IT202000006799A1

IT202000006799A1 - PROTECTIVE MASK WITH STERILIZATION DEVICE

Info

Publication number: IT202000006799A1
Application number: IT102020000006799A
Authority: IT
Inventors: Valter Mazzarolo
Original assignee: Valter Mazzarolo
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-10-01
Also published as: WO2021199091A1

Description

Domanda di brevetto per invenzione Industriale intitolata: Patent application for industrial invention entitled:

?MASCHERINA PROTETTIVA PROVVISTA DI DISPOSITIVO DI STERILIZZAZIONE? ? PROTECTIVE MASK WITH STERILIZATION DEVICE?

La presente invenzione industriale si riferisce ad una mascherina protettiva con dispositivo di sterilizzazione, atto ad eliminare in maniera efficace e continuativa la presenza di batteri e virus che potrebbero venire inalati per via aerea nelle persone. The present industrial invention refers to a protective mask with a sterilization device, suitable for effectively and continuously eliminating the presence of bacteria and viruses that could be inhaled by air in people.

Questo dispositivo si presta per la prevenzione e protezione attiva di infezioni batteriche e virali con una protezione superiore rispetto alle comuni mascherine di protezione chirurgiche. This device is suitable for the prevention and active protection of bacterial and viral infections with superior protection compared to common surgical protective masks.

Allo stato attuale, per la protezione individuale delle persone contro il contagio delle stesse da virus e batteri presenti nell?ambiente, eventualmente trasmessi da persone infette per via aerea, vengono impiegate delle mascherine di tipo passivo, costituite da tessuti speciali altamente filtranti, o in alternativa, delle mascherine di protezione con filtri removibili e sostituibili, complete di visiera. At present, for the individual protection of people against contagion of the same by viruses and bacteria present in the environment, possibly transmitted by infected people by air, passive masks are used, consisting of special highly filtering fabrics, or in alternatively, protective masks with removable and replaceable filters, complete with visor.

Il primo di tipo di mascherine ? realizzato con una pluralit? di strati di tessuti naturali e/o sintetici morbidi, come ad esempio microfibra e/o tessuto non tessuto, sovrapposti tra loro e posizionabili aderenti al viso di ogni persona, coprendo bocca e naso del viso stesso, e mantenuti in posizione da uno o pi? elastici che vengono sostenuti dalla testa dell?utilizzatore. The first of kind of masks? made with a plurality? of layers of natural and / or soft synthetic fabrics, such as microfiber and / or non-woven fabric, superimposed on each other and can be positioned adherent to the face of each person, covering the mouth and nose of the face itself, and kept in position by one or more ? elastic bands that are supported by the user's head.

Purtroppo, dopo un certo periodo di esposizione a batteri od a virus che vengono diffusi nell?ambiente, i batteri o virus stessi possono, per le loro ridotte dimensioni, penetrare tra le fibre dei tessuti sovrapposti o lungo i bordi della mascherina, raggiungendo cos? con la respirazione della persona gli alveoli polmonari della persona stessa, dove vanno a depositarsi e possono produrre delle infezioni anche gravi, e talvolta purtroppo anche mortali. Unfortunately, after a certain period of exposure to bacteria or viruses that are spread in the environment, the bacteria or viruses themselves can, due to their small size, penetrate between the fibers of the overlapping tissues or along the edges of the mask, thus reaching? with the breathing of the person the pulmonary alveoli of the person themselves, where they go to settle and can produce serious infections, and sometimes unfortunately even fatal.

Il secondo tipo di mascherina, sempre applicabile al viso coprendo bocca e naso e mantenuta in posizione mediante almeno un elastico, ? sempre costituita da una pluralit? di tessuti naturali e/o sintetici sovrapposti tra loro, ma del tipo semi-rigido ed ? provvista di filtri speciali costituiti da ulteriori svariati tipi di fibre e tessuti, anche con prodotti filtranti come ad es. carbone o altri prodotti atti a filtrare in maniera estremamente efficace il flusso dell?aria, e sono associate ad una visiera. Questo secondo tipo di mascherina garantisce una protezione maggiore contro la possibile inalazione di batteri o virus presenti nell?ambiente rispetto al primo tipo di mascherina, ma essa ? molto pesante ed ingombrante, quindi il suo uso pu? essere tollerato dalla persona per un breve periodo, ed inoltre limita la mobilit? della persona stessa. The second type of mask, always applicable to the face by covering the mouth and nose and kept in position by at least an elastic,? always made up of a plurality? of natural and / or synthetic fabrics superimposed on each other, but of the semi-rigid type and? equipped with special filters consisting of further various types of fibers and fabrics, even with filtering products such as eg. carbon or other products designed to filter the air flow extremely effectively, and are associated with a visor. This second type of mask guarantees greater protection against the possible inhalation of bacteria or viruses present in the environment than the first type of mask, but it? very heavy and bulky, so its use can? be tolerated by the person for a short time, and also limits mobility? of the person himself.

