IT202000014353A1 - Dispositivo filtrante, particolarmente per maschere integrali - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
"DISPOSITIVO FILTRANTE, PARTICOLARMENTE PER MASCHERE INTEGRALI"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo filtrante, particolarmente per maschere integrali.
La presente invenzione si riferisce in particolare ad un sistema filtrante utilizzabile per maschere facciali ed atto a rendere inattivi virus e microrganismi in genere, sensibili alle alte temperature.
Il sistema filtrante ? pensato per un uso professionale da parte di personale medico/sanitario.
? noto che alcuni microrganismi, nella fattispecie il virus Coronavirus 2 da sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV-2), sono resi inattivi al superamento di una determinata temperatura.
I dispositivi filtranti di tipo noto, attualmente in uso, presentano diverse caratteristiche e limitazioni.
Le mascherine di tipo chirurgico fungono da barriera per il "droplet", ma non sono efficaci per l'aerosol; non hanno potere filtrante; lasciano scoperti il viso e gli occhi, potenziali accessi di un virus.
Le mascherine con i vari livelli di filtrazione, FFP2, FFP3, ecc., con o senza valvola, sono in grado di filtrare il virus sfruttando le dimensioni dello stesso; tuttavia lasciano scoperti viso ed occhi e, se non correttamente indossate in aderenza al viso possono lasciar passare aria non filtrata ai lati della bocca o del naso.
Tali mascherine determinano inoltre un affaticamento della respirazione e quindi dei polmoni dopo un tempo prolungato di utilizzo.
L'uso congiunto di mascherine, occhiali e schermi facciali, per un tempo prolungato, durante la giornata lavorativa, pu? essere di ostacolo all'esercizio dell'attivit? sia in termini di respirazione sia di visione, oltre che poco pratico nella vestizione.
Le maschere integrali da laboratorio attualmente in commercio, hanno il vantaggio di una migliore adesione al volto, tuttavia presentano il filtro nella parte antistante la bocca, comportando ostacoli alla visione e uno sbilanciamento del peso in avanti.
Inoltre, le maschere integrali di tipo noto ostacolano la visione verso il paziente.
In ogni caso, nessuno dei sistemi noti ? in grado di disattivare il virus.
Compito della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo filtrante che superi gli inconvenienti della tecnica nota citata.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo dell'invenzione ? quello di realizzare un dispositivo filtrante applicabile a maschere integrali e da utilizzare in ambienti contaminati da virus e microrganismi in genere i quali vengono inattivati al superamento di una determinata temperatura.
Un altro scopo dell'invenzione ? quello di realizzare un dispositivo che non intralci le attivit? dell'utilizzatore.
Uno scopo particolare dell'invenzione ? quello di realizzare un dispositivo che, applicato ad una maschera integrale, non intralci la vista dell'utilizzatore, garantendo nel contempo una totale aderenza della maschera al volto, proteggendo viso, bocca, naso ed occhi.
Un ulteriore scopo dell'invenzione ? quello di realizzare un dispositivo filtrante che permetta una respirazione normale, senza affaticamento.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le pi? ampie garanzie di affidabilit? e di sicurezza nell'uso.
Questi scopi ed altri che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo filtrante, particolarmente per maschere integrali, comprendente un corpo di contenimento presentante un ingresso di aria ambiente da filtrare ed una uscita di aria filtrata e purificata; detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che detto corpo di contenimento accoglie un primo stadio, un secondo stadio ed un terzo stadio; in detto primo stadio, detta aria ambiente subisce una prima filtrazione meccanica, da eventuali impurit? generiche, ed una perdita di velocit?; in detto secondo stadio, detta aria ? successivamente convogliata contro un corpo riscaldato il quale deteriora i microrganismi presenti in detta aria; in detto terzo stadio, detta aria attraversa successivamente un ulteriore filtro di tipo meccanico il quale filtra solamente una quota parte residua di impurit?, che eventualmente abbia superato detti primo e secondo stadi.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, dell'invenzione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 ? una vista assonometrica, parzialmente in esploso, del dispositivo oggetto della presente invenzione;
la figura 2 ? una vista in pianta del dispositivo:
la figura 3 ? una vista laterale del dispositivo;
la figura 4 ? una vista frontale del dispositivo;
la figura 5 ? una vista in sezione, secondo il piano di sezione V-V delle figure 2 e 4;
la figura 6 ? una vista in pianta del gruppo di alimentazione e controllo;
la figura 7 ? una vista laterale del gruppo di alimentazione e controllo;
la figura 8 illustra schematicamente un sistema filtrante comprendente il dispositivo secondo l'invenzione applicato ad una maschera facciale.
Con riferimento alle figure citate, il dispositivo secondo l'invenzione, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, ? utilizzabile in un sistema filtrante, modificato globalmente con il numero di riferimento 100, il quale comprende un gruppo di alimentazione e controllo 2, un cavo con connettore di sicurezza 3, collegato al dispositivo 1, il quale ? a sua volta collegato ad una maschera integrale 5 tramite uno o pi? tubi 4.
