WO2021219166A1 - Atemschutzmaske mit einem filter - Google Patents

Atemschutzmaske mit einem filter Download PDF

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Fritz Schmitt
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Definitions

  • the invention is based on a respiratory protection mask for the respiratory protection of a mask wearer, with a mask body and at least one filter for filtering a fluid, preferably air, flowing through the mask and / or the mask body.
  • Filtering half masks are a mask and filter in one.
  • the filter can usually not be replaced. Rather, these half masks are completely disposed of after use or when the filter is exhausted.
  • Half masks are usually relatively light and comfortable to wear and have a relatively large filter surface and are relatively hygienic. It is disadvantageous that conventional half masks are overall somewhat more expensive to use than full masks and are usually not suitable for filtering gaseous pollutants.
  • Half masks are often used as occupational safety, e.g. in the medical field to protect against infections, but also e.g. when working with dust, wood, fiberglass or concrete, have a mask body, usually made of rubber or silicone, and encompass the mouth and nose of a mask wearer .
  • one or two filter cartridges can be attached to the mask body.
  • a half mask of the type mentioned is known from DE 40 17336 Ci.
  • the known half mask has a half mask body with a sealing edge which is inserted into a filter holder.
  • a filter is attached to the filter holder in the mouth area.
  • the filter holder extends from the mouth area to the cheek area of the half-mask body and rests freely on the half-mask body. Inhalation takes place through an inhalation valve, and exhalation runs through an exhalation valve, which is buttoned into the half-mask body in the chin area.
  • a strap with which the half mask can be attached to the head of an equipment wearer is fastened in an eyelet of the filter holder.
  • the tightness between the oral cavity and the environment is determined by the geometry and rigidity of the sealing edge, the flexibility of the half mask body and the lateral support of the half mask body by the filter holder.
  • a soft mask body or soft sealing edge increases the wearing comfort, but worsens the mechanical Stability, while a high degree of rigidity of the mask body or the sealing edge when wearing the half mask is perceived as uncomfortable.
  • the filter holder resting on the half mask body in the cheek area only brings about a certain lateral stabilization of the half mask body, while there is no direct interaction between the filter holder and the sealing edge, which is decisive for the tightness of the half mask.
  • a half mask known from GB-PS 761 263 consists of a flexible half mask body in which a filter holder with a filter is inserted in the mouth area.
  • a wire helix is vulcanized into the mask body in order to give the sealing edge a corresponding rigidity.
  • the wire helix can be roughly adapted to the face contour of the mask wearer.
  • standardized masks with CE marking can protect against respirable dusts and liquid mists within their respective area of application.
  • they can have layers, for example with a meltblown Vhes, with an electrostatic material. Small dust particles and drops of liquid can be bound in the filter by electrostatic forces.
  • the electrostatic effect is quickly lost through exhaled moist air and dust accumulation. Tests have shown that the static charge is lost after just two hours of wear, among other things due to moisture that collects in the mask fabric. Even if the mask is dried, for example in an oven, the mask function can no longer be established. It is therefore an object of the invention to provide a mask which overcomes these disadvantages and whose electrostatic filtering effect lasts longer.
  • the filter effect of the mask according to the invention can be improved.
  • the present invention is characterized in that the at least one filter has at least one or more of activated carbon, UV filter and / or UV radiator, filter fleece, electrical and / or electrostatic filter, membrane filter and / or particle filter. It can be provided, for example, that the filter has an electrical and / or electrostatic filter.
  • the filter can have a filter fleece, for example. Combinations of activated carbon, UV filter and / or UV radiator, filter fleece, electrical and / or electrostatic filter, membrane filter and / or particle filter can also be possible.
  • the filter fleece can be a nonwoven fabric.
  • the filter fleece can be set up to filter pollutants and / or viruses from a fluid.
  • the mask can have at least one filter holder, wherein at least one filter can be received in the filter holder, wherein the filter holder can be arranged preferably and / or essentially at least in the mouth area and / or in the nose area of a mask wearer when the mask is in place.
  • the filter can be releasably connected to the mask and / or the mask body, preferably to the filter holder. This means that a filter can be changed quickly, for example if the filter effect is too low due to use or to regenerate the filter.
  • the filter and / or the electrical filter and / or electrostatic filter can have a grid.
  • the grid can preferably have a metal, particularly preferably copper, brass, silver, gold and / or combinations thereof.
  • the mesh can also have corresponding alloys, for example an alloy comprising copper, brass, silver and / or gold.
  • the grid may or may not be powered.
  • the grid can be or become electrostatically charged.
  • the grid can be or be electrostatically charged by a power supply.
  • the grid can be arranged between a first layer and a second layer, wherein the first and / or the second layer can comprise a fleece.
  • the grid can be sandwiched between the two layers.
  • the two layers can support and / or fix the grid.
  • the fleece can be a filter fleece or the filter fleece.
  • the fleece can have a filter effect.
  • the first and / or the second layer can be or have a meltblown fleece.
  • the meltblown fleece can preferably comprise a plastic, particularly preferably polypropylene.
  • the filter fleece can be or have a meltblown fleece.
  • the filter can have a molecular sieve.
  • the molecular sieve can have zeolites or activated carbon.
  • the molecular sieve can be arranged in front of or behind the grid in the direction of flow through the filter.
  • the molecular sieve can be supported, held or enclosed by the first, second or a further layer.
  • One or the UV radiator can be arranged in the filter in such a way that one or the filter fleece can be irradiated by the UV radiator.
  • pollutants or viruses that are present or filtered on or in the filter fleece can be deactivated or decomposed by the irradiation by the UV light.
  • the filter fleece can be or become disinfected by exposure to the UV lamp. The reusability of the mask can thus be increased.
  • the filter fleece can have a fluorescent substance with which the filter fleece is impregnated.
  • the fluorescent substance can be designed to be activated by the UV emitter.
  • the emitted wavelength of the fluorescent substance can be 250-400 nm, which has been found to be harmful to many viruses.
  • the mask and / or the filter can have an energy store, preferably a replaceable battery, and a control unit.
  • the energy store can be connected to the electrical filter and / or electrostatic filter and / or the grid for the power supply, wherein the control unit can be set up to control or regulate the power supply.
  • the control unit can activate or deactivate a power supply for the grid, for example.
  • the energy store can be connected to the UV radiator for power supply, wherein the control unit can be set up to control or operate the UV radiator.
  • the mask and / or the filter can have a solar cell which can be connected to the energy store and / or the control unit. The energy store can be charged by the solar cell.
  • the mask and / or the filter can have a flow sensor which can be configured to detect fluid to be filtered flowing in through the mask and / or the filter and / or fluid flowing out of the mask and / or the filter.
  • the flow sensor can be connected to one or the control unit, so that upon detection of fluid flowing through the mask and / or filter, preferably fluid flowing in and / or out, the control unit controls the power supply to the grid and / or the electrical filter can be. Alternatively or additionally, upon detection of fluids flowing through the mask and / or filter, preferably fluids flowing in and / or out, the control unit can control the UV radiator so that the filter fleece is or can be irradiated by the UV radiator.
  • the flow sensor can have a swivel plate and a contact, which can be swiveled about an axis of rotation into a flow position when the flow is flowing through the filter, so that the swivel plate can contact the contact in the flow position. If the contact is contacted by the swivel plate, it can be provided that the flow sensor transmits a signal to the control unit that indicates a flow.
  • the flow through can be or have a flow of a fluid into the filter or the mask. It can be provided that the flow sensor has a second contact which is arranged in such a way that it is contacted by the swivel panel when there is a flow through the filter in the opposite direction (e.g. an outflow). The flow sensor can thus detect different flow directions in a simple manner and communicate with the control unit.
  • the mask and / or the mask body can have a superabsorber at least in sections.
  • the superabsorber can preferably form at least part of the mask body.
  • the superabsorbent can be designed to absorb liquid.
  • the superabsorber can be arranged in such a way, preferably on or in an inside of the mask, that when the mask is on, moisture located inside the mask can be or can be absorbed by the superabsorbent.
  • the superabsorber can be arranged, for example, at those points on the inside of the mask at which condensate collects and / or exhaled air preferably condenses when the mask is on.
  • the superabsorber can be arranged, for example, in an area which, when the mask is put on, can be on, at or near an area of the mouth or nose.
  • the mask can have an oxygen generator, wherein the oxygen generator can be fluidically connected to an oxygen admixing unit which can be configured to enrich fluid flowing through the mask with oxygen. It can be provided that the mask has several oxygen generators in order to be able to provide oxygen continuously, for example. If the oxygen generators have to be regenerated, the multiple oxygen generators can be controlled or operated cyclically in such a way that when at least one oxygen generator is regenerated, at least one of the other oxygen generators does not regenerate or provides oxygen. If, for example, one of the oxygen generators is being regenerated, the remaining oxygen generator (s) can provide oxygen.
  • the oxygen generator can be set up to provide or generate oxygen by means of a pressure swing adsorption process or electrolysis.
  • the oxygen generator can be designed, dimensioned and / or constructed in a suitable manner for this purpose.
  • the filter can be fluidically connected to the oxygen admixing unit, so that air flowing into the mask is filtered by the filter and fed to the oxygen admixing unit.
  • one or the filter can be fluidically connected upstream of the oxygen generator, for example when the oxygen generator generates oxygen from air.
  • FIG. 1 a first embodiment of a mask according to the invention in an applied state
  • FIG. 2 the embodiment shown in FIG. 1 in a plan view
  • FIG. 3 two further embodiments of a mask according to the invention
  • FIG. 4 an exemplary embodiment of a filter
  • FIG. 5 an exemplary embodiment of a mask with the filter from FIG. 4 and an oxygen generator
  • FIG. 6 an exemplary embodiment of a mask with the filter of the figure
  • FIG. 1 shows a mask carrier 1001 with an embodiment of the mask 1000 in an applied state.
  • FIG. 2 shows the embodiment of the mask 1000 of FIG. 1 in a state before it is put on by the mask carrier 1001 or in a stored state.
  • the mask 1000 can consist of a material or have such a material that is washable, e.g., washable in a washing machine, and / or can be disinfected.
  • the mask 1000 can consist of or have a material that is biodegradable or recyclable.
  • the material can be or have a soft plastic with Shore hardnesses of 20-80.
  • the mask 1000 or the mask body 1 can have different zones, e.g. B. first zone 2, reinforced zone 8 and / or flexible zone 10, with different material thickness or Shore hardness, so that a good fit and / or a good fit of the mask 1000 on the face of the mask wearer 1001 can be achieved in the applied state.
  • the material can have a memory effect, in particular with regard to its shape.
  • the material of the mask 1000 can lie against the face of the mask wearer 1001 when it is worn. Provision can be made for the mask 1000 to be hardened by means of UV radiation.
  • the mask 1000 can have a butterfly shape in its deposited state and / or original state.
  • the mask 1000 can have a suitable cutout, for example a V-shaped cutout 1002 in FIG however, other forms of the mask 1000 are also conceivable.
  • the mask 1000 In its deposited state and / or original state, the mask 1000 can essentially have a two-dimensional shape.
  • the applied state see FIG. 1, for example, or when the mask 1000 is applied, the two wings of the butterfly shape can be connected to one another, so that a three-dimensional shape of the mask 1000 can result, as shown in FIG.
  • the three-dimensional shape of the mask 1000 can essentially be shaped in such a way that it essentially corresponds to a face shape or head shape of a mask wearer 1001.
  • the mask 1000 can thus lie particularly close to the face of the user 1001.
  • the left “wing” of the mask 1000 can correspond to a left half of the mask.
  • the right “wing” of the mask 1000 can correspond to a right half of the mask.
  • the left and right mask halves are made in one piece with one another.
  • the mask 1000 can consist of a plurality of mask parts 1000 that are separate from one another or at least partially connected to one another.
  • the connection of the respective mask parts can then take place during and / or before the mask 1000 is put on.
  • the connection of the mask halves can take place via a closure 4.
  • the closure 4 can be or have a zip fastener.
  • the mask 1000 has a mask body 1.
  • the mask body 1 can be multilayered.
  • the mask body 1 can consist of one or more thermoplastic materials or have such a material.
  • the mask body 1 can be produced in a deep-drawing process or by an injection molding process.
  • the mask body 1 can consist of plastics, silicone and / or fabric or a combination of these or have such. If the mask body 1 is multilayered, each layer can consist of one or more plastics, silicones and / or fabric or a combination of these or have such and one, several or all layers consist or have of the same or different material.
  • the mask body 1 can be foamed in a mold.
  • the foamed material can contain additives that have an antibacterial effect, such as silver ions.
  • the mask body 1 can serve as a holder for filter elements and / or be a filter itself and / or have a filter function.
  • the material of the mask body 1 can be porous.
  • the mask body 1 can consist of one or more zones, for example first zone 2, flexible zone 10, or have such.
  • the Shore hardness of different zones 2, 8, io can be different or the same.
  • the zones 2, 8, io can have a different material thickness.
  • the zones 2, 8, io can have different materials. It can be provided that in the first zone 2 the mask 1000 or the mask body 1 can be cut to size, for example with scissors.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have a former 3.
  • the former 3 can consist of a flexible material or have such a material.
  • the former 3 can consist of or have a plastic, a metal or a metal alloy.
  • the former 3 can retain its shape and serve to adapt the mask 1000 to the anatomical shape of a user. It can be provided that the former 3 is deformable by bending, so that the shape of the mask 1000 can be adapted to a face shape of a mask wearer 1001.
  • the former 3 can also at least partially consist of or have a plastic that can be cured by UV light.
  • the mask 1000 or the mask body 1 can at least partially consist of or have a plastic that can be cured by UV light. If the former 3 and / or the mask 1000 and / or the mask body 1 have such a plastic, an unused mask 1000 can be stored and / or delivered in a light-tight, black cover.
  • the mask body 1 can have an essentially circumferential support means at least in the cheek area and in the nose area, which in the cheek area can be designed as a first shoulder as a stop for a first end face of a filter holder 6.
  • the support means can be designed in the nose area as a second shoulder as a stop for a second end face of the filter holder 6.
  • the support means can be or have the former 3. It can also be provided that the support means is designed in several parts. It is also conceivable that the support means is subsequently attached and / or fastened to the mask body 1.
  • the mask 1000 or the mask body 1 can have an at least partially circumferential sealing edge.
  • the sealing edge can be arranged on and / or along the edge of the mask body 1.
  • the mask body 1 can be stiffened by the support means in the area of the sealing edge.
