IT202000010348A1 - Dispositivo di protezione individuale indossabile per la purificazione dell’aria - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO DI PROTEZIONE INDIVIDUALE INDOSSABILE PER LA PURIFICAZIONE DELL?ARIA
Descrizione
Campo di applicazione
La presente invenzione ? generalmente applicabile al settore dei dispositivi di protezione personale ed ha particolarmente per oggetto un dispositivo di protezione individuale adatto ad essere indossato da un utilizzatore attorno al collo e/o alla testa per purificare l?aria intorno al proprio volto per la protezione contro sostanze inquinanti e microorganismi, in particolare agenti patogeni quali batteri e virus, ovvero per isolare un soggetto infetto da patologie che potrebbero essere diffuse attraverso le vie aeree, proteggendo l?ambiente e le persone circostanti.
Stato della tecnica
Come ? noto, nell?ambito delle azioni di prevenzione della trasmissione di agenti patogeni, quali batteri e virus, la soluzione di maggiore impiego ? rappresentata dall?uso delle classiche mascherine in tessuto o altro materiale filtrante.
Tali mascherine sono solitamente utilizzate da operatori sanitari o personale operante in ambito industriale ma trovano oggi anche largo impiego da parte di comuni cittadini, in particolare come forma di prevenzione contro possibili contagi o al fine di filtrare l?aria quando ci si trova in contesti di smog relativamente elevato.
Le caratteristiche tecniche delle mascherine attualmente presenti sul mercato variano sensibilmente in base alla loro destinazione d?uso ed al grado di protezione necessario per lo specifico contesto di utilizzo.
Le mascherine di pi? larga diffusione, ossia quelle che sono solitamente indossate in ambito quotidiano, ma che trovano anche largo spazio anche all?interno di contesti medici e per usi chirurgici, sono formate da un tessuto sagomabile dimensionato per ricoprire bocca e naso dell?utilizzatore.
Tuttavia, tali soluzioni sono ormai obsolete in quanto si limitano essenzialmente a trattenere virus, batteri e polveri fini e, se non munite di filtri intercambiabili o sistemi complessi di ventilazione o sistemi di purificazione dell?ossigeno, necessitano di essere smaltite oppure sanificate.
Nell?ambito della sanificazione di superfici ed ambienti si ricorre invece ad altre tecnologie, quali ozono, raggi UV e disinfettanti chimici, che, tuttavia, non sono idonee ad essere adoperate in associazione a dispostivi di protezione individuale. ? invece presente in commercio un dispositivo atto ad essere indossato intorno al collo e che ? provvisto di alcune piccole uscite poste sotto le narici dell?utilizzatore per l?invio di getti d?aria arricchiti con ioni negativi.
Tuttavia, questo dispositivo non permette n? una protezione completa del volto n? la sterilizzazione dell?aria per cui non si presta ad essere usato come dispositivo di protezione ma solo per fornire i tipici benefici correlati all?aria ionizzata.
Presentazione dell?invenzione
Scopo della presente invenzione ? quello di superare gli inconvenienti sopra lamentati, realizzando un dispositivo di protezione individuale di tipo indossabile che sia particolarmente efficace nella sterilizzazione dell?aria e comodo da indossare ed utilizzare.
Uno scopo particolare ? quello di realizzare un dispositivo di protezione individuale di tipo indossabile per la purificazione dell?aria che consenta una protezione completa del volto dell?utilizzatore mediante la sterilizzazione immediata dei contaminanti biologici presenti sia nella parte esterna che interna del dispositivo.
Ancora altro scopo particolare ? quello di realizzare un dispositivo di protezione individuale di tipo indossabile che costituisca una barriera contro il passaggio di droplets e contaminanti che siano potenziali veicolo di virus, batteri ed allergeni, sia dall?esterno verso l?utilizzatore che, viceversa, dall?utilizzatore verso l?esterno.
Ancora altro scopo particolare ? quello di realizzare un dispositivo di protezione individuale di tipo indossabile che non richieda la sterilizzazione delle sue componenti in quanto auto-sterilizzante, eliminando anche la necessit? di ricorrere a filtri o parti di usura rapida, con conseguente risparmio economico e benefici ecologici.
Non ultimo scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo di protezione individuale di tipo indossabile che non costituisca un ingombro per l?utilizzatore, n? comporti una riduzione della visibilit? come nel caso delle mascherine per le quali, ad esempio, si riscontra il tipico problema legato alla condensa di chi indossa gli occhiali, non creando inoltre fastidio mediante getti d?aria che vadano a colpire direttamente il volto.
