DE202021100057U1

DE202021100057U1 - Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und Atemschutzmaske

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Publication number: DE202021100057U1
Application number: DE202021100057.0U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-07
Filing date: 2021-01-07
Publication date: 2021-01-26
Anticipated expiration: 2031-01-08
Also published as: DE102022100232B4; DE102022100232A1

Abstract

Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit einem am Körper eines Lebewesens (2) tragbaren Gehäuse (32), aufweisend:
- eine im Gehäuse (32) ausgebildete frei durchströmbare Atemluft-Bestrahlungskammer (33), die frei von den Strömungswiderstand erhöhenden Einbauten oder Umlenkabschnitten ist, und die an einem Ende (34.1) der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) eine im Strömungsweg der Nase und/oder dem Mund des Lebewesens (2) zugewandte erste Durchtrittsöffnung (35.1) aufweist und an einem anderen Ende (34.2) der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) eine im Strömungsweg von der Nase und/oder von dem Mund des Lebewesens (2) abgewandte zweite Durchtrittsöffnung (35.2) aufweist, wobei die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) von wenigstens einer UV-reflektierenden Kammer-Innenwand (36) begrenzt ist, die aus einem wärmeleitenden Material besteht,
- wenigstens eine im Gehäuse (32) angeordnete, in die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) einstrahlende UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2), die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen, und
- wenigstens einen sich außerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) erstreckenden Kühlkörper (37), der thermisch sowohl an die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2), als auch an die aus dem wärmeleitenden Material bestehende Kammer-Innenwand (36, 39, 40) angekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit einem am Körper eines Lebewesens tragbaren Gehäuse und eine Atemschutzmaske, insbesondere eine Atemschutzmaske mit einer solchen Atemluft-Desinfektionsvorrichtung.
Die GB 2580838 A beschreibt eine Atemschutzpatrone, die einen Einlass, einen Auslass und einen Innenraum aufweist, der zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist. Zwei Einweg-Ventile sind jeweils am Einlass und am Auslass vorgesehen. Ein Strahler ist vorgesehen, um Strahlung in den Innenraum zu emittieren. Der Innenraum ist mit einer Reihe miteinander verbundener Unterabteile oder Zwischenwände versehen, um die Verweilzeit der Luft in dem Innenraum zu verlängern, damit der Strahler darin eventuell vorhandene pathogene Partikel neutralisiert. Der Strahler ist als eine ultraviolette UV-Lampe bzw. eine Leuchtdiode ausgebildet. Der Innenraum ist so groß, dass er ein ganzes Volumen eines Atemzugs für Erwachsene aufnehmen kann. Ein zusätzlicher mikrobieller Filter ist stromaufwärts des Einlasses angeordnet.
Die AU 2020100503 A4 beschreibt eine Atemschutzmaske mit einem scheibenförmigen Ausatemventil und einem scheibenförmigen Einatemventil, wobei sowohl in dem scheibenförmigen Ausatemventil, als auch in dem scheibenförmigen Einatemventil jeweils in der Durchtrittsfläche eine UV-LED angeordnet ist.
Die WO 2009/012752 A1 beschreibt ein Filterelement mit einem Durchflussbereich für ein Fluid, wobei das Filterelement ein Filtermaterial umfasst. Im Hinblick auf eine einfachere und verbesserte antimikrobielle Behandlung des Filtermaterials und im Hinblick auf eine verbesserte Ablagerung von Mikroorganismen ist dieses Filterelement so konfiguriert, dass das Filtermaterial UV-Strahlung durchlässt und/oder leitet mit einer Wellenlänge von ca. 450 nm oder weniger. Auf der Basis eins solchen Filterelements werden auch eine Filtervorrichtung, eine Atemschutzmaske und ein Atemschutzset darin vorgeschlagen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Atemluft-Desinfektionsvorrichtung, insbesondere eine Atemschutzmaske mit einer solchen Atemluft-Desinfektionsvorrichtung zu schaffen, welche eine zuverlässige Desinfektion der Atemluft eines Lebewesens ermöglicht, ohne dass dabei der Atemwiderstand für das Lebewesen wesentlich erhöht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit einem am Körper eines Lebewesens tragbaren Gehäuse, aufweisend:

- eine im Gehäuse ausgebildete frei durchströmbare Atemluft-Bestrahlungskammer, die frei von den Strömungswiderstand erhöhenden Einbauten oder Umlenkabschnitten ist, und die an einem Ende der Atemluft-Bestrahlungskammer eine im Strömungsweg der Nase und/oder dem Mund des Lebewesens zugewandte erste Durchtrittsöffnung aufweist und an einem anderen Ende der Atemluft-Bestrahlungskammer eine im Strömungsweg von der Nase und/oder von dem Mund des Lebewesens abgewandte zweite Durchtrittsöffnung aufweist, wobei die Atemluft-Bestrahlungskammer von wenigstens einer UV-reflektierenden Kammer-Innenwand begrenzt ist, die aus einem wärmeleitenden Material besteht,
- wenigstens eine im Gehäuse angeordnete, in die Atemluft-Bestrahlungskammer einstrahlende UV-LED-Einheit, die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der Atemluft-Bestrahlungskammer mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen, und
- wenigstens einen sich außerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer erstreckenden Kühlkörper, der thermisch sowohl an die wenigstens eine UV-LED-Einheit, als auch an die aus dem wärmeleitenden Material bestehende Kammer-Innenwand angekoppelt ist.

Ein Desinfizieren der durch die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung geführten Atemluft erfolgt zumindest überwiegend oder vollständig, insbesondere ausschließlich aufgrund einer Durchstrahlung der Luft innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mittels UV-Strahlung, die von der wenigstens einen UV-LED-Einheit abgestrahlt wird. Als Desinfizieren wird im Rahmen der Erfindung zumindest ein Reduzieren und/oder Abtöten von aktiven Keimen, insbesondere vermehrungsfähigen Keimen, infektiösen Keimen verstanden. Als Keime werden Mikroorganismen und subzelluläre Erreger verstanden, die beispielsweise beim Menschen gesundheitsschädigende Abläufe verursachen können. Dies können beispielsweise Bakterien, Sporen, Viren, Viroide oder Prionen sein.
Indem ein Desinfizieren in einer Atemluft-Bestrahlungskammer erfolgt, die frei von den Strömungswiderstand erhöhenden Einbauten oder Umlenkabschnitten ist, kann ein Lebewesen, welches durch die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung hindurch atmet, frei hindurchatmen, d.h. der Atemwiderstand wird nicht durch Filter oder schmale Strömungsspalte erhöht.
So hat die erfindungsgemäße Atemluft-Desinfektionsvorrichtung beispielsweise gegenüber WO 2009/012752 A1 den Vorteil, dass das die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung verwendende Lebewesen nicht durch einen Filter hindurchatmen muss. Ein Filter, insbesondere, wenn er ausgebildet ist, sehr kleine Partikel herausfiltern zu können, ist sehr feinporig und daher kann nur mit sehr hohem Atemdruck durch den Filter hindurch eingeatmet und ausgeatmet werden. Da bei der erfindungsgemäßen Atemluft-Desinfektionsvorrichtung eine Desinfektion nicht durch Filterung stattfindet, sondern durch eine Inaktivierung mittels UV-Strahlung, wird für die Atemluft-Bestrahlungskammer ein Strömungsquerschnitt, insbesondere ein auf dem Strömungsweg zumindest weitgehend gleichbleibender Strömungsquerschnitt gewählt , welcher an die Physiologie des Lebewesens derart angepasst ist, dass keine gegenüber einer freien Atmung erhöhte Anstrengung nötig ist und gleichzeitig die nötige Dosis für die Desinfizierung erreicht wird.
Die Atemluft-Bestrahlungskammer weist keine Umlenkkanäle auf und besitzt auch keine den Atemwiderstand erhöhenden Einbauten. Bei der erfindungsgemäßen Atemluft-Desinfektionsvorrichtung erfolgt die Desinfektion der Atemluft durch die wenigstens eine UV-LED-Einheit, welche die Atemluft-Bestrahlungskammer zumindest im Wesentlichen oder vollständig, d.h. totraumfrei durchstrahlt. Die Atemluft-Bestrahlungskammer sollte auch, in Abhängigkeit der Physiologie des Lebewesens, in Strömungsrichtung so kurz wie möglich ausgebildet sein. Gegenüber GB 2580838 A beispielsweise hat dies den Vorteil, dass nicht nur an einer kleinen diskreten Stelle eines sehr langen Strömungskanals eine Desinfektion mittels UV-Strahlung stattfindet, sondern der gesamte Innenraum der Atemluft-Bestrahlungskammer genutzt wird, um die darin sich momentan befindende Atemluft mittels UV-Strahlung zu desinfizieren. Der schmale, mäanderförmige Strömungskanal gemäß GB 2580838 A hat außerdem den Nachteil, dass er den Strömungswiderstand deutlich erhöht, was zu einem stark reduzierten Tragekomfort führt. Indem erfindungsgemäß eine Atemluft-Bestrahlungskammer vorgesehen ist, welche entsprechend den physiologischen Vorgaben und der benötigten Dosis ausgelegt ist und mit UV-Strahlung beaufschlagt wird, wird die Verweildauer der momentanen Atemluft innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer auf eine ausreichend lange Zeitdauer erhöht, so dass die UV-Strahlung ausreichend Zeit hat, um auf eine bestimmte Atemluftmenge einzuwirken und diese zu desinfizieren. Aufgrund der in AU 2020100503 A4 fehlenden Atemluft-Bestrahlungskammer können die dortigen UV-LEDs für keine ausreichende Zeitdauer auf den momentanen Atemluftstrom einwirken, um eine zuverlässige Desinfektion sicherstellen zu können. Auch ist die Funktion ohne stabile Kühlung der LEDs nicht gesichert.