  • the support means can be brought into engagement on the mask body 1 with the end faces of the fixed filter holder 6, for example essentially circumferentially, when the mask 1000 is on, by pulling the straps.
  • the sealing edge or the mask body l can therefore be made of a particularly flexible material, for. B. a pliable elastomer, since the sealing edge can be supported by the filter holder 6 resting on the support means.
  • the rigidity can be influenced, for example, by changing the distance between the support means and the sealing edge, or by a specific geometry of the support means in cooperation with the end face of the filter holder 6.
  • One or more adhesive layers can expediently be present between the support means and the associated end faces of the filter holder 6, through which the sealing edge of the mask body 1 can be additionally fixed in and / or on the filter holder 6, e.g. B. if when putting on the mask 1000 the train of the harness 1003 is not yet fully effective.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have at least one filter holder 6.
  • the filter holder 6 can be connected to the mask 1000 or the mask body 1.
  • the filter holder 6 can be formed in one piece with the mask 1000 or the mask body 1.
  • the filter holder 6 can also be retrofitted, ie connected to the mask 1000 or the mask body 1 at a later date.
  • the filter holder 6 can be or have a filter chamber.
  • the filter holder 6 can be used to hold one or more, possibly different, filters.
  • one or more filter mats can be accommodated in the filter receptacle 6.
  • the filter holder 6 can have an outer lattice structure. The outer lattice structure can be so closely meshed that the filter holder 6 can be used as a prefilter.
  • the filter holder 6 can also be designed as a chamber with a closure. Filters and / or substances in loose form can be accommodated in the chamber, for example granules, gel balls, fibers, silica, zeolite.
  • the filter can have at least one or more of a membrane, particle filter, UV filter, biofilter, air filter, gas filter, activated carbon filter, electrostatic filter, electrostatic filter, cyclone filter, liquid filter, oil-soaked filter, bag filter, or the like, individually or in combination.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have one or more filter holders 6, which can be arranged symmetrically, for example. If the mask 1000 has, for example, two mask halves or several mask parts, it can be provided that one or both mask halves or one or more of the mask parts each have a filter holder 6.
  • Special embodiments of the filter holder 6 can be or have a first filter holder 6 for a filter with a screw thread and / or a second filter holder 6 for a respiratory protection filter with a round thread.
  • the first filter holder 6 and the second filter holder 6 or their embodiments can only differ, for example, in the special connection of the respective filter types.
  • the filters can be attached directly to or in the connection opening of the filter holder 6.
  • the support means can be designed in the cheek area of the mask body 1 as an essentially circumferential first shoulder as a stop for a first end face of the filter holder.
  • the support means in the nose area can be designed as a substantially circumferential second shoulder, which can be embodied in the shape of a bead, for example, and can abut directly against a second end face of the filter holder 6.
  • a deformation zone for example in the form of a bellows, can additionally be attached to adapt the mask body 1 to the nose region of the mask wearer 1001.
  • the first shoulder can expediently be designed as an inclined, funnel-shaped surface in the transition area between the sealing edge and the mask body 1.
  • the first end face of the filter holder 6 can be designed in the area of the first shoulder to correspond to the shoulder, e.g. the inclined funnel-shaped surface.
  • the mask body 1 can have a support lip pointing towards the filter holder as a support means.
  • the support lip can be supported against a third end face of the filter holder 6.
  • the support lip can essentially provide support for the mask body in the chin area in the radial direction.
  • the filter holder 6 can be designed in such a way that it at least partially encompasses and / or covers and / or overlaps the nose area, the cheek area and the chin area of the mask body 1, cf., for example, the embodiment of the mask 1000 shown in FIG be made in one piece.
  • the filter holder 6 can thus be or have an outer, stabilizing and supporting shell for the mask body 1, which can be limp.
  • the filter holder 6 can be designed essentially cylindrical. This enables a particularly cost-effective production of the filter holder 6 as a molded part.
  • the filter holder 6 can, however, also have other geometric shapes, for example, as shown in FIG. 2, a polygonal or honeycomb-like shape.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have a fastening interface 7 for fastening a fastening strap or strap.
  • the fastening tape can be at least partially flexible and / or stretchable and / or elastic.
  • the fastening tape can be or comprise a cord.
  • the mask body 1 or the mask 1000 can at least partially consist of or have a solid material, for example in a reinforced zone 8.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have a flexible zone 10, the flexible zone 10 being formed by the reinforced zone 8 can be held in stabilized form and / or fixed.
  • the filter holder 6 can be arranged in the area of the reinforced zone 8.
  • the mask body 1 can also have several reinforced zones 8, which can be arranged, for example, symmetrically with respect to an axis of symmetry of the mask 1000.
  • the mask body 1 or the mask 1000 can have at least one or more reinforced zones 8 and flexible zones 10, the mask 1000 can have high stability and / or a good and tight fit of the mask 1000 on the face of a user 1001 be ensured, while at the same time being very comfortable to wear.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have a flexible zone 10. It can thus be ensured that the mask 1000 has a better seal in areas that are deformed when speaking.
  • the flexible zone 10 can for example be hollow and / or inflatable in order to provide an even better adaptation to the deformations of the mask 1000 or of the mask body 1 caused by speech.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have at least one inflatable cavity.
  • the inflatable cavity can be arranged, for example, on the edge and / or along the frame of the mask and / or the mask body 1.
  • the sealing edge can be or have the inflatable cavity. Alternatively or in addition to the sealing edge, however, the inflatable cavity can also be provided.
  • the mask 1000 By suitably filling or discharging the cavity with a fluid, for example air, gas and / or liquid, the mask 1000 can be individually adapted to the shape of the face of the user 1001 when it is put on.
  • the mask 1000 can be suitably set up for this purpose, for example have suitable valves. If the mask 1000 and / or the mass body 1 has more than one cavity, the cavities can be fluidically separated from one another and / or filled separately. However, it can also be provided that some cavities are fluidically connected to one another.
  • the mask 1000 for filling the at least one cavity can be connected, for example, to a compressed air cylinder via a suitable connecting element.
  • FIG. 3 shows further embodiments of a mask 1000.
  • the embodiments of a mask 1000 shown in FIG. 3 have no cutout 1002 and no closure 4.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have one or more reinforcement zones 51.
  • the reinforcement zone can be arranged symmetrically and / or centrally with respect to the mask 1000, for example.
  • the reinforcement zone 51 can consist of a memory plastic or have such a plastic, which can, for example, be designed to store an anatomical shape.
  • One or more zones of the mask 1000 and / or of the mask body 1, for example the reinforcement zone 51, first zone 2, reinforced zone 8 and / or the flexible zone 10, can have an electrically conductive plastic or consist of such, so that by applying of tension, the corresponding zone can change its strength and / or shape.
  • the mask 1000 can have a holder 52 for rubber bands 1003 or the like.
  • the bracket 52 can be pivotable.
  • the holder 52 can be arranged and / or fastened to the mask body 1.
  • a mask attachment 53 can be placed on the filter holder 6 and / or the filter chamber 6, as shown in FIG. 3.
  • the fastening interface 7 can be or have the holder 52.
  • the mask attachment 53 can have a flexible connecting element 54. If the mask attachment 53 has, for example, two or more slip-on attachments 1005, then these are connected to one another by the flexible connecting element 54. In the embodiment shown in FIG. 3, the flexible connecting element 54 connects, for example, a right and a left plug-on attachment 1005.
  • the flexible connecting element 54 can serve as a shaping element and / or be deformable.
  • the flexible connecting element 54 can consist of or have a bendable plastic.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have connecting elements complementary to the plug-on attachment, so that the mask attachment 53 can be attached to the mask 1000 or the mask body. The corresponding fastening can be detachable.
  • the attachment 1005 can be or have a mask attachment filter chamber.
  • the attachment 1005 can have one or more filters, for example.
  • the filter can be or have a filter 100 described below with reference to FIGS. 4 to 6.
  • the attachment 1005 can have an oxygen generator 122 described below.
  • the plug-on attachment provides further functions, e.g. headphones, microphone, radio interface, energy storage device, or the like.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a filter 100.
  • the filter 100 can be set up to be received in the filter receptacle 6 or to be inserted into the filter receptacle 6. However, it can also be provided that the filter 100 can be plugged onto the filter receptacle 6.
  • the filter 100 can be detachably connected to the filter receptacle 6 and / or the mask 1000 and / or mask body 1.
  • the filter 100 can have a UV radiator 106, for example a UV-C LED.
  • the filter can have a filter fleece that can filter out viruses and / or pollutants from a fluid flowing through the filter.
  • the UV radiator 106 can be arranged in the filter 100 in such a way that it can irradiate the filter fleece. By irradiating the filter fleece with the UV radiator 106, the filter fleece can be disinfected and / or harmful substances and / or viruses located in or on the filter fleece can be deactivated or decomposed.
  • the UV emitter can, for example, emit UV-C light with a wavelength of 100 - 280 nm. For example, biogenic substances or viruses can be broken down by UV-C light.
  • the filter 100 can have a grid 108.
  • the electrical filter and / or electrostatic filter can include the grid 108.
  • the grid 108 can be a metal, for example copper, brass, silver, gold, corresponding alloys and / or combinations thereof.
  • the grid can be or become electrically or electrostatically charged.
  • An electrostatic charge on the grid can include charge separation. Due to the charge of the grid, particles, pollutants or viruses present in the fluid flowing through the filter or the grid can be separated by Coulomb, dipole or mirror charge forces or held on the grid by these forces. It can be provided that the grid is electrostatically charged during the manufacture of the filter.
  • the filter or the grid can be electrostatically charged or brought to a reference charge at predetermined time intervals or in accordance with other rules, for example when an air flow through the filter is detected. In this way, a weakening of the charge during operation or a reduction in the filter effect can be prevented or reduced.
  • the grid 108 can be arranged between a first layer 118 and a second layer 117.
  • the first layer 118 and / or the second layer 117 can be or have a filter fleece.
  • the filter fleece, the first layer 118 and / or the second layer 117 can be or have a meltblown fleece.
  • the meltblown fleece can consist of or have a plastic, preferably polypropylene (PP).
  • the filter fleece, the first layer 118 and / or the second layer 117 can also be or have, for example, a polyester, polyamide (PA), PES, PET or combinations of these.
  • the electrostatic charge can be held for longer or the grid 108 can remain electrostatically charged longer.
  • the first layer 118 and / or the second layer 117 can mechanically stabilize or fix the grid 108.
  • the first layer 118 and / or the second layer 117 and / or the filter fleece can comprise a metal powder.
  • the first layer 118 and / or the second layer 117 and / or the filter fleece can be electrically conductive due to the metal powder. It can also be provided that the first layer 118, the second layer 117 and / or the grid are irradiated with the UV radiator 106.
  • the UV radiator can be arranged accordingly.
  • the UV radiator can be arranged between the first layer 118 and the grid 108 or the second layer 117 and the grid 108. It can also be provided, for example, that a first UV radiator can illuminate the first layer 118 and a second UV radiator can illuminate the second layer 117; the first and / or the second UV radiator can be arranged outside the filter 100 and / or the sandwich structure made up of the first layer 118, the grid 108 and the second layer 117.
  • the plastic e.g. polypropylene (PP)
  • PP polypropylene
  • Tiny nozzles then form a thin thread that can be blown onto a microsieve or onto the grid 108.
  • the first layer 118 can thus be formed.
  • the second layer 117 can be formed on the other side of the grid 108.
  • a constant electrostatic voltage can be generated by the embedded metallic mesh screen 108.
  • the filter 100 can have a molecular sieve 115.
  • the molecular sieve 115 can have activated carbon, carbons and / or zeolites or consist of such.
  • the molecular sieve 115 can filter out pollutants and / or viruses from the fluid flowing through the filter.
  • the molecular sieve 115 can, for example, be accommodated or arranged in a receptacle formed by a layer 114, preferably a nonwoven fabric.
  • the molecular sieve 115 can alternatively or additionally also be accommodated or arranged in the filter between two layers of nonwoven material, e.g. the first layer 118 and the second layer 117.
  • the filter 100 can have a control unit m.
  • the control unit m can be or have a microprocessor or the like.
  • the control unit m can be connected to the grid 108.
  • the control unit 111 can be set up to effect and / or initiate a charge separation of the grid 108, so that the grid 108 can be charged electrostatically at the instigation of the control unit 111.
  • the control unit 111 controls and / or regulates a power supply to the grid 108. For example, when there is a flow through the filter 100, the control unit 111 current can flow through the grid 108, so that the grid 108 can act as an electrical filter.
  • control unit 111 can be connected to the UV radiator 106.
  • the control unit 111 can be set up to control and / or actuate the UV radiator 106, or to switch it on or off.
  • the filter 100 can have an energy store 109.
  • the energy store 109 can be accommodated in an energy store receptacle 107.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have an energy store 109.
  • the energy store 109 can be or have a battery or an accumulator.
  • the energy store 109 can be connected to the control unit, the grid 108 and / or be connected to the UV-C radiator 106 and / or supply one, several or all of these with electricity or electrical energy.
  • the filter 100 can have a capacitor 120, which can be connected to the energy store 109.
  • the capacitor 120 can be connected to the grid 108 and / or can be configured to supply the grid 108 with current and / or serve to charge the grid 108 electrostatically.
  • the filter 100 and / or the mask 1000 can have a data memory 110.
  • the data memory 10 can be connected to the control unit m in such a way that the control unit 111 stores data in the data memory 110 or from the data memory
  • the data 110 can retrieve.
  • the data can be, for example, control or regulation data, for example for activating the UV emitter 106 or the grid 108.
  • the data can also include, for example, information relating to a respiratory rate, aerosols in the exhaled air, a composition of saliva or the like.
  • the filter 100 and / or the mask 1000 can have a telecommunication module 112.
  • the telecommunication module 112 can be, for example, a radio interface.
  • the telecommunication interface 112 can be set up to wirelessly receive data from external devices or to transmit them to them.
  • the telecommunication module 112 can be connected to the data memory 110 and / or the control unit 111 in such a way that data can be exchanged between the telecommunication module 112 and the data memory 110 and / or the control unit 111.
  • the filter 100 and / or the mask 1000 can have an interface 113, for example a USB port for connecting a data transmission cable.
  • the interface 113 can be set up to receive or transmit data from external devices via a cable.
  • the interface 113 can be connected to the data memory 110 and / or the control unit 111 in such a way that data can be exchanged between the interface 113 and the data memory 110 and / or the control unit 111.
  • control data can be communicated to the control unit 111 via the telecommunication module 112 and / or the interface 113.
