IT202000026428A1 - Box dinamico per accesso di colli e indumenti e relativo metodo per la disinfezione e sanificazione da microorganismi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un box dinamico con accesso di colli e indumenti e relativo metodo per la disinfezione e sanificazione da microorganismi tramite lampada germicida UV-C.

A fronte della situazione mondiale attuale e tenendo in considerazione la contemporanea e crescente esigenza di contrastare l'avanzata del Covid-19 ? diventata necessit? primaria quella di mantenere sanificati gli ambienti e tutti gli strumenti con i quali si viene costantemente a contatto, al fine di evitare il diffondersi del virus e degli agenti patogeni.

I raggi ultravioletti, noti anche come raggi UV sono definiti in fisica come un intervallo di radiazioni elettromagnetiche appartenenti allo spettro elettromagnetico e presentano una lunghezza d'onda inferiore immediatamente alla luce visibile dall'uomo e di poco superiore a quella dei raggi X. A lunghezze d?onda elevate, possono causare delle reazioni chimiche, come bagliori o fenomeni di fluorescenza. I raggi UV sono invisibili per la maggior parte degli esseri umani e l'occhio umano normalmente non percepisce la luce con lunghezza d'onda inferiore ai 390 nm, tranne delle particolari eccezioni eccezioni: in determinate condizioni, bambini e ragazzi, infatti, riescono a percepire l?ultravioletto fino a 310 nm. Gli effetti biologici dei raggi ultravioletti, sono dovuti alla loro interazione con molecole organiche, e sono responsabili di fenomeni quali abbronzatura, efelidi, eritemi solari. Qualsiasi organismo vivente, pertanto, verrebbe seriamente danneggiato dai raggi UV provenienti dal Sole se una buona parte della radiazione non fosse filtrata dall'atmosfera terrestre. Una bassa lunghezza d?onda degli ultravioletti, sotto i 121 nm, ionizza l?aria in modo cos? rapido da essere assorbita quasi totalmente prima che raggiunga il suolo. D'altronde l?ultravioletto ? anche responsabile del rafforzamento delle ossa, partecipando alla formazione della vitamina D nella maggior parte dei vertebrati terrestri, quindi i raggi ultravioletti hanno effetti sia benefici sia dannosi per la salute dell?uomo. A causa della loro azione e natura vengono impiegati nella sanificazione da microorganismi patogeni in ambienti controllati e regolamentati. Tipicamente, le lampade germicida UV-C utilizzate in sistemi di sterilizzazione hanno emissione dominante intorno alla lunghezza d?onda di 253 nm e vengono generalmente filtrate le componenti con lunghezza d?onda inferiore a 250 nm, per prevenire il rischio di produzione di ozono. In questi casi la lampada ? definita ?ozone free?. Qualora le componenti UV di lunghezza d?onda inferiore a 250 nm non siano schermate dovranno essere messe in atto anche le procedure di sicurezza per prevenire l?esposizione ad ozono. La radiazione UV-C ha la capacit? di modificare, il DNA o l?RNA e quindi il patrimonio genetico dei microorganismi impedendo loro di riprodursi e quindi di essere dannosi. Grazie a questa sua capacit? viene spesso utilizzata come mezzo per la sanificazione da microorganismi. Studi in vitro hanno dimostrato, in maniera evidente, che la luce UV-C ? in grado di inattivare il 99,99% del virus dell?influenza in aerosol e la sua azione virucida e battericida ? stata dimostrata in studi sul virus MHV-A59, un