IT202000009604A1

IT202000009604A1 - PERSONAL PROTECTIVE DEVICE FOR THE RESPIRATORY TRACT WITH SANITATION THROUGH PHOTOCATALYSIS

Info

Publication number: IT202000009604A1
Application number: IT102020000009604A
Authority: IT
Inventors: Massimo Ottino; Nicola Treppiccione; Alberto Rigoni; Matteo Marchiorato
Original assignee: Fuel S R L
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2021-10-30

Description

Titolo: ?DISPOSITIVO DI PROTEZIONE INDIVIDUALE PER LE VIE RESPIRATORIE CON SANIFICAZIONE MEDIANTE FOTOCATALISI? Title: ?PERSONAL PROTECTIVE DEVICE FOR THE RESPIRATORY TRACT WITH SANITATION THROUGH PHOTOCATALYSIS?

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda il campo dei dispositivi di protezione individuale per le vie respiratorie, quali mascherine o simili. In particolare, l?invenzione riguarda un dispositivo di protezione che consenta di essere utilizzato molteplici volte dall?utilizzatore, consentendo allo stesso tempo livelli di prestazioni e confort migliorati. The present invention relates to the field of personal protective devices for the respiratory tract, such as masks or the like. In particular, the invention relates to a protective device which allows it to be used multiple times by the user, while at the same time allowing improved levels of performance and comfort.

Sfondo dell?invenzione Background of the invention

I dispositivi ed apparecchi di protezione delle vie respiratorie sono strumenti che permetto all?organismo umano di difendersi da polveri, gas, vapori o aerosol contenenti sostanze o microrganismi nocivi per la salute e si presentano in diverse tipologie destinate sia nello specifico agli operatori del settore medicale, sia in generale alla collettivit?. Difatti, fin dagli inizi del terzo millennio, l?utilizzo di tali dispositivi ha avuto una grande diffusione nell?uso quotidiano su larga scala in Cina, Hong Kong e in gran parte dell?Asia, con un?impennata di richieste di mascherine in occasione dell?epidemia di SARS. Respiratory protection devices and appliances are tools that allow the human body to defend itself against dust, gas, vapor or aerosols containing substances or microorganisms harmful to health and come in different types intended both specifically for operators in the medical sector , and in general to the community. In fact, since the beginning of the third millennium, the use of these devices has had a great diffusion in daily use on a large scale in China, Hong Kong and most of Asia, with a surge in requests for masks on the occasion of the SARS epidemic.

Indipendentemente dalla diffusione di malattie epidemiche, l?utilizzo delle mascherine ? ben radicato nella cultura asiatica e gi? da tempo vengono indossate come segno di cortesia e protezione verso gli altri, e allo stesso tempo come protezione dall?inquinamento atmosferico. Regardless of the spread of epidemic diseases, the use of masks is ? well rooted in Asian culture and already? they have long been worn as a sign of courtesy and protection towards others, and at the same time as protection from atmospheric pollution.

Nel tempo, i dispositivi di protezione hanno subito una rapida evoluzione, arricchendosi con contenuti tecnologici volti sempre pi? ad incrementare l?efficacia del sistema filtrante, a ridurre il rischio di contaminazione e a garantire un adeguato livello di comfort per chi lo indossa. Over time, protective devices have undergone a rapid evolution, enriched with technological contents aimed increasingly at? to increase the effectiveness of the filtering system, to reduce the risk of contamination and to guarantee an adequate level of comfort for the wearer.

Va ricordato che gli apparecchi di protezione delle vie respiratorie proteggono soltanto se vengono utilizzati correttamente e tenuti con la dovuta cura. Va comunque sottolineato che essi non conferiscono una protezione assoluta, comportando, a seconda della soluzione utilizzata, un rischio residuo. Il rischio pu? essere riferibile sia alla limitazione nella capacit? di filtrazione stessa del dispositivo, sia a limitazioni dovute al portatore (in caso di utilizzo non ottimale) o all?ambiente che lo circonda. It should be remembered that respiratory protective devices only protect if they are used correctly and maintained with due care. However, it should be emphasized that they do not confer absolute protection, involving, depending on the solution used, a residual risk. The risk can be referable both to the limitation in the capacity? of filtration itself of the device, both to limitations due to the wearer (in case of non-optimal use) or to the surrounding environment.

Per le mascherine indicate generalmente come mascherine chirurgiche (che permettono una protezione di naso e bocca), ad esempio, non si conosce un dato specifico di protezione al portatore, ma si pu? dire che il materiale di cui sono costituite offre un?efficienza di filtrazione di almeno il 95% alla penetrazione di agenti patogeni. Tale valore, che, come anticipato, riguarda il solo filtro e non si riferisce all?efficienza operativa globale, pur se elevato, non ? significativo dell?effettiva protezione offerta. Alcuni studi in laboratorio, tuttavia, mostrano una protezione complessiva ?reale? che arriva al 90%. For masks generally referred to as surgical masks (which allow nose and mouth protection), for example, specific wearer protection data is not known, but can one? say that the material they are made of offers a filtration efficiency of at least 95% to the penetration of pathogens. This value, which, as anticipated, concerns only the filter and does not refer to the global operating efficiency, even if high, is not? significant of the effective protection offered. Some laboratory studies, however, show overall ?real? protection. which reaches 90%.

Un?ulteriore tipologia di dispositivi di protezione respiratoria di alta qualit?, adatti all?ambito professionale, ? rappresentata dalle maschere di protezione respiratoria FFP (Filtering Facepiece Particles, ?Facciale filtrante contro le particelle? in italiano). Esse servono essenzialmente a proteggere contro le particelle fini, la polvere e diversi virus. La loro efficacia viene valutata in funzione del tasso di filtrazione, ma anche in funzione del tasso di perdita verso l?interno. La versione 2001 della norma EN 149 definisce 3 classi di efficienza filtrante per questo tipo di maschere: FFP1, FFP2, FFP3. Another type of high quality respiratory protection devices, suitable for the professional field, is? represented by FFP (Filtering Facepiece Particles) respiratory protection masks. They essentially serve to protect against fine particles, dust and various viruses. Their effectiveness is evaluated according to the filtration rate, but also according to the rate of inward leakage. The 2001 version of the EN 149 standard defines 3 filtering efficiency classes for this type of mask: FFP1, FFP2, FFP3.

Al contrario delle mascherine chirurgiche, almeno per quanto concerne il portatore, una maschera FFP2 ha una perdita di tenuta totale verso l?interno non superiore al 8% e la FFP3 non superiore al 2%. Questi valori, tuttavia sono garantiti solo se l?utilizzatore non porta baffi, barba, basette e il respiratore viene correttamente indossato e mantenuto sul volto per tutta la durata dell?esposizione, costantemente e in posizione ottimale. Unlike surgical masks, at least as far as the wearer is concerned, an FFP2 mask has a total inward leak of no more than 8% and the FFP3 no more than 2%. However, these values are only guaranteed if the user does not have a moustache, beard or sideburns and the respirator is worn correctly and kept on the face for the entire duration of exposure, constantly and in an optimal position.

? tuttavia importante ricordare che, anche con riferimento ai facciali filtranti FFP2 e FFP3, il rischio non pu? mai essere considerato nullo poich?, anche se usati in modo da massimizzare le loro prestazioni, questi dispositivi ammettono intrinsecamente una certa perdita di tenuta verso l?interno. ? however, it is important to remember that, even with reference to FFP2 and FFP3 filtering facepieces, the risk cannot? never be considered null since, even if used in such a way as to maximize their performance, these devices intrinsically admit a certain loss of seal towards the inside.

