KR20210114731A - 마스크 - Google Patents

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KR20210114731A
KR20210114731A KR1020200030239A KR20200030239A KR20210114731A KR 20210114731 A KR20210114731 A KR 20210114731A KR 1020200030239 A KR1020200030239 A KR 1020200030239A KR 20200030239 A KR20200030239 A KR 20200030239A KR 20210114731 A KR20210114731 A KR 20210114731A
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박정택
최석호
김태준
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은, 사용자의 얼굴에 밀착되고, 사용자의 코와 입의 전방에 공기가 수용되는 내부 공간을 형성하는 마스크 본체 및 상기 마스크 본체에 장착되고, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1 유로가 형성되는 공기 정화 모듈을 포함하는 마스크에 관한 것으로서, 제1 유로를 통해 유동 흡입의 불균일성을 낮춤으로써, 필터의 면적을 효율적으로 사용함과 아울러 소음을 저하시키기 위한 마스크에 관한 것이다.

Description

마스크{mask}
본 발명은 팬을 구비한 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기를 필터에 고르게 통과시키기 위한 공기 정화 모듈을 포함하는 마스크에 관한 것이다.
급격한 산업화와, 자동차 등에 의한 배기가스 증가로 인하여 대기오염이 심각해지고 있다. 이러한 대기오염을 발생시키는 오염물질(이하, 이물이라함.)은 호흡기 질환, 심장질환의 원인이 된다.
특히, 미세먼지와 황사는 사람의 호흡기로 유입되어 각종 질병을 야기하는 등 현대를 살아가는 사람에게 치명적인 악영향을 끼치고 있다.
미세먼지는 우리 눈에 보이지 않을 정도로 가늘고 작은 먼지 입자로 아황가스, 질소산화물, 납, 오존, 일산화탄소 등과 함께 수많은 대기오염물질을 포함하며, 이러한 배출원인은 자동차나 공장에서 발생하는 인위적인 발생과 모래바람 먼지의 황사, 화산재, 산불로 인한 먼지 등의 자연적인 발생으로 구분되며, 이렇게 발생하는 미세먼지를 사람이 흡입하면 폐포까지 깊숙하게 침투해 각종 호흡기 질환 천식, 두통, 아토피 등을 유발하게 되고, 특히 노약자가 지속적으로 흡입을 하면 면역 기능을 떨어뜨려 폐질환으로 사망에 이르는 문제점이 있다.
이와 같은 문제로, 최근에는, 공기 중의 이물을 여과하기 수단으로써, 보호구(일례로, 보건용 마스크)의 수요가 증가하고 있다. 이러한 보호구는 일반적으로, 마스크 본체와, 상기 마스크 본체에 수용되며 입과 코를 커버하는 필터와, 상기 마스크 본체에 구비되는 귀걸이 밴드를 포함한다. 사용자는 상기 보호구를 착용함으로써 공기 중의 이물로부터 호흡기를 보호할 수 있다.
종래의 경우, 이물여과성능이 향상된 필터일수록, 호흡을 위한 더 큰 폐활량이 요구된다. 따라서, 이물여과성능에 비례하여 마스크 착용자의 호흡이 불편해지는 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 10-1783804호(등록일, 2017년09월 26일)에는, 마스크 본체와, 상기 마스크 본체 내부에 수용되는 필터와, 상기 마스크 본체 내부로 공기를 유동시키는 송풍팬이 포함되는 "공기정화필터장치가 부착된 마스크"가 개시된다.
한편, 이러한 종래의 마스크는, 필터의 저항으로 인해 송풍팬의 풍량이 감소하는 문제점이 있다. 현재 판매되는 마스크는, 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로, 팬을 높은 rpm으로 회전시키는 방법과 유로를 최적화하기 위해 다공성 유로를 적용하거나 흡입 면적을 증가시키는 방법을 제시하였다.
그러나, 마스크의 부피감을 줄이기 위해 팬과 필터 사이 간격은 좁힌 상태에서, 팬을 높은 rpm으로 회전시키면, 유동의 불균일성으로 인해 필터의 모든 면적을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있다. 팬의 끝부분에서 유동이 집중되고, 이로 인해 필터의 테두리 부분이 집중적으로 사용되어 비효율적이다.
또한, 유로의 최적화를 위해, 도 1a의 가이드 베인(11) 또는 도 1b의 다공성 유로(12)를 적용하게 되어도 몇 가지 문제점이 있다. 우선 다공성 유로(12)의 경우, 유동의 흡입이 불균일함에 따라 난류 소음이 발생할 수 있다. 또한, 다량의 구멍을 통해 공기가 유입되기 때문에, 공기 유입에 제한이 존재한다. 가이드 베인(11)을 통해 흡입 면적을 확장시키는 경우, 유량은 증가할 수 있으나, 흡입 면적이 확장된 만큼 차음 효과는 사라지는 문제점이 있다.
그러므로, 가이드 베인(11)이나 다공성 유로(12)를 적용하지 않고, 팬을 통해 유동을 균일한 상태로 흡입할 수 있는 마스크의 개발이 요구된다.
특허등록번호 10-1783804 (2017.09.26)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 팬을 높은 rpm으로 회전시켜도 균일한 흡입 유동을 발생시키는 마스크를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 팬을 포함하지만 부피감이 적은 마스크를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 팬을 포함하지만 적은 소음을 발생시키는 마스크를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마스크는, 사용자의 얼굴에 밀착되고, 사용자의 코와 입의 전방에 공기가 수용되는 내부 공간을 형성하며, 외부 공기가 상기 내부 공간으로 유입되는 통로를 제공하는 유입부가 형성되는 마스크 본체 및 상기 마스크 본체에 장착되고, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1 유로가 형성되는 공기 정화 모듈을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 마스크는, 공기 정화 모듈의 외관을 형성하는 케이스, 상기 케이스의 일부분을 덮는 커버, 상기 케이스 내부에 위치하고, 외부에서 유입되는 공기를 여과하는 필터 및 상기 케이스 내부에 위치하고, 상기 필터의 내측에 존재하는 팬으로 구성된 공기 정화 모듈을 포함한다.