  • the control data can control or regulate the control unit
  • the filter 100 can have a sensor 101, 119.
  • the sensor 101, 119 can be set up to detect aerosols or smoke, for example in the vicinity of the mask and / or in the fluid flowing through the filter.
  • the sensor 101, 119 can be or have a temperature sensor or an ionization smoke detector, or measure heat, temperature, humidity, pressure, sound field sizes, brightness, accelerations, pH value, ionic strength, electrochemical potential and / or material properties.
  • the filter may have a fire alarm 103.
  • the sensor 101, 119 can be a flow sensor and / or can be set up to detect a flow.
  • the sensor 101, 119 can be arranged, for example, on, at or fluidically in front of the grid 108, the UV radiator 106, between the first layer 118 and the second layer 117, and / or the filter fleece.
  • the sensor 101, 119 can be connected to the control unit 111 and / or the data memory 110, so that data measured by the sensor can be transmitted to the control unit 111 and / or the data memory 110.
  • the filter 100 can include a solar cell 104. It can also be provided that, as an alternative or in addition, the mask 1000 and / or the mask body 1 have a solar cell 104.
  • the solar cell 104 can convert radiant energy, such as sunlight, into electrical energy.
  • the solar cell 104 can be connected to the energy store 109 or the energy store receptacle 107, so that the energy store 109 can be charged by the solar cell 104.
  • the filter 100 can have a socket 105.
  • the mount 105 can be or have a frame or the like.
  • the mount 105 can encompass or enclose the filter 100 and stiffen the filter 100.
  • the filter 100 can have an actuating element 102 with which the control unit 111 and / or functions of the filter and / or the mask can be switched on and off.
  • the actuating element 102 can be or have a button, a slide, a button or the like.
  • FIG. 5 shows an embodiment of a mask 1000.
  • the mask 1000 and / or the mask body 1 can have a superabsorber at least in sections.
  • the superabsorbent can be designed to absorb liquid, for example condensate from exhaled air.
  • Superabsorbents can absorb polar liquids, such as water or aqueous solutions, many times their own weight. In the When the liquid is absorbed, the superabsorbent swells and forms a hydrogel, with the sum of the volume of the liquid and the volume of the dry superabsorber remaining the same.
  • the superabsorbent can form at least a part 121 of the mask body 1.
  • the superabsorbent can be arranged on an inside of the mask.
  • the inside can mean the side facing a face of a mask wearer 1001 when the mask is on.
  • the superabsorbent can be arranged, for example, at a point where condensate collects or outputs condense into air.
  • the superabsorbent can be arranged in an area which, when the mask is on, can be on, at or near a mouth or nose area of the mask 1000 and / or the mask wearer 1.
  • the superabsorbent can comprise a polymer, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, amylopectin, gelatin, cellulose and / or activated carbon or combinations of these.
  • the superabsorbent can have a molecular sieve, for example comprising zeolites.
  • the molecular sieve can, for example, have a pore size of 3 ⁇ . With this pore size, the molecular sieve can adsorb NH3 or H2O, for example, and / or be suitable for drying polar solvents.
  • the molecular sieve can have, for example, a pore size of 4 ⁇ . With this pore size, the molecular sieve can e.g.
  • the molecular sieve can have, for example, a pore size of 5 ⁇ . With this pore size, the molecular sieve can e.g. adsorb normal (linear) hydrocarbons up to n-C4Hio, alcohols up to C4H9OH, mercaptans up to C4H9SH. Alternatively or additionally, the molecular sieve can have a pore size of 8 ⁇ , for example.
  • the molecular sieve can, for example, adsorb branched hydrocarbons and aromatics and / or be suitable for drying gases.
  • the molecular sieve can have a pore size of 10 ⁇ , for example.
  • the molecular sieve can e.g. adsorb di-n-butylamine and / or be suitable for drying HMPT.
  • the superabsorber can reduce or even avoid moisture inside the mask, so that the filter effect is or is increased.
  • the electrostatic charge of the filter 100 can be kept longer, since liquid and moisture are absorbed by the superabsorbent.
  • through Reducing the moisture inside the mask improves wearing comfort.
  • the mask 1000 can include one or more oxygen generators 122.
  • Oxygen generator 122 can be used to add oxygen to the fluid or air supplied to the mask wearer or to the fluid or air flowing through the filter 100 and / or the mask 1000. If the mask 1000 has a plurality of oxygen generators 122, these can be fluidically connected to one another by means of one or more lines 23.
  • the oxygen generator 122 can generate oxygen using a pressure swing adsorption method.
  • special porous materials e.g. zeolites or activated carbon
  • the separation effect can take place using various principles.
  • the separation can take place, for example, on the basis of equilibrium adsorption.
  • the separation can take place, for example, on the basis of a molecular sieve effect.
  • one of the components to be separated can be adsorbed more strongly than another, as a result of which the less adsorbed component can accumulate in the gas phase.
  • certain molecules can penetrate the porous structure of the adsorbent more quickly.
  • the oxygen generator 122 can be fluidically connected to an oxygen admixing unit (not shown in the figures).
  • the oxygen admixing unit can be fluidically connected to the filter 100.
  • the oxygen admixing unit can be designed to admix the air filtered by the filter 100 with the oxygen generated by the oxygen generator.
  • the mixed air with the added oxygen can then be carried out by the oxygen admixing unit from the mask 1000 to the inside of the mask, ie, with the mask 1000 on, fed to the mask carrier 1001.
  • it can be provided preferably also to filter the air supplied to the oxygen generator, in particular to filter out pollutants and / or viruses with a further filter, for example a further filter 100.
  • the oxygen admixing unit admixes or enriches the oxygen obtained by the oxygen generator 122 with ambient air, which can flow unfiltered into the oxygen admixing unit, for example.
  • the oxygen admixing unit is fluidically connected to the filter 100, so that the filter 100 filters the air to be mixed, e.g. viruses and / or pollutants.
  • the admixed air filtered by the filter 100 can then be carried out by the oxygen admixing unit from the mask 1000 to the inside of the mask, i.e. fed to the mask carrier 1001 with the mask 1000 on.
  • the oxygen generator 122 and / or its adsorbent must be regenerated from time to time, e.g. by driving out the adhering nitrogen. It can therefore be provided that the mask 1000 has a plurality of oxygen generators which alternately generate and regenerate oxygen. In particular, it can be provided that at least one oxygen generator 122 always generates oxygen while at least one other oxygen generator 122 is being regenerated.
  • At least one of the oxygen generators 122 can generate oxygen by means of electrolysis.
  • the electrolysis can be a water electrolysis in which water can be broken down into hydrogen and oxygen.
  • the oxygen generator 122 can have two electrodes or a cathode 125 and an anode 126. Using electrical energy, the water can be broken down into hydrogen and oxygen.
  • the oxygen generator 122 can be connected to the energy store 109 and can be supplied with energy by the latter.
  • the oxygen generator 122 can be connected to the control unit 111 and can be controlled by this or receive control commands.
  • the oxygen generator 122 may have a sheath 124.
  • the sheath 124 can be, for example, a fine-meshed fabric sheath.
  • the shell can be or have, for example, a microporous membrane made of polytetrafluoroethylene.
  • the oxygen generator 122 can have a film 127, which can be a semipermeable film and which can prevent penetration into the interior of the mask.
  • a fluid for example water, can be introduced into the oxygen generator 122 via a feed line 128.
  • the fluid can be or comprise, for example, condensate of exhaled air.
  • the filter 100 and / or the mask 1000 have a pump 129 for cleaning, for example, the filter 100, the grid 108, the first layer 118, the second layer 117, the filter fleece, the oxygen generator 122 and / or the oxygen admixing unit having.
  • the pump 129 can be arranged accordingly and / or fluidically connected,
  • the filter 100 and / or the mask 1000 has a compressor 130.
  • the compressor 130 can, for example, support the build-up of pressure inside the mask during exhalation and / or support the pressure swing adsorption process.
  • FIG. 6 shows an embodiment of a mask 1000 with a filter 100 described with reference to FIG. 4.
  • the filter 100 and / or the mask 1000 can have a flow sensor 150.
  • the sensor 101, 119 can be or have the flow sensor 150.
  • the flow sensor can be arranged fluidically in front of the filter 100 and / or the grid 108 or the filter fleece.
  • the arrangement of the flow sensor 150 shown in FIG. 6 is only an example. In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, for example, air can flow through the flow sensor 150 and be guided into the filter 100 through a line not shown in the figure. However, it can also be provided that the flow sensor 150 is arranged on, in or near the filter 100 and / or the filter receptacle 6.
  • the flow sensor 150 can be configured to detect a flow through the filter 100.
  • the flow sensor can be configured to measure a flow velocity.
  • the flow sensor 150 can be connected to the control unit 111, so that measured values, signals or data can be transmitted from the flow sensor 150 to the control unit 111.
  • the flow sensor can be fluidically connected to the filter 100 and / or the oxygen generator 122, so that the fluid flowing through the flow sensor 150 flows from the flow sensor 150 into the filter 100 and / or the oxygen generator 122.
  • the flow sensor 150 can be opened to the surroundings of the mask 1000, so that fluid or air from the surroundings can flow into the flow sensor 150.
  • the flow sensor 150 can be arranged on an outside of the mask 1000. When the mask is on, the outside can correspond to the side facing away from the face of the mask wearer or the side opposite the inside.
  • the flow sensor 150 can have a swivel plate 136 that can be swiveled about an axis of rotation 137.
  • the flow sensor 150 can have a contact point 131, a contact switch 133, a contactor 134 and / or a contact holder 135. If a fluid flows through the flow sensor 150, compare, for example, streamline 132, then the swivel plate 136 can be or can be swiveled about the axis of rotation 137. In a rest position, in which there is no flow through the flow sensor 150, it can be provided that the pivot plate 136 makes contact with the contacting point 131.
  • the swivel plate can, for example, have a contactor 134, which can contact the contact point 131, for example, in the rest position. If the contacting point 131 is contacted, the flow sensor 150 can communicate a non-flow to the control unit 111. For example, a corresponding no-flow signal, for example a voltage or the like, can be transmitted or applied to the control unit 111 via the closed contact point 131. If the flow is flowing through the flow sensor 150, the swivel plate can be or be swiveled into a flow position in which the contact point 131 is no longer or will no longer be contacted. In this case, the flow sensor 150 can communicate a flow to the control unit 111.
  • a corresponding no-flow signal for example a voltage or the like
  • the flow sensor 150 transmits a flow signal to the control unit 111.
  • the no-flow signal is or is not transmitted to the control unit 111, and / or the control unit 111 concludes from the no-flow signal that is no longer transmitted that there is flow through the flow sensor 150.
  • the flow sensor 150 can have one or more contact holders 135, which are arranged such that the contact holder 135 is or can be contacted by the swivel plate 136 and / or the contactor 134 in the flow position.
  • the pivot plate 136, the contact switch 133, the contact point 131 and / or the contact holder 135 can also be arranged in such a way that the pivot plate 136 and / or the contactor 134 contact the contactor 135 in the rest position and / or cannot contact the contact point 131, and accordingly cannot contact the contactor 135 and / or the contact point 131 in the flow-through position can contact.
  • the direction of flow through the flow sensor 150 can be suitably guided for this purpose.
  • control unit m can be configured to electrically switch or connect the solar cell 104 with the grid 108 and / or the UV radiator 106 or to close a corresponding switch or a switching element accordingly when a flow through the flow sensor 150 is detected to activate.
  • the control unit 111 can measure or recognize the amount of energy provided by the solar cell 104. If the solar cell 104 does not provide sufficient electrical energy, the control unit 111 can electrically switch the energy store 109 to the grid 108 and / or the UV radiator 106, so that the grid 108 and / or UV radiator 106 is fed by the energy store 109 will.
  • a sensor 144 can be provided which can measure the voltage applied to the grid 108 and / or UV radiator 106 or the static charge on the grid 108 and can communicate it to the control unit 111. If the voltage is too low and / or there is a static charge, the control unit 111 can switch the capacitor 120 electrically with the grid 108.
  • the control unit is not limited to the activation described here. Provision can be made for the grid 108 to be supplied with electrical energy and / or to be energized with each breath.
  • the solar cell 104 can only charge the energy store 109 and / or the capacitor 120 and is not used to directly supply the grid 108 and / or the UV radiator 106.
  • the grid 108 and / or the UV radiator 106 is only supplied with electrical current or voltage at predetermined, for example fixed, time intervals for a predetermined duration.
  • the control unit 111 can be suitably set up or switch or control suitably for this purpose. The time interval and / or the duration may depend on the voltage measured by the sensor 144. It is obvious that other controls are possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Atemschutzmaske (1000) mit einem Maskenkörper (1) und mindestens einem Filter (100) zum Filtern eines durch die Maske (1000) und/oder den Maskenkörper (1) strömenden Fluids, bevorzugt Luft, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Filter mindestens eines oder mehrere aus UV-Filter und/oder UV-Strahler (106), Filtervlies, elektrischer und/ oder elektrostatischer Filter aufweist.

Description

Atemschutzmaske mit einem Filter
Die Erfindung geht aus von einer Atemschutzmaske zum Atemschutz eines Maskenträgers, mit einem Maskenkörper und mindestens einem Filter zum Filtern eines durch die Maske und/ oder den Maskenkörper strömenden Fluids, bevorzugt Luft.
Filtrierende Halbmasken sind Maske und Filter in einem. Bei bekannten Halbmasken kann in der Regel der Filter nicht ersetzt werden. Vielmehr werden diese Halbmasken nach Gebrauch, oder wenn der Filter erschöpft ist, komplett entsorgt. Halbmasken sind üblicherweise relativ leicht und angenehm zu tragen und haben eine relativ große Filterfläche und sind relativ hygienisch. Nachteilig ist, dass übliche Halbmasken verglichen mit Vollmasken insgesamt etwas teurer im Gebrauch sind und für die Filterung gasförmiger Schadstoffe üblicherweise nicht geeignet sind. Halbmasken werden häufig als Arbeitsschutz, z.B. im medizinischen Bereich zum Schutz vor Infektionen, aber auch z.B. bei Arbeiten mit Staub, Holz, Fiberglas oder Beton, verwendet, weisen einen Maskenkörper, meist aus Kautschuk oder Silikon auf und umfassen die Mund- und Nasenpartie eines Maskenträgers. Auf dem Maskenkörper können in einigen Ausführungsformen eine oder zwei Filterpatronen befestigt werden.