Die wenigstens eine UV-reflektierende Kammer-Innenwand, die aus einem wärmeleitenden Material besteht, kann insbesondere eine hydrophobe Oberfläche aufweisen.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann als ein kompaktes, von Hand tragbares Gerät ausgebildet sein, das insbesondere in Art einer bekannten Atemfilterkartusche an eine Atemluftöffnung einer Atemschutzmaske angebracht werden kann.
Demgemäß kann das Gehäuse der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung ein Anschlussmittel aufweisen, das ausgebildet ist zum Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit einer am Kopf des Lebewesens zu tragenden Atemschutzmaske.
Dazu kann das Anschlussmittel der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit einem Gegenanschlussmittel einer Atemschutzmaske, die im Folgenden noch näher beschrieben wird, im verbundenen Zustand zusammenwirken. Das Anschlussmittel und das Gegenanschlussmittel können daher im Sinne einer Verschraubung, einer Verrastung oder einer sonstigen formschlüssigen, kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise auch einer Klettverbindung miteinander verbunden sein.
In dem Gehäuse der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann in einer speziellen Ausführungsvariante ein erster Strömungskanal vorhanden sein, an den die Atemluft-Bestrahlungskammer strömungstechnisch angeschlossen ist und ein zweiter Strömungskanal vorhanden sein, in den der wenigstens eine Kühlkörper zumindest teilweise und/oder vollständig hineinragt.
Wenn der wenigstens eine Kühlkörper zumindest teilweise und/oder vollständig in den zweiten Strömungskanal hineinragt, kann der wenigstens eine Kühlkörper durch die Atemluft gekühlt werden. Dies bedeutet auch, dass die Atemluft durch den Kühlkörper erwärmt werden kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der zweite Strömungskanal einen Kanal für die Einatemluft bildet und beispielsweise bei niedrigen Umgebungstemperaturen der Einatemluftstrom des Lebewesens über diesen zweiten Strömungskanal geführt und mittels des Kühlkörpers der wenigstens einen UV-LED-Einheit gegebenenfalls auch vorgewärmt wird.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann wenigstens eine erste Atemluft-Bestrahlungskammer aufweisen, der wenigstens eine erste UV-LED-Einheit zugeordnet ist, die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der ersten Atemluft-Bestrahlungskammer mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen, und die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann dabei wenigstens eine zweite Atemluft-Bestrahlungskammer aufweisen, der wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit zugeordnet ist, die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der zweiten Atemluft-Bestrahlungskammer mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen.
Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit der ersten Atemluft-Bestrahlungskammer und die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit der zweiten Atemluft-Bestrahlungskammer unabhängig voneinander angesteuert werden können. Unter einem Ansteuern der UV-LED-Einheiten wird insbesondere verstanden, dass UV-LED-Einheiten wahlweise eingeschaltet, ausgeschaltet, mit maximaler Strahlungsleistung betrieben und/oder mit einer gegenüber der maximalen Strahlungsleistung verminderten Strahlungsleistung betrieben werden können.
Die erste Atemluft-Bestrahlungskammer kann ausgebildet und eingerichtet sein, zum Durchströmen lediglich mit der Ausatmungsluft des Lebewesens und die zweite Atemluft-Bestrahlungskammer kann dabei ausgebildet und eingerichtet sein, zum Durchströmen lediglich mit der Einatmungsluft des Lebewesens.
Die erste Atemluft-Bestrahlungskammer kann ausgebildet und eingerichtet sein, zum Durchströmen mit der Atmungsluft des Lebewesens unabhängig von dem momentanen Gesamtatemvolumenstrom des Lebewesens und die zweite Atemluft-Bestrahlungskammer kann dabei ausgebildet und eingerichtet sein, zum Durchströmen mit einem Teil der Atmungsluft des Lebewesens, wenn der momentane Gesamtatemvolumenstrom oberhalb eines vorbestimmten Grenzatemvolumenstromes liegt.
Speziell bei am Körper getragenen Atemluft-Desinfektionsvorrichtungen wird es in den meisten Fällen notwendig sein, einen mobilen elektrischen Speicher, wie beispielsweise Akkumulatoren mitzuführen. Diese sind insbesondere hinsichtlich Ihrer jeweiligen Speicherkapazität beschränkt und verfügen bei einer kompakten und leichten Ausführung oft nur eine relativ geringe Speicherkapazität für elektrische Energie. Daher sollten auch die UV-LED-Einheiten nur dann betrieben werden, wenn es notwendig ist. So kann beispielsweise bei separaten Atemluft-Bestrahlungskammern für jeweils Ein- /Ausatmen der Luftstrom durch Ventile gesteuert und nur die UV-LED-Einheit der Arbeitsseite eingeschaltet werden. Insofern wird bei einer reinen Eigenschutz-Maske, die UV-LED-Einheit nur bei Einatmen aktiviert, Ausatmen geschieht über Ventile am Maskenkörper. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die erste Atemluft-Bestrahlungskammer mit der wenigstens einen ersten UV-LED-Einheit ausgelegt ist zur zuverlässigen Desinfektion bei einem Durchströmvolumen, das einer Atemfrequenz und Atemmenge des Lebewesens unter körperlicher Normalbelastung entspricht. Wenn das Lebewesen einer erhöhten körperlichen Belastung ausgesetzt ist, beispielsweise wenn das Lebewesen sich anstrengt, d.h. läuft, schwere Lasten trägt oder sich in anderer Weise körperlich belastet, kann für die Dauer dieser erhöhten Belastung die zweite Atemluft-Bestrahlungskammer mit der wenigstens einen zweiten UV-LED-Einheit hinzugeschaltet werden, wodurch ein Teilvolumenstrom der Atemluft über die zweite Atemluft-Bestrahlungskammer und die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit geführt wird. So kann trotz erhöhtem Volumenstrom der Atemluft des Lebewesens der Atemwiederstand zumindest nahezu oder vollständig konstant gehalten werden.
Die wenigstens eine in die Atemluft-Bestrahlungskammer einstrahlende UV-LED-Einheit kann mittels einer zumindest vor den aktiven Bauelementen, d.h. vor den LED(s) und/oder den Sensor(en) angeordnete UVC-strahlungsdurchlässigen Trennwand von dem Innenraum der Atemluft-Bestrahlungskammer getrennt angeordnet sein.
Da die Atemluft eines Lebewesens eine relativ hohe Feuchtigkeit aufweist, insbesondere die Ausatemluft, wird eine regelmäßige Reinigung der Strömungskanäle der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung notwendig sein. Damit die Strömungskanäle der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung leicht gereinigt werden können, kann die wenigstens eine UV-LED-Einheit mit einer zumindest partiell UVC-strahlungsdurchlässigen Trennwand geschützt sein, so dass diese nicht beschädigt wird. Die jeweilige UV-LED-Einheit kann abnehmbar, d.h. manuell lösbar von der Atemluft-Bestrahlungskammer ausgebildet sein. So kann die elektrische und/oder elektronische Komponenten umfassende UV-LED-Einheit beispielsweise entfernt werden, sodass das Gehäuse der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und die Atemluft-Bestrahlungskammer als solches, d.h. ohne die jeweilige UV-LED-Einheit(en) gereinigt, beispielsweise auch in einem Autoklav sterilisiert werden kann.
Die Trennwand, insbesondere eine als UVC-durchlässige Quarzglasscheibe oder als eine UVC-durchlässige Kunststoffscheibe ausgebildete Trennwand, kann in einem Fensterausschnitt der Kammer-Innenwand angeordnet sein. Die Trennwand kann mit einer möglichst hydrophoben Oberfläche ausgebildet sein, insbesondere ohne, dass dabei die UVC-Durchlässigkeit reduziert wird.
In einer anderen Bauform kann die UV-LED-Einheit mit der Atemluft-Bestrahlungskammer für den Anwender untrennbar zusammengefügt sein und mit ihr zusammen von den zu-/ und abführenden Luftwegen getrennt werden. Die Reinigung der Bestrahlungskammer erfolgt vorsichtig nach Gebrauchsanweisung. Die anderen Teile können beliebig gereinigt und sterilisiert werden.
