IT202000023788A1 - Dispositivo e sistema di illuminazione e sanificazione di superfici, e relativi metodi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

DISPOSITIVO E SISTEMA DI ILLUMINAZIONE E SANIFICAZIONE DI SUPERFICI, E RELATIVI METODI.

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce all?illuminazione artistico-decorativa di interni; in particolare, la presente invenzione si riferisce all?illuminazione artistico-decorativa di interni a led.

La presente invenzione si riferisce anche alla sanificazione delle superfici degli oggetti esposti a tale illuminazione.

La presente invenzione, in particolare, riguarda un dispositivo, un sistema ed i relativi metodi per l?illuminazione e la sanificazione di superfici mediante l?uso di led UV-C.

L?invenzione garantisce la completa sicurezza degli utenti dall?eccessiva esposizione ai raggi UV-C grazie ad un apposito sensore incorporato nel suddetto sistema.

I campi di applicazione preferiti della presente invenzione sono quelli tipici dell?illuminazione artistico-decorativa di interni quali abitazioni, uffici di rappresentanza, showrooms, locali pubblici e simili.

STATO DELL?ARTE

Sono noti dispositivi per l?illuminazione di interni che utilizzano la tecnologia a led.

Tali dispositivi, che svolgono principalmente una funzione decorativa per l?ambiente in cui sono installati, permettono di creare una fonte luminosa pi? naturale, a basso consumo, ad alta efficienza, non dannosa per gli utenti (in particolare, per occhi, pelle e altre parti del corpo delicate e pi? facilmente soggette ad alterazioni) e in grado di valorizzare gli ambienti.

Sono altres? note ed attualmente presenti sul mercato tecnologie per la sanificazione delle superfici; esse richiedono, generalmente, trattamenti meccanici o trattamenti chimici o trattamenti termici.

I principali svantaggi di queste tecnologie sono:

- il danneggiamento delle superfici da trattare;

- il continuo impiego di operatori umani per effettuare i trattamenti;

- l?assenza di un risultato certo e ripetibile nel tempo e, in particolare, ad ogni ciclo di sanificazione;

- la produzione di sostanze inquinanti o pericolose per gli operatori e per i materiali;

- l?inapplicabilit? di alcuni di questi trattamenti di sanificazione su alcuni materiali (ad esempio, trattamenti termici su tessuti in seta).

Nell?industria illuminotecnica decorativa, in particolare in quella di ?alta fascia? quale ? il mercato dei cristalli veneti, risulta quindi, finora, insoddisfatta l?esigenza di disporre di apparecchi illuminotecnici dotati di una tecnologia illuminante combinata con una tecnologia per il trattamento delle superfici esposte all?illuminazione.

La natura tecnica dei principali sistemi di sanificazione sopra illustrati mal si combina con la natura artistico-decorativa della cristalleria in vetro di Murano.

Conseguentemente non risulta possibile, al momento attuale, disporre di un dispositivo in vetro di Murano in grado di sanificare le superfici esposte all?illuminazione da esso proveniente.

Inoltre non risulta possibile, al momento, disporre di un sistema che garantisca la completa sicurezza degli utenti dall?eccessiva esposizione alle radiazioni.

Inoltre non risulta possibile, al momento attuale, disporre di metodi che permettano la contemporanea illuminazione e sanificazione di un ambiente.

Il Richiedente, con il dispositivo, il sistema ed i metodi di illuminazione e sanificazione di superfici secondo la presente invenzione, intende porre rimedio a tali mancanze.

SCOPI E RIASSUNTO DELL?INVENZIONE

? scopo della presente invenzione superare gli inconvenienti dell?arte nota legati all?impossibilit? di disporre di dispositivi, sistemi e metodi che assolvano al compito di illuminare un ambiente e, contemporaneamente permettano la sanificazione delle superfici esposte a tale illuminazione.

In particolare, la presente invenzione intende risolvere il problema di come realizzare dispositivi in vetro di Murano che, oltre ad illuminare, siano in grado di sanificare le superfici esposte all?illuminazione da essi provenienti.

Inoltre, la presente invenzione intende risolvere il problema di come realizzare sistemi che utilizzano i suddetti dispositivi insieme garantendo la completa sicurezza degli utenti dall?eccessiva esposizione alle radiazioni.

Inoltre, la presente invenzione intende risolvere il problema di come implementare metodi che permettano la contemporanea illuminazione e sanificazione di un ambiente.