Tali scopi, nonch? altri che appariranno pi? chiari in seguito, sono raggiunti da un dispositivo individuale di protezione indossabile per la purificazione dell?aria che, in accordo alla rivendicazione 1, comprende un guscio atto ad essere indossato da un utilizzatore intorno al collo e/o al capo, mezzi per l?aspirazione di aria in detto guscio, mezzi per la purificazione dell?aria aspirata, mezzi di emissione dell?aria purificata. Secondo una caratteristica dell?invenzione, i mezzi di purificazione comprendono un modulo per la generazione di plasma freddo alloggiato in detto guscio ed atto ad arricchire l?aria aspirata con plasma freddo, detti mezzi di emissione comprendendo una o pi? fessure realizzate in detto guscio ed atte a generare rispettive lame d?aria almeno in corrispondenza del volto dell?utilizzatore.
Grazie a questa combinazione di caratteristiche, il dispositivo combiner? in maniera particolarmente efficace l?azione sterilizzante del plasma freddo e quella meccanica della lama d?aria.
Infatti, la tecnologia al plasma freddo permette, tramite uno scontro tra gli ioni positivi e gli ioni negativi, la produzione istantanea di gas ionizzato in grado di distruggere istantaneamente tutto ci? che c?? in aria a livello di microrganismi, come virus, batteri ed allergeni.
Il plasma freddo rompe le membrane cellulari dei microorganismi impedendone la riproduzione e facendoli morire. Inoltre, non crea sottoprodotti nocivi per l?uomo o per gli animali, costituendo cos? un elemento sicuro e ampiamente utilizzabile.
Pertanto, la tecnologia al plasma freddo pu? essere adoperata a stretto contatto con il corpo umano, cos? da svolgere una prima azione di protezione delle vie respiratorie e del volto dell?utilizzatore ed allo stesso tempo sterilizzando l?aria presente intorno lo stesso.
Allo stesso tempo, la lama d?aria evita il passaggio da e verso il volto dell?utilizzatore di goccioline di saliva portatrici dei contaminanti, che saranno asciugate e portate verso l?alto o verso il basso, a seconda di come sar? posizionato il dispositivo, ed impedendo che si disperdano nell?ambiente circostante.
Il dispositivo cos? configurato permetter? di risolvere ulteriori problemi, sia di natura tecnica che sociale.
Ad esempio, il dispositivo permetter? di eliminare il distanziamento sociale normalmente richiesto nella gestione di epidemie, in quanto ridurrebbe drasticamente il rischio di contagio.
Ancora, il dispositivo elimina le tipiche problematiche delle attuali mascherine in uso, non creando alcun fastidio all?utilizzatore in quanto l?aria non lo colpisce direttamente sul viso ma passa a circa 1-2 cm di distanza, permettendo tutte le normali funzioni motorie del capo di chi l?utilizza.
Inoltre, se utilizzato in massa, pu? apportare benefici a livello ecologico mondiale in quanto purifica anche l?aria all?esterno rendendo pian piano tutto l?ambiente sanificato e disinfettato, senza causare danni o pericoli di nessuna natura.
Il dispositivo potr? essere utilizzato sia a scopo personale che all?interno di attivit? lavorative ma potr? trovare applicazione anche in campo militare come strumento di difesa, evitando rischi biologici aerei.
Forme vantaggiose di realizzazione dell?invenzione sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?oggetto dell?invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva del dispositivo secondo l?invenzione, illustrata a titolo di esempio non limitativo con l?ausilio delle unite tavole di disegno in cui:
la Fig. 1 ? una vista prospettica anteriore del dispositivo;
la Fig. 2 ? una vista laterale del dispositivo;
la Fig. 3 ? una vista prospettica posteriore del dispositivo.
Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito
Nelle figure allegate ? illustrata una configurazione preferita ma non esclusiva del dispositivo secondo l?invenzione destinato ad essere indossato da un utilizzatore per la protezione del viso e per isolamento contro agenti patogeni e microparticelle, sia in ingresso verso l?utilizzatore che in uscita dall?utilizzatore verso l?ambiente esterno. Il dispositivo potr? essere destinato ad essere indossato da un utilizzatore sia all?interno di attivit? lavorative, non necessariamente in ambito sanitario, che per uso quotidiano, al fine di evitare l?inspirazione di particelle di inquinanti ultrafini, quali droplets, particolato, pulviscolo, e/o agenti patogeni quali batteri, micoplasmi, virus, e microrganismi in genere.
Il dispositivo sar? utilizzabile anche da soggetti infetti da batteri o virus al fine di evitare la contaminazione dell?ambiente circostante e delle persone vicine con tali microorganismi patogeni.
