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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für eine Atemschutzmaske, eine Atemschutzmaske sowie ein Filterelement für die Verwendung mit einem Maskenkörper.
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Es sind bislang im medizinischen Bereich zum Schutz vor Infektionen durch Viren oder Bakterien aber auch beispielsweise im Bereich des Arbeitsschutzes zum Schutz vor Rauch oder Staubpartikeln unterschiedliche Atemschutzvorrichtungen bekannt, welche das Gesicht einer Person vollständig oder lediglich teilweise abzudecken vermögen.
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Diese Schadstoffe können über die Atemwege aufgenommen werden und zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen, was durch Filtervorrichtungen in manchen Atemschutzmasken verhindert werden soll.
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Man unterscheidet zudem zwischen Mehrweg-Atemschutzmasken, die mehrmals verwendet werden können und Atemschutzmasken, welche nach einmaligem Gebrauch zu entsorgen sind. Insbesondere letztere weisen häufig keinerlei zusätzliche Filtervorrichtungen oder Atemventile auf.
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Es sind weiterhin professionelle Atemschutzmasken für den mehrmaligen Gebrauch bekannt, welche jedoch nicht alltagstauchglich sind und aufgrund ihres komplexen Aufbaus für den Benutzer auch mit verhältnismäßig hohen Anschaffungskosen verbunden sind.
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Eine Gemeinsamkeit dieser im Alltag einsetzbaren Atemschutzmasken besteht darin, dass sie in der Atemluft oder in Tröpfchen enthaltene Viren mittels der häufig in den Atemschutzmasken verwendeten Filterelementen nur unzureichend filtern.
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Insbesondere der Schutz vor Viren, welche gegenüber Bakterien eine deutlich geringere Größe besitzen, ist bei Atemschutzmasken, welche für den alltäglichen Gebrauch geeignet oder vorteilhaft sind, trotz vorhandener Filtervorrichtungen oftmals nur unzureichend gegeben.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Filtereinrichtung und eine Atemschutzmaske mit einer Filtereinrichtung bereitzustellen, die einen verbesserten Schutz vor Infektionen gewährt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Filtereinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Atemschutzmaske mit den Merkmalen des Anspruchs 30. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für eine Atemschutzmaske, umfassend einen Grundkörper mit zwei in Richtung einer Mittellängsachse des Grundkörpers gegenüberliegenden Endabschnitten, wobei jeder Endabschnitt eine Durchgangsöffnung aufweist, und wenigstens ein an dem Grundkörper angeordnetes Filterelement, welches Öffnungen aufweist, wobei die Öffnungen einen maximalsten Durchmesser im Bereich von 0.05 bis 0,2 µm aufweisen.
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Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung und eine Atemschutzmaske mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ermöglichen, dass sämtliche Viren, zumindest jedoch eine Teilmenge einer Menge an Viren, welche durch die Öffnungen des Filterelements beim Ein- und Ausatmen hindurchströmen, zerstört oder wenigstens beschädigt werden, wenn Atemluft den Grundkörper und das wenigstens eine Filterelement durchströmt. Folglich weist der Einatemluftstrom bzw. die Einatemluft, die von einer Person durch das Filterelement hindurch eingeatmet wird, eine geringere Menge an Viren auf. Des Weiteren weist auch der Ausatemluftstrom bzw. die Ausatemluft, die durch Ausatmen durch das Filterelement hindurch in die unmittelbare Umgebung der die Atemschutzmaske benutzenden Person abgegeben wird, eine geringere Menge an Viren auf. Das heißt die Filtereinrichtung sowie eine Atemschutzmaske mit Filtereinrichtung besitzen eine bidirektionale Filterwirkung.
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Weiter sind die Filtereinrichtung sowie die Atemschutzmaske flexibel einsetzbar und häufig wiederverwendbar.
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Die Filtereinrichtung eignet sich für die Anbringung an Vollmaskenkörpern, welche das gesamte Gesicht inklusive der Augen bedecken als auch zur Anbringung an Halbmaskenkörpern, welche lediglich einen Teil des Gesichts bedecken, in jedem Fall jedoch Mund und Nase. Eine hier weiter vorgestellte Atemschutzmaske eignet sich zum Bedecken von zumindest Mund und Nase eines Benutzers der Atemschutzmaske.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Filtereinrichtung mit einer geringen Anzahl an Komponenten herstellbar ist und dennoch gegenüber vorbekannten Filtereinrichtungen einen verbesserten Schutz gewährleistet, sowohl betreffend den Benutzer der Atemschutzvorrichtung (Eigenschutz) als auch Dritten gegenüber (Fremdschutz). Insbesondere bietet die Filtereinrichtung einen verbesserten Schutz gegenüber dem Coronavirus SARS-CoV-2. Beispielsweise werden die Coronaviren mit ihren charakteristischen Spike-Proteinen auf der Außenhülle des Virus durch die Öffnungen gedrückt, wodurch die Spike-Proteine zerstört oder zumindest beschädigt werden.
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Es ist für die Filterleistung vorteilhaft, wenn die Öffnungen des Filterelements ein Aspektverhältnis im Bereich von 500:1 bis 20000:1, vorzugsweise im Bereich von 2500:1 bis 15000:1 besitzen.
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Der Begriff Aspektverhältnis meint das Verhältnis aus der mittleren Dicke des Filterelements zu einem kleinsten Durchmesser einer in das Filterelement eingebrachten Öffnung. Dabei ist eine Mittelachse einer Öffnung bevorzugt senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche des Filterelements ausgerichtet. Im Wesentlichen bedeutet zuzüglich oder abzüglich üblicher Fertigungstoleranzen.
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Bevorzugt weist das Filterelement eine mittlere Dicke im Bereich von 100 µm bis 2 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 200 µm bis 800 µm auf. Dadurch ist für das Filterelement lediglich ein geringer Materialbedarf erforderlich.