Rappresenterebbe dunque un grosso vantaggio realizzare un dispositivo di protezione delle vie respiratorie in grado di presentare perdite di tenuta ancor pi? limitate rispetto ai facciali FFP3 e prive di limitazioni in termini di filtrazione particellare, basando il processo di neutralizzazione degli elementi patogeni o delle sostanze nocive in generale su meccanismi differenti da quelli elettrostatici o meccanici. It would therefore be a great advantage to make a respiratory protective device capable of leaking even more easily. limited compared to FFP3 facials and without limitations in terms of particle filtration, basing the process of neutralization of pathogenic elements or harmful substances in general on mechanisms other than electrostatic or mechanical ones.

Va inoltre notato che la quasi totalit? dei dispositivi di protezione disponibili in commercio e destinati sia alla collettivit? che allo specifico settore medicale quali maschere, semi-maschere, mascherine chirurgiche, facciali filtranti e simili sono da considerarsi monouso, dal momento che il filtro risulta sempre contaminato dopo l?impiego, situazione che potrebbe infettare il portatore, laddove questi decidesse di riutilizzare un dispositivo gi? indossato. Al contrario, ci sono irrisorie probabilit? che la capacit? filtrante del dispositivo di protezione sia compromessa per intasamento nei tipici ambienti in cui esso viene applicato. It should also be noted that almost all of the protective devices available on the market and intended for both the community? that in the specific medical sector such as masks, half-masks, surgical masks, filtering facepieces and the like are to be considered disposable, since the filter is always contaminated after use, a situation that could infect the wearer, should he decide to reuse a device already worn. On the contrary, there are negligible probabilities? that the capacity? filtering of the protection device is compromised by clogging in the typical environments in which it is applied.

Ad oggi, non ci sono studi scientifici che dimostrino l?ipotesi secondo la quale sia possibile sanificare un facciale filtrante con una semplice procedura, ad esempio sull?impiego di soluzione idroalcolica al 70%. Vari studi ufficiali, al contrario, hanno dimostrato che procedure quali lavaggio in autoclave, calore secco a 160?C, disinfezione con alcol isopropilico al 70%, acqua e sapone per 20 minuti, ossido di etilene, nebulizzazione con perossido di idrogeno, microonde, ecc. siano tutti metodi che comportano un considerevole degrado del materiale filtrante e/o del suo supporto. To date, there are no scientific studies that demonstrate the hypothesis according to which it is possible to sanitize a filtering facepiece with a simple procedure, for example the use of a 70% hydroalcoholic solution. Various official studies, on the contrary, have shown that procedures such as autoclaving, dry heat at 160?C, disinfection with 70% isopropyl alcohol, soap and water for 20 minutes, ethylene oxide, nebulization with hydrogen peroxide, microwaves, etc. are all methods that involve a considerable degradation of the filtering material and/or its support.

Da quanto detto, realizzare un dispositivo di protezione per le vie respiratorie costituito in buona parte da elementi riutilizzabili perch? assoggettabili ad un processo di sterilizzazione rappresenterebbe quindi un enorme vantaggio. Minimizzare la quantit? di materiale da destinare allo smaltimento, peraltro, rappresenta oggi per la collettivit? una delle sfide pi? importanti per contenere l?acuirsi di un grandissimo problema che ? l?inquinamento da materiale plastico. From what has been said, making a protective device for the respiratory tract made up largely of reusable elements why? subject to a sterilization process would therefore represent an enormous advantage. Minimize the amount of material to be disposed of, however, today represents for the community? one of the biggest challenges important to contain l?acuirsi of a huge problem that ? plastic pollution.

In periodi di diffusioni epidemiche o pandemiche, infatti, vengono utilizzati giornalmente milioni di dispositivi di protezione monouso che rischiano di provocare un?altra catastrofe ambientale, come riportano i principali gruppi ambientalisti. In times of epidemic or pandemic outbreaks, in fact, millions of disposable protective devices are used every day which risk causing another environmental catastrophe, as reported by the main environmental groups.

Se si considera una popolazione di sette milioni di persone, per esempio solo quella di Hong Kong, che indossa pi? maschere al giorno, la quantit? di rifiuti generati sar? evidentemente ingente. Molte di queste mascherine sono realizzate in materiali sintetici non biodegradabili, altre con polipropilene o poliestere, fibra chimica, dalle importanti caratteristiche fisico-chimiche, ma che non degrada molto velocemente, e in generale trattate con sostanze chimiche inquinanti. If we consider a population of seven million people, for example only that of Hong Kong, who wears more? masks per day, the quantity? of waste generated sar? obviously huge. Many of these masks are made of non-biodegradable synthetic materials, others with polypropylene or polyester, chemical fiber, with important physical-chemical characteristics, but which does not degrade very quickly, and in general treated with polluting chemicals.

Tutte queste mascherine, quindi, una volta utilizzate, potrebbero andare ad aumentare il livello d?inquinamento globale, aggiungendosi alla plastica gi? molto presente nelle nostre acque, risultando altrettante pericolose per la fauna: anch'esse, come il PET, se ingerite da un animale potrebbero causarne la morte. All these masks, therefore, once used, could increase the global level of pollution, adding to the already existing plastic. very present in our waters, resulting just as dangerous for the fauna: they too, like PET, could cause death if ingested by an animal.

Inoltre, il modo di indossare e l?uso corretto del dispositivo di protezione sono altri aspetti rilevanti che non devono essere sottovalutati per non ingenerare un fattore di eccessiva fiducia rispetto al rischio effettivo, che potrebbe portare effetti collaterali. Furthermore, the way of wearing and the correct use of the protective device are other relevant aspects which must not be underestimated in order not to generate an excessive confidence factor with respect to the actual risk, which could lead to side effects.

Il rischio ? quello di indossare male la maggior parte delle maschere oggi disponibili sul mercato: alcune di esse come le mascherine igieniche o chirurgiche, essendo realizzate in materiale tessile, non hanno una auto-portanza intrinseca, pur essendo comode al contatto con la pelle, non riescono a seguire perfettamente la geometria del volto di chi le indossa, lasciando ampi spazi aperti attraverso i quali gli agenti patogeni possono fluire in un senso o nell?altro. Generalmente, l?impiego di una cinta elastica o di un irrigidimento plastico o metallico sul setto nasale per adeguare il dispositivo di protezione alle dimensioni antropomorfe di chi le indossa ? pressoch? inutile. Lo stesso discorso pu? essere esteso anche ai comuni facciali filtranti che, pur avendo una forma intrinseca pi? adatta a conformarsi al volto di una persona, presentano comunque notevoli limitazioni dal punto di vista della completa aderenza. The risk ? that of wearing most of the masks available on the market today badly: some of them, such as hygienic or surgical masks, being made of textile material, do not have an intrinsic self-support, although they are comfortable in contact with the skin, they are unable to perfectly follow the geometry of the wearer's face, leaving wide open spaces through which pathogens can flow in one direction or another. Generally, the use of an elastic belt or a plastic or metal stiffener on the nasal septum to adapt the protective device to the anthropomorphic dimensions of the wearer? almost useless. The same speech can also be extended to the common filtering facepieces which, despite having an intrinsic shape more? suitable to conform to a person's face, however, they have significant limitations from the point of view of complete adherence.

Sommario dell?invenzione Summary of the invention

Da quanto appena esposto emergono gli avantaggi dei dispositivi di protezione individuale per le vie respiratorie attualmente utilizzati. Scopo della presente invenzione ? pertanto quello di fornire un dispositivo di protezione innovativo in grado di ottenere prestazioni di abbattimento degli agenti patogeni migliorate e consentire una maggiore comodit? di utilizzo. The advantages of the currently used personal protective equipment for the respiratory tract emerge from the foregoing. Purpose of the present invention? Therefore, it is to provide an innovative protective device capable of obtaining improved pathogen abatement performance and allow for greater comfort. of use.

