CH718243A1 - Schutzmaske mit Leitergewebe. - Google Patents

Abstract

Die Vorliege Erfindung stellt eine Schutzmaske bereit, umfassend: einen Maskenkörper (10), der dazu ausgebildet ist, von einer Person getragen zu werden, so dass er einen Mund und eine Nase der Person bedeckt, wobei der Maskenkörper (10) eine erste Schicht mit einem elektrisch leitenden Leitergewebe (20) aufweist; eine Stromkoppelstruktur (30), über die ein elektrischer Strom einspeisbar ist und wobei die Schutzmaske dazu konfiguriert ist, mittels des elektrischen Stroms einen Stromfluss durch das Leitergewebe zu erzeugen.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schutzmaske mit einem elektrisch leitenden Gewebe, um als Schutz vor Krankheitserregern wie Viren und Bakterien eingesetzt zu werden.

Stand der Technik

[0002] Herkömmlich werden als Schutzmasken gegen Krankheitserreger wie Viren oder Bakterien typischerweise medizinischen Gesichtsmasken und partikelfiltrierende Halbmasken verwendet.

[0003] Medizinischen Gesichtsmasken sind für den Fremdschutz entwickelt und schützen die Umgebung eines Trägers der Maske unter anderem vor der Exposition infektiöser Tröpfchen üblicherweise mittels eines Filtervlieses. Zudem schützen diese Masken auch den Träger der Maske selbst. Da es vorkommen kann, dass der Träger je nach Sitz der medizinischen Gesichtsmaske nicht nur durch das Filtervlies ein- und ausatmet, sondern die Atemluft an den Rändern der Maske vorbei als Leckstrom angesogen und abgegeben wird, bieten die medizinische Gesichtsmasken häufig nicht ausreichend Schutz gegenüber erregerhaltigen Aerosolen oder anderen Kleinstpartikeln.

[0004] Partikelfiltrierende Halbmasken (FFP-Masken beziehungsweise Filtering Face Piece Masken) haben den typischerweise den Zweck, den Träger der Maske vor Partikeln, Tröpfchen und Aerosolen zu schützen. Der Aufbau partikelfiltrierenden Halbmasken ist unterschiedlich. Es gibt beispielsweise Masken ohne Ausatemventil und Masken mit Ausatemventil. Masken ohne Ausatemventil filtern sowohl die eingeatmete Luft als auch die Ausatemluft und bieten daher sowohl einen Eigenschutz als auch einen Fremdschutz, obwohl sie primär vor allem für den Eigenschutz ausgelegt sind. FFP-Masken mit Ventil filtern nur die eingeatmete Luft und bieten daher nur einen eher begrenzten Fremdschutz.

[0005] FFP-Masken können auch ein elektrostatisch geladenes Gewebe aus feinen Fasern aufweisen. Dieses Gewebe kann Partikel, die kleiner als ein tausendstel Millimeter sind, ausfiltern beziehungsweise elektrostatisch halten. Oft haben solche FFP-Masken eine weitere schützende Schale mit Maskengitter, die eine komfortable und sichere Passform ermöglichen.

[0006] Bei allen bekannten Schutzmasken bleiben die Viren und Bakterien grösstenteils lebend im Gewebe beziehungsweise dem Filter hängen. Daher sollten solche Masken nach einiger Zeit gewechselt werden. Aber selbst bei regelmässigem Wechseln können insbesondere bei unsachgemässer Handhabung Krankheitserreger von den Masken aus weiterverbreitet werden. Ausserdem kann das Atmen aufgrund der feinen Fasern des Gewebes in mehreren Schichten stark beeinträchtigt sein.

[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schutzmaske vorzuschlagen, welche Krankheitserreger wie Viren und Bakterien effektiv ausser Gefecht setzt beziehungsweise vernichtet, deren Verbreitung möglichst komplett eindämmt oder gar verunmöglicht und bevorzugt einen verbesserten Tragekomfort bietet.

Darstellung der Erfindung

[0008] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Schutzmaske gelöst, wie sie im unabhängigen Anspruch 1 definiert ist. Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

[0009] Die vorliegende Erfindung stellt eine Schutzmaske bereit, die einen Maskenkörper und eine Stromkoppelstruktur aufweist. Der Maskenkörper ist dazu ausgebildet, von einer Person getragen zu werden, so dass er einen Mund und eine Nase der Person bedeckt. Der Maskenkörper weist eine erste Schicht mit einem elektrisch leitfähigen Leitergewebe auf. Über die Stromkoppelstruktur ist ein elektrischer Strom in den Maskenkörper einspeisbar, so dass ein Stromfluss durch das Leitergewebe erzeugt wird.

[0010] Der Begriff „Leitergewebe“ bezeichnet eine Textilie, beispielsweise unter anderem aus Polyamid, die elektrisch leitfähig ist. Dabei umfass der Begriff nicht nur gewobene Textilien im engeren Sinne, sondern alle Formen von und auch vliesartige Textilien. Insbesondere kann das Leitergewebe ein Vliesstoff sein. Ein Gewebe kann elektrisch leitfähig sein, indem es elektrisch leitende Fasern umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann durch eine Beschichtung mit Metall die Leitfähigkeit erhöht oder erst bereitgestellt werden. Das Metall kann zum Beispiel ein reines oder hochprozentiges Silber sein oder aufweisen.

[0011] Der Begriff „Stromkoppelstruktur“ bezieht sich auf ein Element oder eine Ausgestaltung, über die eine elektrische Energiequelle Strom einspeisen kann, um das Leitergewebe mit dem elektrischen Strom zu versorgen. Die Stromkoppelstruktur kann als Stromanschluss ausgebildet sein und beispielsweise zwei Einrastelemente aufweisen, an denen die Pole der elektrischen Energiequelle eingerastet werden können. Sie kann auch als feste Verdrahtung ausgebildet sein, über die beispielsweise die elektrische Energiequelle -mit dem Leitergewebe verbunden ist. Oder sie kann die Pole einer direkt an das Leitergewebe angelegten Batterie oder ähnlichen elektrischen Energiequelle sein.