Die wenigstens eine UV-LED-Einheit, insbesondere die wenigstens eine UVC-LED-Einheit bzw. die UVC-LED-Bauelemente können mittels einer UVC-beständigen Vergussmasse an die Bestrahlungskammerwand, die Trennwand und/oder die UVC-durchlässige Quarzglasscheibe bzw. die UVC-durchlässige Kunststoffscheibe angefügt oder in die jeweiligen Fensterausschnitte eingefügt bzw. angefügt sein.
Die von der Bestrahlungskammer zu- und abgehenden Luftwege, also Lufteintrittsstück unten an der Bestrahlungskammer und das Verbindungsstück von Kammer zu Maske, gegebenenfalls mit Anschlussmitteln und das allgemeine Gehäuse können mehrere Einzelteile sein, also auch einzelne Gehäuseteile mit umfassen; alle Gehäuseteile werden im Folgenden jedoch ganz allgemein als Gehäuse bezeichnet.
Das Gehäuse der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung, und damit die zu- und abgehenden Luftwege der Bestrahlungskammer, ist/sind insbesondere ausgebildet, einen unerwünschten Austritt von UV-Strahlung zu verhindern. Insoweit bestehen sie aus UVC-undurchlässigem, UV-beständigem Kunststoff und können wenigstens eine Blende aufweisen, die ausgebildet ist, einen Austritt von UV-Strahlung aus der Bestrahlungskammer zu verhindern bzw. in geeigneter Weise geformt sein, beispielsweise mit schrägen oder abgewinkelten Wänden, um UV-Strahlung abzufangen.
Indem verhindert ist, dass UV-Strahlung aus dem Gehäuse der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung austritt, wird auch verhindert, dass die von der wenigstens einen UV-LED-Einheit ausgestrahlte UV-Strahlung auf einen Körperteil des Lebewesens treffen kann. Dies ist im Sinne eines Gesundheitsschutzes für das Lebewesen zweckmäßig.
Gehäuseteile, die die Atemluft zur Bestrahlungskammer leiten und von dieser wegleiten, können abnehmbar vom Gehäuse ausgebildet sein. Die Verbindungen von Kammer zu Maske und von Außen zur Kammer können grobe Gitter oder Schlitze quer zur Strömungsrichtung aufweisen. Diese dienen dazu, Sekrete, wie sie bei Husten oder Niesen entstehen, und größere Objekte, wie z.B. Fussel, aufzufangen. Das Material ist UVundurchlässig, UV-beständig und kann spülmaschinenfest sein.
Die Effektivität der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung ist bestimmt durch die Effektivität der UV-LED-Einheit(en) und die Effektivität der Bestrahlungskammer. Die Dimensionierung erfolgt nach angestrebter Desinfektionsleistung/Dosis, physiologischen Vorgaben, und relevanten Vorschriften/Regeln. Die Atemluft-Bestrahlungskammer kann einen Querschnitt aufweisen, der freies Atmen und entsprechend der Anordnung der UV-LED-Einheit(en) (über Länge, Breite, Höhe) über das Volumen die nötige Dosis garantiert ohne erlaubten Atemluft-Totraum zu überschreiten. Unter Dosis versteht man das Produkt aus Bestrahlungsdichte/-stärke [mW/cm²] und Bestrahlungszeit/Verweildauer [s] bei einer bestimmten Wellenlänge. Die zur Inaktivierung nötige Dosis ist für die meisten pathogenen Keime bekannt, auch für Covid-19 Keime. Beispielsweise kann die Atemluft-Bestrahlungskammer in Strömungsrichtung eine Baulänge aufweisen, die höchstens fünfmal so lang ist, insbesondere höchstens zweimal so lang ist, wie die Querschnittsbreite der Atemluft-Bestrahlungskammer. Allerdings sollte die Atemluft-Bestrahlungskammer in Strömungsrichtung eine Baulänge aufweisen, die zumindest einmal so lang ist, wie die Querschnittsbreite der Atemluft-Bestrahlungskammer, um eine ausreichende Verweildauer der momentanen Atemluft in der Atemluft-Bestrahlungskammer sicherstellen zu können.
Die Atemluft-Bestrahlungskammer kann eine kreisförmige Querschnittskontur aufweisen.
Alternativ kann die Atemluft-Bestrahlungskammer eine rechteckige oder quadratische Querschnittskontur aufweisen.
Die Innenwände der Atemluft-Bestrahlungskammer können aus möglichst leichtem, wärmeleitenden, UV-beständigem, UVCreflektierendem Material, wie beispielsweise Aluminium und dessen Legierungen bestehen und/oder mit UVC-reflektierenden Beschichtungen versehen sein und/oder mit UVC-reflektierenden Erzeugnissen ausgekleidet sein. Ebenso kann die Oberfläche eine hydrophobe Beschichtung aufweisen, beispielsweise Teflon. Sie können zur Wärmeübertragung fest mit dem Kühlkörper, bzw. der Wärmeabgabefläche der UV-LED-Einheit verbunden (thermisch gekoppelt) sein. Dadurch kann die LED-Einheit Wärme abgeben und die Bestrahlungskammer wird erwärmt, insbesondere über den Taupunkt der Atemluft erwärmt. Die Wände der Atemluft-Bestrahlungskammer können auch mit wenigstens einer eigenen aktiven Kühlvorrichtung, wie beispielsweise einem Peltier-Element versehen sein.
Die wenigstens eine UV-LED-Einheit kann wenigstens ein erstes UVC-LED-Bauelement umfassen.
Ein Bauelement kann dabei eine in jeder Bauform und Ausstattungsform erhältliche UVC-LED-Strahlungsquelle sein, beispielsweise als 1-chip/2-chip/4-chip/n-chip Bauteil, mit/ohne Optik (Linse, Fenster), hermetisch gekapselt mit Quarzglasfenster, COB, MCPCB, Flip-Chip, Array, Matrix, und in sonstigen weiteren optimierten Ausführungen.
Das wenigstens eine UVC-LED-Bauelement kann insbesondere ausgebildet sein, UVC-Strahlung in einer Wellenlänge zwischen 280 nm und 100 nm (Nanometer), insbesondere zwischen 280 nm und 260 nm, speziell 265 nm, oder in einem Wellenspektrum mit Wellenlängen zwischen 280 nm und 100 nm, insbesondere zwischen 280 nm und 260 nm, speziell 265 nm auszusenden. Das wenigstens eine UVC-LED-Bauelement kann mit einer Optik zur Festlegung des Abstrahlungswinkels versehen sein.
Eine UV-LED-Einheit kann mehrere UVC-LED-Bauelemente und zusätzliche Bauteile aufweisen. Die Vorderseite zeigt in Richtung der Atemluft-Bestrahlungskammer und weist eine wärmeleitende, UV-undurchlässige, UV-beständige, UVC-reflektierende, hydrophobe Abdeckung, beispielsweise aus Aluminium mit Teflon beschichtet, mit Aussparungen für die aktiven Flächen der UVC-LEDs und der Sensoren auf. Die Aussparungen können mit UVC-durchlässigem Quarzglas mit möglichst hydrophober Oberfläche, oder aus Kunststoff mit gleichen Eigenschaften, wie Fenster ausgebildet sein. Ebenso kann die ganze Abdeckung aus UVC-durchlässigem Quarzglas/Kunststoff bestehen. Die Abdeckung kann die UV-LED-Einheit hermetisch abdichten oder sie nur luftdicht vom Inneren der Bestrahlungskammer trennen. Diese Abdeckung/Trennwand schützt zum einen die Platine und die Bauteile vor UVC-Strahlung, Feuchtigkeit und Schmutz, zum anderen bildet sie einen Teil der UV-reflektierenden Innenwand der Atemluft-Bestrahlungskammer. Die Trennwand kann auch als Seite mit Aussparungen/Fenstern einer kompakten Bestrahlungs-kammer ausgebildet sein, an die die UVC-LED-Einheit angefügt wird. Bei Aussparungen kann die Optik oder das Fenster des mindestens einen UVC-LED-Bauelementes luftdicht angefügt werden. Alternativ kann eine Abdeckung auch durch Verguss der Vorderseite der UVC-LED-Einheit mit einem UV-beständigen Material erfolgen, das mit einer UVC-reflektierenden Oberfläche ausgestattet werden kann. Die aktive Fläche der mindestens einen UV-LED-Einheit bzw. des mindestens einen UVC-LED-Bauelements und des mindestens einen Sensors bleiben dabei frei. Verguss, Abdeckung mit Aussparungen, Abdeckung mit Fenstern, durchgehende Quarzglasscheibe und kompakte Kammerwand mit Aussparungen oder Fenstern können je nach Bedarf, abhängig von der gewählten UVC-LED-Bauform kombiniert werden. Die Abdeckung/Trennwand kann thermisch an den Kühlkörper, bzw. die Wärmeabgabefläche der LED-Einheit und/oder die Wände ohne UV-LED-Einheit angekoppelt werden.
