IT202000020905A1 - Purificatore d'aria connesso per luoghi aperti al pubblico - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE del brevetto dal titolo:
Purificatore d'aria connesso per luoghi aperti al pubblico.
Descrizione dell'invenzione.
Le attivit? umane, intense soprattutto nei centri urbani, provocano un deterioramento della qualit? dell'aria che respiriamo, con l'immissione nell'atmosfera di fattori inquinanti e talora patogeni di varia natura. L'attenzione collettiva si ? particolarmente allarmata a fronte della crescente presenza di polveri sospese, prevalentemente con dimensioni comprese tra il mezzo millimetro e i pochi nanometri; entit? biologiche potenzialmente patogene, come batteri e virus; e sostanze chimiche disperse. Il crescente inquinamento atmosferico richiede che la tecnologia trovi soluzioni adeguate per il miglioramento dell'aria ambientale, soprattutto nelle concentrazioni urbane, essendo le malattie respiratorie una delle principali cause di morte. La presente invenzione si riferisce a un dispositivo versatile, di facile installazione urbana e manutenzione, che ha come scopo principale la purificazione dell'aria, non disgiunta da un monitoraggio dei suoi parametri e da una creazione di un network di comunicazione LAN-WAN per supportare le suddette funzioni e altre di interesse pubblico. Il tema della purificazione dell'aria delle strade ? stato affrontato pi? volte, ma mai con esiti completamente soddisfacenti. La maggior parte delle soluzioni proposte ha riguardato installazioni di aspirazione ed emissione relativamente grandi ed in numero ridotto, basate essenzialmente su due tecnologie di filtraggio: l'uso di filtri e/o il lavaggio di acqua. Una delle realizzazioni pi? compatte per uso stradale, ha la dimensione di un container. La diffusione di tali soluzioni, indubbiamente efficaci sul piano teorico, ha trovato per? numerosi ostacoli di carattere pratico che ne hanno resa poco conveniente l'adozione: in primo luogo, la dimensione dell'impianto pone dei problemi di collocamento nelle aree urbane, sia per l'identificazione di spazi adeguati che per l'impatto visivo di tali istallazioni, pensiamo ad esempio ai centri storici; in secondo luogo, tali impianti richiedono installazioni complesse, in termini di servizi afferenti, come energia elettrica e acqua, che di soluzioni di scarico; inoltre i materiali inquinanti prodotti dal processo di filtrazione pongono seri problemi di smaltimento, pensiamo ad esempio al particolato chimico e biologico concentrato nell'acqua di filtraggio, che diventa cos? un residuo ingombrante e complesso da abbattere, con elevatissimi costi di manutenzione. L'uso di filtri in alternativa o in aggiunta al lavaggio pone parimenti problemi di costo di manutenzione e di sostituzione dei filtri stessi. Non ultimo svantaggio ? il costo rilevante di tali installazioni, che spinge le amministrazioni pubbliche a farne necessariamente a meno e a rinviare decisioni in merito alla qualit? dell'aria, adottando provvedimenti restrittivi, quindi a svantaggio dello sviluppo economico e della libert? privata. L'invenzione qui presentata parte da presupposti completamente diversi, volti a evitare i problemi fin qui incontrati. L'idea si basa sull'adozione di una molteplicit? di purificatori di piccole dimensioni e di basso costo, connessi a una rete dati che ne assicura una gestione collettiva, e che adottano un insieme delle pi? recenti tecnologie volte a facilitarne l'installazione e la manutenzione, quale lo sfruttamento dei pali dell'illuminazione pubblica, che offrono gi? un sostegno meccanico ad altezza di sicurezza, e contengono gi? la connessione alla rete elettrica. La Fig.1 rappresenta, in maniera esemplificativa ma non limitativa, un dispositivo realizzato secondo questa invenzione. Le connessioni elettriche sono prevalentemente omesse in quanto tecnica nota. Si pu? notare un aspiratore (1) mosso da un motore elettrico, che aspira l'aria esterna per immetterla radialmente in un separatore di particolato, ad esempio ad effetto ciclonico, composto da una camera (2), come nella figura, o da pi? camere di ridotta dimensione collegate in parallelo. Sotto il separatore trova