In particolare, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo di protezione per le vie respiratorie che permetta una sanificazione dell?aria inspirata ed espirata da un utilizzatore sfruttando il processo della fotocatalisi. In particular, the purpose of the present invention ? that of providing a protective device for the respiratory tract that allows sanitization of the air inhaled and exhaled by a user by exploiting the photocatalysis process.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo di protezione che sia nel suo insieme riutilizzabile svariate volte, che sia formato da componenti tra loro assemblabili e sterilizzabili separatamente e che sia quindi altamente ecologico, non prevedendo parti destinate al singolo utilizzo. Another object of the present invention ? that of providing a protection device which as a whole can be reused several times, which is formed by components which can be assembled together and sterilized separately and which is therefore highly ecological, since it does not provide parts intended for single use.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo di sanificazione intelligente, in grado di autoregolarsi in base ai parametri ambientali e dotato di diverse funzionalit? di controllo degli stessi e di interazione con dispositivi personali di un utilizzatore, mediante collegamento Bluetooth. Another purpose of the present invention ? that of providing an intelligent sanitization device, capable of self-regulating based on environmental parameters and equipped with various functions? control of the same and interaction with personal devices of a user, via Bluetooth connection.

Questi e altri scopi sono raggiunti da un dispositivo di protezione individuale per le vie respiratorie avente le caratteristiche elencate nella annessa rivendicazione indipendente 1. These and other purposes are achieved by a personal protective device for the respiratory tract having the characteristics listed in the annexed independent claim 1.

Realizzazioni vantaggiose dell?invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments of the invention appear from the dependent claims.

Sostanzialmente, la presente invenzione riguarda un dispositivo di protezione individuale per le vie respiratorie atto a coprire almeno naso e bocca di un indossatore, comprendente un corpo principale di forma sostanzialmente troncoconica avente una base maggiore definente una prima apertura il cui bordo perimetrale ? atto ad aderire al viso di detto indossatore e una base minore definente una seconda apertura su cui viene innestato un corpo esterno sagomato e asolato in modo da regolare il passaggio dell?aria dall?esterno verso l?interno del dispositivo e viceversa mantenendo i minimi obbiettivi di traspirabilit?, comprendente altres? un gruppo sanificante atto ad essere installato in prossimit? di detta seconda apertura a valle di detto corpo esterno, detto gruppo sanificante essendo costituito da: una componente meccanica comprendente una griglia composta da una pluralit? di lamelle tra loro parallele o con disposizione reticolare la cui superficie ? trattata prima con un primer di fondo e successivamente con rivestimento di materiale nanoparticellare con funzione di foto-catalizzatore in grado di reagire nello spettro visibile; e una componente elettronica di supporto per un circuito stampato PCB atto a regolare il funzionamento di una pluralit? di luci LED disposte in modo da investire completamente le lamelle di detta griglia al fine di generare una reazione di fotocatalisi sull?aria attraversante la detta griglia. Substantially, the present invention relates to an individual protective device for the respiratory tract adapted to cover at least the nose and mouth of a wearer, comprising a substantially frusto-conical main body having a larger base defining a first opening whose perimeter edge ? adapted to adhere to the face of said wearer and a smaller base defining a second opening onto which a shaped and slotted external body is inserted so as to regulate the passage of air from the outside to the inside of the device and vice versa while maintaining the minimum objectives of breathability?, including also? a sanitizing group capable of being installed near? of said second opening downstream of said external body, said sanitizing group being constituted by: a mechanical component comprising a grid composed of a plurality of of plates parallel to each other or with a reticular arrangement whose surface? treated first with a base primer and subsequently with a coating of nanoparticle material with a photo-catalyst function capable of reacting in the visible spectrum; and a support electronic component for a PCB printed circuit capable of regulating the operation of a plurality? of LED lights arranged so as to completely invest the blades of said grid in order to generate a photocatalytic reaction on the air passing through said grid.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche dell?invenzione risulteranno pi? chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa, e quindi non limitativa, di realizzazione illustrata nei disegni annessi, in cui: Further characteristics of the invention will be more? clear from the detailed description that follows, referring to a purely exemplifying, and therefore non-limiting, embodiment thereof illustrated in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 ? una rappresentazione prospettica di un dispositivo di protezione per le vie respiratorie secondo la presentazione in configurazione assemblata e pronta all?utilizzo; figure 1 ? a perspective representation of a respiratory protective device according to the presentation in an assembled and ready-to-use configuration;

le figura 2a ? una vista frontale del dispositivo di protezione; le figure 2a ? a front view of the protective device;

le figure 2b e 2c sono viste in pianta e in prospettiva di una sezione presa lunga la linea A-A di fig.2a; figures 2b and 2c are plan and perspective views of a section taken along the line A-A of fig.2a;

la figura 3 ? una rappresentazione schematica prospettica del dispositivo mostrante i vari componenti in esploso; figure 3 ? a perspective schematic representation of the device showing the various components in an exploded view;

la figura 4 ? un?ulteriore vista in esploso del dispositivo di protezione; e la figura 5 ? un diagramma mostrante le possibili implementazioni delle funzionalit? di un circuito di gestione del dispositivo di protezione individuale. figure 4 ? a further exploded view of the protection device; and figure 5 ? a diagram showing the possible implementations of the features? of an individual protection device management circuit.

Descrizione dettagliata dell?invenzione Detailed description of the invention

La presente invenzione, a fronte del contesto sopra descritto e delle limitazioni evidenziate per gli attuali prodotti disponibili sul mercato, consiste in un dispositivo di protezione delle vie respiratorie (del tipo a maschera, semi-maschera, facciale, caschetto, ecc.) la cui filtrazione particellare e la neutralizzazione degli agenti patogeni presenti nell?aria inspirata ed espirata si realizza mediante un processo chimico basato sul principio della fotocatalisi. The present invention, in view of the context described above and the limitations highlighted for the current products available on the market, consists of a respiratory protection device (of the mask, half-mask, facepiece, helmet, etc. type) whose particle filtration and the neutralization of the pathogens present in the inhaled and exhaled air is achieved through a chemical process based on the principle of photocatalysis.

Tale modalit? di filtrazione si differenzia sostanzialmente dalle tecniche attualmente note, che si svolgono sulla base di un processo di tipo elettrostatico realizzato ad esempio da un elemento filtrante di manifattura tessile con fibre di diametro molto piccolo, generalmente compreso tra 1 e 3 micron. This modality? filtration differs substantially from the currently known techniques, which are carried out on the basis of an electrostatic type process carried out for example by a filter element of textile manufacture with fibers of very small diameter, generally between 1 and 3 microns.

Secondo l?invenzione, infatti, nel dispositivo di protezione ? previsto un supporto attraverso il quale fluisce l?aria durante le fasi di inspirazione ed espirazione. La ventilazione forzata spinge l?aria a lambire le superfici di detto supporto che viene preventivamente opportunamente trattato mediante un catalizzatore nano-particellare a base di triossido di tungsteno (WO3) al fine di dar luogo ad una serie di reazioni chimiche in tempi strettissimi, valutabili nell?ordine del miliardesimo di secondo, in grado di produrre radicali ossidrili capaci di aggredire e disgregare a livello molecolare sostanze organiche e inorganiche quali virus, batteri, funghi, muffe, odori, polveri sottili PM 2,5, PM 10 e composti organici volati (VOC). According to the invention, in fact, in the protection device ? a support is provided through which the air flows during the inhalation and exhalation phases. The forced ventilation pushes the air to touch the surfaces of said support which is previously suitably treated using a nano-particle catalyst based on tungsten trioxide (WO3) in order to give rise to a series of chemical reactions in very short times, which can be evaluated in the order of a billionth of a second, capable of producing hydroxyl radicals capable of attacking and disintegrating organic and inorganic substances at a molecular level such as viruses, bacteria, fungi, moulds, odours, PM 2.5, PM 10 fine particles and flying organic compounds (VOC).