상기 케이스는, 상기 케이스의 일면에서 마스크 본체의 중앙선 방향으로 하향 경사를 형성하고, 상기 마스크 본체의 유입부와 연결되는 연결부를 포함한다.
상기 연결부의 내부에는, 필터 및 팬을 통과한 외부 공기가 내부 공간으로 유입되는 제2 유로가 형성된다.
상기 커버는, 상기 커버의 외측으로 볼록하게 곡률을 형성하는 곡면부를 포함하고, 커버와 필터 사이의 간격은, 상기 곡면부의 중심에서 가장 크게 형성된다.
상기 곡면부와 필터 사이에는, 제1 유로를 통해 유입된 외부 공기가 상기 곡면부를 따라 유동하는 공간인 에어포켓이 형성된다.
또한, 상기 커버는, 곡면부의 테두리에서 필터와 평행한 방향으로 연장되는 평면부를 포함하고, 상기 평면부에서 상기 커버의 내측으로 돌출되어 케이스와 체결함으로써 상기 커버를 고정시키는 돌출부를 더 포함한다.
상기 돌출부의 제1 방향 길이는, 커버의 제1 방향 길이보다 짧은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스는, 돌출부를 수용하는 함몰부를 포함하고, 상기 돌출부의 제2 방향 길이는, 상기 함몰부의 깊이보다 긴 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마스크는, 사용자의 얼굴에 밀착되고, 사용자의 코와 입의 전방에 공기가 수용되는 내부 공간을 형성하며, 외부 공기가 상기 내부 공간으로 유입되는 통로를 제공하는 제1 유입부 및 제2 유입부가 형성되는 마스크 본체, 상기 마스크 본체의 일측에 장착되고, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1a 유로가 형성되는 제1 공기 정화 모듈, 및 상기 마스크 본체의 타측에 장착되고, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1b 유로가 형성되는 제2 공기 정화 모듈을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 마스크는, 마스크 본체의 중앙선을 기준으로 제1 공기 정화 모듈과 좌우 대칭으로 배치되는 제2 공기 정화 모듈을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 측면에 수직한 방향으로 형성된 제1 유로를 통해 공기를 흡입함으로써, 공기 흡입 시의 소음이 줄어드는 효과가 있다.
둘째, 커버가 곡면부를 형성하여 커버와 필터 사이에 유동공간인 에어 포켓이 존재함으로써, 흡입되는 공기의 유동을 균일하게 하는 효과가 있다.
셋째, 흡입유동의 불균일함을 해소함으로써, 커버와 필터 사이의 압력을 감소하는 효과가 있다.
넷째, 이로써, 필터의 면적을 효율적으로 사용할 수 있고, 결국 필터의 내구성이 향상될 수 있다.
다섯째, 얇은 팬을 사용하여도 고 rpm으로 회전시킬 수 있어, 공기 정화 모듈의 부피감을 줄일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 마스크를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 본체를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 모듈의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 마스크에 적용되는 커버를 나타내는 도면이다.
도 6은 커버의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓이 형성되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따라 호흡 시 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소음 감소 효과를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "~부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 마스크를 나타내는 도면이다.
상술한 바와 같이, 종래의 마스크는 도 1a의 가이드 베인(11) 또는 도 1b의 다공성 유로(12)를 적용하여 유로의 최적화를 시도하였지만, 유동의 흡입이 불균일함에 따라 난류 소음이 발생하는 등의 문제점이 여전히 존재한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(10)는, 가이드 베인(11)이나 다공성 유로(12)를 적용하지 않고, 유동을 균일한 상태로 흡입할 수 있는 공기 정화 모듈(100)을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 마스크(10)는, 사용자의 얼굴에 밀착되는 마스크 본체(20) 및 상기 마스크 본체(20)에 장착되는 공기 정화 모듈(100)을 포함할 수 있다.
마스크 본체(20)는, 사용자의 얼굴에 밀착되어, 사용자의 코와 입의 전방에 공기가 수용되는 내부 공간을 형성할 수 있다. 마스크 본체(20)에는, 외부 공기가 상기 내부 공간으로 유입되는 통로를 제공하는 유입부(22)가 형성될 수 있다. 또한 마스크 본체(20)에는, 공기 정화 모듈(100)이 장착되는 장착부(21)가 형성될 수 있다. 마스크 본체(20)에는, 내부 공기가 외부 공간으로 토출되는 통로를 제공하는 토출부(25)가 형성될 수 있다.
유입부(22)는, 하나 이상의 홀(23)을 포함할 수 있다. 공기 정화 모듈(100)을 통과한 공기는 상기 하나 이상의 홀(23)을 통해 내부 공간으로 유입될 수 있다. 유입부(22) 아래에는, 토출부(25)가 위치할 수 있다. 토출부(25)는, 일방향으로 공기를 유동시킴으로써, 내부 공기를 외부 공간으로 토출시킬 수 있다.
토출부(25)는 하나 이상 존재할 수 있다. 토출부(25)는 일방향으로 공기를 유동시킬 수 있다. 즉, 토출부(25)는 마스크 본체(20)의 내부 공기를 외부 공간으로 토출시킬 수 있다. 그러나, 외부 공기는 토출부(25)를 통해 마스크 본체(20)의 내부 공간으로 유입될 수 없다. 예를 들어, 토출부(25)에는, 체크 밸브가 구비될 수 있다.
공기 정화 모듈(100)은, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시킬 수 있다. 이 때, 공기 정화 모듈(100)은, 공기 정화 모듈(100)의 측면에 수직한 방향으로 외부 공기를 강제 유동시킬 수 있다. 공기 정화 모듈(100)에는, 공기의 유동을 위한 제1 유로가 형성될 수 있다.
공기 정화 모듈(100)은 하나 이상 존재할 수 있다.
