KR102542490B1 - 마스크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치는, 리어 바디와, 상기 리어 바디의 전면에 결합되는 프런트 바디를 포함하고, 흡입구와 토출구가 각각 형성되는 마스크 바디; 상기 리어 바디의 배면에 결합되어 사용자의 안면에 밀착되고, 내측에 호흡 공간이 형성되는 페이스 가드; 상기 리어 바디에 장착되어, 상기 흡입구로 유입되는 외부 공기를 정화하여 상기 호흡 공간으로 공급하는 에어 클리닝 모듈을 포함하고, 흡입구와 토출구 모두 상기 마스크 바디의 배면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

마스크 장치{Mask apparatus}

본 발명은 마스크 장치에 관한 것이다.

마스크는, 사용자의 코와 입을 가려서, 사용자가 숨을 들이쉴 때 공기 중에 포함된 병균이나 먼지를 포함하는 유해 물질이 걸러지도록 하고, 사용자가 숨을 내쉴 때 배출되는 바이러스 또는 구취가 주위 사람에게 전파되는 것을 최소화할 수 있는 위생 용품으로 정의될 수 있다.

최근에는, 확산성과 전염성이 매우 강한 바이러스가 창궐함에 따라 전염을 최소화하기 위하여 개개인은 안전을 위하여 마스크를 착용하고 외출할 것을 권고하고 있는 실정이다.

현재 시중에는 다양한 종류와 형태의 마스크가 출시되고 있으며, 특히 공기 중에 포함된 유해 물질이 마스크 착용자의 호흡기로 직접 유입되는 것을 최소화하기 위하여, 필터 모듈이 장착된 마스크가 많이 판매되고 있다.

또한, 사용자가 숨을 들이쉬거나 내쉴 때, 마스크를 통과하는 공기의 유동을 원활하게 하기 위하여, 팬이 장착된 마스크도 많이 판매되고 있다.

아래의 선행 기술에 개시되는 마스크를 비롯한 종래의 마스크는 필터를 구비하여 외부 공기에 포함된 유해 물질이 걸러진 다음 사용자의 호흡기로 유입되도록 한다.

또한, 마스크와 사용자의 안면 사이에 형성되는 호흡 공간의 압력을 감지하는 압력 감지 수단과, 상기 압력 감지 수단에 의하여 감지되는 압력에 따라 회전 속도가 가변되는 팬 모듈이 마스크에 구비되어, 사용자가 마스크를 착용한 상태에서도 편안한 상태로 호흡하도록 도와준다.

그러나, 현재 시장에 출시되고 공개되어 있는 마스크의 대부분은 마스크의 전면에 공기 흡입구가 형성되고, 마스크의 배면, 구체적으로 사용자의 입이나 코에 가까운 지점에 해당하는 마스크의 배면에 공기 토출구가 형성되는 구조를 이룬다. 여기서 마스크의 전면이라 함은 외부에 노출되는 부분을 의미하고, 마스크의 배면이라 함은 사용자의 안면에 밀착되는 부분을 의미한다.

상세히, 마스크에 형성되는 공기 흡입구는 마스크의 중앙에 가까운 전면 또는 양 측단에 가까운 전면에 형성되는 것이 일반적이며, 상기 선행 기술의 경우 마스크의 양 측단에 가까운 전면에 형성된다.

이와 같이 공기 흡입구는 마스크의 전면에 형성되고, 공기 토출구는 마스크의 배면에 형성되는 구조에서는, 외부 공기가 마스크 내부로 유입되고 팬과 필터를 통과한 뒤 공기 토출구를 통해 사용자의 호흡기로 토출될 때까지의 과정에서 공기의 유동 전환이 과도하게 많이 발생되는 문제점이 있다.

흡입되는 공기의 유동 전환 횟수가 많아질 수록 유동 저항이 커지게 되고, 결과적으로 팬의 부하가 증가하게 된다. 그리고, 팬의 부하가 증가함에 따라 팬으로 전원을 공급하는 배터리의 전력 소모가 커지는 문제가 발생한다.

뿐만 아니라, 흡입되는 공기의 유동 전환 횟수가 많아짐에 따라 유동 소음이 증가하는 문제가 발생한다.

또한, 공기 흡입구가 마스크의 전면에 배치되는 마스크를 착용하는 사용자는, 마스크를 벗어서 공기 흡입구가 위를 향하거나 앞을 향하는 상태로 두는 경우가 많기 때문에, 공기 흡입구를 통하여 먼지가 유입되는 가능성이 상대적으로 높은 단점이 있다.

또한, 공기 흡입구가 마스크의 전면에 배치되는 경우, 착용 시 외관이 좋지 않은 인상을 줄 수 있다.

또한, 사용자가 마스크 장치를 착용한 상태에서 걷거나 뛸 때, 사용자의 전방에 떠 있는 이물질 또는 날파리가 흡입구로 바로 유입되는 가능성이 높기 때문에, 필터의 수명이 짧아져서 필터의 교체 주기가 짧아지는 단점이 있다.

또한, 공기 흡입구가 외부에 그대로 노출되는 것을 방지하기 위하여 흡입구 커버가 장착되기도 하는데, 이 경우 외부에서 작용하는 힘이나 충격에 의하여 상기 흡입구 커버가 마스크로부터 분리되거나 파손되는 현상이 발생할 수 있다.

또한, 흡입구가 마스크 바디에 형성되지 않고, 다른 부분에 형성되는 구조, 예컨대, 마스크 바디의 측면에 분리 또는 접힘 가능하게 결합되는 별도의 에어 클리닝 모듈에 흡입구가 형성되는 구조의 경우, 에어 클리닝 모듈로 흡입된 공기가 마스크 바디의 중앙에 형성된 토출구까지 도달하는 동안 유동 저항이 현저히 증가하는 단점이 있다.

EP3398657A(2021년04월21일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치는, 사용자의 입과 코를 커버하도록 단일체로 이루어지는 리어 바디와, 상기 리어 바디의 전면에 결합되는 프런트 바디를 포함하고, 흡입구와 토출구가 각각 형성되는 마스크 바디; 상기 리어 바디의 배면에 결합되어 사용자의 안면에 밀착되고, 내측에 호흡 공간이 형성되는 페이스 가드; 상기 리어 바디에 장착되어, 상기 흡입구로 유입되는 외부 공기를 정화하여 상기 호흡 공간으로 공급하는 에어 클리닝 모듈을 포함하고, 상기 마스크 바디는, 상기 리어 바디의 일부분이 상기 프런트 바디 쪽으로 돌출되어, 상기 에어 클리닝 모듈을 수용하기 위한 공간을 형성하는 수용부를 포함하고, 상기 에어 클리닝 모듈은, 전면이 상기 수용부에 놓이고, 후면을 통하여 공기를 축 방향으로 흡입 후 반경 방향으로 토출하는 팬 모듈; 상기 팬 모듈의 후측에 놓여서, 상기 흡입구를 통하여 흡입된 공기가 정화된 상태로 상기 팬 모듈로 흡입되도록 하는 필터; 및 상기 팬 모듈과 상기 필터 사이에 적어도 일부분이 놓이되, 상기 필터를 통과한 공기가 상기 팬 모듈로 안내되도록 하는 연통홀이 형성되는 유동 가이드를 포함하고, 상기 마스크 바디의 배면을 통하여 외부 공기가 흡입되고, 흡입된 외부 공기는 상기 마스크 바디의 배면을 통하여 상기 호흡 공간으로 공급되도록, 상기 흡입구 및 상기 토출구는 상기 마스크 바디의 배면에 각각 형성되고, 상기 토출구는 상기 흡입구로부터 상기 리어 바디의 중심 쪽으로 소정 간격 이격되는 지점에 형성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 마스크 장치의 흡입구와 토출구가 모두 사용자의 안면을 덮는 마스크 바디의 배면에 형성되므로, 마스크 장치의 흡입구가 마스크 바디의 전면 또는 마스크 바디 이외의 다른 부분에 형성되는 경우에 비하여, 유동 저항이 현저히 감소되는 효과가 있다.

둘째, 사용자가 마스크 장치를 착용한 상태에서 흡입구가 외부에 노출되지 않으므로, 흡입구를 가리기 위한 별도의 커버 부재가 필요 없는 장점이 있다. 나아가, 별도의 커버 부재가 마스크 장치의 전면에 장착될 필요가 없으므로, 외력에 의하여 커버 부재가 파손되거나 분리되는 현상이 발생하지 않는 효과가 있다.

셋째, 흡입구가 마스크 바디의 배면에 형성되므로, 마스크 바디의 전면이 전방 또는 위를 향하도록 마스크 장치를 벗어놓으면, 먼지나 기타 이물질이 흡입구를 통하여 마스크 장치 내부로 유입되는 현상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 흡입구가 마스크 바디의 배면에 형성되므로, 마스크 장치의 전면이 깔끔하게 처리되어, 구매자자의 구매 욕구를 높일 수 있는 부가적인 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 정면도.
도 2는 상기 마스크 장치의 배면 사시도이며, 도 3은 상기 마스크 장치의 분해 사시도.
도 4는 프런트 바디가 분리된 마스크 장치의 전면 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치를 구성하는 프런트 바디의 배면 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치를 구성하는 리어 바디의 전면 사시도.
도 7은 상기 리어 바디의 배면 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 횡단면도.
도 9는 상기 마스크 장치의 종단면도.
도 10은 필터 하우징의 결합 구조를 보여주는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 부분 배면 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 에어 클리닝 모듈을 구성하는 필터 하우징의 전면 사시도.
도 12는 상기 필터 하우징의 배면 사시도.
도 13은 도 12의 13-13을 따라 절개되는 필터 하우징의 단면도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 에어 클리닝 모듈을 구성하는 팬 모듈이 리어 바디의 수용부에 장착된 모습을 보여주는 마스크 장치의 부분 사시도.
도 15는 상기 팬 모듈의 단면도.
도 16은 팬 모듈을 구성하는 팬 하우징의 사시도.
도 17은 리어 바디의 수용부의 하면 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 사시도.
도 18은 상기 수용부의 상면 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 사시도.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 에어 클리닝 모듈을 구성하는 유동 가이드의 배면 사시도.
도 20은 상기 유동 가이드의 전면 사시도.
도 21은 상기 유동 가이드가 마스크 바디의 수용부에 장착된 모습을 보여주는 마스크 장치의 부분 사시도.
도 22는 팬 모듈과 팬 고정 보스의 결합 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 단면도.
도 23은 유동 가이드와 마스크 바디의 결합 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 단면도.
도 24는 배면 흡입 및 배면 토출 구조를 가지는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치에서 이루어지는 공기의 유동 모습을 보여주는 단면도.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 바스크 바디를 구성하는 프런트 바디와 리어 바디의 결합 구조를 보여주는 부분 단면도.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 배기 밸브 결합 구조를 보여주는 부분 절개 사시도.
도 27은 상기 배기 밸브 결합 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 종단면도.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 정면도이고, 도 2는 상기 마스크 장치의 배면 사시도이며, 도 3은 상기 마스크 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 프런트 바디가 분리된 마스크 장치의 전면 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치(10)는, 마스크 바디(11)와, 상기 마스크 바디(11)의 배면에 고정 또는 분리 가능하게 결합되는 페이스 가드(14)와, 상기 마스크 바디(11)의 내부에 장착되는 에어 클리닝 모듈(30)을 포함한다.

상세히, 상기 마스크 바디(11)는, 전면 외형을 이루는 프런트 바디(12)와, 상기 프런트 바디(12)의 배면에 결합되어 배면 외형을 이루는 리어 바디(13)를 포함한다. 상기 프런트 바디(12)의 전면은 상기 마스크 장치(10)의 전면을 형성하고, 상기 리어 바디(13)의 배면은 사용자(또는 착용자)의 안면과 마주한다.

또한, 상기 페이스 가드(14)는 상기 리어 바디(13)의 배면에 결합되어 사용자의 안면에 밀착되며, 신축성을 가지는 실리콘 또는 고무 소재로 성형될 수 있다. 상기 페이스 가드(14)의 내측에는 호흡 공간이 형성되며, 사용자가 상기 마스크 장치(10)를 착용하면, 사용자의 코와 입이 상기 호흡 공간에 수용된다. 따라서, 상기 에어 클리닝 모듈(30)을 통과하면서 정화된 외부 공기가 상기 호흡 공간으로 안내되어, 사용자가 들이마시게 되고, 사용자가 내쉴 때 발생하는 공기도 상기 호흡 공간으로 배출된다.

상기 프런트 바디(12)와 상기 리어 바디(13) 사이에는 소정의 공간이 형성되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 리어 바디(13)의 전면에 각종 전장 부품이 장착된다. 그리고, 상기 각종 전장 부품은 상기 프런트 바디(12)에 의하여 차폐되어 외부로 노출되지 않는다.

또한, 상기 에어 클리닝 모듈(30)은, 상기 리어 바디(13)에 형성된 수용부(133 : 도 6 참조)에 놓이는 팬 모듈(31)과, 상기 팬 모듈(31)의 후방에 놓이는 필터(33)를 포함한다. 상기 팬 모듈(31)은 축방향으로 공기를 흡입하여 반경 방향으로 토출하는 원심팬을 포함한다.