Eine Halbmaske der eingangs genannten Art ist aus der DE 40 17336 Ci bekannt. Die bekannte Halbmaske besitzt einen Halbmaskenkörper mit Dichtrand, welcher in eine Filterhalterung eingesetzt ist. Im Mundbereich ist ein Filter an der Filterhalterung befestigt. Die Filterhalterung erstreckt sich vom Mundbereich bis zum Wangenbereich des Halbmaskenkörpers und liegt frei auf dem Halbmaskenkörper auf. Die Einatmung erfolgt über ein Einatmungsventil, und die Ausatmung läuft über ein Ausatmungsventil, welches im Kinnbereich in den Halbmaskenkörper eingeknöpft ist. In einer Öse der Filterhalterung ist eine Bänderung befestigt, mit der die Halbmaske an dem Kopf eines Geräteträgers befestigt werden kann.
Bei der bekannten Halbmaske wird die Dichtigkeit zwischen dem Mundraum und der Umgebung bestimmt durch die Geometrie und die Steifigkeit des Dichtrandes, die Nachgiebigkeit des Halbmaskenkörpers und die seitliche Abstützung des Halbmaskenkörpers durch die Filterhalterung. Ein weicher Maskenkörper bzw. weicher Dichtrand erhöht zwar den Tragekomfort, verschlechtert aber die mechanische Stabilität, während eine hohe Steifigkeit des Maskenkörpers bzw. des Dichtrandes beim Tragen der Halbmaske als unangenehm empfunden wird.
Die im Wangenbereich an dem Halbmaskenkörper anliegende Filterhalterung bewirkt nur eine gewisse seitliche Stabilisierung des Halbmaskenkörpers, während eine direkte Wechselwirkung zwischen der Filterhalterung und dem für die Dichtigkeit der Halbmaske maßgebenden Dichtrand nicht vorliegt.
Eine aus der GB-PS 761 263 bekannte Halbmaske besteht aus einem flexiblen Halbmaskenkörper, in welchen im Mundbereich eine Filterhalterung mit einem Filter eingesetzt ist. Im Bereich des Dichtrandes des Halbmaskenkörpers ist eine Drahtwendel in den Maskenkörper vulkanisiert, um dem Dichtrand eine entsprechende Steifigkeit zu geben. Die Drahtwendel kann dabei grob an die Gesichtskontur des Maskenträgers angepasst werden.
Während der COVID-19-Pandemie werden in der Öffentlichkeit vor allem selbst hergestellte Alltagsmasken oder medizinische Hygienemasken, z.B. OP-Masken oder FFP-Masken („filtering face piece“ -Masken) der Schutzklasse FFPi oder FFP 2 getragen. Partikelfiltrierende Halbmasken bzw. FFP-Masken schützen je nach Ausführung vor dem Einatmen von Partikeln und wässrigen oder öligen Aerosolen. Sie bestehen zumeist vollständig aus Vliesstoff mit Gummibändern und einem formbaren Nasenbügel, um die Anpassung an das Gesicht zu optimieren.
Genormte Masken mit CE-Kennzeichnung können bei sachgerechter Anwendung vor lungengängigen Stäuben und Flüssigkeitsnebeln innerhalb ihres jeweiligen Anwendungsbereichs schützen. Sie können zusätzlich zum stützenden Filtermaterial Lagen, z.B. mit einem Meltblown-Vhes, mit einem elektrostatischen Material aufweisen. In dem Filter können kleine Staubpartikel und Flüssigkeitstropfen durch elektrostatische Kräfte gebunden werden. Allerdings geht die elektrostatische Wirkung durch ausgeatmete feuchte Luft und Staubanlagerung sehr schnell verloren. Tests haben gezeigt das das schon nach einer Tragezeit von zwei Stunden die statische Aufladung verloren geht, unter anderem bedingt durch Feuchtigkeit, die sich im Maskengewebe sammelt. Auch durch trocknen der Maske, z.B. in einem Backofen, lässt sich die Maskenfunktion nicht mehr herstellen. Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Maske bereitzustellen, die diese Nachteile überwindet und deren elektrostatische Filterwirkung länger anhält. Die Filterwirkung der erfindungsgemäßen Maske kann verbessert werden.
Diese Aufgabe wird mit einer Maske mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen dabei vorteilhafte Ausführungsformen.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Filter mindestens eines oder mehrere aus Aktivkohle, UV-Filter und/oder UV-Strahler, Filtervlies, elektrischer und/oder elektrostatischer Filter, Membranfilter und/oder Partikelfilter aufweist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Filter einen elektrischer und/ oder elektrostatischer Filter aufweist. Zusätzlich kann der Filter z.B. ein Filtervlies aufweisen. Auch Kombinationen aus Aktivkohle, UV-Filter und/oder UV- Strahler, Filtervlies, elektrischer und/oder elektrostatischer Filter, Membranfilter und/oder Partikelfilter können möglich sein. Das Filtervlies kann ein Vliesstoff sein. Das Filtervlies kann dazu eingerichtet sein, Schadstoffe und/ oder Viren aus einem Fluid zu Filtern.
Die Maske kann mindestens eine Filterhalterung aufweisen, wobei mindestens ein Filter in der Filterhalterung aufgenommen sein kann, wobei die Filterhalterung in einem angelegten Zustand der Maske bevorzugt und/oder im Wesentlichen zumindest im Mundbereich und/oder im Nasenbereich eines Maskenträgers angeordnet sein kann.
Der Filter kann lösbar mit der Maske und/oder dem Maskenkörper, bevorzugt mit der Filterhalterung, lösbar verbunden sein. Damit kann ein Filter schnell getauscht werden, beispielsweise wenn die Filterwirkung durch Benutzung zu gering ist oder um den Filter zu regenerieren.
Der Filter und/oder der elektrische Filter und/oder elektrostatische Filter kann ein Gitter aufweisen. Das Gitter kann bevorzugt ein Metall, besonders bevorzugt Kupfer, Messing, Silber, Gold und/oder Kombinationen daraus aufweisen. Das Gitte kann auch entsprechende Legierungen aufweisen, z.B. eine Legierung aufweisend Kupfer, Messing, Silber und/oder Gold. Das Gitter kann mit Strom versorgt sein oder werden. Das Gitter kann elektrostatisch aufgeladen sein oder werden. Das Gitter kann durch eine Stromzufuhr elektrostatisch aufgeladen sein oder werden. Das Gitter kann zwischen einer ersten Lage und einer zweiten Lage angeordnet sein, wobei die erste und/oder die zweite Lage ein Vlies aufweisen kann. Das Gitter kann sandwichartig zwischen den beiden Lagen aufgenommen sein. Die beiden Lagen können das Gitter stützen und/oder fixieren. Das Vlies kann ein oder das Filtervlies sein. Das Vlies kann eine Filterwirkung aufweisen.
Die erste und/oder die zweite Lage können ein Meltblown-Vlies sein oder aufweisen. Das Meltblown-Vlies kann bevorzugt einen Kunststoff, besonders bevorzugt Polypropylen aufweisen. Das Filtervlies kann ein Meltblown-Vlies sein oder aufweisen.
Der Filter kann ein Molekularsieb aufweisen. Das Molekularsieb kann Zeolithe oder Aktivkohle aufweisen. Das Molekularsieb kann in Durchströmungsrichtung des Filters vor oder hinter dem Gitter angeordnet sein. Das Molekularsieb kann von der ersten, zweiten oder einer weiteren Lage gestützt, gehalten oder umschlossen sein.
Ein oder der UV-Strahler kann derart im Filter angeordnet sein, dass ein oder das Filtervlies von dem UV-Strahler bestrahlbar ist. Damit kann durch das UV-Licht an oder in dem Filtervlies vorhandene bzw. gefilterte Schadstoffe oder Viren durch die Bestrahlung deaktiviert oder zersetzt werden. Durch die Bestrahlung mit dem UV- Strahler kann das Filtervlies desinfiziert sein oder werden. Damit kann die Wiederverwendbarkeit der Maske erhöht werden. Das Filtervlies kann einen Fluoreszenzstoff aufweisen, mit dem das Filtervlies getränkt ist. Der Fluoreszenzstoff kann dazu eingerichtete sein, von dem UV-Strahler aktiviert zu werden. Die emittierte Wellenlänge des Fluoreszenzstoff kann 250-400 nm betragen, welche sich als schädlich für viele Viren herausgestellt hat.
Die Maske und/oder der Filter kann einen Energiespeicher, bevorzugt eine austauschbare Batterie, und eine Steuereinheit aufweisen. Der Energiespeicher kann mit dem elektrischen Filter und/oder elektrostatischen Filter und/oder dem Gitter zur Stromversorgung verbunden sein, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet sein kann, die Stromversorgung zu steuern oder zu regeln. Die Steuereinheit kann beispielsweise eine Stromversorgung des Gitters aktivieren oder deaktivieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Energiespeicher mit dem UV-Strahler zur Stromversorgung verbunden sein, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet sein kann, den UV-Strahler anzusteuern oder zu betätigen. Die Maske und/oder der Filter kann eine Solarzelle aufweisen, die mit dem Energiespeicher und/oder der Steuereinheit verbunden sein kann. Der Energiespeicher kann durch die Solarzelle aufladbar sein.
Die Maske und/oder der Filter kann einen Strömungssensor aufweisen, der dazu eingerichtet sein kann, durch die Maske und/oder den Filter einströmendes zu filterndes Fluid und/oder aus der Maske und/oder dem Filter ausströmendes Fluid zu detektieren.
Der Strömungssensor kann mit einer oder der Steuereinheit verbunden sein, so dass bei einem Detektieren von durch die Maske und/ oder Filter strömendem Fluids, bevorzugt ein- und/oder ausströmendem Fluids, durch die Steuereinheit die Stromversorgung des Gitters und/oder des elektrischen Filters gesteuert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann bei einem Detektieren von durch die Maske und/ oder Filter strömendem Fluids, bevorzugt ein- und/oder ausströmendem Fluids, die Steuereinheit den UV- Strahler ansteuern, so dass das Filtervlies von dem UV-Strahler angestrahlt sein oder werden kann.
Der Strömungssensor kann eine Schwenkplatte und einen Kontakt aufweisen, die bei Durchströmung des Filters um eine Drehachse in eine Durchströmungsposition verschwenkbar sein kann, so dass in der Durchströmungsposition die Schwenkplatte den Kontakt kontaktieren kann. Ist der Kontakt von der Schwenkplatte kontaktiert, so kann vorgesehen sein, dass der Strömungssensor ein Signal an die Steuereinheit übermittelt, das eine Durchströmung anzeigt. Die Durchströmung kann ein Einströmen eines Fluids in den Filter bzw. die Maske sein oder aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass der Strömungssensor einen zweiten Kontakt aufweist, der derart angeordnet ist, dass er bei einer der Durchströmung des Filters in entgegengesetzter Richtung (z.B. einem Ausströmen) von der Schwenkpallte kontaktiert wird. Damit kann der Strömungssensor auf einfache Art verschiedene Durchströmungsrichtungen detektieren und an die Steuerungseinheit kommunizieren.
Die Maske und/oder der Maskenkörper kann zumindest abschnittsweise einen Superabsorber aufweisen. Der Superabsorber kann bevorzugt zumindest einen Teil des Maskenkörpers bilden. Der Superabsorber kann dazu eingerichtet sein, Flüssigkeit zu absorbieren. Der Superabsorber kann derart angeordnet sein, bevorzugt an oder in einer Innenseite der Maske, dass bei angelegter Maske sich im Inneren der Maske befindliche Feuchtigkeit von dem Superabsorber absorbierbar sein kann oder absorbiert werden kann. Der Superabsorber kann beispielsweise an denjenigen Stellen an der Innenseite der Maske angeordnet sein, an der sich bei angelegter Maske Kondensat sammelt und/oder ausgeatmete Luft bevorzugt kondensiert. Der Superabsorber kann beispielsweise in einem Bereich angeordnet sein, der bei angelegter Maske an, bei oder nahe an einem Mund- oder Nasenbereich sein kann.
Die Maske kann einen Sauerstoffgenerator aufweisen, wobei der Sauerstoffgenerator mit einer Sauerstoffzumischeinheit fluidisch verbunden sein kann, die dazu eingerichtet sein kann, durch die Maske strömendes Fluid mit Sauerstoff anzureichern. Es kann vorgesehen sein, dass die Maske mehrere Sauerstoffgeneratoren aufweist, um z.B. kontinuierlich Sauerstoff bereitstellen zu können. Müssen die Sauerstoffgeneratoren regeneriert werden, so können die mehreren Sauerstoffgeneratoren derart angesteuert oder zyklisch betrieben werden, dass bei Regenerierung mindestens eines Sauerstoffgenerators mindestens einer der übrigen Sauerstoffgeneratoren nicht regeneriert bzw. Sauerstoff bereitstellt. Wird z.B. einer der Sauerstoffgeneratoren regeneriert, kann der oder die übrigen Sauerstoffgeneratoren Sauerstoff bereitstehen.
Der Sauerstoffgenerator kann dazu eingerichtet sein, Sauerstoff mittels einem Druckwechsel-Adsorptions-Prozess oder Elektrolyse bereitzustellen oder zu generieren. Der Sauerstoffgenerator kann dazu geeignet ausgeführt, dimensioniert und/oder konstruiert sein.
Der Filter kann mit der Sauerstoffzumischeinheit fluidisch verbunden sein, so dass in die Maske einströmende Luft von dem Filter gefiltert der Sauerstoffzumischeinheit zugeführt wird. Je nach Funktionsweise des Sauerstoffgenerators kann alternativ oder zusätzlich einer oder der Filter dem Sauerstoffgenerator fluidisch vorgeschaltet sein, beispielsweise wenn der Sauerstoffgenerator Sauerstoff aus Luft generiert.
Die Erfindung wird anhand der Figuren weiter erläutert. Es zeigen:
Figur l: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maske in einem angelegten Zustand; Figur 2: die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform in einer Draufsicht;
Figur 3: zwei weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Maske; Figur 4: eine beispielhafte Ausführungsform eines Filters; Figur 5: eine beispielhafte Ausführungsform einer Maske mit dem Filter der Figur 4 und Sauerstoffgenerator; und
Figur 6: eine beispielhafte Ausführungsform einer Maske mit dem Filter der Figur
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Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Maske 1000. Die Maske 1000 kann eine Halbmaske sein. Die Maske 1000 weist einen Maskenkörper l auf. In Figur l ist ein Maskenträger 1001 mit einer Ausführungsform der Maske 1000 in einem angelegten Zustand gezeigt. Figur 2 zeigt die Ausführungsform der Maske 1000 der Figur l in einem Zustand vor dem Anlegen durch den Maskenträger 1001 oder in einem abgelegten Zustand. Die Maske 1000 kann aus einem Material bestehen oder ein solches aufweisen, das waschbar, z.B. in einer Waschmaschine waschfest, und/oder desinfizierbar ist. Die Maske 1000 kann aus einem Material bestehen oder ein solches aufweisen, das biologisch abbaubar oder recyclebar ist.