Tali due tipi di mascherine hanno inoltre una durata di utilizzo molto limitata. These two types of masks also have a very limited duration of use.

La presente invenzione si propone lo scopo di realizzazione una mascherina protettiva provvista di dispositivo di sterilizzazione, realizzata in maniera diversa da quella nota dallo stato dell?arte sopra descritto, andando a superare gli inconvenienti sopra descritti. The present invention aims to provide a protective mask provided with a sterilization device, made in a different way from that known from the state of the art described above, overcoming the drawbacks described above.

Questa mascherina protettiva provvista di dispositivo di sterilizzazione ? realizzata con le caratteristiche costruttive che verranno descritte a solo titolo di esempio non limitativo, per ottenere una protezione efficace contro virus e batteri diffusi nell?ambiente, con riferimento alle figure allegate in cui: This protective mask equipped with a sterilization device? made with the construction features that will be described only as a non-limiting example, to obtain effective protection against viruses and bacteria spread in the environment, with reference to the attached figures in which:

- la fig. 1 mostra una vista frontale della mascherina protettiva provvista di dispositivo di sterilizzazione indossata da una persona, conforme all?invenzione; - fig. 1 shows a front view of the protective mask provided with a sterilization device worn by a person, according to the invention;

- la fig. 2 mostra una vista frontale della sola mascherina protettiva di fig. 1, non indossata da una persona; - fig. 2 shows a front view of the protective mask only of fig. 1, not worn by a person;

- la fig. 3 mostra una vista prospettica anteriore del dispositivo di sterilizzazione facente parte della mascherina protettiva conforme all?invenzione, in condizione assiemata; - fig. 3 shows a front perspective view of the sterilization device forming part of the protective mask according to the invention, in assembled condition;

- la fig. 4 mostra una vista prospettica anteriore del dispositivo di sterilizzazione, con un elemento componente in fase di rimozione/inserimento; - fig. 4 shows a front perspective view of the sterilization device, with a component element being removed / inserted;

- la fig. 5 mostra una vista prospettica anteriore del dispositivo di sterilizzazione, con l?elemento componente di fig. 4 rimosso; - fig. 5 shows a front perspective view of the sterilization device, with the component element of fig. 4 removed;

- la fig. 6 mostra una vista dall?alto sezionata della mascherina protettiva conforme all?invenzione. La mascherina protettiva provvista di dispositivo di sterilizzazione, conforme all?invenzione, e atta ad essere indossata ed applicata sul viso di una persona, coprendone almeno la bocca ed il naso, si presta ad essere utilizzata per la protezione e prevenzione dall?inalazione di virus e batteri presenti nell?ambiente ed eventualmente trasmessi da persone infette per via aerea, e che se vengono inalati dalle persone ne potrebbero determinare delle infezioni, anche gravi e talvolta purtroppo anche mortali. - fig. 6 shows a sectioned top view of the protective mask according to the invention. The protective mask equipped with a sterilization device, in accordance with the invention, and suitable to be worn and applied on the face of a person, covering at least the mouth and nose, is suitable for use for the protection and prevention of virus inhalation. and bacteria present in the environment and possibly transmitted by infected people by air, and which if inhaled by people could cause infections, even serious and sometimes unfortunately even fatal.