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Die Öffnungen erstrecken sich zudem vollständig über die Dicke des Filterelements. Jede Öffnung weist deshalb eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung auf. Die Öffnungen können über ihre gesamte Tiefe röhrenförmig sein. In anderen Ausführungsformen können einige oder alle Öffnungen kegelstumpfförmig oder trichterförmig sein; sprich ein Durchmesser dieser Öffnungen ist über die Tiefe der Öffnungen unterschiedlich.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Öffnungen aus unterschiedlichen Richtungen in das Filterelement eingebracht sind. Die Öffnungen können aus einer ersten Richtung und aus einer der ersten entgegengesetzten zweiten Richtung in das Filterelement eingebracht sein, wobei sich die aus der ersten und zweiten Richtung eingebrachten Öffnungen lediglich teilweise über die Dicke des Filterelements erstrecken. Dadurch kann erreicht werden, dass die Öffnungen an der jeweiligen Eingangsöffnung und an der jeweiligen Ausgangsöffnung kegelstumpfförmig oder trichterförmig ausgebildet werden können.
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Im Vergleich zu herkömmlichen Filtermaterialien kann das Filterelement zudem alternativ oder zusätzlich aus einem widerstandsfähigen Werkstoff von größerer Härte gefertigt sein. So kann das Filterelement, je nach Ausführungsform, zumindest teilweise aus einem Werkstoff gefertigt sein, welcher eine Mohshärte im Bereich von 1,5 bis 9,5 aufweist. Ein solcher Werkstoff kann ein metallischer Werkstoff, ein metallhaltiger Werkstoff, Borosilikatglas, Saphir, vorzugsweise Quarzglas oder Siliziumdioxid sein. Derartige Werkstoffe können eine Grundlage sein, um ein Filterelement mit besonders kleinen Öffnungen herzustellen, die auch bei Benutzung der Filtereinrichtung über einen längeren Zeitraum hinweg eine konstante Größe aufweisen.
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Zum Herstellen der Öffnungen in dem Filterelement kann ein zweistufiges Bearbeitungsverfahren vorgesehen sein. Ein Beispiel für ein derartiges Bearbeitungsverfahren kann selektives Laserätzen sein, wodurch sehr kleine Strukturen, im vorliegenden Fall Öffnungen, von hoher Genauigkeit herstellbar sind. Selektives Laserätzen ist aus dem Stand der Technik in anderen Anwendungsgebieten jenseits der Herstellung von Filterelementen grundsätzlich bekannt.
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In einem ersten Bearbeitungsschritt wird ein Körper, das spätere Filterelement, durch ultrakurz gepulste Laserstrahlung insbesondere in seinen chemischen Eigenschaften durch Belichten verändert, sodass der Körper selektiv chemisch ätzbar wird. Hierfür kommen an sich bekannte Laservorrichtungen mit einer Optik und einer Strahlumlenkeinrichtung zum Einsatz, um den Laserstrahl zu fokussieren und in einer x-y-Ebene auszulenken. In einem zweiten nachfolgenden Schritt wird der Körper einem nasschemisches Ätzverfahren unterzogen, um die Öffnungen auszubilden. Das Filterelement kann transparent oder transluzent sein.
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Das Filterelement kann mit einer viruzid und/oder bakterizid wirksamen Beschichtung, beispielsweise einer Lackschicht, versehen sein. Eine solche Beschichtung kann nach dem Herstellen der Öffnungen auf wenigstens eine Hauptfläche des Filterelements aufgebracht werden.
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In einer anderen Ausführungsform kann das Filterelement alternativ als Fasern aufweisendes Flächengebilde, insbesondere als Geflecht, Gelege, Gewirke, Gewebe oder Vliesstoff, ausgebildet sein. Die mit dem Filterelement der vorherigen Ausführungsformen einhergehenden Vorteile werden dadurch erreicht, dass zumindest einige der Fasern metallischer Art sind und Schnittkanten aufweisen. Für derartige Fasern kann Stahlwolle in Betracht kommen. Das Flächengebilde ist durchlässig für Atemluft und weist ebenso die zuvor beschriebenen Öffnungen auf. Beim Ein- und Ausatmen werden Viren an den wie Messerchen wirkenden Schnittkanten zerstört oder zumindest zu beschädigt. In einer alternativen Ausführungsform kann das Flächengebilde auch ausschließlich aus Fasern metallischer Art gebildet sein.
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Weiter kann es von Vorteil sein, wenn das Filterelement eine das Filterelement zumindest abschnittsweise randseitig umgebende Filterelementaufnahme umfasst. Sprich das Filterelement kann von der Filterelementaufnahme eingefasst sein. Durch die Filterelementaufnahme wird das Filterelement zusätzlich stabilisiert; insbesondere wenn das Filterelement als Flächengebilde ausgebildet ist. Des Weiteren kann das Filterelement mittels der Filterelementaufnahme mit dem Grundkörper verbunden sein. Die Filterelementaufnahme kann aus einem Kunststoff bestehen.
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Für eine Atemschutzmaske kann die erfindungsgemäße Filtereinrichtung an einem Maskenkörper angeordnet werden. Ein solcher Maskenkörper ist vorzugsweise aus einem flexiblen Material gebildet, welches sich der Gesichtsform der die Atemschutzmaske tragenden Person anpassen kann. Als Material für den Maskenkörper kann ein ein- oder mehrschichtiges Textilmaterial oder ein Flüssigsilikon in Betracht kommen.
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Um ein Filtern der Atemluft zu ermöglichen, weist der Maskenkörper eine Atemöffnung auf, wobei die erfindungsgemäße Filtereinrichtung der Atemöffnung gegenüberliegend an dem Maskenkörper angeordnet ist. Bevorzugt kann der Grundkörper der Filtereinrichtung koaxial zu der Atemöffnung des Maskenkörpers und die Atemöffnung des Maskenkörpers zumindest teilweise umgreifend angeordnet sein.
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Der Maskenkörper weist weiter einen Endbereich auf, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Atemschutzmaske dem Gesicht einer die Atemschutzmaske tragenden Person zugewandt ist. Der Endbereich kann einen umlaufenden Dichtungsrand, zum Beispiel eine Dichtlippe, aufweisen, mit dem der Maskenkörper bei Verwendung der Atemschutzmaske am Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person anliegt.
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Für ein Anbringen der Atemschutzmaske am Kopf einer Person kann an dem Maskenkörper zumindest ein Befestigungselement angeordnet sein. Das Befestigungselement kann ein Band, ein elastisches Band oder ein Klettverschluss sein.
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Die Filtereinrichtung kann durch eine lösbar formschlüssige oder lösbar kraftschlüssige Verbindung mit dem Maskenkörper verbunden sein.