공기 정화 모듈(100)이 하나 존재하는 경우, 마스크 본체(20)의 일측에 장착될 수 있고, 상기 마스크 본체(20)의 일측은 사용자가 마스크(10)를 착용했을 때 사용자 얼굴의 왼쪽 또는 오른쪽일 수 있다.
공기 정화 모듈(100)이 두 개 존재하는 경우, 공기 정화 모듈(100)은, 마스크 본체(20)의 일측에 장착되는 제1 공기 정화 모듈(101) 및 마스크 본체(20)의 타측에 장착되는 제2 공기 정화 모듈(102)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 마스크 본체(20)의 일측은 사용자가 마스크(10)를 착용했을 때 사용자 얼굴의 왼쪽 또는 오른쪽일 수 있다. 상기 마스크 본체(20)의 타측은 사용자가 마스크(10)를 착용했을 때 사용자 얼굴의 오른쪽 또는 왼쪽일 수 있다.
공기 정화 모듈(100)이 두 개 존재하는 경우, 마스크 본체(20)에는, 외부 공기가 상기 내부 공간으로 유입되는 통로를 제공하는 제1 유입부 및 제2 유입부가 형성될 수 있다. 제1 공기 정화 모듈(101)을 통해 여과된 공기는, 제1 유입부를 통해 내부 공간으로 유입될 수 있다. 제2 공기 정화 모듈(102)을 통해 여과된 공기는, 제2 유입부를 통해 내부 공간으로 유입될 수 있다.
마스크 본체(20)는 제1 유입부 아래에 배치되는 제1 토출부를 포함할 수 있다. 마스크 본체(20)는 제2 유입부 아래에 배치되는 제2 토출부를 포함할 수 있다. 제1 토출부 및 제2 토출부는 일방향으로 공기를 유동시킴으로써, 내부 공기를 외부 공간으로 토출시킬 수 있다. 즉, 사용자의 호기시, 내부 공기는 제1 토출부 또는 제2 토출부 중 적어도 어느 하나를 통해 외부 공간으로 토출될 수 있다.
제1 공기 정화 모듈(101)에는, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1a 유로가 형성될 수 있다.
제1 공기 정화 모듈(101)은, 이하 후술하는 공기 정화 모듈(100)의 설명이 적용될 수 있다. 즉, 후술하는 커버(110), 필터(120), 팬(130), 케이스(140)를 포함하여 각 구성이 포함하는 하위 구성은, 제1 커버, 제1 필터, 제1 팬, 제1 케이스 및 그 하위 구성으로 이해될 수 있다.
제2 공기 정화 모듈(102)에는, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1b 유로가 형성될 수 있다.
제2 공기 정화 모듈(102)은, 제1 커버, 제1 필터, 제1 팬, 제1 케이스 및 그 하위 구성에 대응하는 제2 커버, 제2 필터, 제2 팬, 제2 케이스 및 그 하위 구성을 포함할 수 있다.
제2 공기 정화 모듈(102)은, 마스크 본체(20)의 중앙선(30)을 기준으로 제1 공기 정화 모듈(101)과 좌우 대칭으로 배치될 수 있다. 즉, 제2 커버, 제2 필터, 제2 팬, 제2 케이스 및 그 하위 구성은, 중앙선(30)을 기준으로 제1 커버, 제1 필터, 제1 팬, 제1 케이스 및 그 하위 구성과 좌우 대칭으로 배치될 수 있다.
이하, 제2 커버, 제2 필터, 제2 팬, 제2 케이스 및 그 하위 구성에 대한 설명은 생략하지만, 후술하는 커버(110), 필터(120), 팬(130), 케이스(140) 및 각 구성이 포함하는 하위 구성과 역할 및 기능이 같으므로, 본 발명 분야의 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 본체를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 마스크 본체(20)는, 장착부(21), 유입부(22) 및 토출부(25)를 포함할 수 있다.
마스크 본체(20)는 장착부(21)를 통해 공기 정화 모듈(100)과 결합할 수 있다. 공기 정화 모듈(100)은 장착부(21)에 장착될 수 있다. 구체적으로, 공기 정화 모듈(100)은 케이스(140)를 포함하고, 상기 케이스(140)의 하단은 장착부(21)에 장착될 수 있다.
유입부(22)는, 장착부(21)의 중앙선(30)방향 측면에 존재할 수 있다. 즉, 장착부(21)가 마스크 본체(20)의 오른쪽 일측에 존재한다면, 유입부(22)는 장착부(21)의 왼쪽 측면에 존재할 수 있다. 또한, 장착부(21)가 마스크 본체(20)의 왼쪽 일측에 존재한다면, 유입부(22)는 장착부(21)의 오른쪽 측면에 존재할 수 있다.
마스크 본체(20)는 유입부(22)를 통해 공기 정화 모듈(100)과 결합할 수 있다. 공기 정화 모듈(100)의 일부분은 유입부(22)에 장착될 수 있다. 구체적으로, 공기 정화 모듈(100)은 연결부(145)를 포함하고, 상기 연결부(145)의 일면은 유입부(22)에 장착될 수 있다.
한편, 연결부(145)의 다른 일면은 케이스(140)와 접촉함으로써, 연결부(145)는 케이스(140)와 유입부(22)를 연결할 수 있다.
유입부(22)는, 하나 이상의 홀을 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 홀(23)은 하나로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 유입부(22)는 복수의 홀을 포함할 수 있다.
홀(23)은, 여과된 공기가 마스크 본체(20)의 내부 공간으로 유입되기 위한 제2 유로를 형성할 수 있다. 제2 유로는, 팬(130)을 통과한 공기가 케이스(140) 및 연결부(145)의 내부 공간을 통과하여 홀(23)까지 이르는 통로를 의미할 수 있다. 이 경우, 홀(23)의 크기는, 유입부(22)의 크기보다 작을 수 있다.
유입부(22) 아래에는, 토출부(25)가 위치할 수 있다. 토출부(25)의 위치는, 사용자의 코 또는 입의 위치에 대응할 수 있다. 즉, 토출부(25)는, 유입부(22) 아래에 위치함으로써, 사용자가 뱉은 공기를 외부 공간으로 효율적으로 토출시킬 수 있다.