Tali obiettivi vengono conseguiti con il dispositivo, il sistema ed i metodi di illuminazione e sanificazione di superfici secondo la presente invenzione che, vantaggiosamente e grazie alla combinazione di un elemento destinato all?illuminazione standard tramite impiego di led tradizionali e di un elemento destinato alla sanificazione tramite impiego di led UV-C, consente contemporaneamente di illuminare e sanificare.

Inoltre, grazie alla presenza di un apposito sensore incorporato nel suddetto sistema, la presente invenzione garantisce la completa sicurezza degli utenti dall?eccessiva esposizione ai raggi UV-C.

Vantaggiosamente la presente invenzione consente di

- svolgere una funzione artistico-decorativa di un ambiente, valorizzando l?ambiente stesso;

- illuminare un ambiente in modo pi? naturale, con minor consumo energetico e con maggiore efficienza;

- sanificare un ambiente in modo sicuro e senza danni per gli utenti.

Specificamente, i suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un dispositivo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici secondo la rivendicazione l.

Forme di realizzazione preferite e varianti del dispositivo secondo la presente invenzione costituiscono l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti da 2 a 4.

Un altro aspetto della presente invenzione riguarda un sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici che utilizza il dispositivo secondo la presente invenzione e costituisce l?oggetto della rivendicazione 5.

Forme di realizzazione preferite e varianti del sistema secondo la presente invenzione costituiscono l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti 6 e 7.

Un altro aspetto della presente invenzione riguarda un metodo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici che utilizza il dispositivo secondo la presente invenzione e costituisce l?oggetto della rivendicazione 8.

Un altro aspetto della presente invenzione riguarda un metodo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici che utilizza il sistema secondo la presente invenzione e costituisce l?oggetto della rivendicazione 9.

Una forma di realizzazione preferita dei metodi secondo la presente invenzione costituisce l?oggetto della rivendicazione dipendente 10.

Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione e che ciascuna delle caratteristiche tecniche in esse rivendicata ? eventualmente indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell?invenzione.

Risulter? immediatamente evidente che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dall?ambito di protezione dell?invenzione come rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

Ulteriori caratteristiche vantaggiose appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente di preferite ma non esclusive forme di realizzazione, fornite a puro titolo esemplificativo e non limitativo.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verr? descritta qui di seguito mediante alcune forme di realizzazione preferite, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati. Questi disegni illustrano differenti aspetti ed esempi della presente invenzione e, dove appropriato, strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento simili.

La FIG. 1 ? una rappresentazione schematica in pianta della forma di realizzazione preferita del dispositivo secondo la presente invenzione;

la FIG. 2 ? una rappresentazione prospettica del dispositivo di FIG. 1, assemblato e montato a sospensione da un soffitto di un ambiente, in configurazione con elemento destinato all?illuminazione standard tramite impiego di led tradizionali acceso; la FIG. 3 ? una rappresentazione prospettica del dispositivo di FIG. 1, assemblato e montato a sospensione da un soffitto di un ambiente, in configurazione con elemento destinato alla sanificazione tramite impiego di led UV-C acceso;

la FIG. 4 ? una rappresentazione prospettica che illustra una coppia di dispositivi di FIG. 1;

la FIG. 5 ? una rappresentazione prospettica di una prima e di una seconda variante del dispositivo di FIG. 1;

la FIG. 6 ? una rappresentazione prospettica di una terza variante del dispositivo di FIG. 1;

la FIG. 7 ? una rappresentazione prospettica che illustra una coppia della terza variante del dispositivo di FIG. 1, in configurazione con elemento destinato all?illuminazione standard tramite impiego di led tradizionali acceso;

la FIG. 8 ? una rappresentazione prospettica che illustra il dettaglio di una coppia della terza variante del dispositivo di FIG. 1, in configurazione con elemento destinato alla sanificazione tramite impiego di led UV-C acceso;

la FIG. 9 ? una rappresentazione schematica del sensore di sicurezza secondo la presente invenzione;

la FIG. 10 ? uno schema a blocchi che illustra il metodo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici mediante il dispositivo secondo la presente invenzione; la FIG. 11 ? uno schema a blocchi che illustra il metodo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici mediante il sistema secondo la presente invenzione;

la FIG. 12 mostra lo spettro elettromagnetico della luce solare, di cui la luce UV ? una componente;

la FIG. 13 mostra l?azione delle radiazioni UV-C sulla struttura delle molecole di DNA;

la FIG. 14 mostra le curve di diminuzione delle colonie in relazione all?aumentare della dose UV di esposizione;

la FIG. 15 mostra i dati di esposizione a radiazione UV-C;

la FIG. 16 mostra i grafici delle riduzioni delle colonie batteriche a seguito trattamento con UV-C;

le FIGG. da 17 a 21 mostrano i grafici dei test di durata dei led UV-C secondo la presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE

Mentre l?invenzione ? suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono mostrate nei disegni e saranno descritte qui di seguito in dettaglio.