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Zur Verbindung der Filtereinrichtung bzw. des dem Maskenkörper zugewandten Endabschnitts des Grundkörpers mit dem Maskenkörper kann der Maskenkörper gemäß einer Ausführungsform ein Aufnahmeelement umfassen. Das Aufnahmeelement kann dabei an einer Innenseite des Maskenkörpers, sprich an einer dem Gesicht eines Benutzers zugewandten Seite des Maskenkörpers angeordnet sein. Das Aufnahmeelement kann ein Kunststoffteil sein. Ein Aufnahmeabschnitt des Aufnahmeelements kann die Atemöffnung des Maskenkörpers durchgreifen, um den Grundkörper der Filtereinrichtung an dem Aufnahmeabschnitt aufzunehmen. Der Grundkörper kann dabei derart geformt sein, dass er eine Nut ausbildet, in welche der Aufnahmeabschnitt des Aufnahmeelements eingreift. Alternativ kann der Grundkörper mit dem Aufnahmeelement an einer oder mehreren Verbindungsstellen durch Kleben, durch Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, durch einen thermischen Fügeprozess oder durch Nieten verbunden sein.
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In anderen Ausführungsformen kann das Aufnahmeelement entfallen. In diesem Fall kann die Filtereinrichtung mit dem Maskenkörper durch Kleben oder, sofern der Maskenkörper eine kunststoffverstärkte Versteifung aufweist, durch Ultraschallschweißen verbunden sein.
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Das Filterelement oder die Filterelementaufnahme kann an dem Grundkörper lösbar fixiert sein. Zwischen der Filterelementaufnahme und dem Grundkörper kann eine Presspassung vorliegen. Alternativ kann das Filterelement oder die Filterelementaufnahme klebend mit dem Grundkörper verbunden sein. Insbesondere kann das Filterelement bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung die Durchgangsöffnung des Endabschnitts überdecken, welcher vom Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person abgewandt ist. Der dem Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person zugewandte Endabschnitt des Grundkörpers kann hingegen wie vorstehend beschrieben an dem Maskenkörper angeordnet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Filtereinrichtung ein Abdeckteil umfassen, welches mit dem Grundkörper verbindbar ist. Das Abdeckteil kann die Durchgangsöffnung des von dem Maskenkörper abgewandten Endabschnitts des Grundkörpers verschließen bzw. abdecken, sodass ein versehentliches Berühren des Filterelements verhindert wird.
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Folglich kann das Filterelement zwischen dem Grundkörper und dem Abdeckteil angeordnet und insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig zwischen dem Grundkörperteil und dem Abdeckteil gehalten sein. Das Filterelement kann dabei in einem Randbereich des Filterelements zwischen dem Grundkörper und dem Abdeckteil angeordnet ist. Mit anderen Worten berühren der Grundkörper und das Abdeckteil das Filterelement in seinem Randbereich.
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Das Abdeckteil kann wenigstens eine Luftdurchlassöffnung aufweisen, wobei das Abdeckteil an dem Endabschnitt des Grundkörpers angeordnet ist, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung vom Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person abgewandt ist. Bei Verwendung der Atemschutzmaske strömt Atemluft folglich durch die Durchgangsöffnungen des Grundkörpers und die wenigstens eine Luftdurchlassöffnung des Abdeckteils.
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Vorzugsweise ist das Abdeckteil lösbar an dem Grundkörper fixiert. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, indem an der Außenumfangsfläche des Grundkörpers wenigstens ein Arretiermittel zum lösbaren Halten des Abdeckteils vorgesehen ist. Mögliche Arretiermittel können als ein Rastvorsprung, ein Rasthaken oder ein Außengewinde realisiert sein. Bei Verwendung eines Abdeckteils kann das Filterelement außerdem mittels der Filterelementaufnahme zwischen dem Grundkörper und dem Abdeckteil gehalten sein. Hierfür kann die Filterelementaufnahme an einer Filterelementanlagefläche des dem Abdeckteil zugewandten Endabschnitts des Grundkörpers abgestützt sein. Die Filterelementanlagefläche bildet somit einen Anschlag für das Filterelement.
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Im Bedarfsfall kann das Abdeckteil von dem Grundkörper entfernt und das Filterelement beispielsweise durch ein neues Filterelement ersetzt oder zu Reinigungszwecken entnommen werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Grundkörper eine erste Atemkammer und eine mit der ersten Atemkammer in Strömungsverbindung stehende zweite Atemkammer umfassen. Zudem kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper ein erstes Grundkörperteil und ein mit dem ersten Grundkörperteil verbundenes zweites Grundkörperteil umfasst und die Grundkörperteile in einem Verbindungsbereich eine Durchlassöffnung für die Strömungsverbindung ausbilden. Atemluft kann so beim Ein- und Ausatmen von der ersten in die zweite Atemkammer gelangen und umgekehrt. Bezogen auf die Mittellängsachse des Grundkörpers befindet sich die Durchlassöffnung zwischen den Durchgangsöffnungen des Grundkörpers.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass das erste Grundkörperteil des Grundkörpers die erste Atemkammer teilweise einschließt und sich zum zweiten Grundkörperteil des Grundkörpers hin verjüngt, wobei das zweite Grundkörperteil bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung von dem Maskenkörper abgewandt ist. In diesem Fall ist das zweite Grundkörperteil zur Verbindung mit dem Abdeckteil vorgesehen, falls vorhanden.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass erste Grundkörperteil des Grundkörpers die erste Atemkammer teilweise einschließt und sich zum zweiten Grundkörperteil hin verjüngt, wobei das zweite Grundkörperteil bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung dem Maskenkörper zugewandt ist. In diesem Fall ist das erste Grundkörperteil zur Verbindung mit dem Abdeckteil vorgesehen, falls vorhanden.
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Allgemein gesprochen kann jeder Endabschnitt des Grundkörpers wahlweise mit dem Abdeckteil oder mit dem Maskenkörper verbindbar sein. Mit anderen Worten kann die Filtereinrichtung bzw. der Grundkörper in zwei verschiedenen Orientierungen mit dem Maskenkörper zusammenwirken.
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Das erste Grundkörperteil kann eine im Wesentlichen trichterförmige oder tassenförmige Gestalt besitzen. Das zweite Grundkörperteil kann eine im Wesentlichen röhrenförmige oder hohlzylinderförmige Gestalt besitzen. Das heißt ein größter Durchmesser der ersten Atemkammer kann größer sein als ein größter Durchmesser der zweiten Atemkammer.