[0012] Indem erfindungsgemäss die Schutzmaske dazu ausgelegt ist, dass der Stromfluss aktiv in der Schutzmaske beziehungsweise deren Maskenkörper erzeugt wird, können Krankheitserreger wie Viren und Bakterien an dem beziehungsweise durch das Leitergewebe unschädlich gemacht werden. Insbesondere kann der Stromfluss bewirken, dass Proteine oder die Zellwand der Krankheitserreger zerstört werden. Mittels der aktiven Erzeugung des Stromflusses kann eine besonders hohe Effizienz in der Zerstörung der Krankheitserreger gewährleistet werden. Beispielsweise haben Tests ergeben, dass ohne Beeinträchtigung des Trägers beziehungsweise Benutzers der Schutzmaske durch den Stromfluss schon nach vergleichsweise kurzer Dauer wie beispielsweise unter fünf Minuten ein vergleichsweise grosser Anteil wie beispielsweise mehr als 95% der Krankheitserreger unschädlich sind. Die Krankheitserreger können also aktiv getötet beziehungsweise ausser Gefecht gesetzt werden und bleiben dauerhaft beziehungsweise für immer inaktiv.

[0013] Im Vergleich dazu werden die Krankheitserreger bei herkömmlichen Masken typischerweise nur gefiltert und bleiben immer noch aktiv in dem Gewebe der Masken. Die erfindungsgemässe Schutzmaske ermöglicht es aber nun, zu verhindern, dass Krankheitserreger in irgendeiner Form weiterverbreitet werden beziehungsweise eine solche Verbreitung zu minimieren, da die Krankheitserreger sofort unschädlich gemacht werden, wenn sie aus dem Mund oder der Nase ausströmen beziehungsweise bevor sie in den Mund beziehungsweise die Nase einströmen. Die austretende beziehungsweise einströmende Atemluft wird so sterilisiert. Zudem müssen die Schutzmaske beziehungsweise der Maskenkörper nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Masken nicht häufig gewechselt werden.

[0014] Die Schutzmaske kann eine Steuereinheit und eine elektrische Energiequelle umfassen, die mit der Stromkoppelstruktur elektrisch verbunden sind. Die elektrische Verbindung kann direkt beispielsweise über eine Leitung beziehungsweise ein Kabel oder auch indirekt beispielsweise über andere Komponenten realisiert sein. Beispielsweise kann die Steuereinheit direkt mit der elektrischen Energiequelle und der Stromkoppelstruktur elektrisch verbunden sein, sodass gleichzeitig die elektrische Energiequelle indirekt via die Steuereinheit mit der Stromkoppelstruktur verbunden ist. Die elektrische Energiequelle kann so die Schutzmaske über die Stromkoppelstruktur mit elektrischem Strom versorgen. Die Steuereinheit kann den Stromfluss durch das Leitergewebe nach Bedarf steuern beziehungsweise die Stromzufuhr regeln.

[0015] Der Begriff „elektrische Energiequelle“ bezeichnet eine Quelle, die elektrische Energie in Form von elektrischem Strom liefert. Sie kann als Stromquelle oder als Spannungsquelle ausgebildet sein. Bevorzugt umfasst die elektrische Energiequelle eine beispielsweise handelsübliche Batterie, die vorzugsweise wieder aufladbar ist. Eine solche Batterie ermöglicht eine einfache unabhängige und portable Ausgestaltung der Schutzmaske.

[0016] Der Begriff „Steuereinheit“ kann einen elektrischen Regler bezeichnen, der den Stromfluss in dem Leitergewebe steuert bzw. triggert. Sie kann beispielsweise den Stromfluss ein- und ausschalten, die Intensität des Stromflusses wie Stromstärke oder Amplitude des elektrischen Stroms einstellen, oder auch die Form des Stromflusses definieren.

[0017] Die Steuereinheit und die elektrische Energiequelle können ausserhalb des Maskenköpers angeordnet sein. Sie können beispielsweise durch ein Kabel mit der Stromkoppelstruktur der Schutzmaske verbunden sein und den elektrischen Strom über das Kabel einspeist. Somit kann das Gewicht der Schutzmaske reduziert werden. Ausserdem kann eine separate elektrische Energiequelle eine höhere Kapazität oder Leistung aufweisen, wenn sie nicht an dem Maskenkörper befestigt wird beziehungsweise wenn sie nicht Teil der Schutzmaske ist.

[0018] Mit Vorteil ist jedoch die elektrische Energiequelle im beziehungsweise am Maskenkörper angeordnet. Beispielsweise kann sie als Batterie eingebettet in dem Leitergewebe platziert oder am Maskenkörper mit Vorteil auswechselbar montiert sein.

[0019] Vorzugsweise umfasst die Schutzmaske zumindest ein Gehäuse und der Maskenkörper ist vorzugsweise mit zumindest einer Halterung ausgestattet. Das zumindest eine Gehäuse ist an der zumindest einen Halterung des Maskenkörpers angebracht. Dabei kann das zumindest eine Gehäuse lösbar beziehungsweise abnehmbar an der zumindest einen Halterung angebracht sein. Das zumindest eine Gehäuse kann die Steuereinheit und die elektrische Energiequelle umschliessen oder umhüllen, wenn es an der zumindest einen Halterung angebracht ist, so dass diese beiden Komponenten mit dem zumindest einen Gehäuse zusammen integriert sein, und so lösbar an der Halterung des Maskenkörpers angebracht werden. Auf diese Weise kann die gesamte Schutzmaske als eine Einheit bereitgestellt werden, wobei die elektrische Energiequelle und die Steuereinheit geschützt aber trotzdem bei Bedarf austausch- beziehungsweise entfernbar sind.