Si deve intendere, comunque, che non vi ? alcuna intenzione di limitare l?invenzione alle specifiche forme di realizzazione illustrate, ma, al contrario, l?invenzione intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell?ambito dell?invenzione come definito nelle rivendicazioni.

Nella seguente descrizione, pertanto, l?uso di ?ad esempio?, ?ecc.?, ?o / oppure? indica alternative non esclusive senza alcuna limitazione, salvo diversa indicazione; l?uso di ?anche? significa ?tra cui, ma non limitato a? se non diversamente indicato; l?uso di ?include / comprende? significa ?include / comprende, ma non limitato a? a meno che non altrimenti indicato.

Il dispositivo, il sistema ed i relativi metodi per l?illuminazione e la sanificazione di superfici secondo la presente invenzione si basano sul concetto innovativo di utilizzare, in combinazione, un elemento destinato all?illuminazione standard tramite impiego di led tradizionali ed un elemento destinato alla sanificazione tramite impiego di led UV-C.

Gli Inventori hanno infatti osservato e scoperto che i suddetti dispositivo, sistema e relativi metodi consentono contemporaneamente di illuminare e di sanificare le superfici esposte.

Inoltre, grazie alla presenza di un apposito sensore incorporato nel suddetto sistema, viene garantita la completa sicurezza degli utenti dall?eccessiva esposizione ai raggi UV-C.

Nella presente descrizione, con il termine ?illuminazione / illuminare? si intende: rischiarare con luce prodotta da una sorgente luminosa.

Nella presente descrizione, con il termine ?sanificazione / sanificare? si intende: trattare ambienti in modo da renderli rispondenti alle norme igieniche.

Nella presente descrizione, con il termine ?superficie / superfici? si intende: parte esterna di un oggetto o di un corpo, intesa non come una estensione a due dimensioni, ma materializzata come uno strato di un certo spessore.

Nella presente descrizione, con il termine ?led tradizionali? si intende: dispositivi elettronici (detti anche diodi fotoemittenti) in grado di convertire sollecitazioni elettriche in emissioni luminose.

Nella presente descrizione, con il termine ?led UV-C? si intende: dispositivi elettronici in grado di convertire sollecitazioni elettriche in emissioni radianti tipiche dell?ultravioletto estremo.

Nella presente descrizione, con il termine ?sicurezza dell?utente / sicurezza degli utenti? si intende: la condizione che rende e fa sentire di essere esente da pericoli, o che d? la possibilit? di prevenire, eliminare o rendere meno gravi danni, rischi, difficolt?, evenienze spiacevoli, e simili di chi fa uso di uno strumento, un apparecchio, ecc. oppure di un servizio tecnico.

Nella presente descrizione, con il termine ?eccessiva esposizione? si intende: tempo di durata che eccede la misura, in funzione delle norme vigenti.

Nella presente descrizione, con i termini ?illuminazione artistico-decorativa?, ?natura artistico-decorativa?, ?funzione artistico-decorativa?, elemento/i artisticodecorativo/i? si intende: una sintesi di un?accurata ricerca sulle moderne tecnologie industriali, applicate all?arte dei maestri artigiani.

Con riferimento alla FIG. l, che illustra la forma di realizzazione generale del dispositivo secondo la presente invenzione, si osserva che il dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 comprende

- almeno un elemento artistico-decorativo in vetro di Murano 2;

- almeno un supporto 3 che, a sua volta, comprende

? almeno un elemento destinato all?illuminazione standard tramite impiego di led tradizionali 31, e

? almeno un elemento destinato alla sanificazione tramite impiego di led UV-C 33.

Preferibilmente il dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? ? un lampadario oppure un?applique oppure una lampada da terra o da tavolo.

Preferibilmente la superficie, o le superfici, 20 da sanificare sono pareti e pavimenti di ambienti oppure oggetti d?arredamento quali tavoli, scrivanie, sedie, poltrone e simili.