토출부(25)는, 일방향으로 공기를 유동시킴으로써, 내부 공기를 외부 공간으로 토출시킬 수 있다. 이를 위해, 토출부(25)에는 체크 밸브가 구비될 수 있다. 체크 밸브는, 내부 공기가 외부 공간으로 토출될 때 개방되고, 외부 공기가 내부 공간으로 유입될 때 닫힐 수 있다.
다시 말해, 사용자의 흡기 시, 체크 밸브는 닫히므로 외부 공기는 공기 정화 모듈(100)을 통해 유입되고, 사용자의 호기 시, 체크 밸브는 열리므로 내부 공기는 토출부(25)를 통해 외부 공간으로 토출될 수 있다.
마스크 본체(20)는 귀걸이부(24)를 더 포함할 수 있다. 마스크 본체(20)는, 마스크 본체(20)의 양측에 각각 형성되어 사용자의 귀에 걸 수 있는 귀걸이부(24)를 포함할 수 있다. 귀걸이부(24)는, 마스크 본체(20)를 사용자의 얼굴에 밀착시켜 고정시키는 역할을 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 모듈의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 공기 정화 모듈(100)은, 상기 공기 정화 모듈(100)의 외관을 형성하는 케이스(140), 상기 케이스(140)의 일부분을 덮는 커버(110), 상기 케이스(140) 내부에 위치하고, 외부에서 유입되는 공기를 여과하는 필터(120) 및 상기 케이스 내부에 위치하고, 상기 필터의 내측에 존재하는 팬(130)을 포함할 수 있다.
이하 명세서에서, 내측은 사용자가 마스크를 착용했을 때, 사용자의 얼굴 방향 또는 마스크에 의해 생성된 내부 공간 방향을 의미하고, 외측은 사용자의 얼굴 반대 방향 또는 외부 공간 방향을 의미한다.
케이스(140)는 공기 정화 모듈(100)의 외관을 형성하고, 케이스(140)의 일면은 개방될 수 있다. 케이스(140)의 개방된 면을 통해 팬(130)과 필터(120)는 적층될 수 있다.
커버(110)는, 케이스(140)의 일부분을 덮을 수 있다. 구체적으로, 커버(110)는 케이스(140)의 개방된 면을 덮도록 배치될 수 있다. 커버(110)는, 상기 커버(110)의 외측으로 볼록하게 곡률을 형성하는 곡면부(111) 및 상기 곡면부(111)의 테두리에서 필터(120)와 평행한 방향으로 연장되는 평면부(112)를 포함할 수 있다.
이하 커버(110)에 관한 상세한 설명은, 도 5a 내지 도 5b에서 후술한다.
필터(120)는, 케이스(140)의 내부에 위치하여 케이스(140)에 고정될 수 있다. 필터(120)는, 제1 유로를 통해 유입되는 공기에서 이물을 여과할 수 있다. 필터(120)는, 이물을 여과하기 위한 필터부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 필터부재는 그물망 형태의 메시필터(mash filter), 정전기를 이용하여 이물을 여과하는 정전필터 등을 포함할 수 있다.
필터(120)는 케이스(140)에서 분리 가능하게 장착될 수 있다. 따라서, 사용자는 필터(120)가 오염됐을 경우, 오염된 필터(120)를 교체할 수 있다.
필터(120)의 내측에는, 팬(130)이 위치할 수 있다.
팬(130)은, 케이스(140)의 내부에 위치하여 필터(120)를 통과한 공기를 흡입할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 팬(130)은 팬모터를 포함할 수 있다. 팬모터는 팬(130)의 회전을 구동하는 모터일 수 있다. 즉, 팬모터의 작동에 의해 팬(130)이 회전하면, 팬(130)을 통해 외부 공기가 유입될 수 있다. 한편, 실시예에 따라서, 팬모터는 회전하여 날숨이 배출되도록 팬(130)을 구동시킬 수 있다.
팬(130)의 두께는, 기준 두께보다 얇게 설계될 수 있다. 또한, 팬(130)의 회전 속도는, 필터(120)의 유동 저항을 극복하기 위해 기준 회전 속도보다 빨리 회전할 수 있다. 예를 들어, 기준 회전 속도는 8,000rpm일 수 있다. 팬(130)과 필터(120) 사이의 간격은 기준 간격보다 작을 수 있다.
팬(130)의 회전 속도는 빠른데, 팬(130)과 필터(120) 사이의 간격이 작다면, 팬(130)을 통해 흡입되는 공기의 유속이 일정부분에만 집중될 수 있다. 즉, 필터(120)의 모든 면적을 효율적으로 사용할 수 없게 된다. 그러나, 필터(120)와 커버(110) 사이에 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 형성하게 된다면, 이러한 문제점을 극복할 수 있다.
팬(130)은, 원심식 팬으로 구성될 수 있다. 즉, 팬(130)은, 필터(120)에서 여과된 공기를 팬(130)의 수직 방향으로 흡입하고, 팬(130)의 반경 방향으로 토출시킬 수 있다. 팬(130)의 반경 방향에는, 연결부(145)가 존재하고, 팬(130)에서 토출된 공기는 연결부(145)를 통해 마스크(10)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 이러한 원심식 팬을 사용함으로써, 팬(130)의 두께를 감소시킬 수 있다. 이로써, 케이스(140)의 두께를 감소할 수 있고, 공기 정화 모듈(100)의 부피 및 무게를 감소할 수 있다.
케이스(140)는, 필터(120)가 구비되는 제1 케이스(141), 팬(130)이 구비되는 제2 케이스(142) 및 제2 케이스(142)와 마스크 본체(20)를 연결하는 연결부(145)를 포함할 수 있다.
제1 케이스(141) 내부에는 필터(120)가 위치하고, 제1 케이스(141)는 필터(120)를 고정할 수 있다. 제1 케이스(141)는 함몰부(143)가 형성되고, 상기 함몰부(143)를 통해 커버(110)를 고정하거나 지지할 수 있다.