Das Material kann ein weicher Kunststoff mit Shorehärten von 20-80 sein oder aufweisen. Die Maske 1000 bzw. der Maskenkörpers 1 kann verschiedene Zonen, z. B. erste Zone 2, verstärkte Zone 8 und/oder flexible Zone 10, mit verschiedener Materialstärke oder Shorehärte aufweisen, so dass eine gute Passform und/oder ein guter Sitz der Maske 1000 auf dem Gesicht des Maskenträgers 1001 im angelegten Zustand erzielt werden kann. Das Material kann einen Memoryeffekt aufweisen, insbesondere hinsichtlich seiner Formgebung. Das Material der Maske 1000 kann sich beim Tragen an das Gesicht des Maskenträgers 1001 anlegen. Es kann vorgesehen sein, eine Aushärtung der Maske 1000 durch UV-Strahlung durchzuführen.
Wie in Figur 2 gezeigt, kann die Maske 1000 in ihrem abgelegten Zustand und/oder ursprünglichen Zustand eine Schmetterlingsform haben. Die Maske 1000 kann einen geeigneten Ausschnitt aufweisen, z.B. einen V-förmigen Ausschnitt 1002 in Figur 2. Es sind aber auch andere Formen der Maske 1000 denkbar. Die Maske 1000 kann in ihrem abgelegten Zustand und/oder ursprünglichen Zustand im Wesentlichen eine zweidimensionale Form haben. Im angelegten Zustand, siehe z.B. Figur 1, bzw. beim Anlegen der Maske 1000, können die beiden Flügel der Schmetterlingsform miteinander verbunden werden, so dass sich wie in Figur l gezeigt eine dreidimensionale Form der Maske 1000 ergeben kann. Die dreidimensionale Form der Maske 1000 kann im wesentlichen derart geformt sein, dass sie im wesentlichen einer Gesichtsform bzw. Kopfform eines Maskenträgers 1001 entspricht. Damit kann die Maske 1000 besonders eng an dem Gesicht des Benutzers 1001 anliegen. Der linke „Flügel“ der Maske 1000 kann einer linken Maskenhälfte entsprechen. Der rechte „Flügel“ der Maske 1000 kann einer rechten Maskenhälfte entsprechen. Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform sind die linke und die rechte Maskenhälfte einteilig miteinander ausgeführt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass im abgelegten Zustand der Maske 1000 die Maske 1000 aus mehreren voneinander getrennten oder zumindest teilweise miteinander verbundenen Maskenteilen 1000 bestehen kann. Die Verbindung der jeweiligen Maskenteile kann dann beim und/oder vor dem Anlegen der Maske 1000 erfolgen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Verbindung der Maskenhälften über einen Verschluss 4 erfolgen. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann der Verschluss 4 ein Reißverschluss sein oder aufweisen.
Die Maske 1000 weist einen Maskenkörper 1 auf. Der Maskenkörper 1 kann mehrschichtig sein. Der Maskenkörper 1 kann aus einem oder mehreren thermoplastischem Material bestehen oder ein solches aufweisen. Der Maskenkörper 1 kann im Tiefziehverfahren oder durch ein Spritzgussverfahren hergestellt werden. Der Maskenkörper 1 kann aus Kunststoffen, Silikonen und/oder Gewebe oder einer Kombination dieser bestehen oder solche aufweisen. Ist der Maskenkörper 1 mehrschichtig, so kann jede Schicht aus einem oder mehreren Kunststoffen, Silikonen und/oder Gewebe oder einer Kombination dieser bestehen oder solche aufweisen und eine, mehrere oder alle Schichten aus demselben oder unterschiedlichen Material bestehen oder aufweisen.
Der Maskenkörper 1 kann in einer Form geschäumt werden. Das geschäumte Material kann Zusätze enthalten, die antibakteriell wirken, z.B. Silberionen. Der Maskenkörper 1 kann als Halterung für Filterelemente dienen und/oder selbst ein Filter sein und/oder eine Filterfunktion aufweisen. Das Material des Maskenkörpers 1 kann porös sein. Durch bestimmte Falttechniken und Zuschnitte kann aus einem zweidimensionalen Maskenkörper 1 ein dreidimensionaler Maskenkörper 1 entstehen.
Der Maskenkörper l kann aus einer oder mehrerer Zonen, z.B. erste Zone 2, flexible Zone io, bestehen oder solche aufweisen. Die Shorehärte verschiedener Zonen 2, 8, io kann verschieden oder gleich sein. Die Zonen 2, 8, io können eine unterschiedliche Materialstärke aufweisen. Die Zonen 2, 8, io können unterschiedliche Materialien aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass in der ersten Zone 2 die Maske 1000 bzw. der Maskenkörper l z.B. mit einer Schere zugeschnitten werden kann.
Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper l kann einen Formgeber 3 aufweisen. Der Formgeber 3 kann aus einem biegsamen Material bestehen oder ein solches aufweisen. Der Formgeber 3 kann aus einem Kunststoff, einem Metall oder einer Metalllegierung bestehen oder aufweisen. Der Formgeber 3 kann seine Form beibehalten und dazu dienen, die Maske 1000 an die anatomische Form eines Benutzers anzupassen. Es kann vorgesehen sein, dass der Formgeber 3 durch Biegung verformbar ist, so dass die Form der Maske 1000 an eine Gesichtsform eines Maskenträgers 1001 anpassbar ist. Der Formgeber 3 kann auch mindestens teilweise aus einem Kunststoff bestehen oder aufweisen, der durch UV-Licht ausgehärtet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Maske 1000 bzw. der Maskenkörper 1 mindestens teilweise aus einem Kunststoff bestehen oder aufweisen, der durch UV-Licht ausgehärtet werden kann. Weist der Formgeber 3 und/oder die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 einen derartigen Kunststoff auf, so kann eine unbenutzte Maske 1000 in einer lichtdichten, schwarzen Hülle gelagert und/ oder geliefert werden.
Der Maskenkörper 1 kann zumindest im Wangenbereich und im Nasenbereich ein im Wesentlichen umlaufendes Stützmittel aufweisen, welches im Wangenbereich als ein erster Absatz als Anschlag für eine erste Stirnseite einer Filterhalterung 6 ausgeführt sein kann. Das Stützmittel kann im Nasenbereich als ein zweiter Absatz als Anschlag für eine zweite Stirnseite der Filterhalterung 6 ausgeführt sein. Die Stirnseiten und die Absätze können bei aufgesetzter Maske durch eine Bänderung 1003 in einer einen Dichtrand abstützenden Weise in Eingriff gebracht sein. Das Stützmittel kann der Formgeber 3 sein oder aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Stützmittel mehrteilig ausgeführt ist. Es ist auch denkbar, dass das Stützmittel nachträglich an dem Maskenkörper 1 angebracht und/oder befestigt wird. Die Maske 1000 bzw. der Maskenkörper 1 kann einen mindestens teilweise umlaufenden Dichtrand aufweisen. Der Dichtrand kann an und/oder entlang des Rands des Maskenkörpers 1 angeordnet sein. Der Maskenkörper 1 kann im Bereich des Dichtrands eine Versteifung durch das Stützmittel erfahren. Beispielsweise kann das Stützmittel, z.B. im Wesentlichen umlaufend, am Maskenkörper l mit den Stirnseiten der festen Filterhalterung 6 bei aufgesetzter Maske 1000 durch den Zug der Bänderung im Eingriff gebracht sein. Der Dichtrand bzw. der Maskenkörper l kann daher aus besonders flexiblem Material, z. B. einem biegeschlaffen Elastomer, gefertigt sein, da die Abstützung des Dichtrandes durch die am Stützmittel anliegende Filterhalterung 6 erfolgen kann. Durch das definierte Anbringen eines Stützmittels am Maskenkörper l kann es auch möglich sein, die Steifigkeit des Dichtrandes in dem jeweiligen Bereich des Maskenkörpers l anzupassen. Die Steifigkeit kann sich beispielsweise durch Veränderung des Abstandes des Stützmittels zum Dichtrand, oder durch eine bestimmte Geometrie des Stützmittels im Zusammenwirken mit der Stirnseite der Filterhalterung 6, beeinflussen lassen. Zwischen den Stützmitteln und den dazugehörigen Stirnseiten der Filterhalterung 6 können zweckmäßigerweise eine oder mehrere Haftschichten vorhanden sein, durch die der Dichtrand des Maskenkörpers l in und/oder an der Filterhalterung 6 zusätzlich fixiert werden kann, z. B. wenn beim Anlegen der Maske 1000 der Zug der Bänderung 1003 noch nicht voll wirksam ist.
Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 kann mindestens eine Filterhalterung 6 aufweisen. Die Filterhalterung 6 kann mit der Maske 1000 bzw. dem Maskenkörper 1 verbunden sein. Die Filterhalterung 6 kann einstückig mit Maske 1000 bzw. dem Maskenkörper 1 geformt sein. Die Filterhalterung 6 kann auch nachrüstbar sein, d.h. nachträglich mit der Maske 1000 bzw. dem Maskenkörper 1 verbunden werden. Die Filterhalterung 6 kann eine Filterkammer sein oder aufweisen. Die Filterhalterung 6 kann zur Aufnahme von einem oder mehreren ggf. unterschiedlichen Filtern dienen. Beispielsweise können eine oder mehrere Filtermatten in der Filteraufnahme 6 aufgenommen sein. Die Filterhalterung 6 kann eine äußere Gitterstruktur aufweisen. Die äußere Gitterstruktur kann so engmaschig sein, dass die Filterhalterung 6 als Vorfilter genutzt werden kann. Die Filterhalterung 6 kann auch als Kammer mit Verschluss ausgebildet sein. In die Kammer können Filter und/oder Stoffe in loser Form aufgenommen sein, beispielsweise Granulat, Gelkugeln, Fasern, Kieselsäure, Zeolith. Der Filter kann mindestens eines oder mehrere aus Membran, Partikelfilter, UV-Filter, Biofilter, Luftfilter, Gasfilter, Aktivkohlefilter, elektrostatische Filter, Elektrofilter, Zyklonfilter, Flüssigkeitsfilter, ölgetränkter Filter, Schlauchfilter, oder dergleichen, einzeln oder in Kombination, aufweisen. Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 kann eine oder mehrere Filterhalterungen 6 aufweisen, die z.B. symmetrisch angeordnet sein können. Weist die Maske 1000 z.B. zwei Maskenhälften oder mehrere Maskenteile auf, so kann vorgesehen sein, dass eine oder beide Maskenhälften bzw. eine oder mehrere der Maskenteile jeweils eine Filterhalterung 6 aufweisen.
Spezielle Ausführungsformen der Filterhalterung 6 können eine erste Filterhalterung 6 für einen Filter mit Schraubgewinde und/oder eine zweite Filterhalterung 6 für einen Atemschutzfilter mit Rundgewinde sein oder aufweisen. Die erste Filterhalterung 6 und die zweite Filterhalterung 6 bzw. deren Ausführungsformen können sich z.B. nur durch den speziellen Anschluss der jeweiligen Filtertypen unterscheiden. Die Filter können an oder in der Anschlussöffnung der Filterhalterung 6 unmittelbar angebracht sein.
Das Stützmittel kann im Wangenbereich des Maskenkörpers l als ein im Wesentlichen umlaufender erster Absatz als Anschlag für eine erste Stirnseite der Filterhalterung ausgeführt sein. Beim Anlegen der Maske 1000 an das Gesicht des Maskenträgers 1001 mit der Bänderung kann die Abstützung des Dichtrandes im Wangenbereich durch den ersten Absatz erfolgen, indem die erste Stirnseite der Filterhalterung 6 durch den Zug der Bänderung 1003 an dem ersten Absatz anliegen kann. Das Stützmittel im Nasenbereich kann als ein im Wesentlichen umlaufender zweiter Absatz ausgeführt sein, der z.B. wulstförmig ausgebildet sein kann und unmittelbar gegen eine zweite Stirnseite der Filterhalterung 6 stoßen kann. Im Nasenbereich des Maskenkörpers 1 kann zusätzlich eine z.B. balgförmige Verformungszone angebracht sein, zur Anpassung des Maskenkörpers 1 an die Nasenregion des Maskenträgers 1001.
In zweckmäßiger Weise kann der erste Absatz als eine schräge, trichterförmige Fläche im Übergangsbereich zwischen dem Dichtrand und dem Maskenkörper 1 ausgeführt sein. Die erste Stirnseite der Filterhalterung 6 kann im Bereich des ersten Absatzes korrespondierend zu dem Absatz, z.B. der schrägen trichterförmigen Fläche, ausgebildet sein.
Der Maskenkörper 1 kann im Kinnbereich eine zur Filterhalterung weisende Stützlippe als Stützmittel aufweisen. Die Stützlippe kann sich gegen eine dritte Stirnseite der Filterhalterung 6 abstützten. Die Stützlippe kann im Wesentlichen eine Abstützung des Maskenkörpers im Kinnbereich in radialer Richtung bewirken. Die Filterhalterung 6 kann derart ausgeführt sein, dass sie den Nasenbereich, den Wangenbereich und den Kinnbereich des Maskenkörpers l zumindest teilweise umgreift und/oder überdeckt und/oder überlappt, vgl. z.B. die in Figur l gezeigte Ausführungsform der Maske 1000. Die Filterhalterung 6 kann einstückig ausgeführt sein. Die Filterhalterung 6 kann somit eine äußere, stabilisierende und stützende Schale für den Maskenkörper l, der biegeschlaff sein kann, sein oder aufweisen. Die Filterhalterung 6 kann im wesentlichen zylinderförmig ausgeführt sein. Dadurch kann eine besonders kostengünstige Herstellung der Filterhalterung 6 als Formteil ermöglicht sein. Die Filterhalterung 6 kann aber auch andere geometrische Formen aufweisen, z.B. wie in Figur 2 gezeigt eine polygonale oder wabenähnliche Form.
Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper l kann eine Befestigungsschnittstelle 7 zur Befestigung eines Befestigungsbands oder Bänderung aufweisen. Das Befestigungsband kann mindestens teilweise flexibel und/oder dehnbar und/oder elastisch sein. Das Befestigungsband kann eine Schnur sein oder aufweisen.
Der Maskenkörper 1 bzw. die Maske 1000 kann zumindest teilweise aus festem Material bestehen oder aufweisen, beispielsweise in einer verstärkten Zone 8. Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 kann eine flexible Zone 10 aufweisen, wobei die flexible Zone 10 durch die verstärkte Zone 8 stabilisiert in Form gehalten und/oder fixiert werden kann. Die Filteraufnahme 6 kann im Bereich der verstärkten Zone 8 angeordnet sein. Der Maskenkörper 1 kann auch mehrere verstärkte Zonen 8 aufweisen, die z.B. symmetrisch bezogen auf eine Symmetrieachse der Maske 1000 angeordnet sein können. Dadurch, dass der Maskenkörper 1 bzw. die Maske 1000 mindestens eine oder mehrere verstärkte Zonen 8 und flexible Zonen 10 aufweisen kann, kann die Maske 1000 eine hohe Stabilität aufweisen und/oder ein guter und dichter Sitz der Maske 1000 auf dem Gesicht eines Benutzers 1001 sichergestellt sein, bei gleichzeitig hohem Tragekomfort.
Wie beschrieben kann die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 eine flexible Zone 10 aufweisen. Damit kann gewährleistet sein, dass die Maske 1000 in Bereichen, die beim Sprechen verformt werden, eine bessere Dichtigkeit aufweist. Die flexible Zone 10 kann beispielsweise hohl und/ oder aufblasbar sein, um eine noch bessere Anpassung an die durch Sprechen hervorgerufenen Verformungen der Maske 1000 bzw. des Maskenkörpers 1 bereitzustellen. Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 kann mindestens einen aufblasbaren Hohlraum aufweisen. Der aufblasbare Hohlraum kann beispielsweise an dem Rand und/oder entlang des Rahmens der Maske und/oder des Maskenkörpers 1 angeordnet sein. Der Dichtrand kann der aufblasbare Hohlraum sein oder aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zum Dichtrand kann aber auch der aufblasbare Hohlraum vorgesehen sein. Durch geeignetes Befüllen oder Entladen des Hohlraums mit einem Fluid, beispielsweise Luft, Gas und/oder Flüssigkeit, kann die Maske 1000 im angelegten Zustand an die Gesichtsform des Benutzers 1001 individuell angepasst werden. Die Maske 1000 kann dazu geeignet eingerichtet sein, beispielsweise geeignete Ventile aufweisen. Weist die Maske 1000 und/oder der Massenkörper 1 mehr als einen Hohlraum auf, so können die Hohlräume fluidisch voneinander getrennt sein und/oder separat befüllt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass einige Hohlräume fluidisch miteinander verbunden sind. In einer Ausführungsform kann die Maske 1000 zum Befüllen des mindestens einen Hohlraums beispielsweise mit einer Druckluftkartusche über ein geeignetes Verbindungselement verbunden sein.
Fig.3 zeigt weitere Ausführungsformen einer Maske 1000. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsformen einer Maske 1000 weisen keinen Ausschnitt 1002 und keinen Verschluss 4 auf. Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 kann eine oder mehrere Verstärkungszonen 51 aufweisen. Die Verstärkungszone kann z.B. symmetrisch und/oder mittig bezogen auf die Maske 1000 angeordnet sein. Die Verstärkungszone 51 kann aus einem Memory-Kunststoff bestehen oder einen solchen aufweisen, der z.B. dazu eingerichtet sein kann, eine anatomische Form zu speichern. Eine oder mehrere Zonen des Maske 1000 und/oder des Maskenkörpers 1, z.B. die Verstärkungszone 51, erste Zone 2, verstärkte Zone 8 und/oder die flexible Zone 10, können einen elektrisch leitenden Kunststoff aufweisen oder aus einem solchen bestehen, so dass durch Anlegen von Spannung die entsprechende Zone ihre Festigkeit und/oder Form ändern kann.
Die Maske 1000 kann eine Halterung 52 für Gummibänder 1003 oder dergleichen aufweisen. Die Halterung 52 kann schwenkbar sein. Die Halterung 52 kann an dem Maskenkörper 1 angeordnet und/oder befestigt sein. Auf die Filterhalterung 6 und/oder die Filterkammer 6 kann ein Maskenaufsatz 53 aufgesetzt werden, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Befestigungsschnittstelle 7 kann die Halterung 52 sein oder aufweisen.
Der Maskenaufsatz 53 kann ein biegsames Verbindungselement 54 aufweisen. Weist der Maskenaufsatz 53 beispielsweise zwei oder mehr Aufsteckaufsätze 1005 auf, so können diese durch das biegsame Verbindungselement 54 miteinander verbunden sein. Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform verbindet das biegsame Verbindungselement 54 z.B. einen rechten und einen linken Aufsteckaufsatz 1005. Das biegsame Verbindungselement 54 kann als Formgeber dienen und/oder verformbar sein. Beispielsweise kann das biegsame Verbindungselement 54 aus einem verbiegbaren Kunststoff bestehen oder einen solchen aufweisen. Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 kann zu dem Aufsteckaufsatz komplementäre Verbindungselemente aufweisen, so dass der Maskenaufsatz 53 an der Maske 1000 bzw. dem Maskenkörper befestigt werden kann. Die entsprechende Befestigung kann lösbar sein. Der Aufsteckaufsatz 1005 kann eine Maskenaufsatzfilterkammer sein oder aufweisen.
Der Aufsteckaufsatz 1005 kann beispielsweise einen oder mehrere Filter aufweisen. Der Filter kann ein nachfolgend mit Bezug zu Figuren 4 bis 6 beschriebener Filter 100 sein oder aufweisen. Der Aufsteckaufsatz 1005 kann einen nachfolgend beschriebenen Sauerstoffgenerator 122 aufweisen. Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass der Aufsteckaufsatz weitere Funktionen bereitstellt, z.B. Kopfhörer, Mikrophon, Funkschnittstelle, Energiespeicher, oder dergleichen.
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform eines Filters 100. Der Filter 100 kann dazu eingerichtet sein, in der Filteraufnahme 6 aufgenommen oder in die Filteraufnahme 6 eingesetzt zu werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Filter 100 auf die Filteraufnahme 6 aufgesteckt werden kann. Der Filter 100 kann lösbar mit der Filteraufnahme 6 und/oder der Maske 1000 und/oder Maskenkörper 1 verbunden sein.
Der Filter 100 kann einen UV-Strahler 106, beispielsweise eine UV-C LED, aufweisen. Der Filter kann ein Filtervlies aufweisen, das Viren und/oder Schadstoffe aus einem den Filter durchströmenden Fluid herausfiltern kann. Der UV-Strahler 106 kann derart in dem Filter 100 angeordnet sein, dass er das Filtervlies bestrahlen kann. Durch die Bestrahlung des Filtervlies mit dem UV-Strahler 106 kann das Filtervlies desinfiziert und/oder sich in oder an dem Filtervlies befindliche Schadstoffe und/oder Viren deaktiviert oder zersetzt werden. Der UV-Strahler kann z.B. UV-C Licht mit einer Wellenlänge von 100 - 280 nm abstrahlen. Durch das UV-C Licht können beispielsweise biogene Substanzen oder Viren zersetzt werden.
Der Filter 100 kann ein Gitter 108 aufweisen. Der elektrische Filter und/oder elektrostatische Filter kann das Gitter 108 aufweisen. Das Gitter 108 kann ein Metall, z.B. Kupfer, Messing, Silber, Gold, entsprechende Legierungen und/oder Kombinationen solcher aufweisen. Das Gitter kann elektrisch oder elektrostatisch geladen sein oder werden. Eine elektrostatischen Ladung des Gitters kann eine Ladungstrennung umfassen. Durch die Ladung des Gitters können in dem den Filter bzw. das Gitter durchströmenden Fluid vorhandene Partikel, Schadstoffe oder Viren durch Coulomb-, Dipol- oder Spiegelladungskräfte abgeschieden werden bzw. durch diese Kräfte an dem Gitter gehalten werden. Es kann vorgesehen sein, dass das Gitter bei der Filterherstellung elektrostatisch geladen wird. Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, in vorgegebenen zeitlichen Intervallen oder gemäß sonstigen Regeln, z.B. bei Detektieren eines Luftstroms durch den Filter, den Filter bzw. das Gitter elektrostatisch zu laden, bzw. auf eine Referenzladung zu bringen. Damit kann eine Abschwächung der Ladung im Betrieb bzw. eine Verringerung der Filterwirkung verhindert oder verringert werden.
Das Gitter 108 kann zwischen einer ersten Lage 118 und einer zweiten Lage 117 angeordnet sein. Die erste Lage 118 und/oder die zweite Lage 117 kann ein oder das Filtervlies sein oder aufweisen. Das Filtervlies, die erste Lage 118 und/oder die zweite Lage 117 kann ein Meltblown-Vlies sein oder aufweisen. Das Meltblown-Vlies kann aus einem Kunststoff, bevorzugt Polypropylen (PP), bestehen oder ein solches aufweisen. Das Filtervlies, die erste Lage 118 und/oder die zweite Lage 117 kann aber auch z.B. ein Polyester, Polyamid (PA), PES, PET oder Kombinationen dieser sein oder aufweisen. Durch die Einbettung des Gitters 108 zwischen der ersten Lage 118 und der zweiten Lage 117 bzw. die an dem Gitter 108 angeordnete erste und/oder zweite Lage kann die elektrostatische Aufladung länger Vorhalten bzw. das Gitter 108 länger elektrostatisch geladen bleiben. Die erste Lage 118 und/oder die zweite Lage 117 können das Gitter 108 mechanisch stabilisieren bzw. fixieren. Die erste Lage 118 und/oder die zweite Lage 117 und/oder das Filtervlies kann ein Metallpulver aufweisen. Durch das Metallpulver kann die erste Lage 118 und/oder die zweite Lage 117 und/oder das Filtervlies elektrisch leitend sein. Es kann auch vorgesehen sein, die erste Lage 118, die zweite Lage 117 und/oder das Gitter mit dem UV-Strahler 106 zu bestrahlen. Der UV-Strahler kann entsprechend angeordnet sein. Beispielsweise kann der UV-Strahler zwischen erster Lage 118 und Gitter 108 oder zweiter Lage 117 und Gitter 108 angeordnet sein. Es kann z.B. aber auch vorgesehen sein, dass ein erster UV-Strahler die erste Lage 118 und ein zweiter UV-Strahler die zweite Lage 117 anstrahlen kann; der erste und/oder der zweite UV-Strahler können außerhalb des Filter 100 und/oder der Sandwichstruktur aus erster Lage 118, Gitter 108 und zweiter Lage 117 angeordnet sein. Bei der Herstellung des Meltblown-Vlies kann zunächst der Kunststoff, z.B. Polypropylen (PP), geschmolzen werden, bis dieser etwa die Konsistenz von flüssigem Honig haben kann. Durch winzige Düsen wird dann ein dünner Faden ausgebildet, der auf ein Mikrosieb bzw. das Gitter 108 aufgeblasen werden kann. Damit kann die erste Lage 118 gebildet werden. Auf äquivalente Weise kann die zweite Lage 117 auf der anderen Seite des Gitter 108 ausgebildet werden. Durch das eingebettete Metallische Gittersieb 108 kann eine beständige elektrostatische Spannung erzeugt werden.
Der Filter 100 kann eine Molekularsieb 115 aufweisen. Das Molekularsieb 115 kann Aktivkohle, Kohlenstoffe und/ oder Zeolithe aufweisen oder aus solchen bestehen. Das Molekularsieb 115 kann Schadstoffe und/oder Viren aus dem den Filter durchströmenden Fluid herausfiltern. Das Molekularsieb 115 kann z.B. in einer von einer Lage 114, bevorzugt Vliesstoff, gebildeten Aufnahme aufgenommen oder angeordnet sein. Das Molekularsieb 115 kann alternativ oder zusätzlich auch zwischen zwei Lagen Vliesstoff, z.B. der ersten Lage 118 und der zweiten Lage 117, in dem Filter aufgenommen oder angeordnet sein.
Der Filter 100 kann eine Steuereinheit m aufweisen. Die Steuereinheit m kann ein Mikroprozessor oder dergleichen sein oder aufweisen. Die Steuereinheit m kann mit dem Gitter 108 verbunden sein. Die Steuereinheit 111 kann dazu eingerichtet sein, eine Ladungstrennung des Gitters 108 zu bewirken und/ oder zu initiieren, so dass das Gitter 108 auf Veranlassung der Steuereinheit 111 elektrostatisch geladen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 111 eine Stromversorgung des Gitters 108 steuert und/oder regelt. Beispielsweise kann bei einer Durchströmung durch den Filter 100 die Steuereinheit 111 Strom durch das Gitter 108 fließen, so dass das Gitter 108 als elektrischer Filter wirken kann.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 111 mit dem UV-Strahler 106 verbunden sein. Die Steuereinheit 111 kann dazu eingerichtet sein, den UV-Strahler 106 anzusteuern und/ oder zu betätigen, oder an- oder auszuschalten.
Der Filter 100 kann einen Energiespeicher 109 aufweisen. Der Energiespeicher 109 kann in einer Energiespeicheraufnahme 107 aufgenommen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 einen oder den Energiespeicher 109 aufweisen. Der Energiespeicher 109 kann eine Batterie oder ein Akku sein oder aufweisen. Der Energiespeicher 109 kann mit der Steuereinheit, dem Gitter 108 und/oder dem UV-C-Strahler 106 verbunden sein und/oder eine, mehrere oder alle dieser mit Strom bzw. elektrischer Energie versorgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Filter 100 kann einen Kondensator 120 aufweisen, der mit dem Energiespeicher 109 verbunden sein kann. Der Kondensator 120 kann mit dem Gitter 108 verbunden sein und/oder dazu eingerichtet sein, das Gitter 108 mit Strom zu versorgen und/oder der elektrostatischen Aufladung des Gitter 108 dienen.