Come visibile nelle fig. 1, 2, 3, 5 e 6, si pu? notare che la mascherina protettiva 1 ? realizzata in materiale semi rigido 1 quale tessuto compresso e termoformato o in alternativa realizzata mediante uno stampo per iniezione con una plastica di tipo anallergica ad uso umano, con caratteristiche di elevata flessibilit?, e costituita da un corpo sagomato a guscio adattabile al viso di una persona per coprirne bocca e naso e sostenuto da due elastici 2-3 applicati e sostenuti da appositi fori 9-10-11-12 praticati nel corpo della mascherina 1, i quali elastici hanno la funzione di venire sostenuti dalla testa della persona che indossa la mascherina 1, per tenere la mascherina 1 aderente al viso della persona stessa. As can be seen in figs. 1, 2, 3, 5 and 6, can you? note that the protective mask 1? made of semi-rigid material 1 such as compressed and thermoformed fabric or alternatively made by means of an injection mold with a hypoallergenic plastic for human use, with characteristics of high flexibility, and consisting of a shell-shaped body adaptable to the face of a person to cover the mouth and nose and supported by two elastic bands 2-3 applied and supported by special holes 9-10-11-12 made in the body of the mask 1, which elastic have the function of being supported by the head of the person wearing the mask 1, to keep the mask 1 adherent to the person's face.

Per aumentare l?aderenza della mascherina protettiva 1 e sigillare maggiormente il suo bordo esterno sul viso dell?utilizzatore, quando essa ? posizionata sul viso di quest?ultimo, attorno a tutto detto bordo ? applicata una guarnizione in schiuma gommosa espansa anallergica o silicone 6. Tale guarnizione ha lo scopo di aumentare il confort di chi indossa la mascherina per molto tempo. Nella parte frontale del corpo della mascherina protettiva 1 ? presente ed opportunamente fissato almeno un dispositivo di sterilizzazione 7 contro i batteri ed i virus. To increase the adherence of the protective mask 1 and seal its outer edge better on the user's face, when it? positioned on the face of the latter, around all said edge? a gasket in hypoallergenic foam rubber or silicone 6 is applied. This gasket has the purpose of increasing the comfort of those who wear the mask for a long time. At the front of the protective bezel body 1? present and suitably fixed at least one sterilization device 7 against bacteria and viruses.