Die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit erzeugt während ihres jeweiligen Betriebs Wärme, die zum Erhalt der Funktion und der Lebensdauer, zum Schutz der UV-LED-Einheit abgeführt werden muss. Dazu dienen dem Fachmann allgemein bekannte Kühlelemente, die thermisch an die jeweilige UV-LED-Einheit angekoppelt sind. Es können auch mehrere Arten von Kühlmethoden/-elementen kombiniert werden. Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann eine aktive Kühlvorrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, Wärme von der wenigstens einen UV-LED-Einheit, von der wenigstens einen Wand der Atemluft-Bestrahlungskammer und/oder dem wenigstens einen Kühlkörper abzuführen. Die aktive Kühlvorrichtung kann beispielsweise ein/oder mehrere Peltier-Element(e), oder einen/oder mehrere Piezo-Fächer, oder einen/oder mehrere Lüfter usw. umfassen.
Eine thermische Ankopplung kann beispielsweise durch festes flächiges Aneinanderfügen einer Wärmeabgabefläche und einer Wärmeaufnahmefläche erfolgen. Dabei können Hilfsmittel und Hilfsmaterialien zur Verbesserung der Wärmeübertragung eingesetzt werden. Der Grundkörper des zumindest einen Kühlkörpers kann in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise ausgebildet sein. So kann er vorzugsweise aus einem leichten Material, beispielsweise aus einem Aluminium-Strangpressprofil hergestellt sein. Es sind aber auch andere Materialien, insbesondere keramische Werkstoffe und/oder Metalle, die einen hohen Wärmeleitkoeffizienten aufweisen, als Grundkörper geeignet.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann eine Steuervorrichtung aufweisen, die ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine UV-LED-Einheit elektrisch anzusteuern.
Der Begriff Steuervorrichtung umfasst hier insbesondere die gesamte Elektronik, die zum Betrieb/Ansteuern der wenigstens einen UV-LED-Einheit, zum Betrieb/Ansteuern der aktiven Kühlung, zum Betrieb der Sensoren, Anzeigen, Schnittstellen, zur Datenverarbeitung, Kommunikation benötigt wird.
Die Steuervorrichtung kann ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit in Abhängigkeit eines Atemvolumenstroms des Lebewesens anzusteuern.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann dazu einen Atemvolumenstrom-Sensor aufweisen, der ausgebildet ist einen Atemvolumenstrom des Lebewesens innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung, insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer zu erfassen und ein dem momentanen Atemvolumenstrom des Lebewesens kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung die wenigstens eine UV-LED-Einheit in Abhängigkeit des Signals des Atemvolumenstrom-Sensors ansteuert.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuervorrichtung ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit in Abhängigkeit der Atemströmungsrichtung des Lebewesens anzusteuern.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann dazu einen Atemströmungsrichtungs-Sensor aufweisen, der ausgebildet ist eine Atemströmungsrichtung des Lebewesens innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung, insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer zu erfassen und ein der momentanen Atemströmungsrichtung des Lebewesens kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung die wenigstens eine UV-LED-Einheit in Abhängigkeit des Signals des Atemströmungsrichtungs-Sensors ansteuert.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuervorrichtung ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit in Abhängigkeit der Atemfrequenz des Lebewesens anzusteuern.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann dazu einen Atemfrequenz-Sensor aufweisen, der ausgebildet ist eine Atemfrequenz des Lebewesens innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung, insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer zu erfassen und ein der momentanen Atemfrequenz des Lebewesens kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung die wenigstens eine UV-LED-Einheit in Abhängigkeit des Signals des Atemfrequenz-Sensors ansteuert.
Die Steuervorrichtung kann in allen Ausführungsvarianten ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit wahlweise einzuschalten, auszuschalten, mit maximaler Strahlungsleistung zu betreiben und/oder mit einer gegenüber der maximalen Strahlungsleistung verminderten Strahlungsleistung zu betreiben.
Die Steuervorrichtung kann ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung in Abhängigkeit der Temperatur der wenigstens einen UV-LED-Einheit anzusteuern. Sie kann ebenfalls ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung der Bestrahlungskammerwände in Abhängigkeit von deren Temperatur anzusteuern, um ihre Temperatur in einem Bereich über der Taupunkttemperatur der Atemluft zu halten.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann dazu wenigstens einen Temperatur-Sensor aufweisen, der ausgebildet ist eine Temperatur an einer vorbestimmten Stelle innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung, insbesondere an der wenigstens einen UV-LED-Einheit und/oder an wenigstens einer Wand der Atemluft-Bestrahlungskammer zu erfassen und ein die momentane dortige Temperatur kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung die wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung der UV-LED-Einheit und/oder der Bestrahlungskammerwände in Abhängigkeit des Signals des wenigstens einen Temperatur-Sensors ansteuert. Weitere zusätzliche aktive Kühlelemente, beispielsweise Lüfter und/oder Fächer für das schnellere Abführen der Wärme von den Kühlkörpern, können ebenfalls von der Steuervorrichtung in Abhängigkeit der Temperatur angesteuert werden.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann wenigstens eine Klappe aufweisen, die ausgebildet ist, wenigstens eine Öffnung der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung zu schließen, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung von einer Atemschutzmaske entfernt wird, derart, dass bei geschlossener Klappe ein Austreten von UV-Strahlung aus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung verhindert ist.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann alle bekannten, Sensoren, Anzeigen, Schnittstellen und Schalter aufweisen, wie sie beispielsweise für Erfassung und Statusanzeige der LED-Funktion, physiologischer Daten, des Akkuladezustandes und eines Alarmzustandes nötig sind, und wie beispielsweise USB-Schnittstelle, On/Off-Schalter, Bauteile für kabellose Kommunikation usw.. Dabei können diese Bauteile, die Akkus und die Steuervorrichtung in einem eigenständigen Gehäuse als Modul zusammengefasst werden, das an die Atemluft-Bestrahlungskammer angeschlossen/aufgeschnappt wird, oder mit der Bestrahlungskammer zusammen in einem Gehäuse untergebracht sein. Alternativ können die Steuervorrichtung und/oder die Elektronik, die nicht in oder an der Bestrahlungskammer sein muss, in der Maske untergebracht sein.
Der Begriff Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann demnach für das Gesamtsystem stehen, oder für den Teil Atemluft-Bestrahlungskammer mit eingebauten Sensoren, für die Steuervorrichtung, oder für aus dem Kontext Ersichtliches.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann wenigstens einen elektrischen Schalter aufweisen, der ausgebildet und eingerichtet ist, zum elektrischen Trennen von einer elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem vorzugsweise internen Akkumulator und/oder einer vorzugsweise externen Stromquelle und/oder zum elektrischen Anschließen der Steuervorrichtung und damit der wenigstens einen UV-LED-Einheit an eine elektrische Energieversorgung, insbesondere einen vorzugsweise internen Akkumulator und/oder eine vorzugsweise externe Stromquelle.
Dieser Absatz beschreibt den Sicherheitsschalter oder Sicherheitskontakt bei Abzug der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung: Ein anderer elektrischer Schalter, der beispielsweise ein Kontakt, vorzugsweise an dem Gegenanschlussmittel der Atemschutzmaske sein kann, kann ausgebildet sein, die elektrische Energieversorgung von der wenigstens einen UV-LED-Einheit zu trennen, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung von einer Atemschutzmaske entfernt wird. Dies dient dem Personenschutz vor UVC-Strahlung. Zusätzlich können mechanische Klappen, die sich bei Abzug der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung bzw. der Atemluft-Bestrahlungskammer von den zu- und abführenden Luftwegen schließen, den Anwender wie auch die Bestrahlungskammer und die darin befindlichen empfindlichen Kammer-Oberflächen und UV-LED-Element-Oberflächen schützen.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann wenigstens ein Anzeigemittel aufweisen, die ausgebildet sind zum Anzeigen eines Funktionsstatus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung. Ein Funktionsstatus kann beispielsweise die On/Off-Funktion betreffen, die UV-LED-Leistung, den Akkuladezustand, und/oder kann ein Alarmzustand mit Alarmsignal sein.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann wenigstens eine Aufnahme aufweisen, für einen elektrischen Speicher, insbesondere einen Akkumulator.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann elektrische Schnittstellen aufweisen, die ausgebildet sind zum elektrischen Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit einer von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung separaten elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem Akkumulator, Akkupack, oder einem Netzteil, Notebook, PC usw., zum Betrieb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und/oder zum Aufladen der Akkus.
Die Schnittstelle kann ausgebildet sein zur Einrichtung einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und einem von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung separaten, externen Rechner zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann eine drahtlose Kommunikationseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und einem von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung separaten, externen Rechner zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Atemschutzmaske, aufweisend ein Gegenanschlussmittel für eine Atemluft-Desinfektionsvorrichtung wie erfindungsgemäß beschrieben, wobei das Gegenanschlussmittel ausgebildet ist zum Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung, wie erfindungsgemäß beschrieben, mit der Atemschutzmaske.
