케이스에는, 연장된 공기청정모듈 및 마스크 사이의 호스 길이를 원래길이로 복원시키는 탄성부재가 구비되므로, 사용자는 필요한 만큼의 호스 길이를 제공받을 수 있다. 따라서, 호스가 지나치게 연장되어 사용자의 움직임을 방해하는 현상을 줄일 수 있다.

또한, 사용자가 마스크를 장착 해제할 경우, 상기 호스 길이가 원래 길이로 복원되면서 마스크는 장착스트랩에 의해 어깨 끈에 고정될 수 있다. 따라서, 사용자가 다음 번에 마스크를 사용할 경우, 마스크를 착용하기 위한 동선을 줄일 수 있어서, 보다 간편하게 마스크를 착용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기청정장치의 사시도이다.
도 2는 일실시예에 따른 공기청정장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일실시예에 따른 공기청정모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 일실시예에 따른 호스케이스의 분해 사시도이다.
도 5는 일실시예에 따른 호스케이스의 단면도이다.
도 6은 도 5에서 마스크 및 공기청정모듈 사이의 호스 길이가 연장된 상태의 호스케이스의 단면도이다.
도 7은 일실시예에 따른 공기청정장치의 제어구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 일실시예에 따른 공기청정장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정장치에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기청정장치를 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기청정장치(1)는 사용자의 신체에 착용될 수 있는 가방(10)를 포함할 수 있다.

상기 공기청정장치(1)는 상기 가방(10)에 장착되는 공기청정모듈(30)을 포함할 수 있다. 상기 공기청정모듈(30)은 외부공기를 흡입하고, 흡입된 공기 중의 이물을 여과하여 정화된 공기를 생성할 수 있다.

상기 공기청정장치(1)는 사용자 안면의 일부 또는 전부를 덮는 마스크(50)를 포함할 수 있다. 상기 마스크(50)는 상기 가방(10)의 어깨 끈(130)에 분리 가능하게 장착될 수 있다.

상기 공기청정장치(1)는 상기 마스크(50) 및 공기청정모듈(30)을 연결하는 호스(70)를 더 포함할 수 있다. 상기 공기청정모듈(30)의 정화된 공기는 상기 호스(70)를 경유하여 상기 마스크(50)에 전달될 수 있다.

정리하면, 사용자는 상기 가방(10)과, 상기 가방(10)에 장착된 마스크(50)를 착용한 뒤, 상기 공기청정모듈(30)을 온(ON) 동작 시킬 수 있다. 상기 공기청정모듈(30)이 온 동작 되면, 상기 공기청정모듈(30)의 정화된 공기는 상기 호스(70)를 경유하여 상기 마스크(50)로 공급된다. 따라서, 사용자는 공기청정장치(1)를 휴대하면서 정화된 공기를 공급받을 수 있다.

도 2는 일실시예에 따른 공기청정장치의 분해사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 가방(10)은 가방 본체(110)를 포함할 수 있다. 상기 가방 본체(110)는 내부에 상기 공기청정모듈(30)을 수용할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 또한, 상기 가방 본체(110)는 내부에 임의의 물건을 수납할 수 있는 수납공간을 형성할 수 있다.

상기 가방(10)은 상기 공기청정모듈(30)이 장착될 수 있는 모듈장착부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 모듈장착부(170)는 공기청정모듈(30)을 장착하기 위하여, 상기 가방 본체(110)의 일면에 개구된 형상으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 모듈장착부(170)는 사용자의 신체가 접촉되는 면으로부터 마주보는 면이 개구된 형상을 가질 수 있다. 다르게 표현하면, 상기 모듈장착부에(170)에는 상기 공기청정모듈(30)이 장착되기 위한 장착공간(171)이 형성될 수 있다.

상기 가방(10)은 상기 가방 본체(110)에 결합되는 어깨 끈(130)을 더 포함할 수 있다. 상기 가방 본체(110)는 상기 어깨 끈(130)에 의해 사용자의 신체에 착용될 수 있다. 이를 위하여, 상기 어깨 끈(130)의 일측과 타측은 각각 상기 가방 본체(110)의 상부 및 하부에 결합될 수 있다. 상기 어깨 끈(130)은 상기 가방 본체(110)에 한 쌍으로 구비될 수 있다.

