KR20210130884A - 마스크 - Google Patents

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KR20210130884A
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KR1020200048762A
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박형선
문정철
리차드 채드 웹
단경식
닐 라코우
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

본 발명은 마스크에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부로 유동하는 공기를 여과하기 위한 마스크에 있어서, 사용자의 안면에 착용 가능하게 제공되는 안면 커버부; 상기 안면 커버부에 결합될 수 있는 호흡 보조 장치; 상기 안면 커버부 및 상기 호흡 보조 장치 중 하나 이상에 구비되는 하나 이상의 센서부; 및 상기 하나 이상의 센서부로부터 측정된 데이터에 기초하여 필터의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는 연산부를 포함하는, 마스크가 제공될 수 있다.

Description

마스크{MASK}
본 발명은 마스크에 대한 발명이다.
최근 산업화에 따라 각종 대기 오염의 문제가 발생하면서 공기 중의 다양한 유해 물질에 포함되어 있다. 이러한 유해 물질에는 각종 매연이나 최근 심각한 사회적 이슈가 되고 있는 미세 먼지는 물론 알레르기를 유발하는 꽃가루 및 각종 세균성 물질 등이 포함될 수 있다.
한편, 유해 물질이 인체의 호흡기로 침투하게 되면 각종 호흡기 질환을 유발하여 심각한 문제를 초래할 수 있다. 특히, 황사 현상처럼 대기에 질이 좋지 않을 때는 마스크의 착용이 필요하며, 미세먼지가 많은 장소에서 장시간 오염된 대기 환경에 노출될 가능성이 높은 사용자는 마스크를 착용하여 호흡기 질환을 방지할 수 있다.
일반적으로, 마스크는 사용자의 얼굴에 밀착됨으로써, 대기 중의 병균이나 먼지 등이 사용자의 코와 입으로 들어가는 것을 막을 수 있다. 특히, 마스크에 필터가 장착된 마스크는 사용자가 필터를 통하여 유입되는 공기를 흡입하도록 할 수 있다. 이러한 필터가 장착된 마스크는 안면 접합부는 비통기성 재질로 제작되며, 사용자가 들숨을 쉬면 외부 공기는 필터를 통과하여 안면 접합부 내측으로 유입되어 사용자의 호흡을 보조할 수 있다.
종래의 필터가 장착된 마스크는 필터를 오랫동안 사용하다 보면 오염물질, 세균 및 미세먼지를 여과하는 필터의 성능이 저하되게 된다. 이처럼, 필터의 성능이 저하되면 오염물질, 세균 및 미세먼지가 호흡기이 호흡기로 유입되는 것을 효과적으로 막을 수 없기 때문에, 필터를 시기에 맞게 교체해줄 필요성이 있다. 그러나, 필터의 수명이 남았음에도 교체를 자주하면 비용이 많이 들고, 필터의 수명이 다하고 나서 필터를 교체하면 기능을 상실한 마스크를 사용하게 된다. 이처럼, 필터의 수명을 사용자에게 알려주어 필터의 교체 타이밍을 사용자가 미리 알면 적절한 시기에 필터를 교체할 수 있는바, 필터의 수명을 사용자에게 알려줄 수 있는 장치의 필요성이 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 필터가 장착된 마스크에서 사용자에게 필터의 수명 또는 교체 시기를 알려줄 수 있는 마스크를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부로 유동하는 공기를 여과하기 위한 마스크에 있어서, 사용자의 안면에 착용 가능하게 제공되는 안면 커버부; 상기 안면 커버부에 결합될 수 있는 호흡 보조 장치; 상기 안면 커버부 및 상기 호흡 보조 장치 중 하나 이상에 구비되는 하나 이상의 센서부; 및 상기 하나 이상의 센서부로부터 측정된 데이터에 기초하여 필터의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는 연산부를 포함하는, 마스크가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 필터가 장착된 마스크에서 사용자에게 필터의 수명 또는 교체 시기를 알려줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 사시도이다.
도 2는 도 1의 마스크의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 호흡 보조 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 호흡 보조 장치의 배면 사시도이다.
도 5는 도 1의 안면 커버부에 호흡 보조 장치가 결합되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 A-A'를 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 도 2의 B부분의 확대도이다.
도 8은 도 4의 C-C'를 따라 절개한 단면도이다.
도 9는 도 1의 안면 커버부의 저면 사시도이다.
도 10은 도 9의 D-D'를 따라 절개한 단면도이다.
도 11은 도 9에서 개폐 부재가 접합 부재로부터 이격된 모습을 나타내는 모습이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서부, 디스플레이부, 연산부 및 저장부 간의 관계를 개념적으로 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '결합', '유동'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 결합, 유동될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡 보조 장치(100)를 포함하는 마스크(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
이하, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(1)는 사용자의 안면에 밀착되어 사용될 수 있으며, 대기 중의 오염물질, 병균 및 먼지 등이 사용자의 코와 입으로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 마스크(1)는 마스크(1)를 착용한 사용자의 호흡을 보조할 수 있다. 따라서, 사용자는 마스크(1)를 착용한 상태에서도 쾌적하게 호흡(흡기)할 수 있다. 마스크(1)는 호흡 보조 장치(100), 안면 커버부(200) 및 필터(300)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 호흡 보조 장치(100)는 마스크(1)를 착용한 사용자의 호흡을 보조할 수 있다. 이러한 호흡 보조 장치(100)는 필터(300)를 통과한 공기가 안면 커버부(200)로 유동하는 통로를 제공할 수 있으며, 호흡 보조 장치(100)는 필터(300)를 통과한 공기를 안면 커버부(200)를 향해 유동시킬 수 있다. 이러한 호흡 보조 장치(100)는 안면 커버부(200)와 선택적으로 결합되는 일측과, 필터(300)와 선택적으로 결합되는 타측을 구비할 수 있다. 호흡 보조 장치(100)는 바디부(110), 스페이서(120) 및 팬 유닛(130)을 포함할 수 있다.
바디부(110)는 스페이서(120) 및 팬 유닛(130)을 지지할 수 있다. 이러한 바디부(110)는 안면 커버부(200)와 필터(300) 사이에서 안면 커버부(200)와 필터(300)에 연결될 수 있다. 다시 말해, 바디부(110)의 일측은 후술할 마스크 커넥터(111)를 통하여 안면 커버부(200)와 결합될 수 있으며, 바디부(110)의 타측은 후술할 필터 체결부(124)를 통하여 필터(300)와 결합될 수 있다. 또한, 바디부(110)는 후술할 블레이드(132)의 회전 중심과 안면 커버부(200) 사이에 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 이러한 바디부(110)의 일측면에는 안면 커버부(200)와 선택적으로 결합되기 위한 마스크 커넥터(111)가 구비될 수 있으며, 바디부(110)는 마스크 커넥터(111)를 통하여 안면 커버부(200)와 선택적으로 결합될 수 있다. 이러한 마스크 커넥터(111)는 바디부(110)의 일면에 지지될 수 있다. 또한, 마스크 커넥터(111)에는 후술할 흡기 포트(230)의 포트 돌기(231)가 삽입될 수 있는 커넥터 홈(111a)이 형성될 수 있다. 이러한 커넥터 홈(111a)에는 포트 돌기(231)가 삽입될 수 있으며, 커넥터 홈(111a)의 형상은 포트 돌기(231)의 형상에 대응하여 형성될 수 있다. 마스크 커넥터(111)와 흡기 포트(230)가 결합되었을 때, 팬 유닛(130)은 공기 통로(112)로부터 흡기 포트(230)와 마스크 커넥터(111)를 통과하는 방향으로 공기를 배출할 수 있다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여 호흡 보조 장치(100)를 안면 커버부(200)에 장착하기 위하여 바디부(110)를 안면 커버부(200)에 결합하는 과정에 대하여 구체적으로 설명한다. 먼저, 포트 돌기(231)가 커넥터 홈(111a)에 대응되는 위치에 놓이도록 바디부(110)를 흡기 포트(230)에 위치시킨다. 포트 돌기(231)가 커넥터 홈(111a)을 통과하도록 흡기 포트(230)를 바디부(110)의 내측 방향(예를 들어, 도 6의 좌측)으로 삽입한다. 이때, 바디부(110)를 안면 커버부(200)에 대하여 일 방향(예를 들어, 도 5의 시계 방향)으로 소정 각도 회전시키면, 포트 돌기(231)가 마스크 커넥터(111)의 내측에 지지될 수 있다. 이처럼, 포트 돌기(231)가 마스크 커넥터(111)에 의해 지지되면 호흡 보조 장치(100)는 안면 커버부(200)에 장착될 수 있다. 이처럼, 마스크 커넥터(111)와 흡기 포트(230)가 결합되면, 마스크 커넥터(111)는 흡기 포트(230)와 연통할 수 있다. 또한, 바디부(110)의 내측으로 유입된 공기는 마스크 커넥터(111) 및 흡기 포트(230)를 통하여 안면 커버부(200)의 내측으로 유동할 수 있다.
