Cyclone Mask 1 - CM 1

Cyclone Mask 1, kurz CM1, ist ein Atemschutz mit einem Zyklon Vorfiltersystem. Durch die Zyklon Filtration ist es nun möglich die konventionellen Filter länger haltbar zu machen und somit den ökologischen Fußabdruck zu verringern.

Die Inspiration

Während meines Zivildienstes bei dem Roten Kreuz konnte ich feststellen wie viele Personen an Atemwegserkrankungen leiden. Sehr viele dieser Erkrankungen entstehen durch das Einatmen von Staub. Im Zuge der Userresearch habe ich festegestellt, dass viele Nutzer die Masken nicht benutzen und wenn sie benutzt werden landen sie danach im Restmüll. Der ökologische Fußabdruck ist hierbei sehr groß und somit eine starke Belastung für die Umwelt und Abfallindustrie.

 

Wie es funktioniert

Cyclone Mask 1 nutzt den Zyklon Abscheider als Vorfilter. Danach wird die Luft durch einen Feinstaubfilter geleitet, dieser ist ein Lamellenfilter um bei gleicher Filteroberfläche die allgemeine Größe zu verringern. Der Zyklon wurde mittels Berechnung für das Atemvolumen eines Erwachsenen ausgelegt. Während des Einatmens wird der Zyklon am unteren Ende mit einem Ventil geschlossen um eine perfekte Wirkung zu erzielen. Dieses öffnet sich während des Ausatmens durch die Schwerkraft. Durch den Zyklon konnte die Lebensdauer der Filter erhöht und gleichzeitig die Größe verringert werden, da die großen Partikel durch den Zyklon abgeschieden werden. Das Ein- und Ausatmen erfolgt über zwei separate Öffnungen, diese befinden sich seitlich an der Maske. Durch das kontrollierte Umlenken des Ausatmens wird verhindert, dass die ausgeatmete Luft direkt wieder eingeatmet wird oder sie in das Gesicht des Nutzers geblasen wird.

Entwicklungsphasen

User Research:
Der erste Schritt war eine große User Research zu machen um die Hintergründe und den Nutzen zu eruieren. Ich habe 3 Arbeiter interviewt und von 18 Nutzern wurde ein Fragebogen zum Thema Staubschutz ausgefüllt.

Material Research:
Ich führte mit 3 Experten Interviews um Infos zu Materialien und Feedback zu meinen Ideen zu erlangen. Ich beschäftigte mich intensiv mit dem Zyklon Abscheideverfahren. Mittels Grasshopper habe ich die Dimensionen berechnet, hierbei wurden auch Studien über das Atemvolumen Erwachsener Personen berücksichtigt.

Prototyping:
Das Gurtsystem, welches über den Nacken verläuft, wurde von 10 Personen mit 3 ausgewählten Mockups überprüft. Ich selbst trug die Mockups oft über Stunden um mir einen Eindruck von dem Tragekomfort zu verschaffen. Bei der Auswahl des Magnetverschlusses testete ich 3 Mockups an 10 Personen. Dadurch wurden die Entscheidungen, die ich getroffen habe noch fundierter begründet. Zum überprüfen des Zyklonkonzepts fertigte ich FDM Drucke an und testet diesen mit verschiedenen Filter und Staubarten.

Final Design:
Am Ende wurde alles in Form gebracht, um ein Designmodell davon zu fertigen. Durch die ikonische Form ist sie auch bei Verschmutzung noch gut erkennbar. Eine App gibt dem Nutzer Feedback zum Status des Filters.

Neuheit

Es gibt zurzeit noch keine Maske mit einem Vorfiltersystem, daher ist die Cyclone Mask 1, die Erste ihrer Art. Durch das RFID System wurde es ermöglicht, dem Nutzer ein Feedback über den Zustand seiner Filter zugeben. Das heißt er weiß wie stark dieser verschmutzt ist und wann er ihn wechseln muss.
Der Zyklon Abscheider ist ganz klar eine Marktneuheit in diesem Kontext und verringert auch massiv den ökologischen Fußabdruck, da die Langlebigkeit der Filter erhöht wurde. Das User Feedback über die App trägt ebenfalls dazu bei. Es wird verhindert, dass halbverschmutzte Filter im Müll landen. Dadurch schafft man auch eine gewisse Konnektivität zwischen dem User und dem Produkt.
Der Gurt im Nacken ist kompatibel mit allen am Markt erhältlichen Brillen, Helmen und Gehörschutz. Der Magnetverschluss schließt fast von alleine und kann auch mit Handschuhen perfekt bedient werden.

Zukunftspläne

Eigentlich ist diese Arbeit auf den Umfang einer Bachelor Thesis beschränkt. Aufgrund des positiven Feedbacks meines Betreuers und anderer Experten möchte ich das Projekt weiterverfolgen und es über einen längeren Zeitraum zu testen.

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Elias Thaddäus Pfuner BSc

Industrial Design
Universität für künstlerische und
industrielle Gestaltung Linz.