DE202021001803U1

DE202021001803U1 - Filter device for a respirator and respirator

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Publication number: DE202021001803U1
Application number: DE202021001803.4U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2031-05-21

Abstract

Filtereinrichtung für eine Atemschutzmaske, umfassend:
-einen Grundkörper mit zwei in Richtung einer Mittellängsachse des Grundkörpers gegenüberliegenden Endabschnitten, wobei jeder Endabschnitt eine Durchgangsöffnung aufweist, und
- wenigstens ein an dem Grundkörper angeordnetes Filterelement, welches Öffnungen aufweist, wobei die Öffnungen einen maximalsten Durchmesser im Bereich von 0.05 bis 0,2 µm aufweisen.

Filter device for a respirator, comprising:
a base body with two end sections opposite in the direction of a central longitudinal axis of the base body, each end section having a through opening, and
At least one filter element which is arranged on the base body and has openings, the openings having a maximum diameter in the range from 0.05 to 0.2 μm.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für eine Atemschutzmaske, eine Atemschutzmaske sowie ein Filterelement für die Verwendung mit einem Maskenkörper.The present invention relates to a filter device for a breathing mask, a breathing mask and a filter element for use with a mask body.

Es sind bislang im medizinischen Bereich zum Schutz vor Infektionen durch Viren oder Bakterien aber auch beispielsweise im Bereich des Arbeitsschutzes zum Schutz vor Rauch oder Staubpartikeln unterschiedliche Atemschutzvorrichtungen bekannt, welche das Gesicht einer Person vollständig oder lediglich teilweise abzudecken vermögen.So far, different respiratory protection devices have been known in the medical field for protection against infections by viruses or bacteria but also, for example, in the field of occupational safety for protection against smoke or dust particles, which are able to cover a person's face completely or only partially.

Diese Schadstoffe können über die Atemwege aufgenommen werden und zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen, was durch Filtervorrichtungen in manchen Atemschutzmasken verhindert werden soll.These pollutants can be absorbed via the respiratory tract and lead to health impairments, which is to be prevented by filter devices in some respiratory protection masks.

Man unterscheidet zudem zwischen Mehrweg-Atemschutzmasken, die mehrmals verwendet werden können und Atemschutzmasken, welche nach einmaligem Gebrauch zu entsorgen sind. Insbesondere letztere weisen häufig keinerlei zusätzliche Filtervorrichtungen oder Atemventile auf.A distinction is also made between reusable respiratory masks, which can be used several times, and respiratory masks, which must be disposed of after a single use. The latter in particular often do not have any additional filter devices or breathing valves.

Es sind weiterhin professionelle Atemschutzmasken für den mehrmaligen Gebrauch bekannt, welche jedoch nicht alltagstauchglich sind und aufgrund ihres komplexen Aufbaus für den Benutzer auch mit verhältnismäßig hohen Anschaffungskosen verbunden sind.There are also professional respiratory masks known for repeated use, which, however, are not suitable for everyday use and, due to their complex structure, are associated with relatively high purchase costs for the user.

Eine Gemeinsamkeit dieser im Alltag einsetzbaren Atemschutzmasken besteht darin, dass sie in der Atemluft oder in Tröpfchen enthaltene Viren mittels der häufig in den Atemschutzmasken verwendeten Filterelementen nur unzureichend filtern.A common feature of these respiratory masks, which can be used in everyday life, is that they only inadequately filter viruses contained in the air or in droplets by means of the filter elements often used in respiratory masks.

Insbesondere der Schutz vor Viren, welche gegenüber Bakterien eine deutlich geringere Größe besitzen, ist bei Atemschutzmasken, welche für den alltäglichen Gebrauch geeignet oder vorteilhaft sind, trotz vorhandener Filtervorrichtungen oftmals nur unzureichend gegeben.In particular, protection against viruses, which are significantly smaller than bacteria, is often insufficient in respiratory masks which are suitable or advantageous for everyday use, despite the presence of filter devices.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Filtereinrichtung und eine Atemschutzmaske mit einer Filtereinrichtung bereitzustellen, die einen verbesserten Schutz vor Infektionen gewährt.It is therefore the object of the invention to provide a filter device and a respiratory protection mask with a filter device which provides improved protection against infections.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Filtereinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Atemschutzmaske mit den Merkmalen des Anspruchs 30. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object on which the invention is based is achieved by a filter device having the features of independent claim 1. The subject matter of the invention is also a respirator with the features of claim 30. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für eine Atemschutzmaske, umfassend einen Grundkörper mit zwei in Richtung einer Mittellängsachse des Grundkörpers gegenüberliegenden Endabschnitten, wobei jeder Endabschnitt eine Durchgangsöffnung aufweist, und wenigstens ein an dem Grundkörper angeordnetes Filterelement, welches Öffnungen aufweist, wobei die Öffnungen einen maximalsten Durchmesser im Bereich von 0.05 bis 0,2 µm aufweisen.The invention relates to a filter device for a respiratory protection mask, comprising a base body with two opposite end sections in the direction of a central longitudinal axis of the base body, each end section having a through opening, and at least one filter element which is arranged on the base body and has openings, the openings having a maximum diameter in Range from 0.05 to 0.2 µm.

Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung und eine Atemschutzmaske mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ermöglichen, dass sämtliche Viren, zumindest jedoch eine Teilmenge einer Menge an Viren, welche durch die Öffnungen des Filterelements beim Ein- und Ausatmen hindurchströmen, zerstört oder wenigstens beschädigt werden, wenn Atemluft den Grundkörper und das wenigstens eine Filterelement durchströmt. Folglich weist der Einatemluftstrom bzw. die Einatemluft, die von einer Person durch das Filterelement hindurch eingeatmet wird, eine geringere Menge an Viren auf. Des Weiteren weist auch der Ausatemluftstrom bzw. die Ausatemluft, die durch Ausatmen durch das Filterelement hindurch in die unmittelbare Umgebung der die Atemschutzmaske benutzenden Person abgegeben wird, eine geringere Menge an Viren auf. Das heißt die Filtereinrichtung sowie eine Atemschutzmaske mit Filtereinrichtung besitzen eine bidirektionale Filterwirkung.The filter device according to the invention and a respirator with the filter device according to the invention enable all viruses, but at least a subset of a quantity of viruses, which flow through the openings of the filter element when breathing in and out, to be destroyed or at least damaged when breathing air breaks the base body and the flows through at least one filter element. Consequently, the inhalation air flow or the inhalation air which is inhaled by a person through the filter element has a smaller amount of viruses. Furthermore, the exhaled air flow or the exhaled air which is released by exhaling through the filter element into the immediate vicinity of the person using the respirator mask also has a lower amount of viruses. This means that the filter device and a breathing mask with filter device have a bidirectional filter effect.

Weiter sind die Filtereinrichtung sowie die Atemschutzmaske flexibel einsetzbar und häufig wiederverwendbar.Furthermore, the filter device and the breathing mask can be used flexibly and are often reusable.

Die Filtereinrichtung eignet sich für die Anbringung an Vollmaskenkörpern, welche das gesamte Gesicht inklusive der Augen bedecken als auch zur Anbringung an Halbmaskenkörpern, welche lediglich einen Teil des Gesichts bedecken, in jedem Fall jedoch Mund und Nase. Eine hier weiter vorgestellte Atemschutzmaske eignet sich zum Bedecken von zumindest Mund und Nase eines Benutzers der Atemschutzmaske.The filter device is suitable for attachment to full mask bodies which cover the entire face including the eyes and for attachment to half mask bodies which only cover part of the face, but in any case the mouth and nose. A respiratory protection mask presented here is suitable for covering at least the mouth and nose of a user of the respiratory protection mask.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Filtereinrichtung mit einer geringen Anzahl an Komponenten herstellbar ist und dennoch gegenüber vorbekannten Filtereinrichtungen einen verbesserten Schutz gewährleistet, sowohl betreffend den Benutzer der Atemschutzvorrichtung (Eigenschutz) als auch Dritten gegenüber (Fremdschutz). Insbesondere bietet die Filtereinrichtung einen verbesserten Schutz gegenüber dem Coronavirus SARS-CoV-2. Beispielsweise werden die Coronaviren mit ihren charakteristischen Spike-Proteinen auf der Außenhülle des Virus durch die Öffnungen gedrückt, wodurch die Spike-Proteine zerstört oder zumindest beschädigt werden.A further advantage is that the filter device can be manufactured with a small number of components and nevertheless ensures improved protection compared to previously known filter devices, both with regard to the user of the respiratory protection device (self-protection) and against third parties (external protection). In particular, the filter device offers improved protection against the SARS-CoV-2 coronavirus. For example, the coronaviruses with their characteristic spike proteins on the outer shell of the virus are pressed through the openings, whereby the spike proteins are destroyed or at least damaged.

Es ist für die Filterleistung vorteilhaft, wenn die Öffnungen des Filterelements ein Aspektverhältnis im Bereich von 500:1 bis 20000:1, vorzugsweise im Bereich von 2500:1 bis 15000:1 besitzen.It is advantageous for the filter performance if the openings of the filter element have an aspect ratio in the range from 500: 1 to 20,000: 1, preferably in the range from 2,500: 1 to 15,000: 1.

Der Begriff Aspektverhältnis meint das Verhältnis aus der mittleren Dicke des Filterelements zu einem kleinsten Durchmesser einer in das Filterelement eingebrachten Öffnung. Dabei ist eine Mittelachse einer Öffnung bevorzugt senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche des Filterelements ausgerichtet. Im Wesentlichen bedeutet zuzüglich oder abzüglich üblicher Fertigungstoleranzen.The term aspect ratio means the ratio of the average thickness of the filter element to a smallest diameter of an opening made in the filter element. A central axis of an opening is preferably aligned perpendicular or essentially perpendicular to a surface of the filter element. Essentially means plus or minus customary manufacturing tolerances.

Bevorzugt weist das Filterelement eine mittlere Dicke im Bereich von 100 µm bis 2 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 200 µm bis 800 µm auf. Dadurch ist für das Filterelement lediglich ein geringer Materialbedarf erforderlich.The filter element preferably has an average thickness in the range from 100 μm to 2 mm, particularly preferably in the range from 200 μm to 800 μm. As a result, only a small amount of material is required for the filter element.

Die Öffnungen erstrecken sich zudem vollständig über die Dicke des Filterelements. Jede Öffnung weist deshalb eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung auf. Die Öffnungen können über ihre gesamte Tiefe röhrenförmig sein. In anderen Ausführungsformen können einige oder alle Öffnungen kegelstumpfförmig oder trichterförmig sein; sprich ein Durchmesser dieser Öffnungen ist über die Tiefe der Öffnungen unterschiedlich.The openings also extend completely over the thickness of the filter element. Each opening therefore has an inlet opening and an outlet opening. The openings can be tubular over their entire depth. In other embodiments, some or all of the openings may be frustoconical or funnel-shaped; i.e. a diameter of these openings is different over the depth of the openings.