상기 에어 클리닝 모듈(30)은, 상기 필터(33)의 후방에 놓이는 필터 하우징(34)을 더 포함하고, 상기 필터 하우징(34)에는 외부 공기가 흡입되는 흡입구가 형성된다. 상기 필터 하우징(34)은 상기 리어 바디(13)에 회동 가능하게 결합될 수 있고, 상기 흡입구는 도시된 바와 같이 흡입 그릴(343) 형태로 제공될 수 있다.

상기 흡입 그릴(343)은 다수의 흡입 슬릿(3431)과, 인접하는 흡입 슬릿들(343) 사이에 배치되는 다수의 구획 리브(3432)로 이루어지는 구조로 이해될 수 있다. 상기 흡입 그릴(343)은, 하나의 커다란 흡입구가 상기 다수의 구획 리브들(3432)에 의하여 다수의 폭이 좁고 긴 흡입 슬릿들(3431)로 분할되는 구조로 이해될 수도 있다. 그리고, 상기 다수의 폭이 좁고 긴 흡입 슬릿들(3431)은 보강 리브(3422)에 의하여 상부 슬릿과 하부 슬릿으로 구획될 수 있다. 이하에서, 외부 공기의 흡입을 위하여 상기 마스크 장치(10)의 배면에 형성되는 흡입구는, 상기 흡입 그릴(343)을 비롯한 다양한 형태의 구멍을 포함하는 것으로 정의하며, 상기 마스크 바디(11)의 흡입구와 상기 흡입 그릴(343)은 동일한 의미로 해석되어야 함을 밝혀둔다.

그리고, 상기 흡입구로부터 상기 리어 바디(13)의 중심 방향으로 이격되는 지점에는 토출구(101)가 형성된다. 상기 팬 모듈(31)의 작동에 의하여 상기 흡입구 또는 흡입 그릴(343)을 통하여 흡입되는 외부 공기는 상기 필터(33)와 상기 팬 모듈(31)을 차례로 통과한 뒤 상기 토출구(101)를 통하여 상기 호흡 공간으로 토출된다.

상기 흡입구, 즉 흡입 그릴(343)은 상기 페이스 가드(14)의 외측에 배치되고, 상기 토출구(101)는 상기 페이스 가드(14)의 내측에 배치된다. 즉, 상기 흡입 그릴(343)은 상기 호흡 공간의 외측에 위치하고, 상기 토출구(101)는 상기 호흡 공간의 내측에 위치하여, 흡입되는 외부 공기와 사용자가 내뱉는 공기가 서로 혼합되지 않는다.

한편, 상기 에어 클리닝 모듈(30)은, 상기 팬 모듈(31)의 후방에 배치되는 유동 가이드(32)를 더 포함한다.

또한, 상기 마스크 장치(10)는, 메인 제어 모듈(15)과, 전원 모듈(16)과, 인디케이터 모듈(18)과, 무선 통신 모듈(17)과, 스피커 모듈(19)과, 배터리(20), 및 배기 밸브(21) 중 적어도 하나를 더 포함한다.

상세히, 상기 메인 제어 모듈(15)은 상기 팬 모듈(31)과 상기 스피커 모듈(19) 및 후술하게 될 압력 센서와 마이크 등의 작동을 제어하기 위한 모듈이다. 상기 메인 제어 모듈(15)은 상기 리어 바디(13)의 전면 중앙의 상부에 배치될 수 있다.

상기 전원 모듈(16)은, 상기 마스크 장치(10)에 장착되는 전장 부품들로 전원을 공급하기 위한 제어 모듈이다. 상기 전원 모듈(16)은 상기 리어 바디(13)의 전면 우측 하단에 배치될 수 있다.

상기 전원 모듈(16)에는, 전원 공급 및 데이터 전송을 위한 케이블의 단자가 삽입되는 케이블 커넥터와, 마스크 장치(10)의 작동 상태를 알려주기 위해 사용되는 엘이디 모듈이 장착될 수 있다. 그리고, 상기 엘이디 모듈에서 조사되는 빛은 상기 인디케이터 모듈(18)을 통하여 확산 및 가이드되어 마스크 장치(10)의 외부로 방출된다.

상기 무선 통신 모듈(17)은 블루투스를 비롯한 다양한 형태의 근거리 무선 통신 모듈 중 어느 하나일 수 있다. 상기 무선 통신 모듈(17)은 상기 리어 바디(13)의 전면 좌측 하단에 배치될 수 있다. 상기 무선 통신 모듈(17)은 상기 리어 바디(13)와 교차하는 방향, 일례로 수평하게 상기 리어 바디(13)의 전면에 장착될 수 있다. 상기 무선 통신 모듈(17)은, 상기 리어 바디(13)의 전면에서 돌출되는 한 쌍의 기판 삽입 리브(1315)에 의하여 수평한 상태로 상기 리어 바디(13)의 전면에 장착될 수 있다. 상기 무선 통신 모듈(17)의 양 측단부는 상기 한 쌍의 기판 삽입 리브(1315)에 의하여 지지된다.

상기 스피커 모듈(19)은 상기 무선 통신 모듈(17)의 하측에 해당하는 상기 리어 바디(13)의 전면 좌측 하단에 배치될 수 있다.

상기 배터리(20)는 상기 리어 바디(13)의 전면 중앙에 배치될 수 있고, 상기 배기 밸브(21)는 상기 리어 바디(13)의 전면 중앙의 하측에 형성된 배기구를 차폐하도록 배치될 수 있다. 즉, 사용자가 숨을 내쉴 때 상기 배기 밸브(21)는 상기 배기구를 개방하고, 사용자가 숨을 들이쉴 때 상기 배기 밸브(21)는 상기 배기구를 차폐할 수 있다. 상기 배기 밸브(21)는 휘어짐이 가능하고 납작한 플랩 형태로 제공될 수 있다.

여기서, 상기 마스크 바디(11)의 전면, 후면, 좌측, 및 우측은, 사용자가 마스크 장치(10)를 착용한 상태를 기준으로 정의됨을 밝혀둔다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치를 구성하는 프런트 바디의 배면 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치(10)를 구성하는 프런트 바디(12)는 상기 마스크 장치(10)의 전면 외관을 형성한다.

상기 프런트 바디(12)의 전면에는 별도의 부품이 장착되지 않고 매끈하게 단일체로 이루어지는 것이 외관상 깔끔하게 보이는 장점이 있다. 상기 프런트 바디(12)의 좌측과 우측에 흡입구가 형성되는 경우, 상기 마스크 장치(10)를 벗어서 상기 흡입구가 위를 향하도록 놓으면, 상기 흡입구를 통하여 이물질이 마스크 장치(10) 내부로 유입될 가능성이 높은 단점이 있다.

뿐만 아니라, 상기 흡입구를 차폐하여 이물질 유입을 최소화하기 위하여 별도의 커버를 장착하는 경우, 상기 커버의 가장자리와 상기 프런트 바디(12)의 전면 사이에는 외부 공기의 유입이 가능하도록 갭이 형성될 필요가 있다. 즉, 상기 별도의 커버가 상기 프런트 바디(12)의 전면으로부터 돌출되는 형태로 상기 프런트 바디(12)의 전면에 결합되어야 하는 제한이 따르게 된다.

그 결과, 상기 별도의 커버가 외력에 의하여 파손되거나, 주변 장애물에 걸려서 상기 프런트 바디(12)로부터 분리될 가능성이 높다. 이러한 이유로부터, 상기 프런트 바디(12)에는 가능하면 외부 공기 흡입을 위한 흡입구가 형성되지 않도록 하여, 상기 프런트 바디(12)의 전면에 별도의 부품이 추가로 장착되어 돌출되지 않도록 설계하는 것이 외관상 유리할 뿐 아니라, 내구성 확보를 위해서도 유리하다.

이러한 측면을 고려하여, 본 발명의 실시예에 따른 상기 프런트 바디(12)의 전면에는 외부 공기 흡입을 위한 흡입구가 형성되지 않을 뿐 아니라, 커버를 포함하는 추가 부품이 전혀 장착되지 않아, 전면이 매끄럽고 연속된 단일면을 형성하도록 설계되었다. 다만, 사용자의 음성이 외부로 출력되도록 하기 위하여 하부 일측에 스피커 홀(123)이 형성된다.

한편, 상기 프런트 바디(12)의 배면에는 다수의 돌기 구조가 형성된다.

상세히, 상기 프런트 바디(12)의 배면 중앙의 상단에는 하나 또는 다수의 기판 고정 리브(125)가 돌출된다. 상기 하나 또는 다수의 기판 고정 리브(125)는, 상기 프런트 바디(12)의 가장자리가 상기 리어 바디(13)의 전면 가장자리에 결합되면, 상기 리어 바디(13)에 장착되는 상기 메인 제어 모듈(15)의 전면을 가압하여, 상기 메인 제어 모듈(15)이 요동하는 것을 방지한다.

상기 프런트 바디(12)의 배면에는 밸브 지지 리브(121)가 수평하게 돌출된다. 상기 밸브 지지 리브(121)는, 상기 프런트 바디(12)가 상기 리어 바디(13)에 결합될 때, 배기 밸브(21)의 상단이 위치하는 지점에 형성되어, 상기 배기 밸브(21)의 전면 상단을 가압한다. 일례로, 상기 밸브 지지 리브(121)는 상기 프런트 바디(12)의 배면 중앙으로부터 하측으로 소정 거리 이격되는 지점에서 소정의 폭을 가지고 후방으로 소정 길이 연장될 수 있다.

또한, 상기 프런트 바디(12)의 배면에는 한 쌍의 마그넷 가압 리브(126)가 돌출될 수 있다. 상세히, 상기 리어 바디(13)의 배면에는 상기 페이스 가드(14)가 장착되며, 상기 페이스 가드(14)의 전면에 마그넷이 장착되고, 상기 리어 바디(13)의 전면에도 상기 마그넷과 인력을 작용하는 마그넷이 장착된다. 그 결과, 상기 페이스 가드(14)는 마그넷의 자력에 의하여 상기 리어 바디(13)의 배면에 탈부착 가능하게 장착된다.

이때, 상기 리어 바디(13)의 전면에는 상기 마그넷의 장착을 위한 한 쌍의 하부 마그넷 장착부(135 : 도 6 참조)가 형성된다. 그리고, 상기 한 쌍의 마그넷 가압 리브(126)는 상기 한 쌍의 하부 마그넷 장착부(135)에 장착되는 한 쌍의 마그넷을 각각 가압하는 기능을 한다.

또한, 상기 프런트 바디(12)의 배면에는 상기 무선 통신 모듈(17)을 구성하는 기판의 전단부에 접촉하는 기판 가압 리브(127)가 돌출된다. 상세히, 상기 프런트 바디(12)와 상기 리어 바디(13)가 서로 결합되면, 상기 기판 가압 리브(127)는 상기 무선 통신 모듈(17)을 구성하는 기판의 전단부를 가압하여, 상기 무선 통신 모듈(17)이 요동하거나 상기 기판 삽입 리브(1315)로부터 탈거되지 않도록 기능한다.

또한, 상기 스피커홀(123)의 가장자리에 해당하는 상기 프런트 바디(12)의 배면에는 상기 스피커 모듈(19)의 전단부 가장자리를 감싸서 지지하는 지지 리브(122)가 형성된다. 상기 지지 리브(122)는 상기 스피커 모듈(19)의 전면부 형상에 대응하는 형상으로 둘러질 수 있다.

또한, 상기 프런트 바디(12)의 배면에는 상기 전원 모듈(16)의 전면을 가압하는 기판 고정 리브(124)가 돌출된다. 상기 기판 고정 리브(124)는, 상기 전원 모듈(16)을 구성하는 기판의 전면을 가압하여, 상기 전원 모듈(16)이 요동하거나 상기 리어 바디(13)로부터 탈거되지 않도록 기능한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치를 구성하는 리어 바디의 전면 사시도이고, 도 7은 상기 리어 바디의 배면 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치(10)를 구성하는 리어 바디(13)는, 사용자의 안면을 덮는 안면 커버부(131)와, 상기 안면 커버부(131)의 가장자리에서 전방으로 절곡되는 융착부(132)를 포함한다.

상세히, 상기 융착부(132)는, 상기 안면 커버부(131)의 상면 가장자리, 양 측면 가장자리, 및 하면 가장자리를 따라 연속적으로 형성된다. 그리고, 상기 안면 커버부(13)의 하면 가장자리를 따라 절곡되어 전방으로 연장되는 상기 융착부(132)의 전후 방향 폭이 가장 크다.

상기 융착부(132) 중, 상기 안면 커버부(131)의 하면 가장자리에 형성되는 부분은 특별히 연장턱으로 정의될 수 있다. 상기 연장턱은, 상기 리어 바디(13)의 양 측단으로부터 중앙으로 갈수록 전후 방향 폭이 증가하는 형태로 볼록하게 라운드지는 형상을 이룬다.

