KR20220030170A - 마스크 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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최치영
김호중
박형호
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치는, 공기 흡입구가 형성되며, 상기 공기 흡입구로 유입되는 공기를 여과하기 위한 필터가 장착되는 마스크 커버; 상기 마스크 커버의 후방에 결합되며, 상기 필터를 통과한 공기가 통과하기 위한 공기 토출구가 형성되는 마스크 몸체; 팬과 팬 모터로 구성되며, 상기 마스크 몸체와 상기 마스크 커버의 사이에 배치되고, 상기 필터를 통과한 공기가 상기 공기 토출구를 향해 유동되도록 하는 팬 모듈; 및 상기 팬 모터의 회전수를 제어하며, 상기 필터의 수명에 대한 정보를 예측하여, 예측된 필터의 수명에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마스크 장치 및 그 제어 방법 {Mask apparatus and Controlling method thereof}
본 발명은 마스크 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 마스크(Mask)는 병균, 먼지 등의 흡입과, 바이러스 또는 세균에 의한 비말 감염(droplet transmission)을 막기 위해 사용자의 코와 입을 가리는 장치이다.
마스크는 사용자의 코와 입을 가리기 위해 사용자의 얼굴에 밀착된다. 마스크는 사용자의 코와 입으로 유입되는 공기에 포함된 병균, 먼지 등을 필터링하고, 필터링된 공기가 사용자의 입과 코로 유입되도록 한다. 공기와 공기에 포함된 병균, 먼지 등은 필터를 포함하는 마스크의 몸체를 통과하고, 병균, 먼지 등은 마스크의 몸체에 의해 필터링된다.
그러나, 외부 공기가 마스크의 몸체를 통과 후 사용자의 코와 입으로 유입되고, 사용자가 내뿜는 공기도 마스크의 몸체를 통과 후 외부로 유출되기 때문에, 사용자의 호흡이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 발생한다. 최근에는 상기에서 언급된 호흡의 불편함을 해소하기 위해 모터, 팬, 필터가 구비되는 마스크가 개발되고 있다.
일 예로 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0037497호에는 “마스크의 오염정보 알림 시스템”이 개시된다. 종래 기술에 따른 마스크는 마스크의 사용에 따른 오염 정보를 측정하여 필터의 교체 시기를 파악한다.
그러나, 종래 기술에 따르면, 오염감지센서에 의해 오염 정보를 측정하고, 오염 정도에 따라 마스크에 장착되는 필터의 교체 시기를 파악할 수 있으나, 필터의 종류에 따라 변화되는 필터의 성능을 고려하여 필터의 교체 시기를 제공하는 것에는 어려움이 있다.
또한, 종래 기술에 따르면, 오염감지센서에 의해 감지된 오염 정보에 기초하여 필터를 교체 시기를 파악하기에, 필터의 수명을 고려하여 필터의 교체 시기를 제공하는 것에는 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 마스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은, 필터의 성능을 고려하여 필터의 교체 시기를 제공할 수 있는 마스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 필터의 수명을 고려하여 필터의 교체 시기를 제공할 수 있는 마스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치는, 필터가 장착되며 공기 흡입구가 형성된 마스크 커버와, 상기 마스크 커버의 후방에 결합되며 상기 필터를 통과한 공기가 통과하는 공기 토출구가 형성된 마스크 몸체와, 상기 공기 흡입구로부터 상기 공기 토출구를 향해 공기를 유동시키기 위한 팬 모듈과, 상기 팬 모듈의 작동을 제어하며 상기 필터의 수명에 대한 정보를 예측하여 예측된 정보를 사용자에게 제공하는 제어부를 포함하여, 필터의 교체 시기를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 상기 마스크 장치는, 상기 필터의 수명에 대한 정보를 제공하기 위한 필터 교체 알림부를 포함하여, 사용자에게 상기 필터에 대한 다양한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 상기 마스크 장치는, 상기 필터의 수명에 대한 정보에는 필터의 잔여 수명에 대한 정보와, 상기 필터의 잔여 시간에 대한 정보가 포함되어, 상기 필터를 사용하는 사용 시점에 적합한 정보를 제공하거나, 앞으로 사용될 미래 시점에 적합한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 상기 마스크 장치는, 상기 필터가 집진 가능한 필터분진용량과 상기 필터에 집진되는 누적 먼지량에 기초하여 상기 필터의 수명에 대한 정보를 계산하기에, 정확한 필터의 교체 시기를 제공할 수 있다.
또한, 상기 마스크 장치는, 상기 필터의 수명에 대한 정보를 송수신하는 통신부를 포함하여, 상기 마스크 장치와 통신 가능한 장치들을 이용하여 상기 필터의 수명에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 따르면, 필터의 집진 상태를 고려하여 상기 필터의 교체 시기를 제공할 수 있다.
둘째, 필터에 집진되는 미세먼지와 필터가 집진 가능한 용량에 기초하여 필터의 수명을 예측하기에, 정확한 필터의 교체 시기를 도출할 수 있다.
셋째, 필터의 수명에 대한 정보를 제공하여, 사용자가 필터의 교체 시기를 직관적으로 파악 가능하도록 할 수 있다.
넷째, 필터의 수명에 대한 정보를 다양한 장치들로 통신을 통해 전달하여 다양한 장치들을 통해 사용자에게 필터의 수명에 대한 정보를 인식시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 좌측 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 우측 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 배면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 저면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 분해 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치를 작동 시 공기의 흐름을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 마스크 시스템을 나타내는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 마스크 장치의 구성도.
도 10은 본 발명에 따른 마스크 장치로 필터 교체 알림 모드를 수행하는 제어 방법.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 좌측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 우측 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 배면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 저면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치(1)는 마스크 몸체(10)와, 상기 마스크 몸체(10)에 결합되는 마스크 몸체 커버(20)를 포함할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)와 상기 마스크 몸체 커버(20)는 분리 가능하게 결합될 수 있다. 상기 마스크 몸체(10)와 상기 마스크 몸체 커버(20)를 결합하면, 상기 마스크 몸체(10)와 상기 마스크 몸체 커버(20)의 사이에는 내부 공간이 형성될 수 있다. 상기 내부 공간에는 상기 마스크 장치(1)를 구동하기 위한 구성들이 배치될 수 있다. 상기 내부 공간은 상기 마스크 몸체(10)의 전면과 상기 마스크 몸체 커버(20)의 배면 사이에서 형성될 수 있다. 상기 마스크 몸체(10)는 상기 마스크 장치(1)의 배면을 정의하고, 상기 마스크 몸체 커버(20)는 상기 마스크 장치(1)의 전면을 정의할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)의 후방은 사용자의 얼굴과 마주하는 마스크 장치(1)의 배면이 위치하는 방향을 정의하며, 상기 마스크 장치(1)의 전방은 상기 후방의 반대 방향으로서, 외부로 노출되는 마스크 장치의 전면이 위치하는 방향으로 정의한다.
상기 마스크 장치(1)는, 상기 마스크 몸체(10)에 분리 가능하게 결합되는 실링부(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 실링부(40)가 상기 마스크 몸체(10)의 배면에 결합되면, 상기 실링부(40)는 상기 마스크 몸체(10)에 지지될 수 있다. 상기 실링부(40)가 상기 마스크 몸체(10)의 배면으로부터 분리되면, 상기 마스크 몸체(10)의 배면이 외부로 노출되며 사용자가 상기 마스크 몸체(10)의 배면 및 상기 실링부(40)를 손쉽게 세척할 수 있다.
상기 실링부(40)가 상기 마스크 몸체(10)의 배면에 지지되면, 상기 실링부(40)와 상기 마스크 몸체(10)의 배면 사이에는 호흡을 위한 호흡 공간(S)이 정의될 수 있다. 상기 실링부(40)는 사용자의 얼굴에 밀착되며, 사용자의 코와 입을 감싸서 외부 공기가 상기 호흡 공간으로 유입되는 것을 제한할 수 있다.
상기 마스크 몸체 커버(20)에는 제1필터 장착부(21)와 제2필터 장착부(22)가 포함될 수 있다. 상기 제1필터 장착부(21)는 상기 마스크 몸체 커버(20)의 우측에 위치하고, 상기 제2필터 장착부(22)는 상기 마스크 몸체 커버(20)의 좌측에 위치할 수 있다.
사용자의 얼굴에 착용된 마스크 장치(1)를 기준으로, 좌측 방향(좌측)과 우측 방향(우측)을 정의한다. 즉, 사용자가 마스크 장치(1)를 착용한 상태에서, 사용자의 우측을 마스크 장치(1)의 우측으로 정의하고, 사용자의 좌측을 마스크 장치(1)의 좌측으로 정의한다.
또한, 사용자의 얼굴에 장착된 마스크 장치(1)를 기준으로, 상측 방향(상방)과 하측 방향(하방)을 정의한다.
상기 제1필터 장착부(21)에는 제1필터 커버(25)가 장착되고, 상기 제2필터 장착부(22)에는 제2필터 커버(26)가 장착될 수 있다. 상기 제1필터 장착부(21)와 상기 제2필터 장착부(22)의 내측에는 필터(23,24 : 도 5 참조)가 배치되며, 상기 제1필터 커버(25)와 상기 제2필터 커버(26)는 상기 필터를 커버할 수 있다.