Der Filter 100 und/oder die Maske 1000 kann einen Datenspeicher 110 aufweisen. Der Datenspeicher 10 kann mit der Steuereinheit m derart verbunden sein, dass die Steuereinheit 111 Daten in dem Datenspeicher 110 ablegen oder aus dem Datenspeicher
110 abrufen kann. Die Daten können z.B. Steuerungs- oder Regelungsdaten sein, z.B. zur Ansteuerung des UV-Strahlers 106 oder des Gitters 108. Die Daten können z.B. auch Informationen bezüglich einer Atemfrequenz, Aerosolen in der ausgeatmeten Luft, einer Zusammensetzung von Speichel oder dergleichen umfassen.
Der Filter 100 und/oder die Maske 1000 kann ein Telekommunikationsmodul 112 aufweisen. Das Telekommunikationsmodul 112 kann z.B. eine Funkschnittstelle sein. Die Telekommunikationsschnittstelle 112 kann dazu eingerichtet sein, drahtlos Daten von externen Geräten zu empfangen oder an diese zu übertragen. Das Telekommunikationsmodul 112 kann mit dem Datenspeicher 110 und/oder der Steuereinheit 111 derart verbunden sein, dass Daten zwischen dem Telekommunikationsmodul 112 und Datenspeicher 110 und/oder Steuereinheit 111 ausgetauscht werden können.
Der Filter 100 und/oder die Maske 1000 kann eine Schnittstelle 113, z.B. einen USB- Anschluss zum Anschließen eines Datenübertragungskabels aufweisen. Die Schnittstelle 113 kann dazu eingerichtet sein, Daten von externen Geräten über ein Kabel zu empfangen oder an diese zu übertragen. Das Schnittstelle 113 kann mit dem Datenspeicher 110 und/oder der Steuereinheit 111 derart verbunden sein, dass Daten zwischen der Schnittstelle 113 und dem Datenspeicher 110 und/oder Steuereinheit 111 ausgetauscht werden können. Über das Telekommunikationsmodul 112 und/oder die Schnittstelle 113 können z.B. Steuerungsdaten an die Steuereinheit 111 kommuniziert werden. Die Steuerungsdaten können eine Steuerung oder Regelung der Steuereinheit
111 vorgeben oder modifizieren. Der Filter 100 kann einen Sensor 101, 119 aufweisen. Der Sensor 101, 119 kann dazu eingerichtet sein, Aerosole oder Rauch zu detektieren, beispielsweise in einer Umgebung der Maske und/oder in dem den Filter durchströmenden Fluid. Beispielsweise kann der Sensor 101,119 ein Temperatursensor oder ein Ionisationsrauchmelder sein oder aufweisen, oder Wärme, Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Schallfeldgrößen, Helligkeit, Beschleunigungen, pH-Wert, Ionenstärke, elektrochemisches Potential und/oder stoffliche Beschaffenheit messen. Der Filter kann einen Feueralarm 103 aufweisen. Der Sensor 101, 119 kann ein Strömungssensor sein und/oder dazu eingerichtet sein, eine Durchströmung zu detektieren. Der Sensor 101, 119 kann z.B. an, bei oder fluidisch vor dem Gitter 108, dem UV-Strahler 106, zwischen der ersten Lage 118 und der zweiten Lage 117, und/oder dem Filtervlies angeordnet sein. Der Sensor 101, 119 kann mit der Steuereinheit 111 und/oder dem Datenspeicher 110 verbunden sein, so dass von dem Sensor gemessene Daten an die Steuereinheit 111 und/oder dem Datenspeicher 110 übertragen werden können.
Der Filter 100 kann eine Solarzelle 104 aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass alternativ oder zusätzlich die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 eine oder die Solarzelle 104 aufweist. Die Solarzelle 104 kann Strahlungsenergie, z.B. Sonnenlicht, in elektrische Energie umwandeln. Die Solarzelle 104 kann mit dem Energiespeicher 109 oder der Energiespeicheraufnahme 107 verbunden sein, so dass der Energiespeicher 109 von der Solarzelle 104 geladen werden kann.
Der Filter 100 kann eine Fassung 105 aufweisen. Die Fassung 105 kann ein Rahmen oder dergleichen sein oder aufweisen. Die Fassung 105 kann den Filter 100 umfassen bzw. umschließen und den Filter 100 versteifen.
Der Filter 100 kann ein Betätigungselement 102 aufweisen, mit dem die Steuereinheit 111 und/oder Funktionen des Filters und/oder der Maske an- und ausschaltbar sein können. Das Betätigungselement 102 kann ein Taster, ein Schieber, ein Knopf oder dergleichen sein oder aufweisen.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform einer Maske 1000. Die Maske 1000 und/oder der Maskenkörper 1 kann zumindest abschnittsweise einen Superabsorber aufweisen. Der Superabsorber kann dazu eingerichtet sein, Flüssigkeit zu absorbieren, beispielsweise Kondensat ausgeatmeter Luft. Superabsorber können ein Vielfaches ihres Eigengewichts an polaren Flüssigkeiten, z.B. Wasser oder wässrige Lösungen, aufsaugen. Bei der Aufnahme der Flüssigkeit quillt der Superabsorber auf und bildet ein Hydrogel, wobei die Summe aus dem Volumen der Flüssigkeit und dem Volumen des trockenen Superabsorbers bleibt dabei gleich.
Der Superabsorber kann zumindest einen Teil 121 des Maskenkörpers 1 bilden. Der Superabsorber kann an einer Innenseite der Maske angeordnet sein. Mit Innenseite kann dabei die zu einem Gesicht eines Maskenträgers 1001 weisende Seite bei angelegter Maske gemeint sein. Der Superabsorber kann beispielsweise an einer Stelle angeordnet sein, an der sich Kondensat sammelt oder Ausgaben zur Luft kondensiert. Beispielsweise kann der Superabsorber in einem Bereich Bereich angeordnet sein, der bei angelegter Maske an, bei oder nahe an einem Mund- oder Nasenbereich der Maske 1000 und/oder des Maskenträger 1 sein kann. Der Superabsorber kann ein Polymer, Polyacrylamid, Polyvinylpyrrolidon, Amylopektin, Gelatine, Cellulose und/oder Aktivkohle oder Kombinationen dieser aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Superabsorber ein Molekularsieb, z.B. aufweisend Zeolithe, aufweisen. Das Molekularsieb kann z.B. eine Porenweite von 3 Ä aufweisen. Bei dieser Porenweite kann das Molekularsieb z.B. NH3 oder H2O adsobieren und/oder zur zur Trocknung polarer Lösungsmittel geeignet sein. Alternativ oder zusätzlich kann Molekularsieb kann z.B. eine Porenweite von 4 Ä aufweisen. Bei dieser Porenweite kann das Molekularsieb z.B. H2O, CO2, SO2, H2S, C2H4, C2H6, C3H6, EtOH. Adsorbiert nicht C3H8 und höhere Kohlenwasserstoffe adsobieren und/oder zur Trocknung apolarer Lösungsmittel und Gase geeignet sein. Alternativ oder zusätzlich kann Molekularsieb kann z.B. eine Porenweite von 5 Ä aufweisen. Bei dieser Porenweite kann das Molekularsieb z.B. normale (lineare) Kohlenwasserstoffe bis n-C4Hio, Alkohole bis C4H9OH, Mercaptane bis C4H9SH adsobieren. Alternativ oder zusätzlich kann Molekularsieb kann z.B. eine Porenweite von 8 Ä aufweisen. Bei dieser Porenweite kann das Molekularsieb z.B. verzweigte Kohlenwasserstoffe und Aromate adsorbieren und/oder zur Trocknung von Gasen geeignet sein. Alternativ oder zusätzlich kann Molekularsieb kann z.B. eine Porenweite von 10 Ä aufweisen. Bei dieser Porenweite kann das Molekularsieb z.B. Di-n-butylamin adsorbieren und/oder zur zur Trocknung von HMPT geeignet sein.
Durch den Superabsorber kann Feuchtigkeit im Inneren der Maske reduziert oder ganz vermieden werden, so dass die Filterwirkung erhöht wird bzw. ist. Z. B. kann die elektrostatische Aufladung des Filters 100 länger gehalten werden, da Flüssigkeit und Feuchtigkeit durch den Superabsorber aufgenommen wird. Zudem kann durch Verringerung der Feuchtigkeit im Inneren der Maske der Tragekomfort verbessert sein oder werden.
Die Maske 1000 kann einen oder mehrere Sauerstoffgeneratoren 122 aufweisen. Mit dem Sauerstoffgenerator 122 kann der dem Maskenträger zugeführten Fluid oder Luft bzw. dem durch den Filter 100 und/oder die Maske 1000 strömenden Fluid bzw. der Luft Sauerstoff zugegeben werden. Weist die Maske 1000 mehrere Sauerstoffgeneratoren 122 auf, so können diese mittels einer oder mehrerer Leitungen 23 fluidisch miteinander verbunden sein.
Es kann vorgesehen sein, die dem Sauerstoffgenerator zugeführte Luft zunächst durch ein Filtersystem zu führen, um Mikroorganismen und Staub zu entfernen.
Der Sauerstoffgenerator 122 kann Sauerstoff mit einem Druckwechsel-Adsorptions- Verfahren generieren. Dabei können in einer Ausführungsform spezielle poröse Materialien (z.B. Zeolithe oder Aktivkohle) als Adsorbens eingesetzt werden. Die Trennwirkung kann mittels verschiedener Prinzipien erfolgen. Bei einer ersten Variante kann die Trennung z.B. aufgrund ener Gleichgewichtsadsorption erfolgen. Bei einer zweiten Variante kann die Trennung z.B. aufgrund einer Molekularsiebwirkung erfolgen. Im ersten Fall kann eine der zu trennenden Komponenten stärker adsorbiert als eine andere werden, wodurch eine Anreicherung der schlechter adsorbierten Komponente in der Gasphase stattfinden kann. Im zweiten Fall können bestimmte Moleküle schneller die poröse Struktur des Adsorbens durchdringen. Wird das Adsorbens nun in einem Reaktorbett von einem Gasgemisch durchströmt, so benötigt die Komponente, die schlechter in die Poren eindringt, weniger Zeit um vorbeizuströmen, gelangt also eher zum Ausgang des Reaktorbetts. Damit kann Sauerstoff aus dem Sauerstoffgenerator 122 zugeführten Luft gewonnen werden.
Der Sauerstoffgenerator 122 kann mit einer (nicht in den Figuren gezeigten) Sauerstoffzumischeinheit fluidisch verbunden sein. Die Sauerstoffzumischeinheit kann mit dem Filter 100 fluidisch verbunden sein. Die Sauerstoffzumischeinheit kann dazu eingerichtet sein, der von dem Filter 100 gefilterten Luft den von dem Sauerstoffgenerator erzeugten Sauerstoff zuzumischen. Die gemischte Luft mit dem zugemischten Sauerstoff kann anschließend von der Sauerstoffzumischeinheit aus der Maske 1000 zum Maskeninneren hin ausgeführt werden, d.h. bei angelegter Maske 1000 dem Maskenträger 1001 zugeführt werden. In diesem Falle kann vorgesehen sein, bevorzugt auch die dem Sauerstoffgenerator zugeführte Luft zu filtern, insbesondere Schadstoffe und/oder Viren mit einem weiteren Filter, z.B. einem weiteren Filter 100, herauszufiltern.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Sauerstoffzumischeinheit einer Umgebungsluft, die z.B. ungefiltert in die Sauerstoffzumischeinheit einströmen kann, von dem Sauerstoffgenerator 122 gewonnenen Sauerstoff zumischt bzw. mit diesem angereichert. In diesem Falle kann vorgesehen sein, dass die Sauerstoffzumischeinheit mit dem Filter 100 fluidisch verbunden ist, so dass der Filter 100 die zu gemischte Luft filtert, z.B. Viren und/oder Schadstoffe. Die von dem Filter 100 gefilterte zugemischte Luft kann anschließend von der Sauerstoffzumischeinheit aus der Maske 1000 zum Maskeninneren hin ausgeführt werden, d.h. bei angelegter Maske 1000 dem Maskenträger 1001 zugeführt werden.
Der Sauerstoffgenerator 122 und/oder dessen Adsorbens müssen von Zeit zu Zeit regeneriert werden, z.B. durch austreiben des anhaftenden Stickstoffs. Es kann deshalb vorgesehen sein, dass die Maske 1000 mehrere Sauerstoffgeneratoren aufweist, die wechselnd Sauerstoff generieren und regeneriert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass immer mindestens ein Sauerstoffgenerator 122 Sauerstoff generiert, während mindestens ein anderes Sauerstoffgenerator 122 regeneriert wird.
Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine der Sauerstoffgeneratoren 122 Sauerstoff mittels Elektrolyse gewinnen. Die Elektrolyse kann eine Wasserelektrolyse sein, bei der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden kann. Der Sauerstoffgenerator 122 kann dazu zwei Elektroden bzw. eine Kathode 125 und eine Anode 126 aufweisen. Unter Aufwendung von elektrischer Energie kann das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden.
Der Sauerstoffgenerator 122 kann mit dem Energiespeicher 109 verbunden sein und von diesem mit Energie versorgt werden. Der Sauerstoffgenerator 122 kann mit der Steuereinheit 111 verbunden sein und von dieser angesteuert werden oder Steuerbefehle empfangen. Der Sauerstoffgenerator 122 kann eine Hülle 124 aufweisen. Die Hülle 124 kann z.B. eine feinmaschige Gewebehülle sein. Die Hülle kann beispielsweise eine mikroporöse Membran aus) Polytetrafluorethylen sein oder aufweisen.
Der Sauerstoffgenerator 122 kann eine Folie 127 aufweisen, die eine semipermeable Folie sein kann und die ein Eindringen in das Maskeninnere verhindern kann. Über eine Zuleitung 128 kann ein Fluid, beispielsweise Wasser, in den Sauerstoffgenerator 122 eingeführt werden. Das Fluid kann beispielsweise Kondensat ausgeatmeter Luft sein oder aufweisen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Filter 100 und/ oder die Maske 1000 eine Pumpe 129 zur Reinigung z.B. des Filters 100, des Gitters 108, der ersten Lage 118, der zweiten Lage 117, des Filtervlieses, des Sauerstoffgenerators 122 und/oder der Sauerstoffzumischeinheit aufweist. Die Pumpe 129 kann entsprechend angeordnet und/ oder fluidisch verbunden sein,
Es kann vorgesehen sein, dass der Filter 100 und/oder die Maske 1000 einen Kompressor 130 aufweist. Der Kompressor 130 kann z.B. beim Ausatmen unterstützend Druck im inneren der Maske aufbauen und/ oder en Druckwechsel -Adsorptions-Prozess unterstützen.
