WO2022179702A1 - Schutzmaske mit nach hinten gerichteter luftführung - Google Patents

Schutzmaske mit nach hinten gerichteter luftführung Download PDF

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WO2022179702A1
WO2022179702A1 PCT/EP2021/054854 EP2021054854W WO2022179702A1 WO 2022179702 A1 WO2022179702 A1 WO 2022179702A1 EP 2021054854 W EP2021054854 W EP 2021054854W WO 2022179702 A1 WO2022179702 A1 WO 2022179702A1
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WO
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mask
air
breathing
protective mask
breathing air
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PCT/EP2021/054854
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English (en)
French (fr)
Inventor
Felix STRACKE
Original Assignee
Kolbenschmidt Pierburg Innovations Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/02—Masks
    • A62B18/025—Halfmasks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • A61L9/20—Ultraviolet radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices

Definitions

  • the invention relates to a protective mask with a mask base body that covers the mouth and nose of a mask wearer, whereby a breathing space is formed between the mask base body and the face of the mask wearer, and an air guiding device that leads backwards in relation to the mask wearer when put on, which delimits a breathing air duct, wherein the air guiding device has a first air opening which fluidly connects the breathing air channel to the breathing space and has a second air opening remote from the face.
  • Protective masks in particular respirators, are typically used in environments where people are exposed to hazardous substances that are in the ambient air and can enter a person's body via the respiratory tract. These hazardous substances include hazardous chemicals, fine dust or pathogens such as viruses or bacteria.
  • filter masks are increasingly being used that can be worn over the mouth and nose area and have appropriate filter elements that are intended to reduce the viral load in the air inhaled by the mask wearer.
  • the air flows through the corresponding filter element, which is usually made up of several layers of fabric whose fine structure captures the viruses carried in the air, so that the air inhaled through the respirator is almost virus-free. Due to the filter elements generate such
  • Respiratory protection masks have a relatively large breathing resistance, which essentially depends on the filter class of the filter elements and with increasing filter class.
  • only masks of higher filter classes, such as FFP3 respirator masks are suitable for capturing viruses that are relatively small in comparison to other pathogens, which create a particularly high breathing resistance due to their extremely dense filter elements.
  • Such a filter mask is known from US 2017/0050059 A9.
  • US 2018/0353782 A1 discloses a filter mask that has a non-return valve in the area of the mask body that covers the mouth and nose area of the mask wearer, which only opens during exhalation.
  • WO 2013/082650 A1 discloses a respirator which has an integrated blower to reduce breathing resistance. The integrated fan sucks in air from the environment and thus creates a forced flow that supports the mask wearer when breathing.
  • the respirator disclosed has two separate breathing air ducts, which lead on both sides of the head of the mask wearer in the direction of the neck area, with the first breathing air duct forming the air inlet duct and the second Breathing air duct forms the air outlet duct.
  • An air opening is arranged at each of the two ends of the breathing air ducts arranged in the neck region, with the first air opening forming an air inlet and the second air opening forming an air outlet. Because of the forced flow, the air thus flows through an air inlet duct beginning at the air inlet into the respirator and is breathed in by the person wearing the mask.
  • the forced flow guides the exhaled air into an air outlet duct leading to the air outlet, whereby the air escapes through the air outlet into the environment.
  • Both the air flowing into the respirator and the air flowing out of the respirator are filtered using filter elements.
  • the exhaled air is not expelled in the face area of other people.
  • the disadvantage of the respirator disclosed is, on the one hand, its complex structure, which includes a relatively large number of additional components and is therefore comparatively expensive.
  • the respirator disclosed is uncomfortable and therefore unsuitable for everyday use.
  • moisture, fungi, viruses and bacteria collect, which means that the filter element has to be replaced regularly.
  • the invention is therefore based on the object of creating a protective mask which is characterized by high effectiveness in terms of protection against viruses, which is simple in design, particularly inexpensive and produced in large quantities and which enables resistance-free breathing.
  • a protective mask having the features of claim 1.
  • a protective mask according to the invention has a mask base body which encloses the mouth and nose of a mask wearer, as a result of which a breathing space is formed between the mask base body and the face of the mask wearer.
  • the protective mask has an air guiding device which, in relation to the mask wearer when the protective mask is on, leads to the rear, ie in the direction of the back of the body and delimits a breathing air channel.
  • the air guiding device has a first air opening which fluidly connects the breathing air channel to the breathing space.
  • the air guiding device has a second air opening remote from the face.
  • the breathing air duct forms both the air inlet duct and the air outlet duct, i.e. the breathing air duct can be flowed through bidirectionally and flows through in the direction of the mask body during inhalation and in the opposite direction during exhalation.
  • the air opening remote from the face therefore forms both the air inlet and the air outlet.
  • the air flows in through the second remote air opening and flows through the breathing air channel towards the mask body.
  • the air flows through the first air opening into the breathing space between the mask body and the face of the mask wearer, from where the air reaches the respiratory tract of the mask wearer.
  • the air flows from the breathing space through the first
  • the rear-facing airflow allows the air that is drawn in during inhalation not to escape from the area in front of the user's face
  • the air exhaled by the mask wearer is discharged through the rear-facing air guiding device and the air opening remote from the face in an area remote from the face, so that a person opposite cannot inhale the air exhaled by the mask wearer and possibly contaminated with viruses or other pathogens, whereby the risk of contamination of the person standing opposite by aerosols is relatively low compared to a protective mask with an air opening arranged directly in the face area.
  • the air-guiding device has a disinfection device that at least reduces and preferably almost completely eliminates both the viral load in the incoming air and the viral load in the outflowing air.
  • the disinfection device is arranged in such a way that the air flowing in through the air opening remote from the face is guided through the disinfection device, as a result of which the mask wearer is protected from pathogens carried in the air and in particular from viruses.
  • the air exhaled by the mask wearer is through the bidirectional flow-through breathing air channel Disinfection device passed so that the pathogens emitted with the breathing air and in particular viruses cannot contaminate the ambient air, so that people in the immediate vicinity are protected.
  • the breathing air duct starting from a frontal view looking at the face of the mask wearer, is guided essentially at the height of the mouth and with respect to the mask wearer when the mask is on, along the side of the head to the rear.
  • the breathing air duct preferably extends laterally along the head of the mask wearer approximately at mouth level, i.e. just below the auricle.
  • the breathing air duct is not in the field of vision of the mask wearer and is routed to the rear over a relatively short distance.
  • the first air opening which fluidically connects the breathing air channel to the breathing space, is preferably arranged to the side of the mouth, starting from a frontal view looking at the face of the mask wearer.
  • the lateral arrangement of the first air opening enables the breathing air duct to be fed in laterally, as a result of which the mask body can be designed relatively flat in an anatomically favorable manner, starting from the face of the mask wearer.
  • the second remote air opening is arranged to the side of the head pointing backwards with respect to the mask wearer, i.e. the second remote air opening is arranged such that the air preferably flows in from a direction towards the back of the body through the second remote air opening or towards the back of the body. This further reduces the risk of droplet transmission via the aerosols carried by the air.
  • the rear-facing air opening provides additional protection for both the mask wearer and the person opposite, since the air opening is not directed at the person opposite and therefore no direct exchange path for infectious droplets that could enter the air duct despite
  • the breathing air channel advantageously has a first breathing air channel section and a second breathing air channel section.
  • the two breathing air duct sections can be designed differently, for example the two breathing air duct sections can have different shapes with regard to their course or also have different cross sections of different shapes or sizes.
  • the breathing air duct sections can be releasably attached to one another, making it possible to replace the individual
  • Breathing air duct sections allows and cleaning is facilitated.
  • the first breathing air duct section extends, starting from the basic mask body and essentially laterally outwards in relation to the person wearing the mask. This achieves a relatively flat configuration of the mask base body in an anatomically adapted direction, starting from the face of the mask wearer, as a result of which the wearing comfort of the protective mask is relatively high and the aesthetics are improved.