Tali reazioni si sviluppano grazie alla fotocatalisi, che ? un fenomeno naturale in cui una sostanza nanoparticellare, detta foto-catalizzatore, attraverso l?azione della luce ? naturale o artificiale ? d? luogo a una reazione chimica che comporta appunto la produzione di radicali, ovvero sostanze ossidanti in grado di attaccare le difese degli elementi patogeni e disgregarli a livello molecolare, avendo come risultato finale di tale processo esclusivamente prodotti non nocivi quali vapore acqueo, anidride carbonica, carbonato di calcio, ecc. These reactions develop thanks to photocatalysis, which ? a natural phenomenon in which a nanoparticle substance, called photo-catalyst, through the action of light? natural or artificial? d? place in a chemical reaction which involves the production of radicals, i.e. oxidizing substances capable of attacking the defenses of the pathogenic elements and disintegrating them at a molecular level, having as the final result of this process only non-harmful products such as water vapour, carbon dioxide, carbonate football, etc.

Le reazioni chimiche in questione hanno luogo grazie all?energia che una piccola sorgente di illuminazione collocata a ridosso del supporto catalizzante trasferisce mediante i propri fotoni al catalizzatore, creando in esso lacune di elettroni che si combinano con l?acqua presente nell?aria sottoforma di vapore dando cos? luogo agli ossidrili sopra citati. The chemical reactions in question take place thanks to the energy that a small light source located close to the catalyst support transfers to the catalyst by means of its own photons, creating electron gaps in it which combine with the water present in the air in the form of steam giving cos? place to the hydroxyls mentioned above.

Il dispositivo secondo l?invenzione impiega a tale scopo un catalizzatore nanoparticellare innovativo, ovvero il triossido di tungsteno (WO3). Rispetto ai catalizzatori per fotocatalisi pi? comunemente disponibili sul mercato (quale ad esempio il pi? diffuso biossido di titanio, TiO2), l?impiego del WO3 rende nel suo complesso il dispositivo altamente efficiente nello svolgimento della propria funzione sanificante. Infatti, il WO3 ? pi? sensibile alla radiazione elettromagnetica rispetto ai catalizzatori alternativi e di conseguenza richiede un?energia inferiore per dar vita alle reazioni di ossidazione. Pertanto, una piccola sorgente di luce, peraltro nello spettro visibile, quale ad esempio una luce LED, ? sufficiente ad attivare il catalizzatore preservando l?autonomia di durata sorgente di alimentazione, quale una batteria. For this purpose, the device according to the invention uses an innovative nanoparticle catalyst, ie tungsten trioxide (WO3). Compared to catalysts for photocatalysis pi? commonly available on the market (such as for example the more widespread titanium dioxide, TiO2), the use of WO3 makes the device as a whole highly efficient in carrying out its sanitizing function. Indeed, the WO3 ? more sensitive to electromagnetic radiation than alternative catalysts and consequently requires less energy to initiate oxidation reactions. Therefore, a small light source, moreover in the visible spectrum, such as for example a LED light, is sufficient to activate the catalyst while preserving the duration of the power source, such as a battery.

Il WO3, inoltre, non perde la sua efficacia nel tempo in quanto recupera le lacune elettroniche sempre a contatto con l?aria che lambisce le superfici trattate con esso e quindi si auto rigenera. Non ? poi da sottovalutare il fatto che il WO3 non si decompone nel tempo dando luogo a sostanze pericolose e che il risultato del processo di fotocatalisi, ossia dell?abbattimento degli elementi inquinanti e patogeni, d? semplicemente luogo a sostanze innocue per la respirazione di chi indossa il dispositivo, riconducibili a piccole concentrazioni di vapore acqueo, anidride carbonica, carbonati e nitrati di sodio. Furthermore, WO3 does not lose its effectiveness over time as it recovers the electronic gaps always in contact with the air that laps the surfaces treated with it and therefore self-regenerates. Not ? then to underestimate the fact that the WO3 does not decompose over time giving rise to dangerous substances and that the result of the photocatalysis process, i.e. the reduction of polluting and pathogenic elements, d? simply place harmless substances for the breathing of the wearer of the device, attributable to small concentrations of water vapour, carbon dioxide, carbonates and sodium nitrates.

Verr? ora descritta in dettaglio, con riferimento alle figure annesse, una realizzazione preferita della presente invenzione. Il dispositivo di protezione individuale secondo la presente invenzione ? indicato globalmente con il numero di riferimento 1 e mostrato nella sua configurazione assemblata in vista prospettica in fig. 1. La figura 2a ? una vista in pianta mostrante frontalmente lo stesso dispositivo 1, mentre le figure 2b e 2c mostrano, rispettivamente in pianta e in prospettiva, una sezione presa lungo la linea A-A di fig. 2a. Will I come now described in detail, with reference to the accompanying figures, a preferred embodiment of the present invention. The personal protective device according to the present invention ? globally indicated with the reference number 1 and shown in its assembled configuration in perspective view in fig. 1. Figure 2a ? a plan view showing the front of the same device 1, while figures 2b and 2c show, respectively in plan and in perspective, a section taken along the line A-A of fig. 2a.

Il dispositivo di protezione per le vie respiratorie 1 presenta il vantaggio di essere costituito da elementi assemblabili e sostituibili, che sono meglio raffigurati nella vista in esploso di fig. 3. The respiratory protective device 1 has the advantage of being constituted by elements which can be assembled and replaced, which are better shown in the exploded view of fig. 3.

La componente strutturale del dispositivo 1 consiste in un corpo principale 10, in forma sostanzialmente troncoconica aperta sulle basi. Il termine troncoconico non deve essere inteso letteralmente, ma serve a dare l?idea della forma. Convenientemente, la superficie laterale del corpo 10 ? tale da conformarsi al meglio al viso dell?indossatore, assumendo l?aspetto mostrato nelle varie figure. Indipendentemente dalla forma della superficie laterale, la cui sezione mostrata nella vista frontale di fig. 2a ? riconducile vagamente a quella di un esagono, il corpo 10 presenta un?apertura interna delimitata da un bordo perimetrale 19, destinato ad andare a contatto con il viso dell?indossatore, e un?apertura esterna 12 di dimensioni inferiori all?apertura interna. The structural component of the device 1 consists of a main body 10, substantially in a truncated conical shape open on the bases. The term truncated cone must not be understood literally, but serves to give an idea of the shape. Conveniently, the lateral surface of the body 10 is such as to best conform to the face of the wearer, assuming the appearance shown in the various figures. Regardless of the shape of the lateral surface, the section of which shown in the front view of fig. 2a ? vaguely resembling that of a hexagon, the body 10 has an internal opening delimited by a perimetric edge 19, intended to come into contact with the face of the wearer, and an external opening 12 of smaller dimensions than the internal opening.