상기 가방(10)은 상기 마스크(50)를 상기 어깨 끈(130)으로부터 분리 가능하게 고정시키기 위한 고정스트랩(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 고정스트랩(150)은 상기 어깨 끈(130)에 구비될 수 있다. 상세히, 상기 고정스트랩(150)의 일단 및 타단 각각은 상기 어깨 끈(130)의 길이방향에 교차되는 방향으로 상기 어깨 끈(130)에 부착될 수 있다. 이때, 상기 고정스트랩(150) 및 상기 어깨 끈(130) 사이에는 공간이 형성이 형성될 수 있다. 그리고 상기 호스(70)가 상기 고정스트랩(150) 및 상기 어깨 끈(130) 사이에 형성된 공간에 삽입됨으로써, 상기 호스(70) 및 마스크(50)는 사용자의 움직임에도 상기 어깨 끈(130)으로부터 이탈되지 않을 수 있다.

다른 예로, 상기 고정스트랩(150) 및 상기 호스(70)의 마스크연결부(720) 중 어느 하나는 자석을 구비하고, 다른 하나는 상기 자석에 인력이 작용하는 재질로 형성되는 것도 가능하다.

또 다른 예로, 상기 고정스트랩(150) 및 상기 마스크(50) 중 어느 하나는 자석을 구비하고, 다른 하나는 상기 자석에 인력이 작용하는 재질로 형성되는 것도 가능하다.

한편, 상기 호스(70)는 상기 한 쌍의 어깨 끈(130) 중 어느 하나를 따라 배치되는 호스 본체(710)를 포함할 수 있다. 상기 호스 본체(710)의 둘레에는, 호스 본체(710)의 길이 방향으로 다수의 요부 및 홈부가 연속되어 형성되는 주름부가 형성될 수 있다. 상기 주름부에 의해서 상기 호스 본체(710)는 굽어지거나, 외력에 의해 당겨질 때, 손상 위험이 줄어들 수 있다.

상기 호스(70)는 상기 공기청정모듈(30)에 연결되는 모듈연결부(730)를 더 포함할 수 있다. 상기 모듈연결부(730)는 상기 호스 본체(710)의 일측에 구비될 수 있다.

상기 공기청정모듈(30) 및 호스연결부(520) 사이에는 커넥터(731, 732, 733)가 구비될 수 있다. 상기 커넥터(731, 732, 733)에 대한 보다 상세한 내용은 후술된다.

또한, 상기 호스(70)는 상기 마스크(50)에 연결되는 마스크연결부(720)를 더 포함할 수 있다. 상기 마스크연결부(720)는 상기 호스 본체(710)의 일측에 반대되는 타측에 구비될 수 있다. 따라서, 상기 공기청정모듈(30)에 의해 정화된 공기는 상기 호스(70)를 경유하여 상기 마스크(50)에 전달될 수 있다. 사용자는 상기 마스크(50)를 착용함으로써, 정화된 공기를 공급받을 수 있다.

상기 마스크(50)는 외관을 형성하는 마스크 본체(510)를 포함할 수 있다. 사용자가 상기 마스크(50)를 착용하는 경우, 상기 마스크 본체(510)는 사용자 안면의 일부 또는 전부를 덮을 수 있다. 상기 마스크 본체(510)에 의해 덮어진 사용자 안면의 일부 또는 전부는 공기 중의 이물로부터 보호될 수 있다.

상기 마스크(50)는 상기 호스(70)가 연결되는 호스연결부(520)를 포함할 수 있다. 상기 호스연결부(520)는 상기 호스(70)의 마스크연결부(720)가 삽입될 수 있도록, 상기 마스크 본체(510)의 일면이 개구된 형상을 가질 수 있다.

상기 마스크(50)는 상기 공기청정모듈(30)의 정화된 공기가 공급되는 공기공급부(530)를 더 포함할 수 있다. 상기 공기공급부(530)는 상기 마스크 본체(510)에서 상기 호스연결부(520)가 형성된 면의 반대되는 면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 공기공급부(530)는 상기 마스크 본체(510)로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 일례로, 상기 공기공급부(530)는 상기 마스크 본체(510)의 내측, 다르게 표현하면, 사용자의 안면을 향해 돌출된 형상을 가질 수 있다.

상기 공기공급부(530)는 상기 호스연결부(520)와 연통될 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 공기공급부(530)를 입에 삽입시킴으로써, 상기 공기청정모듈(30)에서 상기 호스(70)를 통해 상기 마스크(50)로 전달되는 공기를 공급받을 수 있다.