  • the second breathing air duct section preferably follows the first breathing air duct section starting from the mask body, ie during exhalation starting from the breathing space, the second breathing air duct section is arranged downstream of the first breathing air duct section.
  • the second breathing air channel section is directed backwards in relation to the mask wearer.
  • the breathing air duct is preferably formed from a first breathing air duct section extending laterally outwards and a second breathing air duct section extending backwards from the outer end of the first breathing air duct section in relation to the mask wearer, resulting in a relatively short course of the breathing air duct. Due to the small volume of air present, pendulum breathing, in which the person breathing in the exhaled air again, can be largely avoided.
  • the cross section of the first breathing air channel section is essentially oval.
  • the preferably flat, oval shape enables a particularly flat mask base body that is adapted to the facial anatomy and, despite its flat design, has a flow cross section that is sufficient for resistance-free breathing.
  • the disinfection device is preferably arranged in the second breathing air duct section.
  • the disinfection device has an air duct which is arranged inside the breathing air duct in such a way that the air flowing through the breathing air duct flows completely through the air duct of the disinfection device, the air inside the air duct of the disinfection device being disinfected.
  • the cross section of the second breathing air duct section is essentially circular.
  • the circular shape enables the application of an essentially cylindrical disinfection device within the second breathing air channel section. Due to the cylindrical shape, the disinfection device can be manufactured particularly inexpensively and easily, whereby the protective mask can be sold particularly cheaply. Above all, a uniform flow is created with a uniform inactivation performance.
  • the first breathing air duct section is arcuate.
  • the arc particularly preferably lies in an anatomical transverse plane in relation to the mask wearer and, in relation to the mask wearer, connects laterally to the mask base body with its first end, so that the first arcuate breathing air channel section points in an anatomically rearward direction with its second end.
  • the second breathing air channel section consequently forms a hollow cylinder.
  • the preferably hollow-cylindrical design of the second breathing air channel section enables relatively simple application of a preferably cylindrical disinfection device and a relatively uniform flow, which is particularly advantageous for the effectiveness of the disinfection device.
  • the size of the cross-sectional area of the first breathing air channel section essentially corresponds to the size of the cross-sectional area of the second breathing air channel section. This results in an essentially constant flow cross-section within the entire breathing air duct, which favors the flow behavior and thus enables almost resistance-free breathing, since flow obstacles due to constrictions are prevented.
  • the disinfection device has a UV light, in particular UV-C light, emitting radiation source for disinfecting the air.
  • the Radiation source is preferably formed by a plurality of light-emitting diodes arranged inside the air duct of the disinfection device, which irradiate the air flowing through the air duct with ultraviolet radiation and thereby deactivate the viruses carried along in the air.
  • the mask base body is transparent.
  • a transparent mask body makes it possible to communicate non-verbally despite wearing the mask. Due to the transparent mask body and the breathing air duct, which is preferably arranged to the side of the mouth, the mouth of the mask wearer remains visible despite the mask, so that the facial expressions, for example a smile or the mouth movement when speaking, can be seen and perceived by others, which makes interpersonal communication considerably easier.
  • the protective mask preferably has a voice amplifier.
  • the speech amplifier is set into resonance, which amplifies the acoustics of the mask wearer's speech, making the mask wearer easier to understand for people in the vicinity.
  • the speech amplifier is preferably formed by an oscillatable membrane.
  • the vibratable membrane is preferably arranged below the mouth within the breathing space and connected to the mask body. When speaking, the membrane is made to vibrate by the sound waves, which amplifies the speech of the mask wearer acoustically.
  • the protective mask has a second air-guiding device that is fluidically connected in parallel with the first air-guiding device.
  • the second air guiding device can be configured and has an identical design to the first air guiding device preferably a second breathing air channel, which forms both a second air inlet channel and a second air outlet channel. This doubles the total cross-section of flow available for breathing, which increases the air flow rate during breathing.
  • a second disinfection device can be applied through the second breathing air channel, whereby the effectiveness with regard to virus inactivation is increased compared to the single-flow protective mask.
  • the second air guiding device is arranged in relation to the first air guiding device on the opposite side of the head in a mirror-inverted manner to the first air guiding device. For example, if the first air guiding device leads backwards with respect to the mask wearer on the left side of the head, the second air guiding device leads backwards with respect to the mask wearer on the right side of the head.
  • the protective mask has at least one holding device with which the protective mask can be attached to the head of the person wearing the mask.
  • the holding device can be designed, for example, as a holding strap which encloses the head in the circumferential direction.
  • the mask can have a holding strap on both sides, which can be placed around one of the two ears of the person wearing the mask.
  • the holding strap can be removable and arranged in a kind of joint in order to be able to adjust the position on the head.
  • Such a protective mask reliably protects the person wearing the mask and people around him from the transmission of infections and viruses, with a high level of wearing comfort and communication between people is significantly improved compared to other protective masks. Nevertheless, this mask is inexpensive to produce and can be reused many times.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a protective mask with an air guiding device in a front view looking at the face of a mask wearer
  • FIG. 2 shows the protective mask of FIG. 1 in a transverse cross section
  • FIG. 3 shows a second alternative exemplary embodiment of a protective mask according to the invention with two air guiding devices in a front view with a view of the face of a mask wearer
  • FIG. 4 shows the protective mask of FIG. 3 in a transverse cross section.
  • FIGS. 1 and 3 show a protective mask 10, 10' for protecting a mask wearer from inhaling pathogenic viruses.
  • the protective mask 10, 10' has a pear-shaped mask base body 15 which covers the mouth and nose of a mask wearer.
  • the mask base body 15 is transparent so that the mouth and nose of the mask wearer can be seen through the mask base body 15 .
  • the portion of the transparent mask body 15 adjacent to the face 17 of the mask wearer is shaped so as to airtightly abut the face 17 of the mask wearer.
  • a breathing space 18 is formed between the face 17 and the inner wall of the mask body 15, which forms an air volume in front of the mouth and nose area.
  • the mask wearer can inhale air from the breathing space 18 both through the nose opening and through the mouth opening, or exhale air into the breathing space 18 .
  • the protective mask 10 of FIG. 1 has a snorkel-like shape on the right side
  • Air guiding device 20 which is arranged approximately at mouth level and along the side of the head to the rear, i.e. in the direction of the back of the body, as shown in FIG.
  • the protective mask in Figure 3 has, in addition to the air-guiding device 20 of Figure 1 arranged on the right-hand side, a second air-guiding device 20' which is arranged mirror-inverted on the left-hand side and is fluidically connected in parallel, which leads backwards on the side of the head opposite the first air-guiding device 20, i.e. in the direction of the back of the body , as can be seen in FIG.
  • the two air guiding devices 20, 20' are identical in terms of their technical and geometric design.
  • the air guiding device 20, 20' delimits a breathing air channel 21, 21', through which air can flow into or out of the breathing space 18 formed by the mask body 15 during breathing.
  • the breathing air channel 21, 21' has a first breathing air channel section 21A, 21A', which in Figure 1 is on the right side of the mouth in the area of the corners of the mouth on the mask base body 15 and in Figure 3 on the right and left side of the mouth in the area of the The corner of the mouth adjoins the mask body 15 and extends arcuately in the direction of the back of the body with respect to an anatomical transverse plane, the arcuate first breathing air channel section 21A, 21A' extending approximately over an angle of 80°.
  • the first breathing air channel section 21A of the first air guiding device 20 shown in FIGS. 1 and 3 has a left-hand curve
  • the first breathing air channel section 21A′ of the second air guiding device 20′ shown in FIG Has a right-hand curvature and is consequently formed in a mirror-inverted manner in relation to the first breathing air duct section 21A of the first air guiding device 20
  • the first air-guiding device 20 has a first air opening 25 which, starting from the perspective in FIG. 1, is arranged on the right-hand side of the mouth.
