DE102018100473B4 - Respiratory protection device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Atemschutzvorrichtung mit einer Atemschutzmaske und einer über eine Zuluftleitung mit der Atemschutzmaske verbundenen Zuluftfiltereinheit, welche einen ersten Sterilluftfilter zum Bereitstellen steriler Zuluft und eine Zuluftpumpe zum Fördern von Zuluft in die Atemschutzmaske aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass ferner eine über eine Abluftleitung mit der Atemschutzmaske verbundene Abluftfiltereinheit vorgesehen ist, welche einen zweiten Sterilluftfilter zum Filtern der Abluft und eine Abluftpumpe zum Absaugen von Abluft aus der Atemschutzmaske aufweist.The present invention relates to a respiratory protection device with a respiratory protection mask and a supply air filter unit connected to the breathing protection mask via a supply air line, which has a first sterile air filter for providing sterile supply air and a supply air pump for conveying supply air into the breathing protection mask. It is proposed that an exhaust air filter unit connected to the respirator via an exhaust air line is also provided, which has a second sterile air filter for filtering the exhaust air and an exhaust air pump for sucking exhaust air from the respirator.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Atemschutzvorrichtung mit einer Atemschutzmaske und einer über eine Zuluftleitung mit der Atemschutzmaske verbundenen Zuluftfiltereinheit, welche einen ersten Sterilluftfilter zum Bereitstellen steriler Zuluft und eine Zuluftpumpe zum Fördern von Zuluft in die Atemschutzmaske aufweist, wobei ferner eine über eine Abluftleitung mit der Atemschutzmaske verbundene Abluftfiltereinheit vorgesehen ist, welche einen zweiten Sterilluftfilter zum Filtern der Abluft und eine Abluftpumpe zum Absaugen von Abluft aus der Atemschutzmaske aufweist, wobei die Zuluftfiltereinheit und die Abluftfiltereinheit in einer mobilen Luftaufbereitungseinheit integriert sind.The present invention relates to a respiratory protection device with a respiratory protection mask and a supply air filter unit connected to the respiratory protection mask via a supply air line, which has a first sterile air filter for providing sterile supply air and a supply air pump for conveying supply air into the breathing protection mask, with one connected to the breathing protection mask via an exhaust air line Exhaust air filter unit is provided, which has a second sterile air filter for filtering the exhaust air and an exhaust air pump for sucking exhaust air from the respirator, the intake air filter unit and the exhaust air filter unit being integrated in a mobile air treatment unit.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Leichte Atemschutzmasken, die aus einem Vliesstoff bestehen und mittels eines formbaren Nasenbügels und mit Gummibändern über Mund und Nase einer Trägerperson befestigt werden, sind allgemein bekannt. Diese im Wesentlichen partikel- und tröpfchenfiltrierenden Halbmasken werden beispielsweise als Mundschutz im medizinischen Bereich eingesetzt, um die Übertragung von Krankheitserregern durch Einatmen von Sekrettröpfchen zu verhindern. Ein anderer Anwendungsbereich ist die Reduktion der Staubbelastung der Lunge in sehr staubiger Umgebungsluft, beispielsweise im Baugewerbe.Light-weight breathing masks, which consist of a non-woven material and which are fastened over the mouth and nose of a wearer by means of a malleable nosepiece and with rubber bands, are generally known. These half masks, which essentially filter particles and droplets, are used, for example, as face masks in the medical field in order to prevent the transmission of pathogens through inhalation of secretion droplets. Another area of application is the reduction of dust exposure of the lungs in very dusty ambient air, for example in the construction industry.
Die Wirksamkeit dieser Atemschutzmasken ist jedoch gering. Zudem haben diese Masken eine begrenzte Einsatzdauer und sind als Einwegprodukte konzipiert. Dadurch entstehen große Mengen von kontaminiertem Abfall.However, the effectiveness of these respirators is low. In addition, these masks have a limited service life and are designed as single-use products. This creates large amounts of contaminated waste.
Ebenfalls bekannt sind professionelle Atemschutzmasken, die mit einer Dichtlippe nahezu luftdicht am Gesicht des Benutzers anliegen. Derartige Atemschutzmasken können sowohl als Halbmasken als auch als Vollmasken ausgeführt sein und tragen unmittelbar im Gesichtsbereich der Maske spezielle Filter, die neben Stäuben und Aerosolen auch schädliche Gase und Dämpfe aus der Umgebungsluft filtern. Diese Atemschutzmasken werden meist nur in speziellen Umgebungen mit besonders starker Luftverschmutzung oder im Katastrophenfall eingesetzt.Likewise known are professional respiratory masks which, with a sealing lip, lie almost airtight on the face of the user. Such respiratory protection masks can be designed as half masks as well as full masks and have special filters directly in the face area of the mask, which, in addition to dusts and aerosols, also filter harmful gases and vapors from the ambient air. These respirators are mostly only used in special environments with particularly high levels of air pollution or in the event of a disaster.