Il corpo principale 10 ? preferibilmente realizzato mediante stampaggio ad iniezione di un elastomero termoplastico tipo TPE/TPU/EVA o similare, con un livello di durezza (misurato su scala Shore A) abbastanza contenuto in modo da conferire la necessaria morbidezza per poter aderire al viso dell?indossatore lungo tutto il bordo perimetrale 19. La morbidezza del materiale utilizzato consente al corpo 10 di adattarsi alle differenti condizioni antropomorfe dell?utente dal punto di vista ergonomico e di essere meno invasivo sulla cute qualora dovesse essere indossato per un periodo di tempo prolungato. Il materiale individuato ? comunque di tipo medicale con spiccate propriet? anallergiche, ma soprattutto si tratta di materiale in grado di poter essere sterilizzato mediante autoclave a 134?C, oppure con radiazioni gamma 2x35 kGy, o ancora mediante un processo ad ossido di etilene (EtO). In questo modo, una volta che il dispositivo di protezione 1 ? parzialmente disassemblato, il corpo principale 10 pu? essere sottoposto a svariati cicli di sterilizzazione senza perdere la sua consistenza ed efficacia, n? in termini di forma n? in termini di propriet? intrinseche grazie alla durevolezza del materiale impiegato. The main body 10 ? preferably made by injection molding of a thermoplastic elastomer such as TPE/TPU/EVA or similar, with a level of hardness (measured on the Shore A scale) low enough to give the necessary softness to adhere to the wearer's face all along the perimeter edge 19. The softness of the material used allows the body 10 to adapt to the different anthropomorphic conditions of the user from an ergonomic point of view and to be less invasive on the skin should it be worn for a prolonged period of time. The material identified? however, of a medical type with marked properties? hypoallergenic, but above all it is material capable of being sterilized by autoclave at 134?C, or with 2x35 kGy gamma radiation, or again by means of an ethylene oxide (EtO) process. In this way, once the protection device 1 ? partially disassembled, the main body 10 pu? be subjected to several sterilization cycles without losing its consistency and effectiveness, nor? in terms of the n form? in terms of properties? intrinsic thanks to the durability of the material used.

Il riutilizzo in vita del componente a peso maggiore del dispositivo nel suo insieme consente di minimizzare la quota di elementi che invece sono destinati allo smaltimento, problema non trascurabile dato l?elevato numero di dispositivi che giornalmente possono e devono essere impiegati dal potenziale bacino di utenza. The reuse of the heavier component of the device as a whole during its lifetime allows minimizing the share of elements that are instead destined for disposal, a non-negligible problem given the high number of devices that can and must be used by the potential catchment area every day .

Una coppia di cinghie elasticizzate con fibbia e/o velcro (non mostrata nelle figure) ? prevista sul bordo perimetrale 19 in modo da garantire, attraverso una semplice regolazione, che il dispositivo nel suo insieme possa meglio calzare sulla forma cranica della persona che lo indossa tenendo conto soprattutto delle differenti dimensioni tra generi ed et?. In particolare, tali cinghie fanno s? che il corpo principale possa meglio aderire alla circonferenza del viso evitando la creazione di pericolose zone di mancata adesione con relativo aumento del rischio patologico. A pair of elasticated straps with buckle and/or Velcro (not shown in the figures) ? provided on the perimeter edge 19 so as to ensure, through a simple adjustment, that the device as a whole can better fit the cranial shape of the person wearing it, especially taking into account the different dimensions between genders and ages. In particular, these straps do s? that the main body can better adhere to the circumference of the face avoiding the creation of dangerous areas of non-adherence with a relative increase in pathological risk.

La funzione di sanificazione e protezione del dispositivo 1 ? svolta totalmente dal gruppo sanificante 100, costituito a sua volta da una componente meccanica 110 destinata alla catalizzazione e alla sanificazione chimica e da una componente elettronica 120 contenente i componenti atti a garantire e implementare lo svolgimento del processo di fotocatalisi. The sanitization and protection function of the device 1 ? carried out entirely by the sanitizing unit 100, which in turn consists of a mechanical component 110 intended for catalysing and chemical sanitizing and an electronic component 120 containing the components suitable for guaranteeing and implementing the performance of the photocatalysis process.

La componente meccanica 110 si compone di uno stampato ad iniezione realizzato in materiale termoplastico medicale del tipo PC/ABS/TPE comprendente una griglia 111 formata da pi? lamelle parallele o con generica forma reticolare la cui superficie viene trattata con primer di fondo e successivamente con un rivestimento nanoparticellare fotocatalitico, preferibilmente a base di triossido di tungsteno (WO3), che ? un materiale in grado di reagire anche a radiazioni luminose nello spettro visibile. Tale componente meccanica 110, o supporto catalizzante, calza sul corpo principale 10 innestandosi in prossimit? della sua apertura esterna 12. Tale componente non richiede per utilizzi successivi alcuna sterilizzazione dato che ? un elemento sanificante e di per se sanificato grazie al processo intrinseco della fotocatalisi che interessa la sua estensione superficiale. The mechanical component 110 consists of an injection molded part made of medical thermoplastic material of the PC/ABS/TPE type comprising a grid 111 formed by several? parallel lamellae or with a generic reticular shape whose surface is treated with a base primer and subsequently with a photocatalytic nanoparticle coating, preferably based on tungsten trioxide (WO3), which ? a material capable of reacting also to light radiations in the visible spectrum. This mechanical component 110, or catalytic support, fits onto the main body 10, engaging in proximity? of its external opening 12. This component does not require any sterilization for subsequent uses given that ? a sanitizing element and in itself sanitized thanks to the intrinsic process of photocatalysis which affects its surface extension.

La componente elettronica 120 fornisce il supporto per un circuito stampato PCB equipaggiato con una serie di luci LED laterali (side LED) con cono di illuminazione di 120? e orientati in modo che l?asse del cono si posizioni nel piano di mezzeria tra due lamelle consecutive, investendole in modo simmetrico. Il supporto della componente elettronica 120 ? sagomato come una corona accoppiabile alla componente meccanica 110 e sulla cui circonferenza vengono disposti i LED. La posizione assoluta dei LED sul circuito PCB ? strettamente legata alla geometria del supporto catalizzante della componente meccanica 110 e delle lamelle della griglia 111 e deve essere tale da garantire che non si creino zone d?ombra e che l?illuminazione delle stesse sia sufficiente e quanto pi? uniforme possibile. Preferibilmente, il numero di LED utilizzati ? pari a dieci. The electronic component 120 provides support for a printed circuit board PCB equipped with an array of side LED lights with an illumination cone of 120? and oriented so that the axis of the cone is positioned in the center plane between two consecutive blades, investing them symmetrically. The support of the electronic component 120 ? shaped like a crown that can be coupled to the mechanical component 110 and on the circumference of which the LEDs are arranged. The absolute position of the LEDs on the PCB circuit? closely linked to the geometry of the catalyzing support of the mechanical component 110 and of the slats of the grille 111 and must be such as to guarantee that no shadow areas are created and that their lighting is sufficient and as much as possible? uniform as possible. Preferably, the number of LEDs used? equal to ten.

L?accensione del circuito ? garantita mediante un collegamento azionato da pulsante di tipo push o slider collocato sul corpo principale 10 in zona mento in modo che il suo azionamento avvenga dall?esterno mediante pressione o leggero scorrimento senza dover magari dismettere il dispositivo di protezione. The ignition of the circuit? guaranteed by means of a connection operated by a push button or slider located on the main body 10 in the chin area so that its operation takes place from the outside by pressure or slight sliding without perhaps having to remove the protection device.

Sul corpo principale 10 viene praticata un?icona mediante tampografia per identificare in modo intellegibile la posizione del comando di accensione e spegnimento. Il circuito dei LED, in funzione, risulta alimentato mediante una o due batterie 121 da 3,7V con 600mAh di capacit? complessiva, in grado di garantire per il dispositivo un funzionamento continuativo di circa 4 ore. An icon is made on the main body 10 by pad printing to identify in an intelligible way the position of the on and off command. The LED circuit, in operation, is powered by one or two 3.7V 121 batteries with 600mAh capacity. overall, able to guarantee a continuous operation of about 4 hours for the device.