상기 제1필터 커버(25)와 상기 제2필터 커버(26)는 상기 제1필터 장착부(21)와 상기 제2필터 장착부(22)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1필터 커버(25)와 상기 제2필터 커버(26)는 각각 상기 제1필터 장착부(21)와 상기 제2필터 장착부(22)에 끼움 결합될 수 있다.
상기 제1필터 커버(25)와 상기 제2필터 커버(26) 각각은, 전면부 및 상기 전면부의 가장자리 또는 배면 가장자리를 따라 후측으로 연장되는 측면부를 포함할 수 있다.
상기 제1필터 커버(25) 및 상기 제2필터 커버(26)의 측면부 각각은, 4개의 측면으로 이루어질 수 있고, 상기 4개의 측면은, 상 측면, 하 측면, 좌 측면, 및 우 측면을 포함할 수 있다.
상기 제1필터 커버(25)의 측면부에는 하나 또는 다수의 제1공기 유입구 (a first air inlet)(251)가 형성될 수 있다. 상기 제2필터 커버(26)의 측면부에도 하나 또는 다수의 제2공기 유입구(a second air inlet)(261)가 형성될 수 있다.
상기 제1필터 장착부(21)에 상기 제1필터 커버(25)가 장착된 상태에서, 상기 제1공기 유입구(251)는 외부에 노출되도록 형성될 수 있다. 상기 제2필터 장착부(22)에 상기 제2필터 커버(26)가 장착된 상태에서, 상기 제2공기 유입구(261)는 외부에 노출되도록 형성될 수 있다.
상기 제1공기 유입구(251) 및 상기 제2공기 유입구(261)는 상기 제1필터 커버(25) 및 상기 제2필터 커버(26)의 측면에 형성될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 제1 및 제2공기 유입구(251,261) 각각은 상기 제1 및 제2필터 커버(25,26) 각각의 전면부에 형성되는 것도 가능함을 밝혀둔다.
상기 제1공기 유입구(251) 및 상기 제2공기 유입구(261)는, 상기 측면부를 이등분하는 선으로부터 상기 전면부에 더 가까운 지점에 형성될 수 있다.
상기 제1공기 유입구(251)가 상기 제1필터 커버(25)의 측면부에 다수 개가 제공되는 경우, 상기 제1공기 유입구(251)는, 우 측면에 형성되는 제1공기 흡입홀(suction hole)(251a)과, 좌 측면에 형성되는 제2공기 흡입홀(251b), 상 측면에 형성되는 제 3 공기 흡입홀(251c)을 포함할 수 있다.
이와 마찬가지로, 상기 제2공기 유입구(261)가 상기 제2필터 커버(26)의 측면부에 다수 개가 제공되는 경우, 상기 제2공기 유입구(261)는, 좌 측면에 형성되는 제1공기 흡입홀(261a)과, 우 측면에 형성되는 제2공기 흡입홀(261b)과, 상 측면에 형성되는 제 3 공기 흡입홀(261c)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1필터 커버(25) 및 상기 제2필터 커버(26) 중 어느 하나에는 개구(250)가 형성될 수 있고, 상기 개구(250)는 상기 제1필터 커버(25) 및 상기 제2필터 커버(26) 중 어느 하나의 가장자리에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 개구(250)에는 상기 마스크 장치(1)의 작동을 제어하기 위한 조작부(195)가 장착될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 조작부(195)가 제1필터 커버(25)에 장착되는 것을 예로 들어 설명한다.
상기 조작부(195)는 상기 마스크 장치(1)의 전원을 온/오프 하기 위한 조작 스위치로 기능될 수 있다. 상기 조작부(195)는 상기 개구(250)에 장착된 상태에서 상기 마스크 장치(1)의 전방으로 노출될 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 걸이 장착부(108)를 포함할 수 있다. 상기 걸이 장착부(108)는 상기 마스크 몸체(10)의 좌측과 우측에 제공될 수 있다.
즉, 상기 걸이 장착부(108)는, 상기 마스크 몸체(10)의 우측에 제공되는 제1걸이 장착부(108a)와, 상기 마스크 몸체(10)의 좌측에 제공되는 걸이 장착부를 제2걸이 장착부(108b)를 포함할 수 있다.
상기 제1걸이 장착부(108a)와 상기 제2걸이 장착부(108b) 각각은 상기 마스크 몸체(10)의 상하 방향으로 이격되게 다수로 제공될 수 있다. 상세히, 상기 제1걸이 장착부(108a)는, 상기 마스크 몸체(10)의 우측 상방 및 우측 하방에 제공되고, 상기 제2걸이 장착부(108b)는, 상기 마스크 몸체(10)의 좌측 상방 및 좌측 하방에 제공될 수 있다.
상기 걸이 장착부(108)에는, 상기 마스크 장치(1)가 사용자의 얼굴에 밀착된 상태를 유지하도록 하기 위한 밴드가 장착될 수 있다.
예컨대, 밴드의 양 단부가 상기 제1걸이 장착부(108a)와 상기 제2걸이 장착부(108b)를 연결하거나, 상하 방향으로 이격된 두 개의 제1걸이 장착부(108a) 및 상하 방향으로 이격된 두 개수의 제2걸이 장착부(108b)를 각각 연결할 수 있다.
전자의 경우, 상기 밴드는 사용자의 후두부를 감싸는 형태가 될 것이고, 후자의 경우 상기 밴드는 사용자의 양 쪽 귀에 걸리는 형태가 될 것이다.
상기 걸이 장착부(108)는 상기 마스크 몸체(10)의 일부가 절개되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 걸이 장착부(108)에 형성된 틈새를 통해서 상기 마스크 몸체(10)와 상기 마스크 몸체 커버(20) 사이의 내부 공간으로 공기가 유입될 수도 있다.
상세히, 상기 걸이 장착부(108)를 통해 상기 내부 공간으로 유입되는 외부 공기는 상기 내부 공간에 배치되는 전자 부품들을 냉각시킬 수 있다. 그리고, 상기 전자 부품들을 냉각시키면서 온도가 상승한 공기는 다시 상기 걸이 장착부(108)를 통해 상기 마스크 몸체(10)의 외부로 배출될 수 있다. 그리고, 상기 걸이 장착부(108)를 통해서 상기 내부 공간으로 유입된 공기가 상기 호흡 공간으로 유입되는 것을 제한하기 위해, 상기 마스크 장치(1)의 내부는 밀봉 구조를 가질 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는, 여과된 공기를 호흡 공간으로 공급하기 위한 공기 토출구(129)를 포함할 수 있다. 상기 공기 토출구(129)를 통하여 상기 호흡 공간으로 공급되는 여과된 공기를 사용자가 들이마시며 호흡할 수 있다.
상기 공기 토출구(129)는 상기 제1공기 유입구(251)로 유입되어 여과된 공기를 상기 호흡 공간으로 토출하는 제1공기 토출구(129a)와, 상기 제2공기 유입구(261)로 유입되어 여과된 공기를 상기 호흡 공간으로 토출하는 제2공기 토출구(129b)를 포함할 수 있다.
상기 제1공기 토출구(129a)는 상기 마스크 몸체(10)의 중심을 기준으로 우측에 배치되고, 상기 제2공기 토출구(129b)는 좌측에 배치될 수 있다. 상기 제1공기 유입구(251)로 유입된 공기는 필터(23)를 통과한 후 상기 제1공기 토출구(129a)로 유동할 수 있다. 상기 제2공기 유입구(261)로 유입된 공기는 필터(24)를 통과한 후 상기 제2공기 토출구(129b)로 유동할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 사용자가 내쉬는 공기를 외부 공간으로 배출하기 위한 공기 배출구(154,155)를 포함할 수 있다. 상기 공기 배출구(154,155)는 상기 마스크 몸체(10)의 하부에 위치할 수 있다.
상기 공기 배출구(154,155)는, 상기 마스크 몸체(10)의 전면 하단에 형성되는 제1공기 배출구(154)와, 상기 마스크 몸체(10)의 저면에 형성되는 제2공기 배출구(155)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 마스크 몸체(10)의 전면 하단에는 전방으로 연장되는 리브가 형성될 수 있고, 상기 리브에 의하여 정의되는 면을 마스크 몸체(10)의 저면으로 정의할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)와 상기 마스크 몸체 커버(20)의 사이에는 상기 제1공기 배출구(154)를 통과하여 상기 제2공기 배출구(155)를 향해 하강 유동하는 유동 공간이 형성될 수 있다.
상기 제1공기 배출구(154) 및 상기 제2공기 배출구(155) 중 하나 이상에는 체크 밸브가 형성될 수 있다. 상기 체크 밸브에 의해, 외부 공기가 상기 호흡 공간으로 유입되거나, 상기 제2공기 배출구(155)를 통해서 배출된 공기가 역류하는 현상이 방지될 수 있다.
상기 체크 밸브는 상기 제1공기 배출구(154)와 상기 제2공기 배출구(155) 사이의 유동 공간 내에 위치할 수 있다.
일례로, 상기 제1공기 배출구(154)의 크기와 형상에 대응하는 크기와 형상을 가지는 납작한 플랩(flap) 형태의 체크 밸브가 제공될 수 있다.