Tale dispositivo di sterilizzazione 7 comprende un mezzo filtrante 8 (vedi fig. 2 e 3), costituito da una cartuccia filtro di tipo estraibile, costituita da un corpo con una pluralit? di fori passanti frontali ed allungati 14, e da una valvola unidirezionale frontale 15 fissata nel corpo del dispositivo sterilizzatore 7, ed all?interno della valvola 15 ? alloggiato almeno un filtro di tessuto ad alta densit? 13 (vedi fig. 6), e con questa disposizione l?aria che viene inspirata passa attraverso i fori frontali 14 della cartuccia 8 e la valvola unidirezionale 15, che ? realizzata in materiale siliconico flessibile anallergico e consente solo l?ingresso ma non l?uscita dell?aria, mentre l?aria espirata viene espulsa attraverso un?ulteriore valvola unidirezionale 16 (vedi fig. 3 e 5) in materiale siliconico flessibile anallergico sempre fissata nel corpo del dispositivo sterilizzatore 7, in una posizione diversa dalla valvola 15, e questa ulteriore valvola 16 consente all?aria di uscire tramite dei canali laterali 27-28 (vedi fig. 3) rivolti verso la parte posteriore e di non entrare durante l?inspirazione. Il filtro 13 contenuto nella cartuccia 8 verr? investito dalla luce sterilizzante UVC (ad ultravioletti) emessa dai led 17-18-19-20 (vedi fig. 6) saldati in un circuito stampato 21 (vedi fig. 5 e 6), dove ? incorporato un circuito elettronico di controllo con un microprocessore, di tipo tradizionale, che avr? la funzione di attivare un segnalatore acustico intermittente 23 quando il livello della batteria di alimentazione 24 dell?assieme scender? sotto al livello stabilito per garantire il corretto funzionamento dell?assieme. La batteria 24 ? alloggiata all?interno della cartuccia del filtro 8, il quale quando viene inserito nella cartuccia, tramite dei contatti 25-26 provveder? all?alimentazione elettrica del circuito stampato 21, e tale cartuccia del filtro 8 potr? quindi essere sostituita ogni qual volta che il segnalatore acustico 23 verr? attivato ed avviser? l?utente di questa condizione, e la sostituzione della cartuccia verr? effettuata mediante estrazione a scorrimento tramite delle guide 4-5 (vedi fig. 4), di cui una fissata nel corpo del dispositivo sterilizzatore 7 e l?altra nel corpo della cartuccia 8, ed in cui ogni volta che la cartuccia 8 verr? sostituita la nuova cartuccia che sostituir? quella precedente avr? quindi nel suo interno un nuovo filtro e una nuova batteria, per cui ad ogni sostituzione di una cartuccia filtrante 8 verr? sempre garantita la corretta ed efficace filtrazione del sistema filtrante, e del corpo della mascherina 1 e conseguentemente il dispositivo di sterilizzazione 7 potr? essere riutilizzato lavandolo, e potr? essere sterilizzato sottoponendolo alla radiazione ultravioletta (UVC) di dispositivi sterilizzatori ad UVC di tipo tradizionale, oppure venendo sterilizzato con liquidi a base di alcol o altri prodotti presidi medici. This sterilization device 7 comprises a filtering medium 8 (see fig. 2 and 3), consisting of a filter cartridge of the extractable type, consisting of a body with a plurality of elements. of front and elongated through holes 14, and by a front unidirectional valve 15 fixed in the body of the sterilizing device 7, and inside the valve 15? housed at least one high-density fabric filter? 13 (see fig. 6), and with this arrangement the air that is inhaled passes through the front holes 14 of the cartridge 8 and the one-way valve 15, which? made of flexible hypoallergenic silicone material and allows only the entry but not the exit of the air, while the exhaled air is expelled through an additional one-way valve 16 (see fig. 3 and 5) in flexible hypoallergenic silicone material always fixed in the body of the sterilizing device 7, in a position other than valve 15, and this additional valve 16 allows the air to exit through lateral channels 27-28 (see fig. 3) facing the rear and not to enter during the ?inspiration. The filter 13 contained in the cartridge 8 will come? hit by the UVC (ultraviolet) sterilizing light emitted by LEDs 17-18-19-20 (see fig. 6) soldered in a printed circuit 21 (see fig. 5 and 6), where? incorporated an electronic control circuit with a microprocessor, of the traditional type, which will have? the function of activating an intermittent acoustic signal 23 when the level of the supply battery 24 of the assembly drops? below the established level to ensure the correct functioning of the assembly. Battery 24? housed inside the filter cartridge 8, which when inserted into the cartridge, through contacts 25-26 will provide? to the electrical power supply of the printed circuit 21, and this filter cartridge 8 will be able? therefore be replaced every time that the buzzer 23 will come? activated and warn? the user of this condition, and the replacement of the cartridge will come? carried out by sliding extraction through guides 4-5 (see fig. 4), one of which is fixed in the body of the sterilizer device 7 and the other in the body of the cartridge 8, and in which each time the cartridge 8 will come replaced the new cartridge that will replace? the previous one will have? then inside it a new filter and a new battery, so at each replacement of a filter cartridge 8 will come? always guaranteed the correct and effective filtration of the filtering system, and of the body of the mask 1 and consequently the sterilization device 7 will be able to be reused by washing it, and can? be sterilized by subjecting it to ultraviolet radiation (UVC) from conventional UVC sterilizing devices, or by being sterilized with alcohol-based liquids or other medical products.

I LED 17-18-19-20 emettono una luce ultravioletta la cui radiazione elettromagnetica ha delle lunghezze d'onda pi? corte della luce visibile. La radiazione ultravioletta (UVC) comprende varie gamme di lunghezze d?onda, delle quali la gamma di lunghezza d?onda corta ? considerata germicida, ed in particolare alla lunghezza d?onda di 2,537 Angstrom (254 nm) la radiazione ultravioletta distrugge i legami molecolari del DNA dei microrganismi, producendo dimeri di timina nel loro DNA, che li distrugge rendendo tali microrganismi inoffensivi oppure impedendo il loro sviluppo e la loro crescita e riproduzione nella parte filtrante dell?aria d?ingresso. The 17-18-19-20 LEDs emit an ultraviolet light whose electromagnetic radiation has longer wavelengths. court of visible light. Ultraviolet radiation (UVC) comprises various wavelength ranges, of which the short wavelength range? considered germicidal, and in particular at the wavelength of 2,537 Angstrom (254 nm), ultraviolet radiation destroys the molecular bonds of the DNA of microorganisms, producing thymine dimers in their DNA, which destroys them making these microorganisms harmless or preventing their development and their growth and reproduction in the filtering part of the inlet air.