본 실시예에서, 상기 마스크(50)는 사용자의 입에 삽입되어 공기를 공급하는 구강용 마스크로 설명된다. 한편, 다른 실시예로, 상기 마스크(50)는 코를 덮은 상태에서 공기를 공급하는 나잘(nasal) 마스크, 사용자의 코 구멍에 삽입되어 공기를 공급하는 필로우(pillow) 마스크, 사용자의 코 및 입을 덮은 상태에서 공기를 공급하는 하프-페이스(half-face) 마스크, 및 얼굴 전면을 덮은 상태에서 정화된 공기를 공급하는 풀-페이스(full-face) 마스크 중 어느 하나로 적용 가능하다. 한편, 상기 마스크(50)가 상기 나잘 마스크, 필로우 마스크, 하프-페이스 마스크, 및 풀-페이스 마스크 중 어느 하나 인 경우, 사용자의 안면에 상기 마스크를 고정시키기 위한 별도의 장착수단이 구비될 수 있다.

이하에서는, 공기청정모듈(30)의 구성에 대해 설명한다.

도 3은 일실시예에 따른 공기청정모듈(30)의 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 공기청정모듈(30)은 상기 가방(10)의 모듈장착부(170)에 장착되는 모듈 본체(310)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 상기 모듈 본체(310)는 대략 원통형상으로 형성되나, 다른 실시예로, 구, 반구, 다각기둥 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것도 가능하다.

상기 모듈 본체(310)의 내부에는 공기가 흡입되는 흡입구(311)가 형성될 수 있다. 상기 모듈 본체(310)는 일면에 개구부를 형성할 수 있다.

상기 공기청정모듈(30)은 상기 개구부에 분리 가능하게 장착되는 흡입그릴(320)을 포함할 수 있다. 상기 흡입그릴(320)이 상기 모듈 본체(310)에 장착되면, 상기 흡입그릴(320)은 공기청정모듈(30)의 외관을 형성할 수 있다. 상기 흡입그릴(320)은 다수의 그릴(322)이 가로 및 세로 방향으로 교차하여 배치되는 그릴 본체(321)를 포함할 수 있다. 교차되는 다수의 그릴(322) 사이에는 공기가 흡입되는 흡입부(323)가 연속하여 형성될 수 있다. 상기 흡입부(323)는 상기 흡입구(311)에 연통될 수 있다. 따라서, 상기 흡입부(323)를 통해 흡입되는 공기는 상기 모듈 본체(310)의 흡입구(311)로 유동될 수 있다.

상기 공기청정모듈(30)은 상기 흡입그릴(320) 및 상기 모듈 본체(310)의 사이에 위치되는 필터부재(330)를 포함할 있다. 상기 필터부재(330)는 다수 개로 구비될 수 있다. 일례로, 이물을 여과하는 메시필터(mash filter), 정전기를 이용하여 이물을 여과하는 정전필터 등을 포함할 수 있다.

상기 공기청정모듈(30)은 상기 호스(70)의 적어도 일부가 수용되는 호스케이스(360)를 포함할 수 있다. 상기 호스케이스(360)는 상기 흡입구(311) 및 관통홀(312)를 연결한다. 상기 관통홀(312)은 상기 모듈 본체(310)에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 관통홀(312)에는 상기 호스(70)가 관통(또는, 삽입)될 수 있다. 상기 관통홀(312)를 관통하는 호스(70)는 상기 호스케이스(360) 내부에 수용되어, 상기 흡입구(311)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 흡입구(311)에 유입된 공기는 상기 호스케이스(360)에 수용된 호스를 경유하여 마스크(50)로 유동될 수 있다.

한편, 상기 호스케이스(360)에 의해서, 상기 마스크(50) 및 상기 모듈 본체(310) 사이의 호스(70)의 길이가 조절될 수 있다. 일례로, 상기 호스(70)에 외력(당기는 힘)을 가해지는 경우, 상기 호스케이스(360)에 수용된 호스(70) 중의 적어도 일부가 상기 모듈 본체(310) 외부로 인출될 수 있다. 이때, 상기 마스크(50) 및 모듈 본체(310) 사이의 호스(70)의 길이가 길어지게 된다. 반대로, 상기 호스(70)에 가해지는 외력이 차단되는 경우, 상기 마스크(50) 및 모듈 본체(310) 사이의 호스(70)의 길이는 원래의 길이로 복원된다.

상기 호스케이스(360)에 의해 상기 마스크(50) 및 모듈 본체(310) 사이의 호스(70)의 길이가 가변되는 보다 구체적인 내용은 후술한다.