한편, 호흡 보조 장치(100)를 안면 커버부(200)로부터 탈거하기 위하여 포트 돌기(231)가 커넥터 홈(111a)에 대응되는 위치에 놓이도록 바디부(110)를 안면 커버부(200)에 대하여 타 방향(예를 들어, 도 5의 반시계 방향)으로 소정 각도 회전시킨다. 이때, 포트 돌기(231)가 커넥터 홈(111a)에 대응되는 위치에 놓이면 포트 돌기(231)가 커넥터 홈(111a)을 통과하여 바디부(110)의 외측 방향(예를 들어, 도 6의 우측)으로 이동하도록 바디부(110)를 이동시킨다. 또한, 포트 돌기(231)가 마스크 커넥터(111)로부터 분리되면 호흡 보조 장치(100)는 안면 커버부(200)로부터 탈거될 수 있다.
이처럼, 바디부(110)는 마스크 커넥터(111)가 흡기 포트(230)와 결합됨으로써 안면 커버부(200)와 결합될 수 있다. 또한, 마스크 커넥터(111)에 흡기 포트(230)가 결합되었을 때, 마스크 커넥터(111)와 흡기 포트(230)는 연통 가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 바디부(110)의 내측으로 유입된 공기는 마스크 커넥터(111) 및 흡기 포트(230)를 통하여 안면 커버부(200)의 내측으로 유동할 수 있다.
한편, 바디부(110)의 내측에는 필터(300)를 통과한 공기가 바디부(110)의 내측으로 유동하기 위한 공기 통로(112)가 형성될 수 있다. 이러한 공기 통로(112)는 바디부(110)를 관통하여 형성될 수 있으며, 마스크 커넥터(111)와 연통 가능하게 형성될 수 있다. 또한, 공기 통로(112)는 후술할 유입구(123)와 연통할 수 있다. 따라서, 필터(300)를 통과한 공기는 유입구(123)를 통하여 공기 통로(112)로 유동할 수 있다. 또한, 공기 통로(112)의 내측에는 팬 유닛(130)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이처럼, 공기 통로(112)의 내측에 팬 유닛(130)이 배치됨으로써, 공기 통로(112) 내측으로 유입된 공기는 팬 유닛(130)에 의해 바디부(110)의 내측으로 유동할 수 있다. 이러한 공기 통로(112)는 필터(300)과 대향하거나 마스크(1)를 착용한 사용자의 안면과 대향하도록 개구될 수 있다. 또한, 공기 통로(112)는 원형의 단면을 가질 수 있다.
도 7과 함께 도 2 및 도 6을 다시 참조하면, 스페이서(120)는 바디부(110)의 일측에 지지될 수 있고, 필터(300)에 체결 가능하게 구성될 수 있다. 이러한 스페이서(120)가 필터(300)에 체결되었을 때, 스페이서(120)의 적어도 일부는 필터(300)의 내부에 삽입된다. 또한, 스페이서(120)는 제1 필터층(310) 및 제2 필터층(320) 중 어느 하나에 삽입됨으로써, 후술할 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)을 이격시킬 수 있다. 예를 들어, 스페이서(120)는 제2 필터층(320)을 관통하여 삽입되되 제1 필터층(310)을 지지함으로써, 제1 필터층(310) 및 제2 필터층(320) 사이를 이격시킬 수 있다.
또한, 스페이서(120)는 후술할 필터(300) 내부의 공간을 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자의 호흡(흡기)에 의해 필터(300)를 통과하여 필터(300) 내부에 소정 시간 머무르는 공기는 호흡 보조 장치(100)를 통하여 안면 커버부(200)로 유동하게 된다. 마스크(1)가 스페이서(120)를 가지지 않는다면 필터(300) 내부의 공기가 호흡 보조 장치(100)로 배출됨으로써 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)은 서로 밀착될 수 있는데, 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)이 서로 밀착되면 사용자의 호흡이 방해될 수 있다. 그러나, 스페이서(120)가 제1 필터층(310) 및 제2 필터층(320) 중 어느 하나에 삽입되어 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)을 이격시킴으로써, 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)이 밀착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 필터(300) 내부의 소정의 공간은 스페이서(120)에 의해 소멸되지 않고 유지될 수 있으며, 스페이서(120)는 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)의 밀착에 의해 사용자의 호흡이 방해되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 스페이서(120)는 바디부(110)로부터 탈거 가능하게 구성될 수 있다. 이러한 스페이서(120)는 지지대(121), 연결부(122) 및 필터 체결부(124)를 포함할 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, 지지대(121)는 하나 이상 제공될 수 있으며, 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)이 서로 밀착하는 것을 방지하기 위해 제1 필터층을 지지할 수 있다. 이러한 지지대(121)는 필터 체결부(124)가 필터(300)에 체결되었을 때 적어도 일부가 필터(300)의 내부에 삽입될 수 있다. 또한, 하나 이상의 지지대(121)는 제2 필터층(320)을 관통하여 삽입되었을 때, 제1 필터층(310)을 지지함으로써 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)을 이격시킬 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 지지대(121)는 필터 체결부(124)로부터 필터(300)의 내부에 삽입되는 방향(예를 들어, 도 6의 좌측)으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
또한, 하나 이상의 지지대(121)는 복수 개의 지지대(121)를 포함할 수 있으며, 복수 개의 지지대(121)가 제공될 경우, 복수 개의 지지대(121)의 단부는 연결부(122)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 지지대(121)의 일측 단부는 필터 체결부(124)에 연결될 수 있으며, 지지대(121)의 타측 단부는 연결부(122)와 연결될 수 있다. 또한, 복수 개의 지지대(121)는 제1 지지대(121a) 및 제2 지지대(121b)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 지지대(121a) 및 제2 지지대(121b)는 팬 유닛(130)이 배치되기 위한 공간을 제공하기 위해 서로 이격될 수 있다. 이처럼, 팬 유닛(130)은 제1 지지대(121a) 및 제2 지지대(121b) 사이에 개재될 수 있으며, 제1 지지대(121a) 및 제2 지지대(121b)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 제1 지지대(121a) 및 제2 지지대(121b)는 각각 한 쌍이 더 제공될 수 있다. 한편, 도 7에 나타난 바와 같이, 복수 개의 지지대(121) 중 적어도 일부 사이는 팬 유닛(130)에 의해 차단될 수 있으며, 복수 개의 지지대(121) 중 적어도 다른 일부 사이는 개구되어 후술할 유입구(123)가 형성될 수 있다.
연결부(122)는 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)을 이격시킴으로써, 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)이 밀착되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 하나 이상의 지지대(121)가 제2 필터층(320)을 관통하여 삽입되면, 연결부(122)는 제2 필터층(320)으로부터 이격되어 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)이 밀착되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 연결부(100)는 스페이서(120)가 제2 필터층(320)을 관통하여 삽입될 때, 제1 필터층(310)에 밀착될 수 있다. 또한, 연결부(122)는 팬 유닛(130)의 일면을 커버할 수 있다.
이러한 연결부(122)는 필터 체결부(124)와 소정 거리 이격되도록 지지대(121)에 지지될 수 있다. 또한, 연결부(122)는 필터(100)의 내측면과 대향하도록 지지대(121)에 지지될 수 있다. 예를 들어 연결부(122)는 필터(100)의 내측면과 접촉할 수 있다.
또한, 연결부(122)는 플레이트 형상을 가질 수 있고, 부드러운 표면을 가질 수 있다. 스페이서(120)가 필터(300) 내에 삽입되고, 필터(300)의 체결을 위해 필터(300)가 호흡 보조 장치(100)에 대하여 회전할 때, 지지대(121)의 단부와 필터(300)의 내면 사이의 마찰이 경감될 수 있다.