Es kann vorgesehen sein, dass die Öffnungen aus unterschiedlichen Richtungen in das Filterelement eingebracht sind. Die Öffnungen können aus einer ersten Richtung und aus einer der ersten entgegengesetzten zweiten Richtung in das Filterelement eingebracht sein, wobei sich die aus der ersten und zweiten Richtung eingebrachten Öffnungen lediglich teilweise über die Dicke des Filterelements erstrecken. Dadurch kann erreicht werden, dass die Öffnungen an der jeweiligen Eingangsöffnung und an der jeweiligen Ausgangsöffnung kegelstumpfförmig oder trichterförmig ausgebildet werden können.It can be provided that the openings are introduced into the filter element from different directions. The openings can be introduced into the filter element from a first direction and from a second direction opposite to the first, the openings introduced from the first and second directions only partially extending over the thickness of the filter element. It can thereby be achieved that the openings at the respective inlet opening and at the respective outlet opening can be designed in the shape of a truncated cone or a funnel.

Im Vergleich zu herkömmlichen Filtermaterialien kann das Filterelement zudem alternativ oder zusätzlich aus einem widerstandsfähigen Werkstoff von größerer Härte gefertigt sein. So kann das Filterelement, je nach Ausführungsform, zumindest teilweise aus einem Werkstoff gefertigt sein, welcher eine Mohshärte im Bereich von 1,5 bis 9,5 aufweist. Ein solcher Werkstoff kann ein metallischer Werkstoff, ein metallhaltiger Werkstoff, Borosilikatglas, Saphir, vorzugsweise Quarzglas oder Siliziumdioxid sein. Derartige Werkstoffe können eine Grundlage sein, um ein Filterelement mit besonders kleinen Öffnungen herzustellen, die auch bei Benutzung der Filtereinrichtung über einen längeren Zeitraum hinweg eine konstante Größe aufweisen.In comparison to conventional filter materials, the filter element can also alternatively or additionally be made of a resistant material of greater hardness. Thus, depending on the embodiment, the filter element can be made at least partially from a material which has a Mohs hardness in the range from 1.5 to 9.5. Such a material can be a metallic material, a metal-containing material, borosilicate glass, sapphire, preferably quartz glass or silicon dioxide. Such materials can be a basis for producing a filter element with particularly small openings which have a constant size even when the filter device is used over a longer period of time.

Zum Herstellen der Öffnungen in dem Filterelement kann ein zweistufiges Bearbeitungsverfahren vorgesehen sein. Ein Beispiel für ein derartiges Bearbeitungsverfahren kann selektives Laserätzen sein, wodurch sehr kleine Strukturen, im vorliegenden Fall Öffnungen, von hoher Genauigkeit herstellbar sind. Selektives Laserätzen ist aus dem Stand der Technik in anderen Anwendungsgebieten jenseits der Herstellung von Filterelementen grundsätzlich bekannt.A two-stage processing method can be provided for producing the openings in the filter element. An example of such a processing method can be selective laser etching, as a result of which very small structures, in the present case openings, can be produced with a high degree of accuracy. Selective laser etching is known in principle from the prior art in other areas of application beyond the production of filter elements.

In einem ersten Bearbeitungsschritt wird ein Körper, das spätere Filterelement, durch ultrakurz gepulste Laserstrahlung insbesondere in seinen chemischen Eigenschaften durch Belichten verändert, sodass der Körper selektiv chemisch ätzbar wird. Hierfür kommen an sich bekannte Laservorrichtungen mit einer Optik und einer Strahlumlenkeinrichtung zum Einsatz, um den Laserstrahl zu fokussieren und in einer x-y-Ebene auszulenken. In einem zweiten nachfolgenden Schritt wird der Körper einem nasschemisches Ätzverfahren unterzogen, um die Öffnungen auszubilden. Das Filterelement kann transparent oder transluzent sein.In a first processing step, a body, the later filter element, is changed in particular in its chemical properties by exposure to ultrashort pulsed laser radiation, so that the body can be selectively chemically etched. For this purpose, known laser devices with optics and a beam deflecting device are used to focus the laser beam and deflect it in an x-y plane. In a second subsequent step, the body is subjected to a wet chemical etching process in order to form the openings. The filter element can be transparent or translucent.

Das Filterelement kann mit einer viruzid und/oder bakterizid wirksamen Beschichtung, beispielsweise einer Lackschicht, versehen sein. Eine solche Beschichtung kann nach dem Herstellen der Öffnungen auf wenigstens eine Hauptfläche des Filterelements aufgebracht werden.The filter element can be provided with a virucidal and / or bactericidal coating, for example a lacquer layer. Such a coating can be applied to at least one main surface of the filter element after the openings have been produced.

In einer anderen Ausführungsform kann das Filterelement alternativ als Fasern aufweisendes Flächengebilde, insbesondere als Geflecht, Gelege, Gewirke, Gewebe oder Vliesstoff, ausgebildet sein. Die mit dem Filterelement der vorherigen Ausführungsformen einhergehenden Vorteile werden dadurch erreicht, dass zumindest einige der Fasern metallischer Art sind und Schnittkanten aufweisen. Für derartige Fasern kann Stahlwolle in Betracht kommen. Das Flächengebilde ist durchlässig für Atemluft und weist ebenso die zuvor beschriebenen Öffnungen auf. Beim Ein- und Ausatmen werden Viren an den wie Messerchen wirkenden Schnittkanten zerstört oder zumindest zu beschädigt. In einer alternativen Ausführungsform kann das Flächengebilde auch ausschließlich aus Fasern metallischer Art gebildet sein.In another embodiment, the filter element can alternatively be designed as a flat structure comprising fibers, in particular as a braid, scrim, knitted fabric, woven or non-woven fabric. The advantages associated with the filter element of the previous embodiments are achieved in that at least some of the fibers are metallic and have cut edges. Steel wool can be used for such fibers. The flat structure is permeable to breathing air and also has the openings described above. When you inhale and exhale, viruses are destroyed or at least damaged on the cut edges that look like knives. In an alternative embodiment, the flat structure can also be formed exclusively from fibers of a metallic type.

Weiter kann es von Vorteil sein, wenn das Filterelement eine das Filterelement zumindest abschnittsweise randseitig umgebende Filterelementaufnahme umfasst. Sprich das Filterelement kann von der Filterelementaufnahme eingefasst sein. Durch die Filterelementaufnahme wird das Filterelement zusätzlich stabilisiert; insbesondere wenn das Filterelement als Flächengebilde ausgebildet ist. Des Weiteren kann das Filterelement mittels der Filterelementaufnahme mit dem Grundkörper verbunden sein. Die Filterelementaufnahme kann aus einem Kunststoff bestehen.It can furthermore be advantageous if the filter element comprises a filter element receptacle which surrounds the filter element at least in sections at the edge. In other words, the filter element can be enclosed by the filter element receptacle. The filter element is additionally stabilized by the filter element holder; especially if the filter element is designed as a flat structure. Furthermore, the filter element can be connected to the base body by means of the filter element receptacle be. The filter element holder can consist of a plastic.

Für eine Atemschutzmaske kann die erfindungsgemäße Filtereinrichtung an einem Maskenkörper angeordnet werden. Ein solcher Maskenkörper ist vorzugsweise aus einem flexiblen Material gebildet, welches sich der Gesichtsform der die Atemschutzmaske tragenden Person anpassen kann. Als Material für den Maskenkörper kann ein ein- oder mehrschichtiges Textilmaterial oder ein Flüssigsilikon in Betracht kommen.For a respiratory protection mask, the filter device according to the invention can be arranged on a mask body. Such a mask body is preferably formed from a flexible material which can adapt to the shape of the face of the person wearing the respirator. A single-layer or multi-layer textile material or a liquid silicone can be considered as the material for the mask body.

Um ein Filtern der Atemluft zu ermöglichen, weist der Maskenkörper eine Atemöffnung auf, wobei die erfindungsgemäße Filtereinrichtung der Atemöffnung gegenüberliegend an dem Maskenkörper angeordnet ist. Bevorzugt kann der Grundkörper der Filtereinrichtung koaxial zu der Atemöffnung des Maskenkörpers und die Atemöffnung des Maskenkörpers zumindest teilweise umgreifend angeordnet sein.In order to enable the breathing air to be filtered, the mask body has a breathing opening, the filter device according to the invention being arranged on the mask body opposite the breathing opening. The main body of the filter device can preferably be arranged coaxially to the breathing opening of the mask body and at least partially encompassing the breathing opening of the mask body.

Der Maskenkörper weist weiter einen Endbereich auf, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Atemschutzmaske dem Gesicht einer die Atemschutzmaske tragenden Person zugewandt ist. Der Endbereich kann einen umlaufenden Dichtungsrand, zum Beispiel eine Dichtlippe, aufweisen, mit dem der Maskenkörper bei Verwendung der Atemschutzmaske am Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person anliegt.The mask body also has an end area which, when the respiratory mask is used as intended, faces the face of a person wearing the respiratory mask. The end region can have a circumferential sealing edge, for example a sealing lip, with which the mask body rests against the face of the person wearing the respiratory mask when the respiratory mask is used.

Für ein Anbringen der Atemschutzmaske am Kopf einer Person kann an dem Maskenkörper zumindest ein Befestigungselement angeordnet sein. Das Befestigungselement kann ein Band, ein elastisches Band oder ein Klettverschluss sein.For attaching the respirator to the head of a person, at least one fastening element can be arranged on the mask body. The fastening element can be a tape, an elastic tape or a Velcro fastener.

Die Filtereinrichtung kann durch eine lösbar formschlüssige oder lösbar kraftschlüssige Verbindung mit dem Maskenkörper verbunden sein.The filter device can be connected to the mask body by a releasably form-fitting or releasably force-fitting connection.

Zur Verbindung der Filtereinrichtung bzw. des dem Maskenkörper zugewandten Endabschnitts des Grundkörpers mit dem Maskenkörper kann der Maskenkörper gemäß einer Ausführungsform ein Aufnahmeelement umfassen. Das Aufnahmeelement kann dabei an einer Innenseite des Maskenkörpers, sprich an einer dem Gesicht eines Benutzers zugewandten Seite des Maskenkörpers angeordnet sein. Das Aufnahmeelement kann ein Kunststoffteil sein. Ein Aufnahmeabschnitt des Aufnahmeelements kann die Atemöffnung des Maskenkörpers durchgreifen, um den Grundkörper der Filtereinrichtung an dem Aufnahmeabschnitt aufzunehmen. Der Grundkörper kann dabei derart geformt sein, dass er eine Nut ausbildet, in welche der Aufnahmeabschnitt des Aufnahmeelements eingreift. Alternativ kann der Grundkörper mit dem Aufnahmeelement an einer oder mehreren Verbindungsstellen durch Kleben, durch Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, durch einen thermischen Fügeprozess oder durch Nieten verbunden sein.To connect the filter device or the end section of the base body facing the mask body to the mask body, the mask body can, according to one embodiment, comprise a receiving element. The receiving element can be arranged on an inside of the mask body, that is to say on a side of the mask body facing the face of a user. The receiving element can be a plastic part. A receiving section of the receiving element can reach through the breathing opening of the mask body in order to receive the main body of the filter device on the receiving section. The base body can be shaped in such a way that it forms a groove into which the receiving section of the receiving element engages. Alternatively, the base body can be connected to the receiving element at one or more connection points by gluing, by welding, in particular ultrasonic welding, by a thermal joining process or by riveting.