Ein Nachteil derartiger Atemschutzmasken besteht darin, dass durch den Filter der Atemwiderstand und somit die Belastung der Trägerperson beim Atmen erhöht wird. Zudem ist aufgrund des Filters und des damit verbundenen relativ hohen Eigengewichts der Tragekomfort einer solchen Atemschutzmaske sehr gering, sodass diese für den alltäglichen Einsatz, insbesondere im medizinischen Bereich, nicht geeignet sind.A disadvantage of such respiratory protection masks is that the filter increases the breathing resistance and thus the stress on the wearer when breathing. In addition, due to the filter and the associated relatively high dead weight, the wearing comfort of such a respiratory protection mask is very low, so that it is not suitable for everyday use, in particular in the medical field.
Weiterhin sind gattungsgemäße Atemschutzvorrichtungen bekannt, bei denen die Atemluft über eine Zuluftfiltereinheit gereinigt wird und über eine Zuluftleitung in die Atemmaske eingeblasen wird. Derartige gattungsgemäße Atemschutzvorrichtungen sind beispielsweise in
Die
In der
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In der
Die
Die
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Atemschutzvorrichtung mit einem verbesserten Schutz zu schaffen.It is the object of the invention to create a respiratory protection device with improved protection.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird mit einer Atemschutzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved with a respiratory protection device with the features of claim 1 solved. Advantageous embodiments are the subject of subclaims.
Es wird vorgeschlagen, dass ferner eine über eine Abluftleitung mit der Atemschutzmaske verbundene Abluftfiltereinheit vorgesehen ist, welche einen zweiten Sterilluftfilter zum Filtern der Abluft und eine Abluftpumpe zum Absaugen von Abluft aus der Atemschutzmaske aufweist, die Zuluftfiltereinheit und die Abluftfiltereinheit in einer mobilen Luftaufbereitungseinheit integriert sind, wobei die Luftaufbereitungseinheit eine mit der Zuluftfiltereinheit und der Abluftfiltereinheit verbundene Steuereinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die Luftfiltereinheit und die Abluftfiltereinheit derart zu steuern, dass sich in der Atemschutzmaske ein atmosphärischer Überdruck von zumindest 0,2 kPa, insbesondere von zumindest 0,4 kPa, einstellt, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine jeweilige Förderleistung der Zuluftpumpe und/oder der Abluftpumpe und/oder ein jeweiliges in der Zuluftfiltereinheit und/oder der Abluftfiltereinheit vorgesehenes Durchfluss begrenzendes Steuerventil zu steuern.It is proposed that an exhaust air filter unit connected to the respirator via an exhaust air line is also provided, which has a second sterile air filter for filtering the exhaust air and an exhaust air pump for sucking exhaust air from the respirator, the intake air filter unit and the exhaust air filter unit are integrated in a mobile air treatment unit, wherein the air treatment unit has a control device connected to the supply air filter unit and the exhaust air filter unit, which is set up to control the air filter unit and the exhaust air filter unit in such a way that an atmospheric overpressure of at least 0.2 kPa, in particular of at least 0.4 kPa, is created in the breathing mask , sets, wherein the control device is set up to control a respective delivery rate of the supply air pump and / or the exhaust air pump and / or a respective flow provided in the supply air filter unit and / or the exhaust air filter unit control valve.
Durch die erfindungsgemäße Atemschutzvorrichtung ist gewährleistet, dass nicht nur die Trägerperson vor dem Einatmen von Krankheitserregern oder sonstigen Schadstoffen geschützt ist, sondern auch eine Umgebung der Trägerperson vor einer Kontamination von durch die Trägerperson ausgeschiedenen Erregern. Die ausgeatmete Abluft wird mittels der Abluftpumpe aus der Atemschutzmaske herausgefördert und vor dem Entweichen in die Umgebung durch den zweiten Sterilluftfilter geführt, sodass keine unsterile Abluft in die Umgebung entweichen kann. Es wird also nicht nur Sterilluft, d. h. eine Luft mit hohem Reinheitsgrad, bei der Staubpartikel und biologische Verunreinigungen, insbesondere Bakterien und Viren, ausgefiltert sind, als Frischluft in der Atemschutzmaske bereitgestellt, sondern auch die verbrauchte Luft weist die Reinheit von Sterilluft auf.The respiratory protection device according to the invention ensures that not only the wearer is protected from inhaling pathogens or other pollutants, but also the environment of the wearer from contamination by pathogens excreted by the wearer. The exhaled exhaust air is pumped out of the respirator by means of the exhaust air pump and passed through the second sterile air filter before it escapes into the environment, so that no unsterile exhaust air can escape into the environment. So it is not only sterile air, i. H. an air with a high degree of purity, in which dust particles and biological contaminants, in particular bacteria and viruses, are filtered out, is provided as fresh air in the respirator, but the stale air also has the purity of sterile air.