상세히, 상기 플랩의 상단이 상기 제1공기 배출구(154)의 상측 가장자리에 연결되어, 사용자가 숨을 내쉬면 상기 플랩이 휘어지거나 회동하여 상기 제1공기 배출구(154)를 개방시키고, 사용자가 숨을 들이쉬면 상기 플랩이 상기 제1공기 배출구(154)에 밀착되어, 외부 공기 또는 배출된 공기가 호흡 공간으로 재유입되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 센서 장착부(109)를 포함할 수 있다. 상기 센서 장착부(109)에는 상기 호흡 공간으로부터 각종 정보를 획득하기 위한 센서가 장착될 수 있다. 상기 센서 장착부(109)는 상기 마스크 몸체(10)의 상부에 위치할 수 있다. 사용자가 호흡 시 상기 호흡 공간의 압력 변화가 일정하게 감지될 수 있는 위치를 고려하여 상기 센서 장착부(109)가 상기 마스크 몸체(10)의 상부에 위치할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 커넥터 홀(135)을 포함할 수 있다. 상기 커넥터 홀(135)은 상기 마스크 장치(1)로 전원을 공급하기 위한 커넥터(192)가 설치되는 개구로 이해될 수 있다. 상기 커넥터 홀(135)은 상기 마스크 몸체(10)의 좌측 가장자리와 우측 가장자리 중 어느 일측에 형성될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 조작부(195)와 상기 커넥터(192)는 후술할 전원 모듈(19 : 도 5 참조)에 연결되어 있기 때문에, 상기 커넥터 홀(135)은 상기 전원 모듈(19)이 설치되는 위치에 해당되는 마스크 몸체(10)의 좌측 및 우측 중 어느 일 측에 제공될 수 있다.
이하에서는, 상기 마스크 장치(1)의 구성들을 분해 사시도에 기초하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 마스크 장치(1)는, 마스크 몸체(10)와, 마스크 몸체 커버(20)와, 실링부(40)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 마스크 몸체(10)와 상기 마스크 몸체 커버(20)가 서로 결합되어 상기 마스크 장치(1)의 외형을 형성할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)와 상기 마스크 몸체 커버(20)의 사이에는 상기 마스크 장치(1)를 작동하기 위한 구성들이 수용되기 위한 내부 공간이 형성될 수 있다. 상기 실링부(40)는 상기 마스크 몸체(10)의 배면에 결합되어 사용자의 얼굴과 상기 마스크 몸체(10)의 사이에 호흡 공간을 형성하며, 상기 호흡 공간으로 외부 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 커버 결합홈(101)을 포함할 수 있다. 상기 커버 결합홈(101)은 상기 마스크 몸체(10)의 전면 가장자리를 따라 형성될 수 있다. 상기 커버 결합홈(101)은 단차에 의해 형성될 수 있다. 상기 커버 결합홈(101)은 상기 마스크 몸체 커버(20)의 가장자리에 대응되게 형성될 수 있다. 상기 커버 결합홈(101)은 상기 마스크 몸체(10)의 전면 일부가 후방으로 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 마스크 몸체(10)의 커버 결합홈(101)을 향해 상기 마스크 몸체 커버(20)를 이동시켜서 상기 커버 결합홈(101)에 상기 마스크 몸체 커버(20)를 삽입할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 제1커버 결합부(102)를 포함할 수 있다. 상기 제1커버 결합부(102)에는 상기 마스크 몸체 커버(20)의 상부가 지지될 수 있다. 상기 제1커버 결합부(102)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면 상부에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1커버 결합부(102)는 후크가 결합될 수 있는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 마스크 몸체 커버(20)의 배면에는 상기 제1커버 결합부(102)에 결합되는 후크가 형성될 수 있다.
상기 제1커버 결합부(102)는 다수로 제공되며, 상기 후크도 상기 제1커버 결합부(102)에 대응되게 다수로 제공될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제1커버 결합부(102)는 상기 마스크 몸체(10)의 중심을 기준으로 좌측과 우측에 제공될 수 있다. 상기 제1커버 결합부(102)는 상측 커버 결합부라 칭할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 제1실링 결합부(103)를 포함할 수 있다. 상기 제1실링 결합부(103)는 상기 마스크 몸체(10)의 상부에 위치할 수 있다. 상기 제1실링 결합부(103)는 상기 실링부(40)의 상부를 지지할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1실링 결합부(103)는 자력으로 상기 실링부(40)를 상기 마스크 몸체(10)에 결합할 수 있도록 구성된다. 이를 위해, 상기 제1실링 결합부(103)에는 제1자성 부재(15)가 구비될 수 있다. 상기 제1자성 부재(15)는 자석 또는 자석에 붙는 금속 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1자성 부재(15)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에 고정되고, 상기 실링부(40)는 상기 마스크 몸체(10)의 배면에 접촉될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제1실링 결합부(103)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면이 전방으로 돌출되어 상기 제1자성 부재(15)를 감싸는 리브 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1자성 부재(15)는 상기 리브 형상으로 형성된 제1실링 결합부(103)에 끼워져서 고정될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제1자성 부재(15)는 자석으로 제공되는 것으로 설명한다.
상기 제1실링 결합부(103)는 상기 마스크 몸체(10)의 중심을 기준으로 좌측과 우측에 각각 제공될 수 있다. 상기 제1실링 결합부(103)는 상측 실링 결합부로 정의될 수 있다.
상기 제1자성 부재(15)는 우측의 제1실링 결합부(103)에 장착되는 우측 제1자성 부재와, 좌측의 제1실링 결합부(103)에 장착되는 좌측 제1자성 부재를 포함할 수 있다.
상기 실링부(40)가 상기 제1자성 부재(15)의 자력에 의해 상기 마스크 몸체(10)에 결합될 수 있도록, 상기 실링부(40)에는 제1몸체 결합부(404)가 형성되고, 상기 제1몸체 결합부(404)에는 제2자성 부재(35)가 장착될 수 있다.
상기 제1몸체 결합부(404)는 상기 제2자성 부재(35)를 단단히 고정할 수 있도록 형성된다. 상기 제2자성 부재(35)는 자석 또는 자석에 붙는 금속 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제2자성 부재(35)는 금속으로 제공되는 것으로 설명하지만, 상기 제1자성 부재(15)와 상기 제2자성 부재(35)가 반대의 재질로 제공될 수도 있다. 즉, 제1자성 부재(15)와 제2자성 부재(35) 중 어느 하나는 자석이고 다른 하나는 자석에 붙는 금속일 수 있다.
상기 제1몸체 결합부(404)는 다수의 상기 제1실링 결합부(103)에 대응되게 다수로 제공될 수 있다. .상기 마스크 몸체(10)는 지지 리브(104)를 포함할 수 있다.
상기 지지 리브(104)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에서 전방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 지지 리브(104)는, 상기 마스크 몸체(10)에 상기 마스크 몸체 커버(20)를 결합할 때, 상기 마스크 몸체 커버(20)의 배면에 접촉될 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)와 상기 마스크 몸체 커버(20)는 상기 지지 리브(104)에 의해 전후 방향으로 작용하는 외력에 저항할 수 있다. 상기 지지 리브(104)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에 다수 개가 제공될 수 있다.
한편, 상기 지지 리브(104)는 상기 마스크 몸체(10)에 장착되는 제어 모듈(18)의 일부를 고정하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 상기 지지 리브(104)는 후크 형상으로 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 상기 지지 리브(104)의 단부에 걸림 돌기가 돌출되어, 상기 제어 모듈(18)의 단부를 고정하도록 할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 제2커버 결합부(106)를 포함할 수 있다.
상기 제2커버 결합부(106)에는 상기 마스크 몸체 커버(20)의 하부가 지지될 수 있다. 상기 제2커버 결합부(106)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면 하부에 후크 형태로 돌출될 수 있다. 상기 제1커버 결합부(102)는 상기 마스크 몸체(10)의 중심을 기준으로 좌측과 우측에 각각 제공될 수 있다. 상기 제2커버 결합부(106)는 하측 커버 결합부로 정의될 수 있다.
상기 마스크 몸체 커버(20)의 배면에는 상기 제2커버 결합부(106)가 결합되는 후크 걸림부가 상기 마스크 몸체 커버(20)의 좌측과 우측에 각각 형성될 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 제2실링 결합부(107)를 포함할 수 있다.
상기 제2실링 결합부(107)에는 상기 실링부(40)의 하부가 지지될 수 있다. 상기 제2실링 결합부(107)는 상기 마스크 몸체(10)가 개구되어 형성될 수 있다. 상기 제2실링 결합부(107)는 상기 마스크 몸체(10)의 하부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2실링 결합부(107)는 상기 마스크 몸체(10)에 형성되는 관통홀로 정의될 수 있다.
상기 실링부(40)에는 상기 제2실링 결합부(107)에 끼워지는 제2몸체 결합부(405)가 형성될 수 있다. 상기 제2실링 결합부(107)는 다수로 제공되며, 상기 제2몸체 결합부(405)도 상기 제2실링 결합부(107)에 대응되게 다수로 제공될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제2실링 결합부(107)는 상기 마스크 몸체(10)의 중심을 기준으로 좌측과 우측에 각각 제공될 수 있다. 상기 제2실링 결합부(107)는 하측 실링 결합부로 정의될 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 위에서 언급한 센서 장착부(109)를 포함할 수 있다.