Preferibilmente il supporto 3 del dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 ? modellato in funzione dell?almeno un elemento artistico-decorativo in vetro di Murano 2.

Preferibilmente l?elemento artistico-decorativo in vetro di Murano 2 ? provvisto di agganci 11 per l?applicazione ad un soffitto 10 o ad una parete; l?elemento artisticodecorativo in vetro di Murano 2 pu? essere dotato di un elemento di appoggio nel caso di lampada da terra o da tavolo.

Preferibilmente il dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? comprende inoltre un ricevitore in grado di connettersi ad un sistema di domotica o di casa intelligente oppure ad un telefono cellulare, per poter controllare da remoto l?accensione, la regolazione di luminosit? o lo spegnimento del dispositivo 1; 1?; 1??; 1???.

Nelle FIGG. 2, 3 e 4, viene illustrata la forma di realizzazione preferita secondo la presente invenzione.

La FIG. 2 mostra il dispositivo 1, assemblato e montato a sospensione - mediante agganci 11 - da un soffitto 10 di un ambiente, in configurazione con elemento destinato all?illuminazione standard tramite impiego di led tradizionali 31 acceso. Sono visibili gli elementi artistico-decorativi in vetro di Murano 2 ed il supporto 3. Sono altres? visibili le superfici da sanificare 20, nel caso specifico un tavolo e delle sedie.

La FIG. 3 mostra il dispositivo 1, assemblato e montato a sospensione - mediante agganci 11 - da un soffitto 10 di un ambiente, in configurazione con elemento destinato alla sanificazione tramite impiego di led UV-C 33 acceso.

Sono visibili gli elementi artistico-decorativi in vetro di Murano 2 ed il supporto 3. Sono altres? visibili le superfici in corso di sanificazione 20, nel caso specifico un tavolo e delle sedie.

La FIG. 4 mostra una coppia di dispositivi 1; questo allestimento svolge una doppia funzione: quella di illuminare un ambiente pi? ampio e quella di sanificare un maggior numero di superfici.

La FIG. 5 mostra una prima variante del dispositivo 1? ed una seconda variante del dispositivo 1??.

In particolare la prima variante del dispositivo 1? ? illustrata nelle due immagini a destra e a sinistra della figura mentre la seconda variante del dispositivo 1?? ? illustrata nelle due immagini centrali della figura.

Nella FIG. 5 si osserva anche la superficie da sanificare / in corso di sanificazione 20, nello specifico una sedia.

La FIG. 6 mostra una terza variante del dispositivo 1???.

Le FIGG. 7 e 8 mostrano, rispettivamente, una coppia della terza variante del dispositivo 1???, in configurazione con elemento destinato all?illuminazione standard tramite impiego di led tradizionali 31 acceso, ed una coppia della terza variante del dispositivo 1???, in configurazione con elemento destinato alla sanificazione tramite impiego di led UV-C 33 acceso.

Nella FIG. 6 sono visibili gli elementi artistico-decorativi in vetro di Murano 2 ed il supporto 3.

Nelle FIGG. 7 e 8 sono visibili gli elementi artistico-decorativi in vetro di Murano 2, i supporti 3, gli agganci 11 e le superfici da sanificare / in corso di sanificazione 20, nel caso specifico un tavolo e delle sedie.

Costituisce inoltre un aspetto indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell?invenzione un sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 comprendente

- almeno un dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? come precedentemente descritto ed illustrato con riferimento alle figure citate;

- almeno un sensore di sicurezza per il rilevamento e la protezione degli utenti da esposizioni accidentali alle radiazioni;

- almeno un?apparecchiatura di controllo integrata.

Preferibilmente l?almeno un sensore di sicurezza ? un sensore di sicurezza UV-C come schematicamente rappresentato in FIG. 9.

Preferibilmente l?almeno un?apparecchiatura di controllo integrata comprende

? un driver per il pilotaggio in corrente dei led e dei led UV-C;

? almeno un sensore di presenza in grado d?interrompere il funzionamento dei led UV-C (funzione di sicurezza).

Costituisce inoltre, con riferimento alla FIG. 10, un aspetto indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell?invenzione un metodo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 comprendente le seguenti fasi:

- predisporre almeno un dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 come precedentemente descritto ed illustrato con riferimento alle figure citate (fase 100);

- attivare detto almeno un dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 mediante un interruttore locale oppure da remoto mediante detto ricevitore (fase 101); ed

- illuminare e sanificare le superfici 20 esposte nella zona di illuminazione di detto dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? (fase 102).