posto un contenitore di raccolta separabile (3) per la raccolta del particolato estratto, protetto da una scocca esterna rigida e robusta. Un camino (4) convoglia l'aria purificata di nuovo verso l'ambiente. Per facilitare la separazione delle particelle pi? piccole, pu? essere installato uno ionizzatore (5), che crea un campo elettrico ad alta tensione tra l'ingresso dell'aria e il contenitore di raccolta (3). Nel corpo del dispositivo trovano posto una o pi? sorgenti di raggi ultravioletti (6), di frequenza adeguata per la sterilizzazione degli eventuali inquinanti biologici quali batteri o virus. Un sensore di riempimento (7) avverte quando il contenitore (3) ? pieno di particolato e quindi ? necessaria la sua sostituzione con uno vuoto. Data la potenziale pericolosit? del materiale contenuto, la separazione del contenitore (3) dal corpo del dispositivo ? consentita solo a seguito del rilascio meccanico di una serratura comandata elettricamente (8). Una centralina di controllo (9), dotata di unit? di comunicazione in radiofrequenza connessa a una rete LAN o WAN (10), assicura la corretta gestione del dispositivo oggetto della presente invenzione controllandone le parti, ne invia periodicamente o su richiesta lo stato e riceve comandi da remoto o da locale. Alla centralina possono essere collegati vari sensori di qualit? dell'aria (11), in maniera esemplificativa ma non limitativa un sensore di particolato, un sensore di ossido di carbonio, un sensore di ossido d'azoto, un sensore di temperatura. Un alimentatore (12) assicura l'alimentazione delle parti del dispositivo, mentre un connettore (13) permette la connessione alla rete di alimentazione esterna. Dei dispositivi meccanici di fissaggio (14) consentono l'installazione meccanica dell'intero dispositivo, ottimizzati per il fissaggio ai pali dell'illuminazione stradale. Una spia luminosa esterna (15) pu? segnalare lo stato di funzionamento del dispositivo. Un sensore (16) pu? segnalare alla centralina l'avvenuta installazione o la rimozione meccanica del dispositivo, incrementando la sicurezza operativa. Altri elementi rappresentati nella Fig. 1 sono il flusso di aria inquinata entrante (17); l'uscita dell'aria purificata (18); il particolato raccolto (19) e il palo dell'illuminazione pubblica (20). I vantaggi offerti dalla presente invenzione sono molteplici: l'installazione (ovviamente non esclusiva) ai pali dell'illuminazione pubblica a) avviene dove c'? maggior bisogno di purificazione, cio? sui marciapiedi delle strade, ad altezza sicura, cio? fuori portata dei passanti, ma comunque seguendo il tracciato delle zone di passaggio; b) l'installazione ? meccanicamente facilissima, in quanto il palo ? gi? in opera; c) l'installazione elettrica ? particolarmente semplice, in quanto il palo ? gi? elettrificato per sua natura; d) la capillarit? della distribuzione dell'installazione consente un'adozione graduale e prioritaria nelle zone soggette a maggior inquinamento, con evidenti benefici in termini di investimenti e semplificazioni decisionali da parte degli enti pubblici. Tra gli altri vantaggi connessi alla presente invenzione possiamo elencare: e) il ridotto volume e la concentrazione del particolato separato (comparati ad esempio alle acque di filtraggio degli impianti a lavaggio), con la possibilit? di inviare facilmente i contenitori allo smaltimento, ad esempio in fornaci ad alta temperatura; f) l'elevato grado di controllo remoto e locale del dispositivo e delle operazioni, ottenuto grazie alla connessione a una rete dati; g) la facilit? di intervento degli operatori di manutenzione; h) la possibilit? di utilizzare il dispositivo come centro di raccolta di dati sulla qualit? dell'aria o altri parametri collegati; i) la sicurezza per gli operatori e per i cittadini garantita dalla procedure di sicurezza digitalizzate di accesso fisico al contenuto del dispositivo e dagli allarmi generati in caso di rimozione non autorizzata; l) la possibilit? di utilizzare il nodo di connessione alla rete dati, le risorse di controllo e di comunicazione per ospitare funzioni di sicurezza, come telecamere, sensori di incendio o sismici.
Descrizione esemplare del funzionamento.