Demgemäß kann in einem verbundenen Zustand die Atemschutzmaske die erfindungsgemäß beschriebene Atemluft-Desinfektionsvorrichtung aufweisen.
Die Atemschutzmaske kann eine Schutzblende aufweisen, die ausgebildet ist, ein Anstrahlen des Körpers des Lebewesens mit aus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung austretender UV-Strahlung zu verhindern, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung an der Atemschutzmaske angebracht ist.
Die Atemschutzmaske kann wenigstens zwei Gegenanschlussmittel aufweisen, wobei wenigstens ein erstes Gegenanschlussmittel ausgebildet ist zum Verbinden einer ersten Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit der Atemschutzmaske und wenigstens ein zweites Gegenanschlussmittel ausgebildet ist zum Verbinden einer zweiten Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit der Atemschutzmaske.
Die Atemschutzmaske kann Ventile aufweisen, die je nach Strömungsrichtung öffnen oder schließen.
Alternativ oder ergänzend zu den Bauelementen der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann die Atemschutzmaske wenigstens einen elektrischen Schalter aufweisen, der ausgebildet und eingerichtet ist, zum elektrischen Trennen von einer elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem internen Akkumulator und/oder einer externen Stromquelle und/oder zum elektrischen Anschließen der Steuervorrichtung der wenigstens einen UV-LED-Einheit der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung an eine elektrische Energieversorgung, insbesondere einen internen Akkumulator und/oder eine externe Stromquelle.
Der elektrische Schalter oder ein Kontakt, vorzugsweise an dem Gegenanschlussmittel der Atemschutzmaske, kann ausgebildet sein, die elektrische Energieversorgung von der wenigstens einen UV-LED-Einheit der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung zu trennen, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung von der Atemschutzmaske entfernt wird.
Alternativ oder ergänzend zu den Bauelementen der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann die Atemschutzmaske Anzeigemittel aufweisen, die ausgebildet sind zum Anzeigen eines Funktionsstatus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung. Ein Funktionsstatus kann beispielsweise die On/Off-Funktion betreffen, die UV-LED-Leistung, den Akkuladezustand, und/oder kann ein Alarmzustand mit Alarmsignal sein.
Alternativ oder ergänzend zu den Bauelementen der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann die Atemschutzmaske wenigstens eine Aufnahme aufweisen für einen elektrischen Speicher, insbesondere einen Akkumulator.
Alternativ oder ergänzend zu den Bauelementen der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann die Atemschutzmaske elektrische Schnittstellen aufweisen, die ausgebildet sind zum elektrischen Verbinden der Atemschutzmaske mit einer von der Atemschutzmaske separaten elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem externen Akkumulator, Akkupack, oder einem Netzteil, Notebook, PC usw., zum Betrieb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und/oder zum Aufladen des wenigstens einen internen Akkumulators.
Die Schnittstelle kann ausgebildet sein zur Einrichtung einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung der Atemschutzmaske und einem von der Atemschutzmaske separaten, externen Rechner zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Alternativ oder ergänzend zu den Bauelementen der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann die Atemschutzmaske eine drahtlose Kommunikationseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung der Atemschutzmaske und einem von der Atemschutzmaske separaten, externen Rechner zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Die gesamte Elektronik kann alternativ zur Platzierung im Gehäuse der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung, oder in einem eigenen Gehäuse, das an die Atemluft-Bestrahlungskammer aufgeschnappt wird, im Maskenkörper untergebracht werden.
Die Atemschutzmaske kann insbesondere einen stabilen/starren Außenkörper zur Aufnahme der Akkus und/oder der Elektronik, vorzugsweise am Kinn, Unterkiefer und Kiefergelenkbereich verlaufend, und eine ergonomisch anpassungsfähige Gesichtsmaske zum lückenlosen Anlegen an das Gesicht aufweisen. Letztere kann transparent sein und den Mund sichtbar lassen.
Die Atemschutzmaske kann insbesondere einen Maskenkörper aufweisen, der aus einem transparenten Material besteht.
Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigen:

1 ein repräsentatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Atemschutzmaske bei abgenommener Atemluft-Desinfektionsvorrichtung,
2 die Atemschutzmaske gemäß 1 bei angesetzter Atemluft-Desinfektionsvorrichtung ohne Gehäuse,
3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Atemluft-Desinfektionsvorrichtung,
4 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführung mit zwei Atemluft-Desinfektionsvorrichtungen,
5 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit Kühlkörper und Gehäuseteil Verbindungsstück mit Anschlussmittel in einer Vorderansicht,
6 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Atemluft-Bestrahlungskammer ohne Gehäuse in einer Ansicht von oben, und
7 eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung bzw. der Atemschutzmaske.

In der 1 ist ein repräsentatives Ausführungsbeispiel einer Atemschutzmaske 1 dargestellt, die von einem Lebewesen 2, d.h. im vorliegenden Falle von einem Menschen, über seine Nase und seinen Mund getragen wird.
Die Atemschutzmaske 1 weist ein Gegenanschlussmittel 3 für eine im Folgenden noch näher beschriebene Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 auf. Das Gegenanschlussmittel 3 ist ausgebildet zum Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 mit der Atemschutzmaske 1. Im angeschlossenen Zustand, wie in 2 schematisch dargestellt ist, weist die Atemschutzmaske 1 die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 ohne Gehäuse 32 auf.
Zur einfachen Erläuterung sind an der beispielshaften Atemschutzmaske 1 gemäß 1 mehrere, gegebenenfalls optionale Merkmale und/oder Einrichtungen gleichzeitig gezeigt und in diesem Zusammenhang beschrieben. In abgewandelten Ausführungsvarianten, die ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegen, können auch nur einzelne dieser Merkmale und/oder Einrichtungen oder eine Auswahl von mehreren Merkmalen und/oder Einrichtungen in beliebigen sinnvollen Kombinationen an der Atemschutzmaske 1 verwirklicht sein.
Die Atemschutzmaske 1 kann demgemäß eine Schutzblende 4 aufweisen, die ausgebildet ist, ein Anstrahlen des Körpers des Lebewesens 2 mit aus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 austretender UV-Strahlung zu verhindern, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 an der Atemschutzmaske 1 angebracht ist, wie dies in 2 beispielhaft dargestellt ist.
Die Atemschutzmaske 1 kann wenigstens einen elektrischen Schalter 5 aufweisen, der ausgebildet und eingerichtet ist, zum elektrischen Trennen von einer elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem internen Akkumulator 6 und/oder einer externen Stromquelle und/oder zum elektrischen Anschließen der Steuervorrichtung 11 der wenigstens einen UV-LED-Einheit 31 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 an eine elektrische Energieversorgung, insbesondere den internen Akkumulator 6 und/oder eine externe Stromversorgung.
Es kann ein weiterer elektrischer Schalter 7 oder Kontakt vorgesehen sein, vorzugsweise an dem Gegenanschlussmittel 3 der Atemschutzmaske 1, der ausgebildet ist, die elektrische Energieversorgung von der wenigstens einen UV-LED-Einheit 31 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 zu trennen, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 von der Atemschutzmaske 1 entfernt wird. Das ist besonders vorteilhaft, wenn eine Variante gewählt wird, bei der sich die Steuervorrichtung 11 oder 51 und die Stromversorgung (Akku und Schnittstelle zu Akkupack, Netzteil, Notebook usw.) auf/an der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 befinden.
Die Atemschutzmaske 1 kann ein Anzeigemittel 8 aufweisen, das ausgebildet ist zum Anzeigen eines Funktionsstatus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30.
Die Atemschutzmaske 1 kann wenigstens eine Aufnahme 9 für einen elektrischen Speicher, insbesondere für den Akkumulator 6 aufweisen.
Die Atemschutzmaske 1 kann eine elektrische Schnittstelle 10 aufweisen, die ausgebildet ist zum elektrischen Verbinden der Atemschutzmaske 1 mit einer von der Atemschutzmaske 1 separaten elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem externen Akkumulator, Akkupack, oder einem externen Gerät, z.B. Netzteil, Notebook, PC, zum Betrieb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und zur Aufladung des wenigstens einen internen Akkumulators 6.
Beispielsweise über dieselbe elektrische Schnittstelle 10 kann die Atemschutzmaske 1 ausgebildet sein zur Einrichtung einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung 11 der Atemschutzmaske 1 und einem von der Atemschutzmaske 1 separaten, externen Rechner 12 zum Austausch von Signalen und/oder Informationen. Der Rechner 12 kann beispielsweise ein Personalcomputer, ein Notebook, ein Table-Computer oder ein Smartphone sein.