I LED 17-18-19-20 a radiazione ultravioletta utilizzati ed applicati nella mascherina protettiva 1 conforme all?invenzione, in particolare, generano per ogni LED una radiazione ultravioletta con una lunghezza d?onda compresa preferibilmente fra 100 nm e 280 nm ed una potenza compresa fra 10mW fino a 2 Watt, del loro circuito di alimentazione a batteria, ed in queste condizioni la radiazione ultravioletta diretta verso i filtri dell?aria di ingresso e contro i microrganismi da distruggere e/o neutralizzare svolge un?efficace azione germicida sterilizzante e non produce danni alle persone che la utilizzano, in quanto la luce ? diretta verso l?esterno e quindi rivolta esclusivamente nella ?cartuccia? del filtro dell?aria di aspirazione. The ultraviolet radiation LEDs 17-18-19-20 used and applied in the protective mask 1 according to the invention, in particular, generate for each LED an ultraviolet radiation with a wavelength preferably between 100 nm and 280 nm and a power between 10mW up to 2 Watt, of their battery power circuit, and in these conditions the ultraviolet radiation directed towards the filters of the inlet air and against the microorganisms to be destroyed and / or neutralized carries out an effective germicidal sterilizing action and does not cause harm to the people who use it, as the light? directed outwards and therefore directed exclusively into the? cartridge? of the intake air filter.

La mascherina protettiva 1, producendo una sterilizzazione attiva e continua, pu? essere utilizzata per molti cicli, sostituendo semplicemente la batteria di alimentazione. The protective mask 1, producing an active and continuous sterilization, can? be used for many cycles, simply by replacing the supply battery.

La mascherina potr? avere anche un sensore di pressione elettronico 29 (vedi fig. 5), situato in prossimit? della valvola di scarico, il quale rilever? la pressione dell?area della valvola e generer? dei corrispondenti segnali elettrici, che vengono trasmessi al microprocessore, che provveder? ad accendere i led sterilizzanti solo quando la persona espirer? o inspirer?, a seconda del programma firmware scaricato all'interno del microprocessore, con conseguente aumento della durata di vita della batteria. Questo sensore di pressione ? inoltre dotato di un misuratore di temperatura interno, atto a compensarlo per correggere l?errore della lettura della pressione, questo potr? essere utilizzato anche per attivare il segnalatore acustico con un segnale continuo, se la temperatura dell?aria dei polmoni emessa superer? i 37,5? C o 38?C, avvisando l?utente che la temperatura corporea sta salendo sopra il valore normale. The mask can? also have an electronic pressure sensor 29 (see fig. 5), located in the vicinity? of the exhaust valve, which will detect? the pressure of the area of the valve and will generate? of the corresponding electrical signals, which are transmitted to the microprocessor, which will provide? to turn on the sterilizing LEDs only when the person exhales? or inspirer ?, depending on the firmware program downloaded inside the microprocessor, with a consequent increase in battery life. This pressure sensor? also equipped with an internal temperature gauge, able to compensate it to correct the error of the pressure reading, this can? be used also to activate the acoustic signal with a continuous signal, if the temperature of the air of the lungs emitted exceeds? the 37.5? C or 38 ° C, warning the user that the body temperature is rising above normal.