상기 센서 장착부(109)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면 일부가 전방으로 돌출되는 리브 형상으로 이루어질 수 있다. 상세히, 상기 센서 장착부(109)는 센서의 가장자리를 따라 둘러지는 리브 형태로 이루어져, 상기 센서 장착부(109)의 내부에는 센서가 설치되는 설치 공간이 형성된다.
상기 센서 장착부(109)의 내측에 해당하는 상기 마스크 몸체(10)에는 상기 설치 공간과 상기 호흡 공간이 연통하도록 하는 홀이 형성된다. 상기 설치 공간에 배치된 센서는 압력 센서를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 홀을 통해 상기 호흡 공간의 압력 정보를 감지할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 팬 모듈 장착부(110)를 포함할 수 있다.
상기 팬 모듈 장착부(110)는, 제1팬 모듈(16)이 장착되는 제1팬 모듈 장착부와, 제2팬 모듈(17)이 장착되는 제2팬 모듈 장착부를 포함할 수 있다.
상기 제1팬 모듈 장착부 및 상기 제2팬 모듈 장착부는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에 형성될 수 있다. 상세히, 상기 제1팬 모듈 장착부는 상기 마스크 몸체(10)의 우측에 배치되고, 상기 제2팬 모듈 장착부는 상기 마스크 몸체(10)의 좌측에 배치될 수 있다.
상기 제1팬 모듈(16) 및 상기 제2팬 모듈(17) 각각은 상기 제1팬 모듈 장착부 및 상기 제2팬 모듈 장착부에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 에어 덕트부(120)를 포함할 수 있다.
상기 에어 덕트부(120)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에 형성될 수 있다.
상기 에어 덕트부(120)의 내부에는 공기가 통과할 수 있는 유로가 형성될 수 있다.
상기 에어 덕트부(120)는, 상기 제1팬 모듈 장착부에 연결되는 제1에어 덕트부와, 상기 제2팬 모듈 장착부에 연결되는 제2에어 덕트부를 포함할 수 있다.
상기 제1에어 덕트부와 상기 제2에어 덕트부는, 상기 제1팬 모듈 장착부와 제2팬 모듈 장착부 사이에 위치하도록, 상기 마스크 몸체(10)의 전면 중심에 인접하는 제1팬 모듈 장착부의 가장자리 및 제2팬 모듈 장착부의 가장자리에 각각 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1팬 모듈 장착부 및 상기 제2 팬모듈 장착부는 상기 마스크 몸체(10)의 전면 중심을 지나는 수직면(또는 수직선)을 기준으로 대칭되는 형상으로 이루어질 수 있다. 이와 동일하게, 상기 제1에어 덕트부 및 상기 제2에어 덕트부도 상기 마스크 몸체(10)의 전면 중심을 지나는 수직면 또는 수직선을 기준으로 대칭되는 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 에어 덕트부(120)의 일 단부는 상기 팬 모듈(16,17)의 토출구와 연통되어 외부 공기가 상기 에어 덕트부(120)의 내부로 유입된다. 그리고, 상기 에어 덕트부(120)의 타 단부는 상기 공기 토출구(129)와 연통되어, 상기 에어 덕트부(120)로 유입된 외부 공기가 상기 호흡 공간(S)으로 토출된다.
상기 에어 덕트부(120)의 전면에는 제어 모듈(18)이 장착될 수 있다.
상기 에어 덕트부(120)의 일부는 곡면부(1201)로 이루어지고, 상기 에어 덕트부(120)의 나머지 일부는 평면부(1202)로 형성될 수 있다. 상기 제어 모듈(18)은 상기 평면부(1202)에 고정될 수 있다. 상기 에어 덕트부(120)의 곡면부(1201)는 상기 팬 모듈 장착부(110)에 접하여 외부 공기가 유입되도록 하고, 상기 평면부(1202)는 상기 공기 토출구(129)에 접하여 상기 유입된 외부공기가 상기 호흡 공간(S)으로 공급되도록 한다.
상기 평면부의 전방에 상기 제어 모듈(18)이 위치하고, 후방에 상기 에어 덕트부(120)의 유로가 위치하는 것으로 설명될 수 있다.
상기 평면부(1202)의 전면은 상기 제어 모듈(18)이 안착되는 제어모듈 안착부로 정의될 수 있다. 그리고, 상기 평면부(1202)의 배면에는 요철부가 형성될 수 있다(도 7 참조).
상기 마스크 몸체(10)는 전원 모듈(19)을 장착하기 위한 전원 모듈 장착부(130)를 포함할 수 있다.
상기 전원 모듈 장착부(130)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에 형성될 수 있다. 상기 전원 모듈 장착부(130)는 상기 마스크 몸체(10)의 좌측과 우측 중 어느 일측에 제공될 수 있다.
상기 전원 모듈 장착부(130)는 상기 팬모듈 장착부(110)의 측방에 위치할 수 있다. 구체적으로, 상기 전원 모듈 장착부(130)는 상기 팬모듈 장착부(110)와 상기 마스크 몸체(10)의 측단부 사이에 제공될 수 있다. 상기 마스크 몸체(10)의 측단부는, 착용시 사용자의 귀에 인접하는 단부로 정의될 수 있다. 그리고, 상기 전원 모듈 장착부(130)가 제공되는 마스크 몸체(10)의 측단부에 상기 커넥터 홀(135)이 위치할 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 배터리를 장착하기 위한 배터리 장착부(140)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 장착부(140)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에 중앙에 형성될 수 있다. 상기 배터리 장착부(140)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에서 전방으로 돌출되어 상기 배터리를 감싸도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 장착부(140)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에서 전방으로 돌출되는 한 쌍의 가이드 리브와, 상기 한 쌍의 가이드 리브의 전단부를 연결하는 연결 리브를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 가이드 리브와 상기 연결 리브에 의하여 정의되는 배터리 수용 공간에 상기 배터리가 장착될 수 있다.
상기 배터리는 상기 배터리 수용 공간의 상측에서 하측으로 이동하여 배터리 수용 공간에 삽입되고, 역방향으로 이동하여 분리될 수 있다. 상기 배터리 장착부(140)에 삽입된 배터리의 하부는 후술할 공기 배출부(150)에 의해 지지될 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)는 공기 배출부(150)를 포함할 수 있다.
상기 공기 배출부(150)는 상기 마스크 몸체(10)의 하부에 형성될 수 있다. 상기 공기 배출부(150)는 상기 제1공기 배출구(154)로부터 상기 제2공기 배출구(155)를 향해 유동하는 공기가 흐르는 유동 공간을 형성한다.
상기 공기 배출부(150)는 상기 마스크 몸체(10)의 전면으로부터 전방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 공기 배출부(150)는 아치 형상으로 라운드지게 연장되거나, 다수 회 절곡되어 연장될 수 있다.
상기 마스크 몸체(10)에 상기 마스크 몸체 커버(20)를 결합하면 상기 공기 배출부(150)의 전단부가 상기 상기 마스크 몸체 커버(20)의 배면에 접촉되어, 상기 마스크 몸체(10)의 내부 공간과 상기 유동 공간이 구분된다.
상기 공기 배출부(150)는 상기 유동 공간의 상면 및 양측면을 정의할 수 있고, 상기 마스크 몸체 커버(20)의 배면은 상기 유동 공간의 전면을 정의할 수 있다. 그리고, 상기 마스크 몸체(10)의 전면은 상기 유동 공간의 배면을 정의하며, 상기 제2공기 배출부(155)가 형성되는 상기 마스크 몸체(10)의 저면은 상기 유동 공간의 저면을 정의할 수 있다.
상기 공기 배출부(150)의 상면은 상기 배터리의 하단을 지지할 수 있다. 아치 형상 또는 터널 형상으로 이루어지는 상기 공기 배출부(150)의 양 측 하단 상기 마스크 몸체(10)의 저면에 연결되며, 상기 마스크 몸체(10)의 저면은 상기 마스크 몸체(10)의 전면 하단에서 전방으로 연장되는 리브에 의하여 정의될 수 있다.
상기 커버 결합홈(101)은 상기 마스크 몸체(10)의 저면을 형성하는 리브의 전단을 따라 함몰 형성되며, 상기 마스크 몸체 커버(20)의 배면 하단이 상기 커버 결합홈(101)에 결합된다.
상기 유동 공간의 배면을 정의하는 상기 마스크 몸체(10)의 전면에는 상기 제1공기 배출구(154)가 형성될 수 있다.
상기 마스크 몸체 커버(20)는, 상술한 바와 같이, 한 쌍의 필터 장착부(21,22)를 포함할 수 있다.
상기 필터 장착부(21,22)는 상기 마스크 몸체 커버(20)의 전면이 배면을 향하여 소정 깊이 함몰되어 형성될 수 있다. 함몰되어 형성된 상기 필터 장착부(21,22)의 내측에는 필터(23,24)가 수용되며, 상기 필터(23,24)가 수용된 상태에서 상기 필터 장착부(21,22)의 가장자리에 필터 커버(25,26)가 장착될 수 있다.
상기 필터 장착부(21,22)에는 공기 흡입구(211,221)가 형성될 수 있다. 상기 공기 흡입구(211,221)는 상기 팬 모듈(16,17)의 전면에 형성되는 팬 흡입구와 연통될 수 있다. 상기 공기 흡입구(211,221)의 가장자리는, 전면에서 배면으로 갈수록 직경이 감소하는 방향으로 경사지는 경사면을 가질 수 있다.