연장턱으로 정의되는 상기 융착부(132)의 중앙에는 하면 배기구(1362)가 형성되고, 상기 하면 배기구(1362)로부터 상기 리어 바디(13)의 측단부 쪽으로 이격되는 지점에 버튼홀(1321)이 형성될 수 있다. 상기 버튼홀(1321)에는 전원 버튼이 삽입된다. 상기 버튼홀(1321)의 좌측 및 우측 가장자리로부터 이격되는 지점에는 인디케이션 홀(1322)이 각각 형성된다.

상기 전원 모듈(16)에 실장된 발광 수단으로부터 조사되는 빛은 상기 한 쌍의 인디케이션 홀(1322)을 통하여 외부로 방출된다. 상기 발광 수단은 LED 모듈을 포함한다.

상기 한 쌍의 인디케이션 홀(1322) 중 어느 하나를 통하여 외부로 빛이 방출되면 상기 마스크 장치(10)의 전원이 온된 상태임을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 인디케이션 홀(1322) 중 다른 하나를 통하여 방출되는 빛의 색깔에 따라 상기 배터리(20)의 잔량을 예측할 수 있다.

상기 버튼홀(1321)로부터 상기 리어 바디(13)의 측단부 쪽으로 더 이격되는 지점에는 단자 삽입구(1323)가 형성된다. USB(Universal Serial Bus) 케이블이 상기 단자 삽입구(1323)를 관통하여 상기 전원 모듈(16)에 형성된 단자 연결부(terminal connector)에 삽입될 수 있다. 상기 USB 케이블을 통하여 상기 배터리(20)가 충전되고, 상기 USB 케이블을 통하여 전송되는 데이터에 의하여 상기 마스크 장치(10)의 버전 또는 기능이 업데이트 또는 업그레이드될 수 있다.

상기 리어 바디(13)에는 상기 에어 클리닝 모듈(30)을 수용하기 위한 수용부(133)가 형성된다. 상기 수용부(133)는 상기 리어 바디(13)의 중심으로부터 좌측과 우측에 각각 형성되며, 상기 한 쌍의 수용부(133)는 상기 리어 바디(13)의 중심을 지나는 수직선을 기준으로 대칭된다.

상기 수용부(133)는, 상기 안면 커버부(131)의 전면으로부터 전방으로 돌출됨으로써, 상기 에어 클리닝 모듈(30)을 수용하는 공간을 형성한다. 상기 수용부(133)는, 상기 에어 클리닝 모듈(30), 구체적으로 상기 팬 모듈(31)이 안착되는 안착면(1331)과, 상기 안면 커버부(131)의 측단부에서 상기 안착면(1331)의 외측 가장자리를 연결하는 체결면(1335)과, 상기 안착면(1331)의 내측 가장자리에서 상기 안면 커버부(131)의 전면을 연결하는 에어 가이드면(1334)을 포함한다.

또한, 상기 수용부(133)는, 상기 안착면(1331), 에어 가이드면(1334), 및 체결면(1335)의 상단들과 상기 안면 커버부(131)의 전면을 연결하는 상면(1332)을 더 포함한다. 그리고, 상기 수용부(133)는, 상기 안착면(1331), 에어 가이드면(1334), 및 체결면(1335)의 하단들과 상기 안면 커버부(131)의 전면을 연결하는 하면(1333)을 더 포함한다.

상기 체결면(1335)에는 하나 또는 다수의 체결 수단, 일례로 체결 후크가 형성된다.

상기 안착면(1331)에는 팬 장착홀(1336)이 형성되고, 상기 상면(1332)과 상기 하면(1334)은 수평하게 연장되고, 서로 평행하게 연장될 수 있다.

상기 체결면(1335)은 상기 리어 바디(13)의 바깥쪽을 향하여 볼록하게 라운드지되, 상기 안면 커버부(131)로부터 상기 안착면(1331)으로 갈수록 상기 리어 바디(13)의 중심을 향하여 경사지게 형성될 수 있다.

상기 에어 가이드면(1334)은, 상기 안착면(1331)으로부터 상기 안면 커버부(131)를 향하여 볼록하게 라운드지게 연장되어, 상기 팬 모듈(31)에 의하여 흡입되는 공기가 상기 에어 가이드면(1334)을 따라 상기 토출구(101) 쪽으로 부드럽게 안내되도록 설계될 수 있다.

다른 예로서, 상기 에어 가이드면(1334)은, 상기 안착면(1331)의 안쪽 가장자리에서 소정 곡률로 라운드지는 라운드부와, 상기 라운드부의 단부에서 상기 안면 커버부(131)를 평평하되 경사지게 연결하는 경사부로 이루어질 수 있다.

상기 수용부(133)는, 상기 리어 바디(13)의 중심으로부터 좌측에 형성되는 좌측 수용부와, 상기 리어 바디(13)의 중심으로부터 우측에 형성되는 우측 수용부를 포함한다. 상기 좌측 수용부와 우측 수용부는 상기 리어 바디(13)의 중심으로부터 소정 간격 이격되고, 상기 좌측 수용부와 우측 수용부 사이의 공간에 상기 배터리(20)가 장착된다.

상기 리어 바디(13)의 전면에는 배터리 장착부(138)가 형성될 수 있다. 상세히, 상기 배터리 장착부(138)는, 한 쌍의 배터리 안착 리브(1381)와, 배터리 지지 리브(1382)를 포함한다.

상기 한 쌍의 배터리 안착 리브(1381)는, 상기 안면 커버부(131)의 전면 또는 상기 에어 가이드면(1334)의 가장자리에서 전방으로 돌출되고, 수직 방향으로 평행하게 연장된다. 상기 한 쌍의 배터리 안착 리브(1381)는 상기 배터리(20)의 배면을 지지한다.

상기 배터리 지지 리브(1382)의 일 단부는 좌측의 에어 가이드면(1334)과 우측의 에어 가이드면(1334) 중 어느 일측에서 연장되고, 타 단부는 좌측의 에어 가이드면(1334)과 우측의 에어 가이드면(1334) 중 다른 일측에 연결된다.

상기 배터리 지지 리브(1382)는 n자 형상으로 이루어져서, 상기 배터리(20)의 전면과 양 측면을 지지한다. 따라서 상기 배터리 지지 리브(1382)에 의하여 상기 배터리(20)가 상기 리어 바디(13)로부터 분리되는 현상이 방지될 수 있다.

또한, 상기 배터리 지지 리브(1382)의 중심부는 전방으로 돌출되어 크기가 다른 배터리를 선택적으로 장착 가능하게 한다.

상세히, 상기 배터리 지지 리브(1382)는, 상기 한 쌍의 에어 가이드면(1334)으로부터 전방으로 연장되는 한 쌍의 연장부와, 가로 방향으로 연장되어 상기 한 쌍의 연장부를 연결하는 연결부를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.

그리고, 상기 연결부의 일부가 전방으로 절곡 및 연장되어, 상기 배터리 지지 리브(1382)가 제 1 배터리 지지부(1382a)와 제 2 배터리 지지부(1382b)로 이루어지는 것으로 설명될 수 있다. 상세히, 상기 제 1 배터리 지지부(1382a)는 상대적으로 폭이 넓고 두께가 얇은 배터리를 지지하는데 사용되고, 상기 제 2 배터리 지지부(1382b)는 상대적으로 폭이 좁고 두께가 두꺼운 배터리를 지지하는데 사용될 수 있다.

상기 제 2 배터리 지지부(1382b)는, 상기 제 1 배터리 지지부(1382a)를 구성하는 연결부의 일부분이 전방으로 다수 회 절곡되어 형성되는 것으로 설명될 수 있다. 또는, 상대적으로 크기가 큰 n자 형상의 제 1 배터리 지지부(1382a)의 전면에서 상대적으로 크기가 작은 n자 형상의 제 2 배터리 지지부(1382b)가 돌출 형성되는 것으로 설명될 수 있다.

상기 배터리 장착부(138)의 하측에 해당하는 상기 안면 커버부(131)의 전면으로부터 배기 유로 가이드(136)가 전방으로 돌출된다. 상세히, 상기 배기 유로 가이드(136)는 상기 배터리 장착부(138)의 하측에 형성되어, 상기 배터리 장착부(138)에 장착된 배터리(20)의 하단부가 상기 배기 유로 가이드(136)의 상면에 의하여 지지된다. 그 결과, 상기 배터리(20)가 상기 배터리 장착부(138)에 끼워진 상태에서 중력에 의하여 하측으로 빠지는 현상이 방지될 수 있다.

상기 배기 유로 가이드(136)는 대략 터널 형태의 종단면을 형성할 수 있고, 상기 배기 유로 가이드(136)의 내측에 해당하는 상기 안면 커버부(131)에는 전면 배기구(1361)가 형성될 수 있다.

상기 전면 배기구(1361) 및 상기 하면 배기구(1362) 중 적어도 하나는, 다수의 그릴 또는 구획 리브에 의하여 다수의 작은 배기구로 분할되는 배기 그릴 형태로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 전면 배기구(1361)는 상기 배기 밸브(21)에 의하여 선택적으로 개폐된다.

상기 안면 커버부(131)의 전면 중앙 상단에는 상부 마그넷 장착부(134)가 형성되고, 상기 안면 커버부(131)의 전면 하단에는 한 쌍의 하부 마그넷 장착부(135)가 형성된다.

상세히, 상기 하부 마그넷 장착부(135)는 상기 배기 유로 가이드(136)의 좌측 가장자리와 우측 가장자리에 각각 형성된다. 그리고, 상기 하부 마그넷 장착부(135)에 장착되는 마그넷은, 상기 프런트 바디(12)의 배면에서 돌출되는 상기 한 쌍의 마그넷 가압 리브(126 : 도 5 참조)에 의하여 가압된다.

상기 리어 바디(13)의 좌측단부와 우측 단부에는 스트랩 연결부(137)가 각각 형성된다. 상세히, 상기 스트랩 연결부(137)는, 사용자의 귀에 걸리거나 사용자의 후두부를 감싸는 스트랩 또는 밴드의 단부가 연결되는 부분이다. 상기 스트랩 연결부(137)는 상기 리어 바디(13)의 좌측단 상부와 하부, 우측단 상부와 하부에 각각 형성된다.

한 쌍의 스트랩 중 어느 하나의 양 단부는 좌측 상단과 하단에 구비되는 스트랩 연결부(137)에 각각 연결되고, 다른 하나의 양 단부는 우측 상단과 하단에 구비되는 스트랩 연결부(137)에 각각 연결될 수 있다. 그러면, 상기 한 쌍의 스트랩은 사용자의 양 쪽 귀에 각각 걸리도록 할 수 있다.

다른 방법으로서, 한 쌍의 스트랩 중 어느 하나의 양 단부는 좌측 상단과 우측 상단에 구비되는 스트랩 연결부(137)에 각각 연결되고, 다른 하나의 양 단부는 좌측 하단과 우측 하단에 구비되는 스트랩 연결부(137)에 각각 연결될 수 있다. 그러면, 상기 한 쌍의 스트랩은 사용자의 후두부에 둘러질 수 있다.

상기 네 개의 스트랩 연결부(137) 각각은, 상기 리어 바디(13)의 전면에서 함몰되되, 가로 방향(리어 바디의 폭 방향)으로 연장되는 스트랩 홈(1373)과, 상기 스트랩 홈(1373)의 어느 지점에 형성되는 스트랩 홀(1374)과, 상기 스트랩 홈(1373)의 상면과 하면을 연결하는 스트랩 바(1372)와, 상기 스트랩 홀(1374)의 가장자리에 해당하는 상기 리어 바디(13)의 배면에서 연장되는 통 형상의 방수 리브(1371)를 포함한다.

한편, 상기 리어 바디(13)의 전면에는 메인 제어 모듈 장착부(139)가 형성된다.

상세히, 상기 메인 제어 모듈 장착부(139)는, 상기 안면 커버부(131)의 전면에서 전방으로 돌출되는 기판 고정 후크(1391)와, 상기 메인 제어 모듈(13)의 배면을 지지하는 기판 안착 리브(1393) 및 기판 지지 리브(1392)를 포함한다.

상세히, 상기 기판 고정 후크(1391)는, 상기 수용부(133)의 상측에 위치하는 한 쌍의 제 1 기판 고정 후크(1391a)와, 마주보는 상기 한 쌍의 수용부(133) 사이에 위치하는 한 쌍의 제 2 고정 후크(1391b)를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 제 1 기판 고정 후크(1391a)는, 좌측 수용부의 상면으로부터 상측으로 이격되는 지점과, 우측 수용부의 상면으로부터 상측으로 이격되는 지점에 배치될 수 있다. 상기 한 쌍의 제 1 기판 고정 후크(1391a)는 상기 메인 제어 모듈(15)의 좌측 및 우측 단부를 고정하는 기능을 한다.

또한, 상기 한 쌍의 제 2 기판 고정 후크(1391b)는, 상기 한 쌍의 수용부(133)의 내측 상단에 해당하는 지점에 각각 위치할 수 있다. 상세히, 상기 한 쌍의 제 2 기판 고정 후크(1391b) 중 어느 하나는, 우측 수용부의 상측 모서리와 상기 안면 커버부(131)의 전면이 만나는 지점에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 제 2 기판 고정 후크(1391b) 중 다른 하나는, 좌측 수용부의 상측 모서리와 상기 안면 커버부(131)의 전면이 만나는 지점에 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 제 2 기판 고정 후크(1391b)는 상기 메인 제어 모듈(15)을 구성하는 제어 기판의 하단부를 고정하는 기능을 한다.

