DE19650897A1 - Apparat und Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit von Atemschutzmasken - Google Patents

Description

Erläuterung der Erfindung

Es ist bekannt, daß sich Menschen gegen giftige Anteile in der Atemluft unter anderem durch den Gebrauch von Atemschutzmasken, auch Gasmasken genannt schützen. Diese Masken bestehen aus einer formschlüssigen Abdeckung des Gesichtsbereiches und bestehen meist aus Gummi bzw. einem anschmiegsamen synthetischen Kautschuk. Die Atemluft strömt in die Maske durch einen einschraubbaren Filter (Fig. 1; c). Ein Ventil (Fig. 1; a) sorgt dafür, daß beim Ausatmen die Luft nicht durch den Filtereinsatz hinausgeblasen werden kann, sondern die Maske durch spezielle Austrittsöffnungen (Fig. 1; b) verlassen muß. Auch in diesen Auslaßöffnungen sitzen Ventile, die das ungefilterte Einströmen von Luft verhindern.

Die für Atemschutzmasken verwendeten Filter sind meist mehrschichtig aufgebaut. Sie halten Partikel mechanisch zurück. Chemische Imprägnierungen binden eine Vielzahl von Gasen und Dämpfen. Es ist bekannt, daß es trotz des Gebrauchs von Masken regelmäßig zu Zwischenfällen mit teilweise erheblichen gesundheitlichen Schäden für die Benutzer der Maske kommt. Dieses sind häufig Feuerwehrleute, Chemiearbeiter, Katastrophenschutzdienste und dergleichen mehr. Die Ursache besteht oft darin, daß sich die Träger der Maske sehr sicher fühlen und dabei undichte Stellen am Abschluß der Maske zum Gesicht, technische Defekte an der Maske u.ä. während des Einsatzes übersehen. Auch kann vom Träger die Gefahr schlecht eingeschätzt werden, die im Brandfall z. B. von Kohlenmonoxid ausgeht. Kohlenmonoxid ist ein giftiges Gas, welches durch übliche Filter nicht zurück gehalten wird und daher ohne weiteres den Träger der Maske erreichen kann.

Diese Erfindung erhöht die Sicherheit der Träger von Atemschutzmasken.

Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, im Innenbereich der Maske Sensoren einzubringen, die empfindlich auf eindringende Gase oder Dämpfe reagieren.

Erfindungsgemäß sollen Sensoren zur Anwendung kommen, deren gassensitive Wirkschicht vorzugsweise ein Metalloxid ist. Als Träger kann sowohl ein beheiztes Keramikplättchen benutzt werden als auch eine beheizte Siliziummembran.

Ferner sollen erfindungsgemäß geeignete Meldesysteme in oder an der Maske den Benutzer visuell oder akustisch warnen bzw. über den momentanen Status informieren. Dieses kann z. B. über Leuchtdioden, welche in Sichtbereich an der der Maske angeordnet sind erfolgen.

Die Auswertemethoden müssen geeignet sein, die Einflüsse von Luftfeuchtigkeit zu minimieren bzw. eliminieren. Denn beim stoßweisen Ausatmen in die Maske hinein erhöht sich die Luftfeuchte stark, wogegen beim Einatmen sich diese sehr stark vermindert. Diese stoßweisen Schwankungen der Luftfeuchtigkeit wirken sich auf traditionell betriebene Gassensoren sehr stark aus. Aus diesem Grunde werden z. T. Auswertestrategien eingesetzt, die diese Nachteile vermeiden. Im Wesentlichen werden Auswertestrategien eingesetzt wie sie in den Patentanmeldungen P 196 17 297,7 und P 195 43 296,7 in Detail beschrieben sind.

Erfindungsgemäß soll jedoch der Sensor an einer sensortechnisch optimalen Stelle angeordnet werden. Hierbei ist zwischen einer preisgünstigeren Version mit nur einem Sensor z. B. für Anwendungen bei denen keine Hochtoxen zu erwarten sind und einer Version mit mehreren z: B. zwei Sensoren zu unterscheiden.

Für die erste Version wird der Sensor vorzugsweise in unmittelbarer Nähe von Mund und Nase des Trägers (Fig. 1; f) angeordnet. Hierdurch kann gleichzeitig der Filter und die Dichtigkeit der Ausatemventile (Fig. 1; b) wie auch der gesamten Atemschutzmaske überprüft werden.