[0020] Dabei umfassen vorzugsweise das zumindest eine Gehäuse zwei Gehäuse und die zumindest eine Halterung zwei Halterungen. Die Steuereinheit kann so in einem Gehäuse und die elektrische Energiequelle im anderen Gehäuse angeordnet sein. Alternativ dazu kann eines erstes der zwei Gehäuse die Steuereinheit beziehungsweise Komponenten der Steuereinheit sowie die elektrische Energiequelle beziehungsweise Komponenten der elektrischen Energiequelle umschliessen und ein zweites der zwei Gehäuse eine weitere Steuereinheit beziehungsweise weitere Komponenten der Steuereinheit sowie eine weitere elektrische Energiequelle beziehungsweise weitere Komponenten der elektrischen Energiequelle. Mit Vorteil sind die zwei Halterungen so am Maskenkörper angeordnet, dass die Gehäuse und ihr Inhalt ausgewogen an der Schutzmaske verteilt sind, sodass eine quasi gleichmässige Gewichtsverteilung erreicht werden kann. Beispielseise können die zwei Gehäuse jeweils in einem seitlichen Bereich des Maskenkörpers angeordnet sein. Diese seitlichen Bereiche können in Benutzung der Schutzmaske jeweils nahe bei einem Ohr des Trägers beziehungsweise Benutzers liegen.

[0021] Vorzugsweise sind die Steuereinheit und die elektrische Energiequelle dazu ausgebildet, den elektrischen Strom getaktet über die Stromkoppelstruktur in den Maskenkörper einzuspeisen. Der Begriff „getaktet“ kann sich darauf beziehen, dass der elektrische Strom in Pulsen in den Maskenkörper eingespiesen wird. Dabei kann ein solcher Puls einem Takt entsprechen. Ein Takt des elektrischen Stroms dauert vorzugsweise zwischen etwa 2 Sekunden und etwa 10 Sekunden und insbesondere etwa 5 Sekunden. Indem der elektrische Strom getaktet in den Maskenkörper eingespiesen wird, kann ein pulsierender Stromfluss im Maskenkörper beziehungsweise im Leitergewebe erzeugt werden. Dies kann eine effiziente Unschädlichmachung von Krankheitsträgern im Maskenkörper begünstigen. Zudem kann so der Stromverbrauch verringert und somit die Laufzeit der Schutzmaske erhöht werden.

[0022] Weiter können die Steuereinheit und die elektrische Energiequelle dazu ausgebildet sein, den elektrischen Strom in variierender Stromstärke über die Stromkoppelstruktur in den Maskenkörper einzuspeisen. Die Stromstärke wird dabei typischerweise durch den elektrischen Widerstand des Leitergewebes und die von der elektrischen Energiequelle zur Verfügung gestellten Spannung definiert beziehungsweise begrenzt. Auf diese Weise kann die Effizienz der Unschädlichmachung von Krankheitserregern im Maskenkörper weiter verbessert werden.

[0023] Bevorzugt weist die Schutzmaske eine mit der Steuereinheit elektrisch verbundene Signaleinheit auf, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die Signaleinheit zu aktivieren, wenn eine Kapazität der elektrischen Energiequelle unter einem vordefinierten Mindestkapazitätswert liegt. Die Signaleinheit kann beispielsweise ein Leuchtmittel wie eine LED aufweisen, mit dem ein optisches Signal erzeugt werden kann. Die Kapazität der elektrischen Energiequelle kann insbesondere ein Ladestand sein, wenn die elektrische Energiequelle als Batterie vorgesehen ist. Beispielsweise kann von der elektrischen Energiequelle bereitgestellte Spannung deren Kapazität repräsentieren. Entsprechend kann der Mindestkapazitätswert beispielsweise eine Mindestspannung sein, welche die elektrische Energiequelle bereitstellt. Fällt die von der elektrischen Energiequelle beziehungsweise Batterie bereitgestellte Spannung unter die Mindestspannung, so aktiviert die Steuereinheit die Signaleinheit. Mittels der Signaleinheit kann der Benutzer beziehungsweise Träger der Maske also über die Kapazität der elektrischen Energiequelle wie über den Ladestand der Batterie informiert werden. So kann verhindert werden, dass die Schutzmaske aufgrund einer unterbrochenen beziehungsweise nicht ausreichend leistungsfähigen Stromzufuhr unbeabsichtigt weniger wirksam ist.

[0024] Bevorzugt weist die Schutzmaske einen mit der Steuereinheit elektrisch verbundenen und an das Leitergewebe gekoppelten Feuchtigkeitssensor auf, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, den elektrischen Strom über die Stromkoppelstruktur in den Maskenkörper einzuspeisen, wenn eine durch den Feuchtigkeitssensor ermittelte Luftfeuchtigkeit über einem vordefinierten Luftfeuchtigkeitsgrundwert liegt. Der Luftfeuchtigkeitsgrundwert kann beispielsweise eine relative Luftfeuchtigkeit in Prozent sein. Die Luftfeuchtigkeit im Leitergewebe kann einen Rückschluss darüber ermöglichen, ob die Schutzmaske getragen wird oder nicht. Wenn ein Benutzer die Schutzmaske bestimmungsgemäss trägt, so atmet er durch das Leitergewebe hindurch, was die Luftfeuchtigkeit im Leitergewebe erhöht. Auf diese Weise kann der Stromfluss im Leitergewebe automatische gestartet werden, sobald der Benutzer die Schutzmaske trägt. Ein manuelles Ein- beziehungsweise ausschalten ist nicht notwendig.