Costituisce inoltre, con riferimento alla FIG. 11, un aspetto indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell?invenzione un metodo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 comprendente le seguenti fasi:

- predisporre almeno un sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 comprendente almeno un dispositivo 1; 1?; 1??; 1??? per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 come precedentemente descritto ed illustrato con riferimento alle figure citate, almeno un sensore di sicurezza per il rilevamento e la protezione degli utenti da esposizioni accidentali alle radiazioni ed almeno un?apparecchiatura di controllo integrata (fase 200);

- attivare detto almeno un sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici 20 mediante un interruttore locale oppure da remoto mediante detto ricevitore (fase 201);

- attivare detto almeno un sensore di sicurezza per il rilevamento e la protezione degli utenti da esposizioni accidentali alle radiazioni (fase 202); ed - illuminare e sanificare le superfici 20 esposte nella zona di illuminazione di detto sistema (fase 203).

Preferibilmente, con l?applicazione dei metodi di illuminazione e sanificazione di superfici 20, rispettivamente mediante dispositivi 1; 1?; 1??; 1??? e medianti sistemi incorporanti tali dispositivi 1; 1?; 1??; 1???, secondo la presente invenzione l?efficienza di sanificazione delle superfici 20 risulta essere almeno del 90%, come dimostrato dai seguenti dati di test d?igienizzazione; si noti che i seguenti dati, aventi tolleranza /-20%, sono stati determinati con Tamb = 25?C e HR < 30% (al variare delle condizioni ambientali, i risultati possono variare anche sensibilmente ma con livello di sanificazione ? 90%).

Test 1.

Area di sanificazione: 20mq

Livello di sanificazione: 90%

Durata trattamento: 5 ore.

Test 2.

Area di sanificazione: 10mq

Livello di sanificazione: 90%

Durata trattamento: 2 ore.

Test 3.

Area di sanificazione: 20mq

Livello di sanificazione: 99%

Durata trattamento: 10 ore.

Test 4.

Area di sanificazione: 10mq

Livello di sanificazione: 99%

Durata trattamento: 4 ore.

Test 5.

Area di sanificazione: 20mq

Livello di sanificazione: 99,9%

Durata trattamento: 15 ore.

Test 6.

Area di sanificazione: 10mq

Livello di sanificazione: 99,9%

Durata trattamento: 6 ore.

Test 7.

Area di sanificazione: 20mq

Livello di sanificazione: 99,99%

Durata trattamento: 20 ore.

Test 8.

Area di sanificazione: 10mq

Livello di sanificazione: 99,99%

Durata trattamento: 8 ore.

L?incremento dell?efficienza di sanificazione tramite l?invenzione in oggetto si ripercuote immediatamente sulle superfici trattate.

Al fine di dimostrare l?efficacia della presente invenzione sono stati condotti ulteriori test; si ritiene utile, prima di illustrare tali ulteriori test, fornire alcune informazioni generali sullo scenario della presente invenzione.

Introduzione

I led UV-C sono una tecnologia nota per ridurre batteri, virus e altri microrganismi dannosi che rappresentano un rischio per la salute umana; la luce UV-C inattiva i microrganismi distruggendo gli acidi nucleici e distruggendo il loro DNA, rendendoli cos? incapaci di svolgere le funzioni cellulari vitali.

Per molti anni, le lampade germicide UV sono state utilizzate per la disinfezione dell?aria e delle superfici all?interno di ospedali, case di cura, laboratori e molte altre organizzazioni in cui igiene e pulizia sono della massima importanza.

Alla luce dell?attuale epidemia di Coronavirus, l?UV ? solo una delle molte tecnologie disponibili e viene utilizzata per aiutare a ridurre e controllare la diffusione.

La luce UV ? una componente della luce solare collocata sullo spettro elettromagnetico nella regione tra luce visibile e raggi X, con un intervallo di lunghezze d?onda dai 100 ai 400 nanometri (nm), come illustrato in FIG. 12.

Questa luce pu? essere ulteriormente classificata in regioni separate come segue: ? UV vacuum da 100nm a 200nm

? UV-C da 200nm a 280nm

? UV-B da 280nm a 315nm

? UV-A da 315nm a 400nm

Come funzionano i LED UV-C

Le radiazioni nell?intervallo disattivano batteri, virus e altri microbi attaccando il loro DNA; in particolare, la luce UV-C ? in grado di penetrare nelle cellule dei microrganismi e distruggere la struttura delle molecole di DNA, come mostra la FIG.

