| JP7095786 | Inactivating device |
| JP3233781 | Indoor fungus eradication device |
STAPELS TOBIAS (DE)
HEMSING AXEL (DE)
SCHÜLLER MIRA (DE)
| DE102011112994A1 | 2013-03-14 | |||
| DE102017116155B3 | 2018-10-31 | |||
| DE102017117324A1 | 2019-01-31 | |||
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| US20190015541A1 | 2019-01-17 |
| P A T E N T A N S P R Ü C H E Desinfektionsvorrichtung (20) zur Desinfizierung von kontaminierter Luft mittels ultravioletter Strahlung, mit einer Strahlungsquelle (30), einem Luftkanal-Gehäusekörper (22), der eine erste Luftöffnung (25) und eine zweite Luftöffnung (27) aufweist und einen Luftkanal (21) begrenzt, und einem Strahlenreflexionsmittel (35), das die Strahlen innerhalb des Luftkanals (21) reflektiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal-Gehäusekörper (22) transparent ausgebildet ist und das Strahlungsreflexionsmittel (35) durch eine strahlungsreflektierende Schicht (36) an der Außenfläche (23) des Luftkanal-Gehäusekörpers (22) gebildet ist. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal-Gehäusekörper (22) hohlzylindrisch ist. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (21) genau eine Lufteinlassöffnung (25) und genau eine Luftauslassöffnung (27) aufweist, wobei die Lufteinlassöffnung (25) und die Luftauslassöffnung (27) axial gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. 4. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (21) in beide Richtungen durchströmbar ist. 5. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (30) radial außerhalb des Luftkanal-Gehäusekörpers (22) angeordnet ist und die Strahlen durch den transparenten Luftkanal- Gehäusekörper (22) in den Luftkanal (21) dringen. 6. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente Luftkanal-Gehäusekörper (22) aus Quarzglas hergestellt ist. 7. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlungsreflektierende Schicht (36) durch eine PTFE-Folie (37) gebildet ist. 8. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die PTFE-Folie (37) mindestens ein Loch (39) aufweist, durch welches die Strahlen der Strahlungsquelle (30) in den Luftkanal (21) dringen. 9. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionsvorrichtung (20) einen Träger (70) aufweist, der die PTFE-Folie (37) radial umschließt. 10. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (70) aus Kunststoff hergestellt ist. 11. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (70) aus einzelnen Trägersegmenten (71) gebildet ist, die durch Filmscharniere (72) verbunden sind. 12. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Trägersegment (71) mindestens ein Loch (73) aufweist, durch welches die Strahlen der Strahlungsquelle (30) in den Luftkanal dringen. 13. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (30) durch mindestens eine UV-C-Licht emittierende Leuchtdiode (32) gebildet ist. 14. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere UV-C-Licht emittierende Leuchtdioden (32) entlang des Umfangs des Luftkanals (21) verteilt sind. 15. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-C-Licht emittierenden Leuchtdioden (32) auf einer gemeinsamen Transversalebene (38) angeordnet sind. 16. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-C-Licht emittierenden Leuchtdioden (32) auf einer flexiblen Leiterplatte (60) angeordnet sind, die den Träger (70) manschettenartig umschließt. 17. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (73) in den Trägersegmenten (71) und in der strahlungsreflektierenden Schicht (36) korrespondierend zu den Leuchtdioden (32) auf der Leiterplatte (60) angeordnet sind. 18. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß einem Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in den Trägersegmenten (71) Ausnehmungen (74) ausgebildet sind, in die die Leuchtdioden (32) ragen. 19. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionsvorrichtung (20) ein Wärmeleitmittel (50) zur Wärmeabfuhr aufweist, welches die flexible Leiterplatte (60) und den Träger (70) radial umschließt. 20. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionsvorrichtung (20) von einem Metallgehäuse (55) umschlossen ist. 21. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden axialen Enden des Luftkanal- Gehäusekörpers (22) jeweils ein Dichtmittel (90) angeordnet ist, welches einerseits gegen den Luftkanal-Gehäusekörper (22) und andererseits gegen das umgebende Metallgehäuse (55) anliegt. 22. Desinfektionsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgehäuse (55) an seinen beiden axialen Enden radial nach innen gebogene Laschen (56) aufweist, die den Bereich zwischen dem Luftkanal-Gehäusekörper (22) und dem Metallgehäuse (55) verschließen. |
Desinfektionsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Desinfektionsvorrichtung zur Desinfizierung von kontaminierter Luft mittels ultravioletter Strahlung, mit einer Strahlungsquelle, einem Luftkanal-Gehäusekörper, der eine erste Luftöffnung und eine zweite Luftöffnung aufweist und einen Luftkanal begrenzt, und einem Strahlenreflexionsmittel, das die Strahlen innerhalb des Luftkanals reflektiert.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Atemschutz-Halbmaske mit einer Desinfektionsvorrichtung zum Schutz von Personen vor der Inhalation gesundheitsgefährdender Stoffe aus der Umgebungsluft, beispielsweise zum Schutz vor dem Einatmen von Viren und anderen pathogenen Keimen.
Herkömmliche Atemschutzmasken zum Schutz vor Krankheitserregern sind typischerweise als Stoffmasken ausgeführt. Stoffmasken sind insbesondere aus der Medizin, beispielsweise aus Krankenhäusern bekannt. Die sogenannten OP-Masken werden unter anderem von medizinischem Personal während Operationen oder anderen invasiven Eingriffen getragen, um insbesondere den Patienten vor Pathogenen wie Bakterien oder anderen Keimen zu schützen. Da diese OP-Masken überwiegend aus Stoff hergestellt sind, können diese OP-Masken aufgrund ihrer relativ grobmaschigen Struktur nur vor Krankheitserregern einer bestimmten Mindestgröße schützen. Derartige Stoffmasken bieten somit nur einen effektiven Schutz vor vergleichsweise großen Mikroorganismen wie Bakterien oder ähnlichem. Viren dagegen zählen zu den vergleichsweise kleinen Krankheitserregern und können daher die grobmaschige Struktur einer Stoffmaske zumindest teilweise durchdringen.