In anderen Ausführungsformen kann das Aufnahmeelement entfallen. In diesem Fall kann die Filtereinrichtung mit dem Maskenkörper durch Kleben oder, sofern der Maskenkörper eine kunststoffverstärkte Versteifung aufweist, durch Ultraschallschweißen verbunden sein.In other embodiments, the receiving element can be omitted. In this case, the filter device can be connected to the mask body by gluing or, if the mask body has a plastic-reinforced reinforcement, by ultrasonic welding.

Das Filterelement oder die Filterelementaufnahme kann an dem Grundkörper lösbar fixiert sein. Zwischen der Filterelementaufnahme und dem Grundkörper kann eine Presspassung vorliegen. Alternativ kann das Filterelement oder die Filterelementaufnahme klebend mit dem Grundkörper verbunden sein. Insbesondere kann das Filterelement bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung die Durchgangsöffnung des Endabschnitts überdecken, welcher vom Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person abgewandt ist. Der dem Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person zugewandte Endabschnitt des Grundkörpers kann hingegen wie vorstehend beschrieben an dem Maskenkörper angeordnet sein.The filter element or the filter element receptacle can be releasably fixed to the base body. There can be a press fit between the filter element receptacle and the base body. Alternatively, the filter element or the filter element receptacle can be adhesively connected to the base body. In particular, when the filter device is used as intended, the filter element can cover the passage opening of the end section which faces away from the face of the person wearing the protective mask. By contrast, the end section of the base body facing the face of the person wearing the respirator can be arranged on the mask body as described above.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Filtereinrichtung ein Abdeckteil umfassen, welches mit dem Grundkörper verbindbar ist. Das Abdeckteil kann die Durchgangsöffnung des von dem Maskenkörper abgewandten Endabschnitts des Grundkörpers verschließen bzw. abdecken, sodass ein versehentliches Berühren des Filterelements verhindert wird.In a further embodiment of the invention, the filter device can comprise a cover part which can be connected to the base body. The cover part can close or cover the through opening of the end section of the base body facing away from the mask body, so that inadvertent contact with the filter element is prevented.

Folglich kann das Filterelement zwischen dem Grundkörper und dem Abdeckteil angeordnet und insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig zwischen dem Grundkörperteil und dem Abdeckteil gehalten sein. Das Filterelement kann dabei in einem Randbereich des Filterelements zwischen dem Grundkörper und dem Abdeckteil angeordnet ist. Mit anderen Worten berühren der Grundkörper und das Abdeckteil das Filterelement in seinem Randbereich.Consequently, the filter element can be arranged between the base body and the cover part and, in particular, be held in a form-fitting and / or force-fitting manner between the base body part and the cover part. The filter element can be arranged in an edge region of the filter element between the base body and the cover part. In other words, the base body and the cover part touch the filter element in its edge area.

Das Abdeckteil kann wenigstens eine Luftdurchlassöffnung aufweisen, wobei das Abdeckteil an dem Endabschnitt des Grundkörpers angeordnet ist, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung vom Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person abgewandt ist. Bei Verwendung der Atemschutzmaske strömt Atemluft folglich durch die Durchgangsöffnungen des Grundkörpers und die wenigstens eine Luftdurchlassöffnung des Abdeckteils.The cover part can have at least one air passage opening, the cover part being arranged on the end section of the base body which, when the filter device is used as intended, faces away from the face of the person wearing the respirator. When the breathing mask is used, breathing air consequently flows through the passage openings of the base body and the at least one air passage opening of the cover part.

Vorzugsweise ist das Abdeckteil lösbar an dem Grundkörper fixiert. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, indem an der Außenumfangsfläche des Grundkörpers wenigstens ein Arretiermittel zum lösbaren Halten des Abdeckteils vorgesehen ist. Mögliche Arretiermittel können als ein Rastvorsprung, ein Rasthaken oder ein Außengewinde realisiert sein. Bei Verwendung eines Abdeckteils kann das Filterelement außerdem mittels der Filterelementaufnahme zwischen dem Grundkörper und dem Abdeckteil gehalten sein. Hierfür kann die Filterelementaufnahme an einer Filterelementanlagefläche des dem Abdeckteil zugewandten Endabschnitts des Grundkörpers abgestützt sein. Die Filterelementanlagefläche bildet somit einen Anschlag für das Filterelement.The cover part is preferably releasably fixed to the base body. This can be done by be accomplished in that at least one locking means is provided on the outer circumferential surface of the base body for releasably holding the cover part. Possible locking means can be implemented as a locking projection, a locking hook or an external thread. When using a cover part, the filter element can also be held between the base body and the cover part by means of the filter element receptacle. For this purpose, the filter element receptacle can be supported on a filter element contact surface of the end section of the base body facing the cover part. The filter element contact surface thus forms a stop for the filter element.

Im Bedarfsfall kann das Abdeckteil von dem Grundkörper entfernt und das Filterelement beispielsweise durch ein neues Filterelement ersetzt oder zu Reinigungszwecken entnommen werden.If necessary, the cover part can be removed from the base body and the filter element can be replaced, for example, by a new filter element or removed for cleaning purposes.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Grundkörper eine erste Atemkammer und eine mit der ersten Atemkammer in Strömungsverbindung stehende zweite Atemkammer umfassen. Zudem kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper ein erstes Grundkörperteil und ein mit dem ersten Grundkörperteil verbundenes zweites Grundkörperteil umfasst und die Grundkörperteile in einem Verbindungsbereich eine Durchlassöffnung für die Strömungsverbindung ausbilden. Atemluft kann so beim Ein- und Ausatmen von der ersten in die zweite Atemkammer gelangen und umgekehrt. Bezogen auf die Mittellängsachse des Grundkörpers befindet sich die Durchlassöffnung zwischen den Durchgangsöffnungen des Grundkörpers.In a preferred embodiment, the main body can comprise a first breathing chamber and a second breathing chamber which is in flow connection with the first breathing chamber. In addition, it can be provided that the base body comprises a first base body part and a second base body part connected to the first base body part and the base body parts form a passage opening for the flow connection in a connection area. Breathing air can pass from the first into the second breathing chamber and vice versa when you breathe in and out. In relation to the central longitudinal axis of the base body, the passage opening is located between the passage openings of the base body.

Weiter kann vorgesehen sein, dass das erste Grundkörperteil des Grundkörpers die erste Atemkammer teilweise einschließt und sich zum zweiten Grundkörperteil des Grundkörpers hin verjüngt, wobei das zweite Grundkörperteil bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung von dem Maskenkörper abgewandt ist. In diesem Fall ist das zweite Grundkörperteil zur Verbindung mit dem Abdeckteil vorgesehen, falls vorhanden.It can further be provided that the first main body part of the main body partially encloses the first breathing chamber and tapers towards the second main body part of the main body, the second main body part facing away from the mask body when the filter device is used as intended. In this case, the second main body part is provided for connection to the cover part, if present.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass erste Grundkörperteil des Grundkörpers die erste Atemkammer teilweise einschließt und sich zum zweiten Grundkörperteil hin verjüngt, wobei das zweite Grundkörperteil bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung dem Maskenkörper zugewandt ist. In diesem Fall ist das erste Grundkörperteil zur Verbindung mit dem Abdeckteil vorgesehen, falls vorhanden.Alternatively, it can be provided that the first main body part of the main body partially encloses the first breathing chamber and tapers towards the second main body part, the second main body part facing the mask body when the filter device is used as intended. In this case, the first main body part is provided for connection to the cover part, if present.

Allgemein gesprochen kann jeder Endabschnitt des Grundkörpers wahlweise mit dem Abdeckteil oder mit dem Maskenkörper verbindbar sein. Mit anderen Worten kann die Filtereinrichtung bzw. der Grundkörper in zwei verschiedenen Orientierungen mit dem Maskenkörper zusammenwirken.Generally speaking, each end section of the base body can optionally be connectable to the cover part or to the mask body. In other words, the filter device or the base body can interact with the mask body in two different orientations.

Das erste Grundkörperteil kann eine im Wesentlichen trichterförmige oder tassenförmige Gestalt besitzen. Das zweite Grundkörperteil kann eine im Wesentlichen röhrenförmige oder hohlzylinderförmige Gestalt besitzen. Das heißt ein größter Durchmesser der ersten Atemkammer kann größer sein als ein größter Durchmesser der zweiten Atemkammer.The first main body part can have an essentially funnel-shaped or cup-shaped shape. The second main body part can have an essentially tubular or hollow cylindrical shape. That is, a largest diameter of the first breathing chamber can be larger than a largest diameter of the second breathing chamber.

Bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Atemschutzmaske strömt beim Ausatmen Ausatemluft durch die Atemöffnung in die erste Atemkammer der Filtereinrichtung. Die Ausatemluft strömt weiter durch die Durchlassöffnung im Verbindungsbereich, der eine Engstelle bildet und erreicht die zweite Atemkammer. Schließlich passiert die die Ausatemluft das Filterelement durch die Öffnungen. Durch die Gestalt der Grundkörperteile wird die in Richtung des Filterelements strömende Ausatemluft innerhalb des Grundkörpers vor dem Auftreffen auf das Filterelement beschleunigt. Das heißt der Grundkörper hat die Wirkungsweise eines „Turbos“ auf die Ausatemluft. Nach dem Austreten der Ausatemluft an den Öffnungen des Filterelements oder, bei Vorhandensein, an der wenigstens einen Luftdurchlassöffnung des an das Filterelement unmittelbar angrenzenden Abdeckteils wird die Ausatemluft wieder erweitert. Der Grundkörper besitzt somit die Wirkungsweise einer Venturi-Düse. Ein Zerstören oder zumindest ein Beschädigen der gegebenenfalls in der Ausatemluft enthaltenen Viren wird dadurch weiter erhöht.When the breathing mask is used as intended, exhaled air flows through the breathing opening into the first breathing chamber of the filter device when exhaling. The exhaled air flows on through the passage opening in the connection area, which forms a constriction, and reaches the second breathing chamber. Finally, the exhaled air passes the filter element through the openings. Due to the shape of the main body parts, the exhaled air flowing in the direction of the filter element is accelerated within the main body before it hits the filter element. This means that the main body has the effect of a "turbo" on the exhaled air. After the exhaled air exits at the openings of the filter element or, if present, at the at least one air passage opening of the cover part immediately adjacent to the filter element, the exhaled air is expanded again. The main body thus has the function of a Venturi nozzle. Destruction or at least damage to the viruses possibly contained in the exhaled air is thereby further increased.