13, distruggendo le informazioni genetiche al suo interno.

I microrganismi, a loro volta, perdono la loro capacit? riproduttiva e sono resi inattivi e non pi? dannosi.

La natura germicida dei raggi UV ? adatta per il trattamento di microrganismi che diventano estremamente resistenti ai disinfettanti chimici, poich? non sono in grado di sviluppare l?immunit? alle radiazioni UV.

Qual ? il dosaggio UV-C corretto

Agenti patogeni diversi hanno resistenze uniche alla luce UV: alcuni sono molto sensibili, mentre altri richiedono una maggiore esposizione ai raggi UV per la completa inattivazione.

Una corretta esposizione UV ? fondamentale per disattivare i microbi e viene calcolata usando la seguente equazione:

UV dose = Intensit? UV (I) x Tempo di esposizione (t) dove:

? la dose UV viene misurata in joule per metro quadrato (J/m<2>) o millijoule per centimetro quadrato (MJ/cm<2>)

? l?intensit? UV* (chiamata anche irradianza UV) ? misurata in milliwatt per centimetro quadrato (MW/cm<2>)

? il tempo di esposizione ? misurato in secondi (s)

Si noti che l?intensit? UV (I) alla sorgente luminosa pu? attenuare o diminuire quando raggiunge il microrganismo; ci? pu? essere causato da una serie di fattori, tra cui la trasmissione della luce UV in acqua (nelle applicazioni di disinfezione dell?acqua) e la distanza del microrganismo bersaglio dal sorgente luminosa originale.

Cos?? la riduzione logaritmica

La quantit? di dosaggio richiesta per un determinato grado di disinfezione viene definita come ?riduzione logaritimica?; essa si riferisce alla percentuale di microrganismi rimossi fisicamente o inattivati durante il processo di sanificazione. Ad esempio, in seguito ad un processo di sanificazione 1log si potr? osservare una riduzione dell?agente patogeno del 90%; pertanto, una riduzione di 2log vedr? una riduzione del 99% e cos? via.

In microbiologia, il livello di garanzia di sterilit? (SAL) indica la probabilit? che una singola unit? gi? sottoposta a sterilizzazione rimanga comunque contaminata.

I produttori di dispositivi medici effettuano i processi di sterilizzazione sui loro prodotti con l?obbiettivo di ottenere un SAL di 10<-6>, cio? che 1 su 1.000.000 risulti non sterile.

La rappresentazione comune di queste misurazioni viene solitamente riportata sui prodotti, sotto forma di % (% di sterilizzazione richiesta per strutture mediche = 99,9999%), come illustrato nella Tabella 1 sottostante.

Tabella 1

Come detto, agenti patogeni diversi hanno resistenze uniche alla luce UV; in FIG. 14 sono riportate le curve di diminuzione delle colonie in relazione all?aumentare della dose UV di esposizione.

Fattori che influenzano la resa della sanificazione

Al fine di ottenere i migliori risultati di sanificazione possibile, sono molteplici i fattori da tenere in considerazione, in particolare, per?, a livello macroscopico se ne possono considerare tre:

- distanza sorgente di emissione/patogeno (d)

- tempo di esposizione (s)

- potenza della sorgente di emissione (mW)

Qui di seguito si riportano i risultati ottenuti da diversi esperimenti, eseguiti per illustrare la presente invenzione, su colonie di diversi patogeni, considerando il variare di tempo e distanza.

Gli esperimenti sono stati svolti nelle seguenti condizioni:

? singolo LED UV-C con una potenza di uscita di 20mW

? distanza dalla sorgente luminosa al microbo di 5cm e 9cm

? tempo di esposizione di 30, 60 e 120 secondi.

I dati di esposizione sono visibili nei grafici di FIG. 15 e mostrano chiaramente che quando la distanza aumenta, mantenendo invariati tempo di esposizione e potenza del LED UV-C, la riduzione logaritmica diminuisce, ma non segue un andamento regolare o prevedibile.

Si desidera qui sottolineare che gli esperimenti descritti in questo documento hanno solamente un fine esplicativo al fine di dimostrare l?efficacia dei sistemi LED UV-C per la disinfezione.

Efficacia germicida della tecnologia dei LED UV-C secondo la presente invenzione Per supportare la progettazione dei moduli UV-C della presente invenzione e le loro possibili applicazioni, ? stato condotto uno studio di efficacia antimicrobica per valutare la capacit? dei LED UV-C di inattivare i microrganismi comuni nella nostra vita quotidiana; i microrganismi inclusi nello studio sono: E. Coli, Staphylococcus Aureu (MRSA) e Monilia Albican.