Erfindungsgemäße Atemschutzvorrichtungen lassen sich vielseitig einsetzen. Sie sind nicht nur für einen Einsatz im medizinischen Bereich, insbesondere für Ärzte, Zahnärzte oder sonstiges medizinisches Fachpersonal geeignet, sondern können unter anderem auch in Lebensmittel verarbeitenden Betrieben oder im Bereich der Tierhaltung eingesetzt werden. Dadurch wird die Weiterverbreitung von Bakterien, Viren und sonstigen Krankheitserregern, insbesondere von multiresistenten Krankheitserregern, die die Trägerperson in sich trägt, auf wirkungsvolle Weise unterbunden. Da aufgrund eines hohen und oftmals unsachgemäßen Einsatzes von Antibiotika die Verbreitung von multiresistenten Erregern sowohl in der Landwirtschaft als auch in Krankenhäusern und Kliniken stetig zunimmt, kann mittels der erfindungsgemäßen Atemschutzvorrichtung eine wesentliche Verbesserung der Hygiene erzielt werden. Da sowohl die Zuluft als auch die Abluft aktiv gefördert werden, ist der Atemkomfort gegenüber passiven Lösungen, bei welcher die Trägerperson beim Atmen den Strömungswiderstand von Zu- bzw. Abluftfiltern überwinden muss, deutlich verbessert. Da die Zuluft- und Abluftfiltereinheit über jeweilige Luftleitungen mit der Atemschutzmaske verbunden sind und somit separat von der Atemschutzmaske angeordnet werden können, verbessert sich zudem der Tragekomfort. Die Filtereinheiten können beispielsweise am Körper der Trägerperson, beispielsweise an einem Gürtel, befestigt werden. Die Atemschutzmaske selbst kann daher leicht und kompakt ausgestaltet werden, ohne dass etwaige Zusatzeinrichtungen wie Filter oder Pumpen das Gewicht der Maske erhöhen oder das Gesichtsfeld der Trägerperson einschränken.Respiratory protection devices according to the invention can be used in many ways. They are not only suitable for use in the medical field, in particular for doctors, dentists or other medical specialists, but can also be used, among other things, in food processing companies or in the field of animal husbandry. As a result, the spread of bacteria, viruses and other pathogens, in particular multi-resistant pathogens that the carrier carries, is effectively prevented. Since the proliferation of multi-resistant pathogens both in agriculture and in hospitals and clinics is constantly increasing due to the high and often improper use of antibiotics, a significant improvement in hygiene can be achieved by means of the respiratory protection device according to the invention. Since both the supply air and the exhaust air are actively promoted, breathing comfort is significantly improved compared to passive solutions, in which the wearer has to overcome the flow resistance of the intake and exhaust air filters when breathing. Since the supply air and exhaust air filter units are connected to the respirator via respective air lines and can thus be arranged separately from the respirator, the wearing comfort is also improved. The filter units can for example be attached to the body of the wearer, for example on a belt. The respirator itself can therefore be designed to be light and compact without any additional devices such as filters or pumps increasing the weight of the mask or restricting the field of vision of the wearer.
Die Atemschutzmaske kann sowohl als Atemhalbmaske als auch als Atemvollmaske, deren Maskenraum im Unterschied zu einer Atemhalbmaske zusätzlich auch die Augenpartie umschließt, ausgestaltet werden.The respiratory protection mask can be designed both as a half-breathing mask and as a full-breathing mask, the mask space of which, in contrast to a half-breathing mask, also encloses the eye area.
Da sowohl in der Zuleitung als auch in der Ableitung jeweils eine Luftpumpe vorgesehen ist, lässt sich ein stetiger Luftstrom in der Atemschutzmaske aufrechterhalten. Dadurch kann insbesondere das sogenannte „Air Trapping“ vermieden werden, bei dem bereits ausgeatmete Luft wiederholt eingeatmet wird, und dazu führt, dass sich in der Atemschutzmaske ein erhöhter Kohlendioxidanteil anreichert, welcher im schlimmsten Fall zur Bewusstlosigkeit der Trägerperson führen kann. Weiterhin kann bei der Verwendung von Atemvollmasken ein Beschlagen einer Sichtscheibe der Atemschutzmaske wirkungsvoll verhindert werden, da Sterilluft in den Augenbereich gelangt und sowohl das Anlaufen der Sichtscheibe verhindert, als auch durch die Sterilluftspülung des Augenbereichs Augenfeuchtigkeit abtransportiert und ein Tragekomfort erhöht werden kann. Hierzu kann ein ggf. fluidtechnisch vom Mund/Nasenbereich getrennt ausgebildeter Augenbereich der Atemvollmaske mittels eines Sterilluft-Zuleitungsröhrchens und einem Sterilluft-Ableitungsröhrchen an die Sterilluftzuführung und Sterilluftabführung angeschlossen sein. Dieser Anschluss kann am Zulufteingang und am Abluftausgang der Vollschutzmaske abzweigen, aber auch im Inneren des Nasen/Mundbereichs erfolgen, wobei die Zu- und Ableitungsröhrchen des Augenbereichs im Inneren der Maske oder integriert in der Maskenschicht geführt sein können.Since an air pump is provided in both the supply line and the discharge line, a steady flow of air can be maintained in the respirator. In this way, so-called “air trapping”, in which exhaled air is repeatedly inhaled, can be avoided, and this leads to an increased proportion of carbon dioxide accumulating in the respirator, which in the worst case can lead to unconsciousness of the wearer. Furthermore, when using full-face masks, fogging of a faceplate of the respirator can be effectively prevented, since sterile air gets into the eye area and both prevents the lens from tarnishing, and the sterile air rinsing of the eye area removes moisture from the eyes and increases wearing comfort. For this purpose, an eye area of the full-face mask, which may be fluidly separated from the mouth / nose area, can be connected to the sterile air supply and discharge by means of a sterile air supply tube and a sterile air discharge tube. This connection can branch off at the air inlet and outlet of the full protective mask, but also inside the nose / mouth area, whereby the inlet and outlet tubes of the eye area can be routed inside the mask or integrated in the mask layer.