Wie erwähnt, ist es möglich, dass das zweite Grundkörperteil bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung dem Maskenkörper zugewandt ist. Entsprechend ist das erste Grundkörperteil von dem Maskenkörper abgewandt. In diesem Fall erreicht durch die Atemöffnung strömende Ausatemluft zunächst die zweite Atemkammer und anschließend den Verbindungsbereich. Danach erreicht die Atemluft die erste Atemkammer und das Filterelement. Im Verbindungsbereich ist der Strömungsquerschnitt gegenüber der ersten Atemkammer verringert, so dass beim Hindurchströmen von Ausatemluft durch die Filtereinrichtung während der bestimmungsgemäßen Verwendung der mit einem Maskenkörper verbundenen Filtereinrichtung in der ersten Atemkammer ein größerer Innendruck vorliegt als in der zweiten Atemkammer. Dies bewirkt, dass ein Zerstören oder zumindest ein Beschädigen der gegebenenfalls in der Ausatemluft enthaltenen Viren zusätzlich gefördert wird.As mentioned, it is possible for the second main body part to face the mask body when the filter device is used as intended. Correspondingly, the first main body part faces away from the mask body. In this case, exhaled air flowing through the breathing opening first reaches the second breathing chamber and then the connecting area. The breathing air then reaches the first breathing chamber and the filter element. In the connection area, the flow cross-section is reduced compared to the first breathing chamber, so that when exhaled air flows through the filter device during the intended use of the filter device connected to a mask body, there is a greater internal pressure in the first breathing chamber than in the second breathing chamber. This has the effect that the destruction or at least damage to the viruses possibly contained in the exhaled air is additionally promoted.

Indem der Grundkörper in seiner Wirkungsweise einer Venturi-Düse nachempfunden ist, kann die Filterleistung der Filtereinrichtung weiter verbessert werden.Since the basic body is modeled on a Venturi nozzle in its mode of operation, the filter performance of the filter device can be further improved.

Vorteilhaft ist es auch, wenn an einer Innenumfangsfläche des Grundkörpers im Bereich der ersten und/oder zweiten Atemkammer Einbauten angeordnet sind, welche eine Wirbelerzeugung einer in Richtung des Filterelements oder, falls vorhanden, des Abdeckteils strömenden Ausatemluft begünstigen. Diese Einbauten können als sich parallel zur Mittellängsachse des Grundkörpers erstreckende Rippen oder Luftleitelemente ausgebildet sein.It is also advantageous if internals are arranged on an inner circumferential surface of the base body in the area of the first and / or second breathing chamber, which promote a vortex generation of exhaled air flowing in the direction of the filter element or, if present, of the cover part. These internals can be designed as ribs or air guiding elements extending parallel to the central longitudinal axis of the base body.

In anderen Ausführungsformen können sowohl das erste Grundkörperteil als auch das zweite Grundkörperteil eine trichterförmige oder tassenförmige Gestalt besitzen, wobei sich die Grundkörperteile zum jeweils anderen Grundkörperteil hin bzw. zum Verbindungsbereich zwischen den Grundkörperteilen hin verjüngen.In other embodiments, both the first main body part and the second main body part can have a funnel-shaped or cup-shaped shape, the main body parts tapering towards the other main body part or towards the connection area between the main body parts.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Filtereinrichtung ein weiteres (zweites) Filterelement umfassen. Das weitere Filterelement kann bezogen auf die Mittellängsachse des Grundkörpers derart an dem Grundkörper angeordnet sein, dass in die erste oder zweite Atemkammer einströmende Atemluft zuerst die Öffnungen des weiteren (zweiten) Filterelements durchströmt und anschließend die Öffnungen des (ersten) Filterelements durchströmt.In an advantageous development of the invention, the filter device can comprise a further (second) filter element. The further filter element can be arranged on the base body in relation to the central longitudinal axis of the base body in such a way that breathing air flowing into the first or second breathing chamber first flows through the openings of the further (second) filter element and then flows through the openings of the (first) filter element.

Zusätzlich oder alternativ kann die Filtereinrichtung wenigstens eine atmungsaktive, gegebenenfalls flexible Filterschicht umfassen, welche in Richtung der Mittellängsachse vor oder hinter dem Filterelement und/oder dem weiteren Filterelement angeordnet ist. In einem Beispiel kann die Filterschicht ein Mikrofaserflies oder eine mikroporöse Membran sein. Die Filterschicht kann außerdem für Wasserdampf durchlässig sein und/oder textilfrei sein.Additionally or alternatively, the filter device can comprise at least one breathable, possibly flexible filter layer which is arranged in the direction of the central longitudinal axis in front of or behind the filter element and / or the further filter element. In one example, the filter layer can be a microfiber web or a microporous membrane. The filter layer can also be permeable to water vapor and / or be textile-free.

Es ist nicht zwingend erforderlich, dass die Filtereinrichtung dem Mund des Benutzers gegenüberliegt. Vielmehr kann die Filtereinrichtung alternativ auch geringfügig versetzt an dem Maskenkörper angeordnet sein.It is not absolutely necessary for the filter device to be opposite the mouth of the user. Rather, the filter device can alternatively also be arranged slightly offset on the mask body.

Der Grundkörper oder das erste und/oder das zweite Grundkörperteil und/oder das Abdeckteil können im Spritzgussverfahren oder im 3D-Druckverfahren hergestellt sein. Zusätzlich oder alternativ können der Grundkörper oder das erste und/oder das zweite Grundkörperteil und/oder das Abdeckteil zumindest teilweise aus einem biobasierten Kunststoff, einem biologisch abbaubaren Kunststoff, einem erdölbasierten Kunststoff oder Silikon gebildet sein.The base body or the first and / or the second base body part and / or the cover part can be produced in the injection molding process or in the 3D printing process. Additionally or alternatively, the base body or the first and / or the second base body part and / or the cover part can be formed at least partially from a bio-based plastic, a biodegradable plastic, a petroleum-based plastic or silicone.

Hier genannte Öffnungen, Durchgangsöffnungen, Atemöffnungen, Durchlassöffnungen oder Luftdurchlassöffnungen sind nicht auf eine kreisförmige Form beschränkt. Alternativ können auch andere Formen, wie etwa ovale oder mehreckige Formen in Betracht kommen, sofern dies zweckdienlich erscheint.Openings, passage openings, breathing openings, passage openings or air passage openings mentioned here are not limited to a circular shape. Alternatively, other shapes, such as oval or polygonal shapes, can also come into consideration, provided this appears expedient.

Ein Set kann wenigstens eine Atemschutzmaske sowie mehrere mit der Atemschutzmaske verbindbare Filtereinrichtungen umfassen. Alternativ kann ein Set wenigstens eine Filtereinrichtung sowie mehrere Filterelemente umfassen. Alternativ kann ein Set wenigstens eine Atemschutzmaske, eine Filtereinrichtung und mehrere Filterelemente umfassen.A set can include at least one breathing mask and a plurality of filter devices that can be connected to the breathing mask. Alternatively, a set can comprise at least one filter device and several filter elements. Alternatively, a set can comprise at least one breathing mask, a filter device and several filter elements.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren, wobei die Zeichnungen nicht einschränkend zu verstehen sind und sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Figuren sind teilweise schematisch. Es versteht sich, dass die Figuren sowie einzelne Elemente der Figuren insgesamt und auch in ihrem Verhältnis zueinander nicht zwingend maßstabsgetreu abgebildet sind. Ferner sind auch die Größenverhältnisse einzelner Elemente zu denen anderer in einer Figur nicht in jedem Fall maßstäblich.Further features, advantages and possible applications emerge from the following description of the figures, the drawings not being to be understood as restrictive and the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components. The features mentioned above and still to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention. The figures are partly schematic. It goes without saying that the figures and individual elements of the figures as a whole and also in their relationship to one another are not necessarily depicted true to scale. Furthermore, the proportions of individual elements to those of others in a figure are not always to scale.

Es zeigen:

1 eine Schnittansicht eines Filterelements zur Filtration von Atemluft
1a eine Draufsicht auf ein Filterelement
2 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
2a eine Draufsicht auf ein Abdeckteil
2b eine Draufsicht auf die Filtereinrichtung
3 einen Halbschnitt einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung
4 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform
5 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform
6 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform
7 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform
8 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform
9 eine Draufsicht auf eine Filtereinrichtung

Show it:

1 a sectional view of a filter element for the filtration of breathing air
1a a top view of a filter element
2 a sectional view of a filter device arranged on a mask body according to a first embodiment
2a a plan view of a cover part
2 B a top view of the filter device
3 a half section of a filter device arranged on a mask body
4th a sectional view of a filter device arranged on a mask body according to a third embodiment
5 a sectional view of a filter device arranged on a mask body according to a fourth embodiment
6th a sectional view of a filter device arranged on a mask body according to a fifth embodiment
7th a sectional view of a filter device arranged on a mask body according to a sixth embodiment
8th a sectional view of a filter device arranged on a mask body according to a seventh embodiment
9 a plan view of a filter device

Die 1 zeigt eine Schnittansicht eines Filterelements 1, welches in den hier vorgestellten Ausführungsformen Verwendung finden kann. In das Filterelement 1 ist zudem eine Vielzahl an Öffnungen 1a eingebracht, die in 1a ersichtlich sind und ein Hindurchströmen von Atemluft, das heißt sowohl Einatemluft als auch Ausatemluft, ermöglichen. In der 1a sind die Öffnungen 1a lediglich in einem der Kreissegmente zur Veranschaulichung angedeutet. Die Öffnungen 1a besitzen jeweils einen maximalsten Durchmesser im Bereich von 0,05 bis 0,2 µm. Bevorzugt können die Öffnungen 1a in einer regelmäßigen Anordnung vorliegen, beispielsweise auf kreisförmigen gedachten Linien oder in Reihen und Spalten.The 1 Figure 3 shows a sectional view of a filter element 1 , which can be used in the embodiments presented here. In the filter element 1 is also a large number of openings 1a introduced in 1a can be seen and allow breathing air to flow through, that is to say both inhaled air and exhaled air. In the 1a are the openings 1a only indicated in one of the circle segments for illustration. The openings 1a each have a maximum diameter in the range from 0.05 to 0.2 µm. Preferably, the openings 1a are in a regular arrangement, for example on circular imaginary lines or in rows and columns.

Das Filterelement 1 kann im dargestellten Beispiel einen Körper umfassen, in welchen die Öffnungen 1a für das Hindurchströmen der Atemluft eingebracht sind. Das Filterelement 1 bzw. der Körper ist aus einem vorzugsweise formstabilen Werkstoff hergestellt, der mit einem subtraktiven Verfahren bearbeitbar ist, um die Öffnungen 1a zu erzeugen.The filter element 1 can in the example shown comprise a body in which the openings 1a are introduced for the passage of the breathing air. The filter element 1 or the body is made of a preferably dimensionally stable material that can be machined with a subtractive method around the openings 1a to create.