그리고, 상기 기판 안착 리브(1392)는 상기 한 쌍의 제 2 기판 고정 후크(1391b) 사이에 해당하는 상기 안면 커버부(131)의 전면으로부터 돌출되어, 상기 메인 제어 모듈(15)을 구성하는 제어 기판의 하단부 배면을 지지할 수 있다.

또한, 상기 메인 제어 모듈(15)의 상단부 배면은 상기 상부 마그넷 장착부(134)의 전단부에 의하여 지지될 수 있다. 상기 메인 제어 모듈(15)은, 상기 상부 마그넷 장착부(134)와 기판 안착 리브(1393)에 의하여 상기 안면 커버부(131)로부터 이격된 상태로 놓이고, 상기 기판 고정 후크(1391)에 의하여 흔들림 없이 안정적으로 상기 리어 바디(13)에 결합되는 효과가 있다.

한편, 상기 안면 커버부(131)의 전면 상부 중앙에는 압력 센서 장착부(또는 호흡 센서 장착부)(130)가 형성될 수 있다. 상기 압력 센서 장착부(130)에 장착되는 압력 센서(후술함)는 상기 페이스 가드(14) 내측에 정의되는 호흡 공간 내부의 압력을 감지한다. 즉, 호흡 공간 내부의 압력 변화에 따라 사용자가 현재 숨을 들이쉬는 중인지 내쉬는 중인지 여부가 판단될 수 있다. 상기 압력 센서는 호흡 센서로 정의될 수도 있으며, 용어는 다르더라도 동일한 기능을 수행하는 센서로 이해되어야 함을 밝혀둔다.

상기 압력 센서 장착부(130)는, 상기 리어 바디(13)의 전면에 제공되되, 상기 메인 제어 모듈(15)이 상기 메인 제어 모듈 장착부(139)에 장착되면, 상기 메인 제어 모듈(15)의 배면에 실장된 압력 센서(또는 호흡 센서)가 위치하는 지점에 위치한다. 따라서, 상기 메인 제어 모듈(15)이 상기 메인 제어 모듈 장착부(139)에 장착되면, 상기 압력 센서는 상기 압력 센서 장착부(130) 내에 수용된다. 그리고, 상기 압력 센서 장착부(130)의 전단부는 상기 메인 제어 모듈(15)의 제어 기판 배면에 밀착된다.

또한, 상기 압력 센서 장착부(130)의 바닥을 정의하는 부분은 상기 리어 바디(13)의 후방으로 돌출되고, 후방으로 돌출되는 부분의 하면에는 통공(1301)이 형성된다. 상기 통공(1301)에 의하여, 상기 리어 바디(13)의 배면과 상기 페이스 가드(14)에 의하여 정의되는 호흡 공간과 상기 압력 센서 장착부(130)의 내부 공간이 서로 연통하게 된다. 그 결과, 사용자가 숨을 내쉴 때 발생하는 공기의 일부가 상기 통공(1301)을 통하여 상기 압력 센서 장착부(130)의 내부 공간으로 흘러 들어간다. 그리고, 상기 압력 센서 장착부(130)에 수용된 상기 압력 센서에서 상기 압력 센서 장착부(130) 내부의 압력을 감지하게 된다. 그리고, 감지된 압력값은 상기 메인 제어 모듈(15)의 마이콤(후술함)으로 전송되어, 사용자의 호흡 상태가 판단된다.

한편, 상기 상부 마그넷 장착부(134)의 직후면에 해당하는 상기 리어 바디(13)의 배면과, 상기 한 쌍의 하부 마그넷 장착부(135)의 직후면에 해당하는 상기 리어 바디(13)의 배면에는 마그넷 장착홈(1314)이 각각 형성된다.

상기 마그넷 장착홈(1314)은, 상기 상부 마그넷 장착부(134)의 직후면에 형성되는 제 1 마그넷 장착홈(1311)과, 상기 하부 마그넷 장착부(134)의 직후면에 형성되는 제 2 마그넷 장착홈(1312) 및 제 3 마그넷 장착홈(1313)을 포함한다.

상기 제 1 내지 제 3 마그넷 장착홈(1311 ~ 1313)에는 상기 페이스 가드(14)에 장착된 세 개의 마그넷이 각각 자기력에 의하여 부착된다. 그리고, 사용자가 상기 자기력보다 큰 힘으로 상기 페이스 가드(14)를 잡아당기면, 상기 페이스 가드(14)는 상기 리어 바디(13)로부터 쉽게 분리 가능하다.

한편, 이미 설명한 바와 같이, 상기 수용부(133)를 구성하는 안착면(1331)에는 팬 장착홀(1336)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 팬 장착홀(1336)로부터 상기 안착면(1331)의 외측 가장자리 쪽으로 이격되는 지점에는 하나 또는 다수의 유동 가이드 체결홀(1331a)이 형성된다. 상기 유동 가이드(32)는 상기 유동 가이드 체결홀(1331a)을 관통하는 체결부재에 의하여 상기 수용부(133)에 고정된다.

그리고, 상기 수용부(133)를 구성하는 체결면(1335)에는 유동 가이드 후크(1339)와 필터 후크(1338)가 각각 전후 방향으로 이격되어 형성된다. 상기 필터 후크(1338)보다 상기 유동 가이드 후크(1339)가 상기 안착면(1331)에 더 가까이 위치한다.

그리고, 상기 필터 후크(1338)의 후방에 해당하는 상기 리어 바디(13)의 배면 측단에는 파지홈(1337)이 형성된다. 상세히, 상기 융착부(132)와, 상기 체결면(1335)이 만나는 지점에 상기 파지홈(1337)이 형성되는 것으로 설명될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 횡단면도이고, 도 9는 상기 마스크 장치의 종단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 사용자가 전원 버튼을 눌러서 상기 팬 모듈(31)을 작동시키면, 상기 마스크 장치(10)의 배면 좌측과 우측에 형성된 흡입 그릴(343)(또는 흡입구)을 통하여 외부 공기가 상기 마스크 장치(10) 내부로 유입된다.

상기 흡입 그릴(343)을 통하여 유입되는 외부 공기는 상기 필터(33)를 통과하면서 정화된다. 그리고, 상기 필터(33)를 통과한 공기는 상기 팬 모듈(31)의 축 방향으로 흡입된 후 반경 방향으로 토출된다.

상기 팬 모듈(31)의 전면은, 도 8에 보이는 바와 같이, 상기 안착면(1331)에 안착되고, 상기 팬 모듈(31)의 배면은 개방된다. 그리고, 개방된 상기 팬 모듈(31)의 배면은 상기 유동 가이드(32)에 의하여 차폐되고, 상기 유동 가이드(32)에는 상기 팬모듈(31)의 흡입구로 기능하는 연통홀이 형성된다. 상기 필터(33)를 통과한 공기는 상기 연통홀을 통과하여 상기 팬 내부로 유입된다.

또한, 상기 유동 가이드(32)의 측면과, 상기 에어 가이드면(1334) 사이에 에어 덕트(102)가 정의된다. 그리고, 상기 에어 덕트(102)의 입구는 상기 팬 모듈(31)의 출구(또는 토출구)와 연통하고, 상기 에어 덕트(102)의 출구는 상기 토출구(101)와 연통한다.

그리고, 상기 토출구(101)는, 상기 페이스 가드(14)와 상기 리어 바디(13)의 배면에 의하여 정의되는 상기 호흡 공간 내에 위치한다. 따라서, 상기 팬 모듈(31)에 의하여 흡입되는 외부 공기는 상기 호흡 공간으로 토출되어, 사용자가 흡입 가능하게 한다.

그리고, 상기 에어 가이드 면(1334)은 상기 팬 모듈(31)의 출구로부터 상기 토출구(101)를 향하여 부드럽게 라운드지게 형성되어, 상기 팬 모듈(31)의 반경 방향으로 토출되는 공기가 상기 토출구(101)를 향하여 흐르는 과정에서 유동 방향의 급격한 전환이 없다.

상세히, 원심팬의 경우, 축방향으로 흡입되어 반경 방향으로 토출되도록 하는 것은 원추형(cone) 또는 절단된 원추형(truncated cone) 허브의 형상에서 기인한다. 즉, 원심팬의 축방향으로 흡입되는 공기는, 상기 허브의 라운드진 면을 따라 부드럽게 유동 방향이 90도로 전환된다.

여기서, 상기 팬 모듈(31)을 구성하는 허브의 라운드지는 방향과, 상기 에어 가이드면(1334)의 라운드지는 방향이 같기 때문에, 팬 모듈(31)로 흡입되는 공기는 한 방향으로만 부드럽게 유동 전환을 하게 된다.

만일, 상기 흡입 그릴(343)이 상기 프런트 바디(12)에 형성된다면, 상기 팬 모듈(31)의 흡입구는 상기 프런트 바디(12)를 향하게 되고, 그 결과, 팬 모듈을 구성하는 허브의 라운드지는 방향과 상기 에어 가이드면(1334)의 라운드지는 방향이 반대가 된다. 그 결과, 상기 팬 모듈(31)로부터 토출되는 공기는 상기 에어 덕트(102)의 입구에 해당하는 상기 에어 가이드면(1334)의 시작 부분에 부딪혀서 유동 저항 및 유동 소음을 발생시킨다.

즉, 상기 팬 모듈(31)의 축방향으로 흡입되는 공기는 실질적으로 S 자 형태의 유동을 형성하게 되어, C 자 또는 n 자 형태의 유동을 형성하는 본 발명 구조에 비하여 유동 손실이 크게 된다.

한편, 사용자가 내쉴 때 사용자의 입과 코를 통하여 배출되는 공기는 상기 호흡 공간에 모이게 된다. 그리고, 상기 호흡 공간에 모인 공기의 미세한 일부는 상기 통공(1301)을 통하여 상기 압력 센서 장착부(130) 내부로 유입된다.

그리고, 상기 호흡 공간에 모인 공기의 대부분은 하강하여 상기 전면 배기구(1361) 및 상기 하면 배기구(1362)를 통하여 외부로 배출된다. 여기서, 사용자가 숨을 내쉴 때 발생하는 공기의 압력에 의하여 상기 배기 밸브(20)가 전방으로 휘어지면서 상기 전면 배기구(1361)가 개방된다. 그리고, 사용자가 숨을 들이마실 때는 상기 호흡 공간 내부의 압력이 대기압보다 낮아지면서 상기 배기 밸브(20)가 원위치로 되돌아와서 상기 전면 배기구(1361)를 차폐하게 된다.

도 10은 필터 하우징의 결합 구조를 보여주는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 부분 배면 사시도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치(10)를 구성하는 상기 에어 클리닝 모듈(30)은, 상술한 바와 같이, 필터 하우징(34), 필터(33), 유동 가이드(32) 및 팬 모듈(31)을 포함한다.

특히, 상기 필터 하우징(34)의 일 단부는 상기 리어 바디(13)에 회동 가능하게 결합되어, 상기 필터(33)의 교체가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.

상기 수용부(133)를 구성하는 상기 체결면(1335)에는, 상기 필터 하우징(34)의 단부가 결합되는 필터 후크(1338)와, 상기 유동 가이드(32)의 단부가 결합되ㅣ는 유동 가이드 후크(1339)가 돌출 형성될 수 있다.

또한, 상기 유동 가이드가 상기 수용부(133)에 안착되고, 상기 필터 하우징(34)이 상기 수용부(133)의 상면(1332)과 하면(1333)에 결합되면, 외부 공기가 흡입되는 흡입구와 외부 공기가 토출되는 토출구(101)가 구획되고, 상기 수용부(133) 내부에 상기 에어 덕트(102)가 형성된다.

이하에서는 상기 필터 하우징(34)의 구조와 기능에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 에어 클리닝 모듈을 구성하는 필터 하우징의 전면 사시도이고, 도 12는 상기 필터 하우징의 배면 사시도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 필터 하우징(34)의 전면은 상기 유동 가이드(32)의 배면에 안착되는 필터(33)의 배면과 마주보고, 상기 필터 하우징(34)의 배면은 상기 마스크 바디(11)의 배면 일부를 형성한다. 즉, 사용자가 상기 마스크 장치(10)를 착용하면, 상기 필터 하우징(34)의 배면은 사용자의 안면과 마주한다.

상세히, 상기 필터 하우징(34)은, 상기 필터(33)의 세 측면을 감싸는 필터 프레임(341)과, 상기 필터 프레임(341)의 배면에 형성되는 필터 커버(342)를 포함한다.

상기 필터 커버(342)는, 상기 흡입 그릴(343)이 형성되고, 전면에 상기 필터 프레임(341)이 연장되는 그릴 형성부(342a)와, 상기 그릴 형성부(342a)의 일 측단부에서 연장되는 연장부(342b)로 이루어지는 것으로 설명될 수 있다.