상기 공기청정모듈(30)은 상기 호스케이스(360) 및 상기 모듈 본체(310) 사이에 배치되는 팬모터모듈(340)을 더 포함할 수 있다. 상기 팬모터모듈(340)은 송풍팬(341)과, 상기 송풍팬(341)이 회전되도록 동력을 발생시키는 모터(342)를 포함할 수 있다. 상기 송풍팬(341)은 축방향으로 유입된 공기를 반경방향에 배치된 호스케이스(360)로 유동시킬 수 있다. 상기 송풍팬(341)은 일례로, 원심팬을 포함할 수 있다.

정리하면, 상기 팬모터모듈(340)은, 외부공기가 상기 흡입부(323)를 통해 유입되어 상기 모듈 본체(310) 내부로 유입되는 흡입유로를 형성할 수 있다. 상기 팬모터모듈(340)에 의해 흡입된 공기 중의 이물은 상기 필터부재(330)를 상기 필터부재(330)에 의해 여과될 수 있다. 다르게 표현하면, 상기 팬모터모듈(340)에 의해 흡입된 공기는 상기 필터부재(330)를 통과하면서 정화될 수 있다. 정화된 공기는 상기 호스케이스(360)에 수용된 상기 호스(70)를 경유하여 상기 마스크(50)를 향해 유동될 수 있다.

도 4는 일실시예에 따른 호스케이스(360)의 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 호스케이스(360)는 대략 ‘U’자 형상을 갖는 제 1 호스케이스(361) 및 제 2 호스케이스(371)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 호스케이스(361) 및 제 2 호스케이스(371)가 결합되면, 상기 제 1 호스케이스(361) 및 제 2 호스케이스(371) 사이에는 상기 호스(70)가 수용되는 수용공간이 형성될 수 있다.

한편, 상기 모듈 본체(310)는, 상기 모듈 본체(310)의 내부와 외부가 연통되는 관통홀(312)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 호스케이스(361)는 상기 관통홀(312)와 연통하는 제 1 개구부(363)를 포함할 수 있다. 상기 마스크(50)에 연결된 호스(70)는 상기 제 1 개구부(363)에 삽입되어 상기 호스케이스(360)의 수용공간에 수용될 수 있다.

상기 제 2 호스케이스(371)는 상기 모듈 본체(310)의 흡입구(311)와 연통하는 제 2 개구부(373)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 호스(70)의 모듈연결부(730)는 커넥터(731, 732, 733)를 통해 상기 제 2 개구부(373)에 결합될 수 있다. 상세히, 상기 커넥터(731, 732, 733)는 상기 모듈연결부(730) 및 제 2 개구부(373) 사이에 배치될 수 있다. 상기 커넥터(731, 732, 733)는 일례로, ‘ㄱ’구조를 가질 수 있다.

상기 커넥터(731, 732, 733)는 공기가 유동되는 커넥터 본체(731)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 커넥터(731, 732, 733)는 상기 모듈 본체(310)의 제 2 개구부(373)에 삽입되는 커넥터 제 1 연결부(732)를 포함할 수 있다. 상기 커넥터 제 1 연결부(732)는 상기 커넥터 본체(731)의 길이방향과 교차되는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 커넥터(731, 732, 733)는 상기 호스(70)의 모듈연결부(730)에 결합되는 커넥터 제 2 연결부(733)를 포함할 수 있다. 상기 커넥터 제 2 연결부(733)는 상기 커넥터 본체(731)의 길이 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 공기청정모듈(30)의 정화된 공기는 상기 커넥터(731, 732, 733)를 지나, 상기 호스(70)로 유입될 수 있다.

한편, 상기 제 1 호스케이스(361)는 상기 모듈 본체(310)에 고정될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 호스케이스(371)는 상기 제 1 호스케이스(361)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 상기 제 2 호스케이스(371)는, 상기 커넥터(731, 732, 733)에 의해 상기 호스(70)에 결합되므로, 상기 호스(70)와 함께 회전될 수 있다.

일례로, 상기 마스크(50)에 연결된 호스(70)의 일부분에 당겨지는 힘이 가해지면, 상기 호스케이스(360)에 수용된 호스(70)의 일부분이 상기 모듈 본체(310) 외부로 인출될 수 있다. 그리고, 상기 호스케이스(360)에 수용된 호스(70)의 일부분이 인출되는 과정에서, 상기 제 2 호스케이스(371)는 회전될 수 있다. 따라서, 상기 공기청정모듈(30) 및 상기 마스크(50) 사이의 호스(70) 길이는 연장될 수 있다.

