防护罩装置的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的防护罩装置，以及一种根据权利要求14的前序部分的用于通过风扇进行人工通风的防护服的控制装置，特别是用于防护罩装置的控制装置。

背景技术：

1、无菌洁净室或医疗重症监护病房的员工必须穿戴防护服和头罩、洁净室口罩、呼吸面罩和护目镜(统称为“个人防护装备”(psa)或洁净室服装)，以避免污染。在此舒适度问题经常出现。例如，眼镜镜片的冷却和起雾。如果头部防护装置未完全封闭，另一个风险是双向感染的风险。这在处理covid-19时尤其重要，因为必须保护psa或洁净室服装的使用者及其周围环境免受psa或洁净室服装的使用者可能的感染。传统的防护装备无法做到这一点，或者只能付出很大的努力才能做到这一点，因此由于成本高昂，这种个人装备很难广泛使用。

2、ep 0468188 a1公开了一种保护罩装置，其具有带有观察窗的柔性保护罩，其覆盖使用者的头部和肩部并且在支撑结构上伸展。带有用于吸入空气和呼出空气的风扇的主动空气交换系统分别具有一个壳体和一个固定集成到防护罩中的过滤器。两个风扇的壳体都完全位于防护罩内，其中呼出空气的风扇位于颈部区域，而吸入空气的风扇位于防护罩的后顶部区域。

3、gb 2399759 a公开了一种具有集成空气供应的刚性头盔，其设计用于保护使用者免受机械影响。带有上游过滤器的风扇固定集成到头盔中，并且可以在头盔上安装进气连接器。

4、ep 3399881 b1示出了一种具有带观察窗的柔性保护罩的保护罩装置，该保护罩由过滤材料组成并且在支撑结构上伸展。用于吸气风扇的壳体被集成到支撑结构中并占据从装置的顶点到用户前额上方的区域。传感器装置用于确定防护罩内的微气候和/或检测用户的活动，并据此控制风扇的速度并因此控制空气流通。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的缺点并提供一种装置，其中通过简单的、模块化的和可以灵活地适应于不同的使用区域的布置来保护污染屏障两侧的两个区域或保护系统防止双向污染，并且通过高度舒适和安全的布置，为设备的用户提供最佳、安全的呼吸空气。

2、本发明涉及一种防护罩装置，包括由柔性弹性材料制成的覆盖使用者的头部和肩部并具有观察窗的防护罩、用于防护罩的支撑结构、具有风扇的主动空气交换系统、用于风扇的布置在防护罩内的与防护罩分开的壳体以及集成到防护罩中的用于用过的空气的过滤器。

3、为了解决该问题，该保护罩装置的特征在于，保护罩中至少有一个不受阻碍且通向风扇的空气入口开口。在此无阻碍通道是指该装置的使用者的呼吸空气。由于防护罩的设计具有连续的空气入口开口，因此它可用于多种应用，因为开口可以保持打开状态，例如在洁净室中，因为在此能够保证，有害物质不会进入保护罩内，并且仅保护室内空气免受用户污染。然而，该开口可以有利地由过滤绒覆盖，该过滤绒优选地由一种防护等级为ffp2的材料，以便确保最高的安全性。如果有必要，也可以使用洁净室织物来覆盖它。然而，当在受污染的环境中使用时，可以通过过滤器下游或优选上游的空气入口开口保护防护罩的内部以及因此其使用者免受有害物质的侵害。

4、优选使用设有用于风扇的壳体的保护罩，该风扇附接至保护罩内的支撑结构。根据本发明，其特征在于，用于吸入空气的从壳体延伸的进气口，该进气口通过防护罩的空气入口开口在外侧密封，并在支撑结构和防护罩之间形成可拆卸的连接。这意味着可以容易且快速地建立并确保保护盖和具有风扇的壳体的正确相互放置，这确保了装置的安全且无故障的使用。这也使得呼吸空气过滤器可以直接连接到防护罩上，而不需要长的呼吸空气软管，这将增加待处理的体积。

5、为了在洁净室中使用，有利地提供格栅盖纯粹用于风扇的机械保护，以便覆盖风扇的空气入口开口和/或进气口，在具有受污染的外部大气的其他应用中，开口和/或或端口由洁净室织物或过滤网覆盖，优选由防护等级ffp2的材料覆盖，或由放置在进气口上的风扇前面的防护罩外部的用于新鲜空气的呼吸空气过滤器覆盖。这意味着只有易于更换的呼吸空气过滤器布置在防护罩的污染外部，而系统的所有其他部件在防护罩内受到保护免受污染。如果防护罩的使用者存在感染风险，只需将其整体安全处置即可。

6、根据本发明的有利实施方式，壳体布置在保护罩的顶部和端面之间的区域的内侧上。在这种情况下，壳体优选也连接在这一点上，因为通常有支撑装置可用于此目的。壳体优选紧固在保护罩装置的支撑结构的端面，因为观察窗通常是固定在这一区域的头带或头架上，其也可以支撑壳体和风扇的重量。这自然也包括与壳体和风扇直接连接的所有构件和单元，例如风扇的驱动器、控制印刷电路板、直接连接的电源等。

7、进气口优选地穿过被保护罩覆盖的观察窗的上部区段，并且呼吸空气过滤器优选地布置在观察窗的可见或透明区域上方。

8、根据本发明的装置的另一实施方式规定，风扇的壳体以及进气口布置在保护罩的后部上。这意味着壳体不会妨碍防护罩使用者头部的倾斜，并且壳体和风扇的重量不必随着每次头部移动而承受。在这方面特别有利的是，壳体布置在保护罩的颈部区段的水平处。在此，空气入口开口和可能存在的任何呼吸空气过滤器也将有利地布置在防护罩的颈部区域中。