analogo murino di MERS-CoV e SARS-CoV1. La radiazione UV-C pu? essere utilizzata in sicurezza in sistemi chiusi per disinfettare le superfici o gli oggetti, basta infatti un contenitore di plexigas o di vetro per schermare efficacemente la radiazione UV-C. Va necessariamente interrogata la letteratura scientifica in merito che riporta che la radiazione UV-C, nell?intervallo 180 nm 280 nm, ? in grado di produrre gravi danni ad occhi e cute. Inoltre la radiazione UV-C ? un cancerogeno certo per l?uomo per tumori oculari e cutanei. Per fortuna in relazione alla sicurezza dei lavoratori, l?impiego di tali sistemi ? disciplinato dal D.Lgs. 81/08 che ne spiega tecniche e metodi di utilizzo. I valori limite fissati dalla vigente normativa in relazione all?impiego di lampade germicida con emissione UV-C 180-250 nm sono stati recentemente confermati dallo SCHEER (Comitato Scientifico per la Sicurezza dei Consumatori) in relazione all?evidenza che l?esposizione accidentale agli UV-C generati da lampade germicide in tale intervallo di lunghezze d?onda ? in grado causare gravi danni eritemali, ustioni e gravi forme di fotocheratite e fotocongiuntivite a soggetti inconsapevolmente espositi anche per brevi periodi. Pertanto, per prevenire danni da esposizioni accidentali delle persone, ? indispensabile che la lampada sia accesa solo se ? esclusa la presenza di persone nell?area di irraggiamento. L?entit? del rischio va considerata in relazione alla distanza di osservazione e alla intensit? di emissione della sorgente. Recenti studi hanno evidenziato che le lunghezze d?onda della regione del lontano UV-C (comprese tra 200 nm e 222 nm) sono in grado di inattivare efficacemente patogeni batterici e virali senza provocare, al contempo, citotossicit? o mutagenicit? alle cellule umane. L?assenza di danno per le cellule umane si basa sul principio biofisico secondo cui la luce del lontano UV-C ha un basso coefficiente di penetrazione. Pertanto, ? in grado di penetrare e inattivare batteri e virus, che hanno una dimensione pari o inferiore a 1 ?m, ma non (o solo parzialmente) cellule di mammifero (circa 10 ? 25 ?m di diametro) o i tessuti con strato corneo. Un recentissimo studio condotto dal centro di ricerca CCR, acronimo di ?Columbia University Center for Radiological Research? pone nuovamente l?accento sull?efficacia dell?irraggiamento tramite UV-C. Il CCR sta, attualmente, lavorando su un progetto dal titolo ?Limiting the spread of novel coronavirus (and other viruses, too) using the power of light? che utilizza una tecnologia con irraggiamento con luce a lunghezza d?onda di circa 220 nm per valutare la possibilit? di uccidere i virus prima che possano essere inalati. Anche se vi ? la necessit? di ulteriori evidenze sull?efficacia valutata su campo, la metodologia basata sulle radiazioni del lontano UV-C potrebbe diventare uno standard per la disinfezione degli ambienti ospedalieri al fine di ridurre i tassi di infezione, in particolare quelli dovuti ad agenti patogeni e ai virus. L?impiego delle radiazioni del lontano UV-C non richiederebbe l?utilizzo di DPI per pazienti o personale medico. In particolare, potrebbe essere indicato per la disinfezione di superfici e di qualsiasi ambiente con un?alta probabilit? di trasmissione di agenti patogeni per via aeree, mettendo in atto le opportune misure di sicurezza precedentemente indicate.