L?inattivazione dei microrganismi ? stata valutata in base a diverse correnti, tempi e condizioni di trattamento e distanze.

Il trattamento delle superfici inoculate e il test dei moduli UV-C sono stati eseguiti in laboratori certificati CMA e CNAS.

La sperimentazione

Come anzidetto, i microrganismi utilizzati per il test sono stati: E. Coli ATCC 25922, Staphylococcus aureu (MRSA) ATCC 6538 e Monilia Albican ATCC 10231.

L?area di inoculazione, posta sotto i LED UV-C, aveva una dimensione di 16cm<2 >ed ? stato posta ad una distanza di 10mm o 100mm dalla fonte emittente.

Il modulo LED UV-C presentava un flusso radiante compreso tra 276nm e 283nm ed ? stato alimentato a diverse correnti (vedere sottostante Tabella 2), per un lasso di tempo di 20sec.

Dopo il trattamento con LED UVC, le piastre inoculate sono state incubate per 48 ore prima che un conteggio fosse eseguito e registrato come CFU / cm<2>.

I risultati sono stati paragonati poi con quelli ricavati dalla stessa tipologia di piastre, non trattate.

Tabella 2

Conclusioni

In tutte le varie configurazioni a cui ? stato svolto il test, sono state riscontrate enormi riduzioni delle colonie batteriche, come illustrato in FIG. 16.

Gi? con tempi di esposizione ridotti e correnti di alimentazione minime, ? stata riscontrata una disinfezione del 99,99%.

Il modulo utilizzato per il test ha prodotto 29,26mW@100mA e 117mW@350mA. LED UV-C e Coronavirus

L?attuale pandemia globale di Coronavirus ? estremamente preoccupante per l?elevata velocit? di trasmissione e la rapida diffusione in tutto il mondo.; l?attuale tasso di mortalit? riportato ? del 2-3% e attualmente non ci sono farmaci antivirali o vaccini disponibili al pubblico.

Strutturalmente, questo virus ? simile ad altri coronavirus come la SARS e la MERS e pu? essere affrontato con metodi di disinfezione esistenti come sostanze chimiche e nuove tecnologie come i LED UV-C secondo la presente invenzione.

COVID-19 ? la malattia respiratoria causata dal virus SARS-CoV-2, una nuova variante della famiglia dei beta-coronavirus (Fisher 2020), che cos? come SARS, MERS e i quattro coronavirus umani noti - OC43, 229E, NL63 e HKU1 - pu? tramettersi per contatto diretto o aereo; si ritiene che la maggior parte delle trasmissioni siano dovute a spruzzi di goccioline da tosse e starnuti.

La luce ultravioletta ha dimostrato di essere in grado di distruggere virus, batteri e funghi in centinaia di studi di laboratorio (Kowalski 2009).

Il virus SARS-CoV-2 non ? stato ancora specificamente testato per la sua suscettibilit? ai raggi ultravioletti, ma molti altri test sui coronavirus correlati, incluso il coronavirus SARS, hanno concluso che sono altamente sensibili a queste particolari lunghezze d?onda.

La sottostante Tabella 3 riassume i risultati degli studi condotti sui coronavirus in esposizione alla luce ultravioletta.

Il valore D90 indica la dose di ultravioletti necessaria per l?inattivazione del 90% della colonia; l?intervallo dei valori di D90 riportato, rappresenta adeguatamente la suscettibilit? agli ultravioletti del virus SARS-CoV-2 (COVID-19).

Tabella 3

Usando questi dati di esposizione e confrontando le misure di irraggiamento della luce UV dalle lampade e dai sistemi di disinfezione UV secondo la presente invenzione, ? possibile facilmente calcolare i tempi di esposizione necessari per ottenere una - la FIG. 17 mostra i grafici nelle condizioni di test 100mA@Ta=25?C, Lifetime Test Data

Nelle FIGG. da 17 a 21 sono riportati i grafici dei test di durata dei led UV-C secondo la presente invenzione.