상기 필터 장착부(21,22)의 측면에는 상기 필터 커버(25,26)를 고정하기 위한 필터 커버 장착홈(212,222)이 형성될 수 있다. 상기 필터 커버(25,26)에는 상기 필터 커버 장착홈(212,222)에 삽입되는 결합 돌기가 형성될 수 있다. 도 5에는 좌측 필터 커버(26)에 형성되는 결합 돌기(262)만 도시되어 있으나, 우측 필터 커버(25)에도 이와 동일한 결합 돌기가 형성됨을 밝혀둔다.
상기 필터 장착부(21,22)의 공기 흡입구(211,221)의 배면 가장자리와 상기 팬 모듈(16,17)의 팬 흡입구 사이에는 밀봉을 위한 밀봉재가 제공될 수 있다. 상기 밀봉재는 상기 공기 흡입구(211,221)와 상기 팬 모듈(16,17)의 흡입구의 가장자리를 감싸서 외부 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
다른 방법으로, 상기 밀봉재가 제공되는 대신, 상기 공기 흡입구(211,221)의 가장자리에 오리피스가 형성되고, 상기 오리피스가 상기 팬 모듈(16,17)의 팬흡입구 가장자리에 밀착되도록 하여, 외부 공기가 유입되는 것을 방지할 수도 있다. 상기 오리피스는, 상기 공기 흡입구(211,221)의 가장자리를 따라 후방으로 연장 또는 돌출되는 가이드 리브로 이해될 수 있다.
상기 필터 장착부(21,22)는 상기 마스크 몸체 커버(20)의 우측에 제공되는 제1필터 장착부(21)와 상기 마스크 몸체 커버(20)의 좌측에 제공되는 제2필터 장착부(22)를 포함할 수 있다.
상기 제1필터 장착부(21)에 형성되는 공기 흡입구를 제1공기 흡입구(211)라 정의하고, 상기 제2필터 장착부(22)에 형성되는 공기 흡입구를 제2공기 흡입구(221)라 정의할 수 있다.
상기 필터(23,24)는 상기 제1필터 장착부(21)의 내측에 수용되는 제1필터(23)와 상기 제2필터 장착부(22)의 내측에 수용되는 제2필터(24)를 포함할 수 있다.
상기 필터 커버(25,26)는 상기 제1필터 장착부(21)에 장착되는 제1필터 커버(25)와, 상기 제2필터 장착부(22)에 장착되는 제2필터 커버(26)를 포함할 수 있다. 상기 제1필터 커버(25)에는 외부 공기 유입을 위한 다수의 제1공기 유입구(251)가 형성되고, 상기 제2필터 커버(26)에는 외부 공기 유입을 위한 다수의 제2공기 유입구(261)가 형성될 수 있다.
상기 제어 모듈(18)은 제1전자 회로 부품이라 칭하고, 상기 전원 모듈(19)은 제2전자 회로 부품이라 칭할 수 있다.
상기 팬 모듈(16,17)은 팬과 팬 모터, 및 상기 팬과 상기 팬 모터를 수용하는 팬 하우징을 포함할 수 있다. 상기 팬 하우징에는, 상기 팬으로 공기가 유입되는 팬 흡입구와 상기 팬에 의해 강제 유동하는 공기가 토출되는 팬 토출구가 형성될 수 있다.
상기 팬은, 상기 마스크 몸체 커버(20)의 전방으로부터 공기를 흡입하여 상기 마스크 몸체(10)의 측방으로 토출하는 원심팬을 포함하되, 축류팬 또는 횡류팬을 배제하지 않음을 밝혀둔다.
상기 제1공기 유입구(251)로 유입되어 상기 제1필터(23)를 통과한 공기는 상기 제1공기 흡입구(211)로 흡입된다. 그리고, 상기 제2공기 유입구(261)로 유입되어 상기 제2필터(24)를 통과한 공기는 상기 제2공기 흡입구(221)로 흡입된다.
상기 제1팬 모듈(16)의 팬토출구는 상기 제1에어 덕트부(120a)와 연통되어 상기 호흡 공간으로 공기를 토출하고, 상기 제2팬 모듈(17)의 팬토출구는 상기 제2에어 덕트부(120b)와 연통되어 상기 호흡 공간으로 공기를 토출한다.
상기 제어 모듈(18)은 상기 마스크 장치(1)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 제어 모듈(18)은 상기 제어 모듈 장착부(1202)에 고정될 수 있다.
상기 제어 모듈(18)은 통신 모듈을 포함하여, 다양한 정보를 송수신할 수 있다. 상기 제어 모듈(18)은 데이터 저장 모듈을 포함하여, 다양한 정보를 저장할 수 있다.
상기 제어 모듈(18)은 상기 팬 모듈(16,17)의 작동을 제어할 수 있다. 상세히, 상기 제어 모듈(18)은 센서로부터 감지되는 정보에 기초하여 상기 팬 모듈(16,17)의 작동을 제어할 수 있다.
상기 제어 모듈(18)은 상기 전원 모듈(19), 상기 팬 모듈(16,17), 배터리와 전기적으로 연결되어 연동할 수 있다.
상기 전원 모듈(19)은 외부로부터 전원을 공급받을 수 있다. 상기 전원 모듈(19)은 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 회로를 포함할 수 있다. 상기 전원 모듈(19)은 상기 커넥터(192)와 상기 조작부(195)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 제어 모듈(18)은 배터리 전원 또는, 상기 커넥터(192)를 통하여 외부 전원을 공급받아 작동할 수 있다.
상기 전원 모듈(19)은 상기 조작부(195)의 조작을 통해 상기 마스크 장치(1)로의 전원 공급을 제어할 수 있다. 상세히, 상기 전원 모듈(19)은 상기 배터리로부터 상기 제어 모듈(18) 및 상기 팬 모듈(16,17)로의 전원 공급을 제어할 수 있다.
상기 실링부(40)는 상기 마스크 몸체(10)의 배면에 결합되어 사용자의 얼굴에 밀착될 수 있다.
상기 실링부(40)에 의해 상기 마스크 몸체(10)의 배면은 사용자의 얼굴로부터 이격된 상태를 유지할 수 있다.
상기 실링부(40)는 폐루프를 형성하는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 실링부(40)는 탄성을 가지는 재질로 구성될 수 있다. 상기 실링부(40)는 사용자의 얼굴에 밀착되어 사용자의 얼굴 윤곽을 따라 변형될 수 있다.
상기 실링부(40)는 상기 마스크 몸체(10)로부터 분리 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 상기 실링부(40)를 상기 마스크 몸체(10)로부터 분리하여 세척할 수 있다.
상기 실링부(40)는 폐루프를 형성하는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 실링부(40)가 링 형상으로 형성되기에 사용자의 코와 입을 둘러싸서, 상기 마스크 몸체(10)와 사용자의 얼굴 사이에 호흡 공간을 형성할 수 있다. 상기 실링부(40)는 사용자의 얼굴에 밀착 가능하게 변형되며, 내습성 및 기밀성이 우수하고, 세척이 용이한 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 실링부(40)는 실리콘, 고무 재질 등 고분자 물질로 구성될 수 있다.
상기 실링부(40)는 상기 마스크 몸체(10)의 배면에 결합될 수 있다. 상기 실링부(40)는 상기 마스크 몸체(10)와의 결합을 위한 제1몸체 결합부(404), 제2몸체 결합부(405), 및 실링 삽입부(406)를 더 포함할 수 있다.
상기 실링부(40)는 상기 마스크 몸체(10)와의 밀착을 위한 실링 밀착부(402)를 더 포함할 수 있다. 상기 실링 밀착부(402)는 상기 실링부(40)로부터 상기 마스크 몸체(10)를 향하는 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 실링부(40)를 상기 마스크 몸체(10)의 배면에 장착 시, 상기 마스크 몸체(10)와 상기 실링부(40)의 사이에 개입되어 상기 마스크 몸체(10)와 상기 실링부(40) 사이의 틈을 차폐할 수 있다.
상기 실링부(40)에는 상기 제1자성 부재(15)와의 결합을 위한 제2자성 부재(35)가 장착되며, 상기 제2자성 부재(35)가 장착된 실링부(40)를 실링 어셈블리라 정의할 수 있다.
상기 실링부(40)는 제1몸체 결합부(404)를 포함할 수 있다. 상기 제1몸체 결합부(404)는 복수로 제공되며, 상기 실링부(40)의 상부 양측에 배치될 수 있다. 상기 제1몸체 결합부(404)는 상기 실링부(40)가 상기 마스크 몸체(10)에 고정되도록 하는 구성으로 이해할 수 있다. 상기 제1몸체 결합부(404)에 상기 제2자성 부재(35)가 장착될 수 있다. 상기 복수의 제1몸체 결합부(404)는 일측 제1몸체 결합부(404a)와 타측 제1몸체 결합부(404b)를 포함할 수 있다.
상기 실링부(40)는 제2몸체 결합부(405)를 포함할 수 있다. 상기 제2몸체 결합부(405)는 복수로 제공되며, 상기 실링부(40)의 하부 양측에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제2몸체 결합부(405)는 상기 제2실링 결합부(107)에 삽입되는 후크 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2몸체 결합부(405)는 상기 마스크 몸체(10)의 하부에 걸림 고정될 수 있다. 상기 제2몸체 결합부(405)는 상기 마스크 몸체(10)로부터 걸림 고정이 해제될 경우에 상기 마스크 몸체(10)로부터 이탈될 수 있다. 상기 복수의 제2몸체 결합부(405)는 일측 제2몸체 결합부(405a)와 타측 제2몸체 결합부(405b)를 포함할 수 있다.