[0025] Vorzugsweise umfasst die elektrische Energiequelle eine Batterie. Mittels der Batterie kann die elektrische Energiequelle auf effiziente Weise portabel ausgestaltet sein. Durch den verhältnismässig geringen Stromverbrauch der Schutzmaske kann die Batterie vergleichsweise klein sein, was eine Integration in den Maskenkörper ermöglicht. Auch kann mit einer Batterie eine zweckmässig lange Versorgung mit Strom gewährleisten.

[0026] Bevorzugt weist die elektrische Energiequelle eine Spannung in einem Bereich von zwischen etwa 0.5 Volt und etwa 7 Volt und insbesondere von etwa 3 Volt oder etwa 5 Volt auf. So kann die elektrische Energiequelle beziehungsweise Batterie einen zweckmässigen Stromfluss durch den Maskenkörper ermöglichen. Insbesondere in Kombination mit den nachstehend beschriebenen Materialien des Leitergewebes kann so ein Stromfluss erzeugt werden, der eine effiziente Eliminierung von Krankheitserregern im Maskenkörper ermöglicht.

[0027] Die Schutzmaske ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie mittels des Stromflusses durch das Leitergewebe des Maskenkörpers ein elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld (nachfolgend zusammen auch als „Feld“ bezeichnet) erzeugt. Das Feld kann über den elektrischen Widerstand definiert werden, wie er durch die Materialien beziehungsweise Struktur des Leitergewebes festgelegt ist. Beispielsweise kann ein zweckmässiger elektrischer Widerstand mit den nachstehend beschriebenen Materialien und Struktur des Leitergewebes festgelegt werden.

[0028] Das Feld kann ergänzend oder alternativ zum Stromfluss die Krankheitserreger unschädlich machen und zwar insbesondere nicht nur diejenigen, die sich am Leitergewebe befinden, sondern auch diejenigen in mehr oder weniger unmittelbarer Nähe des Leitergewebes. In analoger Art werden durch das Feld ebenfalls Proteine beziehungsweise Zellwände der Krankheitserreger zerstört. Insbesondere Viren, die typischerweise negativ geladen sind, können durch das Feld effizient unschädlich gemacht werden. Somit sind Krankheitserreger getötet beziehungsweise ausser Gefecht gesetzt und bleiben dauerhaft inaktiv. Zudem werden Krankheitserreger, die sich in Lücken zwischen der Schutzmaske und dem Gesicht ihres Trägers befinden und die nicht ausgefiltert werden, ebenfalls durch das Feld unschädlich gemacht. So kann eine besonders effiziente Zerstörung von Krankheitserregern erreicht werden.

[0029] Dabei ist die Schutzmaske vorzugsweise dazu ausgebildet, dass das elektrische, magnetische oder elektromagnetische Feld eine wechselnde Polarität aufweist. Die wechselnde Polarität des elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Felds kann beispielsweise durch einen Wechselstrom effizient erzeugt werden. Oder es kann durch eine Schaltung erzeugt werden, welche die Polaritäten an der Stromkopplungsstruktur zyklisch beziehungsweise laufend wechselt. Durch die wechselnde Polarität des Felds können Krankheitserreger noch effizienter und vor allem vollständiger unschädlich gemacht werden. Beispielweise kann verhindert werden, dass einzelne Krankheitserreger im Schutz anderer beziehungsweise hinter anderen Strukturen vom Feld nicht erreicht werden. Die so „versteckten“ Krankheitserreger können durch das wechselnde Feld ebenfalls erreicht werden.

[0030] Das Leitergewebe kann Polyamid aufweisen beziehungsweise aus Poylamid hergestellt sein. Ein aus Polyamid hergestelltes Leitergewebe kann weich und dehnbar sein, was ein angenehmes Gefühl für den Träger der Schutzmaske verleihen und somit die Akzeptanz des Tragens der Schutzmaske erhöhen kann. Zudem kann Polyamid eine vergleichsweise robuste und elastische Ausführung des Leitergewebes ermöglichen, was die Funktionalität der Schutzmaske gewährleisten beziehungsweise erhöhen kann. Das Leitergewebe kann eine vergleichbar hohe elektromagnetische Abschirmungsfähigkeit aufweisen.

[0031] Das Leitergewebe ist vorzugsweise metallisiert, um die Stromleitfähigkeit zu erhöhen beziehungsweise anzupassen. Das zur Metallisierung verwendete Metall kann beispielsweise Kupfer, Nickel, Zink oder Zinn aufweisen. Das Metall kann, je nach Bedarf, zum Beispiel zur Verbesserung der Leitfähigkeit, in der Abschirmleistung, in dem Korrosionsschutz oder in der Abriebfestigkeit, passend ausgewählt werden.

[0032] Vorzugsweise umfasst oder besteht das zur Metallisierung verwendete Metall Silber, insbesondere im Wesentlichen reines beziehungsweise zu etwa 99% reines Silber. Silber weist eine elektrische Leitfähigkeit auf, die einen passenden Stromfluss unter den in der Schutzmaske vorliegenden Bedingungen ermöglicht. Zudem kann Silber auch ohne Stromfluss bereits eine desinfizierende Wirkung haben. Somit kann mit Strom beaufschlagtes Silber in doppelter Weise Krankheitserreger unschädlich machen und dadurch die Effizienz der Schutzmaske erhöhen.