Die Atemschutzmaske 1 kann, insbesondere alternativ oder ergänzend zur elektrischen Schnittstelle 10 eine drahtlose Kommunikationseinrichtung 13 aufweisen, die ausgebildet ist zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen der Steuervorrichtung 11 der Atemschutzmaske 1 und dem von der Atemschutzmaske 1 separaten, externen Rechner 12 zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Die 3 zeigt schematisch die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 mit einem am Körper, insbesondere am Kopf bzw. vor Mund und Nase des Lebewesens 2 tragbaren Gehäuse 32.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 weist eine im Gehäuse 32 ausgebildete frei durchströmbare Atemluft-Bestrahlungskammer 33 auf, die frei von Strömungswiderstand erhöhenden Einbauten oder Umlenkabschnitten ist, und die an einem Ende 34.1 der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 eine im Strömungsweg der Nase und/oder dem Mund des Lebewesens 2 zugewandte erste Durchtrittsöffnung 35.1 aufweist und an einem anderen Ende 34.2 der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 eine im Strömungsweg von der Nase und/oder von dem Mund des Lebewesens 2 abgewandte zweite Durchtrittsöffnung 35.2 aufweist, wobei die Atemluft-Bestrahlungskammer 33 von wenigstens einer UV-reflektierenden Kammer-Innenwand 36 begrenzt ist, die aus einem wärmeleitenden Material besteht, eine hydrophobe Oberfläche besitzt und fest mit dem Kühlkörper, bzw. der Wärmeabgabefläche der UV-LED-Einheit verbunden (thermisch gekoppelt) ist.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 weist außerdem wenigstens eine in die Atemluft-Bestrahlungskammer 33 einstrahlende UV-LED-Einheit 31 auf, die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen.
Die wenigstens eine in die Atemluft-Bestrahlungskammer 33 einstrahlende UV-LED-Einheit 31 weist mehrere UVC-LEDs 31a auf und kann zusätzliche Bauteile aufweisen. Sie wird in diesem Beispiel durch eine wärmeleitende, UV-undurchlässige, UV-beständige, UVC-reflektierende Abdeckung oder Trennwand, beispielsweise aus Aluminium mit Teflon beschichtet, mit Aussparungen 40 für die aktiven Flächen der UVC-LEDs 31a und möglicher Sensoren, vom Inneren der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 getrennt. Die Aussparungen 40 sind mit UVC-durchlässigem Quarzglas mit möglichst hydrophober Oberfläche wie Fenster 40 ausgebildet. Die Abdeckung oder Trennwand mit den Fenstern 40 trennt die UV-LED-Einheit 31 luftdicht vom Inneren der Bestrahlungskammer 33. Die Abdeckung oder Trennwand ist thermisch an den Kühlkörper und/oder die Wände ohne UV-LED-Einheit angekoppelt.
Des Weiteren weist die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 wenigstens einen sich außerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 erstreckenden Kühlkörper 37 auf, der thermisch sowohl an die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31, als auch an die aus dem wärmeleitenden Material bestehende Kammer-Innenwand 36 angekoppelt ist, bzw. eins mit dieser Innenwand ist.
Das Gehäuse 32 umfasst ein Verbindungsstück zwischen Kammer und Maske mit Anschlussmittel 38, das ausgebildet ist zum Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 mit einer am Kopf des Lebewesens 2 zu tragenden Atemschutzmaske 1. Dazu kann das Anschlussmittel 38 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 mit dem Gegenanschlussmittel 3 der Atemschutzmaske 1 im verbundenen Zustand zusammenwirken. Das Anschlussmittel 38 und das Gegenanschlussmittel 3 können daher im Sinne einer Verschraubung, einer Verrastung oder einer sonstigen formschlüssigen, kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise auch einer Klettverbindung miteinander verbunden sein.
In dem Gehäuse 32 kann ein erster Strömungskanal K1 vorhanden sein, an den die Atemluft-Bestrahlungskammer 33 strömungstechnisch angeschlossen ist und ein separater zweiter Strömungskanal K2 vorhanden sein, in den der wenigstens eine Kühlkörper 37 zumindest teilweise und/oder vollständig hineinragt.
Wie in 4 schematisch aufgezeigt ist, kann die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 wenigstens eine erste Atemluft-Bestrahlungskammer 33.1 aufweist, der wenigstens eine erste UV-LED-Einheit 31.1 zugeordnet ist, die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der ersten Atemluft-Bestrahlungskammer 33.1 mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen, und die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 wenigstens eine zweite Atemluft-Bestrahlungskammer 33.2 aufweist, der wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit 31.2 zugeordnet ist, die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der zweiten Atemluft-Bestrahlungskammer 33.2 mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen.
Die Bestrahlungskammern 33 können auch mit Verbindungsstücken Kammer-Maske mit Anschlussmittel 38 zueinander angeordnet sein. Damit liegen die Anschlüsse 38 an der Maske Zentral unter/vor dem Mund/Nase und die Kammern 33 weisen in Richtung Kiefergelenk. Die erste Atemluft-Bestrahlungskammer 33.1 kann ausgebildet und eingerichtet sein, zum Durchströmen lediglich mit der Ausatmungsluft des Lebewesens 2 und die zweite Atemluft-Bestrahlungskammer 33.2 kann ausgebildet und eingerichtet sein, zum Durchströmen lediglich mit der Einatmungsluft des Lebewesens 2.
Alternativ kann die erste Atemluft-Bestrahlungskammer 33.1 ausgebildet und eingerichtet sein, zum Durchströmen mit der Atmungsluft des Lebewesens 2 unabhängig von dem momentanen Gesamtatemvolumenstrom des Lebewesens 2 und die zweite Atemluft-Bestrahlungskammer 33.2 kann dabei ausgebildet und eingerichtet sein, zum Durchströmen mit einem Teil der Atmungsluft des Lebewesens 2, wenn der momentane Gesamtatemvolumenstrom oberhalb eines vorbestimmten Grenzatemvolumenstromes liegt.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 ist in 5 und 6 anhand eines abgewandelten Ausführungsbeispiels nochmals erläutert.
Das wenigstens eine UVC-LED-Bauelement (UVC-LEDs 31a), auf der wenigstens einen in die Atemluft-Bestrahlungskammer 33 einstrahlenden UV-LED-Einheit 31 ist mit einer Optik 31b versehen und strahlt direkt in die Atemluft-Bestrahlungskammer ein. Die Oberfläche der UV-LED-Einheit 31 in Umgebung der UVC-LEDs 31a ist durch eine Abdeckung 39 in Form eines Vergusses mit einem UVC-beständigen Material mit UVCreflektierender Oberfläche geschützt, bzw. dadurch von der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 getrennt. Wird eine Abdeckung oder Trennwand oder eine kompakte Kammerwand mit Aussparungen gewählt, kann sie luftdicht an die Optik 31b (Linse, Fenster) des UV-Bauelementes 31 angeschlossen sein. Alternativ ist dies bei Verguss bereits der Fall.
Das Gehäuse 32, bzw. das Verbindungsstück Kammer-Maske mit Anschlussmittel 38, kann wenigstens eine Blende 41 aufweisen, die ausgebildet ist, einen Austritt von UV-Strahlung aus dem Verbindungsstück 38, bzw. der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 zu verhindern.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 kann wenigstens die aktive Kühlvorrichtung 58 aufweisen, die ausgebildet ist, Wärme von der wenigstens einen UV-LED-Einheit 31, 31.2, 31.2, von der wenigstens einen Wand der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 abzuführen, bzw. die Temperatur der Bestrahlungskammerwände zu bestimmen. Die Temperaturwerte werden von Temperatursensoren 57 erfasst. Die aktive Kühlvorrichtung 58 kann beispielsweise ein Peltier-Element oder mehrere Peltier-Elemente umfassen.
Zurückkommend auf die 3 kann die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 - analog zur Atemschutzmaske 1 - mehrere, gegebenenfalls optionale Merkmale und/oder Einrichtungen gleichzeitig aufweisen, die in einer Zusammenschau in 3 dargestellt und in diesem Zusammenhang beschrieben sind. In abgewandelten Ausführungsvarianten, die ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegen, können auch nur einzelne dieser Merkmale und/oder Einrichtungen oder eine Auswahl von mehreren Merkmale und/oder Einrichtungen in beliebigen sinnvollen Kombinationen an der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 verwirklicht sein.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 kann wenigstens einen elektrischen Schalter 45 aufweisen, der ausgebildet und eingerichtet ist, zum elektrischen Trennen von einer elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem internen Akkumulator 46 und/oder einer externen Stromquelle und/oder zum elektrischen Anschließen der Steuervorrichtung 51 der wenigstens einen UV-LED-Einheit 31 an eine elektrische Energieversorgung, insbesondere einen internen Akkumulator 46 und/oder eine externe Stromquelle.