9、如果可以在保护罩下方使用支撑框架或具有至少一个支撑带的装置并且可以可拆卸地连接到壳体，则可以特别好地调节保护罩的使用者对风扇和壳体的重量分布和吸收。替代地，壳体也可以可拆卸地连接至支撑结构。

10、本发明的另一实施方式提供了一种位于保护罩内的头盔，用于壳体的支撑结构或壳体本身及其风扇和能量供应单元以及当然优选地保护罩本身及其观察窗附接至该头盔。这还可以保护用户免受机械影响，如在工业环境中使用该装置时可能发生的情况。

11、本发明的另一个实施方式规定，壳体设置有至少一个吹出口，用于将新鲜空气引导到防护罩的内部。此特征也对此做出了贡献，避免不必要的长空气管路，这会增加净化所需的工作量或要处理的体积。吹出口优选地朝向防护罩的前部和/或朝向观察窗，以便将新鲜空气尽可能直接地引导到使用者的嘴和鼻子，同时防止观察窗起雾。通过该吹出口引导并集中到保护罩装置的使用者的嘴和鼻子区域上的气流的另一个优点是去除含有二氧化碳的呼出空气。通过这种方式，可供吸入的空气的co2含量可以最佳地达到低于1vol.％。

12、为了简化结构并使布置更加紧凑，可以有利地进一步规定，风扇的驱动器被集成到其壳体中。在此优选的一个实施方式，其中自给自足的能量供应单元可以联接到壳体。

13、根据本发明的有利实施方式，能量供应单元远离壳体定位在保护罩的内侧上。这使得装置的重量分布得到改善。能量供应单元优选地附接至背带或前额带，并且优选地附接至与镜片相对的后侧，这意味着供能单元的相当大的重量可以被用户更舒适地吸收。特别优选地，能量供应单元经由优选地柔性的电力线路和控制线路连接至风扇的驱动和控制装置。

14、然而，本发明的另一实施方式的特征在于，壳体具有用于自给式能量供应单元的容器，该容器可以直接联接至壳体。优选地，能量供应单元可以被插入到壳体中。容器优选地定位在用于保护盖装置的支撑结构的前侧的区域中和/或支撑结构的纵向中心平面中，因为这里风扇和能量供应单元的重量分布是最佳的与支撑架协调，这样就可以均匀、平衡地接收壳体和风扇以及能量供应单元的重量。

15、本发明的另一特征优选地设置为，防护罩的至少部分区域由过滤绒构成，其代表用过的空气的过滤器，其中该部分区域优选布置在防护罩的后侧上。优选地，在此提供至少防护等级ffp2的材料。在该实施方式中，防护罩的主要部分由对挥发性和分解可忽略不计的固体或液体气溶胶以及对细菌和病毒具有密封性的材料制成。

16、如果需要，整个保护盖可以由过滤绒布构成，优选地也由至少防护等级ffp2的材料构成。如果防护罩专门用于无菌洁净室，也可以用洁净室织物制成。

17、根据本发明的另一特征，在此如果风扇连接到插入呼吸空气过滤器后启动风扇的控制装置，则是有利的。例如，如果在不需要呼吸空气过滤器的洁净室中使用，也可以通过插入格栅盖来启动风扇。

18、本发明的另一方面是一种用于根据前述段落之一的保护罩装置的改进的控制装置。

19、为了以尽可能最佳和安全的方式为设备的使用者提供呼吸空气，除了佩戴舒适和灵活使用之外，即使使用者的负荷以及因此他的氧气需求快速和/或显着变化，控制布置是提出了一种传感器单元，其特征在于：至少输出表示用户呼吸频率的信号的传感器单元；具有至少一个用于传感器单元的信号的输入端和用于风扇的控制信号的输出端的评估单元；具有用于评估单元的控制信号的输入的风扇，其中评估单元设计成，为了产生与呼吸频率成比例的用于所述风扇的控制信号，使得借助风扇输送的空气量与呼吸频率成比例。这意味着防护设备内空气中的二氧化碳含量(随着呼吸频率增加而增加)可以通过增加气流来平衡，并保持在对使用者有害的水平以下。

20、空气量优选在40l/min到100l/min之间，风扇的设计方式一方面可以精确调节到两个极限，还可以保证输送时更高的负载空气量在较长时间内保持在上限范围内而不会过载。

21、呼吸频率的简单且可靠的确定可以通过防护服内的压力监测来进行，特别是在防护罩或靠近用户的嘴和鼻子的其他区域中，为此目的，根据本发明的另一实施方式，传感器单元有一个压力传感器，用于检测保护罩内的空气。

22、根据本发明的控制装置的扩展实施方式规定，传感器单元具有co2传感器并且评估单元以此方式设计：如果超过保护罩内的co2含量的极限值，则风扇加速和/或生成警告信号。因此，在适应用户呼吸空气需求的压力或呼吸频率的快速控制失败或中断的情况下，实现安全功能。

23、为了避免风扇的控制环路的过冲并因此减少风扇上的负载，评估单元优选地被设计为，仅在可预定次数的缩短或延长的呼吸循环之后生成用于风扇的控制信号。

24、在优选实施方式中，提供另一安全级别，从而在单元中实施安全算法，该安全算法在不可测量和/或不存在压力变化的情况下发起至少一个可预定的动作，特别是警告信号和/或风扇切换到安全模式。

25、安全算法优选地以这样的方式设计：在安全模式下，控制风扇以输送80l/min的风量。