한편, 도 3, 도 6 및 도 7을 참조하면, 스페이서(120)에는 유입구(123)가 형성될 수 있다. 필터(300)를 통과한 공기는 유입구(123)를 통하여 스페이서(120) 내부로 유입되고, 스페이서(120) 내부로 유입된 공기는 팬 유닛(130)을 거쳐 공기 통로(112)로 유동할 수 있다. 이러한 유입구(123)는 필터(300)의 내측과 연통할 수 있으며, 공기 통로(112)와 연통할 수 있다. 또한, 유입구(123)를 통과한 공기는 필터 체결부(124)를 거쳐 공기 통로(112)의 내측에 배치된 팬 유닛(130)을 향하여 유동할 수 있으며, 팬 유닛(130)에 의해 바디부(100)의 내측으로 유동할 수 있다. 이러한 유입구(123)는 복수 개의 지지대(121) 중 적어도 일부 사이에 형성될 수 있다. 다시 말해, 유입구(123)는 복수 개의 지지대(121) 중 팬 유닛(130)에 의해 차단되지 않은 적어도 일부 사이에 형성될 수 있다. 한편, 필터(300)를 통과하여 유입구(123)로 유동하는 공기는 팬 유닛(130)이 구동되지 않을 때도 유입구(123) 및 공기 통로(112)를 통과하여 바디부(110)의 내측으로 유동할 수 있다. 또한, 유입구(123)는 복수 개로 제공될 수 있다.
유입구(123)는 제1 유입구(123a) 및 제2 유입구(123b)를 포함할 수 있다. 이처럼, 스페이서(120)의 양측에 제1 유입구(123a) 및 제2 유입구(123b)가 형성됨으로써, 필터(300)를 통과한 공기는 스페이서(120)의 양측(예를 들어, 도 6의 상측 및 하측)에서 바디부(100)의 내측으로 유동할 수 있다. 또한, 필터(300)를 통과한 공기의 일부는 제1 유입구(123a)를 통하여 팬 유닛(130)으로 유동하며, 필터(300)를 통과한 공기의 다른 일부는 제2 유입구(123b)를 통하여 팬 유닛(130)으로 유동한다. 예를 들어, 제1 유입구(123a) 및 제2 유입구(123b)는 복수 개의 지지대(121) 중 적어도 일부 사이에 형성될 수 있으며, 서로 스페이서(120)의 중심부에 대하여 대칭적으로 형성될 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, 필터 체결부(124)는 필터(300)와 호흡 보조 장치(100)를 체결시킬 수 있다. 이러한 필터 체결부(124)는 필터(300)의 고정구(330)에 삽입 결합될 수 있는 형상을 가질 수 있다. 따라서, 필터 체결부(124)는 필터(300)의 고정구(330)와 결합됨으로써, 스페이서(120)와 필터(300)를 결합시킬 수 있다. 이러한 필터 체결부(124)의 일측은 바디부(110)에 지지될 수 있으며, 필터 체결부(124)의 타측은 복수 개의 지지대(121)를 지지할 수 있다. 또한, 필터 체결부(124)는 바디부(110)로부터 탈거되는 것도 가능하다. 따라서, 필터 체결부(124)가 바디부(110)로부터 탈거됨으로써, 스페이서(120)는 바디부(110)에 선택적으로 결합 가능하게 구비될 수 있다.
이처럼, 사용자는 필터 체결부(124)에 필터(300)를 결합시킨 상태에서, 바디부(110)를 흡기 포트(230)에 결합시켜 호흡 보조 장치(100), 안면 커버부(200) 및 필터(300)를 일체로 사용할 수 있다. 다만, 필터 체결부(124)의 형상은 흡기 포트(230)의 형상과 동일하게 제공될 수 있다. 따라서, 사용자는 필터(300)를 안면 커버부(200)에 바로 결합시킬 수 있으며, 호흡 보조 장치(100) 없이 필터(300) 및 안면 커버부(200)를 일체로 사용하는 것도 가능하다.
도 8을 참조하면, 팬 유닛(130)은 필터(300)를 통과하여 유입구(123)로 유입된 공기를 바디부(100)의 내측으로 유동시킬 수 있다. 이러한 팬 유닛(130)의 일부는 공기 통로(112)의 내측에 배치될 수 있으며, 공기 통로(112)로 유입된 공기를 바디부(100)의 내측으로 유동시킬 수 있다. 예를 들어, 팬 유닛(130)은 마스크(1) 사용자의 안면에 대향하는 방향으로 공기를 배출시키되, 공기를 배출시키는 방향과 수직인 방향으로 공기를 공급받을 수 있다. 다시 말해, 필터(300) 내에서의 공기의 유동 방향과 팬 유닛(130)에 의해 배출되는 공기의 유동 방향은 수직일 수 있다. 또한, 팬 유닛(130)은 그 일부가 공기 통로(112)에 놓이도록 배치될 수 있다.
한편, 팬 유닛(130)의 일부는 필터(300)에 삽입될 수 있으며, 필터(300)의 내부에 배치될 수 있다. 이러한 팬 유닛(130)의 다른 일부는 필터(300)가 연장되는 방향(예를 들어, 도 6의 상하 방향)과 수직인 방향으로 필터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 이러한 팬 유닛(130)은 바디부(100) 및 스페이서(120)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 팬 유닛(130)은 스페이서(120)의 내측에 배치될 수 있다. 이러한 팬 유닛(130)은 복수 개의 지지대(121), 및 연결부(122)에 의해 둘러싸일 수 있다. 팬 유닛(130)의 적어도 일부가 복수 개의 지지대(121) 및 연결부(122)로 둘러싸인 공간의 내측에 배치됨으로써, 팬 유닛(130)과 필터(300) 간의 간섭이 방지될 수 있다. 따라서, 팬 유닛(130)은 필터(300)의 내부에 배치되어 필터(300)로부터 유입구(123)를 통과한 공기를 필터(300)의 간섭 없이 바디부(110)의 내측으로 유동시킬 수 있다.
또한, 팬 유닛(130)이 구동되면, 팬 유닛(130)이 구동되지 않을 때 공기 통로(112)를 통하여 바디부(110)의 내측으로 유동하는 공기의 유량보다 더 많은 유량의 공기가 바디부(110)의 내측으로 유동할 수 있다. 이처럼, 팬 유닛(130)은 보다 많은 양의 공기를 안면 커버부(200)의 내측으로 유동시킴으로써, 사용자의 호흡을 보조할 수 있다. 이러한 팬 유닛(130)은 팬 바디(131), 블레이드(132) 및 회전축(133)을 포함할 수 있다.
팬 바디(131)는 블레이드(132) 및 회전축(133) 중 하나 이상을 지지할 수 있다. 이러한 팬 바디(131)는 스페이서(120) 및 공기 통로(112)의 내측에 배치될 수 있으며, 복수 개의 지지대(121) 및 연결부(122) 중 하나 이상에 의해 지지될 수 있다. 또한, 팬 유닛(130)은 스페이서(120)의 복수 개의 지지대(121) 사이에 팬 바디(131)가 개재됨으로써 스페이서(120)에 고정될 수 있다. 또한, 팬 바디(131)의 일부는 복수 개의 지지대(121) 중 적어도 일부 사이에 배치될 수 있으며, 복수 개의 지지대(121) 중 적어도 일부 사이를 차단할 수 있다. 또한, 팬 바디(131)는 블레이드(132)에 의한 공기의 유동이 마스크(1)의 내부를 향하도록 공기를 안내할 수 있다. 다시 말해, 팬 바디(131)에 의해 공기는 안면 커버부(200)와 사용자의 안면 사이로 안내될 수 있다.
블레이드(132)는 소정의 회전 경로를 따라서 회전하도록 구비되며 유입구(123)를 통하여 스페이서(120) 내측으로 유입된 공기를 바디부(110)의 내측으로 유동시킬 수 있다. 이러한 블레이드(132)는 일 방향으로 연장되는 소정의 회전축(133)에 대하여 회전함으로써, 공기를 공기 통로(112)를 통과하도록 유동시킬 수 있다. 또한, 블레이드(132)는 회전축(133)이 연장되는 방향과 수직인 방향으로 공기를 배출시킬 수 있다. 팬 유닛(130)은 회전축(133)이 안면 커버부(200)와 소정 거리 이격된 위치에 놓이도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 팬 유닛(130)은 블레이드(132)의 회전축(133)이 공기 통로(112)의 외부에 놓이도록 배치될 수 있으며, 이 경우, 블레이드(132)의 회전 중심은 필터(300) 내에 놓일 수 있다. 이러한 블레이드(132)는 팬 바디(131)의 내측에 배치될 수 있다.