Dennoch wird in Ausnahmesituationen, beispielsweise während einer Pandemie auf diese schnell und kostengünstig herstellbaren und in großer Anzahl verfügbaren Stoffmasken zurückgegriffen, um die Virusausbreitung innerhalb der Bevölkerung zumindest zu verlangsamen.
Filtermasken, die ebenfalls zu den Stoffmasken zählen, weisen mehrere übereinander angeordnete und besonders feinmaschige Filterschichten auf. Derartige Filtermasken werden unter anderem als Schutzmasken bei der Arbeit mit gesundheitsschädlichen Stoffen, wie chemischen Stoffen oder Staub eingesetzt. Filtermasken sind in mehrere Filterklassen unterteilt, wobei nur Masken der Filterklasse drei, nämlich die sogenannten FFP3-Masken einen über 99- prozentigen Schutz gegen Viren bieten. Die mehrlagige Anordnung von Filterschichten sowie deren besonders feinmaschige Struktur erschweren jedoch das Atmen und können bei längerer Benutzung ein Gesundheitsrisiko für den Benutzer darstellen. Insbesondere das ausgeatmete Kohlendioxid kann nicht ausreichend in die Umgebung entweichen, sodass die Sauerstoffsättigung im Blut des Benutzers bei Überschreitung der maximal empfohlenen Nutzungsdauer stark absinken kann. Entsprechend sind bei der Verwendung derartiger Masken häufig Pausen vorgeschrieben. Zusätzlich lässt die Schutzfunktion aufgrund eines Durchfeuchtens der Masken nach.
Als Alternative zu Stoffmasken sind insbesondere zum Schutz vor Viren Atemschutzmasken bekannt, die statt der Filterung der Atemluft UV- Strahlung zur Reduzierung der Virenlast nutzen. Diese sogenannten UV- Masken nutzen die viruziden Eigenschaften von UV-Strahlung innerhalb einer in die Maske integrierten UV-strahlungsbasierten Desinfektionsvorrichtung, um pathogene Viren zu inaktivieren bzw. abzutöten, bevor sie über die Atemluft in die Atemwege des Benutzers gelangen. Somit werden die Viren durch die UV-Maske nicht von dem Eindringen in den Körper des Benutzers über die Atemwege abgehalten, sondern werden vor dem Eindringen durch Bestrahlung mit UV-Licht unschädlich gemacht, sodass von den Viren keine Infektiosität mehr ausgeht. Derartige viruzide Schutzmasken haben gegenüber Stoffmasken den Vorteil, dass die Atmung des Benutzers nicht durch Stoff- oder Filterschichten beeinträchtigt werden muss. Diese Masken ermöglichen somit ein widerstandsfreies Atmen des Benutzers. Weiterhin sind UV- Schutzmasken erheblich langlebiger, da diese Masken beispielsweise aus feuchtigkeitsunempfindlichen und leicht zu reinigenden Materialien hergestellt werden können und damit wiederverwendbar sind, wohingegen einfache Stoffmasken aufgrund der Ansammlung von Krankheitserregern in den Stoff- bzw. Filterschichten meist nach einmaliger Benutzung weggeworfen werden müssen. Zwar lassen sich durch den Einsatz austauschbarer Filterelemente auch wiederverwendbare Filtermasken hersteilen, wie sie beispielsweise bei Lackierarbeiten getragen werden, durch den relativ hohen Atemwiderstand sind diese Masken dennoch für den täglichen Gebrauch gar nicht oder nur bedingt geeignet. Die US 2019/0015541 Al offenbart eine UV-Schutzmaske mit einer kanisterartigen Bestrahlungsvorrichtung, durch die die von dem Benutzer eingeatmete Luft vor dem Eintritt in die Schutzmaske geführt wird. Innerhalb dieser Bestrahlungsvorrichtung ist eine Strahlungsquelle angeordnet, die UV-Strahlen emittiert und die hindurchgeführte Luft zur Inaktivierung von mitgeführten Viren bestrahlt. Ein Nachteil der offenbarten UV-Maske liegt in dem unvorteilhaften Aufbau der Bestrahlungsvorrichtung hinsichtlich der Anordnung der Strahlungsquelle und der Luftführung durch den kanisterartigen Grundkörper, wodurch eine gleichmäßige und wirksame Bestrahlung der durchgeführten Luft erschwert wird. Die einseitige Anordnung der Strahlungsquelle führt zu einer ungleichmäßigen Strahlenausbreitung, die zwar durch die reflektierenden Wände zumindest teilweise kompensiert wird, jedoch an dem der Strahlungsquelle gegenüberliegenden Ende des Kanisters zu einer unzureichenden Strahlungsintensität führt und folglich nur einen geringen Teil der Viren inaktiviert. Insbesondere der Luftstrom, der durch den der Strahlungsquelle gegenüberliegenden Lufteinlass einströmt, ist davon betroffen. Weiterhin strömen die Teilströme, die durch die endseitig angeordneten Lufteinlassöffnungen einströmen durch die zentral gelegene Auslassöffnung aus, wodurch jeder Teilstrom nur die Hälfte des Kanisters durchströmt, sodass die Luft nur kurzzeitig der UV- Strahlung ausgesetzt ist. Darüber hinaus wird nicht explizit offenbart, wie die Bestrahlungsvorrichtung funktionsgemäß in eine Atemschutzmaske integriert werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine
Desinfektionsvorrichtung, insbesondere für eine Schutzmaske zu schaffen, bei der die Bestrahlungsvorrichtung besonders gut in eine Atemschutzmaske integriert werden kann und die besonders kostengünstig und in hohen Stückzahlen hergestellt werden kann und sich durch eine hohe Wirksamkeit hinsichtlich der Inaktivierung von Viren und/oder anderen Keimen auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Desinfektionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Desinfektionsvorrichtung zur Desinfektion von kontaminierter Luft ermöglicht die Inaktivierung von in der kontaminierten Luft mitgeführten Viren und/oder anderen Keimen mithilfe von ultravioletter Strahlung. Die Desinfektionsvorrichtung weist eine Strahlungsquelle, die aus mehreren Einzelquellen bestehen kann und einen Luftkanal-Gehäusekörper auf. Der Luftkanal-Gehäusekörper weist eine erste Luftöffnung und eine zweite Luftöffnung auf und begrenzt einen Luftkanal. Der Luftkanal ist derart angeordnet, dass bei einer Verwendung der Desinfektionsvorrichtung in einer Schutzmaske der Benutzer der Schutzmaske während des Einatmens durch die erste Luftöffnung Umgebungsluft ansaugt, die zunächst durch den Luftkanal und durch die zweite Luftöffnung in das Maskeninnere strömt. Von dort gelangt die Luft in die Atemwege. Folglich bildet die erste Luftöffnung einen Lufteinlass und die zweite Luftöffnung einen Luftauslass. Vorzugsweise ist der Luftkanal in beide Richtungen durchströmbar, sodass die Luft nicht nur während des Einatmens durch den Luftkanal in die Schutzmaske einströmt, sondern während des Ausatmens auch durch den Luftkanal aus der Schutzmaske herausströmt. Das Ausatmen bewirkt somit eine Umkehrung der Strömung innerhalb des Luftkanals, sodass die erste Luftöffnung während des Einatmens den Lufteinlass bildet und während des Ausatmens den Luftauslass bildet. Gleichermaßen bildet die zweite Luftöffnung während des Einatmens den Luftauslass und während des Ausatmens den Lufteinlass. Die Strahlungsquelle ist derart angeordnet, dass die durch den Luftkanal strömende kontaminierte Luft sowohl während des Einatmens als auch während des Ausatmens unmittelbar an der Strahlungsquelle vorbei geleitet wird, wodurch die kontaminierte Luft der von der Strahlungsquelle emittierten ultravioletten Strahlung direkt ausgesetzt ist. Die in der kontaminierten Luft mitgeführten pathogenen Keime werden durch die erbsubstanzschädigenden Eigenschaften der ultravioletten Strahlung inaktiviert, wodurch beispielsweise Viren ihre Infektiosität verlieren, sodass die durch den Luftkanal strömende Luft dekontaminiert, bzw. desinfiziert wird. Dadurch wird zum einen die Viruslast der eingeatmeten Umgebungsluft reduziert, wodurch das Ansteckungsrisiko des Benutzers sinkt und zum anderen die Viruslast der ausgeatmeten Atemluft reduziert, wodurch das Ansteckungsrisiko von Personen in unmittelbarer Nähe des Maskenbenutzers sinkt.
Die Desinfektionsvorrichtung weist ein Strahlenreflexionsmittel auf, welches die ultraviolette Strahlung innerhalb des Luftkanals reflektiert. Der Luftkanal-Gehäusekörper ist transparent ausgebildet, was bedeutet, dass er für die Strahlung der verwendeten Strahlungsquelle durchlässig ist, sodass er insbesondere durchlässig für ultraviolette Strahlen ist und ein Eindringen der ultravioletten Strahlung in den Luftkanal von außen ermöglicht.
Die Strahlungsquelle ist vorzugsweise radial außerhalb des Luftkanal- Gehäusekörpers angeordnet, sodass die von der Strahlungsquelle emittierte ultraviolette Strahlung durch den transparenten Luftkanal- Gehäusekörper in den Luftkanal eindringt und die durch den Luftkanal strömende Luft bestrahlt. Demzufolge ist die Strahlungsquelle nicht der Atemluft ausgesetzt, wodurch die Strahlungsquelle insbesondere vor Feuchtigkeit geschützt ist. Außerdem kann der Luftkanal-Gehäusekörper öffnungsfrei ausgebildet sein. Der Luftkanal weist somit weder Öffnungen für eine Strahlungsquelle oder eine für die Strahlungsquelle erforderliche Verkabelung auf, die gesondert abgedichtet werden müssen, noch ist im Inneren des Luftkanals eine Strahlungsquelle angeordnet, die Strömungsverwirbelungen verursacht. Dadurch kann der Luftkanal- Gehäusekörper eine im Wesentlichen glatte und strömungsgünstig ausgebildete Innenwand aufweisen, sodass sich eine besonders gleichmäßige laminare Strömung innerhalb des Luftkanals ausbilden kann, die für eine Virusinaktivierung durch Bestrahlung mit UV-Licht besonders vorteilhaft ist. Zusätzlich ermöglicht die strömungsgünstige Ausgestaltung bei der Verwendung der Desinfektionsvorrichtung in einer Schutzmaske ein widerstandsfreies Atmen, wodurch der Komfort der Schutzmaske gegenüber dem einer Filtermaske erheblich steigt.
Das Strahlungsreflexionsmittel ist durch eine strahlungsreflektierende Schicht gebildet, die vorzugsweise an der Außenfläche des Luftkanal- Gehäusekörpers angeordnet ist. Mithilfe dieser strahlungsreflektierenden Schicht werden die von der Strahlungsquelle emittierten ultravioletten Strahlen innerhalb des Luftkanals reflektiert. Das Strahlungsreflexionsmittel verhindert einerseits größtenteils das Austreten der ultravioletten Strahlung aus dem Luftkanal und hat demzufolge eine Schutzfunktion, die beispielsweise die Gesichtshaut des Benutzers vor einer möglichen Schädigung der Erbsubstanz in den Hautzellen durch die zellschädigende Wirkung der UV-Strahlung schützt. Andererseits ermöglicht das Strahlungsreflexionsmittel eine gleichmäßige und intensive Ausbreitung der ultravioletten Strahlung innerhalb des gesamten Luftkanals, wodurch die Desinfektionsvorrichtung eine relativ hohe Strahlungsintensität und folglich eine besonders hohe Inaktivierungsrate der Viren erreicht.