  • the second air routing device 20' shown in Figure 3 has a first air opening 25' on the left side of the mouth, starting from the perspective in Figure 3, with the respective first air opening 25, 25' connecting the corresponding first breathing air duct section 21A, 21A' to the breathing space 18 fluidly connects.
  • the first breathing air channel section 21A, 21A' has a substantially oval cross section in the area facing the breathing space 18, which gradually changes into a round cross section of the same size in the direction pointing away from the breathing space 18, so that no flow resistances arise due to jumps in the cross section and the protective mask 10, 10' is nevertheless designed to be relatively flat in the direction pointing towards the face 17.
  • the breathing air duct 21, 21' has a second, straight breathing air duct section 21B, 21B' with a circular cross section, which is attached to the arcuate first
  • Breathing air duct section 21A, 21A' adjoins and in relation to the mask wearer backwards, ie towards the back of the body.
  • this second cylindrical breathing air channel section 21B, 21B' has a second air opening 27, 27' remote from the face, through which air flows into or out of the breathing air channel 21, 21'.
  • the second air opening 27, 27' remote from the face is arranged in such a way that the air opening 27, 27' points backwards in relation to the mask wearer, ie towards the back of the body.
  • the oval cross-sectional area of the first breathing air channel section 21A, 21A' corresponds in terms of area to the circular cross-sectional area of the second breathing air channel section 21B, 21B'.
  • a hollow cylindrical disinfection device 30 is arranged in the second cylindrical breathing air channel section 21B, 21B'
  • Outer diameter essentially corresponds to the inner diameter of the second breathing air duct section 21B, 21B'.
  • the disinfection device 30 can be pressed into the breathing air duct 21, 21', for example.
  • a safety method could also be used that allows the disinfection device 30 to be replaced relatively easily, for example for cleaning purposes.
  • a securing ring would be suitable for this purpose, for example, which could be placed in a corresponding annular groove within the second breathing air channel section 21B, 21B' and secure the disinfection device 30 in the direction of the second air opening 27, 27'. It is particularly preferred that
  • Disinfection device 30 as a second cylindrical breathing air duct section 21B, 21B 'form the first
  • Breathing air duct section 21A, 21A ' is attached, so that a simple exchange is possible.
  • the disinfection device 30 has an air duct 31, which forms the section of the breathing air duct 21, 21' in the disinfection device 30, so that the air duct 31 of the disinfection device 30 is protected from the air flowing in through the second air opening 27, 27' remote from the face during inhalation or is completely flowed through by the air flowing in through the first air opening 25, 25' during exhalation.
  • the disinfection device 30 has a plurality of light-emitting diodes 35 distributed uniformly along the circumference, which serve as a radiation source 35 for emitting ultraviolet radiation, preferably UV-C radiation.
  • the LEDs 35 are arranged such that they radiate radially into the air duct 31, whereby the through air flowing through the air duct 31 is irradiated with ultraviolet radiation over the entire cross section.
  • Viruses carried along in the air flowing through the air duct 31 are inactivated and thus rendered harmless by the virucidal properties of the ultraviolet radiation.
  • This disinfects the air flowing into the protective mask 10, 10' via the breathing air duct 21, 21' and the air flowing out of the protective mask 10, 10' via the breathing air duct 21, 21', so that both the inhalation of infectious air from the immediate environment and avoid exhaling infectious air into the immediate environment.
  • the disinfection device 30 not only protects the mask wearer from infectious viruses that are inhaled with the ambient air, but the disinfection device 30 also protects people who are in the immediate vicinity of the mask wearer from infectious viruses that were exhaled with the mask wearer's breathing air.
  • the rear-facing air guiding device 20, 20' prevents the air from flowing in from the area in front of the face 17 of the mask wearer when inhaling, which in particular
  • the protective mask 10, 10' according to the invention therefore not only protects the wearer himself, but also offers people in the vicinity at least partial protection against infection with viruses.
  • the protective mask 10, 10' according to the invention has a voice amplifier 40, which is formed by an oscillatable membrane 45 made of an elastic material such as silicone. Starting from the perspective in FIG. 1 or FIG. The sound waves generated during speaking cause the vibratory membrane 45 to vibrate, causing the
  • the protective mask 10, 10' has a folding device 50, with which the protective mask 10, 10' is fastened to the head of the mask wearer.
  • the folding device 50 is designed as a folding strap 51 which, starting from the perspective of Figure 1 and Figure 3, is attached on the one hand to the right end of the mask base body 15 and on the other hand to the left end of the mask base body 15 approximately in the middle between the mouth and nose and the head of the mask wearer in the circumferential direction encloses such that the pleated strap 51 runs on both sides of the head above the ears, whereby the protective mask 10, 10 'is held securely over the mouth and nose area of the mask wearer and the
  • Mask body 15 is airtight against the face 17 of the mask wearer.
  • Protective mask 10 'by the second air flow device 20' increased by twice the air flow rate.
  • the air flow is divided within the breathing space 18 and flows out into the environment through both breathing air channels 21, 21'.
  • the air is drawn in through both breathing air channels 21, 21' and flows together in the breathing space 18, whereupon the air enters the respiratory tract.
  • the double-flow protective mask 10' is characterized by an increased effectiveness in relation to the inactivation of viruses or other pathogens compared to the single-flow protective mask 10.
  • the cross section of the two breathing air channels 21, 21' can be halved without the breathing resistance being significantly increased.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzmaske (10, 10') mit einem Maskengrundkörper (15), der Mund und Nase eines Maskentragenden verdeckt, wodurch zwischen Maskengrundkörper (15) und Gesicht (17) des Maskentragenden ein Atemraum (18) gebildet ist, und einer in Bezug auf den Maskentragenden im aufgesetzten Zustand nach hinten führenden Luftführungsvorrichtung (20, 20'), die einen Atemluftkanal (21, 21') begrenzt, wobei die Luftführungsvorrichtung (20, 20') eine erste Luftöffnung (25, 25') aufweist, die den Atemluftkanal (21, 21') mit dem Atemraum (18) fluidisch verbindet, und eine zweite gesichtsferne Luftöffnung (27, 27') aufweist. Um bei geringem Atemwiderstand sowohl den Maskentragenden als auch vorhandene Gesprächspartner vor Viren und dergleichen zu schützen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Atemluftkanal (21, 21') sowohl den Lufteinlasskanal als auch den Luftauslasskanal bildet, und die Luftführungsvorrichtung (20, 20') eine Desinfektionsvorrichtung (30) aufweist, die kontaminierte Luft desinfiziert.

Description

B E S C H R E I B U N G
Schutzmaske mit nach hinten gerichteter Luftführung
Die Erfindung betrifft eine Schutzmaske mit einem Maskengrundkörper, der Mund und Nase eines Maskentragenden verdeckt, wodurch zwischen Maskengrundkörper und Gesicht des Maskentragenden ein Atemraum gebildet ist, und einer in Bezug auf den Maskentragenden im aufgesetzten Zustand nach hinten führenden Luftführungsvorrichtung, die einen Atemluftkanal begrenzt, wobei die Luftführungsvorrichtung eine erste Luftöffnung aufweist, die den Atemluftkanal mit dem Atemraum fluidisch verbindet, und eine zweite gesichtsferne Luftöffnung aufweist. Schutzmasken, insbesondere Atemschutzmasken werden typischerweise in Umgebungen eingesetzt, in denen Personen gesundheitsgefährdenden Stoffen ausgesetzt sind, die sich in der Umgebungsluft befinden und über die Atemwege in den Körper einer Person gelangen können. Zu diesen gesundheitsgefährdenden Stoffen zählen unter anderem gesundheitsgefährdende Chemikalien, Feinstaub oder Pathogene, wie Viren oder Bakterien. Je nach Anwendungsgebiet sind verschiedene Arten von Atemschutzmasken bekannt. Zum Schutz vor Viren werden verstärkt Filtermasken eingesetzt, die über dem Mund-Nasenbereich getragen werden können und entsprechende Filterelemente aufweisen, die die Virenlast in der durch den Maskentragenden eingeatmeten Luft reduzieren sollen. Dazu strömt die Luft beim Einatmen durch das entsprechende Filterelement, welches üblicherweise aus mehreren Lagen von Stoffschichten gebildet ist, deren feine Struktur die in der Luft mitgeführten Viren einfängt, sodass die durch die Atemschutzmaske eingeatmete Luft nahezu virenfrei ist. Aufgrund der Filterelemente erzeugen derartige
Atemschutzmasken einen relativ großen Atemwiderstand der im Wesentlichen von der Filterklasse der Filterelemente abhängt und mit steigender Filterklasse zunimmt. Insbesondere zum Einfangen der im Verhältnis zu anderen pathogenen relativ kleinen Viren sind ausschließlich Masken höherer Filterklassen, wie beispielsweise FFP3-Atemschutzmasken geeignet, die aufgrund ihrer extrem dichten Filterelemente einen besonders hohen Atemwiderstand erzeugen.