한편, 블레이드(132)는 하나 이상으로 제공될 수 있다. 하나 이상의 블레이드(132)가 회전하는 동안 각 블레이드(132)는 회전 경로 중 어느 일부에서 공기 통로(112)에 가까워지고 회전 경로 중 다른 일부에서 공기 통로(112)로부터 멀어지도록 회전할 수 있다. 이처럼, 하나 이상의 블레이드(132)는 회전 경로 중 일부는 공기 통로(112)에 가까워지고 다른 일부는 공기 통로(112)로부터 멀어지도록 회전함으로써, 공기가 공기 통로(112)를 통과하도록 유동시킬 수 있다. 블레이드(132)가 복수 개로 제공될 경우 복수 개의 블레이드(132) 중 일부는 연결부(122)에 의해 커버될 수 있다. 이 경우, 연결부(122)는 블레이드(132)가 필터(300)의 내면과 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 블레이드(132)는 회전 중심을 따라 나란하게 연장되도록 배치될 수 있다. 다시 말해, 블레이드(132)는 회전축(133)과 나란한 방향으로 배향될 수 있다. 또한, 블레이드(132)는 회전 중심으로부터 회전 경로의 외측으로 휘어지며 연장될 수 있다. 이러한 블레이드(132)는 회전 중심의 일측에서의 곡률 반경과 회전 중심의 타측에서의 곡률 반경이 동일한 형상을 가질 수 있다. 다시 말해, 블레이드(132)는 복수 개의 블레이드(132)의 중심을 지나는 가상의 평면에 대하여 면 대칭이 되도록 형성될 수 있다.
회전축(133)은 블레이드(132)를 지지할 수 있으며, 블레이드(132)의 회전 중심을 따라 연장되는 축일 수 있다. 이러한 회전축(133)은 축 방향을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 도 3 및 도 7에서 회전축(133)이 연장되는 방향일 수 있다. 회전축(133)은 유입구(123)를 통하여 스페이서(120) 내측으로 유입된 공기가 공기 통로(112)의 내측으로 평균적으로 유동하는 방향(예를 들어, 도 6의 우측 방향)과 수직인 방향(예를 들어, 도 6의 상하 방향)으로 연장 형성될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 안면 커버부(200)는 사용자의 안면에 착용 가능하게 제공될 수 있으며, 사용자의 코와 입을 덮도록 사용자의 안면에 밀착될 수 있다. 이러한 안면 커버부(200)는 비투과성 소재로 제작될 수 있으며, 사용자의 안면에 보다 용이하게 밀착되기 위하여 사용자의 안면에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 안면 커버부(200)에는 사용자의 안면에 결합되기 위해 별도의 스트랩(미도시)이 마련될 수 있다. 이러한 안면 커버부(200)는 접합 부재(210), 공기 유입부(220) 및 흡기 포트(230)를 포함할 수 있다.
접합 부재(210)는 사용자의 안면에 착용되는 부분을 제공할 수 있으며, 사용자의 코와 잎을 덮도록 사용자의 안면에 밀착될 수 있다. 이러한 접합 부재(210)는 대기중의 오염물질, 병균 및 먼지가 사용자의 호흡기로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
공기 유입부(220)는 접합 부재(210)의 외부로부터 접합 부재(210)의 내부로 공기가 유입되는 통로를 제공할 수 있다. 이러한 공기 유입부(220)는 접합 부재(210)의 일측에 제공될 수 있다. 다만, 본 명세서에서 공기 유입부(220)는 안면 커버부(200)의 일측에 형성된 것으로 표시하였지만, 이는 예시에 불과하고 공기 유입부(220)는 안면 커버부(200)의 양측에 형성될 수 있으며, 안면 커버부(200)의 중심선(C) 상에 형성되는 것도 가능하다.
흡기 포트(230)는 호흡 보조 장치(100)가 안면 커버부(200)에 결합되는 부분을 제공할 수 있다. 이러한 흡기 포트(230)는 공기 유입부(220)로부터 돌출 형성될 수 있다. 또한, 흡기 포트(230)에는 포트 돌기(231)가 형성될 수 있다. 이러한 포트 돌기(231)는 흡기 포트(230)로부터 돌출 형성될 수 있으며, 커넥터 홈(111a)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 포트 돌기(231)는 커넥터 홈(111a)을 통하여 마스크 커넥터(111)의 내측으로 삽입될 수 있으며, 바디부(110)가 안면 커버부(200)에 대하여 소정 각도 회전하면, 포트 돌기(231)는 마스크 커넥터(111)에 지지될 수 있다. 따라서, 포트 돌기(231)가 마스크 커넥터(111)에 지지됨으로써, 호흡 보조 장치(100)는 안면 커버부(200)에 지지될 수 있다. 한편, 흡기 포트(230)는 필터(300)의 고정구(330)와 맞물릴 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 안면 커버부(200)는 흡기 포트(230)가 고정구(330)와 맞물림으로써, 호흡 보조 장치(100) 없이 필터(300)와 직접 결합될 수도 있다.
도 6을 다시 참조하면, 필터(300)는 대기 중의 공기로부터 오염물질, 세균 및 먼지 등을 여과시킬 수 있다. 이러한 필터(300)는 사용자가 숨을 들이마시면, 외부로부터 유입되는 공기를 여과시켜 호흡 보조 장치(100)에 제공할 수 있다. 또한, 필터(300)는 호흡 보조 장치(100)에 구비되는 스페이서(120)와 선택적으로 결합될 수 있다. 이러한 필터(300)는 제1 필터층(310), 제2 필터층(320) 및 고정구(330)를 포함할 수 있다.
제1 필터층(310) 및 제2 필터층(320) 중 어느 하나에는 스페이서(120)가 삽입될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터층(310)은 연결부(122)와 밀착될 수 있으며, 제2 필터층(320)에는 하나 이상의 지지대(121)가 관통하여 삽입될 수 있다. 이러한 제1 필터층(310) 및 제2 필터층(320)은 스페이서(120)에 의해 서로 이격될 수 있다. 다시 말해, 스페이서(120)가 제2 필터층(320)을 관통 삽입하여 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320) 사이에 배치됨으로써, 제1 필터층(310)과 제2 필터층(320)이 서로 밀착되지 않고 이격될 수 있다. 한편, 제1 필터층(310) 및 제2 필터층(320)의 가장자리는 연결될 수 있으며, 제1 필터층(310) 및 제2 필터층(320)은 연결되어 소정의 공간을 형성할 수 있다. 이러한 공간의 내측에 제1 필터층(310) 및 제2 필터층(320) 중 어느 하나를 통과한 공기가 소정 시간 동안 머무를 수 있다.
고정구(330)는 필터(300)와 호흡 보조 장치(100)를 체결시킬 수 있다. 이러한 고정구(330)가 호흡 보조 장치(100)의 필터 체결부(124)와 체결됨으로써, 필터(300)와 호흡 보조 장치(100)는 결합될 수 있다. 이러한 고정구(330)는 제2 필터층(320)에 지지될 수 있다. 또한, 고정구(330)의 형상은 바디부(110)의 마스크 커넥터(111)의 형상과 동일하게 제공될 수 있다. 따라서, 고정구(330)는 안면 커버부(200)의 포트 돌기(231)와 결합될 수 있으며, 호흡 보조 장치(100)없이 필터(300)는 안면 커버부(200)에 직접 결합될 수 있다.
도 9를 다시 참조하면, 센서부(400)는 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는데 필요한 데이터를 측정할 수 있다. 다시 말해, 센서부(400)는 연산부(600)에서 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는데 필요한 데이터를 측정하여 연산부(600)로 전달할 수 있다. 이러한 센서부(400)는 하나 이상으로 제공될 수 있으며, 마스크(1)의 내부 및 외부 표면 중 하나 이상에 구비될 수 있다. 여기서 마스크(1)의 내부란 안면 커버부(200)의 내부 표면뿐만 아니라 호흡 보조 장치(100)의 내부, 필터(300)의 내부 등에 구비되는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 센서부(400)는 호흡 보조 장치(100), 안면 커버부(200) 및 필터(300) 중 하나 이상에 구비될 수 있다.
본 실시예에 따른 센서부(400)는 압력을 측정하기 위해 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)를 포함할 수 있고, 이러한 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)는 제1 압력 센서(410) 및 제2 압력 센서(420)로 명명될 수 있다. 이하에서 제1 센서(410)는 제1 압력 센서(410)로 서술하고, 제2 센서(420)는 제2 압력 센서(420)로 서술한다.
제1 압력 센서(410)는 마스크(1) 내부의 압력인 제1 압력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 압력은 안면 커버부(200)와 사용자의 안면 사이의 압력, 필터(300) 내부의 압력 또는 팬 유닛(130) 주위의 압력 등을 의미할 수 있다. 이러한 제1 압력 센서(410)는 마스크(1)의 내부, 일 예로 안면 커버부(200)의 내측에 구비될 수 있다. 여기서 안면 커버부(200)의 내측은 안면 커버부(200)의 양측 중 사용자의 안면에 밀착되는 일측을 의미한다. 이러한 제1 압력 센서(410)는 마스크(1) 내부의 압력을 연속적으로 측정할 수 있으며, 이를 연산부(600) 또는 저장부(700)로 전달할 수 있다. 다른 예로, 제1 압력 센서(410)는 공기 통로(112) 내부의 제1 압력을 측정하기 위하여 공기 통로(112)의 내부에 구비될 수 있다. 이러한 제1 압력 센서(410)는 공기 통로(112)의 내측에서 팬 유닛(130)에 의해 공기 통로(112)로부터 안면 커버부(200)의 내측으로 유동하는 공기의 압력을 측정할 수 있다.