[0033] Das Leitergewebe kann beispielsweise metallisiert sein, indem seine Oberflächen mit Metall versehen werden. Alternativ oder ergänzend dazu umfasst das Leitergewebe vorzugsweise Fasern, wobei das Leitergewebe metallisiert ist, indem die Fasern des Leitergewebes mit dem Metall und insbesondere Silber laminiert sind. Das Leitergewebe mit Fasern kann dabei mit Vorteil als Vliesstoff ausgebildet sein. Solche Vliesstoffe stellen im allgemeinen Gebilde aus Fasern begrenzter Länge, Endlosfasern beziehungsweise Filamenten oder geschnittenen Garnen jeglicher Art und jeglichen Ursprungs dar, wobei die Fasern auf irgendeine Weise zum Vlies beziehungsweise einer Faserschicht oder einem Faserflor zusammengefügt und auf irgendeine Weise miteinander verbunden sind. Typischerweise nicht als Vliesstoffe bezeichnet werden Gebilde, die durch Verkreuzen beziehungsweise Verschlingen von Garnen, wie es beim Weben, Wirken, Stricken, der Spitzenherstellung, dem Flechten und der Herstellung von getufteten Erzeugnissen geschieht. Das Leitergewebe mit den Fasern kann aber auch als eine Mischform von Vliesstoff und anderen Gebilden ausgestaltet sein.

[0034] Vorzugsweise umfasst das Leitergewebe Carbon und insbesondere Carbonfasern. Carbon und insbesondere Carbon- beziehungsweise Kohlenstoffasern können zur Einstellung wichtiger Eigenschaften des Leitergewebes eingesetzt werden.

[0035] Beispielsweise kann Carbon beziehungsweise können Carbonfasern im Leitergewebe vorgesehen sein, um die Hydrophilie beziehungsweise Hydrophobie des Leitergewebes einzustellen oder anzupassen. Insbesondere weist Carbon beziehungsweise weisen Carbonfasern eine vergleichsweise hohe Hydrophilie auf, sodass eventuell nicht gewünschte hydrophobe Eigenschaften von mit Metall laminierten Fasern wie silberlaminierten Polyamidfasern oder anderen Fasern eine passende Hydrophilie des gesamten Leitergewebes bereitgestellt werden kann. Damit kann erreicht werden, dass Flüssigkeit beziehungsweise Aerosole ausreichen im Leitergewebe hängen bleiben, sodass eventuell vorhandene Krankheitserreger im Maskenkörper effizient unschädlich gemacht werden können.

[0036] Auch können Carbon beziehungsweise Carbonfasern zur Einstellung des elektrischen Widerstands des Leitergewebes vorgesehen sein. Beispielsweise kann damit einem zu geringen elektrischen Widerstand, wie er unter anderem bei metallisierten Vliesstoffen und insbesondere bei Vliesstoffen aus silberlaminierten Polyamidfasern vorliegt, entgegengewirkt werden. So kann ein angepasster elektrischer Widerstand im Leitergewebe vorliegen, der die Erzeugung eines Stromflusses im Maskenkörper ermöglicht, mit dem Krankheitserreger effizient unschädlich gemacht werden können.

[0037] In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Leitergewebe eine im Gebrauch der Schutzmaske einem Gesicht eines Nutzers zugewandte Rückseite auf, wobei das Leitergewebe als Vliesstoff aus silberlaminierten Polyamidfasern, die an der Rückseite des Leitergewebes mit Carbonfasern verflochten sind, ausgebildet ist. Ein solches Leitergewebe ermöglicht eine auf die Eliminierung von Krankheitserregern besonders angepasste Wirkung und einem gleichzeitig besonders hohen Tragkomfort der Schutzmaske. Dabei kann mittels eines solchen Leitergewebes ein angepasst grosser Stromfluss vollflächig über quasi den ganzen Maskenkörper hinweg erzeugt werden, sodass eine sichere effiziente Eliminierung von Krankheitserregern aus der Atemluft beziehungsweise eine effiziente Sterilisierung der Atemluft möglich ist.

[0038] Das Leitergewebe weist bevorzugt eine Dicke von 0.1 Millimeter (mm) bis 0.4 mm, von 0.2 mm bis 0.3 mm oder von 0.26 mm bis 0.272 mm auf. Die Dicke des Leitergewebes kann einen Einfluss auf den elektrischen Widerstand des Maskenkörper haben. Insbesondere kann über das Vorsehen einer passenden Dicke des Leitergewebes in Abhängigkeit der Materialien des Leitergewebes ein geeigneter elektrischer Widerstand bereitgestellt werden, sodass eine effiziente Unschädlichmachung von Krankheitserregern erreicht werden kann. Zudem kann über eine angepasste Dicke je nach Art der eingesetzten Materialien der Atemwiderstand beziehungsweise die Durchatmungsfähigkeit des Maskenkörpers angepasst werden. Die vorstehend angegeben Dickenbereiche sind insbesondere bei einem Vliesstoff aus rückseitig mit Carbonfasern verflochtenen, silberlaminierten Polyamidfasern besonders vorteilhaft.

[0039] Bevorzugt weist das Leitergewebe einen elektrischen Widerstand auf, der mindestens etwa 8 Ohm (Ω) und insbesondere mindestens etwa 12 Ω beträgt. Mit einem solchen elektrischen Widerstand kann das Bereitstellen eines zur Unschädlichmachung von Krankheitserregern geeigneten Stromflusses und gleichzeitig eines vergleichsweise hohen Tragkomforts erreicht werden. Insbesondere unter Einsatz der oben beschriebenen Materialien und Ausführungen des Leitergewebes kann ein elektrischer Widerstand im angegebenen Bereich vorteilhaft sein.

[0040] Dabei beträgt der elektrische Widerstand des Leitergewebes vorzugsweise maximal etwa 50 Ω. Mit einem solchen begrenzten elektrischen Widerstand kann erreicht werden, dass gleichzeitig ein passender Stromfluss bereitgestellt wird und andererseits der Stromverbrauch nicht zu hoch ist. Insbesondere kann Beim Einsatz einer elektrischen Energiequelle beziehungsweise einer Batterie, die Spannung im oben beschriebenen Bereich bereitstellt, ein passender Stromfluss erzeugt und eine geeignete Batterielaufzeit erreicht werden. Die geeignete Batterielaufzeit kann beispielsweise mindestens ein Tag sein.