In einer anderen nicht weiter dargestellten Ausführungsform kann das Filterelement 1 als Flächengebilde ausgebildet sein, welches textile und metallische Fasern aufweist. Ein solches Flächengebilde kann zum Beispiel ein Geflecht, ein Gelege, ein Gewirke, ein Gewebe oder ein Vlies sein. Die textilen und metallischen Fasern können derart angeordnet sein, dass sie ein poröses und letztendlich für Atemluft durchlässiges Flächengebilde mit Öffnungen 1a bilden. Die metallischen Fasern weisen Schnittkanten auf, die wie Messerchen wirken und somit dazu geeignet sind die Eiweißhülle häufig in der Atemluft vorhandener Erreger zu zerstören oder zumindest zu beschädigen.In another embodiment, not shown, the filter element 1 be designed as a flat structure which has textile and metallic fibers. Such a flat structure can be, for example, a braid, a scrim, a knitted fabric, a woven fabric or a fleece. The textile and metallic fibers can be arranged in such a way that they form a porous flat structure with openings that is ultimately permeable to breathing air 1a form. The metallic fibers have cut edges that act like knives and are therefore suitable for destroying or at least damaging the protein shell of pathogens that are often present in the air we breathe.

Optional kann das Filterelement 1 von einer Filterelementaufnahme 3 umgeben sein, die in 1a nicht mit dargestellt ist. Die Filterelementaufnahme 3 kann frei von Öffnungen 1a sein. Vielmehr dient die Filterelementaufnahme 3 dazu das Filterelement 1 aufzunehmen und abzustützen. Mittels der Filterelementaufnahme 3 kann das Filterelement 1 ferner mit dem Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10 verbunden sein oder klemmend zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 angeordnet sein.Optionally, the filter element 1 from a filter element holder 3 be surrounded by the in 1a is not shown. The filter element holder 3 can be free of openings 1a be. Rather, the filter element holder is used 3 in addition the filter element 1 take up and support. By means of the filter element holder 3 can the filter element 1 also with the main body 8th the filter device 10 be connected or clamped between the base body 8th and the cover part 40 be arranged.

Das Filterelement 1 ist beispielsweise kreisförmig oder scheibenförmig ausgebildet. Alternativ kann das Filterelement 1 auch eine ovale oder mehreckige, insbesondere viereckige Gestalt haben.The filter element 1 is, for example, circular or disk-shaped. Alternatively, the filter element 1 also have an oval or polygonal, especially square shape.

Die 2 zeigt eine Schnittansicht einer Atemschutzmaske 100 mit einer exemplarischen Filtereinrichtung 1, welche an einem lediglich teilweise dargestellten Maskenkörper 50 angeordnet ist. Ein Großteil des Maskenkörpers 50 ist nicht dargestellt. Dies gilt auch für die nachfolgenden Figuren. Die Filtereinrichtung 1 umfasst den Grundkörper 8 mit einer sich entlang einer Längsrichtung erstreckenden Mittellängsachse M. Im vorliegenden Beispiel ist der Grundkörper 8 rotationssymmetrisch. Der Grundkörper 8 weist zwei Endabschnitte 8a, 8b mit jeweils einer Durchgangsöffnung 12a, 12b auf, wobei die Endabschnitte 8a, 8b in Richtung der Mittellängsachse M einander gegenüberliegend angeordnet sind. Der Grundkörper 8 kann ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse aus Kunststoff sein und durch eine Gehäusewandung in seiner Erstreckung quer zur Mittellängsachse M begrenzt sein.The 2 shows a sectional view of a respirator 100 with an exemplary filter device 1 , which on a mask body only partially shown 50 is arranged. Much of the mask body 50 is not shown. This also applies to the following figures. The filter device 1 includes the main body 8th with a central longitudinal axis extending along a longitudinal direction M. . In the present example, the main body is 8th rotationally symmetrical. The basic body 8th has two end sections 8a , 8b each with a through opening 12a , 12b on, with the end sections 8a , 8b in the direction of the central longitudinal axis M. are arranged opposite one another. The basic body 8th can be a one-part or multi-part housing made of plastic and through a housing wall in its extension transversely to the central longitudinal axis M. be limited.

Die Filtereinrichtung 10 umfasst weiter wenigstens ein Filterelement 1 zum Filtern von Atemluft, wie es beispielhaft in 1 dargestellt ist. Das Filterelement 1 wird dabei derart an dem Grundkörper 8, unlösbar oder lösbar, angeordnet, dass es die Durchgangsöffnung 12b des Endabschnitts 8b überdeckt, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 vom Gesicht der die Atemschutzmaske 100 tragenden Person, sprich des Benutzers, abgewandt ist. Im Beispiel der 2 ist das Filterelement 1 zwischen dem Grundkörper 8 und einem Abdeckteil 40 lösbar eingeklemmt. Dabei kann das Filterelement 1 oder die Filterelementaufnahme 3 des Filterelements 1 an dem Endabschnitt 8b anliegen, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 vom Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person abgewandt ist. In Richtung A strömt Einatemluft und in Richtung B strömt Ausatemluft durch den Grundkörper 8 und das Filterelement 1.The filter device 10 further comprises at least one filter element 1 for filtering breathing air, as exemplified in 1 is shown. The filter element 1 is in this way on the base body 8th , non-releasable or releasable, arranged that it is the through opening 12b of the end section 8b covers which, when the filter device is used as intended 10 from the face of the respirator 100 the person carrying it, i.e. the user, is turned away. In the example of the 2 is the filter element 1 between the main body 8th and a cover part 40 releasably clamped. The filter element can 1 or the filter element holder 3 of the filter element 1 at the end portion 8b which when the filter device is used as intended 10 facing away from the face of the person wearing the respirator. Inhaled air flows in direction A and exhaled air flows through the main body in direction B 8th and the filter element 1 .

Das Abdeckteil 40, welches in der 2a aus Richtung A betrachtet abgebildet ist, kann zudem den Grundkörper 8 an einer Außenumfangsfläche des Grundkörpers 8 umgreifen. Beispielsweise kann das Abdeckteil 40 derart geformt sein, dass es eine Nut ausbildet und derart mit dem Grundkörper 8 verbunden, umgangssprachlich aufgesteckt, werden kann, dass der Endabschnitt 8b in die Nut des Abdeckteils 40 eingreift. Der Grundkörper 8 kann zusätzlich oder alternativ an seiner Außenumfangsfläche ein Arretiermittel 32 aufweisen, welches mit dem Abdeckteil 40 zusammenwirken kann. Zum Beispiel wenigstens einen Haltevorsprung. Alternativ kann zwischen dem Abdeckteil 40 und dem Grundkörper 8 eine Presspassung vorliegen, um das Abdeckteil 40 an dem Grundkörper 8 zu halten.The cover part 40 , which is in the 2a is shown viewed from direction A, can also include the base body 8th on an outer peripheral surface of the base body 8th encompass. For example, the cover part 40 be shaped in such a way that it forms a groove and in such a way with the base body 8th connected, slipped on colloquially, that the end section 8b into the groove of the cover part 40 intervenes. The basic body 8th can additionally or alternatively have a locking means on its outer circumferential surface 32 have, which with the cover 40 can work together. For example, at least one retaining projection. Alternatively, between the cover part 40 and the main body 8th an interference fit to the cover member 40 on the main body 8th to keep.

Im Bedarfsfall, beispielweise um das Filterelement 1 zu reinigen, kann das Abdeckteil 40 entfernt werden. Um das Filterelement 1 zu reinigen oder auszutauschen, kann auch das Filterelement 1 bei Bedarf von dem Grundkörper 8 getrennt werden.If necessary, for example around the filter element 1 the cover part can be cleaned 40 removed. To the filter element 1 to clean or can also replace the filter element 1 if necessary from the base body 8th be separated.

Das Abdeckteil 40 kann wenigstens eine Luftdurchlassöffnung 42 aufweisen. Bevorzugt weist das Abdeckteil 40 mehrere durch Verbindungsabschnitte 44 voneinander getrennte Luftdurchlassöffnungen 42 auf, wodurch ein versehentliches Hineingreifen in die Filtereinrichtung 10 unterbunden wird. Die Verbindungsabschnitte 44 und die mehreren Luftdurchlassöffnungen 42 entsprechen dem Prinzip eines Gitters. Die 2a zeigt exemplarisch 12 Luftdurchlassöffnungen 42.The cover part 40 can have at least one air passage opening 42 exhibit. The cover part preferably has 40 several by connecting sections 44 separate air passage openings 42 on, whereby an inadvertent reaching into the filter device 10 is prevented. The connecting sections 44 and the plurality of air passage openings 42 correspond to the principle of a grid. The 2a shows an example of 12 air passage openings 42 .

Da mit der durch die wenigstens eine Luftdurchlassöffnung 42 ausströmenden Ausatemluft auch insbesondere beim Sprechen verursachte Tröpfen, auch „Atemwasser“ genannt, mitgeführt werden, kann das Abdeckteil 40 an einer von dem Grundkörper 8 abgewandten Seite ein Mittel umfassen, welches einen Strömungsabriss der durch die wenigstens eine Luftdurchlassöffnung 42 des Abdeckteils 40 austretenden Ausatemluft bewirkt. Ein solches Mittel kann eine Strömungsabrisskante sein.Since with the at least one air passage opening 42 outflowing exhaled air can also be carried along with droplets caused by speaking, also known as “breathing water”, the cover part can 40 on one of the main body 8th facing away from the side comprise a means, which a flow separation through the at least one air passage opening 42 of the cover part 40 exhaled air. Such a means can be a flow separation edge.

Der Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10, welche in der 2b aus Richtung B betrachtet abgebildet ist, kann ebenfalls mehrere an einer Innenumfangsfläche 30 angeformte Verbindungsabschnitte 17, vorliegend 4, aufweisen, um die Stabilität des Grundkörpers 8 zu verbessern.The basic body 8th the filter device 10 , which in the 2 B is shown viewed from direction B, can also several on an inner circumferential surface 30th molded connecting sections 17th , in the present case 4, have the stability of the base body 8th to improve.

Der Maskenkörper 50 besitzt eine hier zentrale Atemöffnung 52, welche, ebenso wie die Filtereinrichtung 10, beim Benutzen der Atemschutzmaske 100 axial in Richtung A von Einatemluft und axial in Richtung B von Ausatemluft durchströmbar ist. Der Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10 ist mit einem Endabschnitt 8a derart an dem Maskenkörper 50 angeordnet, dass die Atemöffnung 52 des Maskenkörpers 50 der Durchgangsöffnung 12a des dem Maskenkörper 50 zugewandten Endabschnitts 8a gegenüberliegt. Zur Verbindung des Maskenkörpers 50 mit dem Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10 kann eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Etwa kann die Filtereinrichtung 10 durch Kleben oder Ultraschallschweißen mit dem Maskenkörper 50 verbunden sein. Für eine Verbindung mittels Ultraschallschweißen kann in einen die Atemöffnung 52 umgebenden Abschnitt des Maskenkörpers 50 ein Kunststoffelement in den Maskenkörper 50 integriert oder an dem Maskenkörper 50 befestigt sein.The mask body 50 has a central breathing opening here 52 which, as well as the filter device 10 when using the respirator 100 can be flowed through axially in direction A of inhaled air and axially in direction B of exhaled air. The basic body 8th the filter device 10 is with an end portion 8a such on the mask body 50 arranged that the breathing opening 52 of the mask body 50 the passage opening 12a of the mask body 50 facing end section 8a opposite. For connecting the mask body 50 with the main body 8th the filter device 10 a positive or non-positive connection can be provided. For example, the filter device 10 by gluing or ultrasonic welding to the mask body 50 be connected. For a connection by means of ultrasonic welding, the breathing opening can be in one 52 surrounding portion of the mask body 50 a plastic element in the mask body 50 integrated or on the mask body 50 be attached.