제2 압력 센서(420)는 마스크(1) 외부의 제2 압력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제2 압력은 마스크(1) 외부의 압력일 수 있다. 이러한 제2 압력 센서(420)는 마스크(1)의 외부, 일 예로 안면 커버부(200)의 외측에 구비될 수 있다. 여기서 안면 커버부(200)의 외측은 안면 커버부(200)의 양측 중 사용자의 안면에 밀착되지 않는 일측을 의미한다. 다른 예로, 제2 압력 센서(420)는 마스크(1) 외부의 제2 압력을 측정하기 위하여 바디부(110)에 구비될 수 있다. 여기서 제2 압력 센서(420)는 마스크(1) 외부의 제2 압력을 측정하도록, 바디부(110)의 외주면 뿐만 아니라 바디부(110)에 삽입되거나 바디부(110)의 내측에 배치되는 것도 가능하다. 이러한 제2 압력 센서(420)는 마스크(1) 외부의 압력을 연속적으로 측정할 수 있으며, 측정된 제2 압력을 연산부(600) 또는 저장부(700)로 전달할 수 있다.
디스플레이부(500)는 연산부(600)에서 산출된 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 전달받아 표시할 수 있다. 이러한 디스플레이부(500)는 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 연산부(600)로부터 직접 전달받을 수 있으며, 저장부(700)로부터 전달받는 것도 가능하다. 또한, 디스플레이부(500)는 연산부(600)로부터 산출된 필터(300)의 누적 사용 시간을 전달받아 표시할 수 있다. 이러한 디스플레이부(500)는 안면 커버부(200)의 일측에 구비될 수 있다.
도 12를 참조하면, 연산부(600)는 하나 이상의 센서부(400)로부터 측정된 데이터에 기초하여 필터(300)의 사용 시간, 필터(300)의 누적 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출할 수 있다. 예를 들어, 센서부(400)로부터 측정된 데이터는 센서부(400)에서 측정된 안면 커버부(200)와 사용자 안면 사이의 압력, 안면 커버부(200)의 외부의 압력 등의 필터(300)의 사용 시간을 산출하기 위한 정보들일 수 있다.
연산부(600)는 제1 압력 센서(410)로부터 측정된 제1 압력과 제2 압력 센서(420)로부터 측정된 제2 압력을 비교하여 제1 압력과 제2 압력의 압력차를 산출할 수 있다. 여기서 압력차는 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 결과값의 크기를 의미한다. 다만, 본 명세서에서 압력차는 제1 압력과 제2 압력의 차이를 의미하는 것으로 서술하였으나, 이는 예시에 불과하고 제2 압력은 제2 압력 센서(420)를 통하여 측정되는 것이 아닌 저장부(700)에 기 설정된 기준값일 수 있다. 따라서, 연산부(600)는 제1 압력 센서(410)로부터 측정된 제1 압력과 기 설정된 기준값을 비교하여 제1 압력과 기준값의 차이인 압력차를 산출하는 것도 가능하다.
이러한 연산부(600)는 제1 압력과 제2 압력을 비교하여 제1 압력과 제2 압력이 같으면, 사용자의 안면으로부터 마스크(1)의 착용이 해제된 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 연산부(600)는 압력차가 0이면 마스크(1) 내부와 외부의 압력이 같아서, 사용자가 마스크(1)를 착용하지 않은 상태로 판단하고, 필터(300)가 사용자의 호흡에 의해 사용되지 않는 상태로 판단한다. 또한, 연산부(600)는 사용자가 마스크(1)의 착용을 해제한 것으로 판단하면, 팬 유닛(130)의 구동이 중단되도록 팬 유닛(130)을 제어할 수 있다.
또한, 연산부(600)는 제1 압력과 제2 압력 또는 기 설정된 기준값을 비교하여 압력차가 기 설정된 소정의 값 이상이면 사용자가 마스크(1)를 착용하여 호흡하는 것으로 판단한다. 다시 말해, 연산부(600)는 압력차가 소정의 값 이상이면 마스크(1) 내부와 외부의 압력이 호흡에 의해 달라짐으로써, 필터(300)가 사용자의 호흡에 의해 사용되는 것으로 판단한다.
연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단되면, 필터(300)가 사용된 시간을 산출할 수 있다. 이러한 연산부(600)는 어느 소정 조건을 충족할 때 시간측정을 시작하고 중단할 수 있다. 예를 들어, 연산부(600)는 산출된 압력차가 소정의 값 이상이면 시간측정을 시작하고, 압력차가 소정의 값 미만이면 시간측정을 중단할 수 있다. 다시 말해, 연산부(600)는 제1 압력과 제2 압력 간의 압력차가 소정의 값 이상으로 유지되는 동안의 시간(필터(300)의 사용 시간)을 계산할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 산출된 필터(300)의 사용 시간을 디스플레이부(500)를 통하여 사용자에게 표시할 수 있다.
한편, 연산부(600)에서 계산된 필터(300)의 사용 시간은 저장부(700)에 저장될 수 있다. 또한, 연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단될 때마다 필터(300)의 사용 시간을 계산하여 저장부(700)에 저장할 수 있다. 연산부(600)는 저장된 필터(300)의 사용 시간을 통하여 누적된 필터(300)의 사용 시간을 산출할 수 있다. 또한, 저장부(700)에 저장된 필터(300)의 사용 시간 또는 누적된 필터(300)의 사용 시간은 후술할 필터(300)의 수명 시간을 산출하는 데이터로 사용될 수 있다. 한편, 연산부(600)는 마이크로프로세서를 포함하는 연산 장치, 센서 등의 측정장치, 타이머 및 메모리에 의해 구현될 수 있으며, 그 구현 방식은 당업자에게 자명한 사항이므로 더 이상의 자세한 설명을 생략한다.
연산부(600)는 제1 압력(마스크(1) 내부 압력)이 제2 압력(마스크(1)외부 압력) 보다 작으면 사용자의 흡기에 의해 공기가 마스크(1)의 외부로부터 마스크(1)의 내부로 유입되는 흡기 상태로 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 제1 압력이 제2 압력보다 크면 사용자의 호기에 의해 공기가 마스크(1)의 내부로부터 마스크(1)의 외부로 배출되는 호기 상태로 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 마스크(1)를 착용한 상태에서 주기적으로 호흡을 반복하면, 흡기 상태와 호기 상태는 교번하여 나타날 수 있다.
이러한 연산부(600)는 흡기 상태에서 호기 상태로 변환된 것으로 판단되면, 이를 사용자가 1회 호흡한 것으로 판단한다. 이처럼, 연산부(600)는 흡기 상태에서 호기 상태로 변환된 횟수를 계산하여 사용자의 호흡 횟수를 산출할 수 있다. 또한, 연산부(600)에서 산출된 사용자의 호흡 횟수는 사용자의 필터(300) 사용 시간과 함께 저장부(700)에 저장될 수 있다. 이러한 호흡횟수는 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출하는 데이터로 사용될 수 있다.
또한, 연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단되면, 센서부(400)로부터 획득한 데이터에 기초하여 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다. 다시 말해, 연산부(600)는 필터(300)의 사용 시간 및 사용자의 호흡횟수 중 하나 이상에 기초하여 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다. 여기서 필터(300)의 남은 수명 시간은 필터(300)의 사용 시간뿐 아니라, 평균적으로 사용자가 시간당 호흡하는 횟수 및 필터(300)를 통하여 사용자가 호흡한 횟수 등을 고려하여 산출될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 운동을 하거나 대화를 하는 등 호흡이 빨라지면, 시간당 호흡횟수는 평균적으로 시간당 호흡하는 횟수보다 많아질 수 있다. 이때, 필터(300)의 사용 시간은 동일한 시간이더라도 필터(300)를 통하여 호흡하는 횟수가 더 많아지게 되므로 필터(300)의 수명은 더 빨리 줄어들게 된다. 따라서, 연산부(600)는 필터(300)를 사용하는 시간 동안 호흡횟수를 고려하여 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출하여 디스플레이부(500)에 표시할 수 있다.