[0041] Der Maskenkörper kann eine zweite Schicht aufweisen, die als Luftfilter ausgebildet ist. Die zweite Schicht kann ein Luftfilter gemäss eines der Standards N95, FFP2, FFP3, KN 95 oder höher sein. Diese zweite Schicht kann eine erhöhte Sicherheit bieten. Das kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn der Träger der Schutzmaske selbst mit einem Virus infiziert ist oder wenn der Träger sich permanent im Kontakt mit Infizierten ist. Zudem kann der Luftfilter für die Zertifizierung wichtig sein. Insbesondere ist der Luftfilter aber für die Filtration von Aerosolen von Bedeutung. Dabei kann das Leitergewebe beziehungsweise das darin erzeugte Feld die Krankheitserreger in den im Luftfilter festgehaltenen beziehungsweise hängenbleibenden Aerosolen unschädlich machen.

[0042] Die zweite Schicht ist vorzugsweise entnehmbar im beziehungsweise am Maskenkörper angeordnet. Das erleichtert das Einsetzen oder Entfernen der zweiten Schicht bei Bedarf. Beispielsweise kann die zweite Schicht so auf einfache Weise regelmässig ausgetauscht werden.

[0043] Der Maskenkörper kann eine dritte Schicht aufweisen, die entsprechend der ersten Schicht aufgebaut. Insbesondere kann die dritte Schicht vom Aufbau her quasi identisch wie die erste Schicht und vor allem mit einem elektrisch leitenden Leitergewebe versehen sein. In diesem Fall hat die Schutzmaske zwei Schichten von Leitergewebe, die den Krankheiterreger unschädlich machen. Dadurch kann die Effizienz beziehungsweise Wirksamkeit der Maske weiter erhöht werden. Die erste und dritte Schicht sind mit Vorteil elektrisch aneinander gekoppelt. So können sie durch eine gemeinsam elektrische Energiequelle und eine gemeinsame Steuereinheit zusammen mit Strom versorgt werden.

[0044] Mit Vorteil ist die dritte Schicht lösbar mit der ersten Schicht verbunden. Beispielsweise können die erste Schicht und die dritte Schicht mittels Druckknöpfe miteinander verbunden sein. Solche Druckknöpfe oder ähnliche Elemente ermöglichen eine effiziente und komfortable Befestigung der beiden Schichten aneinander und gleichzeitig auch eine elektrische Kopplung der beiden Schichten. Auf diese Weise können die beiden Schichten effizient zusammen von einer elektrischen Energiequelle gespiesen werden.

[0045] Die zweite Schicht ist vorzugsweise zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht angeordnet. So kann der Filter sauber eingebettet sein und die im Filter hängenden Krankheitserreger können von den ersten und dritten Schichten unschädlich gemacht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0046] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Hilfe der schematischen Zeichnung. Insbesondere wird im Folgenden die erfindungsgemässe Schutzmaske unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Schutzmaske nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 ein Leitergewebe in der Schutzmaske nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 die Schutzmaske mit einem Stromanschluss als Stromkoppelstruktur sowie jeweils einen Platzhalter für eine Batterie und eine Steuereinheit nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 ein Gehäuse, das an dem Maskenkörper angebracht ist; und Fig. 5 die Schutzmaske mit dem Gehäuse, das von dem Maskenkörper entfernbar ist.

Weg(e) zur Ausführung der Erfindung

[0047] Bestimmte Ausdrücke werden in der folgenden Beschreibung aus praktischen Gründen verwendet und sind nicht einschränkend zu verstehen. Die Wörter „rechts“, „links“, „unten“ und „oben“ bezeichnen Richtungen in der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. Die Ausdrücke „nach innen“, „nach aussen“ „unterhalb“, „oberhalb“, „links“, „rechts“ oder ähnliche werden zur Beschreibung der Anordnung bezeichneter Teile zueinander, der Bewegung bezeichneter Teile zueinander und der Richtungen hin zum oder weg vom geometrischen Mittelpunkt der Erfindung sowie benannter Teile derselben wie in den Fig. dargestellt verwendet. Diese räumlichen Relativangaben umfassen auch andere Positionen und Ausrichtungen als die in den Fig. dargestellten. Zum Beispiel wenn ein in den Fig. dargestelltes Teil umgedreht wird, sind Elemente oder Merkmale, die als „unterhalb“ beschrieben sind, dann „oberhalb“. Die Terminologie umfasst die oben ausdrücklich erwähnten Wörter, Ableitungen von denselben und Wörter ähnlicher Bedeutung.

[0048] Um Wiederholungen in den Fig. und der zugehörigen Beschreibung der verschiedenen Aspekte und Ausführungsbeispiele zu vermeiden, sollen bestimmte Merkmale als gemeinsam für verschieden Aspekte und Ausführungsbeispiele verstanden werden. Das Weglassen eines Aspekts in der Beschreibung oder einer Fig. lässt nicht darauf schliessen, dass dieser Aspekt in dem zugehörigen Ausführungsbeispiel fehlt. Vielmehr kann ein solches Weglassen der Klarheit und dem Verhindern von Wiederholungen dienen. In diesem Zusammenhang gilt für die gesamte weitere Beschreibung folgende Festlegung: Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugszeichen enthalten, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungstext nicht erwähnt, so wird auf deren Erläuterung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen. Sind ausserdem im unmittelbar zu einer Figur gehörigen Beschreibungstext Bezugszeichen erwähnt, die in der zugehörigen Figur nicht enthalten sind, so wird auf die vorangehenden und nachstehenden Figuren verwiesen. Ähnliche Bezugszeichen in zwei oder mehreren Fig. stehen für ähnliche oder gleiche Elemente.