Al fine di implementare un box per la disinfezione e la sanificazione da microorganismi che non possa causare problemi alla salute ? necessario isolare l?interno del box affinch? l?utente non venga a contatto con i raggi UV-C, integrando all?interno dello stesso della nanotecnologia con propriet? fotocatalitica al fine di aumentarne l?effetto battericida e virucida. In letteratura, inoltre, ? possibile riscontrare le potenzialit? dell?utilizzo di superfici riflettenti in alluminio quale fattore di amplificazione della radiazione UV-C, particolarmente interessante come applicazione in luoghi confinati.

Inoltre, il biossido di Titanio nanostrutturato ? un potentissimo germicida, grazie alla sua attivazione tramite fotocatalisi, che ? favorita dalla presenza di luce UV.

Tuttavia, allo stato dell?arte non vi sono box per disinfezione e sanificazione di oggetti che utilizza i raggi UV-C in accoppiata con nanotecnologia fotocatalitica, come il biossido di Titanio (TiO2), che in presenza di luce ultravioletta produce un forte effetto ossidativo e pu? quindi essere usato come disinfettante fotocatalitico. Il tutto grazie al rivestimento interno di alluminio che ne amplifica le potenzialit? di riflessione dei raggi UV-C.

Nel suddetto contesto, scopo della nostra invenzione ? quello di presentare un box dinamico per la disinfezione e sanificazione da microorganismi caratterizzato da un?area di ingresso con anticamera che indirizza il collo in ingresso verso l?area protetta in ingresso e in uscita da tenda/saracinesca dotata di rullo trasportatore gestito da un?interfaccia HMI (interfaccia uomo macchina) interconnessa per il controllo della velocit? in funzione dell?oggetto, per il monitoraggio e per data analysis al fine di raccogliere informazioni sulle varie disinfezioni. Detto box ? caratterizzato internamente da una lampada germicida che tramite l?irraggiamento di raggi ultravioletti (raggi UV-C) provvede alla disinfezione degli oggetti trasportati dal rullo e da uno strato di nanotecnologia attiva fotocatalitica (biossido di titanio TiO2) che permette di aumentare l'effetto battericida e virucida dei raggi UV-C rendendo le pareti interne fotocatalitiche, oltre che agire sulla parte sottostante dei colli in transito sul rullo. Il tutto caratterizzato dalla presenza di pareti rivestite di alluminio o D-BOND per l?amplificazione del potere riflettente della radiazione UV-C. Il box presenta al suo interno delle ventole per aumentare la circolazione dell?aria e consentire cos? un?azione pi? efficace dell?UV-C e del biossido di titanio nanostrutturato sull?aria presente nel box dinamico. Il box dinamico presenta un controller CNC e/o PLC a cui sono collegati HMI, rullo e sensoristica per il controllo delle aree di ingresso/uscita, uno speaker e un lampeggiante per segnalazioni delle attivit? in atto o anomalie, un rilevatore RFID e fotocamere. Il CNC ? interconnesso con una blockchain al fine di certificare le attivit? di sanificazione effettuate. Il rilevatore RFID e le fotocamere consentono di effettuare l?inventario automatico dei colli in transito sul rullo. L?accesso all?HMI pu? anche avvenire tramite dispositivo handheld utilizzando un barcode 2D consentendo cos? la visualizzazione dell?interno del box dinamico e il report delle attivit? di sanificazione effettuate sui singoli colli.

L?utilizzo e la gestione del box dinamico ? caratterizzata dal seguente metodo: una prima selezione del collo/oggetto da sanificare e relativo posizionamento nell?anticamera, una fase di transito del collo/oggetto dall?anticamera all?ingresso della camera intermedia sul rullo trasportatore, una fase di apertura della tenda/saracinesca per consentire al collo/oggetto di transitare dall?anticamera alla camera intermedia, una fase di selezione della velocit? del rullo, in relazione al collo/oggetto introdotto tramite opportuna base di conoscenza di dominio che tiene conto della tipologia/categoria/materiale, una fase di avvio della sanificazione del collo/oggetto tramite l?accensione della lampada UV-C all?interno del box, una fase di sanificazione per mezzo di raggi UV-C che impattano sull?oggetto in transito sul rullo combinata con sanificazione per mezzo del layer di nanotecnologia fotocatalitica apposto sul rullo e sulla superficie interna riflettente del box, azione favorita dalla ventilazione effettuata dalle ventole, una fase di previsione dello stato della sanificazione raggiunto in funzione dei parametri di ingresso e del tipo di velocit? del rullo stabilito, una fase di data analysis per la raccolta di informazioni relativamente alla sanificazione effettuata comprensiva di saggi fotografici, informazioni su barcode o RFID rilevati, ed una fase finale di espulsione sempre a mezzo di rullo trasportatore dell?oggetto sanificato in una area di uscita con certificazione in blockchain dell?attivit? eseguita. L?unita figura ? una rappresentazione esemplificativa e non limitativa del box descritto [Fig.1].