한편, 상기 제 1 호스케이스(361) 및 상기 제 2 호스케이스(371)의 사이에는 탄성부재(도 5의 375)가 추가로 구비될 수 있다. 상기 탄성부재(375)는 일례로, 인장 스프링(tension spring)을 포함할 수 있다.

도 5는 일실시예에 따른 호스케이스의 단면도이고, 도 6은 도 5에서 마스크 및 공기청정모듈 사이의 호스 길이가 연장된 상태의 호스케이스의 단면도이다.

도 5 및 도 6을 설명하기 앞서, 해당 도면에서는 공기청정모듈(30) 및 상기 마스크(50) 사이의 호스 길이 연장 및 축소 여부에 기초하여 탄성부재(375)가 인장되거나, 복원력에 의해 축소되는 것에 특징이 있다. 따라서, 설명의 편의를 위하여, 도 5 및 도 6의 호스케이스(360) 내부에 수용된 호스(70)는 생략하였음을 미리 밝힌다.

도 5 및 도 6를 참조하면, 상기 탄성부재(375)의 일측은 상기 제 1 호스케이스(361)에 결합 고정될 수 있다. 그리고, 상기 탄성부재(375)의 일측과 반대되는 타측은 상기 제 2 호스케이스(371)에 결합될 수 있다. 상기 호스(70)에 외력이 작용하여 상기 제 2 호스케이스(371)가 일방향으로 회전되면, 상기 탄성부재(375)는 인장될 수 있다. 상기 제 2 호스케이스(371)가 일방향으로 회전되는 것은 사용자가 상기 마스크(50)를 착용하기 위하여 상기 호스(70)에 외력을 인가한 것으로 이해될 수 있다. 이에 따라, 상기 공기청정모듈(30) 및 마스크(50) 사이의 호스(70) 길이는 길어질 수 있다. 한편, 상기 제 2 호스케이스(371)가 일방향으로 회전되는 과정에서, 상기 탄성부재(375)에는 복원력이 축적될 수 있다.

상기 호스(70)에 작용하는 외력이 차단되는 경우, 상기 제 2 호스케이스(371)는, 상기 탄성부재(375)에 축적된 복원력에 의해, 타방향으로 회전될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 호스케이스(371)는 원래 위치로 복원될 수 있다. 상기 제 2 호스케이스(371)가 원래 위치로 복원되는 것은, 사용자가 상기 마스크(50)를 착용 해제하여 상기 탄성부재(375)에 축적된 복원력이 상기 제 2 호스케이스(371)에 작용한 것으로 이해될 수 있다. 이에 따라, 상기 공기청정모듈(30) 및 마스크(50) 사이의 호스(70) 길이는 원래의 길이로 복원될 수 있다.

정리하면, 외력에 의해 상기 공기청정모듈(30) 및 마스크(50) 사이의 호스(70) 길이가 길어지면, 상기 탄성부재(375)에는 복원력이 작용될 수 있다. 상기 복원력에 의해 상기 공기청정모듈(30) 및 마스크(50) 사이의 호스(70) 길이가 과도하게 길어지는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 사용자가 신체활동을 하는 경우, 상기 호스(70)에 의해서 움직임이 방해되는 현상이 줄어들 수 있다.

또한, 상기 외력이 차단되면, 상기 공기청정모듈(30) 및 마스크(50) 사이의 호스(70) 길이는 원래의 길이로 복원될 수 있다. 상기 공기청정모듈(30) 및 마스크(50) 사이의 호스(70) 길이가 원래 길이로 복원되면 과정에서, 상기 마스크(50)는 상기 가방(10)의 어깨 끈(130)에 구비된 고정스트랩(150)에 장착될 수 있다. 즉, 사용자가 별도로 마스크(50)를 보관하기 위한 행동을 취하지 않아도 상기 복원력에 의해 상기 마스크(50)는 상기 고정스트랩(150)에 장착되므로, 사용자의 편의성이 향상되는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 다음 번 마스크(50)를 사용 시, 상기 마스크(50)를 간편하게 착용할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 공기청정모듈(30)은 공기의 압력을 측정하는 압력센서(380)를 포함할 수 있다.

도 7은 일실시예에 따른 공기청정장치의 제어구성을 나타낸 블록도이다.