[0049] Fig. 1 zeigt eine Schutzmaske nach der vorliegenden Erfindung. Die Schutzmaske 1 kann von einer Person getragen werden und dabei seine Nase und seinen Mund bedecken, um den inhalierten und exhalierten Atem durch die Schutzmaske zu bereinigen. Die Schutzmaske weist eine Maskenkörper 10 auf, der die Nase und den Mund bedeckt. Die Maskenkörper 10 kann eine erste Schicht aufweisen, die aus einem elektrisch leitfähigen Leitergewebe 20 hergestellt ist.

[0050] Fig. 2 zeigt das Leitergewebe 20, das aus einem Vliesstoff hergestellt ist. Der Vliesstoff umfasst mit quasi reinem Silber laminierten Polyamidfasern, die rückseitig mit Carbonfasern verflochten sind. Das Leitergewebe 20 ist etwa 0.27 mm dick und weist einen elektrischen Widerstand von etwa 15 Ω auf.

[0051] Fig. 3 zeigt die Schutzmaske 1 nach der vorliegenden Erfindung. Die Schutzmaske 1 hat einen Stromanschluss 30 als Stromkoppelstruktur sowie einen Batterieplatzhalter 320 beziehungsweise Platzhalter für eine Batterie 32 als elektrische Energiequelle in einem ersten seitlichen Bereich des Maskenköpers 10 und einen Steuereinheitsplatzhalter 310 beziehungsweise Platzhalter für eine Steuereinheit 31 in einem gegenüberliegenden zweiten seitlichen Bereich des Maskenkörpers 10. Die Batterie 32 und die Steuereinheit 31 beziehungsweise deren Platzhalter 310, 320 sind über den Stromanschluss 30 mit dem Leitergewebe 20 elektrisch verbunden, um einen Stromfluss darin zu erzeugen. Eine Zwischenverbindung 33 beziehungsweise Zwischenleitung verbindet die Batterie 32 und die Steuereinheit 31 beziehungsweise deren Platzhalter 310, 320. Das ermöglicht das Ein- und Ausschalten sowie Steuerung des Stromflusses. Die Batterie 32 weist eine Spannung von etwa 5 Volt auf.

[0052] Fig. 4 zeigt beispielhaft eines von zwei Gehäusen 35, in dem die Batterie 32 oder die Steuereinheit 31 an ihren Platzhaltern 310, 320 angeordnet sind. Die Gehäuse 35 sind jeweils abnehmbar über entsprechende Halterungen 25 am Maskenkörper 10 angeordnet. Der Stromfluss wird im Leitergewebe 20 direkt von der durch die Steuereinheit geregelte Batterie 32 erzeugt.

[0053] Fig. 5 zeigt das Gehäuse 35 mit der Steuereinheit 31. Der Maskenkörper 10 ist mit der Halterung 25 Das Gehäuse 35 kann an der Halterung 25 lösbar befestigt werden. Dazu weist die Halterung 25 eine Rastrille 26 auf, in die das Gehäuse einsetzbar ist. Zudem ist eine magnetische Einheit 36 vorgesehen, über die das Gehäuse 35 an der Halterung 25 gehalten ist. Das Gehäuse 35 kann geöffnet werden, um die Steuereinheit 31 aus ihm zu entfernen. In analoger Weise ist das Gehäuse 35 für die Batterie 32 und die Halterung 25 im gegenüberliegenden seitlichen Bereich des Maskenkörpers 10 ausgebildet.

[0054] Obwohl die Erfindung mittels der Figuren und der zugehörigen Beschreibung dargestellt und detailliert beschrieben ist, sind diese Darstellung und diese detaillierte Beschreibung illustrativ und beispielhaft zu verstehen und nicht als die Erfindung einschränkend. Um die Erfindung nicht zu verklären, können in gewissen Fällen wohlbekannte Strukturen und Techniken nicht im Detail gezeigt und beschrieben sein. Es versteht sich, dass Fachleute Änderungen und Abwandlungen machen können, ohne den Umfang der folgenden Ansprüche zu verlassen. Insbesondere deckt die vorliegende Erfindung weitere Ausführungsbeispiele mit irgendwelchen Kombinationen von Merkmalen ab, die von den explizit beschriebenen Merkmalskombinationen abweichen können. Beispielsweise kann die Erfindung auch in einer Form realisiert sein, in der die Batterie und die Steuereinheit separate sind und mit einem Kabel mit dem Stromanschluss an dem Maskenkörper angeschlossen werden.

[0055] Die vorliegende Offenbarung umfasst auch Ausführungsformen mit jeglicher Kombination von Merkmalen, die vorstehend oder nachfolgend zu verschiedenen Ausführungsformen genannt oder gezeigt sind. Sie umfasst ebenfalls einzelne Merkmale in den Figuren, auch wenn sie dort im Zusammenhang mit anderen Merkmalen gezeigt sind und/oder vorstehend oder nachfolgend nicht genannt sind. Auch können die in den Figuren und der Beschreibung beschriebenen Alternativen von Ausführungsformen und einzelne Alternativen deren Merkmale vom Erfindungsgegenstand beziehungsweise von den offenbarten Gegenständen ausgeschlossen sein. Die Offenbarung umfasst Ausführungsformen, die ausschliesslich die in den Ansprüchen beziehungsweise in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale umfasst sowie auch solche, die zusätzliche andere Merkmale umfassen.