In particolare:

- la FIG. 17 mostra i grafici nelle condizioni di test 100mA@Ta=25?C (corrente di alimentazione del singolo led),

- la FIG. 18 mostra i grafici nelle condizioni di test 150mA@Ta=25?C (corrente di alimentazione del singolo led),

- la FIG. 19 mostra i grafici nelle condizioni di test 250mA@Ta=25?C (corrente di alimentazione del singolo led),

- la FIG. 20 mostra i grafici nelle condizioni di test 350mA@Ta=25?C (corrente di alimentazione del singolo led),

- la FIG. 21 mostra i grafici nelle condizioni di test 500mA@Ta=25?C (corrente di alimentazione del singolo led).

Risulta, quindi, evidente che la soluzione tecnica secondo la presente invenzione ? in grado di raggiungere i risultati enunciati ed attesi.

Come si deduce da quanto sopra esposto, la soluzione tecnica innovativa qui descritta presenta le seguenti caratteristiche vantaggiose:

- svolgere una funzione artistico-decorativa di un ambiente, valorizzando l?ambiente stesso;

- illuminare un ambiente in modo pi? naturale, con minor consumo energetico e con maggiore efficienza;

- sanificare un ambiente in modo sicuro e senza danni per gli utenti.

Dalla descrizione qui sopra riportata ? evidente, quindi, come il dispositivo, il sistema ed i metodi di illuminazione e sanificazione di superfici secondo la presente invenzione permettano di raggiungere gli scopi proposti.

? altrettanto evidente, ad un tecnico del ramo, che ? possibile apportare modifiche e ulteriori varianti alla soluzione descritta con riferimento alle figure allegate, senza per questo fuoriuscire dall?insegnamento della presente invenzione e dall?ambito di protezione come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo (1; 1?; 1??; 1???) per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) comprendente

- almeno un elemento artistico-decorativo in vetro di Murano (2);

- almeno un supporto (3) comprendente almeno un elemento destinato all?illuminazione standard tramite impiego di led tradizionali (31), caratterizzato dal fatto che

- detto almeno un supporto (3) comprende almeno un elemento destinato alla sanificazione tramite impiego di led UV-C (33).

2. Dispositivo (1; 1?; 1??; 1???) per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un supporto (3) ? modellato in funzione di detto almeno un elemento artistico-decorativo in vetro di Murano (2).

3. Dispositivo (1; 1?; 1??; 1???) per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto almeno un elemento artisticodecorativo in vetro di Murano (2) ? provvisto di agganci (11) per l?applicazione ad un soffitto (10) o ad una parete.

4. Dispositivo (1; 1?; 1??; 1???) per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, comprendente inoltre un ricevitore in grado di connettersi ad un sistema di domotica o di casa intelligente oppure ad un telefono cellulare, per poter controllare da remoto l?accensione, la regolazione di luminosit? o lo spegnimento del dispositivo (1; 1?; 1??; 1???).

5. Sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) comprendente - almeno un dispositivo (1; 1?; 1??; 1???) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4;

- almeno un sensore di sicurezza per il rilevamento e la protezione degli utenti da esposizioni accidentali alle radiazioni;

- almeno un?apparecchiatura di controllo integrata.

6. Sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) secondo la rivendicazione 5, in cui detto almeno un sensore di sicurezza ? un sensore UV-C.

7. Sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) secondo la rivendicazione 5, in cui detta almeno un?apparecchiatura di controllo integrata comprende

? un driver per il pilotaggio in corrente dei led e dei led UV-C;

? almeno un sensore di presenza in grado d?interrompere il funzionamento dei led UV-C (funzione di sicurezza).

8. Metodo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) comprendente le seguenti fasi:

- predisporre almeno un dispositivo (1; 1?; 1??; 1???) per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4 (fase 100);

- attivare detto almeno un dispositivo (1; 1?; 1??; 1???) per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) mediante un interruttore locale oppure da remoto mediante detto ricevitore (fase 101); ed

- illuminare e sanificare le superfici (20) esposte nella zona di illuminazione di detto dispositivo (1; 1?; 1??; 1???) (fase 102).

9. Metodo per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) comprendente le seguenti fasi:

- predisporre almeno un sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7 (fase 200); - attivare detto almeno un sistema per l?illuminazione e la sanificazione di superfici (20) mediante un interruttore locale oppure da remoto mediante detto ricevitore (fase 201);

- attivare detto almeno un sensore di sicurezza per il rilevamento e la protezione degli utenti da esposizioni accidentali alle radiazioni (fase 202); ed - illuminare e sanificare le superfici (20) esposte nella zona di illuminazione di detto sistema (fase 203).

10. Metodo secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui l?efficienza di sanificazione ? almeno del 90%.