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Bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Atemschutzmaske strömt beim Ausatmen Ausatemluft durch die Atemöffnung in die erste Atemkammer der Filtereinrichtung. Die Ausatemluft strömt weiter durch die Durchlassöffnung im Verbindungsbereich, der eine Engstelle bildet und erreicht die zweite Atemkammer. Schließlich passiert die die Ausatemluft das Filterelement durch die Öffnungen. Durch die Gestalt der Grundkörperteile wird die in Richtung des Filterelements strömende Ausatemluft innerhalb des Grundkörpers vor dem Auftreffen auf das Filterelement beschleunigt. Das heißt der Grundkörper hat die Wirkungsweise eines „Turbos“ auf die Ausatemluft. Nach dem Austreten der Ausatemluft an den Öffnungen des Filterelements oder, bei Vorhandensein, an der wenigstens einen Luftdurchlassöffnung des an das Filterelement unmittelbar angrenzenden Abdeckteils wird die Ausatemluft wieder erweitert. Der Grundkörper besitzt somit die Wirkungsweise einer Venturi-Düse. Ein Zerstören oder zumindest ein Beschädigen der gegebenenfalls in der Ausatemluft enthaltenen Viren wird dadurch weiter erhöht.
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Wie erwähnt, ist es möglich, dass das zweite Grundkörperteil bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung dem Maskenkörper zugewandt ist. Entsprechend ist das erste Grundkörperteil von dem Maskenkörper abgewandt. In diesem Fall erreicht durch die Atemöffnung strömende Ausatemluft zunächst die zweite Atemkammer und anschließend den Verbindungsbereich. Danach erreicht die Atemluft die erste Atemkammer und das Filterelement. Im Verbindungsbereich ist der Strömungsquerschnitt gegenüber der ersten Atemkammer verringert, so dass beim Hindurchströmen von Ausatemluft durch die Filtereinrichtung während der bestimmungsgemäßen Verwendung der mit einem Maskenkörper verbundenen Filtereinrichtung in der ersten Atemkammer ein größerer Innendruck vorliegt als in der zweiten Atemkammer. Dies bewirkt, dass ein Zerstören oder zumindest ein Beschädigen der gegebenenfalls in der Ausatemluft enthaltenen Viren zusätzlich gefördert wird.
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Indem der Grundkörper in seiner Wirkungsweise einer Venturi-Düse nachempfunden ist, kann die Filterleistung der Filtereinrichtung weiter verbessert werden.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn an einer Innenumfangsfläche des Grundkörpers im Bereich der ersten und/oder zweiten Atemkammer Einbauten angeordnet sind, welche eine Wirbelerzeugung einer in Richtung des Filterelements oder, falls vorhanden, des Abdeckteils strömenden Ausatemluft begünstigen. Diese Einbauten können als sich parallel zur Mittellängsachse des Grundkörpers erstreckende Rippen oder Luftleitelemente ausgebildet sein.
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In anderen Ausführungsformen können sowohl das erste Grundkörperteil als auch das zweite Grundkörperteil eine trichterförmige oder tassenförmige Gestalt besitzen, wobei sich die Grundkörperteile zum jeweils anderen Grundkörperteil hin bzw. zum Verbindungsbereich zwischen den Grundkörperteilen hin verjüngen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Filtereinrichtung ein weiteres (zweites) Filterelement umfassen. Das weitere Filterelement kann bezogen auf die Mittellängsachse des Grundkörpers derart an dem Grundkörper angeordnet sein, dass in die erste oder zweite Atemkammer einströmende Atemluft zuerst die Öffnungen des weiteren (zweiten) Filterelements durchströmt und anschließend die Öffnungen des (ersten) Filterelements durchströmt.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Filtereinrichtung wenigstens eine atmungsaktive, gegebenenfalls flexible Filterschicht umfassen, welche in Richtung der Mittellängsachse vor oder hinter dem Filterelement und/oder dem weiteren Filterelement angeordnet ist. In einem Beispiel kann die Filterschicht ein Mikrofaserflies oder eine mikroporöse Membran sein. Die Filterschicht kann außerdem für Wasserdampf durchlässig sein und/oder textilfrei sein.
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Es ist nicht zwingend erforderlich, dass die Filtereinrichtung dem Mund des Benutzers gegenüberliegt. Vielmehr kann die Filtereinrichtung alternativ auch geringfügig versetzt an dem Maskenkörper angeordnet sein.
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Der Grundkörper oder das erste und/oder das zweite Grundkörperteil und/oder das Abdeckteil können im Spritzgussverfahren oder im 3D-Druckverfahren hergestellt sein. Zusätzlich oder alternativ können der Grundkörper oder das erste und/oder das zweite Grundkörperteil und/oder das Abdeckteil zumindest teilweise aus einem biobasierten Kunststoff, einem biologisch abbaubaren Kunststoff, einem erdölbasierten Kunststoff oder Silikon gebildet sein.
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Hier genannte Öffnungen, Durchgangsöffnungen, Atemöffnungen, Durchlassöffnungen oder Luftdurchlassöffnungen sind nicht auf eine kreisförmige Form beschränkt. Alternativ können auch andere Formen, wie etwa ovale oder mehreckige Formen in Betracht kommen, sofern dies zweckdienlich erscheint.
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Ein Set kann wenigstens eine Atemschutzmaske sowie mehrere mit der Atemschutzmaske verbindbare Filtereinrichtungen umfassen. Alternativ kann ein Set wenigstens eine Filtereinrichtung sowie mehrere Filterelemente umfassen. Alternativ kann ein Set wenigstens eine Atemschutzmaske, eine Filtereinrichtung und mehrere Filterelemente umfassen.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren, wobei die Zeichnungen nicht einschränkend zu verstehen sind und sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Figuren sind teilweise schematisch. Es versteht sich, dass die Figuren sowie einzelne Elemente der Figuren insgesamt und auch in ihrem Verhältnis zueinander nicht zwingend maßstabsgetreu abgebildet sind. Ferner sind auch die Größenverhältnisse einzelner Elemente zu denen anderer in einer Figur nicht in jedem Fall maßstäblich.