[0056] Im Weiteren schliesst der Ausdruck „umfassen“ und Ableitungen davon andere Elemente oder Schritte nicht aus. Ebenfalls schliesst der unbestimmte Artikel „ein“ bzw. „eine“ und Ableitungen davon eine Vielzahl nicht aus. Die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen aufgeführter Merkmale können durch eine Einheit beziehungsweise einen Schritt erfüllt sein. Die blosse Tatsache, dass bestimmte Masse in zueinander verschiedenen abhängigen Ansprüchen aufgeführt sind, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Masse nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „etwa“, „ungefähr“ und dergleichen in Verbindung mit einer Eigenschaft beziehungsweise einem Wert definieren insbesondere auch genau die Eigenschaft beziehungsweise genau den Wert. Die Begriffe „etwa“ und „ungefähr“ im Zusammenhang mit einem gegebenen Zahlenwert oder -bereich kann sich auf einen Wert beziehungsweise Bereich beziehen, der innerhalb 20%, innerhalb 10%, innerhalb 5% oder innerhalb 2% des gegebenen Werts beziehungsweise Bereichs liegt.

Claims (25)

1. Schutzmaske (1) umfassend: einen Maskenkörper (10), der dazu ausgebildet ist, von einer Person getragen zu werden, so dass er einen Mund und eine Nase der Person bedeckt, wobei der Maskenkörper (10) eine erste Schicht mit einem elektrisch leitfähigen Leitergewebe (20) aufweist, und eine Stromkoppelstruktur (30), über die ein elektrischer Strom in den Maskenkörper (10) einspeisbar ist, so dass ein Stromfluss durch das Leitergewebe (20) erzeugt wird.

2. Schutzmaske nach Anspruch 1, die eine Steuereinheit (31) und eine elektrische Energiequelle (32) umfasst, die miteinander und mit der Stromkoppelstruktur elektrisch verbunden sind.

3. Schutzmaske nach Anspruch 2, die zumindest ein Gehäuse umfasst, wobei der Maskenkörper mit zumindest einer Halterung ausgestattet ist, und wobei das zumindest eine Gehäuse die elektrische Energiequelle (32) und die Steuereinheit umschliesst und an der zumindest einen Halterung des Maskenkörpers (10) angebracht ist.

4. Schutzmaske nach Anspruch 3, wobei das zumindest eine Gehäuse zwei Gehäuse und die zumindest eine Halterung zwei Halterungen umfassen.

5. Schutzmaske nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuereinheit (31) und die elektrische Energiequelle (32) dazu ausgebildet sind, den elektrischen Strom getaktet über die Stromkoppelstruktur (30) in den Maskenkörper (10) einzuspeisen.

6. Schutzmaske nach Anspruch 5, wobei ein Takt des elektrischen Stroms zwischen etwa 2 Sekunden und etwa 10 Sekunden und insbesondere etwa 5 Sekunden dauert.

7. Schutzmaske nach einem der Ansprüche 2 bis 6, die eine mit der Steuereinheit elektrisch verbundene Signaleinheit aufweist, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die Signaleinheit zu aktivieren, wenn eine Kapazität der elektrischen Energiequelle unter einem vordefinierten Mindestkapazitätswert liegt.

8. Schutzmaske nach einem der Ansprüche 2 bis 7, die einen mit der Steuereinheit elektrisch verbundenen und an das Leitergewebe gekoppelten Feuchtigkeitssensor aufweist, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, den elektrischen Strom über die Stromkoppelstruktur (30) in den Maskenkörper (10) einzuspeisen, wenn eine durch den Feuchtigkeitssensor ermittelte Luftfeuchtigkeit über einem vordefinierten Luftfeuchtigkeitsgrundwert liegt.

9. Schutzmaske nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die elektrische Energiequelle eine Batterie umfasst.

10. Schutzmaske nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die elektrische Energiequelle eine Spannung in einem Bereich von zwischen etwa 0.5 Volt und etwa 7 Volt und insbesondere von etwa 3 Volt oder etwa 5 Volt aufweist.

11. Schutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, die so ausgestaltet ist, dass mittels des Stromflusses durch das Leitergewebe des Maskenkörpers ein elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld erzeugbar ist.

12. Schutzmaske nach Anspruch 11, die dazu ausgebildet ist, dass das elektrische, magnetische oder elektromagnetische Feld eine wechselnde Polarität aufweist.

13. Schutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Leitergewebe Polyamid umfasst.

14. Schutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Leitergewebe metallisiert ist.

15. Schutzmaske nach Anspruch 14, wobei das Leitergewebe Fasern umfasst und wobei das Leitergewebe metallisiert ist, indem die Fasern des Leitergewebes mit Metall laminiert sind.

16. Schutzmaske nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Metall Silber, vorzugsweise im Wesentlichen reines Silber wie mindestens 99%-iges Silber aufweist.

17. Schutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Leitergewebe Carbon umfasst.

18. Schutzmaske nach Anspruch 16 und 17, wobei das Leitergewebe eine im Gebrauch der Schutzmaske einem Gesicht eines Nutzers zugewandte Rückseite aufweist und wobei das Leitergewebe als Vliesstoff aus silberlaminierten Polyamidfasern, die an der Rückseite des Leitergewebes mit Carbonfasern verflochten sind, ausgebildet ist.

19. Schutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Leitergewebe eine Dicke von 0.1 Millimeter bis 0.4 Millimeter, von 0.2 Millimeter bis 0.3 Millimeter oder von 0.26 Millimeter bis 0.272 Millimeter aufweist.

20. Schutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Leitergewebe einen elektrischen Widerstand aufweist, der mindestens etwa 8 Ohm und insbesondere mindestens etwa 12 Ohm beträgt.

21. Schutzmaske nach Anspruch 20, wobei der elektrische Widerstand des Leitergewebes maximal etwa 50 Ohm beträgt.

22. Schutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Maskenkörper eine zweite Schicht aufweist, die als Luftfilter ausgebildet ist.

23. Schutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Maskenkörper eine dritte Schicht aufweist, die entsprechend der ersten Schicht aufgebaut ist.

24. Schutzmaske nach Anspruch 23, wobei die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist.

25. Schutzmaske nach Anspruch 23 oder 24, wobei die zweite Schicht entnehmbar im Maskenkörper vorgesehen ist.