Der Luftkanal-Gehäusekörper ist vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet, sodass dessen Querschnitt kreisförmig ist. Die kreisrunde Querschnittsform dieses rundrohrförmigen Luftkanal-Gehäusekörpers ermöglicht die Ausbildung eines besonders homogenen Strömungsprofils innerhalb des Luftkanals, wodurch eine besonders wirksame Bestrahlung der durchströmenden Luft erzielt wird. Dadurch erreicht die Desinfektionsvorrichtung eine relativ hohe Virusinaktivierungsrate, die besonders bei der Desinfizierung strömender Medien durch UV- Bestrahlung in herkömmlichen UV-Masken schwierig zu erreichen war. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Desinfektionsvorrichtung weist der Luftkanal genau eine Lufteinlassöffnung und genau eine Luftauslassöffnung auf. Die Lufteinlassöffnung und die Luftauslassöffnung sind vorzugsweise axial gegenüberliegend zueinander angeordnet, d.h. die Lufteinlassöffnung befindet sich an einem ersten axialen Ende des Luftkanals und die Luftauslassöffnung befindet sich an einem zweiten dem ersten axialen Ende gegenüberliegenden zweiten axialen Ende des Luftkanals, sodass die Luft bei der Verwendung der Desinfektionsvorrichtung in einer Schutzmaske während des Einatmens auf direktem Wege durch den Luftkanal strömen kann und eine verwirbelungsfreie Strömung ausbilden kann. Durch die Umkehrung der Strömungsrichtung während des Ausatmens kann die Lufteinlassöffnung auch die Luftauslassöffnung bilden, wodurch die axial gegenüberliegend angeordnete Luftauslassöffnung entsprechend die Lufteinlassöffnung bildet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der transparente Luftkanal-Gehäusekörper aus Quarzglas hergestellt. Im Gegensatz zu einem transparenten Kunststoff hat Quarzglas den Vorteil, dass keine Alterungserscheinungen durch die Bestrahlung des Luftkanal- Gehäusekörpers mit ultravioletter Strahlung auftreten. Somit wird auch bei intensiver Nutzung der Desinfektionsvorrichtung deren Desinfektionsfunktion nicht durch eine Trübung des transparenten Luftkanal-Gehäusekörper-Materials beeinträchtigt, sodass eine relativ lange Lebensdauer der Desinfektionsvorrichtung gewährleistet ist.
Die strahlungsreflektierende Schicht, die vorzugsweise an der Außenfläche des Luftkanal-Gehäusekörpers angeordnet ist, ist vorzugsweise durch eine PTFE-Folie gebildet, die den transparenten Luftkanal-Gehäusekörper von außen umschließt. Die nach innen weisende Seite der Folie weist dazu eine entsprechende strahlungsreflektierende Oberfläche auf, die die ultraviolette Strahlung innerhalb des Luftkanals reflektiert.
Die PTFE-Folie weist vorzugsweise mindestens ein Loch auf, durch welches die Strahlen der Strahlungsquelle in den Luftkanal dringen. Die Strahlungsquelle wird dementsprechend im Lochbereich von außen zum Luftkanal-Gehäusekörper derart ausgerichtet, dass die emittierten Strahlen durch das Loch in den Luftkanal eindringen und dort von der PTFE- Folie reflektiert werden. Vorzugsweise verdeckt die Strahlungsquelle das Loch und verhindert dadurch das Austreten der Strahlung aus dem Luftkanal.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Desinfektionsvorrichtung einen Träger auf, der die PTFE-Folie radial umschließt. Dieser Träger ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Die PTFE-Folie sowie die Strahlungsquellen können an diesem Träger befestigt werden. Der Träger verhindert das Austreten der ultravioletten Strahlung aus dem Luftkanal durch das Strahlungsreflexionsmittel hindurch und hat demzufolge eine Schutzfunktion, die beispielsweise die Gesichtshaut des Benutzers vor einer möglichen Schädigung der Erbsubstanz in den Hautzellen durch die zellschädigende Wirkung der UV-Strahlung schützt.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Träger aus einzelnen Trägersegmenten gebildet, die durch Filmscharniere verbunden sind. Diese spezielle Gestaltung des Trägers ermöglicht es, den Träger als Spritzgussbauteil in abgewickelter Form herzustellen und diesen anschließend um die PTFE-Folie bzw. um den Luftkanal Gehäusekörper zu legen, wobei die Filmscharniere die Verformung des Trägers während der Anpassung an die Form des Luftkanal-Gehäusekörpers erleichtern. Somit können die einzelnen Trägersegmente die für eine ausreichende Stabilität des Trägers erforderliche Materialstärke aufweisen, ohne die Verformbarkeit des Trägers zu beeinträchtigen. Darüber hinaus bildet der Träger die Aufnahme für die Strahlungsquelle.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Strahlungsquelle durch mindestens eine UV-C Licht emittierende Leuchtdiode gebildet. Die ideale Wellenlänge zur Inaktivierung von Viren liegt im Bereich von 265 nm. Aus diesem Grund wird zur wirksamen Inaktivierung von pathogenen Viren vorzugsweise kurzwellige ultraviolette Strahlung des Typs C eingesetzt, die ein Spektrum von 100 nm bis 280 nm aufweist. Durch den Einsatz einer kompakten, robusten und energiesparenden Leuchtdiode kann eine vergleichsweise hohe Strahlungsintensität erreicht werden, die eine relativ hohe Wirksamkeit hinsichtlich der Virusinaktivierung der den Luftkanal durchströmenden Luft aufweist. Da die Desinfektionsvorrichtung elektrisch betrieben ist und für den mobilen Einsatz beispielsweise in einer Schutzmaske mithilfe von Batterien oder Akkumulatoren mit Strom versorgt wird, ermöglicht der Einsatz von Leuchtdioden eine relativ lange Betriebsdauer. In jedem Fall sollte die Betriebsdauer vorzugsweise 12 Stunden betragen, sodass der Benutzer die Schutzmaske trotz permanenten Betriebs zumindest einen vollen Tag außer Haus, beispielsweise einen vollen Arbeitstag inkl. Hin- und Rückweg nutzen kann, ohne die Batterien austauschen oder die Akkumulatoren laden zu müssen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Desinfektionsvorrichtung weist der Luftkanal mehrere UV-C lichtemittierende Leuchtdioden auf, die entlang des Umfangs des Luftkanals verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt sind. Durch den Einsatz mehrerer Leuchtdioden wird die Strahlungsintensität innerhalb des Luftkanals erhöht, sodass die Virusinaktivierungs-Rate der in der vorbeiströmenden Luft enthaltenen Viren mit steigender Anzahl an Leuchtdioden steigt. Des Weiteren wird eine homogene Verteilung der Strahlung über den gesamten Querschnitt erreicht, die zu einer hohen Inaktivierungsrate führt.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die UV-C lichtemittierenden Leuchtdioden entlang des Luftkanals auf einer gemeinsamen Transversalebene angeordnet. Die vorzugsweise radial nach innen gerichteten Leuchtdioden bilden somit eine Art UV-Lichtschranke, die den vollen Querschnitt des Luftkanals durchleuchtet und von den in dem Luftstrom enthaltenen Viren durchquert werden muss, wodurch eine besonders hohe Virusinaktivierungs-Rate erreicht wird. Zusätzlich erleichtert die gleichmäßige Anordnung der Leuchtdioden die Fertigung der Desinfektionsvorrichtung.