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Es zeigen:
- 1 eine Schnittansicht eines Filterelements zur Filtration von Atemluft
- 1a eine Draufsicht auf ein Filterelement
- 2 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
- 2a eine Draufsicht auf ein Abdeckteil
- 2b eine Draufsicht auf die Filtereinrichtung
- 3 einen Halbschnitt einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung
- 4 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform
- 5 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform
- 6 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform
- 7 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform
- 8 eine Schnittansicht einer an einem Maskenkörper angeordneten Filtereinrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform
- 9 eine Draufsicht auf eine Filtereinrichtung
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Die 1 zeigt eine Schnittansicht eines Filterelements 1, welches in den hier vorgestellten Ausführungsformen Verwendung finden kann. In das Filterelement 1 ist zudem eine Vielzahl an Öffnungen 1a eingebracht, die in 1a ersichtlich sind und ein Hindurchströmen von Atemluft, das heißt sowohl Einatemluft als auch Ausatemluft, ermöglichen. In der 1a sind die Öffnungen 1a lediglich in einem der Kreissegmente zur Veranschaulichung angedeutet. Die Öffnungen 1a besitzen jeweils einen maximalsten Durchmesser im Bereich von 0,05 bis 0,2 µm. Bevorzugt können die Öffnungen 1a in einer regelmäßigen Anordnung vorliegen, beispielsweise auf kreisförmigen gedachten Linien oder in Reihen und Spalten.
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Das Filterelement 1 kann im dargestellten Beispiel einen Körper umfassen, in welchen die Öffnungen 1a für das Hindurchströmen der Atemluft eingebracht sind. Das Filterelement 1 bzw. der Körper ist aus einem vorzugsweise formstabilen Werkstoff hergestellt, der mit einem subtraktiven Verfahren bearbeitbar ist, um die Öffnungen 1a zu erzeugen.
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In einer anderen nicht weiter dargestellten Ausführungsform kann das Filterelement 1 als Flächengebilde ausgebildet sein, welches textile und metallische Fasern aufweist. Ein solches Flächengebilde kann zum Beispiel ein Geflecht, ein Gelege, ein Gewirke, ein Gewebe oder ein Vlies sein. Die textilen und metallischen Fasern können derart angeordnet sein, dass sie ein poröses und letztendlich für Atemluft durchlässiges Flächengebilde mit Öffnungen 1a bilden. Die metallischen Fasern weisen Schnittkanten auf, die wie Messerchen wirken und somit dazu geeignet sind die Eiweißhülle häufig in der Atemluft vorhandener Erreger zu zerstören oder zumindest zu beschädigen.
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Optional kann das Filterelement 1 von einer Filterelementaufnahme 3 umgeben sein, die in 1a nicht mit dargestellt ist. Die Filterelementaufnahme 3 kann frei von Öffnungen 1a sein. Vielmehr dient die Filterelementaufnahme 3 dazu das Filterelement 1 aufzunehmen und abzustützen. Mittels der Filterelementaufnahme 3 kann das Filterelement 1 ferner mit dem Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10 verbunden sein oder klemmend zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 angeordnet sein.
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Das Filterelement 1 ist beispielsweise kreisförmig oder scheibenförmig ausgebildet. Alternativ kann das Filterelement 1 auch eine ovale oder mehreckige, insbesondere viereckige Gestalt haben.
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Die 2 zeigt eine Schnittansicht einer Atemschutzmaske 100 mit einer exemplarischen Filtereinrichtung 1, welche an einem lediglich teilweise dargestellten Maskenkörper 50 angeordnet ist. Ein Großteil des Maskenkörpers 50 ist nicht dargestellt. Dies gilt auch für die nachfolgenden Figuren. Die Filtereinrichtung 1 umfasst den Grundkörper 8 mit einer sich entlang einer Längsrichtung erstreckenden Mittellängsachse M. Im vorliegenden Beispiel ist der Grundkörper 8 rotationssymmetrisch. Der Grundkörper 8 weist zwei Endabschnitte 8a, 8b mit jeweils einer Durchgangsöffnung 12a, 12b auf, wobei die Endabschnitte 8a, 8b in Richtung der Mittellängsachse M einander gegenüberliegend angeordnet sind. Der Grundkörper 8 kann ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse aus Kunststoff sein und durch eine Gehäusewandung in seiner Erstreckung quer zur Mittellängsachse M begrenzt sein.
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Die Filtereinrichtung 10 umfasst weiter wenigstens ein Filterelement 1 zum Filtern von Atemluft, wie es beispielhaft in 1 dargestellt ist. Das Filterelement 1 wird dabei derart an dem Grundkörper 8, unlösbar oder lösbar, angeordnet, dass es die Durchgangsöffnung 12b des Endabschnitts 8b überdeckt, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 vom Gesicht der die Atemschutzmaske 100 tragenden Person, sprich des Benutzers, abgewandt ist. Im Beispiel der 2 ist das Filterelement 1 zwischen dem Grundkörper 8 und einem Abdeckteil 40 lösbar eingeklemmt. Dabei kann das Filterelement 1 oder die Filterelementaufnahme 3 des Filterelements 1 an dem Endabschnitt 8b anliegen, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 vom Gesicht der die Atemschutzmaske tragenden Person abgewandt ist. In Richtung A strömt Einatemluft und in Richtung B strömt Ausatemluft durch den Grundkörper 8 und das Filterelement 1.
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Das Abdeckteil 40, welches in der 2a aus Richtung A betrachtet abgebildet ist, kann zudem den Grundkörper 8 an einer Außenumfangsfläche des Grundkörpers 8 umgreifen. Beispielsweise kann das Abdeckteil 40 derart geformt sein, dass es eine Nut ausbildet und derart mit dem Grundkörper 8 verbunden, umgangssprachlich aufgesteckt, werden kann, dass der Endabschnitt 8b in die Nut des Abdeckteils 40 eingreift. Der Grundkörper 8 kann zusätzlich oder alternativ an seiner Außenumfangsfläche ein Arretiermittel 32 aufweisen, welches mit dem Abdeckteil 40 zusammenwirken kann. Zum Beispiel wenigstens einen Haltevorsprung. Alternativ kann zwischen dem Abdeckteil 40 und dem Grundkörper 8 eine Presspassung vorliegen, um das Abdeckteil 40 an dem Grundkörper 8 zu halten.
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Im Bedarfsfall, beispielweise um das Filterelement 1 zu reinigen, kann das Abdeckteil 40 entfernt werden. Um das Filterelement 1 zu reinigen oder auszutauschen, kann auch das Filterelement 1 bei Bedarf von dem Grundkörper 8 getrennt werden.