Tale box dinamico trova particolare applicazione all?ingresso delle aziende per l?accettazione di materiale da fornitori/corrieri o anche per una preventiva sanificazione di indumenti di lavoro, strumentazione e DPI.

Claims (2)

RIVENDICAZIONI

1. Box dinamico per accesso di colli e indumenti per la disinfezione e sanificazione da microorganismi tramite lampada germicida UV-C caratterizzato da:

- un?area di ingresso quale anticamera;

- un?area di uscita quale camera separatrice dall?area intermedia; - un?area intermedia caratterizzata da rullo trasportatore automatizzato protetta in ingresso e in uscita da tenda/saracinesca;

- un controllore CNC e/o PLC;

- una interfaccia HMI (interfaccia uomo macchina) dotata di base di conoscenza di dominio interconnessa tramite CNC con attuatori per la gestione del rullo trasportatore. Tale interfaccia ? utilizzata altres? per il controllo della velocit? in funzione dell?oggetto, per il monitoraggio e per data analysis al fine di raccogliere informazioni sulle varie disinfezioni;

- una o pi? telecamere, per monitorare l?interno del box e rilevare barcorde 1D/2D o oggetti, collegate al CNC;

- sensori per monitorare l?ingresso e l?uscita dal box collegati al CNC;

- una lampada germicida collegata al CNC che tramite l?irraggiamento di raggi ultravioletti (raggi UV-C) provvede alla disinfezione degli oggetti trasportati dal rullo;

- uno strato interno di nanotecnologia attiva fotocatalitica (biossido di titanio TiO2) che permette di aumentare l'effetto battericida e virucida dei raggi UV-C rendendo il rullo e le pareti interne fotocatalitiche;

- un rivestimento interno di alluminio o D-BOND al fine di aumentare l?effetto riflettente dell?UV-C nel box;

- un lettore RFID per consentire l?inventario automatico delle sanificazioni effettuate sui colli;

- una o pi? ventole per l?area intermedia;

- uno speaker e un lampeggiante per segnalazioni delle attivit? in atto o anomalie;

- un ledger nel CNC per la certificazione in blockchain delle attivit? di utilizzo del rullo (ingresso, uscita, dati di sensori, dati di inventario di oggetti e colli, durata, informazioni sul materiale inserito tramite HMI, saggi fotografici);

2. Metodo per l?utilizzo e la gestione del box caratterizzato da una prima fase di scelta dell?oggetto da sanificare, una fase di posizionamento dell?oggetto nell?anticamera per l?ingresso sul rullo trasportatore, una fase di apertura della tenda/saracinesca per consentire al collo di transitare dall?anticamera alla camera intermedia, una fase di selezione della velocit? del rullo in funzione dell?oggetto, in funzione dei parametri inseriti da HMI, e di opportuna base di conoscenza di dominio che tiene conto della tipologia/categoria/materiale, una fase di avvio della sanificazione dell?oggetto tramite la lampada UV-C quando l?oggetto ? all?interno del box dinamico, una fase di sanificazione per mezzo di raggi UV-C che impattano sull?oggetto in transito sul rullo combinata con sanificazione per mezzo del layer di nanotecnologia fotocatalitica apposto sul rullo e sulla superficie interna riflettente del box e favorita dall?azione delle ventole, una fase di previsione dello stato della sanificazione raggiunto in funzione dei parametri di ingresso e della tipologia/categoria/materiale, e del tipo di velocit? del rullo stabilita, una fase di riconoscimento dei colli in transito tramite RFID o barcode (1D/2D), una fase di data analysis per la raccolta di informazioni relativamente alla sanificazione effettuata comprensiva di saggi fotografici ed una fase finale di espulsione sempre a mezzo di rullo trasportatore dell?oggetto sanificato con certificazione in blockchain dell?attivit? eseguita.