도 3 및 7을 참조하면, 상기 압력센서(380)는 상기 모듈 본체(310) 내부의 공기압을 측정할 수 있다. 상기 압력센서(380)에서 측정된 공기압(이하, 측정값)은 후술되는 제어모듈(390)로 전달될 수 있다.

상기 공기청정모듈(30)은, 상기 압력센서(380)에서 전달받은 측정값을 기반으로, 상기 팬모터모듈(340)의 구동여부를 결정하는 제어모듈(390)을 더 포함할 수 있다.

사용자의 날숨에 의해, 상기 모듈 본체(310)의 내부에는 공기가 유입될 수 있다. 또는, 사용자의 들숨에 의해, 상기 모듈 본체(310)의 내부에 있는 공기가 상기 마스크(50)로 유입될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제어모듈(390)은 상기 압력센서(380)를 통해 상기 모듈 본체(310) 내부의 공기압력이 가변 되는 것을 확인할 수 있다. 이러한 경우, 상기 제어모듈(390)은 상기 팬모터모듈(340)을 동작시킬 수 있다. 일례로, 상기 제어모듈(390)은 가변되는 공기압력이 설정값 이상이 되는 경우, 상기 팬모터모듈(340)을 동작시킬 수 있다.

상기 공기청정모듈(30)은 상기 팬모터모듈(340), 압력센서(380), 및 제어모듈(390) 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 배터리모듈(350)을 포함할 수 있다. 상기 배터리모듈(350)는 상기 모듈 본체(310)에 구비될 수 있다.

또한, 공기청정모듈(30)은 상기 팬모터모듈(340), 압력센서(380), 및 제어모듈(390) 중 적어도 하나에 상기 배터리모듈(350)의 전원 공급여부를 결정하기 위한 스위치(313)를 더 포함할 수 있다. 상기 스위치(313)는 상기 모듈 본체(310)에 구비될 수 있다.

이하에서는, 공기청정장치의 제어방법에 대해 설명한다.

도 8은 일실시예에 따른 공기청정장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

도 8을 참조하면, 상기 공기청정모듈(30)의 스위치(313)가 턴 온 되면, 상기 공기청정모듈(30)에는 상기 배터리모듈(350)의 전원이 공급될 수 있다(S1). 상세히, 상기 제어모듈(390) 및 압력센서(380)는 상기 배터리모듈(350)로부터 전원을 공급받을 수 있다.

상기 제어모듈(390)에는 자동모드 또는 수동모드에 대한 사용자 명령이 입력될 수 있다(S3). 상기 자동모드 또는 수동모드에 대한 명령입력은, 일례로, 상기 공기청정모듈(30)의 모듈 본체(310)에 구비되는 모드선택버튼(314)를 통해 결정될 수 있다. 한편, 상기 자동모드는 측정되는 공기압에 기반하여, 상기 제어모듈(390)에 의해 상기 팬모터모듈(340)의 동작이 결정되는 것으로 이해될 수 있다. 또한 상기 수동모드는 별도의 제어과정 없이, 전원 공급 여부에 기반하여 상기 팬모터모듈(340)의 동작이 결정되는 것으로 이해될 수 있다.

상기 수동모드가 선택되면, 상기 팬모터모듈(340)은 상기 제어모듈(390)에 별도의 턴 오프 명령이 입력되기 이전까지 계속 구동될 수 있다(S7, S9).

상기 제어모듈(390)은 상기 압력센서(380)를 제어하여 상기 모듈 본체(310) 내부의 공기압력의 변화유무를 확인할 할 수 있다(S5). 상세히, 사용자가 마스크를 착용한 상태에서 숨을 내뱉거나 마시는 경우, 상기 모듈 본체(310) 내부의 공기압력은 가변 된다. 따라서, 상기 자동모드가 선택되는 경우, 상기 제어모듈(390)은 상기 압력센서(380)를 이용하여 상기 모듈 본체(310) 내부의 공기압력 변화량을 획득할 수 있다. 그리고, 상기 제어모듈(390)은 획득한 공기압력 변화량 및 설정값을 비교할 수 있다.

상기 측정된 공기압력변화량이 상기 설정값 보다 큰 경우, 상기 제어모듈(390)은 상기 팬모터모듈을 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 외부공기는 상기 흡입부(323)를 통해 모듈 본체(310) 내부로 유입될 수 있다. 상기 모듈 본체(310) 내부로 유입된 공기 중의 이물은 상기 필터부재(330)에 의해 여과될 수 있다. 다르게 표현하면, 상기 필터부재(330)에 의해 상기 모듈 본체(310) 내부로 유입된 공기는 정화될 수 있다. 상기 필터부재(330)에 의해 정화된 공기는 상기 호스케이스(360)에 수용된 호스(70)에 유입되어 상기 마스크(50)를 착용한 사용자에게 공급될 수 있다.