상기 실링부(40)는 실링 삽입부(406)를 포함할 수 있다. 상기 실링 삽입부(406)는 복수로 제공되며, 상기 실링부(40)의 중앙부 양측에 배치될 수 있다. 상기 실링 삽입부(406)는 상기 마스크 몸체(10)의 절개부(127)에 삽입되어 상기 마스크 몸체(10)의 배면 중앙 측에 위치할 수 있다. 상기 실링 삽입부(406)는 상기 에어 덕트부(120)의 유로 일부를 형성하여, 상기 공기 토출구(129)를 향해 공기가 유동되도록 할 수 있다. 상기 실링 삽입부(406)는 상기 실링부(40)가 상기 마스크 몸체(10)의 배면에 장착 시 상기 실링부(40)의 장착 위치를 가이드 하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 복수의 실링 삽입부(406)는 일측 실링 삽입부(406a)와 타측 실링 삽입부(406b)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 실링부(40)는 다수의 통기공(410)을 포함할 수 있다. 상기 통기공(410)은 사용자의 얼굴에 발생될 수 있는 땀에 의한 습기를 제거할 수 있다. 상기 통기공(410)은 호흡 공간(S)의 공기가 상기 통기공(410)을 통해 사용자의 얼굴을 향해 토출될 수 있다. 상기 통기공(410)은 상기 사용자의 얼굴에 접하는 실링부(40)의 일면에 형성될 수 있다. 상기 다수의 통기공(410)은 서로 다른 직경으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 다수의 통기공(410)은 일정한 배열을 가지도록 배치될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치를 작동 시 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 마스크 장치(1)는 필터 커버(25,26)에 형성되는 공기 유입구(251,261)를 통해 외부 공기를 흡입할 수 있다. 상기 마스크 장치(1)로 흡입되는 외부 공기의 유동 방향은 A로 나타낸다.
상기 공기 유입구(251,261)가 다양한 방향에서 공기를 흡입할 수 있도록 다수로 구성됨으로써, 외부 공기의 유입량이 증가될 수 있다.
예를 들어, 상기 공기 유입구(251,261)는, 상기 필터 커버(25,26)의 상부에서 유동하는 공기를 흡입하는 상부 공기 유입구(251a,261a), 상기 필터 커버(25,26)의 측방에서 유동하는 공기를 흡입하는 측부 공기 유입구(251b,261b), 상기 필터 커버(25,26) 하부에서 유동하는 공기를 흡입하는 하부 공기 유입구(251c,261c)를 포함할 수 있다. 상기 측부 공기 유입구(251b,261b)는 상기 필터 커버(25,26)의 좌측과 우측 중 어느 일측 또는 양측에 형성될 수 있다.
상기 공기 유입구(251,261)가 형성되는 필터 커버(25,26)는 상기 마스크 장치(1)의 전면 좌측과 우측에 각각 배치되므로, 외부 공기를 상기 마스크 장치(1)의 전면 좌우측으로부터 원활하게 흡입할 수 있다.
상기 공기 유입구(251,261)를 통해 유입된 외부 공기는 상기 필터 장착부(21,22)의 내측에 장착된 필터(23,24)를 통과하면서 이물질이 여과될 수 있다. 상기 필터(23,24)는 상기 필터 커버(25,26)를 상기 마스크 장치(1)로부터 분리한 뒤 교체 가능하다.
상기 필터(23,24)를 통과한 공기는 공기 흡입구(211,221)를 통해 팬 모듈(16,17)의 팬 흡입구로 유입될 수 있다. 상기 공기 흡입구(211,221)가 형성되는 필터 장착부(21,22)와 상기 팬 모듈(16,17)은 서로 밀착된 상태로 조립되기 때문에 상기 필터를 통과한 공기가 외부로 누설되거나, 외부 공기가 상기 필터 장착부(21,22)와 팬 모듈(16,17) 사이로 유입되는 것이 방지될 수 있다.
상기 팬 모듈(16,17)의 팬 토출구를 통해 배출되는 공기는 에어 덕트부(120)를 통과한 후 공기 토출구(129)를 통해 호흡 공간(S)으로 유입될 수 있다. 상기 공기 토출구(129)를 통해 상기 호흡 공간(S)으로 유입되는 공기의 유동 방향을 B로 나타낸다.
상기 호흡 공간은 상기 마스크 몸체(10)와 상기 실링부(40)에 의해 정의될 수 있다. 상기 마스크 몸체(10)를 사용자의 얼굴에 밀착시키면, 상기 실링부(40)가 상기 마스크 몸체(10)와 사용자의 얼굴에 밀착되어 외부 공간과 구분되는 독립된 호흡 공간을 형성할 수 있다.
상기 공기 토출구(129)를 통해 공급되는 여과된 공기를 사용자가 흡입 후 내쉴 때 나오는 공기는 공기 배출구(154,155)를 통해 외부 공간으로 배출될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 공기 배출구(154,155)는 호흡 공간과 연통되는 제1공기 배출구(154)와 외부 공간과 연통되는 제2공기 배출구(155)를 포함하며, 상기 제1공기 배출구(154)와 상기 제2공기 배출구(155)는 상기 공기 배출부(150)에 의하여 정의되는 유동 공간에 의해 서로 연통될 수 있다. 즉, 사용자가 내쉬는 공기는 제1공기 배출구(154)를 통해 상기 유동 공간으로 안내된다. 상기 제1공기 배출구(154)를 통해 상기 유동 공간으로 유동하는 공기의 유동 방향을 C로 나타낸다.
상기 제1공기 배출구(154)를 통해 상기 유동 공간으로 안내된 공기는 상기 제2공기 배출구(155)를 통해 외부 공간으로 배출될 수 있다. 상기 제2공기 배출구(155)를 통해 외부 공간으로 배출되는 공기의 유동 방향을 D로 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 마스크 시스템을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 마스크 장치의 구성도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 마스크 장치(1)는 단독으로 필터 교체 알림 모드를 수행하거나, 마스크 보관 장치(3) 및 단말기(5) 중 적어도 하나 이상과 연동하여 필터 교체 알림 모드를 수행할 수 있다.
이하에서는, 상기 필터 교체 알림 모드를 수행하기 위한 구성들에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 마스크 장치(1)는 작동을 제어하기 위한 제어부(90)를 포함할 수 있다. 상기 제어부(90)는 상기 마스크 장치(1)의 모든 작동을 제어하는 구성으로, 상기 제어부(90)에 상기 제어 모듈(18)이 포함될 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않고, 상기 제어부(90)는 상기 마스크 장치(1) 내에 설치된 제어 모듈(18)과 동일하거나, 상기 제어 모듈(18)과 구분되는 단독 구성으로 제공될 수도 있다. 상기 제어부(90)는 상기 마스크 장치(1)에 포함된 구성들의 작동을 제어할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 팬을 구동하기 위한 팬 모터(91)를 포함할 수 있다. 상기 팬 모터(91)는 상기 팬 모듈(16,17)에 구비될 수 있다. 상기 팬 모터(91)는 상기 팬의 회전수를 조절할 수 있다. 상기 팬 모터(91)는 상기 제어부(90)로부터 작동이 제어될 수 있다. 상기 제어부(90)는 사용자의 호흡 여부에 따라 팬 모터(91)의 회전수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 숨을 들이쉴 때 상기 팬 모터(91)의 회전수를 증가시키고, 사용자가 숨을 내쉴 때 상기 팬 모터(91)의 회전수를 감소시킬 수 있다. 상기 제어부(90)는 상기 팬 모터(91)의 회전수에 기초하여 사용자에게 공급될 수 있는 공기의 풍량을 산출할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 정보의 전달을 위한 통신부(92)를 더 포함할 수 있다. 상기 통신부(92)는 상기 마스크 장치(1)의 정보를 외부로 송신하거나, 외부의 정보를 상기 마스크 장치(1)에서 수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 상기 통신부(92)는 통신 규격에 적합한 통신 모듈로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 마스크 장치(1)는 상기 통신부(92)를 이용하여 상기 마스크 보관 장치(3)와 상기 단말기(5) 중 적어도 하나 이상과 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 필터에 대한 교체 정보를 제공하기 위한 필터 교체 알림부(93)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터 교체 알림부(93)는 상기 마스크 장치(1)에 장착된 필터(23,24)의 교체 시기를 사용자에게 표시할 수 있다. 상기 필터 교체 알림부(93)는 상기 마스크 장치(1)의 외면에 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 필터 교체 알림부(93)는 시각적으로 정보를 제공하는 LED, 7세그먼트 등으로 제공되거나, 청각적으로 정보를 제공하는 스피커 등으로 제공되거나, 상기 마스크 장치(1)에 진동을 발생시키는 진동 모듈 등으로 제공될 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않는다. 본 발명에서 상기 필터 교체 알림부(93)는 상기 제어부(90)에 의해 작동이 제어될 수 있다. 즉, 상기 제어부(90)는 상기 필터의 수명에 대한 정보를 수집하고, 상기 필터의 수명에 대한 정보에 기초하여 상기 필터 교체 알림부(93)의 작동을 제어할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 시간 정보를 획득하기 위한 시간 측정부(94)를 더 포함할 수 있다. 상기 시간 측정부(94)는 상기 마스크 장치(1)의 작동 시간을 측정할 수 있다. 상기 시간 측정부(94)는 상기 팬이 회전하기 시작한 시점에서 상기 팬이 정지한 시점까지의 시간을 적산하여, 누적된 팬의 가동 시간을 계산할 수 있다. 또한, 상기 시간 측정부(94)는 상기 필터가 장착된 시점에서 상기 필터가 탈착되는 시점까지의 시간을 적산하여, 누적된 필터의 사용 시간을 계산할 수 있다. 또한, 상기 시간 측정부(94)는 상기 마스크 장치(1)의 작동이 시작된 시점에서 작동이 정지된 시점까지의 시간을 적산하여, 상기 마스크 장치(1)의 이용 시간을 계산할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(95)를 더 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부(95)는 상기 마스크 장치(1)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 전원 공급부(95)는 배터리와 상기 전원 모듈(19)을 포함할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 작동 정보 및 획득된 정보 등을 저장하기 위한 정보 저장부(96)를 더 포함할 수 있다. 상기 정보 저장부(96)는 정보를 저장하기 위한 메모리로 이해할 수 있다. 상기 정보 저장부(96)에는 상기 통신부(92)를 통해 송신 및 수신되는 정보, 상기 팬 모터(91)의 작동 정보, 상기 시간 측정부(94)에서 계산된 시간 정보, 상기 필터 교체 알림부(93)의 작동 정보, 상기 전원 공급부(95)의 작동 정보 등 상기 마스크 장치(1)에서 이용되는 정보들이 저장될 수 있다.