제2 케이스(142) 내부에는 팬(130)이 위치하고, 제2 케이스(142)는 팬(130)을 고정할 수 있다. 제2 케이스(142)의 일면에는 연결홀(144)이 존재하고, 연결홀(144)을 통해 연결부(145)와 연결될 수 있다.
이하 명세서에서, 제1 케이스(141) 및 제2 케이스(142)에 대한 설명을 구분하지 않지만, 후술하는 케이스(140)에 대한 설명은, 제1 케이스(141) 및 제2 케이스(142) 모두에 적용될 수 있다.
연결부(145)는, 케이스(140)의 일면에서 마스크 본체(20)의 중앙선(30) 방향으로 하향 경사를 형성할 수 있다. 도 4를 참조하면, 연결부(145)는, 곡면으로 하향 경사를 형성하도록 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 연결부(145)는, 평면으로 하향 경사를 형성할 수 있다.
연결부(145)는, 마스크 본체(20)의 유입부(22)와 연결될 수 있다.
제2 케이스(142)의 일면에는 연결홀(144)이 형성될 수 있다. 팬(130)을 통과한 공기는, 연결홀(144)을 통해 연결부(145) 내부로 유입될 수 있다. 연결부(145) 내부에는, 필터(120) 및 팬(130)을 통과한 외부 공기가 마스크 본체(20)의 내부 공간으로 유입되는 경로인 제2 유로가 형성될 수 있다.
정리하자면, 필터(120)를 통과한 공기는, 팬(130)의 수직 방향으로 팬(130)에 유입되고, 팬(130)의 반경 방향으로 토출되어, 연결홀(144), 연결부(145)의 내부 공간 및 유입부(22)의 홀(23)을 연결하는 제2 유로를 통해, 마스크 본체(20)의 내부 공간으로 유입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(10)는, 연결부(145)가 중앙선(30) 방향으로 형성됨으로써, 필터(120)를 통해 여과된 공기를 사용자의 입과 코로 집중시킬 수 있다. 즉, 제2 유로는, 여과된 공기의 흐름을 인도하여 사용자에게 집중시킴으로써, 사용자 친화성을 높이는 역할을 할 수 있다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 마스크에 적용되는 커버를 나타내는 도면이다.
도 5a는 커버(110)의 사시도이고, 도 5b는 커버(110)의 상면도이다.
도 5a 내지 도 5b를 참조하면, 커버(110)는, 상기 커버(110)의 외측으로 볼록하게 곡률을 형성하는 곡면부(111) 및 상기 곡면부(111)의 테두리에서 필터(120)와 평행한 방향으로 연장되는 평면부(112)를 포함할 수 있다. 또한, 커버(110)는, 상기 평면부(112)에서 상기 커버(110)의 내측으로 돌출되어 케이스(140)와 체결함으로써 상기 커버(110)를 고정시키는 돌출부(113)를 더 포함할 수 있다.
커버(110)는, 케이스(140)의 개방된 면을 덮도록 배치되되, 케이스(140)와 일정 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 케이스(140)의 내부에는 팬(130)과 필터(120)가 차례로 적층되므로, 결과적으로 커버(110)는 필터(120)와 이격되어 배치될 수 있다. 커버(110)와 필터(120)가 이격됨으로써, 커버(110)와 필터(120) 사이의 공간인 에어포켓이 형성될 수 있다.
곡면부(111)는, 커버(110)의 일부분으로서, 커버(110)의 외측으로 곡률을 형성할 수 있다. 커버(110)와 필터(120) 사이의 거리는 곡면부(111)에 의해서 증가할 수 있다. 즉, 커버(110)와 필터(120) 사이의 공간인 에어포켓은, 곡면부(111)에 의해 넓게 형성될 수 있다. 또한, 이러한 에어포켓에 의해, 필터(120)는 공기를 균일하게 흡입할 수 있다.
평면부(112)는, 곡면부(111)를 제외한 커버(110)의 일부분일 수 있다. 평면부(112)에는, 돌출부(113)가 형성될 수 있다. 돌출부(113)는, 케이스(140)와 체결하여 커버(110)를 고정시키는 역할을 하는 구성으로서, 곡면부(111)에 형성되는 것에 비해 평면부(112)에 형성됨으로써, 안정적으로 커버(110)를 고정시킬 수 있다.
커버(110)는, 돌출부(113)에 의해 케이스(140)에 탈부착이 가능할 수 있다. 사용자는 필터(120)의 교체를 위해, 커버(110)를 탈부착할 수 있고, 부착시 돌출부(113)는 커버(110)를 케이스(140)에 고정시킬 수 있다. 또한, 돌출부(113)는, 커버(110)를 지지할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 커버(110)는, 돌출부(113)에 의해 케이스(140)와 이격되고, 이격된 공간을 통해 외부 공기가 케이스(140) 내부로 유입될 수 있다. 도시된 것과 같이 커버(110)가 사각형일 때, 외부 공기는 커버(110)의 상하좌우 4면으로 유입될 수 있다.
커버(110)의 상하좌우 4면은, 공기 정화 모듈(100)의 측면을 의미할 수 있다. 즉, 외부 공기는 측면을 통해 공기 정화 모듈(100)로 유입될 수 있다. 이 경우, 외부 공기는 제1 유로를 통해 공기 정화 모듈(100)로 유입될 수 있다. 제1 유로는 외부 공기가 공기 정화 모듈(100) 내로 유입되는 경로를 의미할 수 있다.
구체적으로, 외부 공기는, 공기 정화 모듈(100)의 외관을 형성하는 케이스(140)의 측면에 수직한 방향으로 유입될 수 있다. 케이스(140)의 측면은, 공기 정화 모듈(100)의 측면과 같을 수 있다. 그러므로, 공기 정화 모듈(100)에는, 케이스(140)와 커버(110)가 이격됨으로써, 공기 정화 모듈(100)의 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1 유로가 형성될 수 있다.