Zudem ermöglicht der Einsatz von zwei Pumpen, kontrollierte Druckverhältnisse innerhalb der Atemschutzmaske aufrechtzuerhalten, was nachfolgend noch näher erläutert wird.In addition, the use of two pumps enables controlled pressure conditions to be maintained within the respiratory protection mask, which will be explained in more detail below.
Gemäß der Erfindung sind die Zuluftfiltereinheit und die Abluftfiltereinheit in einer mobilen Luftaufbereitungseinheit integriert. Die Trägerperson kann beispielsweise die Luftaufbereitungseinheit am Körper, beispielsweise an einem Gürtel, tragen. Dadurch wird die Bewegungsfreiheit der Trägerperson durch die Atemschutzvorrichtung nicht eingeschränkt. Die Luftaufbereitungseinheit kann beispielsweise Energiespeicher, wie Batterien oder Akkumulatoren, umfassen, welche die zum Betrieb der Zu- bzw. Abluftpumpe erforderliche Energie bereitstellen.According to the invention, the supply air filter unit and the exhaust air filter unit are integrated in a mobile air treatment unit. The wearer can, for example, wear the air treatment unit on the body, for example on a belt. As a result, the freedom of movement of the wearer is not restricted by the respiratory protection device. The air treatment unit can include, for example, energy stores, such as batteries or accumulators, which provide the energy required to operate the supply or exhaust air pump.
Die Luftaufbereitungseinheit weist eine mit der Zuluftfiltereinheit und der Abluftfiltereinheit verbundene Steuereinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die Luftfiltereinheit und die Abluftfiltereinheit derart zu steuern, dass sich in der Atemschutzmaske ein atmosphärischer Überdruck von zumindest 0,2 kPa, insbesondere von zumindest 0,4 kPa, einstellt. Durch den leichten Überdruck wird vermieden, dass unerwünschter Weise kontaminierte Fremdluft in die Atemschutzmaske eindringen kann. Das Aufrechterhalten des Überdrucks kann vorteilhafterweise dadurch erfolgen, dass der Volumenstrom der Zuluft stets geringfügig höher als der Volumenstrom der Abluft ist.The air processing unit has a control device connected to the supply air filter unit and the exhaust air filter unit, which is set up to control the air filter unit and the exhaust air filter unit in such a way that an atmospheric overpressure of at least 0.2 kPa, in particular of at least 0.4 kPa, is created in the breathing mask , adjusts. The slight overpressure prevents undesired contaminated air from entering the respirator. The overpressure can advantageously be maintained in that the volume flow of the supply air is always slightly higher than the volume flow of the exhaust air.
Gemäß der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, eine jeweilige Förderleistung der Zuluftpumpe und/oder der Abluftpumpe und/oder ein jeweiliges in der Zuluftfiltereinheit und/oder der Abluftfiltereinheit vorgesehenes Durchfluss begrenzendes Steuerventil zu steuern. Dadurch lässt sich auf effektive Weise der gewünschte Druck, insbesondere auch ein Unterdruck, in der Atemschutzmaske einstellen. Bei dem genannten Steuerventil kann es sich um ein Drosselventil oder auch ein insbesondere getaktet betriebenes Sperrventil handeln, dass den Luftdurchfluss wechselweise freigibt oder sperrt. Insbesondere kann durch das Steuern der Förderleistung bzw. der Steuerventile der Volumenstrom der Zu- und/oder Abluft an die Atemleistung der Trägerperson angepasst werden.According to the invention, the control device is set up to control a respective delivery rate of the supply air pump and / or the exhaust air pump and / or a respective flow-limiting control valve provided in the supply air filter unit and / or the exhaust air filter unit. As a result, the desired pressure, in particular also a negative pressure, can be set in the respiratory protection mask in an effective manner. The named control valve can be a throttle valve or also a shut-off valve, in particular a clocked shut-off valve, that alternately releases or blocks the air flow. In particular, by controlling the delivery rate or the control valves, the volume flow of the supply and / or exhaust air can be adapted to the breathing capacity of the wearer.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein mit der Steuereinrichtung verbundener Drucksensor zum Ermitteln des Luftdrucks in der Atemschutzvorrichtung vorgesehen, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die jeweilige Förderleistung der Zuluftpumpe und/oder der Abluftpumpe und/oder das jeweilige in der Zuluftfiltereinheit und/oder der Abluftfiltereinheit vorgesehene Steuerventil auf der Grundlage des ermittelten Luftdrucks zu steuern. Grundsätzlich ist ein einziger Drucksensor, insbesondere auch ein Differenzdrucksensor, für die Steuerung der Pumpen bzw. der Steuerventile ausreichend. Durch die Verwendung von zwei oder mehr Drucksensoren kann jedoch eine noch feinfühligere Steuerung der Druckverhältnisse und/oder Volumenströme in der Atemschutzmaske bzw. in der Zu- und/oder Abluftleitung erzielt werden. Der zumindest eine Drucksensor kann in der Zuluftleitung, in der