Eine derartige Filtermaske ist aus US 2017/0050059 A9 bekannt.
Zur Erleichterung des Ausatmens sowie zur Vermeidung von Feuchtigkeitsansammlungen und der Ansammlung von Kohlendioxid offenbart US 2018/0353782 Al eine Filtermaske, die im Bereich des Maskengrundkörpers, der die Mund- und Nasenpartie des Maskentragenden bedeckt, ein Rückschlagventil aufweist, welches ausschließlich während des Ausatmens öffnet.
Eine derartige Atemschutzmaske erleichtert zwar das Ausatmen, lässt aber die von dem Maskentragenden ausgeatmete Luft, die unter Umständen von dem Maskentragenden mit Viren kontaminiert wurde, ungefiltert in die Umgebung entweichen, sodass in der Nähe befindliche Personen dieser kontaminierten Luft ausgesetzt sind. Insbesondere in Situationen, in denen Personen nahe zusammenstehen, beispielsweise während Gesprächen kann dies zu einer erhöhten Virenlast in der Umgebungsluft und insbesondere im Bereich zwischen den beiden miteinander sprechenden Personen führen. Zur Vermeidung der genannten Nachteile offenbart die WO 2013/082650 Al eine Atemschutzmaske, die ein integriertes Gebläse zur Reduzierung des Atemwiderstands aufweist. Das integrierte Gebläse saugt Luft aus der Umgebung an und erzeugt somit eine Zwangsströmung die den Maskentragenden beim Atmen unterstützt. Die offenbarte Atemschutzmaske weist zwei separate Atemluftkanäle auf, die beidseitig des Kopfes des Maskentragenden in Richtung Nackenbereich führen, wobei der erste Atemluftkanal den Lufteinlasskanal bildet und der zweite Atemluftkanal den Luftauslasskanal bildet. An den beiden im Nackenbereich angeordneten Enden der Atemluftkanäle ist jeweils eine Luftöffnung angeordnet, wobei die erste Luftöffnung einen Lufteinlass bildet und die zweite Luftöffnung einen Luftauslass bildet. Aufgrund der Zwangsströmung strömt die Luft somit durch einen am Lufteinlass beginnenden Lufteinlasskanal in die Atemschutzmaske ein und wird von dem Maskentragenden eingeatmet. Beim Ausatmen führt die Zwangsströmung die ausgeatmete Luft in einen zum Luftauslass führenden Luftauslasskanal, wodurch die Luft durch den Luftauslass in die Umgebung entweicht. Sowohl die in die Atemschutzmaske einströmende Luft als auch die aus der Atemschutzmaske herausströmende Luft wird dabei mithilfe von Filterelementen gefiltert. Dadurch wird insbesondere die ausgeatmete Atemluft nicht im Gesichtsbereich anderer Personen ausgestoßen. Der Nachteil der offenbarten Atemschutzmaske liegt zum einen in ihrem komplexen Aufbau, der relativ viele Zusatzkomponenten beinhaltet und dadurch vergleichsweise kostenintensiv ist. Aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichtes ist die offenbarte Atemschutzmaske zum anderen unkomfortabel und daher für den alltäglichen Gebrauch ungeeignet. Weiterhin sammeln sich insbesondere in dem Filter auf der zum Ausatmen dienenden Seite Feuchtigkeit, Pilze, Viren und Bakterien, wodurch ein regelmäßiger Austausch des Filterelements erforderlich ist. Diese Feuchtigkeit steigert den Druckverlust und senkt häufig die Schutzwirkung Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schutzmaske zu schaffen, die sich durch eine hohe Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes vor Viren auszeichnet, die einfach aufgebaut ist, die besonders kostengünstig und in hohen Stückzahlen hergestellt werden kann und die ein widerstandsfreies Atmen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Schutzmaske mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Schutzmaske weist einen Maskengrundkörper auf, der Mund und Nase eines Maskentragenden umschließt, wodurch zwischen dem Maskengrundkörper und dem Gesicht des Maskentragenden ein Atemraum gebildet wird. Weiterhin weist die Schutzmaske eine Luftführungsvorrichtung auf, die in Bezug auf den Maskentragenden im aufgesetzten Zustand der Schutzmaske nach hinten, d.h. in Richtung Körperrückseite führt und einen Atemluftkanal begrenzt. Die Luftführungsvorrichtung weist eine erste Luftöffnung auf, die den Atemluftkanal mit dem Atemraum fluidisch verbindet. Weiterhin weist die Luftführungsvorrichtung eine zweite gesichtsferne Luftöffnung auf.
Der Atemluftkanal bildet sowohl den Lufteinlasskanal als auch den Luftauslasskanal, d.h. der Atemluftkanal ist bidirektional durchströmbar und wird während des Einatmens in Richtung des Maskenkörpers durchströmt und während des Ausatmens in entgegengesetzter Richtung durchströmt. Die gesichtsferne Luftöffnung bildet demzufolge sowohl den Lufteinlass als auch den Luftauslass. Während des Einatmens strömt die Luft durch die zweite gesichtsferne Luftöffnung ein und strömt durch den Atemluftkanal in Richtung des Maskenkörpers. An dem maskenseitigen Ende des Atemluftkanals strömt die Luft durch die erste Luftöffnung in den Atemraum zwischen dem Maskenkörper und dem Gesicht des Maskentragenden, von wo aus die Luft in die Atemwege des Maskentragenden gelangt. Während des Ausatmens strömt die Luft nach dem Verlassen der Atemwege von dem Atemraum durch die erste
Luftöffnung in den Atemluftkanal und strömt von dort aus durch die zweite gesichtsferne Luftöffnung in die Umgebung.
Die nach hinten gerichtete Luftführung ermöglicht es, dass die Luft, die während des Einatmens nicht aus dem Bereich vor dem Gesicht des
Maskentragenden in die Schutzmaske gelangt, sondern aus einem gesichtsfernen Bereich, in der die gesichtsferne Luftöffnung angeordnet ist, in die Maske einströmt. Dadurch wird insbesondere vermieden, dass während einer Konversation mit einer dem Maskentragenden gegenüberstehenden Person oder beispielsweise während des Erbringens einer körpernahen Dienstleistung, die von der gegenüberstehenden Person ausgeatmete und möglicherweise mit Viren oder anderen Pathogenen kontaminierte Luft eingeatmet werden kann, wodurch das Ansteckungsrisiko des Maskentragenden durch Aerosole im Vergleich zu einer Schutzmaske mit einer unmittelbar im Gesichtsbereich angeordneten Luftöffnung relativ gering ist.
In gleicher Weise wird die von dem Maskentragenden ausgeatmete Luft durch die nach hinten gerichtete Luftführungsvorrichtung und die gesichtsfern angeordnete Luftöffnung in einem gesichtsfernen Bereich abgegeben, sodass eine gegenüberstehende Person nicht die von dem Maskentragenden ausgeatmete und unter Umständen mit Viren oder anderen Pathogenen kontaminierte Luft einatmen kann, wodurch das Ansteckungsrisiko der gegenüberstehenden Person durch Aerosole im Vergleich zu einer Schutzmaske mit einer unmittelbar im Gesichtsbereich angeordneten Luftöffnung relativ gering ist.