상기 팬모터모듈(340)은 턴 오프 명령 이전까지, 계속 구동 될 수 있다. 상기 턴 오프 명령은, 일례로, 상기 스위치(313)가 턴 오프 되는 것으로도 이해될 수 있다.

상기 스위치(313)가 턴 오프 되는 경우, 상기 배터리모듈(350)로부터 상기 제어모듈(390), 압력센서(380), 및 팬모터모듈(340)에 공급되는 전원은 차단될 수 있다. 물론, 다른 실시예로, 상기 스위치(313)가 턴 오프 되는 경우, 단계 S5의 모듈 본체(310) 내부의 공기압력 변화량 및 설정값을 비교하는 단계로 돌아가는 것도 가능하다.

본 실시예에 따르면, 공기청정장치(1)는 마스크(50)와, 가방(10)에 장착되며 호스를 통해 상기 마스크(50)로 정화된 공기를 공급하는 공기청정모듈을 포함한다. 따라서, 사용자는 상기 가방(10)을 착용한 상태에서, 정화된 공기를 공급받을 수 있다.

또한, 호스 본체(710)가 가방(10)의 어깨 끈(130)을 따라 배치되며, 마스크(50)는 상기 어깨 끈(130)에 구비된 고정스트랩(150)에 장착될 수 있다. 즉, 상기 호스 본체(710)가 어깨 끈(130) 밖으로 벗어나는 현상이 줄어들게 되므로, 호스 본체(710)가 신체에 접촉되어 사용자의 움직임을 방해하는 현상이 줄어들게 된다. 따라서, 공기청정장치의 휴대성이 향상될 수 있다.

또한, 공기청정모듈(30)의 흡입그릴(310) 및 모듈 본체(310) 사이에는 이물을 여과하기 위한 필터부재(330)가 구비된다. 이때, 상기 흡입그릴(310)은 상기 모듈 본체(310)로부터 분리 가능하므로, 필터부재(330)의 수명이 소진된 경우, 사용자는 간편하게 해당 필터부재(330)를 교체할 수 있는 장점이 있다.

또한, 공기청정장치의 공기청정모듈은 팬모터모듈(340)을 포함한다. 팬모터모듈(340)에 의해 공기청정모듈(30) 내부로 유입된 공기는 필터부재(330)에 의해 정화된 후, 호스(70)를 경유하여 마스크(50)에 공급된다. 따라서, 사용자는 상기 팬모터모듈(340)에 의해 용이하게 호흡할 수 있다.

또한, 공기청정모듈(30)은, 상기 흡입구(315) 및 관통홀(312)를 연통하고, 상기 호스(70)의 적어도 일부가 수용되는 호스케이스(360)를 포함한다. 상기 호스케이스(360)는 사용자에 의해 상기 마스크(50) 및 공기청정모듈(30) 사이의 호스 길이를 조절할 수 있다. 따라서, 사용자가 마스크(50)를 착용하는 경우, 상기 호스케이스(360)에 의해 상기 호스길이가 길어질 수 있으므로 사용자는 보다 쉽게 마스크(50)를 착용할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 마스크(50)를 착용한 상태에서도, 상기 호스 길이는 사용자의 움직임에 따라 길어지거나 짧아질 수 있어서, 착용안정감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 호스케이스(360) 내부에는 상기 마스크(50) 및 공기청정모듈(30) 사이의 늘어난 호스 길이를 원래 길이로 복원시키기 위한 탄성부재(375)가 구비된다. 따라서, 사용자가 마스크를 착용 해제하는 경우, 사용자의 별도 조작 없이도 상기 탄성부재(375)의 복원력에 의해 상기 마스크(50)는 상기 어깨 끈(130)에 구비된 고정스트랩(150)에 장착될 수 있다. 이에 따라, 마스크(50) 보관이 간편한 장점이 있다.