Jedes Trägersegment weist vorzugsweise mindestens ein Loch auf, durch welches die Strahlen der Strahlungsquelle in den Luftkanal dringen. Dazu ist an jedem Loch eine entsprechende Strahlungsquelle angeordnet, beispielsweise eine UV-C lichtemittierende Leuchtdioden, die durch das Loch in den Luftkanal strahlt. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die UV-C lichtemittierenden Leuchtdioden auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet. Die Leiterplatte kann beispielsweise als flexibler rechteckiger Leiterplatten-Streifen ausgebildet sein, der mit UV-C lichtemittierenden Leuchtdioden bestückt ist und um den Träger gelegt ist, sodass die flexible Leiterplatte den Träger vorzugsweise manschettenartig umschließt.
Vorzugsweise sind die Löcher in den Trägersegmenten und in der strahlungsreflektierenden Schicht korrespondierend zu den Leuchtdioden auf der Leiterplatte angeordnet, sodass die Leuchtdioden durch die Löcher in den Trägersegmenten und durch die deckungsgleich darunterliegenden Löcher in der strahlungsreflektierenden Schicht in den Luftkanal strahlen und die den Luftkanal durchströmende Luft desinfizieren.
Vorteilhafterweise sind in den Trägersegmenten Ausnehmungen ausgebildet in die die Leuchtdioden ragen. Somit ragen die Leuchtdioden radial nicht aus dem Träger heraus, wodurch die flexible Leiterplatte bündig an der Mantelfläche des Trägers anliegt. Zusätzlich bilden die Ausnehmungen eine formschlüssige Verbindung mit den Leuchtdioden, sodass eine Art Verdrehschutz gebildet ist, der ein Verrutschen der Leuchtdioden oder der flexiblen Leiterplatte verhindert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Desinfektionsvorrichtung ein Wärmeleitmittel zur Wärmeabfuhr auf. Das Wärmeleitmittel umschließt die flexible Leiterplatte und den Träger vorzugsweise radial, sodass die gesamte Mantelfläche des Trägers umschlossen ist. Das Wärmeleitmittel ist aus einem Material mit einer besonders hohen Wärmeleitfähigkeit hergestellt, beispielsweise aus Metall oder wärmeleitenden Kunststoffen. Vorzugsweise ist das Wärmeleitmittel als Wärmeleithülse ausgebildet, die den Träger mit der flexiblen Leiterplatte und den Leuchtdioden radial umschließt. Das Wärmeleitmittel absorbiert insbesondere die von den Leuchtdioden erzeugte Wärme, verteilt diese über den gesamten Umfang der Desinfektionsvorrichtung und gibt die Wärme nach außen hin ab.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Desinfektionsvorrichtung von einem Metallgehäuse umschlossen. Dieses Metallgehäuse ist beispielsweise aus Aluminium hergestellt und weist an seinen beiden axialen Enden jeweils eine Vielzahl von radial nach innen gebogenen Laschen auf. Die nach innen gebogenen Laschen sind derart ausgebildet, dass sie den ringförmigen radialen Bereich zwischen dem hohlzylindrischen Luftkanal-Gehäusekörper und dem vorzugsweise zylindrischen Metallgehäuse in axialer Richtung verschließen. Zur verbesserten Wärmeabfuhr kann das Metallgehäuse Kühlrippen aufweisen.
Vorteilhafterweise ist an beiden axialen Enden des Luftkanal- Gehäusekörpers jeweils ein Dichtmittel angeordnet. Das Dichtmittel liegt einerseits gegen den Luftkanal-Gehäusekörper an und andererseits gegen das umgebende Metallgehäuse. Somit schützt das Dichtmittel den radialen Zwischenraum zwischen dem Luftkanal-Gehäusekörper und dem Metallgehäuse vor dem Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit, sodass insbesondere die Leiterplatte und die Leuchtdioden geschützt sind. Zusätzlich zur dichtenden Funktion halten die Dichtmittel die einzelnen Bauteile der Desinfektionsvorrichtung kraft- und/oder formschlüssig in ihrer jeweiligen Position. Grundsätzlich kann die Desinfektionsvorrichtung jede für die Integration in eine Atemschutzmaske vorteilhafte Form aufweisen.
Weiterhin kann die Desinfektionsvorrichtung beispielsweise als austauschbares Modul ausgebildet sein, sodass die Desinfektionsvorrichtung in verschiedene Arten von Atemschutzmasken oder Lüftungsanlagen eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht ein entnehmbares Desinfektionsvorrichtungs-Modul die Reinigung des Luftkanals von Verschmutzungen. Die Desinfektionsvorrichtung ist somit wiederverwendbar, sodass eine mit dieser Desinfektionsvorrichtung ausgestattete Atemschutzmaske kostengünstig und unabhängig von der Desinfektionsvorrichtung gereinigt oder ausgetauscht werden kann. Im Falle eines Defekts kann die Desinfektionsvorrichtung leicht ersetzt werden. Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Desinfektionsvorrichtung, wird im Folgenden anhand der Figuren erläutert, in denen die Desinfektionsvorrichtung in einer Schutzmaske verwendet wird. Es zeigen:
Figur 1 eine Schutzmaske mit einer erfindungsgemäßen Desinfektionsvorrichtung in einer Draufsicht,
Figur 2 eine perspektivische Darstellung der Desinfektionsvorrichtung der Figur 1 in einem longitudinalen Halbschnitt, und Figur 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Desinfektionsvorrichtung der Figur 1.