Abluftleitung und/oder in der Atemschutzmaske angeordnet sein.According to yet another advantageous embodiment of the invention, at least one pressure sensor connected to the control device is provided for determining the air pressure in the respiratory protection device, the control device being set up to measure the respective delivery rate of the supply air pump and / or the exhaust air pump and / or the respective one in the supply air filter unit and / or to control the control valve provided for the exhaust air filter unit on the basis of the determined air pressure. In principle, a single pressure sensor, in particular also a differential pressure sensor, is sufficient for controlling the pumps or the control valves. By using two or more pressure sensors, however, an even more sensitive control of the pressure conditions and / or volume flows in the respirator or in the supply and / or exhaust air line can be achieved. The at least one pressure sensor can be arranged in the supply air line, in the exhaust air line and / or in the breathing mask.
Die Zuluftpumpe und/oder die Abluftpumpe können als Ventilator oder als Kolbenpumpe ausgebildet sein, wobei Ventilatoren oder Gebläse aufgrund ihrer kontinuierlichen Förderung bevorzugt sind. Der Antrieb der Pumpen erfolgt vorteilhafterweise mithilfe zumindest eines mobilen Energiespeichers, wobei jedoch zur Erhöhung der Betriebszeit alternativ oder zusätzlich ein Netzanschluss vorgesehen sein kann.The supply air pump and / or the exhaust air pump can be designed as a fan or a piston pump, with fans or blowers being preferred because of their continuous delivery. The pumps are advantageously driven with the aid of at least one mobile energy storage device, although a network connection can alternatively or additionally be provided to increase the operating time.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Zuluftpumpe und die Abluftpumpe in einer Zweikanalpumpe mit einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung für die Zuluftpumpe und die Abluftpumpe integriert. Dies kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, dass zwei Laufräder auf einer gemeinsamen motorgetriebenen Welle mit strömungstechnisch voneinander getrennten Zu- und Abluftpfaden angeordnet sind. Eine unterschiedliche Förderleistung der beiden Pumpen, die fakultativ zur Aufrechterhaltung des Überdrucks in der Atemschutzmaske vorgesehen sein kann, kann beispielsweise durch eine unterschiedliche Dimensionierung der Laufräder oder durch entsprechende Ausgestaltung der Schaufelgeometrien erreicht werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the supply air pump and the exhaust air pump are integrated in a two-channel pump with a common drive device for the supply air pump and the exhaust air pump. This can be achieved, for example, in that two impellers are arranged on a common motor-driven shaft with inlet and outlet air paths that are separate from one another in terms of flow. A different delivery rate of the two pumps, which can optionally be provided to maintain the overpressure in the breathing mask, can be achieved, for example, by differently dimensioning the impellers or by correspondingly designing the blade geometries.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Zuluftleitung und/oder die Abluftleitung mit einem jeweiligen, insbesondere veränderlichen Ausgleichsvolumen, insbesondere einem luftdichten Beutel, verbunden, welches dazu eingerichtet ist, Druck- und/oder Volumenstromschwankungen in der zugeordneten Luftleitung zu vermindern. Das Ausgleichsvolumen befindet sich vorteilhafterweise zwischen der Atemschutzmaske und der Zu- bzw. Abluftfiltereinheit, sodass durch die Atemvorgänge der Trägerperson bedingte Schwankungen bei der Menge an benötigter Zuluft bzw. an abzusaugender Abluft ausgeglichen werden können. Beutel sind als Ausgleichsbehälter mit veränderlichem Volumen besonders geeignet, da sie sich bei geringem Eigengewicht rasch füllen und entleeren lassen. Als Ausgleichsvolumen können aber auch Zylinder-Kolben-Anordnungen, Faltenbalgzylinder, Membranausgleichsbehälter oder dehnbare Luftleitungen, deren Querschnitt veränderlich ist, eingesetzt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the supply air line and / or the exhaust air line is connected to a respective, in particular variable, compensation volume, in particular an airtight bag, which is designed to reduce pressure and / or volume flow fluctuations in the associated air line. The compensation volume is advantageously located between the respirator and the supply or exhaust air filter unit, so that fluctuations in the amount of supply air required or the amount of exhaust air to be sucked off can be compensated for by the breathing processes of the wearer. Bags are particularly suitable as compensation tanks with variable volumes, as they can be filled and emptied quickly with a low weight. However, cylinder-piston arrangements, bellows cylinders, membrane expansion tanks or expandable air lines, the cross-section of which is variable, can also be used as compensation volumes.