In einer weiteren Ausführungsform nach 3 kann der Maskenkörper 50 ein mit dem Maskenkörper 50 verbundenes Aufnahmeelement 56 umfassen. Das Aufnahmeelement 56 kann dabei an einer Innenseite 54 des Maskenkörpers 50, sprich an einer dem Gesicht eines Benutzers zugewandten Seite des Maskenkörpers 50 angeordnet sein. Das Aufnahmeelement 56 kann des Weiteren koaxial zu der Atemöffnung 52 des Maskenkörpers 50 und die Atemöffnung 52 des Maskenkörpers 50 zumindest teilweise umgreifend angeordnet sein. Wie in 3 dargestellt, umfasst das Aufnahmeelement 56 einen Aufnahmeabschnitt 56a, welcher die Atemöffnung 52 des Maskenkörpers 50 durchgreift, um den Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10 an dem Aufnahmeabschnitt 56a aufzunehmen. Der Grundkörper 8 kann dabei derart geformt sein, dass er eine Nut ausbildet, in welche der Aufnahmeabschnitt 56a des Aufnahmeelements 56 eingreift.In a further embodiment according to 3 can the mask body 50 one with the mask body 50 connected receiving element 56 include. The receiving element 56 can be done on an inside 54 of the mask body 50 , i.e. on a side of the mask body facing the face of a user 50 be arranged. The receiving element 56 can also be coaxial with the breathing port 52 of the mask body 50 and the breath opening 52 of the mask body 50 be arranged at least partially encompassing. As in 3 shown, comprises the receiving element 56 a receiving section 56a which is the breath opening 52 of the mask body 50 reaches through to the base body 8th the filter device 10 on the receiving portion 56a to record. The basic body 8th can be shaped in such a way that it forms a groove into which the receiving section 56a of the receiving element 56 intervenes.

Zusätzlich oder alternativ kann der Grundkörper 8 an seiner Innenumfangsfläche 30 ein Arretiermittel aufweisen, welches mit dem Aufnahmeabschnitt 56a zusammenwirken kann. Alternativ kann zwischen dem Aufnahmeabschnitt 56a und dem Grundkörper 8 eine Presspassung vorliegen, um den Grundkörper 8 an dem Aufnahmeabschnitt 56a zu halten. Somit können weitere zum Befestigen erforderliche Prozessschritte wie Kleben oder Schweißen entfallen.Additionally or alternatively, the base body 8th on its inner peripheral surface 30th have a locking means, which with the receiving portion 56a can work together. Alternatively, between the receiving section 56a and the main body 8th an interference fit to the body 8th on the receiving portion 56a to keep. This means that further process steps required for fastening, such as gluing or welding, can be omitted.

In den 4 und 5 sind weitere Ausführungsformen für eine Filtereinrichtung 10 gezeigt, die mit einem Maskenkörper 50 verbunden sind. Im Folgenden wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsformen der 2 und 3 eingegangen. Aus Gründen der besseren Übersicht sind in den nachfolgenden Figuren nicht alle Bezugszeichen eingefügt. Der Grundkörper 8 umfasst ein erstes Grundkörperteil 9a und ein mit dem ersten Grundkörperteil 9a verbundenes zweites Grundkörperteil 9b. Die Grundkörperteile 9a, 9b können jeweils einem Gehäuseteil entsprechen. In einem gemeinsamen Verbindungsbereich 14 bilden die Grundkörperteile 9a, 9b eine Durchlassöffnung 16 für eine Strömungsverbindung der Atemluft. Das erste Grundkörperteil 9a schließt außerdem eine erste Atemkammer 18a ein und das zweite Grundkörperteil 9b schließt eine zweite Atemkammer 18b ein. Das erste Grundkörperteil 9a ist dem Maskenkörper 50 bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 zugewandt und das zweite Grundkörperteil 9b ist von dem Maskenkörper 50 bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 abgewandt. Durch die Durchlassöffnung 16 sind die Atemkammern 18a, 18b schließlich miteinander strömungsverbunden, sodass Einatemluft und Ausatemluft durch die Atemkammern 18a, 18b und das Filterelement 1 strömen können. Darüber hinaus ist es unerheblich, ob der entsprechend gebildete Grundkörper 8 einteilig hergestellt ist oder die Grundkörperteile 9a, 9b durch einen Fügeprozess miteinander verbunden wurden.In the 4th and 5 are further embodiments for a filter device 10 shown with a mask body 50 are connected. In the following, the differences to the embodiments of the 2 and 3 received. For the sake of clarity, not all reference symbols have been inserted in the following figures. The basic body 8th comprises a first main body part 9a and one with the first body part 9a connected second body part 9b . The basic body parts 9a , 9b can each correspond to a housing part. In a common connecting area 14th form the main body parts 9a , 9b a passage opening 16 for a flow connection of the breathing air. The first body part 9a also closes a first breathing chamber 18a one and the second body part 9b closes a second breathing chamber 18b a. The first body part 9a is the mask body 50 if the filter device is used as intended 10 facing and the second body part 9b is from the mask body 50 if the filter device is used as intended 10 turned away. Through the passage opening 16 are the breathing chambers 18a , 18b finally connected to one another in flow, so that inhaled air and exhaled air pass through the breathing chambers 18a , 18b and the filter element 1 can flow. In addition, it is irrelevant whether the base body formed accordingly 8th is made in one piece or the base body parts 9a , 9b were connected to each other by a joining process.

Das Filterelement 1 der 4 ist, ebenso wie in 5, dem zweiten Grundkörperteil 9b des Grundkörpers 8 zugeordnet. Bevorzugt ist das Filterelement 1 an dem Endabschnitt 8b des Grundkörpers 8 angeordnet, welcher von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist. Im dargestellten Beispiel liegt das Filterelement 1 an einer Stirnfläche des Grundkörpers 8 an und ist zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 klemmend gehalten. Beispielsweise kann das Filterelement 1 in einem Randbereich des Filterelements 1 zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 angeordnet sein. Das Abdeckteil 40 kann in einer der vorstehend beschriebenen Arten an dem Grundkörper 8 angeordnet sein.The filter element 1 the 4th is, as well as in 5 , the second body part 9b of Base body 8th assigned. The filter element is preferred 1 at the end portion 8b of the main body 8th arranged, which of the mask body 50 is turned away. In the example shown, the filter element is located 1 on an end face of the base body 8th on and is between the main body 8th and the cover part 40 held clamped. For example, the filter element 1 in an edge area of the filter element 1 between the main body 8th and the cover part 40 be arranged. The cover part 40 can in one of the ways described above on the base body 8th be arranged.

In der 5, einer vierten Ausführungsform einer an einem Maskenkörper 50 angeordneten Filtereinrichtung 10, weist die Filtereinrichtung 10 zusätzlich ein weiteres Filterelement 2 auf, das in seinem Aufbau und seiner Funktion dem Filterelement 1 entsprechen kann. Das weitere Filterelement 2 ist im Verbindungsbereich 14 des ersten und zweiten Grundkörperteils 9a, 9b angeordnet und überdeckt bzw. verschließt die Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14.In the 5 , a fourth embodiment of one on a mask body 50 arranged filter device 10 , the filter device 10 an additional filter element 2 on the structure and function of the filter element 1 can correspond. The further filter element 2 is in the connection area 14th of the first and second body part 9a , 9b arranged and covers or closes the passage opening 16 in the connection area 14th .

Bei Verzicht auf das Abdeckteil 40 kann das Filterelement 1 auch klebend an dem Grundkörper 8 befestigt werden. Weiter kann zwischen dem Abdeckteil 40 und dem Filterelement 1 eine atmungsaktive, gegebenenfalls flexible Filterschicht 36 angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu der Filterschicht 36 kann eine weitere atmungsaktive, gegebenenfalls flexible Filterschicht 38 zwischen der Atemöffnung und dem weiteren Filterelement 2 oder in der ersten Atemkammer 18a angeordnet sein, sodass in Richtung B strömende Ausatemluft vor Erreichen des weiteren Filterelements 2 die weitere Filterschicht 38 passiert. Die weitere Filterschicht 38 kann in ihrem Aufbau und ihrer Funktion der Filterschicht 36 entsprechen.If the cover part is dispensed with 40 can the filter element 1 also adhesive to the main body 8th be attached. Next can between the cover 40 and the filter element 1 a breathable, possibly flexible filter layer 36 be arranged. In addition or as an alternative to the filter layer 36 can be another breathable, possibly flexible filter layer 38 between the breathing opening and the further filter element 2 or in the first breathing chamber 18a be arranged so that exhaled air flowing in direction B before reaching the further filter element 2 the further filter layer 38 happens. The further filter layer 38 can affect the structure and function of the filter layer 36 correspond.

Wie erkennbar, besitzt die erste Atemkammer 18a ein gegenüber der zweiten Atemkammer 18b größeres Kammervolumen. Dabei ist das erste Grundkörperteil 9a derart geformt, dass es sich zum zweiten Grundkörperteil 9b hin verjüngt. Mit anderen Worten nimmt das erste Grundkörperteil 9a in seinem Durchmesser zum zweiten Grundkörperteil 9b hin ab. Somit ist die Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14 gegenüber der ersten Atemkammer 18a verengt, sprich die Strömungsquerschnittsfläche ist an dieser Stelle verringert, wodurch die von der ersten Atemkammer 18a in Richtung des Filterelements 1 (Richtung B) strömende Ausatemluft beschleunigt wird. Folglich ist die Strömungsgeschwindigkeit der Ausatemluft in der zweiten Atemkammer 18b größer als in der ersten Atemkammer 18a. Nach dem Austreten der Ausatemluft an der wenigstens einen Luftdurchlassöffnung 42 des Abdeckteils 40 wird der Ausatemluftstrom wieder diffusorartig erweitert. Das heißt die Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14 ist entsprechend dem Wirkprinzip einer Venturi-Düse verengt.As can be seen, has the first breathing chamber 18a one opposite the second breathing chamber 18b larger chamber volume. This is the first body part 9a shaped in such a way that it becomes the second main body part 9b tapered towards. In other words, the first base body part takes 9a in its diameter to the second main body part 9b down. Thus is the passage opening 16 in the connection area 14th opposite the first breathing chamber 18a narrowed, i.e. the flow cross-sectional area is reduced at this point, thereby reducing that of the first breathing chamber 18a towards the filter element 1 (Direction B) flowing exhaled air is accelerated. Consequently, the flow rate of the exhaled air is in the second breathing chamber 18b larger than in the first breathing chamber 18a . After the exhaled air has emerged at the at least one air passage opening 42 of the cover part 40 the exhaled air flow is expanded again like a diffuser. That is, the passage opening 16 in the connection area 14th is narrowed according to the operating principle of a Venturi nozzle.