Per autonomie di durata superiori ? possibile collegare il dispositivo ad una sorgente di energia esterna attraverso un connettore USB disposto sul circuito ed accessibile dall?esterno mediante opportuno slot sul corpo principale 10, situato anch?esso in zona mento. Il pacco batterie 121 prevede inoltre un circuito di ricarica in modo che il dispositivo possa essere nuovamente riutilizzato con cicli di funzionamento successivi indipendentemente dall?alimentazione esterna. Il processo di ricarica viene segnalato grazie alla presenza di un LED colorato, sempre situato in zona mento, che genera un?illuminazione intermittente sino ad avvenuta ricarica. For longer autonomy? It is possible to connect the device to an external energy source through a USB connector arranged on the circuit and accessible from the outside through a suitable slot on the main body 10, also located in the chin area. The battery pack 121 further provides a recharging circuit so that the device can be reused again with subsequent operating cycles independently of the external power supply. The recharging process is signaled thanks to the presence of a colored LED, always located in the chin area, which generates intermittent lighting until recharging has taken place.

Al fine di evitare accumulo di aria calda nel volume interno del corpo principale 10 o possibile formazione di condensa soprattutto in condizioni di utilizzo sotto sforzo, il circuito elettronico ? provvisto di una ventola assiale 125, visibile nella vista in esploso di fig. 4, che ? in grado di spillare l?aria convogliandola verso l?uscita. L?azionamento della ventola 125 pu? avvenire solo quando ? necessario, attraverso l?acquisizione da parte di un sensore di temperatura e umidit? dei rispettivi valori raggiunti nel volume interno. In una versione semplificata, ? previsto un azionamento volontario della ventola 125 da parte dell?utente tramite pulsante di accensione e spegnimento, invece che in modo dinamico ed automatico sulla base dei dati dai sensori a supporto. In order to avoid the accumulation of hot air in the internal volume of the main body 10 or the possible formation of condensate especially in conditions of use under stress, the electronic circuit? provided with an axial fan 125, visible in the exploded view of fig. 4, what ? able to tap the air by conveying it towards the outlet. The drive of the fan 125 pu? only happen when? necessary, through the acquisition by a sensor of temperature and humidity? of the respective values achieved in the internal volume. In a simplified version, ? voluntary operation of the fan 125 by the user via an on and off button is envisaged, instead of in a dynamic and automatic way on the basis of data from the supporting sensors.

Per la ventola 125 si possono prevedere due o tre velocit? di rotazione a seconda delle esigenze di estrazione di aria calda; tali velocit? possono essere selezionate o in modo volontario mediante ulteriore pressione del pulsante di accensione o in modo dinamico grazie a soglie di intervento predefinite in funzione dei valori acquisiti sensori di temperatura e umidit?. E? bene sottolineare come la ventola 125 non abbia alcuna funzione di ventilazione forzata per favorire in alcune condizioni l?inspirazione dell?aria, che peraltro risulterebbe sfavorevole durante la fase di espirazione a causa della sovrappressione che si viene a creare. La ventola 125, invece, serve esclusivamente a regolare le condizioni di temperatura ed umidit? in luogo di una tipica valvola di estrazione, la quale renderebbe il dispositivo inefficace in termini di protezione dell?ambiente circostante nel caso in cui fosse indossato da una persona ammalata. For the 125 fan can two or three speeds be provided? rotation according to the hot air extraction needs; such speeds? can be selected either voluntarily by pressing the power button again or dynamically thanks to predefined intervention thresholds based on the values acquired from the temperature and humidity sensors. AND? it should be emphasized that the fan 125 has no forced ventilation function to favor inhalation of the air in certain conditions, which would, moreover, be unfavorable during the exhalation phase due to the overpressure that is created. The fan 125, on the other hand, serves exclusively to regulate the temperature and humidity conditions? instead of a typical extraction valve, which would make the device ineffective in terms of protecting the surrounding environment if it were worn by a sick person.

Il dispositivo di protezione 1 prevede inoltre un corpo esterno 30, anch?esso stampato ad iniezione e realizzato in termoplastico medicale del tipo PC/TPE/ABS opportunamente sagomato ed asolato per garantire il corretto passaggio dell?aria dall?esterno verso l?interno coerentemente con i minimi obiettivi di traspirabilit? del dispositivo (contenimento delle perdite di carico). Il corpo esterno 30 viene serrato sulla componente meccanica 110 del gruppo sanificante 100 mediante un aggancio a baionetta o innesto a scatto rapido in modo da creare un unico pacchetto agganciabile in modo solidale al corpo principale 10. Il corpo esterno 30 inoltre prevede un bassofondo contenitivo volto ad alloggiare un filtro anteriore 40 necessario ad evitare che polvere o corpuscolo esterno possa attraversare il dispositivo e depositarsi sulla superficie del corpo sanificante, andandone a ridurre l?efficacia delle prestazioni di fotocatalisi. The protection device 1 also has an external body 30, also injection molded and made of medical thermoplastic of the PC/TPE/ABS type, suitably shaped and slotted to guarantee the correct passage of air from the outside towards the inside, consistently with the minimum goals of breathability? of the device (containment of load losses). The external body 30 is clamped onto the mechanical component 110 of the sanitizing unit 100 by means of a bayonet coupling or quick-release coupling so as to create a single package which can be coupled integrally with the main body 10. The external body 30 also provides a containment shallow to house a front filter 40 necessary to prevent dust or external particles from passing through the device and depositing on the surface of the sanitizing body, thereby reducing the effectiveness of the photocatalysis performance.

Il filtro para-polvere anteriore 40 ? costituito da un elemento stratificato in polipropilene o poliestere sostanzialmente comprendente uno strato esterno e uno strato interno. Lo strato esterno, generalmente sottoposto a trattamento idrofobo/idrorepellente, ha la funzione di conferire resistenza meccanica all?insieme filtro e proteggere lo stesso da eventuali particelle liquide (anche in sospensione) che potrebbero penetrare attraverso le feritoie di passaggio aria praticate sul corpo esterno. Lo strato interno ? invece costituito da fibre che svolgono la funzione filtrante per il pulviscolo che potrebbe depositarsi sul supporto catalizzante, riducendone l?efficacia. The front dust filter 40 ? consisting of a layered element in polypropylene or polyester substantially comprising an outer layer and an inner layer. The external layer, generally subjected to a hydrophobic/water-repellent treatment, has the function of conferring mechanical resistance to the filter assembly and protecting it from any liquid particles (even in suspension) which could penetrate through the air passage slits made on the external body. The inner layer? instead made up of fibers that perform the filtering function for the dust that could deposit on the catalyzing support, reducing its effectiveness.

Il filtro 40, nella forma di insieme stratificato o a singolo strato, a cui non ? demandata la funzione di neutralizzazione degli agenti patogeni o la disgregazione di altri elementi particellari, ? nel complesso pi? semplice in termini strutturali e presenta delle caratteristiche di permeabilit? all?aria tali da minimizzare la differenza di pressione relativa tra esterno e interno a dispetto degli altri dispositivi che invece impiegano generalmente filtri multistrato o combinazioni sovrapposte di differenti filtri per poter raggiungere il livello minimo di efficacia in termini di neutralizzazione degli agenti inquinanti e patogeni. The filter 40, in the form of a layered assembly or a single layer, to which it is not delegated the function of neutralization of pathogens or the disintegration of other particle elements, ? overall more simple in structural terms and has characteristics of permeability? to the air such as to minimize the relative pressure difference between the outside and inside in spite of the other devices which instead generally use multilayer filters or superimposed combinations of different filters in order to achieve the minimum level of effectiveness in terms of neutralization of polluting and pathogenic agents.