이하에서는, 상기 마스크 장치(1)의 필터 교체 알림 모드에 대해 설명한다.
상기 필터는 크기 배제 메커니즘으로 공기에 포함된 이물질을 여과할 수 있다. 상기 필터는 상기 크기 배제 메커니즘으로 이물질을 여과하기에 상기 필터에 집진되는 이물질의 양과 상기 필터의 수명은 반비례할 수 있다. 그리고, 상기 필터의 수명이 감소할수록 필터를 통과할 수 있는 공기의 양이 감소하기에, 주기적으로 상기 필터를 교체해야 할 필요가 있다. 그러나, 사용자가 육안으로 필터의 수명을 파악하는 것에는 어려움이 있기에, 적절한 시점에 필터의 교체를 안내하는 필터 교체 알림 모드의 필요성이 요구된다.
본 발명에 따른 마스크 장치(1)는 상기 필터의 수명에 대한 정보를 파악하고, 상기 필터의 수명에 대한 정보에 기초하여 필터 교체 알림 모드를 수행할 수 있다. 상기 필터의 수명에 대한 정보는 상기 제어부(90)를 통해 파악될 수 있다.
상기 필터 교체 알림 모드는 상기 필터의 수명에 대한 정보에 기초하여 상기 필터의 교체가 필요한 시점에서 사용자에게 필터의 교체가 필요하다는 것을 알릴 수 있다. 상기 필터의 교체가 필요한 시점은 식약처 권고기준 이하로 필터의 효율이 감소되는 시점으로 이해할 수 있다.
상기 필터의 수명에 대한 정보에는 상기 필터에 집진되는 누적 먼지량과, 상기 필터에서 집진할 수 있는 분진유지용량이 포함될 수 있다.
상기 분진유지용량은 상기 필터를 구성하는 재질에 따라 변화될 수 있다. 국내에서는 상기 필터는 입자 차단 성능을 나타내는 "KF"지수에 따라 구분될 수 있으며, 상기 KF 지수가 높을수록 입자가 작은 먼지 차단율이 높다. 상기 분진유지용량은 상기 KF 지수 별로 차단할 수 있는 분진포집효율과, 안면부 흡기저항, 누설율, 차단 물질에 의해 변화될 수 있다. 본 발명에서의 상기 필터는 KF 94 지수를 가지는 필터와 KF 80 지수를 가지는 필터로 구성되었다.
Figure pat00001
표 1은 KF 94 지수로 구성된 필터와 KF 80 지수로 구성된 필터를 이용하여 필터의 수명을 실측한 측정표이다. 상기 측정표는 PM10 기준으로 측정된 정보이다.
위 표 1에서 상기 풍량 단계 및 상기 풍량은, 상기 팬 모터의 회전수를 단계적으로 변화시키고, 단계적으로 변화시킨 팬 모터의 회전수에 의해 발생되는 풍량의 변화를 나타낸다. 공기의 풍량을 산출하는 식은 아래와 같다.
Figure pat00002
위 수학식 1에서 상기 면적은 팬의 회전에 의해 공기가 통과할 수 있는 면적이고, 상기 속도는 상기 면적을 통과하는 공기의 속도로, 상기 팬을 회전시키는 팬 모터의 회전수에 의해 계산될 수 있다. 상기 면적과 상기 속도를 통해 계산된 풍량으로 필터에 누적되는 누적 먼지량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 상기 면적은 상기 팬이 설치되어 공기가 유동하는 공간의 단면적으로 정의할 수 있다.
위 표 1에서 상기 분진유지용량은, KF 94 지수로 구성된 필터는 미세입자 94% 이상을 차단하면서, 안면부 흡기저항이 기준 압력에 도달 시 측정된 분진유지용량 이고, KF 80 지수로 구성된 필터는 미세입자 80% 이상을 차단하면서, 안면부 흡기저항이 기준 압력에 도달 시 측정된 분진유지용량 이다.
위 표 1에서 1 시간당 누적 먼지량은, 상기 풍량을 이용하여 필터로 1 시간동안 집진 가능한 누적 먼지량의 측정량을 나타낸다.
위 표 1에서 상기 필터의 수명은, 상기 분진유지용량과 1시간당 누적 먼지량에 기초하여 필터의 수명이 도출된다.
상기 필터의 수명을 계산하기 위한 누적 먼지량은 다음과 같이 산출된다.
Figure pat00003
위 수학식 2에서 상기 PM10은, 환경부 고시로 3개년 연중 평균 PM10 농도를 기준을 나타낸다.
위 수학식 2에서 상기 집진효율은, 상기 필터의 분진포집효율을 나타낸다.
위 수학식 2에서 상기 사용시간은, 상기 시간 측정부(94)에 의해 감지된 시간 정보로, 상기 필터의 실질적인 사용 시간을 나타낸다.
상기 필터의 잔여 수명(%)과 필터의 잔여 시간(h)은 다음과 같은 수학식으로 계산된다.
Figure pat00004
Figure pat00005
위 수학식 3에서 상기 필터의 잔여 수명은 퍼센트로 계산될 수 있다. 상기 필터의 잔여 수명을 퍼센트로 계산하는 것은 퍼센트로 필터의 수명을 사용자에게 표시하는 것이 효율적이기 때문이다.
위 수학식 3에서 상기 필터의 잔여 수명은 누적 먼지량과 분진유지용량에 기초하여 계산된다. 상기 필터의 잔여 수명은 작동 시점에서 필터에 집진된 누적 먼지량이 상기 필터의 교체가 필요한 시점에서 필터의 분진유지용량에 도달하기 까지의 비율을 나타낸다.
상기 필터의 잔여 수명을 사용자에게 제공하면, 사용자는 상기 필터의 잔여 수명을 인식하고, 상기 필터의 교체 시점을 예측할 수 있다.
위 수학식 4에서 상기 필터의 잔여 시간도 누적 먼지량과 분진유지용량에 기초하여 계산된다.
위 수학식 4에서 상기 필터의 잔여 시간은, 작동 시점에서 상기 마스크 장치(1)에 장착된 필터가 교체 시점에 도달하기 까지의 사용 가능한 교체 예정 시간을 계산할 수 있다.
상기 필터의 잔여 시간은, 필터의 교체가 필요한 시점에서의 분진유지용량과 작동 시점에 필터에 집진된 누적 먼지량과, 평균 풍량과, 집진 효율에 기초하여, 필터의 잔여 시간을 시간당으로 계산할 수 있다.
상기 필터의 잔여 시간을 사용자에게 제공하면, 사용자는 상기 필터의 잔여 시간을 인식하고, 상기 필터의 잔여 시간이 경과한 후 상기 필터를 교체할 수 있다.
이하에서는, 상기 마스크 장치(1)가 단독으로 필터 교체 알림 모드를 수행하는 것에 대해 설명한다.
상기 마스크 장치(1)는 필터 교체 알림부(93)를 포함할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 상기 필터의 수명에 대한 정보를 파악할 수 있다. 상기 필터의 수명에 대한 정보가 파악되면, 상기 제어부(90)는 상기 필터의 수명에 대한 정보에 기초하여, 상기 필터 교체 알림부(93)에 정보를 표시할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부(90)는 상기 필터의 잔여 시간, 상기 필터의 잔여 수명 등 상기 필터에 대한 정보를 상기 필터 교체 알림부(93)에 표시할 수 있다. 또한, 상기 제어부(90)는 필터의 작동 시간을 적산하고, 적산된 필터의 작동 시간이 상기 필터의 잔여 시간에 근접하거나 도달하면, 상기 필터 교체 알림부(93)에 정보를 표시할 수 있다.