Vorteilhafterweise ist die Atemschutzmaske als Atemvollmaske mit zumindest einer Sichtscheibe ausgebildet, wobei insbesondere die Sichtscheibe als Datenbrille, Videobrille oder VR-Brille (Virtual-Reality-Brille) ausgebildet ist oder eine derartige Brille umfasst. Eine Datenbrille wird auch als AR-Brille (Augmented-Reality-Brille) bezeichnet. Solche in die Atemschutzmaske integrierten Brillen verfügen über ggf. transparente Kleinbildschirme oder Projektoren, welche direkt auf die Netzhaut projizieren, und sind insbesondere bei einem Einsatz der Atemschutzvorrichtung bei medizinischen Operationen von Vorteil. Bei einer Datenbrille werden zusätzliche Informationen in Form von Text und/oder Bildern in das Sichtfeld der Trägerperson eingespielt. Bei Videobrillen werden mittels einer oder mehrerer Kameras aufgenommene Bewegtbilder auf Kleinbildschirmen, die vor dem Gesichtsfeld der Trägerperson angeordnet sind, wiedergegeben. Eine VR-Brille weist zusätzlich noch Sensoren zur Bewegungserfassung des Kopfes auf. Damit kann eine Anzeige der wiedergegebenen Bewegbilder an die Bewegungen der Trägerperson angepasst werden.The respiratory protection mask is advantageously designed as a full-blown mask with at least one viewing pane, the viewing pane in particular being designed as data glasses, video glasses or VR glasses (virtual reality glasses) or comprising glasses of this type. Data glasses are also known as AR glasses (augmented reality glasses). Such in the Glasses that are integrated into the respiratory protection mask may have transparent small screens or projectors which project directly onto the retina and are particularly advantageous when the respiratory protection device is used in medical operations. In the case of data glasses, additional information in the form of text and / or images is fed into the wearer's field of vision. In the case of video glasses, moving images recorded by means of one or more cameras are reproduced on small screens that are arranged in front of the wearer's field of vision. VR glasses also have sensors for detecting movement of the head. A display of the reproduced moving images can thus be adapted to the movements of the wearer.
Vorteilhafterweise ist die Atemschutzmaske als insbesondere transparente Haube ausgebildet, welche den gesamten Kopf einer Trägerperson luftdicht umgibt, und welche insbesondere mit einem Schutzanzug, welcher zumindest einen Teil des Körpers der Trägerperson luftdicht umschließt, luftdicht verbindbar ist. Dadurch werden zusätzlich auch Ohren und Haare der Trägerperson von der Umgebung abgeschirmt. Durch eine transparente Ausgestaltung kann die Akzeptanz der Trägerperson durch andere Personen gesteigert werden, da trotz der umfangreichen Schutzwirkung das Gesicht und die Mimik der Trägerperson weiterhin erkennbar bleiben. Durch eine Verbindung mit einem Schutzanzug lässt sich die erfindungsgemäße Atemschutzvorrichtung auch zu einem Vollschutzanzug erweitern. Ein derartiger Vollschutzanzug kann einteilig ausgestaltet sein, oder zweiteilig aus einer langärmligen Jacke und einer Hose bestehen, die jeweils elastische Bündchen und einen elastischen Bund aufweisen, der sich gasdicht um den Körper des Trägers schmiegt. Vorteilhaftweise werden über die Bündchen entsprechend gasdicht schließbare Handschuhe und Schuhstulpen gestreift. Vorteilhafterweise wird im Falle eines zweiteiligen Vollschutzanzuges eine sterile und gasdichte Unterhose getragen, so dass aus dem Vollschutzanzug nicht auf anderem Weg als durch Nase und Mund Gas zwischen dem Körper des Trägers und der Außenwelt getauscht werden kann. Die Unterhose dient dazu, den Überlappungsbereich zwischen Jacke und Hosen abzudichten und kann hierzu eine verlängerte Ausdehnung in Richtung Oberkörper und entlang der Beine aufweisen. Hierdurch wird eine luftsterile Trennung zwischen z.B. einem behandelnden Arzt und dem Patienten sowie gegenüber weiterem klinischen Personal in einem Operationsaal ermöglicht.The respiratory protection mask is advantageously designed as a particularly transparent hood which surrounds the entire head of a wearer in an airtight manner and which can be connected airtight in particular to a protective suit which hermetically encloses at least part of the wearer's body. This also shields the wearer's ears and hair from the environment. A transparent design can increase the acceptance of the wearer by other people, since the wearer's face and facial expressions remain recognizable despite the extensive protective effect. By connecting it to a protective suit, the respiratory protection device according to the invention can also be expanded into a full protective suit. Such a full protective suit can be designed in one piece or consist of two pieces of a long-sleeved jacket and trousers, each of which has elastic cuffs and an elastic waistband that hugs the wearer's body in a gas-tight manner. Advantageously, gloves and shoe covers that can be closed in a gas-tight manner are slipped over the cuffs. In the case of a two-part full protective suit, sterile and gas-tight underpants are advantageously worn so that gas cannot be exchanged between the wearer's body and the outside world from the full protective suit in any other way than through the nose and mouth. The underpants serve to seal the overlap area between jacket and trousers and for this purpose can have an extended extension in the direction of the upper body and along the legs. This enables an air-sterile separation between, for example, a treating doctor and the patient as well as other clinical staff in an operating room.