Zur Desinfektion von kontaminierter Luft, vorzugsweise zur Desinfektion von virenbelasteter oder bakteriell belasteter Luft, weist die Luftführungsvorrichtung eine Desinfektionsvorrichtung auf, die sowohl die Virenlast der einströmenden Luft als auch die Virenlast der ausströmenden Luft zumindest reduziert und vorzugsweise nahezu vollständig beseitigt. Dazu ist die Desinfektionsvorrichtung derart angeordnet, dass die durch die gesichtsferne Luftöffnung einströmende Luft durch die Desinfektionsvorrichtung geleitet wird, wodurch der Maskentragende vor in der Luft mitgeführten Pathogenen und insbesondere vor Viren geschützt ist.
Gleichermaßen wird durch den bidirektional durchströmbaren Atemluftkanal die von dem Maskentragenden ausgeatmete Luft durch die Desinfektionsvorrichtung geleitet, sodass die mit der Atemluft abgegebenen Pathogene und insbesondere Viren nicht die Umgebungsluft kontaminieren können, sodass auch in unmittelbarer Nähe befindliche Personen geschützt sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Atemluftkanal ausgehend von einer Frontalansicht mit Blick auf das Gesicht des Maskentragenden im Wesentlichen auf Höhe des Mundes und bezüglich des Maskentragenden im aufgesetzten Zustand der Maske seitlich am Kopf entlang nach hinten geführt. Somit erstreckt sich der Atemluftkanal vorzugsweise seitlich entlang des Kopfes des Maskentragenden in etwa auf Mundhöhe, sprich knapp unterhalb der Ohrmuschel. Dadurch befindet sich der Atemluftkanal nicht im Sichtfeld des Maskentragenden und ist auf relativ kurzem Wege nach hinten geführt.
Vorzugsweise ist die erste Luftöffnung, die den Atemluftkanal mit dem Atemraum fluidisch verbindet, ausgehend von einer Frontalansicht mit Blick auf das Gesicht des Maskentragenden seitlich des Mundes angeordnet. Die seitliche Anordnung der ersten Luftöffnung ermöglicht die seitliche Zuführung des Atemluftkanals, wodurch der Maskenkörper in anatomisch günstiger Weise ausgehend vom Gesicht des Maskentragenden relativ flach ausgebildet sein kann.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die zweite gesichtsferne Luftöffnung in Bezug auf den Maskentragenden seitlich des Kopfes nach hinten weisend angeordnet, d.h., dass die zweite gesichtsferne Luftöffnung derart angeordnet ist, dass die Luft vorzugsweise aus einer körperrückseitigen Richtung durch die zweite gesichtsferne Luftöffnung einströmt bzw. in Richtung Körperrückseite ausströmt. Dadurch wird die Gefahr der Tröpfchenübertragung über die durch die Luft mitgeführten Aerosole zusätzlich reduziert. Insbesondere während einer Konversation mit einer unmittelbar gegenüberstehenden Person oder beim Erbringen körpernaher Dienstleistungen wird durch die nach hinten weisende Luftöffnung ein zusätzlicher Schutz sowohl des Maskentragenden als auch der gegenüberstehenden Person erreicht, da die Luftöffnung nicht auf die gegenüberstehende Person gerichtet ist und somit kein direkter Austauschweg für infektiöse Tröpfchen, die den Luftkanal trotz
Desinfektionsvorrichtung passiert haben, gegeben ist.
Vorteilhafterweise weist der Atemluftkanal einen ersten Atemluftkanalabschnitt und einen zweiten Atemluftkanalabschnitt auf. Dadurch können die beiden Atemluftkanalabschnitte unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise können die beiden Atemluftkanalabschnitte unterschiedliche Formen hinsichtlich ihres Verlaufs aufweisen oder auch unterschiedliche Querschnitte verschiedener Formen oder Größen aufweisen. Zusätzlich können die Atemluftkanalabschnitte lösbar aneinander befestigt sein, wodurch ein Austausch der einzelnen
Atemluftkanalabschnitte ermöglicht und die Reinigung erleichtert wird.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel erstreckt sich der erste Atemluftkanalabschnitt von dem Maskengrundkörper ausgehend und in Bezug auf den Maskentragenden im Wesentlichen seitlich nach außen. Dadurch wird eine in anatomisch angepasster Richtung ausgehend von dem Gesicht des Maskentragenden relativ flache Ausgestaltung des Maskengrundkörpers erreicht, wodurch insbesondere der Tragekomfort der Schutzmaske relativ hoch ist und die Ästhetik verbessert wird.
Vorzugsweise schließt sich der zweite Atemluftkanalabschnitt ausgehend von dem Maskengrundkörper dem ersten Atemluftkanalabschnitt an, d.h. während des Ausatmens ausgehend von dem Atemraum, ist der zweite Atemluftkanalabschnitt stromabwärts des ersten Atemluftkanalabschnitts angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Atemluftkanalabschnitt in Bezug auf den Maskentragenden nach hinten gerichtet. Dementsprechend wird der Atemluftkanal vorzugsweise aus einem sich seitlich nach außen erstreckenden ersten Atemluftkanalabschnitt und einem sich von dem äußeren Ende des ersten Atemluftkanalabschnitts in Bezug auf den Maskentragenden nach hinten erstreckenden zweiten Atemluftkanalabschnitts gebildet, wodurch sich ein relativ kurzer Verlauf des Atemluftkanals ergibt. Durch das geringe vorhandene Luftvolumen kann so eine Pendelatmung, bei der der Atmende seine ausgeatmete Luft wieder einatmet, größtenteils vermieden werden.
Vorteilhafterweise ist der Querschnitt des ersten Atemluftkanalabschnitts im Wesentlichen oval ausgebildet. Die bevorzugt flache ovale Form ermöglicht einen an die Gesichtsanatomie angepassten besonders flach ausgebildeten Maskengrundkörper, der trotz seiner flachen Ausgestaltung einen für eine widerstandsfreie Atmung ausreichenden Strömungsquerschnitt aufweist.
Die Desinfektionsvorrichtung ist vorzugsweise in dem zweiten Atemluftkanalabschnitt angeordnet. Die Desinfektionsvorrichtung weist einen Luftkanal auf, der innerhalb des Atemluftkanals derart angeordnet ist, dass die den Atemluftkanal durchströmende Luft vollständig durch den Luftkanal der Desinfektionsvorrichtung strömt, wobei die Luft innerhalb des Luftkanals der Desinfektionsvorrichtung desinfiziert wird.