Fig.l zeigt eine Schutzmaske 10 mit einer Desinfektionsvorrichtung 20 zur Desinfizierung von virenbelasteter Luft mithilfe von UV-C Strahlung. Die Schutzmaske 10 ist als Atemschutz-Halbmaske ausgebildet, deren Maskenkörper 11 von einem Benutzer über dem Mund-Nasenbereich getragen wird, sodass der Maskenkörper 11 über dem Mund-Nasenbereich dichtend anliegt. Die Schutzmaske 10 weist einen nach hinten gerichteten rohrförmigen Atemkanal 14 auf, in dem eine Desinfektionsvorrichtung 20 angeordnet ist. Der rohrförmige Atemkanal 14 führt von dem Maskenkörper 11 seitlich am Gesicht des Benutzers vorbei in Richtung Hinterkopf. An dem offenen Ende des rohrförmigen Atemkanals 14 ist eine Atemöffnung 18 angeordnet, durch die Luft während des Atemvorgangs in die Schutzmaske 10 hinein und aus der Schutzmaske 10 herausströmt. Dabei wird die ein- bzw. ausströmende Luft durch die hohlzylindrische Desinfektionsvorrichtung 20 geführt, in der die Luft durch Bestrahlung mit UV-C Strahlen desinfiziert wird.
Die in der Fig. 2 und der Fig. 3 gezeigte Desinfektionsvorrichtung 20 weist einen hohlzylindrischen Luftkanal-Gehäusekörper 22 auf, der aus transparentem Quarzglas hergestellt ist. Der Luftkanal-Gehäusekörper 22 weist eine erste Luftöffnung 25 und eine zweite Luftöffnung 27 auf, die zueinander gegenüberliegend an den beiden axialen Enden des Luftkanal- Gehäusekörpers 22 angeordnet sind. Der Luftkanal-Gehäusekörper 22 ist folglich an seinen beiden axialen Enden offen. Radial begrenzt der rundrohrförmige Luftkanal-Gehäusekörper 22 einen zylindrischen Luftkanal 21, durch den Luft sowohl während des Einatmens als auch während des Ausatmens strömt. Der Luftkanal 21 bildet dementsprechend die einzige fluidische Verbindung zwischen dem Maskeninneren und der Umgebung, sodass die gesamte Luft, die während des Atemvorgangs des Benutzers ein- oder ausgeatmet wird, durch den Luftkanal 21 geleitet wird. Dabei wird der Luftkanal 21 während des Einatmens in Richtung des Maskeninneren und während des Ausatmens in entgegengesetzter Richtung durchströmt. Beide Luftöffnungen 25, 27 bilden abhängig von der Strömungsrichtung folglich entweder den Lufteinlass oder den Luftauslass.
Der Luftkanal-Gehäusekörper 22 weist ein Strahlungsreflexionsmittel 35 auf. Dazu ist die äußere Mantelfläche 23 des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 von einer strahlungsreflektierenden Schicht 36 umschlossen, die durch eine PTFE-Folie 37 gebildet ist und im Wesentlichen die gesamte äußere Mantelfläche des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 bedeckt. Die PTFE-Folie 37 ist an dem Luftkanal-Gehäusekörper 22 mithilfe eines Klebemittels befestigt. Die PTFE-Folie 37 weist sechs axial mittig gelegene entlang des Umfangs gleichmäßig verteilte kreisrunde Löcher 39 auf. Die Löcher 39 sind auf einer gemeinsamen Transversalebene 38 angeordnet, die zentral zwischen beiden axialen Enden des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 angeordnet ist.
Der mit der PTFE-Folie 37 bedeckte Luftkanal-Gehäusekörper 22 ist von einem hohlzylindrischen Kunststoff-Träger 70 umschlossen. Der Träger 70 ist von sechs kreisbogenförmigen Trägersegmenten 71 gebildet, wobei jeweils zwei in Umfangsrichtung zueinander benachbarte Trägersegmente 71 durch ein Filmscharnier 72 verbunden sind. DerTräger 70 kann dadurch als rechteckiges plattenartiges Kunststoff-Spritzgussbauteil hergestellt werden, welches durch Verformung der Filmscharniere 72 in eine zylindrische Form gebracht werden kann und somit im Wesentlichen kreisförmig um den zylindrischen Luftkanal-Gehäusekörper 22 gelegt werden kann. Dementsprechend sind genau zwei der zueinander benachbart angeordneten Trägersegmente 71 in Umfangsrichtung nicht verbunden. Jedes Trägersegment 71 weist ein konisches Loch 73 auf, welches sich in radialer Richtung nach außen hin verjüngt, d.h. der Durchmesser des konischen Lochs 73 ist an der inneren Mantelfläche des Trägersegments 71 größer als an der äußeren Mantelfläche des Trägersegments 71. Die konischen Löcher 73 sind mit den Löchern 39 in der PTFE-Folie 37 deckungsgleich angeordnet, wobei der Durchmesser der Löcher 39 in der PTFE-Folie 37 dem größeren Durchmesser der konischen Löcher 73 an der inneren Mantelfläche der Trägersegmente 71 entspricht. Dadurch ist im Bereich der Löcher 73 ein Teil des transparenten Luftkanal- Gehäusekörpers 22 nicht verdeckt. An der radialen Außenseite des Trägers 70 ist um jedes einzelne Loch 73 herum eine rechteckige radial nach innen vertiefte Ausnehmung 74 ausgebildet, die derart angeordnet ist, dass das jeweilige Loch 73 zentrisch innerhalb der Ausnehmung 74 liegt.