저장부(700)는 제1 압력 센서(410)로부터 측정된 제1 압력 및 제2 압력 센서(420)로부터 측정된 제2 압력을 저장할 수 있으며, 제1 압력과 제2 압력을 연산부(600)로 전달할 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과하고 제2 압력은 제2 압력 센서(420)로부터 측정되어 저장부(700)에 저장되는 것이 아니라 미리 저장부(700)에 저장되어있는 값일 수 있다. 한편, 저장부(700)는 필터(300)가 사용될 때마다 연산부(600)에 의해서 계산된 필터(300)의 사용 시간을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(700)는 연산부(600)에서 산출된 사용자의 호흡 횟수를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(700)는 메모리와 같은 저장매체일 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 마스크(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
사용자는 먼저 필터(300)에 호흡 보조 장치(100)의 스페이서(120)를 관통하여 삽입시킨 후, 필터 체결부(124)와 고정구(330)를 체결시킴으로써, 호흡 보조 장치(100)를 필터(300)에 장착시킬 수 있다. 호흡 보조 장치(100)와 필터(300)가 결합되면, 안면 커버부(200)와 호흡 보조 장치(100)를 결합시키기 위하여, 안면 커버부(200)의 흡기 포트(230)와 호흡 보조 장치(100)의 마스크 커넥터(111)를 결합시킬 수 있다. 이때, 사용자는 흡기 포트(230)의 포트 돌기(231)를 마스크 커넥터(111)의 커넥터 홈(111a)에 삽입시킨 후, 바디부(110)를 안면 커버부(200)에 대하여 소정 각도 회전시킴으로써, 호흡 보조 장치(100)를 안면 커버부(200)에 장착시킬 수 있다. 사용자는 안면 커버부(200)와 호흡 보조 장치(100)가 결합되면 마스크(1)를 착용할 수 있다.
사용자가 마스크(1)를 착용하고 호흡을 하면 필터(300)를 통하여 공기가 여과되면서 필터(300)의 성능은 저하되게 된다. 이때, 센서부(400)를 통하여 마스크(1)의 내부의 압력인 제1 압력과 마스크(1) 외부의 압력인 제2 압력을 측정하여 사용자의 호흡에 의해 필터(300)가 사용되는 시간, 사용자의 호흡 횟수 등을 산출할 수 있다. 또한, 산출된 필터(300)의 사용 시간, 사용자의 호흡 횟수 등에 기초하여 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출하여 사용자에 알려줄 수 있다.
이처럼, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크(1)는 사용자가 호흡하는 동안 미세먼지, 오염물질 및 세균 등이 걸러진 깨끗한 공기를 사용자에게 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 공기를 여과할 수 있는 필터(300)는 공기를 많이 여과하게 되면 그 필터(300)의 성능이 저하될 수 있는데, 본 발명의 제1 실시예에 따른 호흡 보조 장치(100)는 필터(300)의 사용 시간, 사용자의 호흡 횟수 등을 고려하여 필터(300)의 수명을 사용자에게 알림으로써, 필터(300)의 교체 시기를 알릴 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 제2 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예와 비교하였을 때의 차이점을 위주로 설명하며 동일한 설명 및 도면부호는 상술한 실시예를 원용한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면 센서부(400)는 제1 센서(410)를 포함할 수 있으며, 제1 센서(410)는 유량 센서(410)로 명명될 수 있다. 본 실시예에서 제1 센서(410)는 유량 센서(410)로 서술한다. 유량 센서(410)는 마스크(1) 내부로 유동하는 공기의 유량을 연속적으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 유량 센서(410)는 필터(300)를 통과하는 공기의 유량을 연속적으로 측정할 수 있다. 이러한 유량 센서(410)는 필터(300)의 내부, 팬 유닛(130)와 인접한 부분, 공기 통로(112) 및 안면 커버부(200)의 내측 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 이처럼, 유량 센서(410)는 필터(300)를 통과하여 안면 커버부(200)의 내측으로 유동하는 공기의 유량을 측정하여, 유량값을 저장부(700)에 저장하거나 연산부(600)로 전달할 수 있다.
연산부(600)는 유량 센서(410)에 의해 측정된 필터(300) 내부의 공기 유량이 기 설정된 소정의 값 이상이면 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있다. 이러한 연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단되면, 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출할 수 있다. 이때, 연산부(600)는 사용자가 마스크(1)를 착용한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 유량 센서(410)에서 측정된 유량이 소정의 값 미만이면 사용자의 안면으로부터 마스크(1)의 착용이 해제된 것으로 판단할 수 있다. 이러한 연산부(600)는 유량 센서(410)에 의해 측정된 마스크(1) 내부의 유량이 변화하는 시점에 기초하여 필터(300)의 사용 시간을 측정할 수 있다. 다시 말해, 연산부(600)는 유량 센서(410)에서 측정된 유량이 소정의 값 이상으로 유지되는 동안의 시간(필터(300)의 사용 시간)을 계산할 수 있다.
연산부(600)는 필터(300)를 통과하는 공기의 유량이 증가하면 사용자가 흡기 상태로 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 같은 흡기 상태여도 유량이 많이 증가하면 호흡을 크게 들이쉬는 것으로 판단할 수 있으며, 유량이 조금 증가하면 호흡을 적게 들이쉬는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 필터(300)를 통과하는 공기의 유량에 기초하여 사용자의 호흡 횟수를 산출할 수 있다.
또한, 연산부(600)는 산출된 사용자의 호흡 횟수, 공기의 유량 및 필터(300)의 사용 시간 중 하나 이상에 기초하여 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다. 예를 들어, 저장부(700)에는 사용자가 호흡할 때 마다 필터(300)를 통과하는 유량이 저장될 수 있으며, 연산부(600)는 필터(300)의 사용 시간 동안 저장부(700)에 저장된 필터(300)를 통과한 공기의 유량을 합산할 수 있다. 이러한, 연산부(600)는 필터(300)의 사용 시간 동안 합산된 공기의 유량과 일반적으로 호흡할 때 평균적으로 시간당 필터(300)를 통과하는 공기의 유량과의 관계에 기초하여 필터(300)의 개략적인 남은 수명 시간을 산출할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예를 설명한다. 본 발명의 제3 실시예에 따르면 센서부(400)는 제1 센서(410)를 포함할 수 있으며, 제1 센서(410)는 빛 감지 센서(410)로 명명될 수 있다. 본 실시예에서 제1 센서(410)는 빛 감지 센서(410)로 서술한다.
빛 감지 센서(410)는 안면 커버부(200)의 내부로 조사되는 빛을 감지할 수 있으며, 빛 감지 센서(410)는 빛을 감지하여 신호를 연산부(600)로 전달할 수 있다. 이러한 빛 감지 센서(410)는 안면 커버부(200)의 내부에 구비될 수 있다.
연산부(600)는 빛 감지 센서(410)에서 빛이 감지되지 않는 경우 마스크(1)가 사용자의 안면에 착용되어 빛이 감지되지 않는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 빛 감지 센서(410)에서 빛이 감지되지 않는 경우 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있다. 한편, 연산부(600)는 제1 센서(410)에서 빛이 감지되는 경우 마스크(1)가 사용자의 안면으로부터 착용 해제된 것으로 판단할 수 있다.
이러한 연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단되면, 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출할 수 있다. 예를 들어, 연산부(600)는 빛 감지 센서(410)에 의해 빛이 감지되지 않는 시점부터, 빛이 감지되는 시점까지의 시간을 측정하여 필터(300)의 사용 시간을 산출할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 필터(300)의 총 사용가능 시간에서 필터(300)가 사용된 시간을 빼서 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예를 설명한다. 본 발명의 제4 실시예에 따르면 센서부(400)는 제1 센서(410)를 포함할 수 있으며, 제1 센서(410)는 온도 센서(410)로 명명될 수 있다. 본 실시예에서 제1 센서(410)는 온도 센서(410)로 서술한다.
온도 센서(410)는 마스크(1) 내부 구비되며, 마스크(1) 내부의 온도를 연속적으로 측정할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(410)는 안면 커버부(200)와 사용자의 안면 사이의 온도를 측정할 수 있다.
한편, 연산부(600)는 온도 센서(410)로부터 마스크(1) 내부의 온도를 전달받을 수 있다. 이러한 연산부(600)는 측정된 마스크(1) 내부의 온도가 소정 범위 증가하면 사용자의 호흡에 의해 마스크(1) 내부의 온도가 소정 범위 증가한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있으며, 마스크(1)가 사용자의 안면에 착용된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 연산부(600)는 마스크(1) 내부의 온도가 소정 범위 증가한 채로 소정 시간 동안 유지되면, 계속해서 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 사용자가 마스크(1)를 착용하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 마스크(1) 내부의 온도가 소정 범위 감소하면 마스크(1)가 사용자의 안면으로부터 착용 해제된 것으로 판단할 수 있다.