제1 유로는, 상기 제1 유로를 통한 공기의 유동을 제공함으로써, 공기 유동에 의한 소음을 저감시킬 수 있다. 또한, 제1 유로는, 다공성 유로에 비해 넓은 흡입 면적을 제공함으로써, 유량의 손실 및 그에 의한 압력 손실을 줄일 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제1 방향(500)은 커버(110)의 세로 방향(도 5b의 상하방향)을 의미할 수 있다. 돌출부(113)의 제1 방향 길이(510)는, 커버(110)의 제1 방향 길이(520)보다 짧게 형성될 수 있다. 돌출부(113)의 제1 방향 길이(510)가 커버(110)의 제1 방향 길이(520)와 같거나 더 길다면, 커버(110)의 좌우 방향을 통한 공기의 유동은 막힐 수 있다.
그러므로, 커버(110)의 제1 방향 길이(520)보다 짧게 형성된 돌출부(113)의 제1 방향 길이(510)는, 공기 정화 모듈(100)로 하여금, 커버(110)의 상하좌우 4면 방향의 유동을 발생시켜 공기 정화의 효율을 높일 수 있다.
도 6은 커버의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 커버(610)는 원형일 수 있다. 원형 커버(610)는, 상기 커버(610)의 외측으로 볼록하게 곡률을 형성하는 곡면부(611) 및 상기 곡면부(611)의 테두리에서 필터(120)와 평행한 방향으로 연장되는 평면부(612)를 포함할 수 있다. 또한, 커버(610)는, 상기 평면부(612)에서 상기 커버(610)의 내측으로 돌출되어 케이스(140)와 체결함으로써 상기 커버(610)를 고정시키는 돌출부(613)를 더 포함할 수 있다.
도 6의 원형 커버(610)는 모양만 상이할 뿐, 도 5a의 커버(110)의 역할과 같을 수 있다. 다만, 원형 커버(610)의 경우, 공기 정화 모듈(100)은 커버(610)의 모서리를 따라 전 방향에서 외부 공기를 흡입할 수 있어, 공기 유동 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
그러므로, 도 6의 원형 커버(610)는, 도 5a의 커버(110)에 대한 설명 중 상하좌우 4면에 대한 설명을 제외한 모든 설명이 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓이 형성되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 에어포켓(115)은, 커버(110)와 필터(120)가 이격됨으로써, 커버(110)와 필터(120) 사이의 공간에 형성될 수 있다.
곡면부(111)는 커버(110)의 외측으로 곡률을 형성할 수 있다. 이로써, 커버(110)와 필터(120) 사이의 거리는 평면부(112)만으로 구성된 커버가 위치할 때보다 증가할 수 있다.
커버(110)와 필터(120) 사이의 간격은, 곡면부(111)의 중심에서 가장 크게 형성될 수 있다. 즉, 커버(110)와 필터(120) 사이의 공간인 에어포켓(115)은, 곡면부(111)에 의해 넓게 형성될 수 있다. 외부 공기는, 평면부(112)와 케이스(140) 사이의 좁은 공간을 통해 유입되어, 넓게 형성된 에어포켓(115)에 도달함으로써, 압력이 낮아질 수 있다.
외부 공기는, 제1 유로를 통해 유입되어, 압력이 낮아진 에어포켓(115) 내부에서 곡면부(111)를 따라 유동할 수 있다. 외부 공기는, 곡면부(111)를 따라 유동하면서, 에어포켓(115) 내부에서 균일하게 퍼질 수 있다. 균일하게 퍼진 외부 공기는, 팬(130)의 흡입력에 의해 필터(120)로 균일하게 유입될 수 있다.
즉, 곡면부(111)가 형성된 커버(110)와 필터(120)가 이격됨으로써, 커버(110)와 필터(120) 사이에는 에어포켓(115)이 형성되고, 상기 에어포켓(115)으로 유입된 외부 공기는, 곡면부(111)를 따라 에어포켓(115) 내부에서 균일하게 퍼질 수 있다. 이로써, 필터(120)는, 외부 공기를 균일하게 흡입할 수 있고, 필터(120)의 전체 면적을 효율적으로 사용하여 필터(120)의 성능 및 내구성이 향상될 수 있다.
커버(110)는, 에어포켓(115)으로 많은 공기를 유입시키기 위해서, 케이스(140)가 이격될 수 있다. 커버(110)에는 다공성 유로가 형성되지 않기 때문에, 공기는, 커버(110)와 케이스(140) 사이의 공간인 제1 유로를 통해 유동할 수 있다. 커버(110)는, 돌출부(113)를 포함하고, 상기 돌출부(113)에 의해 지지됨으로써 케이스(140)와 이격될 수 있다.
케이스(140)는, 돌출부(113)를 수용하는 함몰부(143)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 함몰부(143)는, 제1 케이스(141)에 형성될 수 있다. 돌출부(113)는 함몰부(143)에 체결될 수 있다. 함몰부(143)는, 돌출부(113)를 수용함으로써, 돌출부(113)를 고정시킬 수 있다. 이로써, 제1 케이스(141)는, 커버(110)를 고정시킬 수 있다.
또한, 함몰부(143)는, 돌출부(113)를 수용함으로써, 커버(110)를 지지할 수 있다. 돌출부(113)는, 함몰부(143)와 체결됨으로써, 커버(110)를 지지할 수 있다. 이 경우, 커버(110)와 케이스(140)가 이격될 수 있다.
돌출부(113)의 제2 방향 길이(710)는, 함몰부(143)의 깊이(720)보다 길게 형성될 수 있다. 제2 방향(700)은, 내측 방향(도 7에서 아래 방향)을 의미할 수 있다. 돌출부(113)의 제2 방향 길이(710)와 함몰부(143)의 깊이(720)가 같다면, 커버(110)와 케이스(140)는 접하게 되고, 제1 유로가 없어지거나 좁아져 흡입 유량이 적어지게 된다. 그러므로, 커버(110)와 케이스(140)가 이격되기 위해서, 돌출부(113)의 제2 방향 길이(710)는, 함몰부(143)의 깊이(720)보다 일정 수준 이상 길게 형성되고, 충분한 제1 유로를 확보할 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따라 호흡 시 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는, 사용자의 흡기시 공기의 이동 경로를 설명한 도면이다. 사용자의 호기시에는, 별도로 도시하지는 않았지만, 도 2 또는 도 3의 토출부(25)를 통해 외부로 토출될 수 있다.