Für die zweite Version soll die Überwachung des Filterelementes mit einem Sensor erfolgen, der vorzugsweise in dem Zwischenraum (Fig. 1; d) zwischen Filtereinsatz und Rückschlag-Ventil angeordnet ist. Dort kann der Sensor nicht durch die ausgeatmete Luftfeuchte irritiert werden. Nachteilig ist jedoch, daß Leckagen, z. B. zwischen Maske und Kopfform unentdeckt bleiben. Um die daraus resultierenden Gefahren erkennen zu können, wird mindestens ein weiterer Sensor erfindungsgemäß im Innenbereich (Fig. 1; e) der Maske angeordnet und zwar abhängig von der Ausgestaltung der Maske vorzugsweise nicht unmittelbar in der Nähe von Mund und Nase des Trägers, um nicht den extremen Feuchteschwankungen ausgesetzt zu sein.

Erfindungsgemäß ist das Sensorelement durch Membranen vom Luftraum der Maske getrennt.

Es handelt sich hierbei z. B. um semi-permeable Membranen aus z. B. gestreckter PTFE-Folie. Gas strebt dazu, stets einen gleichen Gasdruck anzunehmen. Gasmoleküle diffundieren ohne nennenswerte Verlängerung der Reaktionszeit aus diesem Grunde durch derartige Folien, wogegen Speicheltröpfchen Kondenswasser und ähnliches ausgeschlossen werden. Diese Folien werden vorzugsweise in der Form eines Sandwich ein- oder mehrlagig zwischen Drahtgewebe eingelagert, wodurch die Folien und das Sensorelement gegen größere Luftbewegungen mechanische Beschädigungen geschützt ist.

Die Leistungsaufnahme wird aus Batterien/Akkus mit ausreichender Kapazität für eine übliche Einsatzdauer von häufig mehreren Stunden zur Verfügung gestellt. Da ausgeschlossen ist, daß sich die Batterien innerhalb der Maske anordnen lassen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine elektrische Leitung oder ein Stecker (z. B. durch Induktion) gasdicht aus der Maske herausgeführt wird und zu einem Batteriebehältnis führt, welches an einem Schulterriemen oder am Gürtel getragen werden kann. Hierdurch ist auch während des Betriebs ein einfacher Wechsel der Batterie möglich.

Die Erfindung kann in zahlreichen Variationen ausgeführt werden. Gemeinsam ist jedoch, daß sich innerhalb der Maske Gassensoren befinden, welche von einer Elektronik ausgewertet werden, wobei bei Eindringen von gesundheitsschädlichen Gasen eine geeignete Alarmierung des Benutzers der Maske erfolgt.

Claims (8)

1. Atemschutzmaske zum Schutz vor Inhalation bzw. Absorption durch die Schleim- und Bindehäute von unerwünschten bzw. gefährlichen Gasen für den Einsatz von Feuerwehrleuten, Chemiearbeitern, Katastrophenschutz­ bediensteten, Landwirten, Soldaten, usw., dadurch gekennzeichnet, daß die Atemschutzmaske im Innenbereich einen oder mehrere Sensoren enthält, die auf eindringende Gase oder Dämpfe empfindlich reagieren und dessen Signale elektronisch aufbereitet dem Benutzer informieren, wobei die Stromversorgung mittels Batterien/Akkus erfolgt.

2. Atemschutzmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einzelner Sensor verwendet wird, dessen Anbringungsort sich in unmittelbarer Nähe zu Mund und Nase innerhalb der sogenannten inneren Maske befindet.

3. Atemschutzmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Sensoren verwendet werden. Der Anbringungsort des ersten Sensors befindet sich im Lufteintritt zwischen Fitereinsatz und Rückschlagventil. Dieser Sensor ist für die Filterüberwachung zuständig. Der oder die weiteren Sensoren werden im Innenraum der Maske angeordnet. Der oder diese Sensoren überprüfen die Dichtigkeit der Atemschutzmaske.

4. Atemschutzmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Benutzer durch visuelle oder akustische Anzeige- bzw. Warneinrichtungen an oder innerhalb der Atemschutzmaske über den momentanen Zustand informiert wird.

5. Atemschutzmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor durch eine semipermeable, gasdurchlässige Schicht gegen Speicheltröpfchen, Kondenswasser und ähnliches geschützt ist.

6. Atemschutzmaske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die semipermeable Schicht in ein Drahtgewebe eingelagert ist, um die gasdurchlässige Schicht und das Sensorelement gegen mechanische Beschädigungen und größere Luftdruckschwankungen zu schützen.

7. Atemschutzmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung durch Batterien/Akkus erfolgt, die sich außerhalb der Maske befinden.

8. Atemschutzmaske nach mindestens einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung von der Batterie zu der Elektronik durch eine gasdichte Durchführung der elektrischen Leitung aus der Maske oder einem an der Maske montierten gasdichten Stecker oder durch Induktion erfolgt.