Besonders bevorzugt ist der Querschnitt des zweiten Atemluftkanalabschnitts im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet. Die Kreisform ermöglicht die Applikation einer im wesentlichen zylindrischen Desinfektionsvorrichtung innerhalb des zweiten Atemluftkanalabschnitts. Durch die zylindrische Form kann die Desinfektionsvorrichtung besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden, wodurch die Schutzmaske besonders kostengünstig vertrieben werden kann. Vor allem entsteht eine gleichmäßige Strömung mit einer gleichmäßigen Inaktivierungsleistung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Atemluftkanalabschnitt bogenförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt liegt der Bogen in einer in Bezug auf den Maskentragenden anatomischen Transversalebene und schließt sich in Bezug auf den Maskentragenden mit seinem ersten Ende seitlich an den Maskengrundkörper an, sodass der erste bogenförmige Atemluftkanalabschnitt mit seinem zweiten Ende in eine anatomisch rückwärtige Richtung zeigt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der zweite
Atemluftkanalabschnitt gerade ausgebildet. Aufgrund des bevorzugt kreisförmigen Querschnitts bildet der zweite Atemluftkanalabschnitt folglich einen Hohlzylinder. Die bevorzugt hohlzylindrische Ausgestaltung des zweiten Atemluftkanalabschnitts ermöglicht zum einen eine relativ einfache Applikation einer bevorzugt zylindrisch ausgebildeten Desinfektionsvorrichtung und zum anderen eine relativ gleichmäßige Strömung, die insbesondere für die Wirksamkeit der Desinfektionsvorrichtung vorteilhaft ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht die Größe der Querschnittsfläche des ersten Atemluftkanalabschnitts im Wesentlichen der Größe der Querschnittsfläche des zweiten Atemluftkanalabschnitts. Daraus folgt ein im Wesentlichen gleichbleibender Strömungsquerschnitt innerhalb des gesamten Atemluftkanals, der das Strömungsverhalten begünstigt und dadurch ein nahezu widerstandsfreies Atmen ermöglicht, da Strömungshindernisse durch Einschnürungen verhindert werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Desinfektionsvorrichtung eine UV-Licht, insbesondere UV-C-Licht, emittierende Strahlungsquelle zur Desinfizierung der Luft auf. Die Strahlungsquelle ist vorzugsweise durch mehrere innerhalb des Luftkanals der Desinfektionsvorrichtung angeordnete Leuchtdioden gebildet, die die den Luftkanal durchströmende Luft mit ultravioletter Strahlung bestrahlen und dadurch die in der Luft mitgeführten Viren deaktivieren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Maskengrundkörper transparent ausgebildet ist. Ein durchsichtiger Maskengrundkörper ermöglicht es trotz Tragen der Maske nonverbal zu kommunizieren. Durch den transparenten Maskenkörper und den vorzugsweise seitlich des Mundes angeordneten Atemluftkanal bleibt der Mund des Maskentragenden trotz der Maske sichtbar, sodass die Mimik, beispielsweise ein Lächeln oder auch die Mundbewegung beim Sprechen für andere sichtbar und wahrnehmbar ist, wodurch die zwischenmenschliche Kommunikation erheblich erleichtert wird.
Vorzugsweise weist die Schutzmaske einen Sprachverstärker auf. Während des Sprechens wird der Sprachverstärker in Resonanz versetzt, wodurch die Akustik der Sprache des Maskentragenden verstärkt wird, sodass der Maskentragende für Personen in näherer Umgebung besser verständlich ist.
Der Sprachverstärker ist vorzugsweise durch eine schwingungsfähige Membran gebildet. Die schwingungsfähige Membran ist vorzugsweise unterhalb des Mundes innerhalb des Atemraums angeordnet und mit dem Maskengrundkörper verbunden. Während des Sprechens wird die Membran durch die Schallwellen in Schwingung versetzt, wodurch die Sprache des Maskentragenden akustisch verstärkt wird.
In einer alternativen Ausführungsform weist die Schutzmaske eine zweite Luftführungsvorrichtung auf, die zu der ersten Luftführungsvorrichtung fluidisch parallelgeschaltet ist. Dadurch wird eine zweiflutige Schutzmaske gebildet. Die zweite Luftführungsvorrichtung kann hinsichtlich ihres Aufbaus identisch zu der ersten Luftführungsvorrichtung ausgebildet sein und weist vorzugsweise einen zweiten Atemluftkanal auf, der sowohl einen zweiten Lufteinlasskanal als auch einen zweiten Luftauslasskanal bildet. Dadurch wird der gesamte Strömungsquerschnitt, der für die Atmung zur Verfügung steht, verdoppelt, wodurch sich der Luftdurchsatz während des Atmens erhöht. Weiterhin kann durch den zweiten Atemluftkanal eine zweite Desinfektionsvorrichtung appliziert werden, wodurch die Wirksamkeit hinsichtlich der Virusinaktivierung gegenüber der einflutigen Schutzmaske erhöht wird. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Luftführungsvorrichtung in Bezug auf die erste Luftführungsvorrichtung auf der gegenüberliegenden Kopfseite in spiegelverkehrter Weise zu der ersten Luftführungsvorrichtung angeordnet. Wenn die erste Luftführungsvorrichtung beispielsweise in Bezug auf den Maskentragenden linksseitig des Kopfes nach hinten führt, führt die zweite Luftführungsvorrichtung in Bezug auf den Maskentragenden rechtsseitig des Kopfes nach hinten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schutzmaske mindestens eine Haltevorrichtung auf, mit der die Schutzmaske am Kopf des Maskentragenden befestigt werden kann. Die Haltevorrichtung kann beispielsweise als Halteriemen ausgebildet sein der den Kopf in Umfangsrichtung umschließt. Alternativ kann die Maske beidseitig jeweils einen Halteriemen aufweisen, der jeweils um eines der beiden Ohren des Maskentragenden gelegt werden kann. Der Halteriemenkann entnehmbar sein und in einer Art Gelenk angeordnet werden, um eine Anpassung der Lage am Kopf vornehmen zu können.
Eine solche Schutzmaske schützt den Maskentragen und Personen in seiner Umgebung zuverlässig vor einer Übertragung von Infektionen und Viren, wobei ein hoher Tragekomfort besteht und eine Kommunikation zwischen Personen im Vergleich zu anderen Schutzmasken erheblich verbessert wird. Dennoch ist diese Maske kostengünstig herzustellen und kann vielfach wiederverwendet werden.
Nachfolgend werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schutzmaske anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schutzmaske mit einer Luftführungsvorrichtung in einer Frontalansicht mit Blick auf das Gesicht eines Maskentragenden,
Figur 2 die Schutzmaske der Figur 1 in einem transversalen Querschnitt,
Figur 3 ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schutzmaske mit zwei Luftführungsvorrichtungen in einer Frontalansicht mit Blick auf das Gesicht eines Maskentragenden, und
Figur 4 die Schutzmaske der Figur 3 in einem transversalen Querschnitt. Die Figuren 1 und 3 zeigen eine Schutzmaske 10, 10' zum Schutz eines Maskentragenden vor dem Einatmen von pathogenen Viren. Die Schutzmaske 10, 10' weist einen birnenförmigen Maskengrundkörper 15 auf, der Mund und Nase eines Maskentragenden bedeckt. Der Maskengrundkörper 15 ist transparent ausgebildet, sodass Mund und Nase des Maskentragenden durch den Maskengrundkörper 15 erkennbar sind. Der an das Gesicht 17 des Maskentragenden angrenzende Teil des transparenten Maskengrundkörpers 15 ist derart geformt, dass er luftdicht an dem Gesicht 17 des Maskentragenden anliegt. Durch das Tragen der Schutzmaske 10, 10' wird zwischen dem Gesicht 17 und der Innenwand des Maskengrundkörpers 15 ein Atemraum 18 ausgebildet, der ein Luftvolumen vor der Mund-Nasenpartie bildet. Somit kann der Maskentragende sowohl über die Nasenöffnung als auch über die Mundöffnung Luft aus dem Atemraum 18 einatmen, bzw. Luft in den Atemraum 18 ausatmen. Ausgehend von der in der Figur 1 dargestellten Frontalansicht mit Blick auf das Gesicht des Maskentragenden weist die Schutzmaske 10 der Figur 1 rechtsseitig eine schnorchelartige
Luftführungsvorrichtung 20 auf, die in etwa auf Mundhöhe angeordnet ist und seitlich des Kopfes entlang nach hinten, d.h. in Richtung der Körperrückseite führt, wie Figur 2 zeigt. Die Schutzmaske in Figur 3 weist zusätzlich zu der rechtsseitig angeordneten Luftführungsvorrichtung 20 der Figur 1 eine zweite, linksseitig spiegelverkehrt angeordnete und fluidisch parallel geschaltete Luftführungsvorrichtung 20' auf, die auf der zu der ersten Luftführungsvorrichtung 20 gegenüberliegende Kopfseite nach hinten, d.h. in Richtung der Körperrückseite führt, wie in Figur 4 zu erkennen ist. Hinsichtlich ihres technischen und geometrischen Aufbaus sind die beiden Luftführungsvorrichtungen 20, 20' identisch.