Es kann ein weiterer elektrischer Schalter 47 oder Kontakt vorgesehen sein, vorzugsweise an dem Anschlussmittel 38 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30, der ausgebildet ist, die elektrische Energieversorgung von der wenigstens einen UV-LED-Einheit 31 zu trennen, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 von der Atemschutzmaske 1 entfernt wird.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 kann ein Anzeigemittel 48 aufweisen, das ausgebildet ist zum Anzeigen eines Funktionsstatus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 kann wenigstens eine Aufnahme 49 für einen elektrischen Speicher, insbesondere für den Akkumulator 46 aufweisen.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung kann eine elektrische Schnittstelle 50 aufweisen, die ausgebildet ist zum elektrischen Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 mit einer von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 separaten elektrischen Stromversorgung, insbesondere einem Akkumulator, Akkupack, oder einem Netzteil, Notebook, PC usw., zum Betrieb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und zum Aufladen des Akkumulators 46.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiel kann dieselbe elektrische Schnittstelle 50 ausgebildet sein zur Einrichtung einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung 51 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 und einem von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 separaten, externen Rechner 52 (1) zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 kann eine drahtlose Kommunikationseinrichtung 53 aufweisen, die ausgebildet ist zur Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen der Steuervorrichtung 51 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 und dem von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 separaten, externen Rechner 52 zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Die Steuervorrichtung 51 kann ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31 elektrisch anzusteuern.
Die Steuervorrichtung 51 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 kann ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 in Abhängigkeit eines Atemvolumenstroms des Lebewesens 2 anzusteuern. Dazu kann die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30, wie in 7 schematisch dargestellt ist, einen Atemvolumenstrom-Sensor 54 aufweisen, der ausgebildet ist einen Atemvolumenstrom des Lebewesens 2 innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30, insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 zu erfassen und ein dem momentanen Atemvolumenstrom des Lebewesens 2 kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung 51 zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung 51 die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 in Abhängigkeit des Signals des Atemvolumenstrom-Sensors 54 ansteuert.
Die Steuervorrichtung 51 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 kann ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 in Abhängigkeit der Atemströmungsrichtung des Lebewesens 2 anzusteuern. Dazu kann die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30, wie in 7 schematisch dargestellt ist, einen Atemströmungsrichtungs-Sensor 55 aufweisen, der ausgebildet ist eine Atemströmungsrichtung des Lebewesens 2 innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30, insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 zu erfassen und ein der momentanen Atemströmungsrichtung des Lebewesens 2 kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung 51 zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung 51 die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 in Abhängigkeit des Signals des Atemströmungsrichtungs-Sensors 55 ansteuert.
Die Steuervorrichtung 51 kann ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 in Abhängigkeit der Atemfrequenz des Lebewesens 2 anzusteuern. Dazu kann die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30, wie in 7 schematisch dargestellt ist, einen Atemfrequenz-Sensor 56 aufweisen, der ausgebildet ist eine Atemfrequenz des Lebewesens 2 innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30, insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 zu erfassen und ein der momentanen Atemfrequenz des Lebewesens 2 kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung 51 zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung 51 die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 in Abhängigkeit des Signals des Atemfrequenz-Sensors 56 ansteuert.
Die Steuervorrichtung 51 kann ausgebildet und eingerichtet sein, wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung 58 der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 in Abhängigkeit der Temperatur der wenigstens einen UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 anzusteuern. Weiterhin kann sie ausgebildet und eingerichtet sein, weitere zusätzliche aktive Kühlelemente, beispielsweise Lüfter und/oder Fächer für das schnellere Abführen der Wärme von den Kühlkörpern, in Abhängigkeit der Temperatur anzusteuern.
Die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30 kann dazu, wie in 7 schematisch dargestellt ist, wenigstens einen Temperatur-Sensor 57 aufweisen, der ausgebildet ist eine Temperatur an einer vorbestimmten Stelle innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung 30, insbesondere an der wenigstens einen UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 und/oder an wenigstens einer Wand der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 zu erfassen und ein die momentane dortige Temperatur kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung 51 zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung 51 die wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung 58 der UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 und/oder die der wenigstens einen Wand der Atemluft-Bestrahlungskammer 33 in Abhängigkeit des Signals des wenigstens einen Temperatur-Sensors 57 ansteuert.
Die Steuervorrichtung 51 kann generell, d.h. auch jeweils in Abhängigkeit des Atemvolumenstrom-Sensors 54, des Atemströmungsrichtungs-Sensors 55, und/oder des Atemfrequenz-Sensors 56, ausgebildet und eingerichtet sein, die wenigstens eine UV-LED-Einheit 31, 31.1, 31.2 wahlweise einzuschalten, auszuschalten, mit maximaler Strahlungsleistung zu betreiben und/oder mit einer gegenüber der maximalen Strahlungsleistung verminderten Strahlungsleistung zu betreiben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

GB 2580838 A [0002, 0010]
AU 2020100503 A4 [0003, 0010]
WO 2009/012752 A1 [0004, 0009]

Claims

Atemluft-Desinfektionsvorrichtung mit einem am Körper eines Lebewesens (2) tragbaren Gehäuse (32), aufweisend: - eine im Gehäuse (32) ausgebildete frei durchströmbare Atemluft-Bestrahlungskammer (33), die frei von den Strömungswiderstand erhöhenden Einbauten oder Umlenkabschnitten ist, und die an einem Ende (34.1) der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) eine im Strömungsweg der Nase und/oder dem Mund des Lebewesens (2) zugewandte erste Durchtrittsöffnung (35.1) aufweist und an einem anderen Ende (34.2) der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) eine im Strömungsweg von der Nase und/oder von dem Mund des Lebewesens (2) abgewandte zweite Durchtrittsöffnung (35.2) aufweist, wobei die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) von wenigstens einer UV-reflektierenden Kammer-Innenwand (36) begrenzt ist, die aus einem wärmeleitenden Material besteht, - wenigstens eine im Gehäuse (32) angeordnete, in die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) einstrahlende UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2), die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen, und - wenigstens einen sich außerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) erstreckenden Kühlkörper (37), der thermisch sowohl an die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2), als auch an die aus dem wärmeleitenden Material bestehende Kammer-Innenwand (36, 39, 40) angekoppelt ist.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (32) ein Anschlussmittel (38) aufweist, das ausgebildet ist zum Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) mit einer am Kopf des Lebewesens (2) zu tragenden Atemschutzmaske (1).
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (32) ein erster Strömungskanal (K1) vorhanden ist, an den die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) strömungstechnisch angeschlossen ist und ein zweiter Strömungskanal (K2) vorhanden ist, in den der wenigstens eine Kühlkörper (37) zumindest teilweise und/oder vollständig hineinragt.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) wenigstens eine erste Atemluft-Bestrahlungskammer (33.1) aufweist, der wenigstens eine erste UV-LED-Einheit (31.1) zugeordnet ist, die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der ersten Atemluft-Bestrahlungskammer (33.1) mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen, und die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) wenigstens eine zweite Atemluft-Bestrahlungskammer (33.2) aufweist, der wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit (31.2) zugeordnet ist, die ausgebildet und eingerichtet ist, den Innenraum der zweiten Atemluft-Bestrahlungskammer (33.2) mit UV-Strahlen vollständig zu beaufschlagen.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Atemluft-Bestrahlungskammer (33.1) ausgebildet und eingerichtet ist, zum Durchströmen lediglich mit der Ausatmungsluft des Lebewesens (2) und die zweite Atemluft-Bestrahlungskammer (33.2) ausgebildet und eingerichtet ist, zum Durchströmen lediglich mit der Einatmungsluft des Lebewesens (2).
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Atemluft-Bestrahlungskammer (33.1) ausgebildet und eingerichtet ist, zum Durchströmen mit der Atmungsluft des Lebewesens (2) unabhängig von dem momentanen Gesamtatemvolumenstrom des Lebewesens (2) und die zweite Atemluft-Bestrahlungskammer (33.2) ausgebildet und eingerichtet ist, zum Durchströmen mit einem Teil der Atmungsluft des Lebewesens (2), wenn der momentane Gesamtatemvolumenstrom oberhalb eines vorbestimmten Grenzatemvolumenstromes liegt.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine in die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) einstrahlende UV-LED-Einheit (31) mittels einer UVCstrahlungsdurch-lässigen Trennwand (39) von dem Innenraum der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) getrennt angeordnet ist.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (39), insbesondere eine als Quarzglasscheibe oder als Kunststoffscheibe ausgebildete Trennwand, in einem Fensterausschnitt (40) der Kammer-Innenwand (36) angeordnet ist.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (32) wenigstens eine Blende (41) aufweist, die ausgebildet ist, einen Austritt von UV-Strahlung aus dem Gehäuse (32) der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) zu verhindern.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) in Strömungsrichtung eine Baulänge aufweist, die höchstens fünfmal, insbesondere höchstens zweimal so lang ist, wie die Querschnittsbreite der Atemluft-Bestrahlungskammer (33).