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Das Abdeckteil 40 kann wenigstens eine Luftdurchlassöffnung 42 aufweisen. Bevorzugt weist das Abdeckteil 40 mehrere durch Verbindungsabschnitte 44 voneinander getrennte Luftdurchlassöffnungen 42 auf, wodurch ein versehentliches Hineingreifen in die Filtereinrichtung 10 unterbunden wird. Die Verbindungsabschnitte 44 und die mehreren Luftdurchlassöffnungen 42 entsprechen dem Prinzip eines Gitters. Die 2a zeigt exemplarisch 12 Luftdurchlassöffnungen 42.
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Da mit der durch die wenigstens eine Luftdurchlassöffnung 42 ausströmenden Ausatemluft auch insbesondere beim Sprechen verursachte Tröpfen, auch „Atemwasser“ genannt, mitgeführt werden, kann das Abdeckteil 40 an einer von dem Grundkörper 8 abgewandten Seite ein Mittel umfassen, welches einen Strömungsabriss der durch die wenigstens eine Luftdurchlassöffnung 42 des Abdeckteils 40 austretenden Ausatemluft bewirkt. Ein solches Mittel kann eine Strömungsabrisskante sein.
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Der Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10, welche in der 2b aus Richtung B betrachtet abgebildet ist, kann ebenfalls mehrere an einer Innenumfangsfläche 30 angeformte Verbindungsabschnitte 17, vorliegend 4, aufweisen, um die Stabilität des Grundkörpers 8 zu verbessern.
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Der Maskenkörper 50 besitzt eine hier zentrale Atemöffnung 52, welche, ebenso wie die Filtereinrichtung 10, beim Benutzen der Atemschutzmaske 100 axial in Richtung A von Einatemluft und axial in Richtung B von Ausatemluft durchströmbar ist. Der Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10 ist mit einem Endabschnitt 8a derart an dem Maskenkörper 50 angeordnet, dass die Atemöffnung 52 des Maskenkörpers 50 der Durchgangsöffnung 12a des dem Maskenkörper 50 zugewandten Endabschnitts 8a gegenüberliegt. Zur Verbindung des Maskenkörpers 50 mit dem Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10 kann eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Etwa kann die Filtereinrichtung 10 durch Kleben oder Ultraschallschweißen mit dem Maskenkörper 50 verbunden sein. Für eine Verbindung mittels Ultraschallschweißen kann in einen die Atemöffnung 52 umgebenden Abschnitt des Maskenkörpers 50 ein Kunststoffelement in den Maskenkörper 50 integriert oder an dem Maskenkörper 50 befestigt sein.
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In einer weiteren Ausführungsform nach 3 kann der Maskenkörper 50 ein mit dem Maskenkörper 50 verbundenes Aufnahmeelement 56 umfassen. Das Aufnahmeelement 56 kann dabei an einer Innenseite 54 des Maskenkörpers 50, sprich an einer dem Gesicht eines Benutzers zugewandten Seite des Maskenkörpers 50 angeordnet sein. Das Aufnahmeelement 56 kann des Weiteren koaxial zu der Atemöffnung 52 des Maskenkörpers 50 und die Atemöffnung 52 des Maskenkörpers 50 zumindest teilweise umgreifend angeordnet sein. Wie in 3 dargestellt, umfasst das Aufnahmeelement 56 einen Aufnahmeabschnitt 56a, welcher die Atemöffnung 52 des Maskenkörpers 50 durchgreift, um den Grundkörper 8 der Filtereinrichtung 10 an dem Aufnahmeabschnitt 56a aufzunehmen. Der Grundkörper 8 kann dabei derart geformt sein, dass er eine Nut ausbildet, in welche der Aufnahmeabschnitt 56a des Aufnahmeelements 56 eingreift.
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Zusätzlich oder alternativ kann der Grundkörper 8 an seiner Innenumfangsfläche 30 ein Arretiermittel aufweisen, welches mit dem Aufnahmeabschnitt 56a zusammenwirken kann. Alternativ kann zwischen dem Aufnahmeabschnitt 56a und dem Grundkörper 8 eine Presspassung vorliegen, um den Grundkörper 8 an dem Aufnahmeabschnitt 56a zu halten. Somit können weitere zum Befestigen erforderliche Prozessschritte wie Kleben oder Schweißen entfallen.
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In den 4 und 5 sind weitere Ausführungsformen für eine Filtereinrichtung 10 gezeigt, die mit einem Maskenkörper 50 verbunden sind. Im Folgenden wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsformen der 2 und 3 eingegangen. Aus Gründen der besseren Übersicht sind in den nachfolgenden Figuren nicht alle Bezugszeichen eingefügt. Der Grundkörper 8 umfasst ein erstes Grundkörperteil 9a und ein mit dem ersten Grundkörperteil 9a verbundenes zweites Grundkörperteil 9b. Die Grundkörperteile 9a, 9b können jeweils einem Gehäuseteil entsprechen. In einem gemeinsamen Verbindungsbereich 14 bilden die Grundkörperteile 9a, 9b eine Durchlassöffnung 16 für eine Strömungsverbindung der Atemluft. Das erste Grundkörperteil 9a schließt außerdem eine erste Atemkammer 18a ein und das zweite Grundkörperteil 9b schließt eine zweite Atemkammer 18b ein. Das erste Grundkörperteil 9a ist dem Maskenkörper 50 bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 zugewandt und das zweite Grundkörperteil 9b ist von dem Maskenkörper 50 bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 abgewandt. Durch die Durchlassöffnung 16 sind die Atemkammern 18a, 18b schließlich miteinander strömungsverbunden, sodass Einatemluft und Ausatemluft durch die Atemkammern 18a, 18b und das Filterelement 1 strömen können. Darüber hinaus ist es unerheblich, ob der entsprechend gebildete Grundkörper 8 einteilig hergestellt ist oder die Grundkörperteile 9a, 9b durch einen Fügeprozess miteinander verbunden wurden.
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Das Filterelement 1 der 4 ist, ebenso wie in 5, dem zweiten Grundkörperteil 9b des Grundkörpers 8 zugeordnet. Bevorzugt ist das Filterelement 1 an dem Endabschnitt 8b des Grundkörpers 8 angeordnet, welcher von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist. Im dargestellten Beispiel liegt das Filterelement 1 an einer Stirnfläche des Grundkörpers 8 an und ist zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 klemmend gehalten. Beispielsweise kann das Filterelement 1 in einem Randbereich des Filterelements 1 zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 angeordnet sein. Das Abdeckteil 40 kann in einer der vorstehend beschriebenen Arten an dem Grundkörper 8 angeordnet sein.