Il dispositivo viene installato e connesso alla rete elettrica e alla rete dati prescelta. I dati relativi alla qualit? dell'aria vengono rilevati e, se inferiori a una soglia prescelta, l'aspiratore viene messo in funzione. Il particolato entra tangenzialmente nella camera, o nelle camere, di un separatore ciclonico e, spinto dall'accelerazione centrifuga contro le pareti, viene separato dal flusso d'aria e viene raccolto sul fondo nel contenitore separabile. Altri eventuali metodi di separazione meccanica del particolato, basati sul moto dell'aria, sono ammessi. L'aria prosegue la sua rotazione, sottoposta all'irraggiamento delle sorgenti di raggi ultravioletti, fino ad uscire dal camino. L'aggiunta e l'attivazione di uno ionizzatore ad alta tensione pu? facilitare la separazione delle particelle di particolato pi? fini. In questo caso un elettrodo dello ionizzatore viene collocato in prossimit? dell'aspiratore e l'altro in prossimit? del contenitore del particolato. Quando la qualit? dell'aria, misurata tramite sensori integrati al dispositivo o esterni, migliora oltre la soglia prevista, l'aspiratore e le sorgenti UV possono essere messi a riposo. Il sensore di riempimento avverte quando il contenitore separabile ? quasi pieno. Un operatore di manutenzione pu? recarsi sul posto e, a seguito di una procedura di sicurezza di identificazione del dispositivo (ad esempio codici QR, o dispositivi RFID, o autorizzazione remota via rete) chiede lo sblocco della serratura e pu? procedere in sicurezza alla rimozione del contenitore pieno e alla sua sostituzione con un altro vuoto. La centralina di controllo pu? procedere autonomamente a cicli di sanificazione del dispositivo mediante l'accensione temporanea delle sorgenti di raggi ultravioletti. La rimozione non autorizzata del dispositivo pu? generare un segnale d'allarme trasmesso su rete dati e segnalato localmente. La centrale pu? inviare periodicamente o su richiesta su WAN o LAN i dati del dispositivo, oppure pu? rispondere a interrogazioni e comandi. Pu? eseguire inoltre test diagnostici per valutare la piena funzionalit? del dispositivo e segnalare eventuali malfunzionamenti. Una spia luminosa esterna pu? riportare sinteticamente, tramite un codice colore o lampeggi, lo stato di funzionamento del dispositivo e gli eventuali allarmi. La Fig.2 rappresenta a titolo esemplificativo ma non esclusivo l'aspetto esterno di una possibile implementazione fisica dell'invenzione e della sua installazione meccanica sul palo di un lampione stradale. La Fig.3 rappresenta schematicamente, a titolo d'esempio, un possibile ciclo funzionale in cui viene evidenziato il ruolo di gestione della rete. La misura della qualit? dell'aria viene acquisita localmente, se sono installati dei sensori appositi, oppure comunicata dalla rete stessa di gestione, dopo averla acquisita da altri apparati di misura esterni al dispositivo.
Claims (6)
1) Dispositivo composto da: un aspiratore; una o pi? camere di separazione del particolato; un contenitore rimovibile per la raccolta del particolato; un camino di fuoriuscita dell'aria filtrata; una o pi? sorgenti di raggi ultravioletti adatti alla sterilizzazione dell'aria circolante; almeno un sensore di riempimento del contenitore rimovibile per la raccolta del particolato; una elettro-serratura di sblocco del contenitore rimovibile per la raccolta del particolato azionata a seguito dell'esecuzione di una procedura di sicurezza di natura digitale attivata da un operatore esterno; almeno una centralina di controllo connessa in radiofrequenza a una rete dati; un alimentatore delle parti elettroniche ed elettro-meccaniche; organi meccanici adatti al fissaggio rapido ai pali dell'illuminazione pubblica; almeno un connettore elettrico isolato e protetto per la connessione alla rete elettrica accessibile tramite i pali dell'illuminazione pubblica o ad altra linea elettrica.
2) Dispositivo come alla rivendicazione 1, dotato di almeno un sensore di qualit? dell'aria.
3) Dispositivo come alla rivendicazione 1 o 2, contenente almeno un generatore di alta tensione atto a favorire la separazione delle polveri sottili.
4) Dispositivo come alle rivendicazioni 1,2 o 3, dotato almeno di una spia esterna luminosa per la segnalazione dello stato del dispositivo, tramite un codice di colore o tramite lampeggiamenti.
5) Dispositivo come alle rivendicazioni 1,2,3 o 4, dotato di un sensore di rimozione o di disinstallazione meccanica.
6) Dispositivo come alle rivendicazioni 1,2,3,4, o 5, dotato di apparati atti a incrementare la sicurezza pubblica, come telecamere, sensori di movimento, di incendio o sismici, caratterizzati dal fatto di utilizzare la connessione alla rete dati a cui il dispositivo ? connesso per l'invio di allarmi e dati.
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IT (1) | IT202000020905A1 (it) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20160149425A (ko) * | 2015-06-18 | 2016-12-28 | 메탈젠텍 주식회사 | 공기정화 집진장치와, 공기정화 집진장치용 가로등 및 공기정화 집진장치용 신호등 |
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2020
- 2020-09-02 IT IT102020000020905A patent/IT202000020905A1/it unknown
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