Die Luftführungsvorrichtung 20, 20' begrenzt einen Atemluftkanal 21, 21', durch den während des Atmens Luft in den durch den Maskenkörper 15 gebildeten Atemraum 18 ein- bzw. ausströmen kann. Der Atemluftkanal 21, 21' weist einen ersten Atemluftkanalabschnitt 21A, 21A' auf, der sich in Figur 1 auf der rechten Seite des Mundes im Bereich der Mundwinkel an den Maskengrundkörper 15 und in Figur 3 auf der rechten und linken Seite des Mundes im Bereich der Mundwinkel an den Maskengrundkörper 15 anschließt und in Bezug auf eine anatomische Transversalebene bogenförmig in Richtung Körperrückseite erstreckt, wobei sich der bogenförmige erste Atemluftkanalabschnitt 21A, 21A' in etwa über einen Winkel von 80° erstreckt. Der in den Figuren 1 und 3 dargestellte erste Atemluftkanalabschnitt 21A der ersten Luftführungsvorrichtung 20 weist eine Linkskrümmung auf, wohingegen der in Figur 3 dargestellte erste Atemluftkanalabschnitt 21A' der zweiten Luftführungsvorrichtung 20' eine Rechtskrümmung aufweist und folglich spiegelverkehrt zu dem ersten Atemluftkanalabschnitt 21A der ersten Luftführungsvorrichtung 20 ausgebildet ist. Die erste Luftführungsvorrichtung 20 weist an ihrem maskenseitigen Ende eine erste Luftöffnung 25 auf, die ausgehend von der Perspektive der Figur 1 rechtsseitig des Mundes angeordnet ist. Zusätzlich weist die in der Figur 3 gezeigte zweite Luftführungsvorrichtung 20' ausgehend von der Perspektive der Figur 3 eine linksseitig des Mundes angeordnete erste Luftöffnung 25' auf, wobei die jeweilige erste Luftöffnung 25, 25' den korrespondierenden ersten Atemluftkanalabschnitt 21A, 21A' mit dem Atemraum 18 fluidisch verbindet. Der erste Atemluftkanalabschnitt 21A, 21A' weist im zum Atemraum 18 weisenden Bereich einen im Wesentlichen ovalen Querschnitt auf, der in vom Atemraum 18 weg weisender Richtung allmählich in einen runden Querschnitt gleicher Größe übergeht, so dass keine Strömungswiderstände durch Querschnittssprünge entstehen und die Schutzmaske 10,10' dennoch in zum Gesicht 17 weisender Richtung relativ flach ausgebildet ist.
Weiterhin weist der Atemluftkanal 21, 21' einen zweiten, gerade ausgebildeten Atemluftkanalabschnitt 21B, 21B' mit einem kreisförmigen Querschnitt auf, der sich an den bogenförmigen ersten
Atemluftkanalabschnitt 21A, 21A' anschließt und in Bezug auf den Maskentragenden nach hinten, d.h. in Richtung Körperrückseite führt. An seinem freien Ende weist dieser zweite zylindrische Atemluftkanalabschnitt 21B, 21B' eine zweite gesichtsferne Luftöffnung 27, 27' auf, durch die Luft in den Atemluftkanal 21, 21' ein- bzw. ausströmt. Die zweite gesichtsferne Luftöffnung 27, 27' ist derart angeordnet, dass die Luftöffnung 27, 27' in Bezug auf den Maskentragenden nach hinten, d.h. in Richtung Körperrückseite weist. Die ovale Querschnittsfläche des ersten Atemluftkanalabschnitts 21A, 21A' entspricht flächenmäßig der kreisförmigen Querschnittsfläche des zweiten Atemluftkanalabschnitts 21B, 21B'. Für das zweite Ausführungsbeispiel bedeutet dies, dass die beiden zweiten Atemluftkanalabschnitte 21B, 21B' identisch ausgeführt werden können.
In dem zweiten zylindrischen Atemluftkanalabschnitt 21B, 21B' ist eine hohlzylindrische Desinfektionsvorrichtung 30 angeordnet deren
Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser des zweiten Atemluftkanalabschnitts 21B, 21B' entspricht. Zur Fixierung kann die Desinfektionsvorrichtung 30 beispielsweise in den Atemluftkanal 21, 21' eingepresst sein. Alternativ könnte auch eine Sicherungsmethode genutzt werden, die einen relativ einfachen Austausch der Desinfektionsvorrichtung 30 beispielsweise zu Reinigungszwecken ermöglicht. Dazu würde sich beispielsweise ein Sicherungsring eignen, der in einer korrespondierenden Ringnut innerhalb des zweiten Atemluftkanalabschnittes 21B, 21B' platziert werden könnte und die Desinfektionsvorrichtung 30 in Richtung der zweiten Luftöffnung 27, 27' sichert. Besonders bevorzugt ist es, die
Desinfektionsvorrichtung 30 als zweiten zylindrischen Atemluftkanalabschnitt 21B, 21B' auszubilden, der am ersten
Atemluftkanalabschnitt 21A, 21A' befestigt wird, so dass ein einfacher Austausch möglich ist.
Die Desinfektionsvorrichtung 30 weist einen Luftkanal 31 auf, der den Abschnitt des Atemluftkanals 21, 21' in der Desinfektionsvorrichtung 30 bildet, sodass der Luftkanal 31 der Desinfektionsvorrichtung 30 von der durch die zweite gesichtsferne Luftöffnung 27, 27' einströmenden Luft während des Einatmens, bzw. von der durch die erste Luftöffnung 25, 25' einströmenden Luft während des Ausatmens vollständig durchströmt wird. Innerhalb des Luftkanals 31 weist die Desinfektionsvorrichtung 30 mehrere entlang des Umfangs gleichmäßig verteilte Leuchtdioden 35 auf, die als Strahlungsquelle 35 für die Aussendung von ultravioletter Strahlung, vorzugsweise von UV-C Strahlung dienen. Die Leuchtdioden 35 sind derart angeordnet, dass sie radial in den Luftkanal 31 strahlen, wodurch die durch den Luftkanal 31 strömende Luft über den gesamten Querschnitt mit ultravioletter Strahlung bestrahlt wird.
Durch die viruziden Eigenschaften der ultravioletten Strahlung werden in der den Luftkanal 31 durchströmenden Luft mitgeführte Viren inaktiviert und somit unschädlich gemacht. Dadurch wird die über den Atemluftkanal 21, 21' in die Schutzmaske 10, 10' einströmende und die über den Atemluftkanal 21, 21' aus der Schutzmaske 10, 10' herausströmende Luft desinfiziert, sodass sowohl das Einatmen infektiöser Luft aus der unmittelbaren Umgebung als auch das Ausatmen infektiöser Luft in die unmittelbare Umgebung vermieden werden. Dadurch schützt die Desinfektionsvorrichtung 30 nicht nur den Maskentragenden vor infektiösen Viren, die mit der Umgebungsluft eingeatmet werden, sondern die Desinfektionsvorrichtung 30 schützt auch Personen, die sich in unmittelbarer Umgebung des Maskentragenden befinden vor infektiösen Viren, die mit der Atemluft des Maskentragenden ausgeatmet wurden.