이하, 도 8a 내지 도 8d는, 사용자의 흡기시 공기의 흐름을 기준으로 설명한다.
도 8a를 참조하면, 외부 공기는 커버(110)와 제1 케이스(141) 사이에 형성된 제1 유로를 통해 공기 정화 모듈(100) 내로 유입될 수 있다(S810). 제1 유로는, 공기 정화 모듈(100)의 측면에 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 공기 정화 모듈(100)의 측면 방향은, 케이스(140)의 측면 방향 및 커버(110)의 측면 방향과 같을 수 있다.
공기 정화 모듈(100)이 원형이라면, 제1 유로는 공기 정화 모듈(100)의 반경 방향으로 형성될 수 있다. 이 경우 외부 공기는, 공기 정화 모듈(100)의 옆면에 수직한 방향인 전 방향으로 유입될 수 있다.
공기 정화 모듈(100)이 사각형이라면, 제1 유로는 공기 정화 모듈(100) 옆면의 상하좌우 4면에 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 이 경우 외부 공기는, 공기 정화 모듈(100) 옆면에 수직한 방향으로 유입될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 제1 유로를 통해 유입된 외부 공기는, 에어포켓(115) 내부에서 균일하게 퍼질 수 있다(S820). 에어포켓(115)은 커버(110)와 필터(120) 사이의 공간으로, 커버(110)의 곡면부(111)에 의해 넓게 형성될 수 있다. 외부 공기는, 압력이 낮아진 에어포켓(115) 내부에서, 곡면부(111)를 따라 균일하게 퍼질 수 있다.
필터(120)와 팬(130) 사이의 간격이 작아질수록, 공기 정화 모듈(100)의 부피감 및 무게가 작아질 수 있다. 그러므로, 필터(120)와 팬(130) 사이의 간격은 일정 간격 이하로 형성될 수 있다.
그러나, 필터(120)와 팬(130) 사이의 간격이 일정 간격 이하인 상태에서, 팬(130)을 8,000rpm 이상의 고 rpm으로 회전시키면, 불균일한 공기의 흐름이 발생할 수 있다. 에어포켓(115)은 이러한 불균일한 공기의 흐름을 방지할 수 있다. 즉, 에어포켓(115)은 커버(110)와 필터(120) 사이의 압력을 낮춤으로써, 균일한 흡입 유동을 발생시킬 수 있다.
도 8c를 참조하면, 에어포켓(115)을 통해 균일하게 퍼진 외부 공기는, 팬(130)의 회전력에 의해 필터(120) 및 팬(130)으로 균일하게 흡입될 수 있다(S830). 이로써, 필터(120)의 전체 면적을 골고루 사용할 수 있고, 필터(120)의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
팬(130)은 원심식 팬을 사용할 수 있다. 팬(130)은, 필터(120)에서 여과된 공기를 팬(130)의 수직 방향으로 흡입하고, 팬(130)의 반경 방향으로 토출시킬 수 있다. 구체적으로, 팬(130)은 공기를 연결홀(144) 방향으로 토출시킬 수 있다. 이러한 원심식 팬을 사용함으로써, 팬(130)의 두께를 감소시킬 수 있다. 이로써, 케이스(140)의 두께를 감소할 수 있고, 공기 정화 모듈(100)의 부피 및 무게를 감소할 수 있다.
도 8d를 참조하면, 팬(130)의 반경 방향으로 토출된 공기는, 연결부(145)의 내부 공간에 형성된 제2 유로를 통해 마스크 본체(20)의 내부 공간으로 유입될 수 있다(S840).
팬(130)의 반경 방향에는, 연결부(145)가 존재할 수 있다. 구체적으로, 연결부(145)는, 케이스(140)의 일면에서 마스크 본체(20)의 중앙선(30) 방향으로 하향 경사를 형성하고, 마스크 본체(20)의 유입부(22)와 연결될 수 있다. 케이스(140)의 일면에는 연결홀(144)이 형성될 수 있다. 팬(130)을 통과한 공기는, 연결홀(144)을 통해 연결부(145) 내부로 유입되고, 유입부(22)의 홀(23)을 통해 마스크 본체(20)의 내부 공간으로 유입될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소음 감소 효과를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(10)는, 종래의 팬을 구비한 마스크에 비해 소음 발생을 감소하는 효과가 있다.
풍량(LPM)에 따른 소음(dB)을 측정하면, 종래의 팬을 구비한 마스크의 경우(910)에 비해, 마스크(10)의 경우(920)가 소음이 줄어든 것을 알 수 있다. 종래의 마스크의 경우, 유로를 최적화하기 위해 다공성 유로를 적용하는 경우가 많았다. 이 경우, 유동 흡입이 불균일하여 소음이 크게 발생한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(10)는, 다공성 유로를 적용하지 않으면서, 제1 유로를 통해 흡입 면적을 늘리면서도 소음 발생을 줄일 수 있다. 또한, 커버(110)에 곡면부(111)를 형성시킴으로써, 커버(110)와 필터(120) 사이에 에어포켓(115)을 확보할 수 있다.