Alternativ kann die Atemschutzmaske als Atemhalbmaske ausgebildet sein, wobei an der Maskenaußenseite ein transparenter Schutzschirm angeordnet ist, welcher in einer Gebrauchsposition der Atemschutzmaske zumindest die Augenpartie einer Trägerperson überdeckt. Hierbei übernimmt die Atemschutzmaske gleichzeitig die Funktion einer Schutzbrille, was insbesondere bei zahnmedizinischen Behandlungen von Vorteil ist. Gegenüber einer Atemvollmaske oder Haube ist hier ein verbesserter Tragekomfort gegeben.Alternatively, the respiratory protection mask can be designed as a half-breathing mask, a transparent protective screen being arranged on the outside of the mask, which in a position of use of the respiratory protection mask covers at least the eye area of a wearer. In this case, the respirator simultaneously takes on the function of protective goggles, which is particularly advantageous for dental treatments. Compared to a full breathing mask or hood, it is more comfortable to wear.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Atemschutzmaske einen Zulufteingang und einen Abluftausgang auf, welche auf lateral verschiedenen Seiten der Atemschutzmaske angeordnet sind, und an welche die Luftleitungen angeschlossen werden können. Die lateral verschiedenen Seiten beziehen sich auf die Körperseiten einer Trägerperson, sodass sich beispielsweise der Zulufteingang auf der linken Seite und der Abluftausgang auf der rechten Seite der Atemschutzmaske befinden können. Hierdurch wird eine gleichmäßige Durchströmung der Atemschutzmaske mit Sterilluft erreicht. Zugleich können die beiden Luftleitungen seitlich an einer weniger störenden Position entlang des Körpers der Trägerperson entlanggeführt werden.According to yet another advantageous embodiment, the respirator has a supply air inlet and an exhaust air outlet, which are arranged on laterally different sides of the respiratory mask and to which the air lines can be connected. The laterally different sides relate to the sides of the body of a wearer, so that, for example, the supply air inlet can be on the left and the exhaust air outlet on the right side of the respirator. This ensures that sterile air flows evenly through the protective mask. At the same time, the two air lines can be guided along the side of the wearer in a less disruptive position.
Vorteilhafterweise weist die Atemschutzmaske eine Trennwand auf, welche zwischen einer Außenwand der Atemschutzmaske und der Gesichtsoberfläche einer Trägerperson angeordnet ist und den Maskenraum in eine erste, der Gesichtsoberfläche zugewandte und eine zweite, der Außenwand zugewandte Kammer unterteilt, wobei insbesondere die Kammern über einen Luftfilter miteinander verbunden sind. Durch die Trennung des Volumens der Atemschutzmaske in zwei Kammern kann eine verbesserte Luftführung erreicht werden. Der Luftfilter verhindert insbesondere, dass ausgeatmete, nicht sterile Atemluft bei einem starken Ausatemvorgang in die sterile Zuluftleitung zurückströmen kann. Anstelle des Luftfilters oder zusätzlich zu diesem kann auch ein Rückschlagventil vorgesehen sein.The respirator advantageously has a partition, which is arranged between an outer wall of the respirator and the face surface of a wearer and divides the mask space into a first chamber facing the face surface and a second chamber facing the outer wall, the chambers in particular being connected to one another via an air filter are. By separating the volume of the respirator into two chambers, improved air flow can be achieved. In particular, the air filter prevents exhaled, non-sterile air from flowing back into the sterile air supply line during a strong exhalation process. Instead of or in addition to the air filter, a check valve can also be provided.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Zulufteingang in die erste Kammer und der Abluftausgang in die zweite Kammer mündet. Der Zulufteingang mündet also in den der Gesichtsoberfläche zugewandten Teil der Atemschutzmaske, während die Abluft aus der zweiten Kammer abgesaugt wird. Dabei kann die ausgeatmete Abluft vorteilhafterweise den Luftfilter passieren, wodurch bereits eine erste Grobfilterung der Abluft erfolgt. In this context it has proven to be advantageous if the supply air inlet opens into the first chamber and the exhaust air outlet opens into the second chamber. The supply air inlet therefore opens into the part of the respiratory mask facing the face surface, while the exhaust air is sucked out of the second chamber. In this case, the exhaled exhaust air can advantageously pass through the air filter, as a result of which a first coarse filtering of the exhaust air already takes place.