연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단되면, 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출할 수 있다. 예를 들어, 연산부(600)는 마스크(1) 내부의 온도가 상승하는 시점부터, 감소하는 시점까지의 시간을 측정하여 필터(300)의 사용 시간을 산출할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 필터(300)의 총 사용가능 시간에서 필터(300)가 사용된 시간을 빼서 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제5 실시예를 설명한다. 본 발명의 제5 실시예에 따르면 센서부(400)는 제1 센서(410)를 포함할 수 있으며, 제1 센서(410)는 습도 센서(410)로 명명될 수 있다. 본 실시예에서 제1 센서(410)는 습도 센서(410)로 서술한다.
습도 센서(410)는 마스크(1) 내부 구비되며, 마스크(1) 내부의 습도를 연속적으로 측정할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 습도 센서(410)는 안면 커버부(200)와 사용자 안면 사이의 습도를 측정할 수 있다.
연산부(600)는 습도 센서(410)를 통하여 측정된 마스크(1) 내부의 습도를 전달받을 수 있다. 이러한 연산부(600)는 측정된 마스크(1) 내부의 습도가 소정 범위 증가하면 사용자의 호흡에 의해 안면 커버부(200) 내측의 습도가 소정 범위 증가한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 연산부(600)는 사용자의 호흡에 의해 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있으며, 마스크(1)가 사용자의 안면에 착용된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 연산부(600)는 마스크(1) 내부의 습도가 소정 범위 증가한 채로 소정 시간 동안 유지되면, 계속해서 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 또한, 연산부(600)는 마스크(1) 내부의 습도가 소정 범위 감소하면 마스크(1)가 사용자의 안면으로부터 착용 해제된 것으로 판단할 수 있다.
연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단되면, 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출할 수 있다. 예를 들어, 연산부(600)는 마스크(1) 내부의 습도가 상승하는 시점부터, 감소하는 시점까지의 시간을 측정하여 필터(300)가 사용된 시간을 산출할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 필터(300)의 총 사용가능 시간에서 필터(300)가 사용된 시간을 빼서 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제6 실시예를 설명한다. 본 발명의 제6 실시예에 따른 마스크(1)의 센서부(400)는 제1 센서(410)를 포함할 수 있으며, 제1 센서(410)는 자이로 센서로 명명될 수 있다. 본 실시예에서 제1 센서(410)는 자이로 센서(410)로 서술한다.
자이로 센서(410)는 마스크(1)의 기울기를 측정할 수 있으며, 자이로 센서(410)는 마스크(1)의 기울기를 측정하여 연산부(600)로 전달할 수 있다. 이러한 자이로 센서(410)는 마스크(1)에 구비될 수 있다.
연산부(600)는 자이로 센서(410)에서 측정된 기울기가 기 설정된 소정 범위에 포함되는 경우 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 연산부(600)는 마스크(1)가 사용자의 안면에 착용된 것으로 판단할 수 있다. 한편, 연산부(600)는 자이로 센서(410)에서 측정된 기울기가 기 설정된 소정 범위에 포함되지 않는 경우 마스크(1)가 사용자의 안면으로부터 착용 해제된 것으로 판단할 수 있다.
연산부(600)는 필터(300)가 사용되는 것으로 판단되면, 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출할 수 있다. 예를 들어, 연산부(600)는 마스크(1)의 기울기가 기 설정된 소정 범위 내에 포함되는 시점부터, 소정 범위 내에 포함되지 않는 시점까지의 시간을 측정하여 필터(300)의 사용 시간을 산출할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 필터(300)의 총 사용가능 시간에서 필터(300)가 사용된 시간을 빼서 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제1 실시예 내지 제6 실시예는 서로 다른 실시예로 기재하였으나, 이는 예시에 불과하고, 제1 실시예 내지 제6 실시예 중 하나 이상의 실시예가 서로 조합되어 필터(300)의 사용 시간 및 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는 것도 가능하다.
일 예시로, 빛 감지 센서(410)와 제1 압력 센서(410)가 조합되어 마스크(1)에 구비될 수 있다. 이러한 빛 감지 센서(410)와 제1 압력 센서(410)가 구비된 마스크(1)의 연산부(600)는 필터(300)의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출할 수 있다. 이러한 연산부(600)는 빛 감지 센서(410)에서 빛이 감지되지 않고, 제1 압력 센서(410)에서 측정된 압력이 변화하는 경우 사용자의 호흡에 의해 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 빛 감지 센서(410)에서 빛이 감지되고, 제1 압력 센서(410)에서 압력의 변화가 감지되지 않는 경우 마스크(1)가 사용자의 안면으로부터 착용 해제된 것으로 판단할 수 있다.
이처럼, 연산부(600)는 빛 감지 센서(410) 및 제1 압력 센서(410)를 통하여 사용자의 마스크(1) 착용 여부, 사용자의 호흡에 의해 필터(300)가 사용되는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 사용자의 호흡에 의한 필터(300)의 사용 시간, 사용자가 마스크(1)를 착용한 동안 호흡한 횟수 및 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다.
한편, 또 다른 예시로 자이로 센서(410)와 제1 압력 센서(410)가 조합되어 마스크(1)에 구비될 수 있다. 이러한 자이로 센서(410)와 제1 압력 센서(410)가 구비된 마스크(1)의 연산부(600)는 필터(300)의 사용 시간 및 수명 시간 중 하나 이상을 산출할 수 있다. 이러한 연산부(600)는 자이로 센서(410)에서 측정된 기울기가 소정 범위에 포함되고, 제1 압력 센서(410)에서 측정된 압력이 변화하는 경우 사용자의 호흡에 의해 필터(300)가 사용되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 기울기가 소정 범위 안에 포함되지 않고제1 압력 센서(410)에서 측정된 압력이 변하지 않는 경우 마스크(1)가 사용자의 안면으로부터 착용 해제된 것으로 판단할 수 있다.
이처럼, 연산부(600)는 자이로 센서(410) 및 제1 압력 센서(410)를 통하여 사용자의 마스크(1) 착용 여부, 사용자의 호흡에 의해 필터(300)가 사용되는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 연산부(600)는 사용자의 호흡에 의한 필터(300)의 사용 시간, 사용자가 마스크(1)를 착용한 동안 호흡한 횟수 및 필터(300)의 남은 수명 시간을 산출할 수 있다.
하기는 본 발명의 실시예들의 나열이다.
항목 1은 내부로 유동하는 공기를 여과하기 위한 마스크에 있어서, 사용자의 안면에 착용 가능하게 제공되는 안면 커버부; 상기 안면 커버부에 결합될 수 있는 호흡 보조 장치; 상기 안면 커버부 및 상기 호흡 보조 장치 중 하나 이상에 구비되는 하나 이상의 센서부; 및 상기 하나 이상의 센서부로부터 측정된 데이터에 기초하여 필터의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는 연산부를 포함하는, 마스크다.
항목 2는, 상기 하나 이상의 센서부는, 상기 마스크의 내부 및 상기 마스크의 외부 표면 중 하나 이상에 구비되며, 상기 마스크 내부의 제1 압력을 측정하는 제1 압력 센서; 상기 마스크 외부의 제2 압력을 측정하는 제2 압력 센서; 상기 마스크 내부로 유동하는 상기 공기의 유량을 측정하는 유량 센서; 상기 안면 커버부의 내부로 조사되는 빛을 감지하는 빛 감지 센서; 상기 마스크 내부의 온도를 측정하는 온도 센서; 상기 마스크 내부의 습도를 측정하는 습도 센서; 및 상기 마스크의 기울기를 측정하는 자이로 센서 중 하나 이상을 포함하는, 마스크다.
항목 3은, 상기 연산부는, 상기 제1 압력과 기 설정된 기준값을 비교하여 상기 제1 압력과 상기 기 설정된 기준값의 차이인 압력차를 산출할 수 있으며, 상기 압력차가 기 설정된 소정의 값 이상이면 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는, 마스크다.
항목 4는, 상기 연산부는, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 비교하여 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이인 압력차를 산출할 수 있으며, 상기 압력차가 기 설정된 소정의 값 이상이면 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는, 마스크다.
항목 5는, 상기 연산부는 상기 필터의 사용 시간을 계산할 수 있으며, 상기 필터의 사용 시간은 상기 압력차가 상기 기 설정된 소정의 값 이상으로 유지되는 동안의 시간을 포함하는, 마스크다.
항목 6은, 상기 연산부는, 상기 제1 압력이 상기 제2 압력보다 작으면 흡기 상태로 판단하고, 상기 제1 압력이 상기 제2 압력보다 크면 호기 상태로 판단하며, 상기 흡기 상태에서 상기 호기 상태로 변환되는 횟수를 계산하여 상기 사용자의 호흡횟수를 산출하는, 마스크다.