Il tubo o i tubi 4, per esempio in silicone, sono collegati alla maschera integrale 5 tramite un opportuno adattatore.
Il dispositivo filtrante 1, secondo la presente invenzione, comprende un corpo di contenimento 10 il quale accoglie tre stadi: un primo stadio 11, un secondo stadio 12 ed un terzo stadio 13.
Nel primo stadio 11, l'aria in aspirazione subisce una prima filtrazione meccanica da eventuali impurit? generiche e contestualmente perde di velocit?.
Nel secondo stadio 12, l'aria ? convogliata contro un corpo riscaldato il quale deteriora i microrganismi presenti nell'aria.
Nel terzo stadio 13, l'aria attraversa un ulteriore filtro di tipo meccanico il quale filtra solamente la quota parte residua di impurit?, che eventualmente abbia superato i primi due stadi.
Pi? in dettaglio, il materiale filtrante del primo stadio 11, nel quale l'aria in aspirazione subisce una prima filtrazione meccanica da eventuali impurit? generiche e contestualmente perde di velocit?, costituito da grani di carbone attivo ? quali sono contenuti in un contenitore 14 posizionato all'interno di un cassetto 15 estraibile dal corpo di contenimento 10.
Nel secondo stadio 12, l'aria viene convogliata, attraverso dei deflettori 16 contro il corpo riscaldato il quale ? vantaggiosamente costituito da una lamina 17, preferibilmente in argento .
La lamina 17 ? riscaldata e mantenuta in temperatura, mediante un circuito elettronico alimentato da una batteria ricaricabile e controllato da un sensore di temperatura (termocoppia) e da un microprocessore, contenuti nel gruppo di alimentazione e controllo 2.
L'argento, dalle ottime caratteristiche di conducibilit? termica (420 W/M?K) ed elettrica, raggiunge in circa 60 secondi la temperatura di 50?C, partendo da una temperatura iniziale di 25?C, e questo permette alla batteria di avere una durata di oltre 12h in funzionamento .
Lo strato lipidico esterno del virus, nella fattispecie il SARS-CoV-2, a contatto con la lamina riscaldata, si deteriora, e questo comporta l'inibizione del virus.
Il circuito elettronico ? contenuto in un involucro tascabile 18 ed ? attivato da un pulsante di accensione 19.
All'accensione, un led di colore rosso indica che il sistema sta portando in temperatura la lamina d'argento.
Al raggiungimento della temperatura prefissata, un led di colore verde si accende.
La termocoppia monitora la temperatura sulla lamina ed il circuito alimenta o meno, attraverso la batteria, un tappetino riscaldante a contatto con la lamina d'argento.
Quando la temperatura scende sotto una determinata soglia, il led rosso si accende e la batteria alimenta il tappetino.
Nel caso in cui la carica della batteria non sia sufficiente a riportare in temperatura il tappetino riscaldante, un buzzer emette un suono per indicare che ? necessario ricaricare la batteria.
Nel terzo stadio 13, l'aria attraversa un ulteriore filtro di tipo meccanico, per esempio in TNT.
Questo stadio filtra solamente la quota parte residua di impurit?, che eventualmente abbia superato i primi due stadi, garantendo una lunga durata di questo filtro.
Per la sostituzione periodica del materiale filtrante, ? sufficiente estrarre un cassetto 20 che contiene un cilindro forato 21, all'interno del quale ? presente il materiale filtrante.
Vantaggiosamente, il corpo 10 del sistema filtrante, i cassetti per i filtri 11, 12, 13, l'elemento di raccordo con la maschera, globalmente indicato con il numero di riferimento 22 e la scatola del gruppo di controllo 2, sono realizzati in materiale plastico denominato ??12, ottenuti tramite un processo di manifattura additiva (stampa 3D).
Tale materiale ? certificato biocompatibile; ? inoltre resistente agli agenti chimici, pertanto pu? essere lavato ed igienizzato, anche per immersione, previa estrazione dei cassetti contenenti i filtri e la lamina di argento.
Il dispositivo filtrante a tre stadi secondo la presente invenzione ? applicabile a maschere integrali, per mezzo di un adattatore, per l'utilizzo in ambienti contaminati da quei virus che vengono inattivati al superamento di una determinata temperatura. Il dispositivo filtrante secondo la presente invenzione utilizza il calore per deteriorare lo strato lipidico esterno del virus, nella fattispecie il SARS-CoV-2, e di conseguenza inibirlo.
Il funzionamento del filtro ? basato sui principi della fluidodinamica, infatti le particelle in movimento vengono veicolate per entrare in contatto con la lamina d? argento, posta nel secondo stadio 12, riscaldata dal circuito elettrico alimentato a batteria.
Il riscaldamento della lamina ed il mantenimento in temperatura avviene tramite il sistema d? alimentazione e controllo a batteria ricaricabile 2, il quale ? tascabile o applicabile a cintura o camice.
Gli stadi 11 e 13, rispettivamente antecedente e successivo allo stadio 12, svolgono un'azione meccanica attraverso i carboni attivi in grani {stadio 11) e filtro in TNT (stadio 13), di tipo commerciale, inseriti in appositi cassetti estraibili, per una agevole sostituzione.