Il dispositivo potr? essere utilizzato sia in luoghi chiusi che in luoghi aperti, purch? in assenza di vento e/o pioggia che ne comprometterebbero il funzionamento.
Nella sua configurazione pi? essenziale, il dispositivo, indicato globalmente con 1, comprende un guscio 2 atto ad essere indossato da un utilizzatore intorno al collo e/o al capo, mezzi per l?aspirazione di aria all?interno del guscio 2, mezzi per la purificazione dell?aria aspirata e mezzi di emissione dell?aria purificata.
Nella configurazione illustrata, preferita ma non esclusiva, il guscio 2 ? sagomato per essere indossato intorno al collo, andandosi a poggiare sulle spalle dell?utilizzatore. In particolare, il guscio 2, realizzato preferibilmente ma non esclusivamente in materiale plastico antiallergico, avr? forma ad anello chiuso sostanzialmente ellittica in pianta per essere indossata dall?alto mediante inserimento della testa nel passaggio centrale.
Inoltre, il guscio 2 presenter? un tratto posteriore 3 atto ad essere posizionato in corrispondenza della nuca dell?utilizzatore ed un tratto anteriore 4 atto ad essere disposto anteriormente al volto dell?utilizzatore.
Tuttavia, secondo configurazioni alternative non illustrate, il guscio 2 potr? essere sagomato ad anello aperto e/o potr? essere conformato per appoggiarsi ad altre parti della testa, ad esempio sulla parte superiore.
Secondo la peculiarit? della presente invenzione, i mezzi di purificazione comprendono un modulo 5 per la generazione di plasma freddo alloggiato nel guscio 2 e schematizzato nelle figure con linee tratteggiate.
Lo scopo del modulo 5 ? quello di arricchire con plasma freddo l?aria aspirata dai mezzi di aspirazione.
Il flusso d?aria cos? purificato sar? emesso all?esterno attraverso una o pi? fessure realizzate nel guscio 2 ed atte a generare rispettive lame d?aria almeno in corrispondenza del volto dell?utilizzatore.
A tal fine le fessure saranno prevalentemente disposte sul tratto anteriore 4 del guscio anulare.
Secondo la configurazione preferita ma non esclusiva delle figure, i mezzi di emissione comprendono una unica canalina 6 di convogliamento dell?aria purificata provvista di una fessura 7 realizzata almeno sulla parte superiore del tratto anteriore 4 del guscio 2, preferibilmente anche sui tratti laterali 8, 9, in posizione tale da emettere un getto a lama d?aria frontale al volto dell?utilizzatore e distanziato rispetto allo stesso e diretto, in uso, verso l?alto.
Ovviamente, qualora il guscio 2 dovesse essere conformato per potersi appoggiare sulla parte superiore, la fessura 7 potr? essere realizzata sulla parte inferiore del guscio 2 per emettere una lama d?aria diretta verso il basso.
I mezzi di aspirazione comprendono una bocca di aspirazione 10 realizzata nel tratto posteriore del guscio e formata da una pluralit? di fori 11 in corrispondenza dei quali potr? essere disposto anche un filtro HEPA, non visibile nelle figure, atto ad evitare l?accumulo di polvere sui componenti interni.
I mezzi di aspirazione comprendono anche uno o pi? micro-motori elettrici, ad esempio due motori 13, 14, semplicemente schematizzati in figura, provvisti di ventole aereodinamiche, non illustrate, atte ad aspirare aria dall?esterno attraverso la bocca di aspirazione 10 e ad inviarla alla fessura 7 attraverso il modulo di generazione del plasma freddo 5.
In maniera preferita, il modulo 5 per la generazione di plasma freddo potr? comprendere una o pi? micro-lampade al plasma freddo atte ad intercettare il flusso d?aria che va dalla bocca di aspirazione 10 verso la fessura 7, cos? da purificare l?aria in uscita.
L?uso delle micro-lampade per la generazione del plasma si presenta particolarmente vantaggioso rispetto ad altri sistemi di generazione del plasma, ad esempio piastre magnetizzate, in quanto in questo modo si va ad agire direttamente sul flusso d?aria spinto dalle ventole verso la fessura di emissione 7, permettendo non solo la sterilizzazione dell?aria all?interno del guscio 2 ma anche dell?aria all?esterno mediante le particelle di plasma freddo che sono espulse unitamente alla lama d?aria.
I mezzi di aspirazione comprendono anche mezzi di regolazione della velocit? di aspirazione delle ventole aerodinamiche collegati ad una scheda elettronica di controllo, non illustrata, e saranno azionabili mediante un pulsante di ON/OFF esterno 15.