이하에서는, 상기 마스크 장치(1)와 상기 마스크 보관 장치(3) 및 단말기(5) 중 적어도 하나 이상과 연동하여 필터 교체 알림 모드를 수행하는 것에 대해 설명한다.
상기 마스크 장치(1)는 통신부(92)를 포함할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 상기 통신부(92)를 통해 마스크 보관 장치(3) 및 단말기(5) 중 적어도 하나 이상과 정보를 송수신할 수 있다. 상기 마스크 장치(1)는 상기 필터의 수명에 대한 정보를 생성하고, 상기 필터의 수명에 대한 정보를 상기 통신부(92)로 송신할 수 있다.
상기 마스크 보관 장치(3) 및 상기 단말기(5) 중 적어도 하나 이상은 상기 통신부(92)에서 송신된 정보를 수신할 수 있다.
상기 마스크 보관 장치(3)에는 상기 마스크 장치(1)로부터 수신된 정보를 표시하기 위한 필터 교체 알림부가 더 포함될 수 있다. 상기 마스크 장치(1)로부터 수신된 정보는 상기 마스크 보관 장치(3)의 필터 교체 알림부에 표시될 수 있다.
상기 단말기(5)는 상기 마스크 장치(1)로부터 수신된 정보를 어플리케이션 등을 통해 사용자에게 표시할 수 있다.
본 실시 예에서 상기 마스크 보관 장치(3)와 상기 단말기(5)를 실시 예로 단거리 근접 통신을 제시하였으나, 이러한 사상에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 마스크 장치(1)로부터 송신된 정보는 인터넷 서버로 수신되며, 상기 인터넷 서버를 통해 상기 마스크 보관 장치(3), 상기 단말기(5) 등과 정보를 전달할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 마스크 장치로 필터 교체 알림 모드를 수행하는 제어 방법이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 필터 교체 알림 모드는 상기 마스크 장치(1)로 누적 먼지량을 감지할 수 있다(S10). 상기 누적 먼지량은 상기 마스크 장치(1)로부터 도출될 수 있다. 상기 누적 먼지량은 상기 마스크 장치(1)의 작동이 시작된 시점에서 현재 시점까지 상기 필터에 집진된 먼지량을 계산하여 도출될 수 있다. 상기 누적 먼지량은 상기 마스크 장치(1)에 새로운 필터가 장착된 시점에서 현재 시점까지 적산된 작동 시간에 기초하여 계산되기에, 장착되는 필터의 사용 효율을 최대화할 수 있다.
상기 마스크 장치(1)는 계산된 누적 먼지량과 필터의 분진유지용량을 비교할 수 있다(S11). 감지된 누적 먼지량이 상기 필터의 분진유지용량보다 작은 경우에 상기 필터에 먼지를 더 집진 가능하다 판단하고, 작동 시간에 다라 누적 먼지량을 감시할 수 있다.
감지된 누적 먼지량이 상기 필터의 분진유지용량보다 크거나 같은 경우에 상기 필터에 먼지를 더 집진하는 것이 불가능하다 판단하고, 상기 마스크 장치(1)는 필터 교체 알림부(93)를 작동하여 필터 교체 알림을 수행할 수 있다(S12).
상기 필터 교체 알림은 상기 마스크 장치(1)의 필터 교체 알림부(93)를 통해 제공되거나, 상기 마스크 장치(1)의 통신부(92)와 통신하는 단말기(5), 마스크 보관 장치(3), 인터넷 서버 등을 통해 제공될 수 있다. 상기 필터 교체 알림이 제공될 때, 상기 필터의 수명에 대한 정보도 함께 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 필터 교체 알림은 상기 단말기(5)의 어플리케이션을 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 상기 단말기(5)의 어플리케이션은 상기 필터의 수명에 대한 정보를 사용자에게 제공하고, 상기 필터의 수명에 대한 정보에 기초하여 상기 필터 교체 알림을 표시할 수 있다.
이러한 사상에 제한되지 않고, 상기 누적 먼지량과 상기 필터의 분진유지용량을 비교하는 단계에서 상기 필터의 수명에 대한 정보를 상기 단말기(5), 상기 마스크 보관 장치(3), 상기 인터넷 서버 등을 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 상기 필터의 수명에 대한 정보는 상기 통신부(92)를 통해 연속적으로 송신되며 상기 단말기(5), 상기 마스크 보관 장치(3), 상기 인터넷 서버 등을 통해 즉시 확인할 수 있다.
상기 필터 교체 알림을 상기 마스크 장치(1)의 필터 교체 알림부(93)를 통해 제공할 시, 상기 마스크 장치(1)는 작동을 중단할 수 있다. 또한, 상기 필터 교체 알림을 상기 마스크 장치(1)의 필터 교체 알림부(93)를 통해 제공할 시, 사용자의 선택에 의해 상기 마스크 장치(1)의 작동이 계속 진행될 수도 있다.
상기 마스크 장치(1)의 필터를 교체 시, 상기 마스크 장치(1)는 교체되는 필터의 수명에 대한 정보를 초기화한 후 새롭게 장착된 필터의 수명에 대한 정보를 신규로 획득할 수 있다.
1: 마스크 장치 10: 마스크 몸체
20: 마스크 몸체 커버 40: 실링부

Claims (15)

  1. 공기 흡입구가 형성되며, 상기 공기 흡입구로 유입되는 공기를 여과하기 위한 필터가 장착되는 마스크 커버;
    상기 마스크 커버의 후방에 결합되며, 상기 필터를 통과한 공기가 통과하기 위한 공기 토출구가 형성되는 마스크 몸체;
    팬과 팬 모터로 구성되며, 상기 마스크 몸체와 상기 마스크 커버의 사이에 배치되고, 상기 필터를 통과한 공기가 상기 공기 토출구를 향해 유동되도록 하는 팬 모듈; 및
    상기 팬 모터의 회전수를 제어하며, 상기 필터의 수명에 대한 정보를 예측하여, 예측된 필터의 수명에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 제어부를 포함하는 마스크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 예측된 필터의 수명에 대한 정보를 표시하기 위한 필터 교체 알림부를 더 포함하는 마스크 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬 모터의 작동 시간과 상기 필터의 사용 시간을 측정하기 위한 시간 측정부를 더 포함하는 마스크 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 예측된 필터의 수명에 대한 정보는, 상기 필터의 잔여 수명에 대한 정보와 상기 필터의 잔여 시간에 대한 정보를 포함하는 마스크 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터의 잔여 수명에 대한 정보와 상기 필터의 잔여 시간에 대한 정보는, 상기 필터의 분진유지용량과 누적 먼지량에 기초하여 계산되는 마스크 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 누적 먼지량은, 풍량과, 상기 필터의 집진 효율과, 상기 필터의 사용 시간에 기초하여 계산되는 마스크 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 풍량은, 상기 팬 모터의 회전수에 기초하여 계산되는 마스크 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터의 수명에 대한 정보를 송수신하기 위한 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 통신부를 이용하여 단말기, 마스크 보관 장치 중 적어도 하나로 상기 필터의 수명에 대한 정보를 송신하여, 상기 단말기, 상기 마스크 보관 장치 중 적어도 하나에서 상기 필터의 수명에 대한 정보가 표시되는 마스크 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 커버에는, 상기 필터가 장착되는 공간을 정의하고, 상기 공기 흡입구가 형성되는 필터 장착부가 더 포함되고,
    상기 필터 장착부에는, 외부 공기가 유입되기 위한 다수의 공기 유입구가 형성되는 필터 커버가 장착되는 마스크 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 마스크 몸체에는,
    상기 공기 흡입구와 상기 공기 토출구를 연결하여 상기 팬 모듈에 의해 강제 유동하는 공기가 통과하는 에어 덕트부; 및
    외부 공간을 향해 배출되는 공기가 통과하기 위한 공기 배출구가 더 포함되는 마스크 장치.
  11. 마스크 장치를 작동하여 상기 마스크 장치에 구비된 필터의 누적 먼지량을 감지하는 단계;
    상기 감지된 누적 먼지량과 상기 필터의 분진유지용량을 비교하는 단계; 및
    상기 감지된 누적 먼지량과 상기 필터의 분진유지용량의 비교 값에 기초하여, 상기 필터의 교체 알림 정보를 제공하는 마스크 장치의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터의 교체 알림 정보에는, 상기 필터의 분진유지용량과 상기 누적 먼지량에 기초하여 계산되는 상기 필터의 잔여 수명에 대한 정보와, 상기 필터의 잔여 시간에 대한 정보가 포함되는 마스크 장치의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 누적 먼지량은, 팬 모터의 회전수에 의해 계산되는 풍량과, 상기 필터의 집진 효율과, 상기 마스크 장치에 구비되는 시간 측정부에 의해 감지된 상기 필터의 사용 시간에 기초하여 계산되는 마스크 장치의 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터의 교체 알림 정보를 송수신하기 위한 통신부를 더 포함하고,
    상기 통신부는, 단말기, 마스크 보관 장치 중 적어도 하나로 상기 필터의 교체 알림 정보를 송신하여, 상기 단말기, 상기 마스크 보관 장치 중 적어도 하나에서 상기 필터의 교체 알림 정보가 표시되도록 하는 마스크 장치의 제어 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터의 교체 알림 정보를 제공하기 위한 필터 교체 알림부를 더 포함하는 마스크 장치의 제어 방법.
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