또한, 사용자의 별도 조작없이 마스크(50)는 상기 고정스트랩(150)에 의해 어깨 끈에 고정되기 때문에, 다음 번에 사용 시에도, 사용자는 간편하게 상기 마스크(50)를 장착할 수 있는 장점이 있다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 공기청정장치 10: 가방
110: 가방본체 130: 어깨 끈
150: 고정스트랩 170: 모듈장착부
30: 공기청정모듈 310: 모듈본체
320: 흡입그릴 330: 필터부재
340: 팬모터모듈 350: 배터리모듈
360: 호스케이스 50: 마스크
510: 마스크본체 530: 공기공급부
70: 호스 710: 호스본체
720: 마스크연결부 730: 모듈연결부

Claims

사용자의 신체에 착용되는 가방;
사용자의 안면의 일부 또는 전부를 덮는 마스크;
상기 가방에 장착되며, 공기 중의 이물을 여과하여 공기를 정화하는 공기청정모듈; 및
상기 마스크 및 상기 공기청정모듈을 서로 연결하는 호스를 포함하고,
상기 공기청정모듈은,
공기가 흡입되는 흡입구를 형성하는 모듈 본체;
상기 흡입구에 흡입된 공기 중의 이물을 여과하는 필터부재; 및
상기 모듈 본체 내부에 수용되어, 상기 필터부재를 통과한 공기를 상기 호스로 토출시키는 팬모터모듈을 포함하고,
상기 모듈 본체는,
상기 호스가 관통되는 관통홀; 및
상기 흡입구 및 상기 관통홀을 연결하며, 상기 호스의 적어도 일부가 수용되는 호스케이스를 포함하고,
상기 호스케이스는,
상기 모듈 본체에 결합되는 제 1 호스케이스; 및
상기 제 1 호스케이스에 회전 가능하게 결합되어, 내부에 수용된 호스와 함께 회전되는 제 2 호스케이스를 포함하여, 상기 공기청정모듈에 의해 정화된 공기는 상기 호스를 경유하여 상기 마스크에 공급되는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공기청정모듈은, 상기 팬모터모듈에 전원을 공급하는 배터리부를 더 포함하는 공기청정장치.
제 2 항에 있어서,
상기 공기청정모듈은,
상기 모듈 본체에 분리 가능하게 결합되며, 상기 흡입구와 연통하는 하나 이상의 흡입부가 형성된 흡입그릴을 포함하고,
상기 흡입그릴이 상기 모듈 본체에서 분리되면, 상기 필터부재는 상기 모듈 본체에서 분리 가능한 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 3 항에 있어서,
상기 흡입부 및 상기 모듈 본체 사이에는 다수 개의 필터부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 호스케이스에 수용된 호스에는 상기 팬모터모듈에 의해 정화된 공기가 전달되는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 5 항에 있어서,
상기 호스케이스는 상기 팬모터모듈의 둘레를 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 6 항에 있어서,
상기 팬모터모듈은 흡입된 공기를 반경방향으로 토출시키는 송풍팬을 포함하는 공기청정장치.
제 5 항에 있어서,
상기 호스케이스는 상기 모듈 본체 및 상기 마스크 사이의 호스 길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 호스케이스는 상기 호스가 상기 관통홀과 연통되는 제 1 개구부를 포함하며,
상기 제 2 호스케이스는 상기 흡입구와 연통하는 제 2 개구부를 포함하고,
상기 호스는 상기 제 2 개구부에 연결되는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 호스케이스는,
상기 제 1 호스케이스 및 상기 제 2 호스케이스 사이에 배치되어, 원래 위치로 복원되도록 상기 제 2 호스케이스에 복원력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 공기청정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가방은, 어깨 끈과, 상기 공기청정모듈이 장착되는 가방 본체를 포함하고,
상기 호스는 상기 공기청정모듈 및 상기 마스크 사이에 위치한 어깨 끈을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 12 항에 있어서,
상기 어깨 끈은 상기 마스크를 분리 가능하게 고정시키는 고정스트랩을 구비하는 공기청정장치.
제 13 항에 있어서,
상기 고정스트랩의 일단 및 타단이 상기 어깨 끈의 길이방향에 교차되는 방향으로 상기 어깨 끈에 각각 부착되고,
상기 호스는 상기 고정스트랩 및 상기 어깨 끈 사이에 형성된 공간에 삽입되는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 14 항에 있어서,
상기 마스크의 체적은 상기 고정스트랩 및 상기 어깨 끈 사이에 형성된 공간의 체적 보다 큰 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
제 13 항에 있어서,
상기 고정스트랩 및 상기 호스 중 어느 하나는 자석을 구비하고, 다른 하나는 상기 자석에 인력이 작용하는 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정장치.