상기 연장부(342b)는, 상기 마스크 바디(11)의 배면 윤곽에 맞게 부드럽게 라운드지게 형성될 수 있다. 상기 연장부(342b)의 단부에는 상기 파지홈(3421)이 형성될 수 있다. 상기 필터 커버(342)를 닫으면 상기 파지홈(3421)은 상기 리어 바디(13)의 측단부에 형성된 파지홈(1337)에 맞닿는다.

또한, 상기 연장부(342b)의 전면 중앙에는 체결 후크(344)가 돌출된다. 상기 필터 커버(342)를 닫으면, 상기 체결 후크(344)는 상기 필터 후크(1338)에 걸리게 되어, 상기 필터 커버(342)가 상기 리어 바디(13)에 고정 결합된다.

상기 필터 하우징(34)의 내측 단부에는 힌지(346)가 돌출된다.

상세히, 상기 필터 프레임(341)은, 상기 그릴 형성부(342a)의 일 측단부 전면에서 전방으로 연장되는 측면 프레임(3411)과, 상기 그릴 형성부(342a)의 상단부 전면에서 전방으로 연장되는 상면 프레임(3412)과, 상기 그릴 형성부(342a)의 하단부 전면에서 전방으로 연장되는 하면 프레임(3413)를 포함한다. 따라서, 상기 필터(33)의 세 측면만 상기 필터 프레임(341)에 의하여 둘러진다.

상기 체결 후크(344)는, 상술한 예와 달리, 상기 측면 프레임(3411)으로부터 연장되는 구조도 가능함을 밝혀둔다.

또한, 상기 측면 프레임(3411)은 상기 필터 커버(342)를 상기 그릴 형성부(342a)와 상기 연장부(342b)로 구분하는 경계면으로 설명될 수도 있다.

상기 상면 프레임(3412)과 상기 하면 프레임(3413)의 일 단부에는 상기 측면 프레임(3411)이 연결되고, 타 단부에는 힌지(346)가 각각 연장된다. 상기 상면 프레임(3412)과 하면 프레임(3413)에서 각각 연장되는 한 쌍의 상기 힌지(346)는 동일 선상에 위치하여 상기 필터 하우징(34)의 회전축으로 기능한다.

한편, 상기 그릴 형성부(342a)에는 상기 흡입 그릴(343)이 형성되며, 상기 흡입 그릴(343)은 다수의 흡입 슬릿(3431)과 다수의 구획 리브(3432)로 이루어질 수 있다. 상기 다수의 흡입 슬릿과 구획 리브(3432)는 하나 또는 다수의 보강 리브(3422)에 의하여 다수의 흡입 영역으로 분할될 수 있다.

일례로, 하나의 보강 리브(3422)에 의하여, 상기 흡입 그릴(343)은 상부 흡입 그릴(상부 흡입 영역)과 하부 흡입 그릴(하부 흡입 영역)로 구분될 수 있다. 다른 예로서, 두 개의 평행한 보강 리브(3422)에 의하여, 상기 흡입 그릴(343)은 상부 흡입 그릴, 중부 흡입 그릴(중부 흡입 영역), 및 하부 흡입 그릴로 구분될 수 있다.

상기 흡입 그릴(343)은, 상술한 바와 같이, 상기 그릴 형성부(342a)에 형성되는 하나의 큰 흡입구가 상기 다수의 구획 리브(3432)에 의하여 다수의 길고 좁은 흡입 슬릿(3431)으로 분할되어 형성되는 것으로 설명될 수 있다.

또는, 상기 흡입 그릴(343)은, 상기 그릴 형성부(342a)에 다수의 흡입 슬릿(3431)이 일정 간격을 두고 절개되어 형성되는 것으로 설명될 수도 있다.

본 발명에서에서 마스크 장치(10)의 흡입구 또는 마스크 바디(11)의 흡입구라 함은 상기 흡입 그릴(343)을 의미하는 것으로 해석되어야 함을 재차 밝혀둔다.

한편, 상기 그릴 형성부(342a)의 전면 가장자리, 구체적으로는 상기 상면 프레임(3412)과 상기 그릴 형성부(342a)가 교차하는 지점 및 상기 하면 프레임(3412)과 상기 그릴 형성부(342a)가 교차하는 지점에 다수의 필터 가압 리브(345)가 돌출될 수 있다.

상기 다수의 필터 가압 리브(345)는 상기 유동 가이드(32)에 안착된 상기 필터(33)이 배면 가장자리를 가압하여, 상기 필터(33)가 요동하지 않도록 기능한다.

도 13은 도 12의 13-13을 따라 절개되는 필터 하우징의 단면도이다.

도 13을 참조하면, 상기 필터 커버(342)의 그릴 형성부(342a)에는 상기 흡입 그릴(343)이 형성되고, 상기 흡입 그릴(343)은 다수의 흡입 슬릿(3431)과 다수의 구획 리브(3432)를 포함한다.

상세히, 상기 흡입 그릴(343)을 통하여 상기 필터(33) 쪽으로 흡입되는 외부 공기가, 상기 필터(33)의 특정 영역에 집중되어 통과하지 않고 전 영역에 걸쳐 골고루 통과하도록 하는 것이 필터링 기능과 필터의 수명 측면에서 볼 때 바람직하다.

외부 공기가 필터(33)의 특정 영역만 통과하는 경우, 해당 통과 영역에만 이물질이 쌓여서 필터링 기능이 저하되어 필터 교체 주기가 짧아지는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 방지하기 위해서는, 상기 흡입 그릴(343)을 통과하는 외부 공기가 가능하면 상기 필터(33)의 전 영역에 골고루 퍼지도록 하는 것이 필요하다. 이를 위해서, 상기 흡입 그릴(343)을 구성하는 상기 구획 리브들(3432)의 기울기를 다르게 설계할 수 있다.

상세히, 상기 구획 리브들(3432) 각각은, 상기 마스크 바디(11)의 배면 일부를 형성하는 입구면과, 상기 입구면의 반대면에 해당하는 출구면, 제 1 측면, 및 제 2 측면을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

상기 제 2 측면은 상기 제 1 측면보다 바깥쪽, 즉 상기 연장부(342b)에 더 가까운 쪽의 측면을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면 각각은 상기 입구면 또는 출구면과 직교하는 선(L, 이하 기준선)에 대해서 소정 각도 경사지는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 제 1 측면이 상기 기준선과 이루는 제 1 경사각(θ1)과 상기 제 2 측면이 상기 기준선(L)과 이루는 제 2 경사각(θ2)이 서로 다르게 설정된다. 일례로, 상기 제 1 경사각(θ1)은 상기 제 2 경사각(θ2)보다 크게 설정될 수 있다.

또한, 상기 다수의 구획 리브들(3432) 각각에 대응하는 다수의 제 1 경사각들(θ1)은, 상기 연장부(342b)에서 멀어질수록 증가하도록 설계될 수 있다. 이는, 상기 다수의 제 2 경사각들(θ2)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 서로 인접하는 구획 리브들(3432) 중 어느 하나의 제 1 경사각과, 상기 제 1 경사각과 마주보는 다른 하나의 제 2 경사각은 동일하게 설계될 수 있다. 다시 말하면, 서로 인접하는 구획 리브들(3432)의 서로 마주보는 두 측면들이 서로 평행하게 설계될 수 있다. 이는, 상기 인접하는 구획 리브들(3432) 사이에 형성되는 흡입 슬릿(3431)의 폭이 공기의 유입 방향으로 일정하게 설계됨을 의미한다.

다만, 상기 연장부(342b)에서 멀어질 수록 경사각의 크기가 증가하므로, 상기 연장부(342b)에서 멀어질수록 상기 흡입 슬릿(3431)이 상기 기준선(L)과 이루는 각이 증가하게 된다.

이러한 흡입구 구조에 의하면, 상기 흡입 슬릿들(3431)을 통과하는 외부 공기가 상기 필터(33)의 표면 전체에 골고루 부딪히면서 통과하게 되는 효과가 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 에어 클리닝 모듈을 구성하는 팬 모듈이 리어 바디의 수용부에 장착된 모습을 보여주는 마스크 장치의 부분 사시도이고, 도 15는 상기 팬 모듈의 단면도이며, 도 16은 팬 모듈을 구성하는 팬 하우징의 사시도이다.

도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어 클리닝 모듈(30)은 팬 모듈(31)을 포함한다.

상세히, 상기 팬 모듈(31)은, 팬 하우징(311)과, 상기 팬 하우징(311) 내에 장착되는 팬(312), 및 상기 팬(312)을 회전시키는 모터(313)를 포함한다. 그리고, 상기 팬 하우징(311)은, 상기 수용부(133)의 안착면(1331)에 안착되는 베이스(3111)와, 상기 베이스(3111)의 가장자리에서 소정 높이로 돌출되는 쉬라우드(3112)를 포함한다. 상기 쉬라우드(3112)는 상기 베이스(311)의 가장자리를 따라 둘러지되, 중간 부분은 상기 팬(312)의 외곽을 따라 라운드지게 연장된다.

상기 쉬라우드(3112)는 상기 베이스(3111)의 일단부의 일측 가장자리에서 직선으로 연장되다가, 어느 지점에서 상기 팬(313)의 외곽을 따라 소정 곡률로 라운드지게 연장된 다음, 상기 베이스(3111)의 일단부의 타측 가장자리까지 직선으로 연장된다. 상기 쉬라우드(3112)와 상기 베이스(3111)의 결합에 의하여, 상기 팬 하우징(311)의 일 단부에는 토출구(3113)가 형성된다.

상기 베이스(3111)에는 원형의 모터 안착부(3111a)가 형성되고, 상기 모터 안착부(3111a)는 상기 안착면(1331)에 형성된 팬 장착홀(1336)에 끼워진다.

또한, 상기 베이스(3111)의 타단부의 양측 모서리에는 보스 관통홀(3111b)이 각각 형성된다. 여기서, 상기 베이스(3111)의 타단부는 상기 토출구(3113)가 혀엉되는 일단부 반대쪽 단부로 정의된다.

상기 베이스(3111)의 타단부 쪽에는 상기 쉬라우드(3112)가 상기 팬(312)의 외곽을 따라 원호 형태로 라운드지게 형성되기 때문에, 상기 베이스(3111)의 타단부의 두 모서리에는 상기 보스 관통홀(3111b)이 형성되기에 충분한 여유 공간이 형성된다.

그리고, 상기 베이스(3111)의 반대편에 해당하는 상기 팬 하우징(311)의 상면은 개구되고, 개구된 상기 팬 하우징(311)의 상면은 후술할 상기 유동 가이드(32)에 의하여 차폐된다. 따라서, 상기 베이스(3111)와, 상기 쉬라우드(3112) 및 상기 유동 가이드(32)에 의하여 온전한 직사각형 형상의 상기 토출구(3113)가 완성된다.

한편, 상기 팬(312)은 상기 모터(313)의 회전축(3131)에 연결되는 허브(3121)와, 상기 허브(3121)의 상면에서 연장되고, 상기 허브(3121)의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 블레이드(3122)를 포함한다.

상기 허브(3121)는, 상기 회전축(3131) 방향으로 흡입되는 공기를 상기 팬(312)의 반경 방향으로 토출되도록 가이드하기 위하여, 소정 곡률로 오목하게 라운드지게 형성되는 유동 전환면(3121a)을 가진다.

상기 유동 전환면(3121a)은, 상기 회전축(3131)이 끼워지는 상기 팬(312)의 중심에서 시작될 수도 있고, 도시된 바와 같이, 상기 팬(312)의 중심으로부터 반경 방향으로 소정 간격 이격되는 지점에서 시작될 수도 있다. 이 경우, 상기 팬(312)의 중심으로부터 상기 유동 전환면(3121a)의 시작점까지는 평평한 면을 형성할 수 있다.

팬(312)의 두께를 충분히 두껍게 할 수 있는 조건에서는 상기 유동 전환면(3121a)이 상기 팬(312)의 중심에 최대한 가까운 지점에서 시작되도록 할 수 있으나, 본 발명의 경우와 같이 최대한 납작한 팬을 사용해야 하는 조건에서는 상기 유동 전환면(3121a)이 상기 팬(312)의 중심으로부터 이격되는 지점에서 시작되어야 하며, 그 결과 상기 유동 전환면(3121a)의 길이가 짧아질 수 밖에 없다.

한편, 상기 블레이드(3122)의 최대 높이는 상기 팬(312)의 두께에 대응하는 길이가 되도록 설계될 수 있다. 그리고, 상기 블레이드(3122)의 외경은 상기 허브(3121)의 외경과 동일한 크기 또는 그 이상의 크기로 설계될 수 있다.

상기 팬 모듈(31)이 상기 수용부(133)에 장착되면, 상기 회전축(3131)은 상기 프런트 바디(12)로부터 상기 리어 바디(13) 쪽으로 연장되고, 외부 공기는 상기 회전축(3131)의 연장 방향과 반대되는 방향으로 흡입되어 상기 허브(3121)의 표면을 따라 반경 방향으로 이동하여 상기 토출구(3113)로 안내된다.