Claims

Patent application for industrial invention entitled: ? PROTECTIVE MASK WITH STERILIZATION DEVICE? CLAIMS 1. Protective mask designed to be worn and applied on the face of a person, covering at least the mouth and nose, lending itself to be used for the protection and prevention from the inhalation of viruses and bacteria present in the environment and possibly transmitted by infected people by air, and that if they are inhaled by people they could cause infections, even serious and sometimes unfortunately even fatal, made of semi-rigid material such as compressed and thermoformed fabric or alternatively made by means of an injection mold with a non-allergenic plastic for human use, with characteristics of high flexibility, and consisting of a shell-shaped body adaptable to the face of a person to cover the mouth and nose and supported by elastic bands (2-3) applied and supported by special holes (9-10- 11-12) made in the body of the mask (1), which rubber bands have the function of being supported by the head of the person wearing the mask kerine (1), to keep the mask (1) adherent to the face of the person himself, characterized by the fact that to increase the adherence of the protective mask (1) and seal more its outer edge on the face of the user, when it? positioned on the face of the latter, around all said edge? applied a gasket in hypoallergenic foam rubber or silicone (6), which? at least one sterilization device (7) against bacteria and viruses, suitably fixed in the front part of the body of the protective mask (1), and comprising a filter medium (8), consisting of a removable filter cartridge, consisting of a body with a plurality? of front and elongated through holes (14), and by at least one front unidirectional valve (15) fixed in the body of the sterilizing device (7), and inside the valve (15)? housed at least one high-density fabric filter? (13), so that with this arrangement the air that is inhaled passes through the front holes (14) of the cartridge (8) and the one-way valve (15), which? made of flexible hypoallergenic silicone material and allows only the entry but not the exit of the air, while the exhaled air is expelled through an additional one-way valve (16) in flexible hypoallergenic silicone material always fixed in the body of the sterilizer device ( 7), in a different position from the valve (15), and this further valve (16) allows the air to escape through the lateral channels (27-28) facing the back and not to enter during inspiration, called filter (13) contained in the cartridge (8) being hit by the UVC (ultraviolet) sterilizing light emitted by led devices (17-18-19-20) soldered in a printed circuit (21), where? incorporated an electronic control circuit with a microprocessor, of the traditional type, with the function of activating an intermittent acoustic signal (23) when the level of the supply battery (24) of the assembly drops? below the level established to guarantee the correct functioning of the assembly, which battery (24)? housed inside the filter cartridge (8), which when inserted into the cartridge, by means of contacts (25-26), provides the electrical power supply to the printed circuit (21), thus allowing to replace this filter cartridge (8 ) every time that the acoustic signal 23 is activated and warns the user of this condition, and the replacement of the cartridge is carried out by sliding extraction through the guides (4-5), one of which is fixed in the body of the sterilizing device (7 ) and the other in the body of the cartridge (8), and in which every time the cartridge (8) is replaced, the new cartridge which will replace? the previous one will have? then inside it a new filter and a new battery, so at each replacement of a filter cartridge (8) will come? always guaranteed the correct and effective filtration of the filtering system, and of the body of the mask 1 and consequently the sterilization device (7) will be able to be reused by washing it, and can? be sterilized by subjecting it to ultraviolet radiation (UVC) from conventional UVC sterilizing devices, or by being sterilized with alcohol-based liquids or other medical products.

2. Protective mask according to claim 1, characterized in that said (LED17-18-19-20) emit an ultraviolet light whose electromagnetic radiation has longer wavelengths? short of visible light, of which the short wavelength range? considered germicidal, and in particular at the wavelength of 2,537 Angstrom (254 nm), ultraviolet radiation destroys the molecular bonds of the DNA of microorganisms, producing thymine dimers in their DNA, which destroys them making these microorganisms harmless or preventing their development and their growth and reproduction in the filtering part of the inlet air, in which the ultraviolet radiation LEDs (17-18-19-20) used and applied in the protective mask (1), in particular, generate a ultraviolet radiation with a wavelength preferably between 100 nm and 280 nm and a power between 10mW up to 2 Watt of their battery power circuit, and in these conditions the ultraviolet radiation directed towards the filters of the inlet air and against the microorganisms to be destroyed and / or neutralized it performs an effective sterilizing germicidal action and does not cause damage to the people who use it, as the there is ? directed outwards and therefore directed exclusively into the? cartridge? of the intake air filter.

3. Protective mask according to claim 1, characterized by the fact that it can also have at least one electronic pressure sensor (29), located in the vicinity? of the discharge valve, able to detect the pressure of the valve area and to generate corresponding electrical signals, which are transmitted to the microprocessor, to turn on said sterilizing LEDs only when the person exhales. or inspirer ?, depending on the firmware program downloaded inside the microprocessor, with a consequent increase in the battery life, said pressure sensor being also equipped with an internal temperature gauge, able to compensate it to correct the reading error of the pressure, and to be used also to activate the acoustic signal with a continuous signal, if the temperature of the air of the lungs emitted exceeds 37.5? C or 38 ° C, warning the user that the body temperature is rising above normal.