Die Desinfektionsvorrichtung 20 weist eine Strahlungsquelle 30 auf, die durch sechs UV-C-lichtemittierende Leuchtdioden 32 gebildet ist. Die Leuchtdioden 32 sind in gleichem Abstand zueinander auf einer flexiblen Leiterplatte 60 angeordnet. Jede der Leuchtdioden 32 ist innerhalb der jeweiligen korrespondierenden rechteckigen Ausnehmung 74 in den Trägersegmenten 71 des Trägers 70 derart angeordnet, dass jede der Leuchtdioden 32 radial nach innen zeigt und durch das jeweilige Loch 73 in den Trägersegmenten 71 und das deckungsgleich darunterliegende Loch 39 in der PTFE-Folie 37 durch den transparenten Luftkanal-Gehäusekörper 22 in den Luftkanal 21 strahlt. Dabei verdecken die Leuchtdioden 32 die Löcher 73 in den Trägersegmenten 71 vollständig. Jede der Leuchtdioden 32 emittiert UV-C-Strahlung mit einer bevorzugten Wellenlänge von 265 nm, die sich aufgrund der strahlungsreflektierenden Schicht 36, die den Luftkanal-Gehäusekörper 22 umschließt, gleichmäßig innerhalb des Luftkanals 21 ausbreitet. Durch die sich radial nach innen aufweitenden Löcher 73 in dem Träger strahlen die Leuchtdioden mit einem relativ großen Strahlungskegel in den Luftkanal 21, sodass sich die UV-C- Strahlung relativ breit gestreut innerhalb des Luftkanals 21 ausbreiten kann
Die durch den Luftkanal 21 strömende Luft, die durch die erste Luftöffnung 25 an dem ersten axialen Ende des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 eintritt und durch die zweite Luftöffnung 27 an dem zweiten axial gegenüberliegenden Ende des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 austritt, wird unmittelbar an den in den Luftkanal 21 strahlenden Leuchtdioden 32 vorbei geleitet. Dadurch werden die Viren, die von der Luft sowohl während des Einatmens als auch während des Ausatmens mitgeführt werden durch die viruziden Eigenschaften der UV-C-Strahlung inaktiviert. Folglich wird zum einen die von außen durch den Luftkanal 21 in die Schutzmaske 10 einströmende Umgebungsluft als auch die von dem maskentragenden Benutzer ausgeatmete und durch den Luftkanal 21 aus der Maske herausströmende Atemluft durch die Bestrahlung desinfiziert, sodass nicht nur der Benutzer vor dem Einatmen infektiöser Viren geschützt wird, sondern auch Personen in der Umgebung vor der infektiösen Atemluft des Benutzers geschützt werden.
Die Desinfektionsvorrichtung 20 weist weiterhin ein hohlzylindrisches Wärmeleitmittel 50 auf, welches als Wärmeleithülse 51 ausgebildet ist, die aus einem wärmeleitenden thermoplastischen Kunststoff besteht. Die Wärmeleithülse 51 umschließt den Träger 70 und die flexible Leiterplatte 60 radial. Dadurch wird zum einen die von den Leuchtdioden 32 erzeugte Wärme nach außen transportiert und zum anderen der in Umfangsrichtung nicht geschlossene Träger 70 mit der darauf angeordneten flexiblen Leiterplatte 60 in seiner zylindrischen Form gehalten. Die Wärmeleithülse 51 ist aus einem Blechstreifen hergestellt, der in eine zylindrische Form gerollt wird. An seiner Nahtstelle 52 weist die Wärmeleithülse 51 ein Loch 53 auf, durch welches ein elektrisches Kabel 80 von der flexiblen Leiterplatte 60 radial nach außen geführt ist und die Leuchtdioden 32 mit Strom versorgt. Die Desinfektionsvorrichtung 20 ist von einem hohlzylindrischen Metallgehäuse 55 umschlossen, welches die Wärmeleithülse 51 radial umschließt. Das Metallgehäuse 55 ist aus einem Aluminium-Blechstreifen hergestellt, der in eine zylindrische Form gerollt ist. An seiner Mantelfläche weist das Metallgehäuse 55 eine radiale Bohrung 57 auf, die in axialer Richtung zentrisch zu den beiden axialen Enden des Metallgehäuses 55 angeordnet ist und mit dem Loch 53 in der Wärmeleithülse 51 deckungsgleich ist, sodass das durch das Loch 53 in der Wärmeleithülse 51 geführte elektrische Kabel 80 durch die Bohrung 57 in dem Metallgehäuse 55 weiter nach außen geführt werden kann und mit einer Stromquelle verbunden werden kann.
An seinen axialen Enden weist das Metallgehäuse 55 eine Vielzahl von trapezförmigen Laschen 56 auf, die radial nach innen zeigen. Dadurch bilden diese gebogenen Laschen 56 eine kreisringförmige axiale Stirnfläche aus, die den kreisringförmigen Bereich zwischen dem Luftkanal- Gehäusekörper 22 und dem Metallgehäuse 55 axial verschließen, wie in Fig.3 gezeigt ist.
Fig.3 zeigt, dass der Träger 70 sowie die Wärmeleithülse 51 in axialer Richtung kürzer ausgebildet sind als der Luftkanal-Gehäusekörper 22, d.h. der Luftkanal-Gehäusekörper 22 ragt an beiden axialen Enden axial über den Träger 70 und die Wärmeleithülse 51 hinaus. Gleichermaßen ragt das Metallgehäuse 55 axial über den Luftkanal-Gehäusekörper 22 hinaus, sodass die radial nach innen zeigenden Laschen 56 des Metallgehäuses 55 an den beiden axialen Enden des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 axial anliegen und jeweils eine axiale Öffnung bilden, die in ihrer Form und Größe den beiden Luftöffnungen 25, 27 des Luftkanals 21 entsprechen.