상기 모터 안착부(311a)는 상기 쉬라우드(3112)가 형성되는 상기 베이스(3111)의 일면으로부터 타면 쪽으로 포밍 공정에 의하여 돌출된다. 따라서, 상기 모터 안착부(311a)가 상기 수용부(133)에 형성된 상기 팬 장착홀(1336)에 끼워지는 것에 의하여 1차적으로 흔들림이 방지된다. 그리고, 상기 보스 관통홀(3111b)을 통과하는 체결 부재에 의하여 2차적으로 흔들림이 방지된다.

도 17은 리어 바디의 수용부의 하면 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 사시도이고, 도 18은 상기 수용부의 상면 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 사시도이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 상기 수용부(133)를 구성하는 안착면에는 상기 팬 모듈(31)의 베이스(3111)가 안착되고, 상기 베이스(3111)의 반대면에 해당하는 상기 팬 모듈(31)의 개구된 면은 상기 리어 바디(13)의 후방을 향하게 된다. 이 상태에서 상기 유동 가이드(32)가 장착되어 상기 팬 모듈(31)의 개구된 면이 차폐되고, 상기 팬 모듈(31)의 토출구(3113)는 상기 수용부(133)의 에어 가이드면(1334)을 향하게 된다.

상세히, 상기 (133)의 상면(1332)과 하면(1333) 각각에는 장착 가이드(1332a)와 고정 가이드(1332b) 및 힌지홀(1332c)이 형성된다.

상기 장착 가이드(1332a)는 상기 마스크 바디(11)의 후면에서 전면 방향으로 소정 길이 연장되는 리브 형태로 제공된다. 상기 고정 가이드(1332b)는 상기 장착 가이드(1332a)로부터 상기 마스크 바디(11)의 중심 방향으로 이격되는 지점에서 돌출되는 돌기 형태로 제공된다.

또한, 상기 힌지홀(1332c)은 상기 장착 가이드(1332a)로부터 상기 마스크 바디(11)의 측단부 쪽으로 이격되는 지점에서 장홀 형태로 제공된다. 상기 힌지홀(1332c)은 상기 필터 하우징(34)의 힌지(346)가 삽입되는 홀로서, 비 원형 형상으로 이루어질 수 있으며, 일례로 타원 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 힌지홀(1332c)은 상기 마스크 바디(11)의 측단부로 갈수록 상기 마스크 바디(11)의 배면에 가까워지는 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 타원형의 상기 힌지홀(1332c)이 설계될 때, 상기 마스크 바디(11)의 중심에 가까운 상기 힌지홀(1332c)의 일 단부로부터 상기 마스크 바디(11)의 배면에 이르는 거리는, 상기 마스크 바디(11)의 측단부에 가까운 상기 힌지홀(1332c)의 타 단부로부터 상기 마스크 바디(11)의 배면에 이르는 거리보다 길게 설계될 수 있다.

이는, 도 10에 보이는 바와 같이, 상기 필터(33)를 분리하기 위하여 상기 필터 하우징(34)을 회전시킬 때, 상기 필터 하우징(34)이 상기 유동 가이드(32)의 리어 플랜지(325, 도 19 참조)와 간섭되지 않도록 하기 위함이다.

상세히, 상기 필터 하우징(34)의 체결 후크(344)가 상기 필터 후크(1338)로부터 분리된 상태에서, 상기 필터 하우징(34)을 회전 시킬 때, 상기 필터 하우징(34)을 상기 마스크 바디(11)의 측단부 쪽으로 잡아당기면서 회전시킨다. 그리면, 상기 필터 하우징(34)의 힌지(346)가 상기 장홀 형태의 힌지홀(1332c)의 일 단부에서 타 타단부 쪽으로 이동하면서 회전하게 된다.

이러한 본 발명의 힌지홀(1332c) 구조에 의하면, 상기 힌지홀(1332c)이 원형인 경우 또는 상기 힌지홀(1332c)이 상기 마스크 바디(11)의 배면과 평행하게 연장되는 경우에 비하여, 상기 필터 하우징(34)의 회전량(또는 개방각)이 더 커지는 장점이 있다. 그 결과 상기 필터(33)의 장착과 분리가 훨씬 더 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

상기 장착 가이드(1332a)와 상기 고정 가이드(1332b)의 기능 및 효과에 대해서는 아래에서 유동 가이드의 구조와 기능에 대한 설명과 함께 상세히 설명하도록 한다.

도 19는 본 발명의 실시예에 따른 에어 클리닝 모듈을 구성하는 유동 가이드의 배면 사시도이고, 도 20은 상기 유동 가이드의 전면 사시도이며, 도 21은 상기 유동 가이드가 마스크 바디의 수용부에 장착된 모습을 보여주는 마스크 장치의 부분 사시도이다.

도 19 내지 도 21을 참조하면, 상기 유동 가이드(32)의 전면은 상기 팬 하우징(311)에 안착되는 면으로 정의되고, 상기 유동 가이드(32)의 후면은 상기 필터(33)가 안착되는 면으로 정의된다.

상세히, 상기 유동 가이드(32)는, 상기 팬 하우징(311)의 개방된 후면을 덮는 마운트 플레이트(321); 상기 마운트 플레이트(31)의 일단에서 절곡 연장되는 덕트 플랜지(324); 상기 마운트 플레이트(321) 및 상기 덕트 플랜지(324)의 상단에서 절곡 연장되는 어퍼 플랜지(322); 상기 마운트 플레이트(321) 및 상기 덕트 플랜지(324)의 하단에서 절곡 연장되는 로어 플랜지(323); 및 상기 덕트 플랜지(324)의 단부에서 상기 덕트 플랜지(324)와 교차하는 방향으로 연장되는 리어 플랜지(325)를 포함한다.

상기 마운트 플레이트(321)의 타단은 상기 수용부(133)의 체결면(1335)에 밀착된다. 그리고, 상기 마운트 플레이트(321)에는 연통홀(3211)이 형성되며, 상기 연통홀(3211)은 상기 팬 모듈(31)의 흡입구로 기능한다.

상기 어퍼 플랜지(322)는, 마운트 어퍼 플랜지(3221)와 덕트 어퍼 플랜지(3222)를 포함한다.

상기 마운트 어퍼 플랜지(3221)는, 상기 마운트 플레이트(321)의 상단에서 수직하게 절곡되어 소정의 폭을 가지고 연장된다. 상기 덕트 어퍼 플랜지(3222)는 상기 덕트 플랜지(324)의 상단에서 수직하게 절곡되어 소정의 폭을 가지고 연장된다. 상기 마운트 어퍼 플랜지(3221)와 상기 덕트 어퍼 플랜지(3222)는 한 몸으로 이루어져서 L자형 형상을 이룬다.

상기 로어 플랜지(323)는, 마운트 로어 플랜지(3231)와 덕트 로어 플랜지(3232)를 포함한다.

상기 마운트 로어 플랜지(3231)는 상기 마운트 플레이트(321)의 하단에서 수직하게 절곡되어 소정의 폭을 가지고 연장된다. 상기 덕트 로어 플랜지(3232)는 상기 덕트 플랜지(324)의 하단에서 수직하게 절곡되어 소정의 폭을 가지고 연장된다.

상기 어퍼 플랜지(3222)와 상기 로어 플랜지(323)는 상기 마운트 플레이트(321)를 상하로 이등분하는 선 또는 면을 기준으로 대칭되는 형상으로 이루어진다.

상기 어퍼 플랜지(322)는 상기 수용부(133)의 상면(1332)에 밀착되고, 상기 로어 플랜지(323)는 상기 수용부(133)의 하면(1333)에 밀착된다. 그리고, 상기 유동 가이드(32)가 상기 수용부(133)에 안착되면, 도 8에 보이는 바와 같이, 상기 덕트 플랜지(324)는 상기 에어 덕트(102)의 배면을 형성하고, 상기 수용부(133)의 에어 가이드면(1334)은 상기 에어 덕트(102)의 전면을 형성한다.

상기 리어 플랜지(325)는. 상기 유동 가이드(32)가 상기 수용부(133)에 장착되면, 도 10에 보이는 바와 같이 상기 마스크 바디(11)의 배면 일부를 형성한다. 그리고, 상기 리어 플랜지(325)의 일 측단부는 상기 필터 커버(342)의 측단부, 구체적으로는 상기 힌지(346)가 형성되는 쪽의 측단부와 접하고, 상기 리어 플랜지(325)의 타 측단부는 상기 토출구(101)의 측단부를 형성한다.

상세히, 상기 에어 덕트(102)의 출구단으로 정의되는 상기 토출구(101)는, 상기 수용부(133)를 구성하는 에어 가이드면(1334)의 단부와, 상기 리어 플랜지(325)의 타 측단부에 의하여 정의되는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 상기 마운트 플레이트(321)와, 상기 덕트 플랜지(324)와, 상기 어퍼 플랜지(322)와, 상기 로어 플랜지(323) 및 상기 리어 플랜지(325)의 일부분에 의하여 상기 필터(33)가 수용되는 공간이 정의된다. 구체적으로, 상기 필터(33)의 전면은 상기 마운트 플레이트(321)의 배면에 놓이고, 상기 필터(33)의 배면은 상기 필터 하우징(34)을 구성하는 상기 필터 커버(342)와 대면한다.

특히, 상기 어퍼 플랜지(322)와 상기 로어 플랜지(323)는 상기 필터(33)의 네 측면들 중 상부 측면 일부와 하부 측면 일부를 각각 지지하여, 사용자가 상기 마스크 장치(10)를 착용한 상태에서 상기 필터가 상하 방향으로 요동하는 것을 차단한다.

또한, 상기 덕트 플랜지(324)는, 상기 마운트 플레이트(321)의 측단부에서 절곡 연장되어 상기 필터(33)의 측면 일부를 지지하는 필터 지지면(3241)과, 상기 필터 지지면(3241)의 단부에서 절곡 연장되는 절곡면(3242), 및 상기 절곡면(3242)의 단부에서 소정 곡률로 라운드지는 에어 가이드면(3243)을 포함한다.

상기 덕트 플랜지(324)의 에어 가이드면(3243)은 상기 수용부(133)를 구성하는 에어 가이드면(1334)과 마주보는 위치에 형성되며, 상기 두 개의 에어 가이드면(3243,1334)에 의하여 상기 에어 덕트(102)의 전면과 후면이 정의되는 것으로 이해될 수 있다.

상기 에어 가이드면(3243)의 라운드지는 형상에 의하여, 상기 에어 덕트(102)는 상기 팬 모듈(31)의 토출구와 연통하는 흡입구로부터 상기 토출구(101)로 갈수록 단면적이 증가하는 형태로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 어퍼 플랜지(322)의 덕트 어퍼 플랜지(3222)와, 상기 로어 플랜지(323)의 덕트 로어 플랜지(3232) 각각에는, 가이드 홈(3201)과 고정홈(3202)이 형성된다.

상기 가이드 홈(3201)은, 상기 절곡면(3242)으로부터 상기 리어 플랜지(325)로부터 하측으로 이격되는 어느 지점까지 형성된다. 상기 유동 가이드(32)가 상기 수용부(133)에 장착될 때, 상기 가이드 홈(3201)에는 상기 장착 가이드(1332a)가 슬라이딩 삽입된다.

여기서, 상기 장착 가이드(1332a)가 상기 유동 가이드(32)의 덕트 어퍼 플랜지(3222)에 형성되고, 상기 가이드 홈(3201)이 상기 수용부(133)의 상면(1332)과 하면(1333)에 각각 형성되어도 무방하다.

상기 장착 가이드(1332a)가 상기 가이드 홈(3201)에 삽입됨으로서, 상기 팬 모듈(31)로부터 상기 에어 덕트(102)로 토출되는 공기의 일부가 누설되는 현상을 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기 에어 덕트(102)로 토출되는 공기의 일부가, 상기 수용부(133)의 상면(1332)과 상기 유동 가이드(32)의 어퍼 플랜지(322) 사이의 틈새, 및 상기 수용부(133)의 하면(1333)과 상기 유동 가이드(32)의 로어 플랜지(323) 사이의 틈새를 통하여 누설되는 현상이 방지된다.

또한, 상기 고정 가이드(1332b)는 상기 고정홈(3202)에 억지 끼움되어, 상기 유동 가이드(32)가 상기 수용부(133)에 흔들림 없이 결합될 수 있다. 물론, 상기 고정 가이드(1332b)와 상기 고정홈(3202)의 위치 또한 상기 장착 가이드(1332a)와 상기 가이드 홈(3201)와 마찬가지로 서로 바뀌어도 무방하다.

한편, 상기 마운트 플레이트(321)의 전면, 즉 상기 팬 하우징(311)의 개방된 면을 덮는 면에는 팬 지지 리브(3212)가 형성될 수 있다.

상세히, 상기 팬 지지 리브(3212)는 상기 팬 하우징(311)을 구성하는 상기 쉬라우드(3112)의 형상을 따라 돌출되고, 상기 쉬라우드(3112)의 바깥 면을 따라 연장되어, 상기 팬 하우징(311)을 안정적으로 지지할 수 있다. 상기 연통홀(3211)은 상기 팬 지지 리브(3212)의 내측 영역에 형성된다.