In particolare, i mezzi di regolazione potranno comprendere un regolatore di velocit? 16 ad azionamento manuale a due o pi? velocit? (tre nella configurazione delle figure) posto esternamente e lateralmente sul guscio 2.
L?alimentazione delle varie componenti sar? ottenuta mediante mezzi di alimentazione elettrica di tipo ricaricabile, quale una o pi? batterie ricaricabili, non illustrate, alloggiate nel guscio 2 e che potranno essere sia estraibili da un apposito vano che ricaricabili mediante il collegamento alla rete elettrica o altro sistema di alimentazione elettrica per mezzo di una porta 17 di tipo USB, micro-USB o similare realizzata sempre nel guscio 2, preferibilmente nel tratto posteriore 3.
Operativamente, una volta acceso il dispositivo 1 con il pulsante ON/OFF 15, la batteria fornisce elettricit? ai motori 13, 14 che iniziano ad azionarsi aspirando e successivamente rilasciando l?aria arricchita di plasma.
L?aria aspirata dai motori 13, 14 entra dai fori 11 presenti sul tratto posteriore 3 del guscio 2 e viene arricchita tramite il modulo al plasma freddo 5 che distrugge istantaneamente al suo rilascio i contaminanti, rompendo le membrane delle cellule dei microrganismi e disattivandoli.
L?aria arricchita di plasma ? inviata dalle stesse ventole verso la fessura di emissione 7 che crea cos? una lama d?aria in grado a sua volta di fermare la dispersione delle micro-goccioline che l?utilizzatore, parlando o tossendo, potrebbe emettere.
Tutta l?aria presente quindi sia all?esterno che all?interno del guscio 2 risulter? depurata da tutte le particelle biologiche al suo interno.
Da quanto sopra esposto si evince che il dispositivo secondo la presente invenzione raggiunge gli scopi prefissati.
Claims (10)
1. Un dispositivo individuale di protezione indossabile per la purificazione dell?aria, comprendente:
- un guscio (2) atto ad essere indossato da un utilizzatore intorno al collo e/o al capo;
- mezzi per l?aspirazione di aria in detto guscio (2);
- mezzi per la purificazione dell?aria aspirata;
- mezzi di emissione dell?aria purificata;
caratterizzato dal fatto che detti mezzi di purificazione comprendono un modulo (5) per la generazione di plasma freddo alloggiato in detto guscio (2) ed atto ad arricchire l?aria aspirata con plasma freddo, detti mezzi di emissione comprendendo una o pi? fessure (7) realizzate in detto guscio (2) ed atte a generare rispettive lame d?aria almeno in corrispondenza del volto dell?utilizzatore.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto guscio (2) ? in materiale plastico antiallergico ed ha forma anulare aperta o chiusa, con un tratto posteriore (3) atto ad essere posizionato in corrispondenza della nuca ed un tratto anteriore (4) atto ad essere disposto anteriormente al volto dell?utilizzatore.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di emissione comprendono una canalina (6) di convogliamento dell?aria purificata provvista di una fessura (7) realizzata su detto tratto anteriore (4) in posizione tale da emettere un getto a lama d?aria frontale al volto dell?utilizzatore e distanziato rispetto allo stesso e diretto, in uso, verso l?alto, ovvero verso il basso.
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di aspirazione comprendono una bocca di aspirazione (10) realizzata in detto tratto posteriore (3) di detto guscio (2) e provvista di mezzi filtranti.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di aspirazione comprendono uno o pi? micro-motori elettrici (13, 14) provvisti di ventole aereodinamiche atte ad aspirare aria dall?esterno attraverso detta bocca di aspirazione (10) e ad inviarla a dette una o pi? fessure (7) attraverso detto modulo di generazione del plasma freddo (5).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto modulo per la generazione di plasma freddo (5) comprende una micro-lampada al plasma freddo atta ad intercettare il flusso d?aria da detti mezzi di aspirazione a dette una o pi? fessure (7) per la purificazione dell?aria in uscita da detto guscio (2).
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di aspirazione comprendono mezzi di regolazione della velocit? di aspirazione di dette ventole aerodinamiche.
8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione comprendono un regolatore di velocit? (16) a due o pi? velocit? posto esternamente su detto guscio (2).
9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di alimentazione elettrica di tipo ricaricabile per detti mezzi di aspirazione, detti mezzi di purificazione e di detti mezzi di emissione.
10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di alimentazione comprendono almeno una batteria ricaricabile alloggiata in detto guscio (2), essendo inoltre prevista una porta di alimentazione (17) del tipo USB, micro-USB o similare realizzata in detto guscio (2) per il collegamento elettrico di detta almeno una batteria alla rete elettrica o altro sistema di ricarica.
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2020
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