Bei Verwendung der Atemschutzmaske 100 wird dadurch Ausatemluft, welche gegebenenfalls Viren enthält und von der ersten Atemkammer 18a in Richtung des Filterelements 1 strömt, vor dem Auftreffen auf das Filterelement 1 zusätzlich beschleunigt wird, wodurch ein Zerstören der in der Ausatemluft enthaltenen Viren verbessert wird. In entgegengesetzter Strömungsrichtung (Richtung A) lässt das Filterelement 1 ebenso zu, dass der Benutzer Einatemluft durch das Filterelement 1 hindurch einatmen kann, wobei ein Zerstören der in der Einatemluft gegebenenfalls enthaltenen Viren verbessert wird.When using the respirator 100 is thereby exhaled air, which may contain viruses, and from the first breathing chamber 18a towards the filter element 1 flows, before hitting the filter element 1 is additionally accelerated, whereby a destruction of the viruses contained in the exhaled air is improved. The filter element leaves in the opposite direction of flow (direction A) 1 likewise to allow the user to inhale air through the filter element 1 can breathe through, whereby a destruction of the viruses possibly contained in the inhaled air is improved.

Die 6 und 7 zeigt eine fünfte und sechste Ausführungsform einer an einem Maskenkörper 50 angeordneten Filtereinrichtung 10, wobei im Folgenden insbesondere auf die zusätzlichen Unterschiede zu den Ausführungsformen der 2 bis 5 eingegangen wird. Die an dem Maskenkörper 50 angeordnete Filtereinrichtung 10 zeichnet sich dadurch aus, dass sie gegenüber der in 4 und 5 gezeigten Filtereinrichtung 10 um 180° Grad um eine gedachte Wendeachse gewendet ist, wobei sich die Wendeachse orthogonal zu der Mittellängsachse M des Grundkörpers 8 erstreckt.The 6th and 7th Fig. 10 shows a fifth and sixth embodiment of one on a mask body 50 arranged filter device 10 In the following, in particular, the additional differences to the embodiments of the 2 to 5 is received. The ones on the mask body 50 arranged filter device 10 is characterized by the fact that it is opposite to the in 4th and 5 filter device shown 10 is turned by 180 degrees around an imaginary turning axis, the turning axis being orthogonal to the central longitudinal axis M. of the main body 8th extends.

Das erste Grundkörperteil 9a schließt wiederum eine erste Atemkammer 18a ein und das zweite Grundkörperteil 9b schließt eine zweite Atemkammer 18b ein. Das erste Grundkörperteil 9a ist von dem Maskenkörper 50 bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 abgewandt und das zweite Grundkörperteil 9b ist dem Maskenkörper 50 bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 zugewandt. Die erste Atemkammer 18a besitzt ebenfalls ein gegenüber der zweiten Atemkammer 18b größeres Kammervolumen. Dabei ist das erste Grundkörperteil 9a derart geformt, dass es sich zum zweiten Grundkörperteil 9b hin verjüngt bzw. sich in Strömungsrichtung der Ausatemluft aufweitet. An der Durchgangsöffnung 12b des Endabschnitts 8b, welche bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist, ist der Durchmesser der ersten Atemkammer 18a somit maximal. An der Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14 zwischen dem ersten und zweiten Grundkörperteil 9a, 9b befindet sich hingegen eine Engstelle.The first body part 9a again closes a first breathing chamber 18a one and the second body part 9b closes a second breathing chamber 18b a. The first body part 9a is from the mask body 50 if the filter device is used as intended 10 turned away and the second body part 9b is the mask body 50 if the filter device is used as intended 10 facing. The first breathing chamber 18a also has one opposite the second breathing chamber 18b larger chamber volume. This is the first body part 9a shaped in such a way that it becomes the second main body part 9b tapers or widens in the direction of flow of the exhaled air. At the passage opening 12b of the end section 8b which, if the filter device is used as intended 10 from the mask body 50 is facing away, is the diameter of the first breathing chamber 18a thus maximum. At the passage opening 16 in the connection area 14th between the first and second body part 9a , 9b there is, however, a bottleneck.

Das Filterelement 1 der 6 ist, ebenso wie in 7, dem ersten Grundkörperteil 9a des Grundkörpers 8 zugeordnet. Bevorzugt ist das Filterelement 1 an dem Endabschnitt 8b des Grundkörpers 8 angeordnet, welcher von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist. Im dargestellten Beispiel liegt das Filterelement 1 an einer Stirnfläche des Grundkörpers 8 an und ist zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 klemmend gehalten. Beispielsweise kann das Filterelement 1 in einem Randbereich des Filterelements 1 zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 angeordnet sein. Das Abdeckteil 40 kann in einer der vorstehend beschriebenen Arten an dem Grundkörper 8 angeordnet sein.The filter element 1 the 6th is, as well as in 7th , the first body part 9a of the main body 8th assigned. The filter element is preferred 1 at the end portion 8b of the main body 8th arranged, which of the mask body 50 is turned away. In the example shown, the filter element is located 1 on an end face of the base body 8th on and is between the main body 8th and the Cover part 40 held clamped. For example, the filter element 1 in an edge area of the filter element 1 between the main body 8th and the cover part 40 be arranged. The cover part 40 can in one of the ways described above on the base body 8th be arranged.

In der 7, einer sechsten Ausführungsform einer an einem Maskenkörper 50 angeordneten Filtereinrichtung 10, weist die Filtereinrichtung 10 zusätzlich ein weiteres Filterelement 1 auf. Das weitere Filterelement 1 ist im Verbindungsbereich 14 des ersten und zweiten Grundkörperteils 9a, 9b angeordnet und überdeckt bzw. verschließt die Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14. Alternativ ist das weitere Filterelement 1 an dem Endabschnitt 8a des Grundkörpers 8 angeordnet, welcher dem Maskenkörper 50 zugewandt ist.In the 7th , a sixth embodiment of one on a mask body 50 arranged filter device 10 , the filter device 10 an additional filter element 1 on. The further filter element 1 is in the connection area 14th of the first and second body part 9a , 9b arranged and covers or closes the passage opening 16 in the connection area 14th . The alternative is the further filter element 1 at the end portion 8a of the main body 8th arranged, which the mask body 50 is facing.

Strömt nun bei Verwendung der Atemschutzmaske 100 Ausatemluft in Richtung des Filterelements 1 (Richtung B) von der zweiten Atemkammer 18b in die erste Atemkammer 18a, so wird die Strömungsgeschwindigkeit der Ausatemluft beim Erreichen der ersten Atemkammer 18a verringert. Zugleich liegt in der ersten Atemkammer 18a ein größerer Innendruck vor als in der zweiten Atemkammer 18b, wodurch gegebenenfalls in der Ausatemluft vorhandene Viren durch das Filterelement 1 gedrückt und dabei zerstört werden.Now flows when using the respirator 100 Exhaled air in the direction of the filter element 1 (Direction B) from the second breathing chamber 18b into the first breathing chamber 18a , the flow rate of the exhaled air when it reaches the first breathing chamber 18a decreased. At the same time lies in the first breathing chamber 18a a higher internal pressure than in the second breathing chamber 18b whereby viruses possibly present in the exhaled air pass through the filter element 1 are pressed and destroyed in the process.

Gemäß 8 ist eine weitere Ausführungsform für eine an einem Maskenkörper 50 angeordnete Filtereinrichtung 10 gezeigt. Im Folgenden wird insbesondere auf die Unterschiede zu den Ausführungsformen der 2 bis 7 eingegangen.According to 8th is another embodiment for one on a mask body 50 arranged filter device 10 shown. In the following, the differences from the embodiments of FIG 2 to 7th received.

Der Grundkörper 8 umfasst entsprechend 8 ein erstes Grundkörperteil 9a und ein mit dem ersten Grundkörperteil 9a verbundenes zweites Grundkörperteil 9b. Im dargestellten Beispiel ist das zweite Grundkörperteil 9b an dem Maskenkörper 50 angeordnet, während das erste Grundkörperteil 9a von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist. Wie erkennbar, besitzen die erste Atemkammer 18a und die zweite Atemkammer 18b jeweils ein Kammervolumen identischer oder im Wesentlichen identischer Größe, verursacht durch geringe fertigungsbedingte Abweichungen. In nicht weiter dargestellten Ausführungsformen kann das Kammervolumen der ersten oder zweiten Atemkammer 18a, 18b auch um einen Faktor 1,5-2,5 größer sein als das Kammervolumen der ersten bzw. zweiten Atemkammer.The basic body 8th includes accordingly 8th a first body part 9a and one with the first body part 9a connected second body part 9b . In the example shown is the second main body part 9b on the mask body 50 arranged, while the first body part 9a from the mask body 50 is turned away. As can be seen, own the first breathing chamber 18a and the second breathing chamber 18b each a chamber volume of identical or essentially identical size, caused by minor manufacturing-related deviations. In embodiments not shown further, the chamber volume of the first or second breathing chamber 18a , 18b also be a factor of 1.5-2.5 larger than the chamber volume of the first or second breathing chamber.

Sowohl das erste Grundkörperteil 9a als auch das zweite Grundkörperteil 9b ist zu dem Verbindungsbereich 14 hin verjüngt, welcher das erste und das zweite Grundkörperteil 9a, 9b miteinander verbindet. Das heißt das erste und das zweite Grundkörperteil 9a, 9b kann jeweils eine trichterförmige Gestalt besitzen. Der Verbindungsbereich 14 hingegen, dessen Durchlassöffnung 16 die beiden Atemkammern 18a, 18b verbindet, bildet eine Engstelle. Die Filtereinrichtung 10 wirkt daher wiederum wie eine Venturi-Düse. Folglich werden durch die Filtereinrichtung 10 strömende Einatemluft und Ausatemluft vor dem Auftreffen auf das an der Durchlassöffnung 16 des Verbindungsbereichs 14 angeordnetes Filterelement 1 beschleunigt und durch die Öffnungen 1a des Filterelements 1 gedrückt. Zusätzlich ist ein weiteres Filterelement 2 an dem Endabschnitt 8b des Grundkörpers 8 angeordnet, welcher von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist. Im dargestellten Beispiel liegt das weitere Filterelement 2 an einer Stirnfläche des Grundkörpers 8 an und ist zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 klemmend gehalten. Beispielsweise kann das weitere Filterelement 2 in einem Randbereich des weiteren Filterelements 2 zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 angeordnet sein. Das Abdeckteil 40 kann in einer der vorstehend beschriebenen Arten an dem Grundkörper 8 angeordnet sein. In einer alternativen Ausführungsform der 8 kann auf das weitere Filterelement 2 verzichtet werden.Both the first body part 9a as well as the second main body part 9b is to the connection area 14th tapers towards which the first and the second base body part 9a , 9b connects with each other. That is, the first and the second main body part 9a , 9b can each have a funnel-shaped shape. The connection area 14th however, its passage opening 16 the two breathing chambers 18a , 18b connects, forms a bottleneck. The filter device 10 therefore again acts like a venturi nozzle. Consequently, through the filter device 10 flowing inhaled air and exhaled air before meeting the one at the passage opening 16 of the connection area 14th arranged filter element 1 accelerated and through the openings 1a of the filter element 1 pressed. There is also another filter element 2 at the end portion 8b of the main body 8th arranged, which of the mask body 50 is turned away. In the example shown, the further filter element is located 2 on an end face of the base body 8th on and is between the main body 8th and the cover part 40 held clamped. For example, the further filter element 2 in an edge area of the further filter element 2 between the main body 8th and the cover part 40 be arranged. The cover part 40 can in one of the ways described above on the base body 8th be arranged. In an alternative embodiment of the 8th can be used on the further filter element 2 be waived.