Ci? comporta un notevole vantaggio nell?utilizzo del dispositivo, in quanto un valore pi? contenuto della permeabilit? all?aria provoca pi? rapidamente affaticamento nella persona che lo indossa o allo stesso modo costringe la stessa ad indossarlo per un tempo pi? limitato, non essendo garantita sufficiente ventilazione soprattutto in condizioni di intensa attivit? fisica e di condizioni sfavorevoli di temperatura nell?ambiente circostante. There? involves a significant advantage in? use of the device, as a value pi? permeability content? to? the air causes pi? quickly fatigue in the person who wears it or in the same way forces the same to wear it for a longer time? limited, not being guaranteed sufficient ventilation especially in conditions of intense activity? physics and unfavorable temperature conditions in the surrounding environment.

A completamento del dispositivo di protezione individuale 1 ? previsto inoltre un guscio di copertura interno 50 con il compito di svolgere sia la funzione di copertura e di protezione del circuito stampato PCB e dei rispettivi componenti che la funzione di protezione anatomica delle parti pi? pronunciate del volto di chi indossa il dispositivo, quali naso, mento e bocca. Tale componente accresce infatti la facilit? con cui il dispositivo nel suo complesso possa adattarsi e calzare bene sul volto degli utilizzatori. Anche il guscio 50 ? realizzato mediante stampaggio ad iniezione di un elastomero termoplastico del tipo TPE/TPU/EVA o similare con un livello di durezza espresso in scala Shore A abbastanza contenuto in modo da conferire la necessaria morbidezza e, analogamente al corpo principale, pu? essere sterilizzato seguendo le stesse modalit? gi? descritte. To complete the personal protective equipment 1 ? an internal covering shell 50 is also provided with the task of carrying out both the function of covering and protecting the printed circuit PCB and the respective components and the function of anatomical protection of the most? pronounced features of the wearer's face, such as the nose, chin, and mouth. This component increases the ease? with which the device as a whole can adapt and fit well on the user's face. Also the shell 50 ? made by injection molding of a thermoplastic elastomer of the TPE/TPU/EVA type or similar with a level of hardness expressed in Shore A scale that is low enough to give the necessary softness and, similarly to the main body, can be sterilized following the same modalities? already described.

Ulteriori accessori possono essere associati alla configurazione di base per il dispositivo di protezione 1 andando ad arricchire le funzioni e i contenuti offerti agli utilizzatori. In particolare, ? possibile accrescere la complessit? del circuito elettronico prevedendo anche un modulo Bluetooth che consenta alla mascherina di interfacciarsi con un dispositivo mobile associato all?indossatore e trasmettere allo stesso tutte le informazioni riferibili alla qualit? dell?aria dell?ambiente esterno attraverso la acquisizione di dati (PM2,5, PM10, CO2, VOC, Formaldeide) mediante alcuni sensori collocati a bordo del corpo principale 10. Tali valori possono essere elaborati in un unico indice AQI (Air Quality Index) che misura la salubrit? complessiva dell?aria e al cui valore pu? essere associato il colore di un indicatore a LED collocato sul corpo principale del dispositivo. Ad esempio, l?indicatore rilascia un segnale di colore verde per AQI<100, con passaggio a rosso qualora AQI superasse tale soglia. Further accessories can be associated with the basic configuration for the protection device 1, enriching the functions and contents offered to users. In particular, ? Is it possible to increase the complexity? of the electronic circuit also providing a Bluetooth module that allows the mask to interface with a mobile device associated with the wearer and transmit to him all the information referring to the quality? of the air in the external environment through the acquisition of data (PM2.5, PM10, CO2, VOC, Formaldehyde) using some sensors placed on board the main body 10. These values can be processed in a single AQI index (Air Quality Index ) which measures healthiness? overall air and whose value can? be associated with the color of an LED indicator located on the main body of the device. For example, the indicator releases a green signal for AQI<100, with a transition to red if AQI exceeds this threshold.

La connessione Bluetooth ? anche utile al fine di implementare il tracciamento delle persone infette in caso di pandemia e dell?effettivo impiego da parte di queste del dispositivo di protezione durante i loro spostamenti. Grazie al Bluetooth ? possibile creare una associazione biunivoca tra dispositivo mobile e dispositivo di protezione indossato dalla persona infetta in modo tale da verificare se, in corrispondenza di una opportuna geolocalizzazione, la mascherina sia correttamente in uso (accesa). Bluetooth connection? also useful in order to implement the tracing of infected people in the event of a pandemic and their effective use of the protective device during their travels. Thanks to Bluetooth ? It is possible to create a one-to-one association between the mobile device and the protective device worn by the infected person in order to verify whether, in correspondence with an appropriate geolocation, the mask is correctly in use (turned on).

Sempre con una connessione Bluetooth ? possibile evitare l?impiego diretto di telefoni cellulari grazie all?integrazione di un microfono e di cuffie altoparlanti nel corpo principale 10, evitando cos? l?interazione con il dispositivo di protezione 1 e prevenendone accidentali spostamenti. Le cuffie possono inoltre essere anche equipaggiate con un traduttore istantaneo in grado di tradurre qualsiasi conversazione come un vero interprete. Always with a Bluetooth connection ? possible to avoid the direct use of mobile phones thanks to the integration of a microphone and loudspeaker headphones in the main body 10, thus avoiding interaction with the protection device 1 and preventing accidental movements. The headphones can also be equipped with an instant translator capable of translating any conversation like a real interpreter.

Un sensore di pressione differenziale collocato efficacemente nel corpo esterno pu? consentire di indicare, sempre tramite connessione Bluetooth, quando il filtro para-polvere 40 debba essere sostituito, generando un messaggio di allarme su uno smart device di chi indossa il dispositivo di protezione. A differential pressure sensor placed effectively in the housing can? allow to indicate, again via Bluetooth connection, when the dust filter 40 needs to be replaced, generating an alarm message on a smart device of the wearer of the protective device.

Un sensore di temperatura corporea collocato nel corpo principale 10 pu? consentire inoltre di rilevare in tempo reale tale valore ed inviare sullo smart device di chi indossa il dispositivo di protezione un messaggio di allarme qualora dovesse superare una certa soglia minima, sfruttando ovviamente la connessione Bluetooth. A body temperature sensor placed in the main body 10 can it also makes it possible to detect this value in real time and send an alarm message to the smart device of the person wearing the protective device should it exceed a certain minimum threshold, obviously using the Bluetooth connection.

Analogamente, un sensore di rilevazione del tasso alcolemico di tipo a semiconduttore o small fuel cell SFC, collocato nel corpo principale pu? addizionalmente consentire di acquisire in tempo reale tale valore ed inviare sullo smart device di chi indossa il dispositivo di protezione un messaggio di allarme qualora dovesse superare una certa soglia minima. Similarly, a semiconductor or small fuel cell SFC type BAC sensor placed in the main body can additionally, it allows to acquire this value in real time and send an alarm message to the smart device of the wearer of the protective device should it exceed a certain minimum threshold.

La figura 5 riassume schematicamente le varie implementazioni delle funzionalit? del dispositivo 1 appena descritte. Figure 5 schematically summarizes the various implementations of the functionalities? of device 1 just described.