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) eine kreisförmige Querschnittskontur aufweist.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Bestrahlungskammer (33) eine rechteckige oder quadratische Querschnittskontur aufweist.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) eine Steuervorrichtung (51) aufweist, die ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) elektrisch anzusteuern.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (51) ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) in Abhängigkeit eines Atemvolumenstroms des Lebewesens (2) anzusteuern.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) einen Atemvolumenstrom-Sensor (54) aufweist, der ausgebildet ist einen Atemvolumenstrom des Lebewesens (2) innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30), insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) zu erfassen und ein dem momentanen Atemvolumenstrom des Lebewesens (2) kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung (51) zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung (51) die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) in Abhängigkeit des Signals des Atemvolumenstrom-Sensors (54) ansteuert.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (51) ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) in Abhängigkeit der Atemströmungsrichtung des Lebewesens (2) anzusteuern.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) einen Atemströmungsrichtungs-Sensor (55) aufweist, der ausgebildet ist eine Atemströmungsrichtung des Lebewesens (2) innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30), insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) zu erfassen und ein der momentanen Atemströmungsrichtung des Lebewesens (2) kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung (51) zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung (51) die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) in Abhängigkeit des Signals des Atemströmungsrichtungs-Sensors (55) ansteuert.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (51) ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) in Abhängigkeit der Atemfrequenz des Lebewesens (2) anzusteuern.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) einen Atemfrequenz-Sensor (56) aufweist, der ausgebildet ist eine Atemfrequenz des Lebewesens (2) innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30), insbesondere innerhalb der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) zu erfassen und ein der momentanen Atemfrequenz des Lebewesens (2) kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung (51) zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung (51) die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) in Abhängigkeit des Signals des Atemfrequenz-Sensors (56) ansteuert.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (51) ausgebildet und eingerichtet ist, wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung (58) der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) in Abhängigkeit der Temperatur der wenigstens einen UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) anzusteuern.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) wenigstens einen Temperatur-Sensor (57) aufweist, der ausgebildet ist eine Temperatur an einer vorbestimmten Stelle innerhalb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30), insbesondere an der wenigstens einen UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) und/oder an wenigstens einer Wand der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) zu erfassen und ein die momentane dortige Temperatur kennzeichnendes Signal an die Steuervorrichtung (51) zu übermitteln, so dass die Steuervorrichtung (51) die wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung (58) der UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) und/oder die der wenigstens einen Wand der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) in Abhängigkeit des Signals des wenigstens einen Temperatur-Sensors (57) ansteuert.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (51) ausgebildet und eingerichtet ist, die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) wahlweise einzuschalten, auszuschalten, mit maximaler Strahlungsleistung zu betreiben und/oder mit einer gegenüber der maximalen Strahlungsleistung verminderten Strahlungsleistung zu betreiben.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) wenigstens ein UVC-LED-Bauelement aufweist.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine UVC-LED-Bauelement ausgebildet ist, UVC-Strahlung in einer Wellenlänge zwischen 280 nm und 100 nm, insbesondere zwischen 280 nm und 260 nm, speziell 265 nm, oder in einem Wellenspektrum mit Wellenlängen zwischen 280 nm und 100 nm, insbesondere zwischen 280 nm und 260 nm, speziell 265 nm auszusenden.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, aufweisend wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung (58), die ausgebildet ist, Wärme von der wenigstens einen UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2), von der wenigstens einen Wand der Atemluft-Bestrahlungskammer (33) abzuführen, und/oder deren Temperatur zu bestimmen.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, aufweisend wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung, die ausgebildet ist, Wärme von dem wenigstens einen Kühlkörper (37) abzuführen, insbesondere mittels wenigstens eines Piezo-Fächers der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) oder mittels wenigstens eines Lüfters der Desinfektionsvorrichtung (30).
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils wenigstens eine aktive Kühlvorrichtung (58) wenigstens ein Peltier-Element umfasst, das von der Steuervorrichtung (51) angesteuert wird.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, aufweisend wenigstens einen elektrischen Schalter (45), der ausgebildet und eingerichtet ist, zum elektrischen Trennen von einer elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem Akkumulator (46) und/oder zum elektrischen Anschließen der Steuervorrichtung (51) und damit der wenigstens einen UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) an eine elektrische Energieversorgung, insbesondere einen Akkumulator oder eine externe Stromquelle.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schalter (45) oder ein zusätzlicher Schalter (47) ausgebildet ist, die elektrische Energieversorgung von der wenigstens einen UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) zu trennen, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) von einer Atemschutzmaske (1) entfernt wird.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, aufweisend wenigstens eine Klappe, die ausgebildet ist, wenigstens eine Öffnung der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) zu schließen, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) von einer Atemschutzmaske (1) entfernt wird, derart, dass bei geschlossener Klappe ein Austreten von UV-Strahlung aus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) verhindert ist und die Desinfektionskammer geschützt ist.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, aufweisend wenigstens ein Anzeigemittel (48) das ausgebildet ist zum Anzeigen eines Funktionsstatus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30).
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, aufweisend wenigstens eine Aufnahme (49) für einen elektrischen Speicher, insbesondere einen Akkumulator (46).
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, aufweisend eine elektrische Schnittstelle (50), die ausgebildet ist zum elektrischen Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) mit einer von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) separaten elektrischen Energieversorgung, insbesondere einen Akkumulator, Akkupack oder einem Netzteil, einem Notebook oder Personalcomputer, zum Betrieb der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung und/oder zum Aufladen der Akkumulators (46).
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, aufweisend eine elektrische Schnittstelle (50), die ausgebildet ist zur Einrichtung einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung (51) der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) und einem von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) separaten, externen Rechner (52) zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Atemluft-Desinfektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, aufweisend eine drahtlose Kommunikationseinrichtung, die ausgebildet ist zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung (51) der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) und einem von der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) separaten, externen Rechner (52) zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Atemschutzmaske, aufweisend ein Gegenanschlussmittel (3) für eine Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 35, das ausgebildet ist zum Verbinden der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 35 mit der Atemschutzmaske (1) .
Atemschutzmaske nach Anspruch 36, aufweisend eine Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 35.
Atemschutzmaske nach Anspruch 36 oder 37, aufweisend eine Schutzblende (4), die ausgebildet ist, ein Anstrahlen des Körpers des Lebewesens (2) mit aus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) austretender UV-Strahlung zu verhindern, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) an der Atemschutzmaske (1) angebracht ist.
Atemschutzmaske nach einem der Ansprüche 36 bis 38, aufweisend wenigstens zwei Gegenanschlussmittel (3), wobei wenigstens ein erstes Gegenanschlussmittel ausgebildet ist zum Verbinden einer ersten Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 35 mit der Atemschutzmaske (1) und wenigstens ein zweites Gegenanschlussmittel, das ausgebildet ist zum Verbinden einer zweiten Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30.2) nach einem der Ansprüche 1 bis 35 mit der Atemschutzmaske (1).
Atemschutzmaske nach einem der Ansprüche 36 bis 39, aufweisend wenigstens einen elektrischen Schalter (5), der ausgebildet und eingerichtet ist, zum elektrischen Trennen von einer elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem Akkumulator (6) und/oder zum elektrischen Anschließen der Steuervorrichtung (11) und damit der wenigstens einen UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) an eine elektrische Energieversorgung, insbesondere einen elektrischen Akkumulator (6) und/oder eine externe Stromquelle.
Atemschutzmaske nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schalter (5) oder der Kontakt (7) ausgebildet ist, die elektrische Energieversorgung von der wenigstens einen UV-LED-Einheit (31, 31.1, 31.2) der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) zu trennen, wenn die Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30) von der Atemschutzmaske (1) entfernt wird.
Atemschutzmaske nach einem der Ansprüche 36 bis 41, aufweisend wenigstens ein Anzeigemittel (8), das ausgebildet ist zum Anzeigen eines Funktionsstatus der Atemluft-Desinfektionsvorrichtung (30).
Atemschutzmaske nach einem der Ansprüche 36 bis 42, aufweisend wenigstens eine Aufnahme (9) für wenigstens einen elektrischen Speicher, insbesondere wenigstens einen elektrischen Akkumulator (6).
Atemschutzmaske nach einem der Ansprüche 36 bis 43, aufweisend eine elektrische Schnittstelle (10), die ausgebildet ist zum elektrischen Verbinden der Atemschutzmaske (1) mit einer von der Atemschutzmaske (1) separaten elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem Akkumulator, Akkupack, oder einem Netzteil, Notebook, Personalcomputer, zum Betrieb der Atemschutzmaske (1) und/oder zum Aufladen des wenigstens einen Akkumulators (6) .
Atemschutzmaske nach einem der Ansprüche 36 bis 44, aufweisend eine elektrische Schnittstelle (10), die ausgebildet ist zur Einrichtung einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung (11) der Atemschutzmaske (1) und einem von der Atemschutzmaske (1) separaten, externen Rechner (12) zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Atemschutzmaske nach einem der Ansprüche 36 bis 45, aufweisend eine drahtlose Kommunikationseinrichtung, die ausgebildet ist zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Steuervorrichtung (11) der Atemschutzmaske (1) und einem von der Atemschutzmaske (1) separaten, externen Rechner (12) zum Austausch von Signalen und/oder Informationen.
Atemschutzmaske nach einem der Ansprüche 36 bis 46, aufweisend einen Maskenkörper aus einem transparenten Material.