Zusätzlich verhindert die nach hinten gerichtete Luftführungsvorrichtung 20, 20', dass die Luft beim Einatmen aus dem Bereich vor dem Gesicht 17 des Maskentragenden einströmt, wodurch insbesondere in
Gesprächssituationen das Risiko reduziert wird, von einem gegenüberstehenden Gesprächspartner ausgeatmete, infektiöse Atemluft einzuatmen. In gleicher Weise verhindert die nach hinten gerichtete Luftführungsvorrichtung 20, 20', dass die ausgeatmete Atemluft des Maskentragenden in den Bereich vor dem Gesicht 17 des Maskentragenden ausströmt, sodass ein gegenüberstehender Gesprächspartner der durch den Maskentragenden ausgeatmeten infektiösen Luft nicht direkt ausgesetzt ist. Die erfindungsgemäße Schutzmaske 10, 10' schützt somit nicht nur den Maskentragenden selbst, sondern bietet in der Nähe befindlichen Personen zumindest einen Teilschutz vor einer Ansteckung mit Viren. Zur Verbesserung der Sprachqualität weist die erfindungsgemäße Schutzmaske 10, 10' einen Sprachverstärker 40 auf, der durch eine schwingungsfähige Membran 45 aus einem elastischen Material wie Silikon gebildet ist. Die schwingungsfähige Membran 45 ist ausgehend von der Perspektive in der Figur 1 bzw. der Figur 3 unterhalb des Mundes angeordnet und an der Innenseite des Maskengrundkörpers 15 befestigt. Die während des Sprechens erzeugten Schallwellen versetzen die schwingungsfähige Membran 45 in Schwingung, wodurch der
Maskentragende beim Sprechen akustisch besser zu verstehen ist.
Die Schutzmaske 10, 10' weist eine Flaltevorrichtung 50 auf, mit der die Schutzmaske 10, 10' am Kopf des Maskentragenden befestigt ist. Die Flaltevorrichtung 50 ist als Flalteriemen 51 ausgebildet, der ausgehend von der Perspektive der Figur 1 und der Figur 3 einerseits an dem rechten Ende des Maskengrundkörpers 15 und andererseits an dem linken Ende des Maskengrundkörpers 15 in etwa mittig zwischen Mund und Nase befestigt ist und den Kopf des Maskentragenden in Umfangsrichtung derart umschließt, dass der Flalteriemen 51 beidseitig des Kopfes oberhalb der Ohren verläuft, wodurch die Schutzmaske 10, 10' sicher über der Mund- Nasenpartie des Maskentragenden gehalten wird und der
Maskengrundkörper 15 luftdicht an dem Gesicht 17 des Maskentragenden anliegt.
Im Gegensatz zu der in Figur 1 und Figur 2 gezeigten einflutigen Schutzmaske 10 bietet die in der Figur 3 und der Figur 4 gezeigte zweiflutige
Schutzmaske 10' durch die zweite Luftführungsvorrichtung 20' eine um das Doppelte erhöhte Luftdurchsatzmenge. Beim Ausatmen wird der Luftstrom innerhalb des Atemraums 18 geteilt und strömt durch beide Atemluftkanäle 21, 21' in die Umgebung aus. Beim Einatmen wird die Luft durch beide Atemluftkanäle 21, 21' eingesaugt und fließt in dem Atemraum 18 zusammen, woraufhin die Luft in die Atemwege gelangt. Aufgrund des zweiten Atemluftkanals 21' und der zweiten Desinfektionsvorrichtung 30 zeichnet sich die zweiflutige Schutzmaske 10' durch eine gegenüber der einflutigen Schutzmaske 10 erhöhte Wirksamkeit hinsichtlich der Inaktivierung von Viren oder anderen Pathogenen aus. Des Weiteren können die beiden Atemluftkanäle 21, 21' in ihrem Querschnitt halbiert werden, ohne dass der Atemwiderstand nennenswert erhöht wird.

Claims

Pierburg GmbH A N S P R Ü C H E
1. Schutzmaske (10, 10') mit einem Maskengrundkörper (15), der Mund und Nase eines Maskentragenden umschließt, wodurch zwischen
Maskengrundkörper (15) und Gesicht (17) des Maskentragenden ein Atemraum (18) gebildet ist, und einer in Bezug auf den Maskentragenden im aufgesetzten Zustand nach hinten führenden Luftführungsvorrichtung (20, 20'), die einen Atemluftkanal (21, 21') begrenzt, wobei die Luftführungsvorrichtung (20, 20') eine erste Luftöffnung (25, 25') aufweist, die den Atemluftkanal (21, 21') mit dem Atemraum (18) fluidisch verbindet, und eine zweite gesichtsferne Luftöffnung (27, 27') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Atemluftkanal (21, 21') sowohl den Lufteinlasskanal als auch den Luftauslasskanal bildet, und die Luftführungsvorrichtung (20, 20') eine Desinfektionsvorrichtung (30) aufweist, die kontaminierte Luft desinfiziert.
2. Schutzmaske (10, 10') gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Atemluftkanal (21, 21') ausgehend von einer Frontalansicht mit Blick auf das Gesicht des Maskentragenden im Wesentlichen auf Höhe des Mundes und bezüglich des Maskentragenden im aufgesetzten
Zustand der Maske seitlich am Kopf entlang nach hinten geführt ist.
3. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Luftöffnung (25, 25') ausgehend von einer Frontalansicht mit
Blick auf das Gesicht (17) des Maskentragenden seitlich des Mundes angeordnet ist.
4. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Luftöffnung (27, 27') bezüglich des Maskentragenden seitlich des Kopfes nach hinten weisend angeordnet ist.
5. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Atemluftkanal (21, 21') einen ersten Atemluftkanalabschnitt (21A, 21A') und einen zweiten Atemluftkanalabschnitt (21B, 21B') aufweist.
6. Schutzmaske (10, 10') gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Atemluftkanalabschnitt (21A, 21A') sich von dem
Maskengrundkörper (15) ausgehend und bezüglich des Maskentragenden im Wesentlichen seitlich nach außen erstreckt.
7. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 5-6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Atemluftkanalabschnitt (21B, 21B') sich ausgehend von dem Maskengrundkörper (15) dem ersten Atemluftkanalabschnitt (21A, 21A') anschließt.
8. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Atemluftkanalabschnitt (21B, 21B') bezüglich des
Maskentragenden nach hinten gerichtet ist.
9. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des ersten Atemluftkanalabschnitts (21A, 21A') im Wesentlichen oval ausgebildet ist.
10. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionsvorrichtung (30) in dem zweiten Atemluftkanalabschnitt (21B, 21B') angeordnet ist.
11. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des zweiten Atemluftkanalabschnitts (21B, 21B') im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist.
12. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 5-11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Atemluftkanalabschnitt (21A, 21A') bogenförmig ausgebildet ist.
13. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 5-12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Atemluftkanalabschnitt (21B, 21B') gerade ausgebildet ist.
14. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der Ansprüche 5-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Querschnittsfläche des ersten Atemluftkanalabschnitts (21A, 21A') im Wesentlichen der Größe der Querschnittsfläche des zweiten Atemluftkanalabschnitts (21B, 21B') entspricht.
15. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionsvorrichtung (30) eine UV-Licht emittierende Strahlungsquelle (35) zur Desinfizierung der Luft aufweist.
16. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maskengrundkörper (15) transparent ausgebildet ist.
17. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzmaske (10, 10') einen Sprachverstärker (40) aufweist.
18. Schutzmaske (10, 10') gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprachverstärker (40) durch eine schwingungsfähige Membran (45) gebildet ist.
19. Schutzmaske (10') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzmaske (10') eine zweite zu der ersten Luftführungsvorrichtung (20') fluidisch parallelgeschaltete Luftführungsvorrichtung (20') mit einem zweiten Atemluftkanal (21') aufweist, wobei der zweite Atemluftkanal (21') sowohl einen zweiten Lufteinlasskanal als auch einen zweiten Luftauslasskanal bildet.
20. Schutzmaske (10') gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Luftführungsvorrichtung (20') bezüglich des Maskentragenden auf der der ersten Luftführungsvorrichtung (20') gegenüberliegenden Kopfseite im Wesentlichen spiegelverkehrt zu der ersten Luftführung (20') angeordnet ist.
21. Schutzmaske (10, 10') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzmaske (10, 10') mindestens eine Haltevorrichtung (50) aufweist, mit der die Schutzmaske (10, 10') am Kopf des Maskentragenden befestigbar ist.
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