또한, 상기 팬 지지 리브(3212)의 외측 영역에 해당하는 상기 마운트 플레이트(321)의 전면 가장자리에는 팬 고정 보스(327)가 돌출될 수 있다. 상기 팬 고정 보스(327)는, 상기 마운트 플레이트(321)의 바깥쪽 측단부의 상측 모서리에 형성되는 제 1팬 고정 보스와, 하측 모서리에 형성되는 제 2 팬 고정 보스를 포함할 수 있다. 상기 마운트 플레이트(321)의 바깥쪽 측단부는 상기 수용부(133)의 체결면(1335)에 밀착되는 단부를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 상기 팬 고정 보스(327)로부터 이격되는 어느 지점에는 체결 보스(328)가 돌출된다. 상기 체결 보스(328)는 상기 유동 가이드(32)를 상기 수용부(133)의 안착면(1331)에 고정시키기 위한 수단으로 이해될 수 있다.

상기 체결 보스(328)는, 상기 제 1 팬 고정 보스로부터 이격되는 지점에 형성되는 제 1 체결 보스와, 상기 제 2 팬 고정 보스로부터 이격되는 지점에 형성되는 제 2 체결 보스를 포함할 수 있다. 상기 체결 보스(328)와 팬 고정 보스(327)의 개수는 제시되는 실시예에 제한되지 않음을 밝혀둔다.

또한, 상기 마운트 플레이트(321)의 전면의 외측 가장자리, 즉 상기 마운트 플레이트(321)의 바깥쪽 측단부에 인접하는 영역에는 체결 후크(329)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 체결 후크(329)는 상기 수용부(133)의 체결면(1335)에 돌출된 유동 가이드 후크(1339, 도 10 참조)에 걸려서, 상기 유동 가이드(32)의 탈거를 방지한다.

여기서, 상기 체결 후크(329), 체결 보스(328), 및 팬 고정 보스(327)는, 상기 마운트 플레이트(321)를 상하로 이등분하는 선을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.

도 22는 팬 모듈과 팬 고정 보스의 결합 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 단면도이다.

도 16, 도 20 내지 도 22를 참조하면, 팬 하우징(311)을 구성하는 베이스(3111)의 두 모서리에는 보스 관통홀(3111b)이 형성된다. 상세히, 상기 보스 관통홀(3111b)은, 상기 팬 모듈(31)의 토출구(3113)가 형성되는 단부의 반대쪽 단부에 형성된다.

상기 팬 모듈(31)이 상기 수용부(133)의 안착면(1331)에 안착된 상태에서, 상기 유동 가이드(32)를 상기 수용부(133)에 장착하면, 상기 팬 고정 보스(327)가 상기 보스 관통홀(3111b)에 삽입된다.

도 23은 유동 가이드와 마스크 바디의 결합 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 단면도이다.

도 7, 도 20, 및 도 23을 참조하면, 상기 팬 모듈(31)과 상기 유동 가이드(32)가 순차적으로 상기 수용부(133)에 장착되면, 상기 유동 가이드(32)의 전면에서 돌출되는 상기 체결 보스(328)의 단부는 상기 수용부(133)의 안착면(1331) 가장자리에 형성된 유동 가이드 체결홀(1331a)과 정렬된다.

이 상태에서, 스크류와 같은 체결 부재가 상기 유동 가이드 체결홀(1331a)을 관통하여 상게 체결 보스(328)에 삽입되어, 상기 유동 가이드(32)가 상기 수용부(133)에 안정적으로 고정된다.

상세히, 상기 유동 가이드(32)는, 상기 체결 보스(328)에 삽입되는 체결 부재에 의한 결합, 상기 창착 가이드(1332a)와 상기 가이드 홈(3201) 간의 결합, 및 상기 고정 가이드(1332b)와 상기 고정홈(3202) 간의 결합에 의하여 상기 수용부(133)에 흔들림 없이 안정적으로 결합될 수 있다.

도 24는 배면 흡입 및 배면 토출 구조를 가지는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치에서 이루어지는 공기의 유동 모습을 보여주는 단면도이다.

도 24를 참조하면, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치(10)는, 외부 공기의 흡입 및 토출이 마스크 바디(11)의 배면에서 이루어지는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 마스크 바디(11)의 배면에 형성되는 흡입구는 흡입 그릴 형태로 제공될 수 있다.

상세히, 상기 흡입 그릴(343)의 흡입 슬릿(3431)을 통하여 흡입되는 외부 공기는 상기 구획 리브(3432)의 측면 경사도에 의하여 상기 필터(33)의 배면에 비스듬히 부딪힌 후 상기 필터(33)를 통과한다.

사용자가 상기 마스크 장치(10)을 착용한 상태에서는, 사용자의 안면과 상기 흡입 그릴(343)간의 간격이 협소하다. 따라서, 상기 구획 리브(3432)의 양 측면이 배면에 대하여 직교하는 경우, 외부 공기의 유동 방향이 90도로 꺾이게 되어 유동 저항이 증가할 수 있다. 이러한 유동 저항을 최소화하기 위하여, 상기 구획 리브(3432)의 측면을 경사지게 설계함으로써, 외부 공기의 흡입 시 발생하는 유동 전환 각도를 줄여주어, 유동 저항을 낮출 수 있다.

흡입구가 마스크 바디의 전면에 형성되는 구조를 가지는 마스크 장치의 경우, 유동 저항을 줄이는 장점은 있으나, 흡입구가 외부에 그대로 노출되어 미관상 좋지 않은 단점이 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 걷거나 뛰는 과정에서 이물질 또는 날파리가 흡입구로 바로 유입되어 필터 전면이 폐색되고, 그 결과 필터 수명이 짧아지거나, 필터 교체 주기가 짧아지는 단점이 있다.

한편, 상기 필터(33)를 통과한 외부 공기는 상기 팬 모듈(31)의 축방향으로 흡입된 후 반경 방향으로 90도 정도 전환된다. 여기서, 축방향으로 흡입되는 공기의 유동 방향은, 상기 허브(3121)의 라운드진 표면을 따라 부드럽게 전환된다.

상세히, 상기 팬 모듈(31)의 축방향으로 흡입되어 반경 방향으로 토출되는 공기의 유동 궤적은 실선 화살표로 표시될 수 있고, 흡입되는 공기의 유동 궤적의 곡률 중심(a1)은 상기 마스크 바디(11)의 후측에 위치하는 것으로 이해될 수 있다.

그리고, 상기 팬 모듈(31)의 토출구를 떠나는 공기는 곧바로 상기 에어 가이드면(1334)을 따라 상기 토출구(101)로 안내된다. 여기서, 상기 에어 가이드면(1334)도 소정 곡률로 라운드지게 형성될 수 있으며, 상기 에어 가이드면(1334)의 곡률 중심(b) 또한 상기 마스크 바디(11)의 후측에 위치하는 것으로 이해될 수 있다. 상기 팬 모듈(31)을 통과하는 공기의 유동 궤적의 곡률 중심(a1)과 상기 에어 가이드면(1334)의 곡률 중심(b)이 모두 상기 마스크 바디(11)의 후측에 위치하므로, 두 곡률 중심(a1,b)이 동일한 영역에 위치하는 것으로 정의될 수 있다.

이와 같이, 팬 모듈(31)을 통과하는 공기의 유동 궤적과 상기 에어 가이드면(1334)을 따라 토출되는 공기의 유동 궤적의 곡률 중심이 동일 영역에 위치하므로, 공기의 흐름이 부드럽게 한 방향으로 휘어져서, 유동 저항 및 유동 소음이 최소화될 수 있다.

반면, 마스크 바디(11)의 전면을 통하여 외부 공기가 흡입되는 구조의 경우, 상기 팬 모듈(31)의 흡입구는 상기 마스크 바디(11)의 흡입구를 향하게 된다.

이러한 구조에서 팬 모듈(31)을 통과하는 외부 공기의 유동 궤적은 점선 화살표로 표시될 수 있고, 마스크 바디(11)의 전면을 통하여 흡입되는 외부 공기의 유동 궤적의 곡률 중심(a2)은 상기 마스크 바디(11)의 외측, 즉 마스크 바디(11)의 전방에 위치하게 된다.

다시 말하면, 팬 모듈(31)을 통과하는 외부 공기의 유동 궤적의 곡률 중심(a2)과 상기 에어 가이드면(1334)을 따라 흐르는 외부 공기의 유동 궤적의 곡률 중심(b)이 상기 마스크 바디(11)를 기준으로 반대 영역에 위치하게 된다. 즉, 흡입되는 외부 공기가 S자 형상의 유동을 하게 된다.

특히, 상기 팬 모듈(31)을 통과하는 공기의 유동 전환 방향과 상기 에어 가이드면(1334)을 따라 흐르는 공기의 유동 전환 방향이 반대가 되기 때문에, 상기 팬 모듈(31)의 토출구를 떠나는 공기는 상기 에어 가이드면(1334)이 시작되는 부위에 부딪히게 된다. 그 결과, 상기 에어 덕트(102)의 입구에서 공기 유동의 일부가 난류로 전환되면서, 유동 저항과 유동 소음이 증가하게 된다.

정리하면, 외부 공기가 마스크 바디(11)의 배면에서 흡입되어 마스크 바디(11)의 배면으로 토출되는 본 발명에 따른 마스크 장치(10)는, 외부 공기가 마스크 바디(11)의 전면에서 흡입되는 종래의 마스크 장치에 비하여, 유동 저항과 유동 소음을 현저히 낮출 수 있는 장점이 있음을 확인할 수 있다.

도 25는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 바스크 바디를 구성하는 프런트 바디와 리어 바디의 결합 구조를 보여주는 부분 단면도이다.

도 6 및 도 25를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치(10)는 마스크 바디(11)를 포함하고, 상기 마스크 바디(11)는 프런트 바디(12)와 리어 바디(13)를 포함한다. 상기 프런트 바디(12)와 리어 바디(13)는 플라스틱 사출물일 수 있다.

상세히, 상기 리어 바디(13)의 전면 가장자리에는, 상기 융착부(132)가 절곡 형성된다. 그리고, 상기 리어 바디(13)의 상면 및 양 측면 가장자리를 따라 형성되는 융착부(132)의 길이 또는 폭보다, 상기 리어 바디(13)의 하면 가장자리를 따라 형성되는 융착부(132)의 길이 또는 폭이 더 크다. 여기서, 상기 융착부(132)의 길이 또는 폭은, 상기 리어 바디(13)의 안면 커버부(131)로부터 상기 융착부(132)의 단부에 이르는 거리를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

그리고, 상기 리어 바디(13)의 하면 가장자리를 따라 형성되는 융착부(132)에는 하면 배기구(1362)와 단자 삽입구(1323), 버튼 홀(1321), 및 인디케이션 홀(1322)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 융착부(132)의 단부에는 상기 프런트 바디(12)의 배면 가장자리가 안착되는 안착부(132a)와, 상기 프런트 바디(13)의 단부를 지지하는 지지부(132b)가 형성된다.

또한, 상기 안착부(132a)와 지지부(132b)가 만나는 교차점에는 소정 깊이의 해자부(moat)(132c)가 함몰 형성된다. 상기 해자부(132c)는 상기 프런트 바디(12)와 리어 바디(13)가 접촉한 상태에서 열융착할 때 녹아내리는 사출물의 일부가 결합면 밖으로 흘러서 버(burr)를 발생시키는 것을 방지하기 위한 일종의 배수로에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.

상세히, 상기 프런트 바디(12)의 배면이 상기 안착부(132a)에 안착되고, 상기 프런트 바디(13)의 단부가 상기 지지부(132b)에 접촉된 상태에서, 융착을 위한 열을 가하면, 상기 프런트 바디(12)의 가장자리 일부와 상기 리어 바디(13)의 융착부(132)의 일부가 열에 의하여 녹으면서 서로 접합된다.

이때, 녹아내리는 사출물이 상기 프런트 바디(12)와 리어 바디(13)의 접촉면을 통하여 외부로 흘러내릴 수 있다. 그러면, 상기 프런트 바디(12)와 리어 바디(13)가 결합되는 부위에 버가 튀어나오면서 굳어서 지저분해진다.

이러한 현상을 방지하기 위해서, 열융착 과정에서 겔상태로 변한 사출물 일부가 외부로 방출되지 않도록 하기 위한 해자부(132c)가 형성된다.

상기 해자부(132c)는, 도시된 바와 같이, 상기 안착부(132a)와 상기 지지부(132b)가 만나는 모서리로부터 상기 안착부(132a)의 연장 방향과 동일한 방향으로 소정 깊이 함몰 형성될 수 있다.

또는, 상기 해자부(132c)는, 상기 안착부(132a)와 상기 지지부(132b)가 만나는 모서리로부터 상기 지지부(132b)의 연장 방향과 동일한 방향으로 소정 깊이 함몰 형성될 수 있다.

또는, 상기 해자부(132c)는, 상기 안착부(132a)와 상기 지지부(132b)가 만나는 모서리로부터, 상기 안착부(132a)의 연장선과 상기 지지부(132b)의 연장선 사이의 어느 방향으로 소정 깊이 함몰 형성될 수 있다.