In conclusione, il dispositivo di protezione per le vie respiratorie 1 appena descritto pu? definirsi dunque riutilizzabile e non monouso, ergonomico e confortevole, durevole nel tempo, sicuro dal punto di vista dei materiali impiegati in ogni suo elemento e sicuro dal punto di vista del processo di eliminazione degli inquinanti e degli agenti patogeni, nel complesso efficiente data la piccola quantit? di energia richiesta per il suo funzionamento, sostenibile dal punto di vista ambientale ed economicamente competitivo rispetto a dispositivi similari che impiegano invece filtri Hepa, al carbone attivo, stratificati TNT o costose combinazioni di essi. In conclusion, the respiratory tract protective device 1 just described can therefore define itself as reusable and not disposable, ergonomic and comfortable, durable over time, safe from the point of view of the materials used in each of its elements and safe from the point of view of the process of elimination of pollutants and pathogens, overall efficient given the small quantity? of energy required for its operation, sustainable from an environmental point of view and economically competitive compared to similar devices that instead use Hepa filters, activated carbon, stratified TNT or expensive combinations of them.

In particolare, un dispositivo del genere ? di per se sanificante e sanificato almeno nella sua parte attiva (componente meccanica 110 che presenta il supporto catalitico) non richiedendo per essa nessuna sostituzione n? sterilizzazione ad eccezione del filtro para-polvere frontale 40 che a fine vita va sostituito, non per una questione di contaminazione dello stesso n? per una sopraggiunta perdita di protezione dagli agenti patogeni dovuti a utilizzi successivi, ma per garantire nel tempo l?efficacia del processo di fotocatalisi. In particular, such a device ? in itself sanitizing and sanitized at least in its active part (mechanical component 110 which has the catalytic support) not requiring any replacement or? sterilization with the exception of the front dust filter 40 which must be replaced at the end of its life, not for a matter of contamination of the same nor? for a loss of protection from pathogens due to subsequent uses, but to ensure the effectiveness of the photocatalysis process over time.

La presente invenzione non ? limitata alle particolari forme di realizzazione precedentemente descritte e illustrate nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio, alla portata del tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall?ambito dell?invenzione stessa, come definito nelle rivendicazioni annesse. The present invention is not limited to the particular embodiments previously described and illustrated in the attached drawings, but numerous detailed modifications can be made to it, within the reach of the person skilled in the art, without thereby departing from the scope of the invention itself, as defined in the attached claims.

Elenco dei numeri di riferimento List of reference numbers

1: dispositivo di protezione individuale 1: personal protective equipment

10: corpo principale 10: main body

12: apertura esterna del corpo principale 12: external opening of the main body

19: bordo perimetrale del corpo principale 19: perimeter edge of the main body

30: corpo esterno 30: external body

40: filtro parapolvere 40: dust filter

50: guscio di copertura interno 50: internal cover shell

100: gruppo sanificante 100: sanitizing group

110: componente meccanica del gruppo sanificante 110: mechanical component of the sanitizing group

111: griglia lamellare 111: lamellar grille

120: componente elettronica del gruppo sanificante 120: electronic component of the sanitizing unit

121: batterie 121: batteries

125: ventola assiale 125: axial fan

Claims

1. Personal protective device (1) for the respiratory tract suitable for covering at least the nose and mouth of a wearer, comprising a substantially truncated-conical main body (10) having a larger base defining a first opening whose perimeter edge (19) ? adapted to adhere to the face of said wearer and a smaller base defining a second opening (12) on which an external body (30) shaped and slotted is inserted so as to regulate the passage of air from the outside towards the inside of the device (1) and vice versa while maintaining the minimum breathability objectives?

characterized by the fact that it also includes a sanitizing group (100) designed to be installed near? of said second opening (12) downstream of said external body (30), said sanitizing unit (100) being made up of:

- a mechanical component (110) comprising a grid (111) composed of a plurality? of plates parallel to each other or with a reticular arrangement whose surface? treated first with a base primer and subsequently with a coating of nano-particle material with a photo-catalyst function capable of reacting in the visible spectrum; And

- an electronic component (120) supporting a printed circuit board suitable for regulating the operation of a plurality of? of LED lights arranged so as to completely invest the blades of said grid (111) in order to generate a photocatalytic reaction on the air passing through said grid (111).

2. Device (1) according to claim 1, wherein the nanoparticulate material which covers the blades of said grid (111) is tungsten trioxide (WO3).

3. Device (1) according to claim 1 or 2, wherein said external body (30) is clamped onto the mechanical component (110) of the sanitizing unit (100) by means of a bayonet coupling or quick release coupling, creating a single body which can be coupled integrally with the main body (10).

4. Device (1) according to any one of the preceding claims, further comprising a dust filter (40) able to be arranged between said external body (30) and said mechanical component (110) of the sanitizing unit (100) in order to prevent dust or external particles can settle on the lamellar surface of the grille (111).

5. Device (1) according to claim 4, wherein said filter (40) is consisting of a stratified element in polypropylene or polyester including an external layer subjected to a hydrophobic/water repellent treatment, capable of conferring mechanical resistance to the filter assembly and protecting it from any liquid particles (even in suspension) which could penetrate through the air passage slots made on the external body (30) and an internal layer made up of fibers suitable for performing a filtering function for the dust that could deposit on the lamellar grid (111) of the sanitizing element (100).

6. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein said electronic component (120) of the sanitizing group (100) has an annular shape on the surface of which ten LED lights are arranged with a 120? illumination cone, said LEDs being oriented so that the axis of the cone is positioned in the center plane between two consecutive slats of the grid (111), investing them symmetrically.

7. Device (1) according to any one of the preceding claims, further comprising an internal covering shell (50) capable of performing both the function of covering and protecting the printed circuit PCB and the respective components of said electronic component (120) and the function of anatomical protection of the pi? pronounced features of the wearer's face, such as the nose, chin, and mouth.

8. Device (1) according to claim 7, wherein said main body (10) and said external body (30), as well as said inner covering shell (50), are obtained by injection molding of a thermoplastic elastomer type TPE/TPU/EVA or similar, with a low level of hardness, measured on the Shore A scale.

9. Device (1) according to any one of the preceding claims, in which the lighting of the LEDs is guaranteed by means of a connection operated by a push button or slider located on the main body (10) in the chin area, so that it is operated from the outside by pressure or slight sliding.

10. Device (1) according to any one of the preceding claims, further comprising a fan (125) arranged axially with respect to the openings of the main body (10) adapted to be operated in order to avoid accumulation of hot air in the internal volume of the main body ( 10) or possible formation of condensation.

11. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the circuit of said electronic component (120) is powered by one or two 3.7V batteries with 600mAh capacity? overall.

12. Device (1) according to any one of the preceding claims, provided with a USB input able to connect a power supply means of the circuit of said electronic component (120).

13. Device (1) according to any one of the preceding claims, comprising at least one of the following functionalities:

- a Bluetooth module able to allow the device (1) to interface with a mobile device associated with the wearer and transmit to the same all the information referable to the quality? of the air of the external environment through the acquisition of data (PM2.5, PM10, CO2, VOC, Formaldehyde) using some sensors placed on board the main body (10);

- creation of a one-to-one association via Bluetooth connection between the mobile device and the protective device worn by the infected person for geolocation purposes;

- integration of a microphone and loudspeaker headphones in the main body (10), which can be connected via Bluetooth to a personal device of the user;

- a differential pressure sensor placed in the external body (30) indicating, via Bluetooth connection, when the dust filter (40) needs to be replaced, generating an alarm message on a smart device of the wearer of the protective device.

- a body temperature sensor located in the main body (10) capable of detecting this value in real time and sending an alarm message to the smart device of the person wearing the protection device should it exceed a certain minimum threshold, using the Bluetooth connection.

- a semiconductor or small fuel cell (SFC) type alcohol level detection sensor located in the main body to allow this value to be acquired in real time and send an alarm message to a smart device of the wearer of the protective device should it exceed a minimum threshold, using the Bluetooth connection.