Figur 6 zeigt eine Ausführungsform einer Maske 1000 mit einem mit Bezug zu Figur 4 beschriebenen Filter 100. Der Filter 100 und/oder die Maske 1000 kann einen Strömungssensor 150 aufweisen. Der Sensor 101, 119 kann der Strömungssensor 150 sein oder aufweisen. Der Strömungssensor kann fluidisch vor dem Filter 100 und/oder dem Gitter 108 oder dem Filtervlies angeordnet sein. Die in Figur 6 gezeigte Anordnung des Strömungssensors 150 ist lediglich beispielhaft. Bei dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel kann z.B. Luft durch den Strömungssensor 150 strömen und durch eine nicht in der Figur gezeigte Leitung in den Filter 100 geführt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Strömungssensor 150 an, in oder bei dem Filter 100 und/ oder der Filteraufnahme 6 angeordnet ist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Fluid, z.B. Luft, aus der Umgebung direkt in den Filter 100 und/oder die Filteraufnahme 6 strömt. Der Strömungssensor 150 kann dazu eingerichtet sein, eine Durchströmung durch den Filter 100 zu detektieren. Der Strömungssensor kann dazu eingerichtet sein, eine Strömungsgeschwindigkeit zu messen. Der Strömungssensor 150 kann mit der Steuereinheit 111 verbunden sein, so dass Messwerte, Signale oder Daten von dem Strömungssensor 150 an die Steuereinheit 111 übertragen werden können. Der Strömungssensor kann fluidisch mit dem Filter 100 und/oder dem Sauerstoffgenerator 122 verbunden sein, so dass das den Strömungssensor 150 durchströmende Fluid von dem Strömungssensor 150 in den Filter 100 und/oder den Sauerstoffgenerator 122 einströmt. Der Strömungssensor 150 kann zu einer Umgebung der Maske 1000 geöffnet sein, so dass Fluid oder Luft aus der Umgebung in den Strömungssensor 150 einströmen kann. Der Strömungssensor 150 kann an einer Außenseite der Maske 1000 angeordnet sein. Bei angelegter Maske kann die Außenseite der dem Gesicht des Maskenträgers abgewandten bzw. der Innenseite entgegengesetzte Seite entsprechen.
In einer Ausführungsform kann der Strömungssensor 150 eine um eine Drehachse 137 verschwenkbare Schwenkplatte 136 aufweisen. Der Strömungssensor 150 kann eine Kontaktierungsstelle 131, einen Kontaktschalter 133, einen Kontaktgeber 134 und/oder einen Kontaktnehmer 135 aufweisen. Wird der Strömungssensor 150 von einem Fluid durchströmt, vergleiche z.B. Stromlinie 132, so kann die Schwenkplatte 136 um die Drehachse 137 verschwenkt sein oder werden. In einer Ruheposition, in der der Strömungssensor 150 nicht durchströmt ist, kann vorgesehen sein, dass die Schenkplatte 136 die Kontaktierungsstelle 131 kontaktiert. Die Die Schwenkplatte kann dazu beispielsweise einen Kontaktgeber 134 aufweisen, der die Kontaktstelle 131 z.B. in der Ruheposition kontaktieren kann. Ist die Kontaktierungsstelle 131 kontaktiert, so kann der Strömungssensor 150 eine Nicht-Durchströmung an die Steuereinheit 111 kommunizieren. Beispielsweise kann ein entsprechendes Nicht-Durchströmungs- Signal, z.B. eine Spannung oder dergleichen, über die geschlossenen Kontaktstelle 131 an die Steuereinheit 111 übermittelt werden bzw. anliegen. Wird der Strömungssensor 150 durchströmt, kann die Schwenkplatte in eine Durchströmungsposition verschwenkt sein oder werden, in der die Kontaktstelle 131 nicht mehr kontaktiert ist oder wird. In diesem Falle kann der Strömungssensor 150 eine Durchströmung an die Steuereinheit 111 kommunizieren. Es kann vorgesehen sein, dass der Strömungssensor 150 ein Durchströmungssignal an die Steuereinheit 111 übermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Nicht-Durchströmungssignal nicht an die Steuereinheit 111 übermittelt ist oder wird, und/oder die Steuereinheit 111 aus dem nicht mehr übermittelten Nicht-Durchströmungssignal auf eine Durchströmung des Strömungssensors 150 schließt. Alternativ oder zusätzlich kann der Strömungssensor 150 einen oder mehrere Kontaktnehmer 135 aufweisen, die derart angeordnet sind, dass der Kontaktnehmer 135 in der Durchströmungsposition von der Schwenkplatte 136 und/oder dem Kontaktgeber 134 kontaktiert sein oder werden kann. Die Schwenkplatte 136, der Kontaktschalter 133, die Kontaktstelle 131 und/oder der Kontaktnehmer 135 können aber auch derart angeordnet sein, dass die Schwenkplatte 136 und/oder der Kontaktgeber 134 in der Ruheposition den Kontaktnehmer 135 kontaktieren und/oder die Kontaktstelle 131 nicht kontaktieren kann, und in der Durchströmungsposition den Kontaktnehmer 135 entsprechend nicht kontaktieren und/oder die Kontaktstelle 131 kontaktieren kann. Die Durchströmungsrichtung durch den Strömungssensor 150 kann dazu geeignet geführt sein.
Es sind aber auch andere Strömungssensoren denkbar oder verwendbar.
In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit m dazu eingerichtet sein, bei einem detektierten Durchströmen des Strömungssensors 150 die Solarzelle 104 mit dem Gitter 108 und/oder dem UV-Strahler 106 elektrisch zu schalten oder zu verbinden bzw. einen entsprechenden Schalter zu schließen oder ein Schaltelement entsprechend zu aktivieren. Die Steuereinheit 111 kann die Menge der von der Solarzelle 104 bereitgestellten Energie messen bzw. erkennen. Stellt die Solarzelle 104 nicht ausreichend elektrische Energie zur Verfügung, so kann die Steuereinheit 111 den Energiespeicher 109 elektrisch mit dem Gitter 108 und/oder dem UV-Strahler 106 schalten, so dass Gitter 108 und/oder UV-Strahler 106 von dem Energiespeicher 109 gespeist werden. Ein Sensor 144 kann vorgesehen sein, der die an dem Gitter 108 und/oder UV-Strahler 106 anliegende Spannung oder die statische Aufladung des Gitters 108 messen und an die Steuereinheit 111 kommunizieren kann. Bei zu geringer Spannung und/ oder statischer Aufladung kann die Steuereinheit 111 den Kondensator 120 elektrisch mit dem Gitter 108 schalten. Die Steuereinheit ist allerdings nicht auf die hier beschriebene Ansteuerung begrenzt. Es kann vorgesehen sein, dass bei jedem Atemzug das Gitter 108 mit elektrischer Energie versorgt wird und/ oder unter Spannung gesetzt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die Solarzelle 104 nur den Energiespeicher 109 und/ oder den Kondensator 120 aufladen kann, und nicht zur direkten Versorgung des Gitters 108 und/oder des UV-Strahlers 106 dient.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Gitter 108 und/oder der UV- Strahler 106 nur in vorgegebenen, z.B. festen, Zeitintervallen für eine vorgegebene Dauer mit elektrischem Strom oder Spannung versorgt wird. Die Steuereinheit 111 kann dazu geeignet eingerichtet sein bzw. geeignet schalten oder ansteuern. Das Zeitintervall und/oder die Dauer kann von der von dem Sensor 144 gemessenen Spannung abhängen. Es ist offensichtlich, dass andere Ansteuerungen möglich sind.
Die in der Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination für die Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste Maskenkörper erste Zone Formgeber Verschluss Filterhalterung Befestigungsschnittstelle verstärkte Zone flexible Zone Verstärkungszone Halterung Maskenaufsatz Verbindungselement Sensor Betätigungselement Feueralarm Solarzelle Fassung UV-Strahler Energiespeicheraufnahme Gitter Energiespeicher Datenspeicher Steuereinheit Telekommunikationsmodul Schnittstelle Lage Molekularsieb zweite Lage erste Lage Sensor Kondensator Maskenkörperteil Sauerstoffgenerator Hülle Kathode 126 Anode
127 Folie
128 Zuleitung
129 Pumpe
130 Kompressor
131 Kontaktierungsstelle
132 Stromlinie
133 Kontaktschalter
134 Kontaktgeber
135 Kontaktnehmer
136 Schwenkplatte
137 Drehachse 144 Sensor
1000 Maske
1001 Maskenträger
1002 Ausschnitt
1003 Bänderung 1005 Aufsteckaufsatz

Claims

Ansprüche: l. Atemschutzmaske (1000) mit einem Maskenkörper (l) und mindestens einem Filter (100) zum Filtern eines durch die Maske (1000) und/oder den Maskenkörper (1) strömenden Fluids, bevorzugt Luft, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Filter mindestens eines oder mehrere aus UV-Filter und/oder UV-Strahler (106), Filtervlies, elektrischer und/oder elektrostatischer Filter aufweist.
2. Atemschutzmaske (1000) nach Anspruch 1, die mindestens eine Filterhalterung (6) aufweist, wobei mindestens ein Filter (100) in der Filterhalterung (6) aufgenommen ist, wobei die Filterhalterung (6) in einem angelegten Zustand der Maske (1000) bevorzugt und/oder im Wesentlichen zumindest im Mundbereich und/oder im Nasenbereich eines Maskenträgers (1001) angeordnet ist.
3. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Filter (100) lösbar mit der Maske (1000) und/oder dem Maskenkörper (1), bevorzugt mit der Filterhalterung (6), lösbar verbunden ist.
4. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Filter (100) und/oder der elektrische und/oder elektrostatische Filter ein Gitter (108) aufweist, wobei das Gitter bevorzugt ein Metall, besonders bevorzugt Kupfer, Messing, Silber, Gold und/oder Kombinationen daraus aufweist.
5. Atemschutzmaske (1000) nach Anspruch 4, bei der das Gitter (108) zwischen einer ersten Lage (118) und einer zweiten Lage (117) angeordnet ist, wobei die erste und/ oder die zweite Lage (117) ein Vlies und/ oder das Filtervlies aufweist.
6. Atemschutzmaske (1000) nach Anspruch 5, bei der die erste und/ oder die zweite Lage (117) ein Meltblown-Vlies ist oder aufweist, wobei das Meltblown-Vlies bevorzugt einen Kunststoff, besonders bevorzugt Polypropylen aufweist.
7. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Filter (100) ein Molekularsieb (115) aufweist, das bevorzugt Zeolithe oder Aktivkohle aufweist.
8. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der ein oder der UV-Strahler (106) derart im Filter (100) angeordnet ist, dass ein oder das Filtervlies von dem UV-Strahler bestrahlbar ist, wobei das Filtervlies vorzugsweise einen Fluoreszenzstoff aufweist, mit dem das Filtervlies beispielsweise getränkt sein kann, wobei der Fluoreszenzstoff dazu eingerichtete sein kann, von dem UV-Strahler aktiviert zu werden.
9. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Maske (1000) und/oder der Filter (100) einen Energiespeicher (109), bevorzugt eine austauschbare Batterie, und eine Steuereinheit (111) aufweist, wobei der Energiespeicher a. mit dem elektrischen Filter (100) und/oder dem Gitter (108) zur Stromversorgung verbunden ist, wobei die Steuereinheit (111) dazu eingerichtet ist, die Stromversorgung zu steuern oder zu regeln und/ oder b. mit dem UV-Strahler (106) zur Stromversorgung verbunden ist, wobei die Steuereinheit (111) dazu eingerichtet ist, den UV-Strahler anzusteuern oder zu betätigen.
10. Atemschutzmaske (1000) nach Anspruch 9, bei der die Maske (1000) und/oder der Filter (100) eine Solarzelle (104) aufweist, die mit dem Energiespeicher (109) und/oder der Steuereinheit (111) verbunden ist, so dass der Energiespeicher durch die Solarzelle aufladbar ist.
11. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Maske (1000) und/oder der Filter (100) einen Strömungssensor (150) aufweist, der dazu eingerichtet ist, durch die Maske und/oder den Filter einströmendes zu filterndes Fluid und/ oder aus der Maske und/ oder dem Filter ausströmendes Fluid zu detektieren.
12. Atemschutzmaske (iooo) nach Anspruch n bei der der Strömungssensor (150) mit einer oder der Steuereinheit (111) verbunden ist, so dass bei einem Detektieren von durch die Maske (1000) und/oder Filter (100) strömendem Fluids, bevorzugt ein- und/ oder ausströmendem Fluids, a. durch die Steuereinheit (111) die Stromversorgung des Gitters (108) und/ oder des elektrischen Filters (100) gesteuert wird und/ oder b. die Steuereinheit (111) den UV-Strahler (106) ansteuert, so dass das Filtervlies von dem UV-Strahler angestrahlt ist.
13. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 11 bis 12, bei der der Strömungssensor (150) eine Schwenkplatte (136) und einen Kontakt aufweist, die bei Durchströmung des Filters (100) um eine Drehachse (137) in eine Durchströmungsposition verschwenkbar ist, so dass in der Durchströmungsposition die Schwenkplatte den Kontakt kontaktiert.
14. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Maske (1000) und/oder der Maskenkörper (1) zumindest abschnittsweise einen Superabsorber aufweist, wobei der Superabsorber bevorzugt zumindest einen Teil des Maskenkörpers (1) bildet.
15. Atemschutzmaske (1000) nach Anspruch 14, bei der der Superabsorber derart angeordnet ist, bevorzugt an oder in einer Innenseite der Maske (1000), dass bei angelegter Maske sich im Inneren der Maske befindliche Feuchtigkeit von dem Superabsorber absorbierbar ist.
16. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Maske (1000) einen Sauerstoffgenerator (122) aufweist, wobei der Sauerstoffgenerator mit einer Sauerstoffzumischeinheit fluidisch verbunden ist, die dazu eingerichtet ist, durch die Maske strömendes Fluid mit Sauerstoff anzureichern.
17. Atemschutzmaske (1000) nach Anspruch 16, bei der der Sauerstoffgenerator (122) dazu eingerichtet ist, Sauerstoff mittels einem Druckwechsel-Adsorptions- Prozess oder Elektrolyse bereitzustellen oder zu generieren.
18. Atemschutzmaske (1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 16 bis 17, bei der der Filter (100) mit der Sauerstoffzumischeinheit fluidisch verbunden ist, so dass in die Maske (1000) einströmende Luft von dem Filter gefiltert der Sauerstoffzumischeinheit zugeführt wird.
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