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In der 5, einer vierten Ausführungsform einer an einem Maskenkörper 50 angeordneten Filtereinrichtung 10, weist die Filtereinrichtung 10 zusätzlich ein weiteres Filterelement 2 auf, das in seinem Aufbau und seiner Funktion dem Filterelement 1 entsprechen kann. Das weitere Filterelement 2 ist im Verbindungsbereich 14 des ersten und zweiten Grundkörperteils 9a, 9b angeordnet und überdeckt bzw. verschließt die Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14.
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Bei Verzicht auf das Abdeckteil 40 kann das Filterelement 1 auch klebend an dem Grundkörper 8 befestigt werden. Weiter kann zwischen dem Abdeckteil 40 und dem Filterelement 1 eine atmungsaktive, gegebenenfalls flexible Filterschicht 36 angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu der Filterschicht 36 kann eine weitere atmungsaktive, gegebenenfalls flexible Filterschicht 38 zwischen der Atemöffnung und dem weiteren Filterelement 2 oder in der ersten Atemkammer 18a angeordnet sein, sodass in Richtung B strömende Ausatemluft vor Erreichen des weiteren Filterelements 2 die weitere Filterschicht 38 passiert. Die weitere Filterschicht 38 kann in ihrem Aufbau und ihrer Funktion der Filterschicht 36 entsprechen.
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Wie erkennbar, besitzt die erste Atemkammer 18a ein gegenüber der zweiten Atemkammer 18b größeres Kammervolumen. Dabei ist das erste Grundkörperteil 9a derart geformt, dass es sich zum zweiten Grundkörperteil 9b hin verjüngt. Mit anderen Worten nimmt das erste Grundkörperteil 9a in seinem Durchmesser zum zweiten Grundkörperteil 9b hin ab. Somit ist die Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14 gegenüber der ersten Atemkammer 18a verengt, sprich die Strömungsquerschnittsfläche ist an dieser Stelle verringert, wodurch die von der ersten Atemkammer 18a in Richtung des Filterelements 1 (Richtung B) strömende Ausatemluft beschleunigt wird. Folglich ist die Strömungsgeschwindigkeit der Ausatemluft in der zweiten Atemkammer 18b größer als in der ersten Atemkammer 18a. Nach dem Austreten der Ausatemluft an der wenigstens einen Luftdurchlassöffnung 42 des Abdeckteils 40 wird der Ausatemluftstrom wieder diffusorartig erweitert. Das heißt die Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14 ist entsprechend dem Wirkprinzip einer Venturi-Düse verengt.
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Bei Verwendung der Atemschutzmaske 100 wird dadurch Ausatemluft, welche gegebenenfalls Viren enthält und von der ersten Atemkammer 18a in Richtung des Filterelements 1 strömt, vor dem Auftreffen auf das Filterelement 1 zusätzlich beschleunigt wird, wodurch ein Zerstören der in der Ausatemluft enthaltenen Viren verbessert wird. In entgegengesetzter Strömungsrichtung (Richtung A) lässt das Filterelement 1 ebenso zu, dass der Benutzer Einatemluft durch das Filterelement 1 hindurch einatmen kann, wobei ein Zerstören der in der Einatemluft gegebenenfalls enthaltenen Viren verbessert wird.
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Die 6 und 7 zeigt eine fünfte und sechste Ausführungsform einer an einem Maskenkörper 50 angeordneten Filtereinrichtung 10, wobei im Folgenden insbesondere auf die zusätzlichen Unterschiede zu den Ausführungsformen der 2 bis 5 eingegangen wird. Die an dem Maskenkörper 50 angeordnete Filtereinrichtung 10 zeichnet sich dadurch aus, dass sie gegenüber der in 4 und 5 gezeigten Filtereinrichtung 10 um 180° Grad um eine gedachte Wendeachse gewendet ist, wobei sich die Wendeachse orthogonal zu der Mittellängsachse M des Grundkörpers 8 erstreckt.
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Das erste Grundkörperteil 9a schließt wiederum eine erste Atemkammer 18a ein und das zweite Grundkörperteil 9b schließt eine zweite Atemkammer 18b ein. Das erste Grundkörperteil 9a ist von dem Maskenkörper 50 bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 abgewandt und das zweite Grundkörperteil 9b ist dem Maskenkörper 50 bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 zugewandt. Die erste Atemkammer 18a besitzt ebenfalls ein gegenüber der zweiten Atemkammer 18b größeres Kammervolumen. Dabei ist das erste Grundkörperteil 9a derart geformt, dass es sich zum zweiten Grundkörperteil 9b hin verjüngt bzw. sich in Strömungsrichtung der Ausatemluft aufweitet. An der Durchgangsöffnung 12b des Endabschnitts 8b, welche bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist, ist der Durchmesser der ersten Atemkammer 18a somit maximal. An der Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14 zwischen dem ersten und zweiten Grundkörperteil 9a, 9b befindet sich hingegen eine Engstelle.
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Das Filterelement 1 der 6 ist, ebenso wie in 7, dem ersten Grundkörperteil 9a des Grundkörpers 8 zugeordnet. Bevorzugt ist das Filterelement 1 an dem Endabschnitt 8b des Grundkörpers 8 angeordnet, welcher von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist. Im dargestellten Beispiel liegt das Filterelement 1 an einer Stirnfläche des Grundkörpers 8 an und ist zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 klemmend gehalten. Beispielsweise kann das Filterelement 1 in einem Randbereich des Filterelements 1 zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 angeordnet sein. Das Abdeckteil 40 kann in einer der vorstehend beschriebenen Arten an dem Grundkörper 8 angeordnet sein.
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In der 7, einer sechsten Ausführungsform einer an einem Maskenkörper 50 angeordneten Filtereinrichtung 10, weist die Filtereinrichtung 10 zusätzlich ein weiteres Filterelement 1 auf. Das weitere Filterelement 1 ist im Verbindungsbereich 14 des ersten und zweiten Grundkörperteils 9a, 9b angeordnet und überdeckt bzw. verschließt die Durchlassöffnung 16 im Verbindungsbereich 14. Alternativ ist das weitere Filterelement 1 an dem Endabschnitt 8a des Grundkörpers 8 angeordnet, welcher dem Maskenkörper 50 zugewandt ist.