Come evidenziato sopra, il secondo stadio 12 inattiva il virus distruggendo con il calore lo strato lipidico che lo protegge.
La scelta dell'argento per la lamina ? preferita per le particolari caratteristiche del materiale, altamente conduttivo, atossico e con azione disinfettante.
Il sistema oggetto della presente invenzione ? valido anche per filtrare batteri, date l'azione antibiotica dell'argento, nel secondo stadio 12, e l'azione meccanica dei filtri in grani, nel primo stadio 11, ed in TNT, nel terzo stadio 13.
Si ? in pratica constatato come l'invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati, avendo realizzato un dispositivo filtrante il quale, applicato in un sistema filtrante comprendente una maschera integrale, ? vantaggiosamente utilizzato in ambienti contaminati da virus e microrganismi in genere, i quali vengono inattivati al superamento di una determinata temperatura.
Il dispositivo filtrante oggetto della presente invenzione ? pensato per essere posizionato dietro la schiena, tra le scapole, collegato a maschere integrali che hanno il vantaggio di garantire una piena visione, una totale aderenza al volto, proteggendo viso, bocca, naso ed occhi.
L'azione termica del secondo stadio 12, combinata all'azione meccanica degli stadi 11 e 13, ha la funzione di inibire il virus.
Le sezioni variabili di passaggio dell'aria attraverso i vari stadi sono studiate per accelerare la velocit? dell'aria dove necessario, garantendo comunque una respirazione normale, senza affaticamento .
Il dispositivo secondo l'invenzione ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.
Naturalmente i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.
Claims (10)
1. Dispositivo filtrante, particolarmente per maschere integrali, comprendente un corpo di contenimento presentante un ingresso di aria ambiente da filtrare ed una uscita di aria filtrata e purificata; detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che detto corpo di contenimento accoglie un primo stadio, un secondo stadio ed un terzo stadio; in detto primo stadio, detta aria ambiente subisce una prima filtrazione meccanica, da eventuali impurit? generiche, ed una perdita di velocit?; in detto secondo stadio, detta aria ? successivamente convogliata contro un corpo riscaldato il quale deteriora i microrganismi presenti in detta aria; in detto terzo stadio, detta aria attraversa successivamente un ulteriore filtro di tipo meccanico il quale filtra solamente una quota parte residua di impurit?, che eventualmente abbia superato detti primo e secondo stadi.
2. Dispositivo filtrante, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo stadio comprende grani di carbone attivo i quali sono contenuti in un contenitore posizionato all'interno di un cassetto estraibile da detto corpo di contenimento.
3. Dispositivo filtrante, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo riscaldato di detto secondo stadio comprende una lamina in argento.
4. Dispositivo filtrante, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto secondo stadio comprende deflettori i quali convogliano detta aria verso detto corpo riscaldato .
5. Dispositivo filtrante, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo riscaldante ? riscaldato, e mantenuto in temperatura, mediante un circuito elettronico alimentato da una batteria ricaricabile e controllato da un sensore di temperatura e da un microprocessore.
6. Dispositivo filtrante, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto terzo stadio comprende un filtro di tipo meccanico; detto terzo stadio comprendendo un cassetto che contiene un cilindro forato all'interno del quale ? presente un materiale filtrante; detto cassetto essendo estraibile per la sostituzione periodica di detto materiale filtrante.
7. Dispositivo filtrante, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto terzo stadio comprende un filtro TNT.
8. Sistema filtrante, caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo di contenimento presentante un ingresso di aria ambiente da filtrare ed una uscita di aria filtrata e purificata; detto corpo di contenimento accogliendo un primo stadio, un secondo stadio ed un terzo stadio; in detto primo stadio, detta aria ambiente subisce una prima filtrazione meccanica, da eventuali impurit? generiche, ed una perdita di velocit?; in detto secondo stadio, detta aria ? successivamente convogliata contro un corpo riscaldato il quale deteriora i microrganismi presenti in detta aria; in detto terzo stadio, detta aria attraversa successivamente un ulteriore filtro di tipo meccanico il quale filtra solamente una quota parte residua di impurit?, che eventualmente abbia superato detti primo e secondo stadi; detto sistema comprendendo inoltre un gruppo di alimentazione e controllo collegato a detto dispositivo filtrante tramite un cavo elettrico; detto dispositivo filtrante essendo collegato ad una maschera integrale tramite uno o pi? tubi.
9. Sistema filtrante, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di alimentazione e controllo comprende circuito elettronico contenuto in un involucro tascabile e comandato da un pulsante di accensione; detto gruppo di alimentazione e controllo comprendendo una batteria ricaricabile.
10. Sistema filtrante, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto corpo riscaldante ? riscaldato e mantenuto in temperatura mediante detto circuito elettronico alimentato da detta batteria ricaricabile e controllato da un sensore di temperatura e da un microprocessore, contenuti in detto gruppo di alimentazione e controllo.
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