Zwischen den herausragenden zylindrischen Abschnitten des Luftkanal- Gehäusekörpers 22 und den herausragenden zylindrischen Abschnitten des Metallgehäuses 55, die beidseitig axial hinter den nach innen gebogenen Laschen 56 gebildet sind, weist die Desinfektionsvorrichtung 20 jeweils ein Dichtmittel 90 auf, dass durch einen elastischen O-Ring 91 gebildet ist, der einerseits radial an dem herausragenden Abschnitt der äußeren Mantelfläche des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 und andererseits radial an dem herausragenden Abschnitt der inneren Mantelfläche des Metallgehäuses 55 dichtend anliegt. Somit wird zwischen dem Luftkanal Gehäusekörper 22 und dem Metallgehäuse 55 ein abgedichteter Raum gebildet, in dem der Träger 70, die Leuchtdioden 32, die flexible Leiterplatte 60 sowie die Wärmeleithülse 51, vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt, angeordnet sind. Die O-Ringe 91 werden zusätzlich axial durch die umgebogenen Laschen 56 des Metallgehäuses 55 gesichert.
Die radiale Außenseite des Metallgehäuses 55 weist zudem zwei Klebefolien 100 aus Aluminium auf, die das Metallgehäuse 55 in Umfangsrichtung vollständig umschließen. Die axiale Länge jeder Klebefolie 100 beträgt ca. 40% der axialen Länge des Metallgehäuses 55. Die Klebefolien 100 sind derart angeordnet, dass der axial zylindrische Bereich des Metallgehäuses 55, in dem die Bohrung 57 zur Durchführung des elektrischen Kabels 80 angeordnet ist, nicht durch die Klebefolien 100 bedeckt ist. Mithilfe der Klebefolien 100 wird das gerollte Metallgehäuse 55 zusätzlich in seiner zylindrischen Form gehalten. Die Schutzmaske 10 wird von dem Benutzer über dem Mund und der Nase getragen, sodass der Maskenkörper 11 den Mund-Nasenbereich vollständig abdeckt und derart am Gesicht anliegt, dass keine Luft zwischen dem Maskenkörper 11 und der Gesichtshaut in die Schutzmaske 10 eintreten oder aus der Schutzmaske 10 austreten kann. Folglich erfolgt die Atmung des Benutzers vollständig durch den Atemluftkanal 14, in den die Luft über die Atemluftöffnung 18 ein- oder austritt. Die Desinfektionsvorrichtung 20 ist in dem Atemluftkanal 14 derart angeordnet, dass die durch die Atemluftöffnung 18 ein- oder austretende Luft ausschließlich durch den Luftkanal 21 strömt. Die Luft strömt durch die axial gegenüberliegend zueinander angeordneten Luftöffnungen 25, 27 ein bzw. aus, sodass keine Umlenkung der Luftströmung innerhalb des Luftkanals 21 stattfindet. Der zylindrische Luftkanal 21 weist eine vollständig glatte Innenwand auf, die besonders gut zur Ausbildung einer gleichmäßigen und verwirbelungsfreien laminaren Strömung geeignet ist.
Durch die entlang des Umfangs gleichmäßig verteilten Leuchtdioden 32, die radial in den Luftkanal 21 strahlen wird die durch den Luftkanal 21 strömende Luft über den vollen Querschnitt des Luftkanal 21 bestrahlt. Durch die an der Außenfläche 26 des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 angeordnete PTFE-Folie 37 mit ihrer nach innen gerichteten strahlungsreflektierenden Schicht 36 wird die von den Leuchtdioden 32 emittierte UV-C-Strahlung mehrfach innerhalb des Luftkanals reflektiert und breitet sich gleichmäßig in Richtung der beiden axialen Enden aus. Im Bereich der Transversalebene 38 weisen die Leuchtdioden 32 die höchste Strahlungsintensität auf, wodurch die Inaktivierung der in der Luft mitgeführten Viren in diesem Bereich besonders wirksam ist. Die Ausbildung des Luftkanal-Gehäusekörpers 22 als Quarzglasrohr hat den Vorteil, dass die Leuchtdioden 32 nicht innerhalb des Luftkanals 21 angeordnet sind und somit nicht der kontaminierten Luft in dem Luftkanal 21 ausgesetzt sind, wodurch die Leuchtdioden 32 insbesondere vor der in der Atemluft enthaltenen Feuchtigkeit geschützt sind.
Der schichtartige Aufbau der Desinfektionsvorrichtung 20 mit den konzentrisch angeordneten hohlzylindrischen Bauteilen ermöglicht zum einen eine relativ leichte und kostengünstige Herstellung und resultiert zum anderen in einer besonders kompakten Bauform der
Desinfektionsvorrichtung 20, was insbesondere für Atemschutz- Halbmasken vorteilhaft ist. Durch den daraus resultierenden geringen Platzbedarf kann die Desinfektionsvorrichtung 20 relativ leicht in eine Atemschutz-Halbmaske integriert werden.
Trotz der kompakten Bauweise weist die Desinfektionsvorrichtung 20 durch ihre besonders vorteilhafte Ausgestaltung hinsichtlich Anordnung der Leuchtdioden 32 und der widerstandsfreien Luftführung innerhalb des Luftkanals 21 eine besonders hohe Wirksamkeit hinsichtlich der Desinfektion von virenbelasteter Luft auf. Durch die hermetische Abdichtung des hohlzylindrischen Raumes zwischen dem Luftkanal- Gehäusekörper 22 und dem Metallgehäuse 55 sind die in diesem Raum angeordneten Bauteile wie die Leuchtdioden 32, die flexible Leiterplatte 60, der Träger 70 oder die Wärmeleithülse 51 besonders gut vor Feuchtigkeit und/oder Schmutz gesichert, sodass die Desinfektionsvorrichtung besonders langlebig ist und relativ einfach gereinigt werden kann. Aufgrund ihrer modulartigen Bauweise ist die Desinfektionsvorrichtung 20 wiederverwendbar, und kann relativ leicht aus dem Atemluftkanal 14 entnommen werden, sodass der Maskenkörper 11 unabhängig von der Desinfektionsvorrichtung 20 ausgetauscht werden kann.