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Strömt nun bei Verwendung der Atemschutzmaske 100 Ausatemluft in Richtung des Filterelements 1 (Richtung B) von der zweiten Atemkammer 18b in die erste Atemkammer 18a, so wird die Strömungsgeschwindigkeit der Ausatemluft beim Erreichen der ersten Atemkammer 18a verringert. Zugleich liegt in der ersten Atemkammer 18a ein größerer Innendruck vor als in der zweiten Atemkammer 18b, wodurch gegebenenfalls in der Ausatemluft vorhandene Viren durch das Filterelement 1 gedrückt und dabei zerstört werden.
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Gemäß 8 ist eine weitere Ausführungsform für eine an einem Maskenkörper 50 angeordnete Filtereinrichtung 10 gezeigt. Im Folgenden wird insbesondere auf die Unterschiede zu den Ausführungsformen der 2 bis 7 eingegangen.
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Der Grundkörper 8 umfasst entsprechend 8 ein erstes Grundkörperteil 9a und ein mit dem ersten Grundkörperteil 9a verbundenes zweites Grundkörperteil 9b. Im dargestellten Beispiel ist das zweite Grundkörperteil 9b an dem Maskenkörper 50 angeordnet, während das erste Grundkörperteil 9a von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist. Wie erkennbar, besitzen die erste Atemkammer 18a und die zweite Atemkammer 18b jeweils ein Kammervolumen identischer oder im Wesentlichen identischer Größe, verursacht durch geringe fertigungsbedingte Abweichungen. In nicht weiter dargestellten Ausführungsformen kann das Kammervolumen der ersten oder zweiten Atemkammer 18a, 18b auch um einen Faktor 1,5-2,5 größer sein als das Kammervolumen der ersten bzw. zweiten Atemkammer.
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Sowohl das erste Grundkörperteil 9a als auch das zweite Grundkörperteil 9b ist zu dem Verbindungsbereich 14 hin verjüngt, welcher das erste und das zweite Grundkörperteil 9a, 9b miteinander verbindet. Das heißt das erste und das zweite Grundkörperteil 9a, 9b kann jeweils eine trichterförmige Gestalt besitzen. Der Verbindungsbereich 14 hingegen, dessen Durchlassöffnung 16 die beiden Atemkammern 18a, 18b verbindet, bildet eine Engstelle. Die Filtereinrichtung 10 wirkt daher wiederum wie eine Venturi-Düse. Folglich werden durch die Filtereinrichtung 10 strömende Einatemluft und Ausatemluft vor dem Auftreffen auf das an der Durchlassöffnung 16 des Verbindungsbereichs 14 angeordnetes Filterelement 1 beschleunigt und durch die Öffnungen 1a des Filterelements 1 gedrückt. Zusätzlich ist ein weiteres Filterelement 2 an dem Endabschnitt 8b des Grundkörpers 8 angeordnet, welcher von dem Maskenkörper 50 abgewandt ist. Im dargestellten Beispiel liegt das weitere Filterelement 2 an einer Stirnfläche des Grundkörpers 8 an und ist zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 klemmend gehalten. Beispielsweise kann das weitere Filterelement 2 in einem Randbereich des weiteren Filterelements 2 zwischen dem Grundkörper 8 und dem Abdeckteil 40 angeordnet sein. Das Abdeckteil 40 kann in einer der vorstehend beschriebenen Arten an dem Grundkörper 8 angeordnet sein. In einer alternativen Ausführungsform der 8 kann auf das weitere Filterelement 2 verzichtet werden.
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Die Filtereinrichtung 10 kann auch dazu ausgebildet sein den Einatemluftstrom und den Ausatemluftstrom getrennt voneinander innerhalb des Grundkörpers 8 bzw. innerhalb der ersten und zweiten Atemkammer 18a, 18b zu führen. Dies ist in 9 gezeigt, wonach die Filtereinrichtung 10 einen ersten Strömungskanal 22 für Atemluft, insbesondere Einatemluft, und zweiten Strömungskanal 24 für Atemluft, insbesondere Ausatemluft, aufweist. Ein Vermischen der Atemluftströme wird dadurch verhindert. Die 9 zeigt dem Betrachter eine Draufsicht auf einen Endabschnitt 8a des Grundkörpers 8, welcher bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Filtereinrichtung 10 für die Verbindung mit dem Maskenkörper 50 vorgesehen ist, sprich der Betrachter blickt in Richtung B, wobei ein oder mehrere Filterelemente, das Abdeckteil 40 und ggf. weitere Komponenten aus Übersichtsgründen nicht dargestellt sind. Die Filtereinrichtung 10 ist dabei entsprechend dimensioniert, um sowohl durch den Mund als auch durch die Nase abgegebene oder aufgenommene Atemluft durch die Filtereinrichtung 10 führen zu können.
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Der Grundkörper 8 kann beispielsweise eine Trennwand aufweisen, welche sich entlang der Längsrichtung des der Filtereinrichtung 10 und wenigstens abschnittsweise parallel zu der Mittellängsachse M des Filterelements 1 erstreckt. Die Trennwand kann mit der Innenumfangsfläche 30 des Grundkörpers 8 verbunden sein. Die Trennwand kann die erste und die zweite Atemkammer 18a, 18b jeweils teilen, wobei eine Strömungsverbindung zwischen den die Einatemluft führenden Bereichen der ersten und zweiten Atemkammer 18a, 18b und eine Strömungsverbindung zwischen den die Ausatemluft führenden Bereichen der ersten und zweiten Atemkammer 18a, 18b jeweils erhalten bleibt.
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Bei Verwendung der entsprechend ausgebildeten Filtereinrichtung 10 kann Einatemluft zum Beispiel durch den ersten, oberen Strömungskanal durch die Filtereinrichtung 10 aufgenommen werden. Durch den zweiten, unteren Strömungskanal 24 kann Ausatemluft durch die Filtereinrichtung 10 an die Umgebung abgegeben werden.
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Jede Funktionsweise und jedes Merkmal, welche/welches in den Figuren oder in der Beschreibung offenbart ist, kann mit allen Ansprüchen und jedem anderen Merkmal in der Beschreibung frei und beliebig kombiniert werden, es sei denn die Kombination ist offensichtlich ausgeschlossen oder widersprüchlich. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.