Vorteilhafterweise umfasst die Zuluftfiltereinheit und/oder die Abluftfiltereinheit einen Sterilluftfilter mit einer Filterklasse H13, bevorzugt H 14 oder höher, bevorzugt einen HEPA-Filter (high-efficiency particulate arrestance filter) oder ULPA (ultra low penetration air filter). Derartige Filter sind besonders geeignet, Sterilluft mit einer ausreichenden Reinheit als Zuluft bereitzustellen. Die Zuluftfiltereinheit und/oder die Abluftfiltereinheit können bevorzugt einen labyrinthartigen Filterkanal und/oder einen Vorfilter mit einer niedrigeren Filterklasse als der Sterilluftfilter umfassen, um eine Vorreinigung der Luft zu bewirken.The supply air filter unit and / or the exhaust air filter unit advantageously comprises a sterile air filter with a filter class H13, preferably H14 or higher, preferably a HEPA filter (high-efficiency particulate arrestance filter) or ULPA (ultra low penetration air filter). Such filters are particularly suitable for providing sterile air with sufficient purity as supply air. The supply air filter unit and / or the exhaust air filter unit can preferably one include labyrinth-like filter channel and / or a pre-filter with a lower filter class than the sterile air filter in order to effect a pre-cleaning of the air.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Zeichnung und der zugehörigen Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird diese Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the drawing and the associated description of the drawing. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider these features individually and combine them into useful further combinations.
Es zeigt:
-
1 eine Ansicht einer an einer Trägerperson angeordneten Atemschutzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2 eine schematische Darstellung einer Luftaufbereitungseinheit der Atemschutzvorrichtung von1 ; -
3 eine Front- und zwei Seitenansichten einer Atemschutzmaske der Atemschutzvorrichtung von1 gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
4 eine Front- und zwei Seitenansichten einer Atemschutzmaske für die Atemschutzvorrichtung von1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und -
5 eine an einer Trägerperson angeordnete Atemschutzvorrichtung mit einer Atemschutzmaske gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
-
1 a view of a respiratory protection device arranged on a wearer according to an embodiment, -
2 a schematic representation of an air treatment unit of the respiratory protection device of1 ; -
3 a front and two side views of a respirator of the respiratory protection device of1 according to an embodiment; -
4th a front and two side views of a respirator for the respiratory protection device of1 according to a further embodiment; and -
5 a respiratory protection device arranged on a wearer with a respiratory protection mask according to a further exemplary embodiment.
Die Atemschutzvorrichtung
Die Zuluftaufbereitungseinheit
Mit Bezug auf
Die Abluftfiltereinheit
Die zum Antrieb der Luftpumpen
Gemäß einer Abwandlung kann die Luftaufbereitungseinheit
Gemäß einer Abwandlung können Drucksensoren alternativ oder zusätzlich auch an anderer Stelle angeordnet sein, insbesondere im Inneren der Atemschutzmaske
Gemäß einer weiteren Abwandlung können die Zuluftpumpe
Gemäß einer weiteren Abwandlung können an den Ein- und Ausgängen der Sterilluftfilter
Mit Bezug auf
In den Seitenansichten von
Der Zulufteingang
In
In
Gemäß einer Abwandlung kann in die Haube
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- AtemschutzvorrichtungRespiratory protection device
- 1212th
- TrägerpersonCarrier person
- 14, 114, 21414, 114, 214
- AtemschutzmaskeRespirator
- 1616
- LuftaufbereitungseinheitAir treatment unit
- 2020th
- ZuluftfiltereinheitSupply air filter unit
- 2222nd
- erster Sterilluftfilterfirst sterile air filter
- 2424
- ZuluftpumpeSupply air pump
- 2626th
- ZuluftleitungSupply air duct
- 2828
- ZuluftvorfilterSupply air prefilter
- 3030th
- ZulufteinlassSupply air inlet
- 32, 5232, 52
- DifferenzdrucksensorDifferential pressure sensor
- 34, 5434, 54
- DrucksensorPressure sensor
- 4040
- AbluftfiltereinheitExhaust filter unit
- 4242
- zweiter Sterilluftfiltersecond sterile air filter
- 4444
- AbluftpumpeExhaust pump
- 4646
- AbluftleitungExhaust duct
- 4848
- AbluftvorfilterExhaust pre-filter
- 5050
- AbluftauslassExhaust air outlet
- 6060
- MaskengrundkörperMask body
- 6262
- GummibandElastic band
- 6464
- ZulufteingangSupply air inlet
- 6666
- AbluftausgangExhaust air outlet
- 6868
- erste Kammerfirst chamber
- 7070
- zweite Kammersecond chamber
- 7272
- AußenwandOuter wall
- 7474
- Trennwandpartition wall
- 7676
- SchutzschirmProtective screen
- 7878
- HaubeHood
- 8080
- EnergiespeicherEnergy storage
- 8282
- Schutzanzugprotective suit
- 8484
- DatenbrilleData glasses
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R016 | Response to examination communication | ||
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R020 | Patent grant now final |