특히, 필터(120)와 커버(110)의 중심은 간격이 가장 넓고, 바람직하게는 5mm의 갭이 존재할 수 있다. 이러한 에어포켓(115)을 통해, 유동 공간을 평면 형상의 커버보다 더 확보할 수 있다. 또한, 에어포켓(115)은, 흡입 유동의 불균일함을 해소할 수 있고, 소음 감소 및 필터(120)와 커버(110) 사이의 압력을 감소하는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 마스크
20: 마스크 본체
21: 장착부 22: 유입부
23: 홀 24: 귀걸이부
25: 토출부
30: 중앙선
100: 공기 정화 모듈
101: 제1 공기 정화 모듈
102: 제2 공기 정화 모듈
110: 커버
111: 곡면부 112: 평면부
113: 돌출부 115: 에어포켓
120: 필터
130: 팬
140: 케이스
141: 제1 케이스 142: 제2 케이스
143: 함몰부 144: 연결홀
145: 연결부

Claims (20)

  1. 사용자의 얼굴에 밀착되고, 사용자의 코와 입의 전방에 공기가 수용되는 내부 공간을 형성하며, 외부 공기가 상기 내부 공간으로 유입되는 통로를 제공하는 유입부가 형성되는 마스크 본체; 및
    상기 마스크 본체에 장착되고, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1 유로가 형성되는 공기 정화 모듈;을 포함하는 마스크.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 유입부는,
    하나 이상의 홀을 포함하고,
    상기 공기 정화 모듈을 통과한 공기는 상기 하나 이상의 홀을 통해 상기 내부 공간으로 유입되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 마스크 본체는,
    상기 유입부 아래에 배치되는 토출부를 포함하고,
    상기 토출부는,
    일방향으로 공기를 유동시킴으로써, 내부 공기를 외부 공간으로 토출시키는 것을 특징으로 하는 마스크.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 공기 정화 모듈은,
    상기 공기 정화 모듈의 외관을 형성하는 케이스;
    상기 케이스의 일부분을 덮는 커버;
    상기 케이스 내부에 위치하고, 외부에서 유입되는 공기를 여과하는 필터; 및
    상기 케이스 내부에 위치하고, 상기 필터의 내측에 존재하는 팬;을 포함하는 마스크.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 케이스의 일면에서 상기 마스크 본체의 중앙선 방향으로 하향 경사를 형성하고, 상기 마스크 본체의 유입부와 연결되는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 연결부 내부에는,
    상기 필터 및 상기 팬을 통과한 외부 공기가 상기 내부 공간으로 유입되는 제2 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 커버의 외측으로 볼록하게 곡률을 형성하는 곡면부; 및
    상기 곡면부의 테두리에서 상기 필터와 평행한 방향으로 연장되는 평면부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 커버와 상기 필터 사이의 간격은,
    상기 곡면부의 중심에서 가장 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 곡면부와 상기 필터 사이에는,
    상기 제1 유로를 통해 유입된 외부 공기가 상기 곡면부를 따라 유동하는 공간인 에어포켓이 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 평면부에서 상기 커버의 내측으로 돌출되어, 상기 케이스와 체결함으로써 상기 커버를 고정시키는 돌출부;를 더 포함하고,
    상기 돌출부에 의해 상기 케이스에 탈부착 가능한 것을 특징으로 하는 마스크.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 돌출부의 제1 방향 길이는,
    상기 커버의 제1 방향 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 마스크.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 돌출부를 수용하는 함몰부;를 포함하고,
    상기 돌출부의 제2 방향 길이는, 상기 함몰부의 깊이보다 긴 것을 특징으로 하는 마스크.
  13. 사용자의 얼굴에 밀착되고, 사용자의 코와 입의 전방에 공기가 수용되는 내부 공간을 형성하며, 외부 공기가 상기 내부 공간으로 유입되는 통로를 제공하는 제1 유입부 및 제2 유입부가 형성되는 마스크 본체;
    상기 마스크 본체의 일측에 장착되고, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1a 유로가 형성되는 제1 공기 정화 모듈; 및
    상기 마스크 본체의 타측에 장착되고, 외부 공기를 사용자의 코와 입으로 강제 유동시키되, 측면에 수직한 방향으로의 공기 유동을 위한 제1b 유로가 형성되는 제2 공기 정화 모듈;을 포함하는 마스크.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 공기 정화 모듈은,
    상기 마스크 본체의 중앙선을 기준으로 상기 제1 공기 정화 모듈과 좌우 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 공기 정화 모듈은,
    상기 제1 공기 정화 모듈의 외관을 형성하는 제1 케이스;
    상기 제1 케이스의 일부분을 덮는 제1 커버;
    상기 제1 케이스 내부에 위치하고, 외부에서 유입되는 공기를 여과하는 제1 필터; 및
    상기 제1 케이스 내부에 위치하고, 상기 제1 필터의 내측에 존재하는 제1 팬;을 포함하는 마스크.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 케이스는,
    상기 제1 케이스의 일면에서 상기 마스크 본체의 중앙선 방향으로 하향 경사를 형성하고, 상기 제1 유입부와 연결되는 제1 연결부;를 포함하고,
    상기 제1 연결부 내부에는,
    상기 제1 필터 및 상기 제1 팬을 통과한 외부 공기가 상기 내부 공간으로 유입되는 제2a 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 커버는,
    상기 제1 커버의 외측으로 볼록하게 곡률을 형성하는 제1 곡면부; 및
    상기 제1 곡면부의 테두리에서 상기 제1 필터와 평행한 방향으로 연장되는 제1 평면부;를 포함하고,
    상기 제1 커버와 상기 제1 필터 사이의 간격은,
    상기 제1 곡면부의 중심에서 가장 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 곡면부와 상기 제1 필터 사이에는,
    상기 제1a 유로를 통해 유입된 외부 공기가 상기 제1 곡면부를 따라 유동하는 공간인 제1 에어포켓이 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 커버는,
    상기 제1 평면부에서 상기 제1 커버의 내측으로 돌출되어, 상기 제1 케이스와 체결함으로써 상기 제1 커버를 고정시키는 제1 돌출부;를 더 포함하고,
    상기 제1 돌출부의 제1 방향 길이는,
    상기 제1 커버의 제1 방향 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 마스크.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 케이스는,
    상기 제1 돌출부를 수용하는 제1 함몰부;를 포함하고,
    상기 제1 돌출부의 제2 방향 길이는, 상기 제1 함몰부의 깊이보다 긴 것을 특징으로 하는 마스크.

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