Die Filtereinrichtung 10 kann auch dazu ausgebildet sein den Einatemluftstrom und den Ausatemluftstrom getrennt voneinander innerhalb des Grundkörpers 8 bzw. innerhalb der ersten und zweiten Atemkammer 18a, 18b zu führen. Dies ist in 9 gezeigt, wonach die Filtereinrichtung 10 einen ersten Strömungskanal 22 für Atemluft, insbesondere Einatemluft, und zweiten Strömungskanal 24 für Atemluft, insbesondere Ausatemluft, aufweist. Ein Vermischen der Atemluftströme wird dadurch verhindert. Die 9 zeigt dem Betrachter eine Draufsicht auf einen Endabschnitt 8a des Grundkörpers 8, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 für die Verbindung mit dem Maskenkörper 50 vorgesehen ist, sprich der Betrachter blickt in Richtung B, wobei ein oder mehrere Filterelemente, das Abdeckteil 40 und ggf. weitere Komponenten aus Übersichtsgründen nicht dargestellt sind. Die Filtereinrichtung 10 ist dabei entsprechend dimensioniert, um sowohl durch den Mund als auch durch die Nase abgegebene oder aufgenommene Atemluft durch die Filtereinrichtung 10 führen zu können.The filter device 10 can also be designed to separate the inhalation air flow and the exhalation air flow within the base body 8th or within the first and second breathing chambers 18a , 18b respectively. This is in 9 shown, after which the filter device 10 a first flow channel 22nd for breathing air, in particular breathing air, and a second flow channel 24 for breathing air, in particular exhaled air. This prevents the breathing air flows from mixing. The 9 shows the viewer a plan view of an end section 8a of the main body 8th which, if the filter device is used as intended 10 for connection to the mask body 50 is provided, i.e. the viewer looks in direction B, with one or more filter elements, the cover part 40 and possibly other components are not shown for reasons of clarity. The filter device 10 is dimensioned accordingly to allow breathing air released or taken in both through the mouth and through the nose through the filter device 10 to be able to lead.

Der Grundkörper 8 kann beispielsweise eine Trennwand aufweisen, welche sich entlang der Längsrichtung des der Filtereinrichtung 10 und wenigstens abschnittsweise parallel zu der Mittellängsachse M des Filterelements 1 erstreckt. Die Trennwand kann mit der Innenumfangsfläche 30 des Grundkörpers 8 verbunden sein. Die Trennwand kann die erste und die zweite Atemkammer 18a, 18b jeweils teilen, wobei eine Strömungsverbindung zwischen den die Einatemluft führenden Bereichen der ersten und zweiten Atemkammer 18a, 18b und eine Strömungsverbindung zwischen den die Ausatemluft führenden Bereichen der ersten und zweiten Atemkammer 18a, 18b jeweils erhalten bleibt.The basic body 8th can for example have a partition which extends along the longitudinal direction of the filter device 10 and at least in sections parallel to the central longitudinal axis M. of the filter element 1 extends. The partition wall can with the inner peripheral surface 30th of the main body 8th be connected. The dividing wall can contain the first and second breathing chambers 18a , 18b each share, with a flow connection between the areas of the first and second breathing chambers guiding the inhaled air 18a , 18b and a flow connection between the areas of the first and second breathing chambers which carry the exhaled air 18a , 18b is retained in each case.

Bei Verwendung der entsprechend ausgebildeten Filtereinrichtung 10 kann Einatemluft zum Beispiel durch den ersten, oberen Strömungskanal durch die Filtereinrichtung 10 aufgenommen werden. Durch den zweiten, unteren Strömungskanal 24 kann Ausatemluft durch die Filtereinrichtung 10 an die Umgebung abgegeben werden.When using the appropriately designed filter device 10 For example, inhaled air can flow through the first, upper flow channel through the filter device 10 be included. Through the second, lower flow channel 24 can exhale air through the filter device 10 are released into the environment.

Jede Funktionsweise und jedes Merkmal, welche/welches in den Figuren oder in der Beschreibung offenbart ist, kann mit allen Ansprüchen und jedem anderen Merkmal in der Beschreibung frei und beliebig kombiniert werden, es sei denn die Kombination ist offensichtlich ausgeschlossen oder widersprüchlich. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.Every mode of operation and every feature which is disclosed in the figures or in the description can be freely and arbitrarily combined with all claims and every other feature in the description, unless the combination is obviously excluded or contradicting. The claims also do not limit the disclosure and thus the possible combinations of all the features shown with one another. All the features disclosed are explicitly disclosed here also individually and in combination with all other features.

Claims

Filter device after Claim 1 , characterized in that the openings have an aspect ratio in the range from 500: 1 to 20,000: 1.

Filter device according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the filter element has an average thickness in the range from 100 µm to 2 mm.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the openings extend completely over the thickness of the filter element and / or that the openings are frustoconical.

Filter device according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the openings are introduced into the filter element from a first direction and from a second direction opposite to the first, the openings introduced from the first and second directions only partially extending over the thickness of the filter element.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the openings are produced by a two-stage machining process.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the openings are produced by selective laser etching.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element is made at least partially from a material which has a Mohs hardness in a range from 1.5 to 9.5.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element is made at least partially from a metallic material, a metal-containing material or from silicon dioxide.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element covers the passage opening of the end section which, when the filter device is used as intended, faces away from the face of the person wearing the protective mask.

Filter device according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the filter element is designed as a fiber-containing flat structure, in particular as a braid, scrim, knitted fabric, woven or non-woven fabric, at least some of the fibers being of a metallic type and having cut edges.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one locking means is provided on the outer circumferential surface of the base body for releasably holding a cover part that can be connected to the base body.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the base body is connected to a cover part having at least one air passage opening, the cover part being arranged on the end portion of the base body which, when the filter device is used as intended, faces away from the face of the person wearing the respirator.

Filter device after Claim 13 , characterized in that the cover part on a side facing away from the base body comprise a means which a flow separation through the at least one air passage opening of the cover part causes exhaled air to escape.

Filter device according to one of the Claims 13 or 14th , characterized in that the filter element is arranged in an edge region of the filter element between the base body and the cover part.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element comprises a filter element receptacle surrounding the filter element at least in sections at the edge and the filter element is connected to the base body by means of the filter element receptacle or is held between the base body and the cover part.

Filter device after Claim 16 , characterized in that the filter element receptacle is supported on a filter element contact surface of the end section of the base body facing the cover part.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter device comprises at least one breathable, optionally flexible filter layer which is arranged in front of or behind the filter element in the direction of the central longitudinal axis.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the base body and / or the cover part is manufactured in the injection molding process or in the 3D printing process and / or the base body and / or the cover part at least partially from a bio-based plastic, a biodegradable plastic, a Petroleum-based plastic or silicone is formed.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the base body comprises a first breathing chamber and a second breathing chamber which is in flow connection with the first breathing chamber.

Filter device after Claim 20 , characterized in that a largest diameter of the first breathing chamber is larger than a largest diameter of the second breathing chamber.

Filter device according to one of the Claims 20 or 21 , characterized in that the base body comprises a first base body part and a second base body part connected to the first base body part and the base body parts form a passage opening for the flow connection in a connection area.

Filter device after Claim 22 , characterized in that the first main body part of the main body partially encloses the first breathing chamber and tapers towards the second main body part of the main body, the second main body part facing away from the mask body when the filter device is used as intended, or the first main body part of the main body partially enclosing the first breathing chamber and tapers towards the second main body part, the second main body part facing the mask body when the filter device is used as intended.

Filter device according to one of the Claims 20 to 23 , characterized in that internals are arranged on an inner circumferential surface of the base body in the area of the first and / or second breathing chamber, which promote a vortex generation of exhaled air flowing in the direction of the filter element.

Filter device after Claim 24 , characterized in that the internals are designed as ribs extending parallel to the central longitudinal axis of the base body.

Filter device according to one of the Claims 20 to 25th , characterized in that when exhaled air flows through during the intended use of the filter device connected to a mask body, a greater internal pressure is present in the first breathing chamber than in the second breathing chamber.

Filter device according to one of the Claims 22 to 26th , characterized in that the passage opening is narrowed in the connection area according to the operating principle of a Venturi nozzle.

Filter device according to one of the Claims 22 to 27 , characterized in that the exhaled air flowing in the direction of the filter element is accelerated before it hits the filter element.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that each end section of the base body can optionally be connected to the cover part or to the mask body.

Respiratory protection mask for covering at least the mouth and nose of a user of the respiratory protection mask, with a mask body having a breathing opening and a filter device which is arranged on the mask body opposite the breathing opening, the mask body having an end region which at Intended use of the respirator is facing the face of a person wearing the respirator, characterized in that the filter device according to one of the Claims 1 to 29 is trained.

Respirator after Claim 30 , characterized in that the filter device is connected to the mask body by a releasably form-fitting or releasably force-fitting connection.

Respirator after Claim 30 , characterized in that the filter device is connected to the mask body by gluing or welding, in particular ultrasonic welding.

Respirator according to one of the Claims 30 to 32 , characterized in that the main body of the filter device is arranged coaxially to the breathing opening of the mask body and at least partially encompassing the breathing opening of the mask body.

Respirator according to one of the Claims 30 to 33 , characterized in that a receiving element is arranged on an inside of the mask body, which has a receiving section extending through the breathing opening and the base body of the filter device is received on the receiving section of the receiving element.

Respirator according to one of the Claims 30 to 34 , characterized in that at least one fastening element for attaching the respirator to the head of a person is arranged on the mask body.

Respirator according to one of the Claims 30 to 35 , characterized in that the mask body is formed from a flexible material which adapts to the face shape of the person wearing the respirator.

Respirator according to one of the Claims 30 to 36 , characterized in that the end area has a circumferential sealing edge with which the mask body rests against the face of the person wearing the respiratory mask when the respirator is used.