항목 7은, 상기 연산부는, 상기 필터의 사용 시간 및 상기 호흡횟수 중 하나 이상에 기초하여 상기 필터의 상기 남은 수명 시간을 산출하는, 마스크다.
항목 8은, 상기 호흡 보조 장치는, 상기 공기가 유동하기 위한 공기 통로가 형성된 바디부; 및 적어도 일부가 상기 공기 통로의 내측에 배치되며, 상기 공기를 상기 공기 통로를 통하여 상기 안면 커버부의 내측으로 유동시킬 수 있는 팬 유닛을 더 포함하는, 마스크다.
항목 9는, 상기 하나 이상의 센서부는 압력을 측정할 수 있는 제1 압력 센서 및 제2 압력 센서를 포함하고, 상기 제1 압력 센서는 상기 공기 통로의 내부에 구비되어, 상기 공기 통로 내부의 제1 압력을 측정하고, 상기 제2 압력 센서는 상기 마스크 외부의 제2 압력을 측정할 수 있도록 상기 바디부에 구비되는, 마스크다.
항목 10은, 상기 연산부는, 상기 유량 센서에서 측정된 상기 유량이 기 설정된 소정의 값 이상이면, 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는, 마스크다.
항목 11은, 상기 연산부는 상기 필터의 사용 시간을 계산할 수 있으며, 상기 필터의 사용 시간은, 상기 유량 센서에서 측정된 상기 유량이 상기 소정의 값 이상으로 유지되는 동안의 시간을 포함하는, 마스크다.
항목 12는, 상기 연산부는, 상기 유량 센서에서 측정된 상기 마스크의 내부로 유동하는 상기 공기의 유량 및 상기 필터의 사용 시간 중 하나 이상에 기초하여 상기 필터의 상기 남은 수명 시간을 산출하는, 마스크다.
항목 13은, 상기 연산부는,
상기 빛 감지 센서에서 빛이 감지되지 않는 경우 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는, 마스크다.
항목 14는, 상기 연산부는, 상기 온도 센서에서 측정된 온도가 소정 범위 증가하거나, 상기 측정된 온도가 상기 소정 범위 증가한 채로 소정 시간 동안 유지되면 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는, 마스크이다.
항목 15는, 상기 연산부는, 상기 습도 센서에서 측정된 습도가 소정 범위 증가하거나, 상기 측정된 습도가 상기 소정 범위 증가한 채로 소정 시간 동안 유지되면 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는, 마스크다.
항목 16은 상기 연산부는, 상기 자이로 센서에서 측정된 기울기가 기 설정된 소정 범위에 포함되는 경우 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는, 마스크다.
항목 17은 상기 연산부는, 상기 필터가 사용되는 것으로 판단되면, 상기 필터의 상기 사용 시간 및 상기 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는, 마스크다.
항목 18은 상기 연산부에서 산출된 상기 사용 시간 및 상기 남은 수명 시간 중 하나 이상을 전달받아 표시할 수 있는 디스플레이부를 더 포함하는, 마스크다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 마스크 100: 호흡 보조 장치
110: 바디부 111: 마스크 커넥터
111a: 커넥터 홈 112: 공기 통로
120: 스페이서 121: 지지대
121a: 제1 지지대 121b: 제2 지지대
122: 연결부 123: 유입구
123a: 제1 유입구 123b: 제2 유입구
124: 필터 체결부 130: 팬 유닛
131: 팬 바디 132: 블레이드
133: 회전축 200: 안면 커버부
210: 접합 부재 211: 관통홀
220: 공기 유입부 230: 흡기 포트
231: 포트 돌기 240: 개폐 부재
241: 걸림부 300: 필터
310: 제1 필터층 320: 제2 필터층
330: 고정구 400: 센서부
410: 제1 센서 420: 제2 센서
500: 디스플레이부 600: 연산부
700: 저장부

Claims (18)

  1. 내부로 유동하는 공기를 여과하기 위한 마스크에 있어서,
    사용자의 안면에 착용 가능하게 제공되는 안면 커버부;
    상기 안면 커버부에 결합될 수 있는 호흡 보조 장치;
    상기 안면 커버부 및 상기 호흡 보조 장치 중 하나 이상에 구비되는 하나 이상의 센서부; 및
    상기 하나 이상의 센서부로부터 측정된 데이터에 기초하여 필터의 사용 시간 및 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는 연산부를 포함하는,
    마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서부는, 상기 마스크의 내부 및 상기 마스크의 외부 표면 중 하나 이상에 구비되며,
    상기 마스크 내부의 제1 압력을 측정하는 제1 압력 센서;
    상기 마스크 외부의 제2 압력을 측정하는 제2 압력 센서;
    상기 마스크 내부로 유동하는 상기 공기의 유량을 측정하는 유량 센서;
    상기 안면 커버부의 내부로 조사되는 빛을 감지하는 빛 감지 센서;
    상기 마스크 내부의 온도를 측정하는 온도 센서;
    상기 마스크 내부의 습도를 측정하는 습도 센서; 및
    상기 마스크의 기울기를 측정하는 자이로 센서 중 하나 이상을 포함하는,
    마스크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 제1 압력과 기 설정된 기준값을 비교하여 상기 제1 압력과 상기 기 설정된 기준값의 차이인 압력차를 산출할 수 있으며, 상기 압력차가 기 설정된 소정의 값 이상이면 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는,
    마스크.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 비교하여 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이인 압력차를 산출할 수 있으며, 상기 압력차가 기 설정된 소정의 값 이상이면 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는,
    마스크.
  5. 제 3 항 및 제 4 항에 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 필터의 사용 시간을 계산할 수 있으며,
    상기 필터의 사용 시간은 상기 압력차가 상기 기 설정된 소정의 값 이상으로 유지되는 동안의 시간을 포함하는,
    마스크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 제1 압력이 상기 제2 압력보다 작으면 흡기 상태로 판단하고, 상기 제1 압력이 상기 제2 압력보다 크면 호기 상태로 판단하며, 상기 흡기 상태에서 상기 호기 상태로 변환되는 횟수를 계산하여 상기 사용자의 호흡횟수를 산출하는,
    마스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연산부는, 상기 필터의 사용 시간 및 상기 호흡횟수 중 하나 이상에 기초하여 상기 필터의 상기 남은 수명 시간을 산출하는,
    마스크.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 호흡 보조 장치는,
    상기 공기가 유동하기 위한 공기 통로가 형성된 바디부; 및
    적어도 일부가 상기 공기 통로의 내측에 배치되며, 상기 공기를 상기 공기 통로를 통하여 상기 안면 커버부의 내측으로 유동시킬 수 있는 팬 유닛을 더 포함하는,
    마스크.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서부는 압력을 측정할 수 있는 제1 압력 센서 및 제2 압력 센서를 포함하고,
    상기 제1 압력 센서는 상기 공기 통로의 내부에 구비되어, 상기 공기 통로 내부의 제1 압력을 측정하고,
    상기 제2 압력 센서는 상기 마스크 외부의 제2 압력을 측정할 수 있도록 상기 바디부에 구비되는,
    마스크.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 유량 센서에서 측정된 상기 유량이 기 설정된 소정의 값 이상이면, 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는,
    마스크.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 필터의 사용 시간을 계산할 수 있으며,
    상기 필터의 사용 시간은, 상기 유량 센서에서 측정된 상기 유량이 상기 소정의 값 이상으로 유지되는 동안의 시간을 포함하는,
    마스크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 연산부는, 상기 유량 센서에서 측정된 상기 마스크의 내부로 유동하는 상기 공기의 유량 및 상기 필터의 사용 시간 중 하나 이상에 기초하여 상기 필터의 상기 남은 수명 시간을 산출하는,
    마스크.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 빛 감지 센서에서 빛이 감지되지 않는 경우 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는,
    마스크.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 온도 센서에서 측정된 온도가 소정 범위 증가하거나, 상기 측정된 온도가 상기 소정 범위 증가한 채로 소정 시간 동안 유지되면 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는,
    마스크.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 습도 센서에서 측정된 습도가 소정 범위 증가하거나, 상기 측정된 습도가 상기 소정 범위 증가한 채로 소정 시간 동안 유지되면 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는,
    마스크.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 자이로 센서에서 측정된 기울기가 기 설정된 소정 범위에 포함되는 경우 상기 필터가 사용되는 것으로 판단하는,
    마스크.
  17. 제 3, 4, 10, 13 내지 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 필터가 사용되는 것으로 판단되면, 상기 필터의 상기 사용 시간 및 상기 남은 수명 시간 중 하나 이상을 산출하는,
    마스크.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 연산부에서 산출된 상기 사용 시간 및 상기 남은 수명 시간 중 하나 이상을 전달받아 표시할 수 있는 디스플레이부를 더 포함하는,
    마스크.
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