도 26은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치의 배기 밸브 결합 구조를 보여주는 부분 절개 사시도이고, 도 27은 상기 배기 밸브 결합 구조를 보여주는 마스크 장치의 부분 종단면도이다.

도 4와, 도 26 및 도 27을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치(10)의 마스크 바디(11)에는 사용자가 내쉬는 공기를 마스크 장치 외부로 배출하기 위한 배기구가 형성된다.

상세히, 상기 배기구는, 상기 리어 바디(13)의 중앙 하단에 형성되는 전면 배기구(1361)와, 상기 리어 바디(13)의 안면 커버부(131) 하단을 따라 절곡 연장되는 융착부(132)에 형성되는 하면 배기구(1362)를 포함한다. 여기서, 상기 융착부(132) 중, 상기 하면 배기구(1362)가 형성되는 부분은 하부 융착부로 정의될 수 있다.

상기 하면 배기구(1362)는 항상 개방된 상태로 유지되는 반면, 상기 전면 배기구(1361)는 상기 배기 밸브(21)에 의하여 선택적으로 개폐된다.

상세히, 상기 배기 밸브(21)는 상기 전면 배기구(1361)의 전방에 배치되어, 상기 전면 배기구(1361)의 의 전면 가장자리에 안착된다. 그리고, 사용자가 숨을 들이쉴 때에는 상기 페이스 가드(14) 내측에 형성된 상기 호흡 공간의 압력이 대기압보다 낮아지면서 상기 배기 밸브(21)가 상기 전면 배기구(1361)를 차폐한다. 반대로, 사용자가 숨을 내쉴 때에는 상기 호흡 공간의 압력이 대기압보다 높아지면서 상기 배기 밸브(21)가 상기 전면 배기구(1361)의 전면 가장자리에서 분리되어 상기 전면 배기구(1361)를 개방한다.

상기 전면 배기구(1361)의 가장자리에 상기 리어 바디(13)의 안면 커버부(131) 전면에서 돌출되는 밸브 안착 리브(1364)가 형성되고, 상기 배기 밸브(21)의 배면 가장자리가 상기 밸브 안착 리브(1364)에 안착된다. 상기 밸브 안착 리브(1364)의 내측 공간에 상기 전면 배기구(1361)가 형성되고, 상기 전면 배기구(1361)는, 수직 방향 또는 수평 방향으로 연장되는 다수의 구획 리브에 의하여 다수의 작은 배기구로 분할되는 배기 그릴 형태로 제공될 수 있다.

또한, 상기 배기 밸브(21)는 휘어짐이 가능한 플랩 형태로 제공될 수 있고, 상기 배기 밸브(21)의 상단으로부터 하측으로 이격되는 지점에는 관통홀(211)이 형성된다. 상기 관통홀(211)은 상기 배기 밸브(21)의 좌측 가장자리 및 우측 가장자리에 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 밸브 안착 리브(1364) 중, 상기 배기 밸브(21)의 상단부가 안착되는 부분은 상부 안착 리브로 정의될 수 있다. 상기 상부 안착 리브의 전면은 소정 곡률로 오목하게 만곡되거나 소정 각도로 경사지게 형성되며, 상기 상부 안착 리브의 전면에는 상기 배기 밸브(21)의 배면 상단이 안착되므로, 밸브 지지면(3465)으로 정의될 수 있다.

상기 밸브 지지면(3465)의 상단이 하단보다 더 전방에 위치하므로, 상기 배기 밸브(21)가 상기 밸브 지지면(3465)에 안착되면, 상기 배기 밸브(21)의 하단이 상기 밸브 안착 리브(1364)에 온전히 밀착될 수 있다. 즉, 사용자가 숨을 들이쉬는 시점부터 내쉬기 직전의 시점까지 상기 배기 밸브(21) 전체가 상기 밸브 안착 리브(1364)에 완전히 밀착된 상태를 유지할 수 있다.

여기서, 상기 밸브 지지면(3465)의 상단이 하단보다 더 전방에 위치한다는 것은, 상기 안면 커버부(131)의 전면으로부터 상기 밸브 지지면(3465)의 상단에 이르는 수평 거리가, 상기 안면 커버부(131)의 전면으로부터 상기 밸브 지지면(3465)의 하단에 이르는 수평 거리보다 길다는 것을 의미한다.

만일, 상기 밸브 지지면(3465)이 수직면을 형성하는 경우, 상기 배기 밸브(21)의 하단이 상기 밸브 안착 리브(1364)에 제대로 안착되지 못하고 분리되는 현상이 발생할 수 있다.

또한, 상기 밸브 안착 리브(1364)의 전면 좌측 가장자리와 우측 가장자리에는 밸브 지지 돌기(1363)가 각각 돌출된다. 그리고, 상기 밸브 지지 돌기(1363)가상기 배기 밸브(21)의 관통홀(211)을 관통하여, 상기 배기 밸브(21)가 상기 전면 배기구(1361)에 장착된다.

그리고, 상기 배기 밸브(21)가 상기 상부 안착 리브의 밸브 지지면(3465)에 안착된 상태에서, 상기 프런트 바디(12)가 상기 리어 바디(13)의 전면에 결합되면, 상기 리어 바디(13)의 배면에서 돌출되는 상기 밸브 지지 리브(121:도 5 참조)가 상기 배기 밸브(21)를 가압한다.

즉, 상기 밸브 지지 리브(121)가 상기 배기 밸브(21)의 전면을 가압하여 상기 배기 밸브(21)의 배면 상단이 상기 밸브 지지면(3465)에 밀착되도록 한다. 그 결과, 상기 배기 밸브(21)가 라운드지는 형태로 휘어지면서, 상기 배기 밸브(21)의 배면 하단부도 상기 밸브 안착 리브(1364)에 밀착된다.

여기서, 상기 전면 배기구(1361)의 차폐 성능은, 상기 배기 밸브(21)의 배면 하단이 상기 밸브 안착 리브(1364)의 전면에 밀착되는 밀착도에 비례한다. 상기 전면 배기구(1361)의 개방 성능은, 상기 배기 밸브(21)의 휨량에 비례한다.

상기 전면 배기구(1361)의 차폐 성능과 개방 성능을 모두 높이기 위해서, 상기 밸브 지지 돌기(1363)가 상기 상부 안착 리브보다 더 낮은 지점에 형성되도록 설계될 수 있다.

상세히, 상기 상부 안착 리브의 전면과 상기 밸브 지지 리브(121)의 저면을 지나는 수평선(L1)이 상기 밸브 지지 돌기(1363)의 하단을 지나는 수평선(L2)보다 상측에 위치하여, 소정의 간격(g) 이격되도록 설계될 수 있다. 즉, 상기 밸브 지지 돌기(1363)가 상기 밸브 지지 리브(121)의 저면보다 아래에 위치함으로써, 상기 밸브 지지 리브(121)의 단부가 상기 배기 밸브(21)의 전면에 접촉하는 지점이 상기 밸브 지지 돌기(1363)의 하단보다 높은 지점에 위치한다.

상기 밸브 지지 리브(121)의 단부와 상기 배기 밸브(21)의 접촉 지점이 상기 밸브 지지 돌기(1363)의 하단보다 하측에 위치하도록 설계되었을 때, 호기 압력(exhalation pressure, P)에 의하여 발생하는 상기 배기 밸브(21)의 휘어짐 량(G1)은, 본 발명 구조에서의 배기 밸브(21)의 휘어짐 량(G2)보다 작다.

다시 말하면, 상기 배기 밸브(21)를 고정하는 고정 지점이 상기 배기 밸브(21)의 중심으로부터 멀어질수록 상기 배기 밸브(21)의 휘어짐량은 증가하여, 상기 전면 배기구(1361)의 개방량이 증가한다.

Claims (15)

1. 사용자의 입과 코를 커버하도록 단일체로 이루어지는 리어 바디와, 상기 리어 바디의 전면에 결합되는 프런트 바디를 포함하고, 흡입구와 토출구가 각각 형성되는 마스크 바디;
   상기 리어 바디의 배면에 결합되어 사용자의 안면에 밀착되고, 내측에 호흡 공간이 형성되는 페이스 가드;
   상기 리어 바디에 장착되어, 상기 흡입구로 유입되는 외부 공기를 정화하여 상기 호흡 공간으로 공급하는 에어 클리닝 모듈을 포함하고,
   상기 마스크 바디는,
   상기 리어 바디의 일부분이 상기 프런트 바디 쪽으로 돌출되어, 상기 에어 클리닝 모듈을 수용하기 위한 공간을 형성하는 수용부를 포함하고,
   상기 에어 클리닝 모듈은,
   전면이 상기 수용부에 놓이고, 후면을 통하여 공기를 축 방향으로 흡입 후 반경 방향으로 토출하는 팬 모듈;
   상기 팬 모듈의 후측에 놓여서, 상기 흡입구를 통하여 흡입된 공기가 정화된 상태로 상기 팬 모듈로 흡입되도록 하는 필터; 및
   상기 팬 모듈과 상기 필터 사이에 적어도 일부분이 놓이되, 상기 필터를 통과한 공기가 상기 팬 모듈로 안내되도록 하는 연통홀이 형성되는 유동 가이드를 포함하고,
   상기 마스크 바디의 배면을 통하여 외부 공기가 흡입되고, 흡입된 외부 공기는 상기 마스크 바디의 배면을 통하여 상기 호흡 공간으로 공급되도록, 상기 흡입구 및 상기 토출구는 상기 마스크 바디의 배면에 각각 형성되고,
   상기 토출구는 상기 흡입구로부터 상기 리어 바디의 중심 쪽으로 소정 간격 이격되는 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수용부는,
   상기 리어 바디의 측단부에서 전방으로 연장되는 체결면;
   상기 체결면의 단부에서 상기 리어 바디의 중심 방향으로 연장되는 안착면;
   상기 안착면의 단부와 상기 리어 바디의 전면을 연결하는 에어 가이드면;
   상기 체결면과, 상기 안착면, 및 상기 에어 가이드면의 상단들과 상기 리어 바디의 전면을 연결하는 상면; 및
   상기 체결면과, 상기 안착면, 및 상기 에어 가이드면의 하단들과 상기 리어 바디의 전면을 연결하는 하면을 포함하는 마스크 장치.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,
   마스크 바디의 흡입구는 상기 필터의 배면과 마주하며,
   상기 유동 가이드의 측면과 상기 에어 가이드면에 의하여 에어 덕트의 일부분이 정의되고,
   상기 에어 덕트의 입구단은 상기 팬 모듈의 토출구와 연통하고,
   상기 에어 덕트의 출구단은 상기 마스크 바디의 토출구와 연통하는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 팬 모듈의 배면이 차폐되고,
   상기 연통홀은 상기 팬 모듈의 흡입구로 기능하는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 유동 가이드는,
   상기 팬 모듈과 상기 필터 사이에 개재되고, 상기 연통홀이 형성되는 마운트 플레이트와,
   상기 마운트 플레이트의 일 측단에서 절곡 연장되어, 상기 유동 가이드의 측면을 정의하는 덕트 플랜지를 적어도 포함하는 마스크 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 에어 덕트는,
   상기 에어 가이드면과 상기 덕트 플랜지와, 상기 수용부의 상면, 및 상기 수용부의 하면에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   적어도 상기 에어 가이드면은, 상기 팬 모듈의 토출구에서 상기 마스크 바디의 토출구를 향하여 연장되되, 상기 프런트 바디 쪽으로 볼록하게 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 덕트 플랜지는,
    상기 에어 가이드면의 맞은 편에서 상기 마스크 바디의 토출구를 향하여 연장되되, 상기 프런트 바디 쪽으로 볼록하게 라운드지는 에어 가이드면을 포함하는 마스크 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 리어 바디에 장착되어, 상기 필터의 배면을 덮는 필터 하우징을 더 포함하는 마스크 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터 하우징은,
    상기 필터를 덮고, 상기 마스크 바디의 배면 일부를 형성하는 필터 커버와,
    상기 필터 커버의 전면에서 연장되어 상기 필터의 측면을 감싸는 필터 프레임을 포함하고,
    상기 마스크 바디의 흡입구는 상기 필터 커버에 형성되며,
    상기 마스크 바디의 흡입구는, 다수의 흡입 슬릿과 다수의 구획 리브를 포함하는 흡입 그릴 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    흡입되는 외부 공기와 사용자의 날숨이 혼합되지 않도록,
    상기 마스크 바디의 흡입구는 상기 호흡 공간의 외측에 위치하고,
    상기 마스크 바디의 토출구는 상기 호흡 공간의 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부는,
    상기 리어 바디의 중심으로부터 좌측에 형성되는 좌측 수용부와,
    상기 리어 바디의 중심으로부터 우측에 형성되는 우측 수용부를 포함하고,
    상기 에어 클리닝 모듈은 상기 좌측 수용부와 상기 우측 수용부에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 리어 바디의 중앙에는 배기구가 형성되고,
    상기 배기구는 상기 좌측 수용부와 상기 우측 수용부의 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 마스크 장치.
    

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